JP3047945B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば日照時に太陽
電池の発生電力をシャント装置及び電流切換型充放電制
御装置によってバス電圧を安定化しながら負荷に供給
し、日陰時は蓄電池の放電によって負荷に電力が供給さ
れる人工衛星等の電源装置に関するものである。
電池の発生電力をシャント装置及び電流切換型充放電制
御装置によってバス電圧を安定化しながら負荷に供給
し、日陰時は蓄電池の放電によって負荷に電力が供給さ
れる人工衛星等の電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電源装置の例を図４に示す。図に
おいて、１は太陽電池、２は太陽電池１の出力にアノー
ド側が接続されたブロッキングダイオード、３はブロッ
キングダイオード２のカソードが電源バスを構成し、こ
れとリターンとの間に接続された負荷、４はブロッキン
グダイオード３のアノード側で太陽電池１と並列に接続
され、日照時の余剰電力を消費するシャント装置、５は
電源バスの電圧を検出し、誤差信号としてエラーアンプ
信号を出力する誤差増幅回路、６は上記エラーアンプ信
号により、日照時の余剰電力をシャント装置により消費
する為のシャントドライブ信号を出力するシャント駆動
回路、７は電源バスとリターンとの間に接続されたコン
デンサバンク、８はｎ個ある蓄電池のうちの第１の蓄電
池、９はｎ個ある蓄電池のうちの第ｎの蓄電池、１０は
日照時に第１の蓄電池８を充電し、日陰時に第１の蓄電
池８の放電電力を負荷３に供給するために直列に接続さ
れ、かつ地上局からのコマンド信号により蓄電池８への
充電電流を切換えられる第１の電流切換型充放電制御装
置、１１は日照時に第ｎの蓄電池９を充電し、日陰時に
第ｎの蓄電池９の放電電力を負荷３に供給するために直
列に接続され、かつ地上からのコマンド信号により蓄電
池９への電流切換型充電電流を切換えられる第ｎの充放
電制御装置である。
おいて、１は太陽電池、２は太陽電池１の出力にアノー
ド側が接続されたブロッキングダイオード、３はブロッ
キングダイオード２のカソードが電源バスを構成し、こ
れとリターンとの間に接続された負荷、４はブロッキン
グダイオード３のアノード側で太陽電池１と並列に接続
され、日照時の余剰電力を消費するシャント装置、５は
電源バスの電圧を検出し、誤差信号としてエラーアンプ
信号を出力する誤差増幅回路、６は上記エラーアンプ信
号により、日照時の余剰電力をシャント装置により消費
する為のシャントドライブ信号を出力するシャント駆動
回路、７は電源バスとリターンとの間に接続されたコン
デンサバンク、８はｎ個ある蓄電池のうちの第１の蓄電
池、９はｎ個ある蓄電池のうちの第ｎの蓄電池、１０は
日照時に第１の蓄電池８を充電し、日陰時に第１の蓄電
池８の放電電力を負荷３に供給するために直列に接続さ
れ、かつ地上局からのコマンド信号により蓄電池８への
充電電流を切換えられる第１の電流切換型充放電制御装
置、１１は日照時に第ｎの蓄電池９を充電し、日陰時に
第ｎの蓄電池９の放電電力を負荷３に供給するために直
列に接続され、かつ地上からのコマンド信号により蓄電
池９への電流切換型充電電流を切換えられる第ｎの充放
電制御装置である。
【０００３】また、図５はエラーアンプ信号と充電電流
及びシャント電力の関係を示す図、図６は電流切換型充
電制御装置内の充電電流切換部の構成を示す図である。
図６において、１２は充電電流切換部、１３は第１の基
準電圧と第２の基準電圧を切換える電磁継電器、１４は
上記２つの基準信号のうちのいずれか選択された信号に
より、あらかじめ設定された最大充電電流値にするため
の制御信号を出力するリニアアンプである。
及びシャント電力の関係を示す図、図６は電流切換型充
電制御装置内の充電電流切換部の構成を示す図である。
図６において、１２は充電電流切換部、１３は第１の基
準電圧と第２の基準電圧を切換える電磁継電器、１４は
上記２つの基準信号のうちのいずれか選択された信号に
より、あらかじめ設定された最大充電電流値にするため
