低地球轨道（LEO）卫星具有非常广阔的军事应用前景,受到各国广泛关注。但LEO卫星工作模式多,负载变化大以及充放电频繁等要求电源系统具有一个高效的太阳电池阵接口,以便能充分利用太阳电池输出能力,满足功率需求增大与太阳能帆板面积减小以利于姿态控制之间、寿命需求增长与频繁充放电之间等的迫切需求。相对于目前广泛采用的直接能量传输（DET）方式,最大功率跟踪（MPPT）技术通过控制太阳电池阵的输出电压工作在峰值功率点附近,从而最大限度利用太阳阵输出功率,避免了DET设计余量过大,造成近20%能量浪费。国外在空间领域MPPT技术上起步较早,并开始广泛应用于LEO卫星。国内对空间领域MPPT技术的研究起步较晚,目前大部分还处于原理性研制阶段,较少应用到具体航天器上。与传统MPPT技术不同,空间MPPT技术要实现光照期、阴影期、整个寿命期间的能量平衡,实现能量的最大限度利用,不仅面临着如何准确而稳定地跟踪最大功率和提高系统效率等方面的问题,还要解决最大功率跟踪、蓄电池组充放电和全调节母线三者之间的统一控制问题以及空间辐射环境下数字控制芯片容易失效等问题。本文在充分分析国内外空间MPPT技术的发展特点的基础上,提出了一种应用于空间领域的新型MPPT技术,并从拓扑、控制、稳定性、MPPT算法等方面进行了深入研究:1、比较了空间MPPT技术的各种拓扑方案,最终采用串并联的拓扑结构。该结构控制简单、效率较高、具有较好的继承性,并且该结构中DC/DC电路采用Super-buck变换器,该变换器具有较小的输入电流纹波、较高的效率和易于MPPT追踪控制等优点。2、充分借鉴S~3R和S~4R控制技术,提出了一种空间MPPT的两域控制方法,实现了MPPT各模块在各工作模式下的准确、稳定的运行。研究了系统在各种工作模式下的小信号模型,为MPPT技术的可靠性提供了理论依据。3、在比较各种空间MPPT算法的基础上,提出了一种交错扰动MPPT算法。在空间环境中,受空间粒子的辐射等恶劣环境条件的影响,数字控制芯片容易失效,所以本文采用纯硬件模拟电路搭建MPPT算法。并且通过MATLAB仿真软件对太阳能电池,MPPT算法等进行了仿真验证。最后,通过设计实验样机,验证了所设计的MPPT电路的合理性,实现了输出总功率为500W,MPPT电路传输效率达到90%以上,MPPT追踪效率达到98%,实现了系统高效、稳定的运行,为早日实现MPPT技术在空间领域的应用奠定了坚实基础。