CN102255363A

CN102255363A - 具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑及控制方法

Info

Publication number: CN102255363A
Application number: CN2011102121168A
Authority: CN
Inventors: 韩军良; 宋青华; 徐海波; 郑少忠
Original assignee: Guangdong East Power Co Ltd
Current assignee: Guangdong East Power Co Ltd
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2031-07-27
Also published as: CN102255363B

Abstract

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑及控制方法，电路拓扑为：太阳能电池与电感单元、充电控制开关单元、防倒流开关单元、辅助开关单元和蓄电池串联构成充电主回路，二极管单元、电感单元、防倒流开关单元、辅助开关单元和蓄电池串联构成充电续流回路。控制方法为：充电控制开关单元采用PWM模式；在充电过程中，对防倒流开关单元施加正向驱动电压；当没有太阳光时，控制防倒流开关单元可靠关断；当蓄电池正常连接时，控制辅助开关单元正常导通；当蓄电池反接时，控制辅助开关单元可靠关断。本发明充电电流连续性好，能提高最大功率点跟踪效率，具有防倒流、太阳能电池极性反接保护、蓄电池极性反接保护、过流保护、防雷保护等功能。

Description

具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑及控制方法

技术领域

本发明涉及太阳能控制器技术领域，特别是涉及一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑及控制方法。

背景技术

现有的太阳能控制器技术，在太阳能电池对蓄电池的充电主回路中，通常是直接采用开关管控制充电电路的导通与关断，在充电主回路中没有续流回路和电感这类的储能元件，充电电流不连续，充电电流的突变造成充电开关管的冲击电压应力很大，容易造成开关管被过压击穿事故的发生。特别是当太阳能电池的输入电压很高而配备的蓄电池电压等级较低时，由于充电电路的输入电压和输出电压压差较大，会造成充电开关管的冲击电压应力激增，充电开关管发热严重，热损耗急剧上升，极易发生充电开关管损坏的事故。

另一方面，由于充电电流不连续，电流采样困难，太阳能控制器采用最大功率点跟踪（MPPT）算法时，限制了最大功率点跟踪效率的提高。

现有技术中还有一部分太阳能充电控制器，在充电主回路中增加了电感元件，但通常没有完善的防反接保护措施，当发生蓄电池反接时，由于电感续流回路的作用会造成蓄电池短路，蓄电池短路瞬间形成的强电流极易引发火灾、人身伤害等严重事故。

因此，针对现有技术不足，提供一种充电电流平滑、最大功率点跟踪效率高、充电控制开关管安全可靠工作的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑及控制方法甚为必要。

发明内容

本发明的目的之一在于避免现有技术的不足之处而提供一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑,该充电电路拓扑充电电流平滑、最大功率点跟踪效率高，电路结构可靠，保护功能完善。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，设置有太阳能电池、电感单元、充电控制开关单元、接成同步整流方式的防倒流开关单元、辅助开关单元、二极管单元和蓄电池；

所述太阳能电池、电感单元、充电控制开关单元、防倒流开关单元、辅助开关单元和蓄电池串联构成充电主回路，所述充电控制开关单元与所述太阳能电池的一端连接；

所述二极管单元、电感单元、防倒流开关单元、辅助开关单元和蓄电池串联构成充电续流回路；

所述充电控制开关单元采用PWM控制模式；

在充电过程中，对所述防倒流开关单元施加正向驱动电压，当没有太阳光时，控制所述防倒流开关单元可靠关断；

当蓄电池正常连接时，控制所述辅助开关单元正常导通；当蓄电池反接时，控制所述辅助开关单元可靠关断。

上述电感单元设置为一个电感L1，所述充电控制开关单元设置为一个充电控制开关管VT1，所述防倒流开关单元设置为一个防倒流开关管VT2，所述辅助开关单元设置为一个辅助开关管VT3，所述二极管单元设置为一个二极管D1。