の制御信号を出力するリニアアンプである。
【０００４】以下、図４に示す従来の電源装置の動作に
ついて説明する。日照時、太陽電池１で発生した電力は
ブロッキングダイオード２を介して負荷３に供給され
る。負荷３での消費電力を上回る電力が太陽電池１で発
生した余剰電力は、コンデンサバンク７に蓄積されるた
め、電源バスの電圧を上昇させることになる。このと
き、電源バスの電圧をモニタしている誤差増幅回路５が
バス電圧の上昇を抑えるためのバスの制御信号すなわち
エラーアンプ信号を出力する。まず、余剰電力を消費す
べく第１の電流切換型充放電制御装置から第ｎの電流切
換型充放電制御装置により第１の蓄電池から第ｎの蓄電
池までのｎ個の蓄電池の充電が同時に行われ、電源バス
の電圧の上昇を抑制することになる。さらに、ｎ個の蓄
電池において最大の充電電力で余剰電力を消費している
にもかかわらずまだ、余剰電力がある場合、シャント駆
動回路６からシャントドライブ信号が出力され、シャン
ト装置による余剰電力の消費が開始されることで、バス
電圧の上昇を抑えるように動作する。
ついて説明する。日照時、太陽電池１で発生した電力は
ブロッキングダイオード２を介して負荷３に供給され
る。負荷３での消費電力を上回る電力が太陽電池１で発
生した余剰電力は、コンデンサバンク７に蓄積されるた
め、電源バスの電圧を上昇させることになる。このと
き、電源バスの電圧をモニタしている誤差増幅回路５が
バス電圧の上昇を抑えるためのバスの制御信号すなわち
エラーアンプ信号を出力する。まず、余剰電力を消費す
べく第１の電流切換型充放電制御装置から第ｎの電流切
換型充放電制御装置により第１の蓄電池から第ｎの蓄電
池までのｎ個の蓄電池の充電が同時に行われ、電源バス
の電圧の上昇を抑制することになる。さらに、ｎ個の蓄
電池において最大の充電電力で余剰電力を消費している
にもかかわらずまだ、余剰電力がある場合、シャント駆
動回路６からシャントドライブ信号が出力され、シャン
ト装置による余剰電力の消費が開始されることで、バス
電圧の上昇を抑えるように動作する。
【０００５】ここで、日照時のバス電圧安定化方法につ
いて、もう少し詳しく述べる。エラーアンプ信号と充電
電流及びシャント電力の関係を図５に示す。まず、充電
電流についてみると、エラーアンプ信号がある範囲（電
圧が比較的低い時）では比例特性で充電電流が決定さ
れ、エラーアンプ信号が図５に示すＡ点の電圧を超えた
段階で、一定の充電電流値（最大値）となる特性を持
つ。さらに、充電電力の最大を超える余剰電力がある場
合には、さらにバス電圧が上昇することになる。そこ
で、シャント装置によりバス電圧の上昇を抑制するべ
く、エラーアンプ信号を基準として出力されるシャント
ドライブ信号により、蓄電池への充電電力が一定値すな
わち最大に達したときにシャントドライブ回路から出力
され、シャント装置による余剰電力の消費が行われる。
シャント装置による電力の消費は、図５に示すとおり、
エラーアンプ信号に比例した電力特性である。このよう
にして、日照時のバス電圧は安定化制御される。
いて、もう少し詳しく述べる。エラーアンプ信号と充電
電流及びシャント電力の関係を図５に示す。まず、充電
電流についてみると、エラーアンプ信号がある範囲（電
圧が比較的低い時）では比例特性で充電電流が決定さ
れ、エラーアンプ信号が図５に示すＡ点の電圧を超えた
段階で、一定の充電電流値（最大値）となる特性を持
つ。さらに、充電電力の最大を超える余剰電力がある場
合には、さらにバス電圧が上昇することになる。そこ
で、シャント装置によりバス電圧の上昇を抑制するべ
く、エラーアンプ信号を基準として出力されるシャント
ドライブ信号により、蓄電池への充電電力が一定値すな
わち最大に達したときにシャントドライブ回路から出力
され、シャント装置による余剰電力の消費が行われる。
シャント装置による電力の消費は、図５に示すとおり、
エラーアンプ信号に比例した電力特性である。このよう
にして、日照時のバス電圧は安定化制御される。
【０００６】一方、日陰時は太陽電池１の発生電力がな
