微小型航天器具有功能密度高、技术性能高、灵活性强、投资与运营成本低、系统建设周期短等诸多优点,在空间技术中发展良好并拥有很大的发展潜力。2010年9月22日,浙江大学自主研制的ZDPS-1A卫星发射成功,卫星正常在轨寿命三年有余,表明ZDPS-1A的电源系统满足各项设计要求,性能良好。本课题立足于ZDPS-1A卫星电源系统研制经验,针对XX卫星的具体任务要求,设计并实现了一个适用于XX卫星的最大功率追踪(MPPT)模块,以提高太阳能电池的能量利用率。在太阳能电池的理论和工程模型的研究基础上,对太阳能输出特性及影响因素进行分析,建立了Matlab-Simulink下的太阳能电池模型和MPPT仿真模型。对常见的MPPT追踪算法进行分析和比较,进一步的仿真分析表明,扰动观察法适用于卫星电源MPPT模块。对扰动观察法的关键参数优化进行了理论分析,为MPPT扰动观察法的性能优化和整体效率的提高奠定了基础。为进行了根据XX卫星的实际轨道情况和选用的太阳能电池的参数和连接方式的基础,选择基于同步整流技术的四开关Buck-Boost(FSBB)拓扑作为MPPT模块的功率主电路。通过对该电路的功率损耗分析,将MPPT系统设置工作在工作在降压模式、升压模式或者直通模式。同时,基于可靠性要求,设计了MPPT模块的备用模式,以实现卫星总体对电源系统MPPT模块失效时的控制。根据卫星高可靠性的要求和该模块高精度控制和控制端口需求大的实际情况,选择FPGA作为唯一的控制单元。对MPPT模块进行了基本的硬件平台测试结果,效率达到90%。同时,为了满足地面测试MPPT模块的追踪速度和精度,在解决太阳能电池模拟器接蓄电池无法正常工作的故障的基础上,建立太阳能电池模拟器联合MPPT模块的测试平台。在此测试平台上,测试MPPT模块采用扰动观察法的追踪效果,测试结果表明,追踪精度达到2%,功率震荡小于2%。由于模拟器自身的反馈与MPPT模块的占空比变化不存在直接联系,追踪时间还有待优化。