使光伏充放电控制器具有最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)功能,是提高光伏电池组件利用率的有效途径之一,本文就具有MPPT功能的充放电控制器拓扑和主要器件的功耗进行了研究。在对常用充电拓扑进行研究和元器件功耗进行分析的基础上,设计了一种改进型双Buck电路拓扑,使用N沟道增强型MOSFET进行续流,减少了导通中的损耗。双Buck电路交替工作,分担了电路工作中的发热量。同时,在结构上形成了电路冗余,提高了系统的可靠性。经MATLAB/Simulink建模和仿真证明,相比较于单Buck电路,本文设计的双Buck电路拓扑能更好地作用于充放电控制器,提高了光伏组件的利用率。为获得稳定的MPPT算法,基于本论文设计的双Buck拓扑电路,设计了一种适合该拓扑的变步长扰动观察MPPT算法,增加了追踪算法在最大功率点附近的稳定性。此算法可在追踪到最大功率点后逐渐缩小步径,防止振荡现象的出现,最终锁定最大功率点。分析了铅酸蓄电池的特性,设计了一种三阶段马斯充电法,可保证整个充电过程中的充电电流均处于马斯最佳充电曲线范围内,有效地减少了蓄电池的充电损耗。基于上述研究基础,以ARM作为控制核心,设计了一种光伏充放电控制器,完成了软硬件设计并制作了样机,在实验室环境下对该控制器进行了效果测试。实验测试表明,本文设计的光伏充放电控制器可获得较高的充电效率,同时也证明了整个系统的可行性和有效性。