くなるため、第１の蓄電池８から第ｎの蓄電池９より各
々の蓄電池に直列に接続された電流切換型充放電制御装
置を介して負荷３に供給される。このときの電源バスの
電圧は、蓄電池の放電電圧に依存した電圧となる。
くなるため、第１の蓄電池８から第ｎの蓄電池９より各
々の蓄電池に直列に接続された電流切換型充放電制御装
置を介して負荷３に供給される。このときの電源バスの
電圧は、蓄電池の放電電圧に依存した電圧となる。
【０００７】今、蓄電池が単一故障を起こし、日陰時に
正常時と同等の電力が供給できなくなった場合を考え
る。もし、このまま放置すると、負荷電力は一定である
ため、残りの蓄電池が故障の蓄電池の充放電分を補うべ
く放電を行うので、正常時よりも蓄電池１台当たりの放
電量が増加することになる。ところが、日照時の充電量
は一定であるため、蓄電池の電力収支が満足できず、充
電不足のまま次の日陰となることから、慢性的な充電不
足状態が続きいずれは衛星バスを維持できなくなる危険
生をもっている。したがって、本電源装置は地上局から
のコマンド信号により日照時の充電量を変更できる機能
を具備している。例えば、正常時の蓄電池の放電深度Ｄ
ＯＤを２０％、充電電流ＩＣＨＧを１０Ａ、蓄電池の電
圧ＶＢＡＴを５０Ｖ、蓄電池の公称容量Ｃを３０ＡＨ、
蓄電池数を５台とすると、正常時の蓄電池の放電電力合
計ＰＯ［Ｗ］は式１により求められ、約１５００Ｗとな
る。 PO［ＷＨ］＝C［ＡＨ］×VBAT［Ｖ］×DOD［％］×蓄電
池数 …・ (１)
正常時と同等の電力が供給できなくなった場合を考え
る。もし、このまま放置すると、負荷電力は一定である
ため、残りの蓄電池が故障の蓄電池の充放電分を補うべ
く放電を行うので、正常時よりも蓄電池１台当たりの放
電量が増加することになる。ところが、日照時の充電量
は一定であるため、蓄電池の電力収支が満足できず、充
電不足のまま次の日陰となることから、慢性的な充電不
足状態が続きいずれは衛星バスを維持できなくなる危険
生をもっている。したがって、本電源装置は地上局から
のコマンド信号により日照時の充電量を変更できる機能
を具備している。例えば、正常時の蓄電池の放電深度Ｄ
ＯＤを２０％、充電電流ＩＣＨＧを１０Ａ、蓄電池の電
圧ＶＢＡＴを５０Ｖ、蓄電池の公称容量Ｃを３０ＡＨ、
蓄電池数を５台とすると、正常時の蓄電池の放電電力合
計ＰＯ［Ｗ］は式１により求められ、約１５００Ｗとな
る。 PO［ＷＨ］＝C［ＡＨ］×VBAT［Ｖ］×DOD［％］×蓄電
池数 …・ (１)
【０００８】そこで、放電系統数が蓄電池の単一故障に
より（ｎ−１）系統になったとすると、式１から明らか
なように供給電力ＰＯが（ｎ−１）／ｎ倍となる。も
し、正常時と同一の電力を負荷３に供給するには、日陰
時における正常な蓄電池の放電深度ＤＯＤをｎ／（ｎ−
１）倍に許容することで、正常時と同じ１５００Ｗの電
力を供給することができる。
より（ｎ−１）系統になったとすると、式１から明らか
なように供給電力ＰＯが（ｎ−１）／ｎ倍となる。も
し、正常時と同一の電力を負荷３に供給するには、日陰
時における正常な蓄電池の放電深度ＤＯＤをｎ／（ｎ−
１）倍に許容することで、正常時と同じ１５００Ｗの電
力を供給することができる。
【０００９】そのため、本電源装置では、図６に示すと
おり、第１の基準電圧信号又は第２の基準電圧信号のい
ずれかを地上局からのコマンド信号により選択できる電
磁継電器を具備した充電電流切換部がｎ個の電流切換型
充電制御装置の各々の中に設けられている。上記２つの
基準電圧信号は、独立したラインで電磁継電器１３に入
力されており、正常時は第１の基準電圧信号ＶＲＥＦ１
が選択されていて、規定の最大充電電流値となるように
制御信号がリニアアンプ１４から出力されている。一
方、第２の基準電圧信号ＶＲＥＦ２は、第１の基準電圧
信号ＶＲＥＦ１に対し、充電電流の最大がｎ／（ｎ−
１）倍となるような基準電圧信号として与えられてい
る。ここで、上述のような単一故障が発生した場合、上
記充電電流切換部に対して、電磁継電器１３を通してリ
ニアアンプ１４に入力される基準電圧信号を第１の基準