上述电感单元设置有两个或者两个以上的电感，所述电感并联连接或者所述电感串联连接。

上述充电控制开关单元设置有两个或者两个以上的充电控制开关管，所述充电控制开关管并联连接，所述充电控制开关管设置为MOSFET管或IGBT管。

上述防倒流开关单元设置有两个或者两个以上的防倒流开关管，所述防倒流开关管并联连接，所述防倒流开关管设置为MOSFET管或IGBT管或者二极管。

上述辅助开关单元设置有两个或者两个以上的防倒流开关管，所述防倒流开关管并联连接。

上述二级管单元设置有两个或者两个以上的二极管，所述二极管并联连接。

上述二极管设置为MOSFET管或IGBT管的寄生体二极管。

上述充电主回路还设置有保险管和电流采样电路，所述太阳能电池、电感单元、充电控制开关单元、防倒流开关单元、保险管、蓄电池和所述电流采样电路串联构成所述充电主回路；

还设置有防雷保护电路，所述防雷保护电路与所述太阳能电池的输入端并联。

本发明的另一目的在于提供一种具有全面保护的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的控制方法,使得该具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的充电电流平滑、最大功率点跟踪效率高、充电控制开关管安全可靠，尤其适用于太阳能电池输出很高而蓄电池电压较低场合。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的控制方法为：所述充电控制开关单元采用PWM控制模式；在充电过程中，对所述防倒流开关单元施加正向驱动电压；当没有太阳光时，控制所述防倒流开关单元可靠关断；当蓄电池正常连接时，控制所述辅助开关单元正常导通；当蓄电池反接时，控制所述辅助开关单元可靠关断。

没有太阳光时，系统控制所述防倒流开关管VT2可靠关断，防止了夜间蓄电池对太阳能电池反向放电。

所述的充电主开关管VT1的寄生体二极管和所述的二极管D1构成了太阳能电池防反接电路，如果发生了太阳能电池反接，则太阳能电池的输出电流可通过所述充电主开关管VT1的寄生体二极管和所述二极管D1构成回路，对太阳能电池的输出电压进行短接，太阳能电池输出端本身是允许短路的。这样就避免了由于蓄电池正向电压和太阳能电池正向电压的叠加而造成所述防倒流开关管VT2发生过压损坏情况的发生。

蓄电池正常连接时，系统控制所述辅助开关管VT3正常导通。在充电过程中，充电主开关管VT1采用PWM模式控制，当所述充电主开关管VT1导通时，太阳能电池对蓄电池进行充电，同时对所述电感L1进行储能。当所述充电主开关管VT1关断时，所述二极管D1、所述电感L1、所述防倒流开关管VT2、所述辅助开关管VT3构成续流回路，所述电感L1释放储能，继续对蓄电池进行充电。由于所述电感L1对充电电流变化过程的抑制能力，使充电电流较为平滑，大大减小了充电电流变化对所述充电主开关管VT1的电压冲击，降低了所述充电主开关管VT1承受的电压应力，降低了功率损耗，减少了系统发热，提高了整机效率。同时，充电电流连续平滑，充电电流采样方便，提高了最大功率点跟踪的效率。

当发生蓄电池反接时，系统通过硬件电路控制所述辅助开关管VT3可靠地关断，防止了蓄电池通过所述电流采样电路、所述防倒流开关管VT2的寄生体二极管、所述二极管D1、所述电感L1和所述的保险管形成短路，避免了短路起火事故的发生，使系统具有很高的安全性。

本发明充电电流连续平滑，充电电流采样方便，提高了最大功率点跟踪的效率。同时，由于续流回路的作用，充电控制开关单元的冲击电压应力很小，大大降低了热损耗，保证了充电控制开关单元安全可靠地工作，尤其适用于太阳能电池输出电压很高而蓄电池电压等级较低的场合。

附图说明

利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的实施例1的电路图。

图2是本发明一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的实施例2的电路图。

图3是本发明一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的实施例3的电路图。

图4是本发明一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的实施例4的电路图。

图5是本发明一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的实施例5的电路图。

图6是本发明一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的实施例6的电路图。

图7是本发明一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的实施例7的电路图。

图8是本发明一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的实施例8的电路图。

图9是本发明一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的实施例9的电路图。

在图1至图9中包括：

太阳能电池100、

电感单元200、

充电控制开关单元300、

防倒流开关单元400、

二极管单元500、

蓄电池600、

保险管700、

电流采样电路800、

辅助开关单元900、

防雷保护电路111。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，如图1所示，设置有太阳能电池100、电感单元200、充电控制开关单元300、接成同步整流方式的防倒流开关单元400、辅助开关单元900、二极管单元500和蓄电池600。

