光伏充电控制器根据其主电路的控制方式，主要可以分为四种类型：旁路控制，串联控制，多阶控制和脉冲控制。
旁路控制器主要用于小型光伏系统。当蓄电池充满时，通过旁路来防止蓄电池过充电。旁路控制器的电路系统监控蓄电池电压，当达到标志着蓄电池充满的预置电压时，过充电流将被功率晶体管旁路到电阻器，将多余的额外功率转变为热量。旁路控制器的功率晶体管有带翅的散热器，帮助发散热量。旁路控制器与二极管结合，白天充电期间允许电流流入蓄电池，在夜间防止蓄电池电流向方阵“回流”或称“反向泄漏”。旁路控制器设计简单，价格便宜，为避勉周围环境影响，电路系统完全是密封的，同时又要便于为冷却翅提供通风路径。分流控制的缺点是：有限的负载操作能力和有通风要求。
串联控制器是在当蓄电池电压达到被称为充电终止点的预置电压时，串联控制器通过开关切断电流，防止蓄电池过充电；当蓄电池达到充电恢复调整点低端预置电压时，控制器将方阵和蓄电池接通；在充电过程终了至蓄电池组放电终止期间，进行恒压充电循环。串联控制器使用传感器来代替二极管通断电路，以防止夜间的“反向泄漏”。由于不需要发散热量，串联控制器不安装散热器。体积小价格便宜的串联控制器，较“旁路控制器”具有更大的负载操作能力，通常也不要求特殊的通风。
多阶控制器依据蓄电池的充电状态，自动设定不同的充电电流。当蓄电池处于未充满状态时，允许方阵电流全部流进蓄电池。当蓄电池组接近充满时，控制器消耗掉一些方阵输出功率，以便减少流进蓄电池的电流。当蓄电池组慢慢接近完全充满时，“涓流”充电渐渐停止。这种充电方式可以延长蓄电池使用寿命。多阶控制器需要适当的通风。通常这种控制器设一个继电器开关，防止夜间的“反向泄漏”。
脉冲控制器以“斩波”方式工作，对蓄电池进行脉冲充电。脉冲控制器的核心部件是一个受充电电压调制的“充电脉冲发生器”。开始充电时脉冲控制器以宽脉冲充电，随着充电电压的上升，充电脉冲宽度逐渐变窄，平均充电电流减小。当充电电压达到预置电压时，充电脉冲宽度变为零，充电终止。脉冲控制器充电方法合理，效率高。目前流行的脉宽调制(pwm)控制器与脉冲控制器基本原理相同，主要区别是将充电脉冲发生器设计成充电脉宽调制器。这样，使充电脉冲的平均充电电流的瞬时变化更符合蓄电池当前的荷电状态，最理想的状态是完全符合蓄电池的充电曲线。