電圧信号ＶＲＥＦ１から第２の基準電圧信号ＶＲＥＦ２
に切換えるコマンド信号を地上局より送信する。コマン
ド信号により電磁継電器１３の接点状態が切替わること
で、上述に示す充電電流の最大値が変更できるしくみと
なっている。なお、図６における電磁継電器駆動信号ラ
インに接続された矢印は電磁継電器１３の接点の動作方
向を示すものである。
おり、第１の基準電圧信号又は第２の基準電圧信号のい
ずれかを地上局からのコマンド信号により選択できる電
磁継電器を具備した充電電流切換部がｎ個の電流切換型
充電制御装置の各々の中に設けられている。上記２つの
基準電圧信号は、独立したラインで電磁継電器１３に入
力されており、正常時は第１の基準電圧信号ＶＲＥＦ１
が選択されていて、規定の最大充電電流値となるように
制御信号がリニアアンプ１４から出力されている。一
方、第２の基準電圧信号ＶＲＥＦ２は、第１の基準電圧
信号ＶＲＥＦ１に対し、充電電流の最大がｎ／（ｎ−
１）倍となるような基準電圧信号として与えられてい
る。ここで、上述のような単一故障が発生した場合、上
記充電電流切換部に対して、電磁継電器１３を通してリ
ニアアンプ１４に入力される基準電圧信号を第１の基準
電圧信号ＶＲＥＦ１から第２の基準電圧信号ＶＲＥＦ２
に切換えるコマンド信号を地上局より送信する。コマン
ド信号により電磁継電器１３の接点状態が切替わること
で、上述に示す充電電流の最大値が変更できるしくみと
なっている。なお、図６における電磁継電器駆動信号ラ
インに接続された矢印は電磁継電器１３の接点の動作方
向を示すものである。
【００１０】そこで、故障時の蓄電池が（ｎ−１）台で
の１台当たりの放電深度を求めると、式２から２５％と
なる。 DOD%＝C［ＡＨ］×VBAT［Ｖ］×蓄電池数／P［ＷＨ］…… (２)
の１台当たりの放電深度を求めると、式２から２５％と
なる。 DOD%＝C［ＡＨ］×VBAT［Ｖ］×蓄電池数／P［ＷＨ］…… (２)
【００１１】したがって、蓄電池の単一故障時に必要な
充電電流値は、充放電容量比を一定値とした場合、式３
により１２．５［Ａ］でなければならない。 ICHG［Ａ］＝C［ＡＨ］×DOD%×充放電容量比 …… (３)
充電電流値は、充放電容量比を一定値とした場合、式３
により１２．５［Ａ］でなければならない。 ICHG［Ａ］＝C［ＡＨ］×DOD%×充放電容量比 …… (３)
【００１２】よって、図５に示すように第１の基準電圧
信号ＶＲＥＦ１は充電電流が１０Ａ、第２の基準電圧信
号ＶＲＥＦ２は充電電流が１２．５Ａとなるような基準
値にしておけばよい。また、各モードでの充電レートを
式４から求めると、正常時０．３３Ｃ、故障時０．４２
Ｃとなり、確かに故障時は正常時のほぼｎ／（ｎ−１）
倍となっていることが理解できる。このときの充電電流
の比を求めると故障時は正常時の約１．２５倍（５／
（５−１）倍）であることは明白であり、参考として第
１の基準電圧信号ＶＲＥＦ１と第２の基準電圧信号ＶＲ
ＥＦ２の関係を式５に示しておく。 充電レート＝ICHG［Ａ］／C［ＡＨ］ …………… (４) VREF2／VREF1＝ｎ／（ｎ−１） ……………… (５)
信号ＶＲＥＦ１は充電電流が１０Ａ、第２の基準電圧信
号ＶＲＥＦ２は充電電流が１２．５Ａとなるような基準
値にしておけばよい。また、各モードでの充電レートを
式４から求めると、正常時０．３３Ｃ、故障時０．４２
Ｃとなり、確かに故障時は正常時のほぼｎ／（ｎ−１）
倍となっていることが理解できる。このときの充電電流
の比を求めると故障時は正常時の約１．２５倍（５／
（５−１）倍）であることは明白であり、参考として第
１の基準電圧信号ＶＲＥＦ１と第２の基準電圧信号ＶＲ
ＥＦ２の関係を式５に示しておく。 充電レート＝ICHG［Ａ］／C［ＡＨ］ …………… (４) VREF2／VREF1＝ｎ／（ｎ−１） ……………… (５)
【００１３】以上説明したとおり、ある蓄電池において
単一故障が発生し、該当の放電系からの電力の供給がで
きなくなった場合でも、他の蓄電池の充電電流最大値を
地上からのコマンド信号により充電電流切換部の電磁継