太阳能电池100、电感单元200、充电控制开关单元300、防倒流开关单元400、辅助开关单元900和蓄电池600串联构成充电主回路，充电控制开关单元300与太阳能电池100的一端连接。

二极管单元500、电感单元200、防倒流开关单元400、辅助开关单元900和蓄电池600串联构成充电续流回路。

该具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑采用如下控制方式：充电控制开关单元300采用PWM控制模式；在充电过程中，对防倒流开关单元400施加正向驱动电压；当没有太阳光时，系统控制防倒流开关单元400可靠关断；当蓄电池600正常连接时，系统控制辅助开关单元900正常导通；当蓄电池600反接时，系统控制辅助开关单元900可靠关断。

采用上述具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑及控制方法，充电电流连续平滑，充电电流采样方便，提高了最大功率点跟踪的效率。同时，由于续流回路的作用，充电控制开关单元300的冲击电压应力很小，大大降低了热损耗，保证了充电控制开关单元300安全可靠地工作，尤其适用于太阳能电池100输出电压很高而蓄电池600电压等级较低的场合。同时具有防倒流、防止太阳能电池100极性反接、防止蓄电池600极性反接、过流保护等完善的保护功能。

实施例2。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑,如图2所示，其它结构与实施例1相同，还具有如下特征：电感单元200设置为一个电感L1，充电控制开关单元300设置为一个充电控制开关管VT1，防倒流开关单元400设置为一个防倒流开关管VT2，辅助开关单元900设置为一个辅助开关管VT3，二极管单元500设置为一个二极管D1。

充电控制开关管VT1可以设置为MOSFET管或IGBT管。防倒流开关管VT2可以设置为MOSFET管或IGBT管。辅助开关管VT3可以设置为MOSFET管或IGBT管。

该具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的控制方法为：

充电控制开关管VT1的开关控制采用PWM控制模式。在充电过程中，防倒流开关管VT2为MOSFET时，VT2的栅极-源极之间施加正向驱动电压；当防倒流开关管VT2为IGBT时，VT2的栅极-射极之间施加正向驱动电压，减小了防倒流开关管VT2寄生的体二极管的正向压降，从而减小了充电过程中的功率损耗。

没有太阳光时，系统控制防倒流开关管VT2可靠关断，防止了夜间蓄电池600对太阳能电池100反向放电。

蓄电池600正常连接时，系统控制辅助开关管VT3正常导通。如果蓄电池600极性反接，系统控制辅助开关管VT3可靠关断。

充电控制开关管VT1的寄生体二极管和二极管D1构成了太阳能电池100防反接电路，如果发生了太阳能电池100反接，则太阳能电池100的输出电流可通过充电控制开关管VT1的寄生体二极管和二极管D1构成回路，对太阳能电池100的输出电压进行短接，太阳能电池100输出端本身是允许短路的。这样就避免了由于蓄电池600正向电压和太阳能电池100正向电压的叠加而造成防倒流开关管VT2发生过压损坏情况的发生。

蓄电池600正常连接时，系统控制辅助开关管VT3正常导通。在充电过程中，充电控制开关管VT1采用PWM控制模式，当充电控制开关管VT1导通时，太阳能电池100对蓄电池600进行充电，同时对电感L1进行储能。当充电控制开关管VT1关断时，二极管D1、电感L1、防倒流开关管VT2、辅助开关管VT3构成续流回路，电感L1释放储能，继续对蓄电池600进行充电。

由于电感L1对充电电流变化过程的抑制作用，使充电电流较为平滑，大大减小了充电电流变化对充电控制开关管VT1的电压冲击，降低了充电控制开关管VT1承受的电压应力，降低了功率损耗，减少了系统发热，提高了整机效率。同时，充电电流连续平滑，充电电流采样方便，采样精度提高，提高了最大功率点跟踪的效率。

当发生蓄电池600反接时，系统通过硬件电路控制辅助开关管VT3可靠地关断，防止了蓄电池600通过防倒流开关管VT2的寄生体二极管、二极管D1、电感L1形成短路，避免了短路起火事故的发生，使系统具有很高的安全性。