電器を介して充電電流を決定する第１の基準電圧信号Ｖ
ＲＥＦ１から第２の基準電圧信号ＶＲＥＦ２に切り換え
ることで、正常な蓄電池の日陰時の放電深度をｎ／（ｎ
−１）倍まで許容でき、正常時と同一の電力を負荷に供
給した場合でも、次の日照における充電で確実に前回の
放電分を補える充電電力が得られる電源装置で電源バス
を構成している。
単一故障が発生し、該当の放電系からの電力の供給がで
きなくなった場合でも、他の蓄電池の充電電流最大値を
地上からのコマンド信号により充電電流切換部の電磁継
電器を介して充電電流を決定する第１の基準電圧信号Ｖ
ＲＥＦ１から第２の基準電圧信号ＶＲＥＦ２に切り換え
ることで、正常な蓄電池の日陰時の放電深度をｎ／（ｎ
−１）倍まで許容でき、正常時と同一の電力を負荷に供
給した場合でも、次の日照における充電で確実に前回の
放電分を補える充電電力が得られる電源装置で電源バス
を構成している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような電源装置
を周回衛星において用いている場合を考える。上述のよ
うな地上からのコマンド信号を送信できる領域を可視
域、送信できない領域を不可視域とすると、１０００ｋ
ｍ以下の高度を飛行する周回衛星ではほとんど不可視領
域である。したがって、上述のような蓄電池の故障が発
生した場合でも、直にコマンド信号を送信することがで
きないため、不可視域周回を重ねる度に充電不足状態を
加速し、やがては衛星バスが維持できなくなり、衛星ミ
ッションが達成できなくなるという課題があった。
を周回衛星において用いている場合を考える。上述のよ
うな地上からのコマンド信号を送信できる領域を可視
域、送信できない領域を不可視域とすると、１０００ｋ
ｍ以下の高度を飛行する周回衛星ではほとんど不可視領
域である。したがって、上述のような蓄電池の故障が発
生した場合でも、直にコマンド信号を送信することがで
きないため、不可視域周回を重ねる度に充電不足状態を
加速し、やがては衛星バスが維持できなくなり、衛星ミ
ッションが達成できなくなるという課題があった。
【００１５】この発明はかかる課題を解決する為になさ
れたもので、周回衛星での不可視領域において蓄電池に
単一故障が発生しても、衛星ミッションに制限を与える
ことなく運用を続けることが可能な電源装置で衛星バス
を構成することを目的とし、さらに、可視域での運用制
限ではあるものの、不測の事態に備えて地上局からのコ
マンド信号でも充電電流の切換が実行できる電流切換型
充放電制御装置を具備した電源装置で電源バスを構成す
ることを目的としている。
れたもので、周回衛星での不可視領域において蓄電池に
単一故障が発生しても、衛星ミッションに制限を与える
ことなく運用を続けることが可能な電源装置で衛星バス
を構成することを目的とし、さらに、可視域での運用制
限ではあるものの、不測の事態に備えて地上局からのコ
マンド信号でも充電電流の切換が実行できる電流切換型
充放電制御装置を具備した電源装置で電源バスを構成す
ることを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる電源装
置は、充電電流切換判定装置を電源装置内に設け、電流
切換型充放電制御装置内の充電電流切換部に具備する電
磁継電器（リレー）を上記充電電流切換判定装置からの
駆動信号により制御し、その接点状態により電流切換型
充放電制御装置における蓄電池への充電電流が切換えで
きるように構成したものである。
置は、充電電流切換判定装置を電源装置内に設け、電流
切換型充放電制御装置内の充電電流切換部に具備する電
磁継電器（リレー）を上記充電電流切換判定装置からの
駆動信号により制御し、その接点状態により電流切換型
充放電制御装置における蓄電池への充電電流が切換えで
きるように構成したものである。
【００１７】また、従来の電源装置と同様に、地上局か
らのコマンド信号でも充電電流の切換ができるように、
電流切換型充放電制御装置内の充電電流切換部にコマン
ド信号インタフェースを有し、上記充電電流切換判定装
置から出力される駆動信号とダイオードオワ結合して構
成している。
らのコマンド信号でも充電電流の切換ができるように、
電流切換型充放電制御装置内の充電電流切換部にコマン
ド信号インタフェースを有し、上記充電電流切換判定装
置から出力される駆動信号とダイオードオワ結合して構
成している。
【００１８】
【作用】上記のように構成された電源装置は、不可視に
おける蓄電池の異常を充電電流切換装置が自動的に検知
し、該当の蓄電池を衛星バスより切り離すと同時に、他
の蓄電池の充電電流値を変更する。また、蓄電池の放電
系以外の不測の事態が発生し、該当の蓄電池系の放電電
力が期待できなくなった場合でも、地上局からのコマン
ド信号により充電電流の切換ができる。
おける蓄電池の異常を充電電流切換装置が自動的に検知
し、該当の蓄電池を衛星バスより切り離すと同時に、他
の蓄電池の充電電流値を変更する。また、蓄電池の放電
系以外の不測の事態が発生し、該当の蓄電池系の放電電
力が期待できなくなった場合でも、地上局からのコマン
ド信号により充電電流の切換ができる。
【００１９】
【実施例】実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す
図で、１〜１４は従来の電源装置と同一のものであり、
１５は第１の蓄電池８の放電電流をモニタし地上へのテ
レメトリ信号として出力する第１の電流モニタ、１６は
第ｎの蓄電池９の放電電流をモニタし地上へのテレメト
リ信号として出力する第ｎのモニタ、１７は上記電源バ
スの電圧信号と上記第１の電流モニタ１５から第ｎの電
流モニタ１６までのｎ系統の放電電流モニタ信号により
蓄電池の故障を検知し、充電電流を切換えるための判定
を行う充電電流切換判定装置である。
図で、１〜１４は従来の電源装置と同一のものであり、
１５は第１の蓄電池８の放電電流をモニタし地上へのテ
レメトリ信号として出力する第１の電流モニタ、１６は
第ｎの蓄電池９の放電電流をモニタし地上へのテレメト
リ信号として出力する第ｎのモニタ、１７は上記電源バ
スの電圧信号と上記第１の電流モニタ１５から第ｎの電
流モニタ１６までのｎ系統の放電電流モニタ信号により
蓄電池の故障を検知し、充電電流を切換えるための判定
を行う充電電流切換判定装置である。
【００２０】また、図２は充電電流切換判定装置の構成
を示す図で、図３は電流切換型充電制御装置内の充電電
流切換部の一例を示す図である。図において、１８は充
電電流切換部内の電磁継電器を駆動するためのドライ
バ、１９は充電電流を切換えるための判定を行う判定回
路、２０は電源バスの電圧信号と基準値Ａを比較し、衛
星の日照／日陰の状態を判定する第１の比較器、２１は
ｎ系統ある蓄電池の各放電電流モニタ信号と基準値Ｂを
比較し、その放電状態を判定回路に出力する第２の比較
器、２２〜２５は地上からのコマンド信号と上記充電電
流切換判定装置からの出力信号をダイオードオワ結合す
るためのダイオードである。
を示す図で、図３は電流切換型充電制御装置内の充電電
流切換部の一例を示す図である。図において、１８は充
電電流切換部内の電磁継電器を駆動するためのドライ
バ、１９は充電電流を切換えるための判定を行う判定回
路、２０は電源バスの電圧信号と基準値Ａを比較し、衛
星の日照／日陰の状態を判定する第１の比較器、２１は
ｎ系統ある蓄電池の各放電電流モニタ信号と基準値Ｂを
比較し、その放電状態を判定回路に出力する第２の比較
器、２２〜２５は地上からのコマンド信号と上記充電電
流切換判定装置からの出力信号をダイオードオワ結合す
るためのダイオードである。
【００２１】上記のように構成された電源装置を周回衛
星等の低高度軌道で用いた場合について考える。もし、
前述の不可視領域において蓄電池に異常が発生し、該当
蓄電池からの電力の供給ができなくなったとする。この
状態を充電電流切換判定装置で直ちに検出し、充電電流
を切換えるべく電流切換型充放電制御装置に対し駆動信
号を出力する。異常の判定には、電源バスの電圧信号と
各蓄電池の放電電流をモニタし、バス電圧信号により日
照／日陰の判定を、また電流モニタから蓄電池の放電状