本发明采用上述技术方案，充电电流连续平滑，充电电流采样方便，提高了最大功率点跟踪的效率。同时，由于续流回路的作用，充电控制开关管的冲击电压应力很小，大大降低了热损耗，保证了充电控制开关管安全可靠地工作，尤其适用于太阳能电池100输出电压很高而蓄电池600电压等级较低的场合。同时具有防倒流、防止太阳能电池100极性反接、防止蓄电池600极性反接等完善的保护功能。

实施例3 。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑,如图3所示，其它结构与实施例2相同，不同之处在于：还设置有保险管700、电流采样电路800和防雷保护电路111。太阳能电池100、电感单元200、充电控制开关单元300、防倒流开关单元400、保险管700、蓄电池600和所述电流采样电路800串联构成充电主回路，电感单元200、充电控制开关单元300、防倒流开关单元400、保险管700和电流采样电路800所处的拓扑位置可以变换。防雷保护电路111与太阳能电池100的输入端并联。

具体连接方式是：太阳能电池100的正极输入端PV+和负极输入端PV-之间并联有防雷保护电路111。充电控制开关管VT1、防倒流开关管VT2、辅助开关管VT3均采用MOSFET。

太阳能电池100正极输入端和防雷保护电路111的一端、二极管D1的阴极、电感L1的一端连接，电感L1的另一端和保险管700的一端连接，保险管700的另一端和蓄电池600的正极连接，蓄电池600的负极和电流采样电路800的一端连接，电流采样电路800的另一端和辅助开关管VT3的漏极连接，辅助开关管VT3的源极和防倒流开关管VT2的源极连接，防倒流开关管VT2的漏极和充电控制开关管VT1的漏极、二极管D1的阳极连接，开关管VT1的源极和防雷保护电路111的另一端、太阳能电池100的负极输入端PV-连接。

充电控制开关管VT1的开关控制采用PWM控制模式。在充电过程中，防倒流开关管VT2为MOSFET时，VT2的栅极-源极之间施加正向驱动电压，减小了防倒流开关管VT2寄生的体二极管的正向压降，从而减小了充电过程中的功率损耗。

蓄电池600正常连接时，系统控制辅助开关管VT3正常导通。在充电过程中，充电控制开关管VT1采用PWM模式控制，当充电控制开关管VT1导通时，太阳能电池100对蓄电池600进行充电，同时对电感L1进行储能。当充电控制开关管VT1关断时，二极管D1、电感L1、防倒流开关管VT2、辅助开关管VT3构成续流回路，电感L1释放储能，继续对蓄电池600进行充电。

由于电感L1对充电电流变化过程的抑制作用，使充电电流较为平滑，大大减小了充电电流变化对充电控制开关管VT1的电压冲击，降低了充电控制开关管VT1承受的电压应力，降低了功率损耗，减少了系统发热，提高了整机效率。同时，充电电流连续平滑，充电电流采样方便，提高了最大功率点跟踪的效率。

当发生蓄电池600反接时，系统通过硬件电路控制辅助开关管VT3可靠地关断，防止了蓄电池600通过电流采样电路800、防倒流开关管VT2的寄生体二极管、二极管D1、电感L1和保险管700形成短路，避免了短路起火事故的发生，使系统具有很高的安全性。

系统通过电流采样电路800，实时采样通过蓄电池600的电流，控制充电主回路中的充电控制开关管VT1，实现蓄电池600充放电的第一重过流保护功能。

保险管700和蓄电池600串联，提供了蓄电池600充放电的短路保护功能和第二重的过流保护功能。

太阳能电池100输入端并联有防雷保护电路111，防止了发生雷电的情况下形成的高电压对太阳能控制器的损害，保证了人身安全和太阳能控制器的安全。

本发明采用上述技术方案，充电电流连续平滑，充电电流采样方便，提高了最大功率点跟踪的效率。同时，由于续流回路的作用，充电控制开关管的冲击电压应力很小，大大降低了热损耗，保证了充电控制开关管安全可靠地工作，尤其适用于太阳能电池100输出电压很高而蓄电池600电压等级较低的场合。同时具有防倒流、防止太阳能电池100极性反接、防止蓄电池600极性反接、防雷等完善的保护功能。