態を検知する。もし、日陰状態であるにもかかわらず蓄
電池の放電がない場合には異常と判定し、該当蓄電池の
接続をバスラインより切離す信号を出力するとともに、
他の蓄電池に接続されている電流切換型充放電制御装置
に充電電流を切換えるための駆動信号を出力する。充電
電流切換部において、この駆動信号を受けたとき第１の
基準信号から第２の基準信号に電磁継電器を介して切換
わる構成となっているため、蓄電池の充放電収支が満足
できることになる。なお、電磁継電器が切換わったあと
の一連の動作及び論理については前述の従来の電源装置
と同一である。
星等の低高度軌道で用いた場合について考える。もし、
前述の不可視領域において蓄電池に異常が発生し、該当
蓄電池からの電力の供給ができなくなったとする。この
状態を充電電流切換判定装置で直ちに検出し、充電電流
を切換えるべく電流切換型充放電制御装置に対し駆動信
号を出力する。異常の判定には、電源バスの電圧信号と
各蓄電池の放電電流をモニタし、バス電圧信号により日
照／日陰の判定を、また電流モニタから蓄電池の放電状
態を検知する。もし、日陰状態であるにもかかわらず蓄
電池の放電がない場合には異常と判定し、該当蓄電池の
接続をバスラインより切離す信号を出力するとともに、
他の蓄電池に接続されている電流切換型充放電制御装置
に充電電流を切換えるための駆動信号を出力する。充電
電流切換部において、この駆動信号を受けたとき第１の
基準信号から第２の基準信号に電磁継電器を介して切換
わる構成となっているため、蓄電池の充放電収支が満足
できることになる。なお、電磁継電器が切換わったあと
の一連の動作及び論理については前述の従来の電源装置
と同一である。
【００２２】さらに、図６に示すとおり、電流切換型充
電制御装置内の充電電流切換部の入力段において、地上
からのコマンド信号でも充電電流が切換えできるようダ
イオードオワで構成されており、蓄電池の不測の事態に
も対応できる。
電制御装置内の充電電流切換部の入力段において、地上
からのコマンド信号でも充電電流が切換えできるようダ
イオードオワで構成されており、蓄電池の不測の事態に
も対応できる。
【００２３】
【発明の効果】この発明にかかる電源装置は、以上説明
したとおり周回衛星等の不可視領域において、任意の１
台の蓄電池で単一故障が発生し、該当の蓄電池からの電
力供給ができなくなった場合でも充電電流切換判定装置
がこれを検知し、自動的に該当の蓄電池を電源バスライ
ンより切り離し、かつ他の蓄電池に接続される電流切換
型充放電制御装置で決定する充電電流を切換えることが
できるため、コマンド送信ができない不可視領域でも蓄
電池の充放電電力収支を満足させられ、蓄電池の劣化を
防止（長寿命化）でき、衛星ミッションを安全に達成で
きるという効果がある。また、従来の電源装置と同様に
地上局からのコマンド送信による充電電流の切換えもで
きるように構成されているため、上述以外の蓄電池ある
いは充放電制御装置等の故障による不測の事態が発生し
ても、速やかに対応ができるという効果もある。
したとおり周回衛星等の不可視領域において、任意の１
台の蓄電池で単一故障が発生し、該当の蓄電池からの電
力供給ができなくなった場合でも充電電流切換判定装置
がこれを検知し、自動的に該当の蓄電池を電源バスライ
ンより切り離し、かつ他の蓄電池に接続される電流切換
型充放電制御装置で決定する充電電流を切換えることが
できるため、コマンド送信ができない不可視領域でも蓄
電池の充放電電力収支を満足させられ、蓄電池の劣化を
防止（長寿命化）でき、衛星ミッションを安全に達成で
きるという効果がある。また、従来の電源装置と同様に
地上局からのコマンド送信による充電電流の切換えもで
きるように構成されているため、上述以外の蓄電池ある
いは充放電制御装置等の故障による不測の事態が発生し
ても、速やかに対応ができるという効果もある。
【図１】この発明の一実施例を示す電源装置の構成を示
す図である。
す図である。
【図２】この発明における充電電流切換判定装置の構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】この発明における電流切換型充放電制御装置内