实施例4。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑,如图4所示，其它结构与实施例3相同，不同之处在于：防倒流开关管VT2和辅助开关管VT3的位置不同。太阳能电池100正极输入端和防雷保护电路111的一端、二极管D1的阴极、电感L1的一端连接，电感L1的另一端和保险管700的一端连接，保险管700的另一端和蓄电池600的正极连接，蓄电池600的负极和电流采样电路800的一端连接，电流采样电路800的另一端和防倒流开关管VT2的源极连接，防倒流开关管VT2的漏极和辅助开关管VT3的漏极连接，辅助开关管VT3的源极和充电控制开关管VT1的漏极、二极管D1的阳极连接，充电控制开关管VT1的源极和防雷保护电路111的另一端、太阳能电池100的负极输入端PV-连接。

实施例5。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，如图5所示，其它结构与实施例3相同，不同之处在于：充电控制开关管VT1与太阳能电池100的正极连接。具体是，太阳能电池100正极输入端和防雷保护电路111的一端、充电控制开关管VT1的漏极连接，充电控制开关管VT1的源极和二极管D1的阴极、电感L1的一端连接，电感L1的另一端和保险管700的一端连接，保险管700的另一端和蓄电池600的正极连接，蓄电池600的负极和电流采样电路800的一端连接，电流采样电路800的另一端和辅助开关管VT3的漏极连接，辅助开关管VT3的源极和防倒流开关管VT2的源极连接，防倒流开关管VT2的漏极和二极管D1的阳极、防雷保护电路111的另一端、太阳能电池100的负极输入端PV-连接。

实施例6。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，如图6所示，其它结构与实施例4相同，不同之处在于：防倒流开关管VT2、辅助开关管VT3与电感L1的位置不同。太阳能电池100正极输入端和防雷保护电路111的一端、二极管D1的阴极、防倒流开关管VT2的源极连接，防倒流开关管VT2的漏极和辅助开关管VT3的漏极连接，辅助开关管VT3的源极和保险管700的一端连接，保险管700的另一端和蓄电池600的正极连接，蓄电池600的负极和电流采样电路800的一端连接，电流采样电路800的另一端电感L1的一端连接，电感L1的另一端和二极管D1的阳极、充电控制开关管VT1的漏极连接，充电控制开关管VT1的源极和防雷保护电路111的另一端、太阳能电池100的负极输入端PV-连接。

实施例7。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，如图7所示，其它结构与实施例6相同，不同之处在于：充电控制开关管VT1与太阳能电池100的正极连接。具体是，太阳能电池100正极输入端和防雷保护电路111的一端、充电控制开关管VT1的漏极连接，充电控制开关管VT1的源极和二极管D1的阴极、防倒流开关管VT2的源极连接，防倒流开关管VT2的漏极和辅助开关管VT3的漏极连接，辅助开关管VT3的源极和保险管700的一端连接，保险管700的另一端和蓄电池600的正极连接，蓄电池600的负极和电流采样电路800的一端连接，电流采样电路800的另一端和电感L1的一端连接，电感L1的另一端和二极管D1的阳极、防雷保护电路111的另一端、太阳能电池100的负极输入端PV-连接。

实施例8。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其它结构与实施例6相同，不同之处在于：防倒流开关管VT2、辅助开关管VT3与电感L1的位置不同。太阳能电池100正极输入端和防雷保护电路111的一端、二极管D1的阴极、保险管700的一端连接，保险管700的另一端和蓄电池600的正极连接，蓄电池600的负极和电流采样电路800的一端连接，电流采样电路800的另一端和电感L1的一端连接，电感L1的另一端和辅助开关管VT3的漏极连接，辅助开关管VT3的源极和和防倒流开关管VT2的源极连接，防倒流开关管VT2的漏极和二极管D1的阳极、充电控制开关管VT1的漏极连接，充电控制开关管VT1的源极和防雷保护电路111的另一端、太阳能电池100的负极输入端PV-连接。

实施例9。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其它结构与实施例7相同，不同之处在于：防倒流开关管VT2、辅助开关管VT3与电感L1的位置不同。太阳能电池100正极输入端和防雷保护电路111的一端、充电控制开关管VT1的漏极连接，充电控制开关管VT1的源极和二极管D1的阴极、防倒流开关管VT2的源极连接，防倒流开关管VT2的漏极和辅助开关管VT3的漏极连接，辅助开关管VT3的源极和电感L1的一端连接，电感L1的另一端和保险管700的一端连接，保险管700的另一端和蓄电池600的正极连接，蓄电池600的负极和电流采样电路800的一端连接，电流采样电路800的另一端和二极管D1的阳极、防雷保护电路111的另一端、太阳能电池100的负极输入端PV-连接。

实施例10。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其它结构与实施例1至9中任意一种相同，不同之处在于：充电控制开关管VT1、防倒流开关管VT2、辅助开关管VT3均采用IGBT管。需要说明的是，也可以仅仅将充电控制开关管VT1、防倒流开关管VT2、辅助开关管VT3中的一个或者两个设置为IGBT管。

实施例11。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其它结构与实施例1至10中任意一种相同，不同之处在于：充电控制开关单元300设置有两个或者两个以上的充电控制开关管，充电控制开关管之间并联连接，充电控制开关管设置为MOSFET管或IGBT管。

实施例12。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其它结构与实施例1至11中任意一种相同，不同之处在于：防倒流开关单元400设置有两个或者两个以上的防倒流开关管，防倒流开关管并联连接，防倒流开关管设置为MOSFET管或IGBT管。

实施例13。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其它结构与实施例1至12中任意一种相同，不同之处在于：辅助开关单元900设置有两个或者两个以上的防倒流开关管，所述防倒流开关管并联连接。

实施例14。

一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其它结构与实施例1至13中任意一种相同，不同之处在于：二级管单元设置有两个或者两个以上的二极管，二极管并联连接。二极管设置为MOSFET管或IGBT管的寄生体二极管。

电感单元200设置有两个或者两个以上的电感，所述电感并联连接或者所述电感串联连接。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其特征在于：设置有太阳能电池、电感单元、充电控制开关单元、接成同步整流方式的防倒流开关单元、辅助开关单元、二极管单元和蓄电池；

所述充电控制开关单元采用PWM控制模式；

2.根据权利要求1所述的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其特征在于：所述电感单元设置为一个电感L1，所述充电控制开关单元设置为一个充电控制开关管VT1，所述防倒流开关单元设置为一个防倒流开关管VT2，所述辅助开关单元设置为一个辅助开关管VT3，所述二极管单元设置为一个二极管D1。

3.根据权利要求1所述的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其特征在于：所述电感单元设置有两个或者两个以上的电感，所述电感并联连接或者所述电感串联连接。

4.根据权利要求1所述的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其特征在于：所述充电控制开关单元设置有两个或者两个以上的充电控制开关管，所述充电控制开关管并联连接，所述充电控制开关管设置为MOSFET管或IGBT管。

5.根据权利要求1所述的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其特征在于：所述防倒流开关单元设置有两个或者两个以上的防倒流开关管，所述防倒流开关管并联连接，所述防倒流开关管设置为MOSFET管或IGBT管或者二极管。

6.根据权利要求1所述的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其特征在于：所述辅助开关单元设置有两个或者两个以上的防倒流开关管，所述防倒流开关管并联连接。

7.根据权利要求1所述的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其特征在于：所述二级管单元设置有两个或者两个以上的二极管，所述二极管并联连接。

8.根据权利要求2或7所述的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其特征在于：所述二极管设置为MOSFET管或IGBT管的寄生体二极管。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑，其特征在于：所述充电主回路还设置有保险管和电流采样电路，所述太阳能电池、电感单元、充电控制开关单元、防倒流开关单元、保险管、蓄电池和所述电流采样电路串联构成所述充电主回路；

10.一种如权利要求1所述的具有全面保护的太阳能控制器的充电电路拓扑的控制方法，其特征在于：所述充电控制开关单元采用PWM控制模式；在充电过程中，对所述防倒流开关单元施加正向驱动电压；当没有太阳光时，控制所述防倒流开关单元可靠关断；当蓄电池正常连接时，控制所述辅助开关单元正常导通；当蓄电池反接时，控制所述辅助开关单元可靠关断。