の充電電流切換部の詳細を示す図である。
の充電電流切換部の詳細を示す図である。
【図４】従来の電源装置の構成を示す図である。
【図５】これらの電源装置におけるエラーアンプ信号と
充電電流及びシャント電力との関係を示す図である。
充電電流及びシャント電力との関係を示す図である。
【図６】従来の電源装置における電流切換型充放電制御
装置内の充電電流切換部の詳細を示す図である。
装置内の充電電流切換部の詳細を示す図である。
１ 太陽電池 ２ ブロッキングダイオード ３ 負荷 ４ シャント装置 ５ 誤差増幅回路 ６ シャント駆動回路 ７ コンデンサバンク ８ 第一の蓄電池 ９ 第ｎの蓄電池 １０ 第一の電流切換型充放電制御装置 １１ 第ｎの電流切換型充放電制御装置 １２ 充電電流切換部 １３ 電磁継電器 １４ リニアアンプ １５ 第１の電流モニタ １６ 第ｎの電流モニタ １７ 充電電流切換判定装置 １８ ドライバ １９ 電流切換判定回路 ２０ 第１の比較器 ２１ 第２の比較器 ２２ ダイオード ２３ ダイオード ２４ ダイオード ２５ ダイオード
Claims (1)
- 【請求項１】 太陽電池と、この太陽電池の出力端子と
リターン間に並列に接続されたシャント装置と、上記太
陽電池の出力端子にアノードが接続され、カソードが電
源バスを構成するブロッキングダイオードと、上記電源
バスとリターン間に接続されたコンデンサバンク及び負
荷と、上記電源バスの電圧を検出し、太陽電池で発生し
た余剰電力を消費するための駆動信号を出力する誤差増
幅回路と、上記誤差増幅回路の出力信号により上記シャ
ント装置を駆動するための制御信号を出力するシャント
駆動回路と、上記太陽電池の発生電力がないときに上記
負荷に電力を供給するｎ個の蓄電池と、上記ｎ個の蓄電
池を日照時に充電するｎ個の電流切換型充電制御装置
と、上記蓄電池と上記電流切換型充電制御装置の間に直
列に各々接続されたｎ個の電流モニタと、上記電源バス
の電圧信号と上記ｎ個の電流モニタ信号から蓄電池の状
態をモニタし、日陰時において、（ｎ−１）台の蓄電池
が放電しているときにある１台の蓄電池の放電が停止し
ていることを検知して、自動的に該当系の蓄電池を電源
バスより切離し、他の蓄電池の充電電流値を切換える駆
動信号が電流切換型充電制御装置内の充電電流切換部に
出力できる充電電流切換判定装置を具備していることを
特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4269980A JP3047945B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4269980A JP3047945B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06121472A JPH06121472A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3047945B2 true JP3047945B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=17479900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4269980A Expired - Fee Related JP3047945B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047945B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1137808A (ja) * | 1997-07-16 | 1999-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 環境データ計測装置 |
| JP4543208B2 (ja) * | 1999-09-17 | 2010-09-15 | 株式会社Ｇｓユアサ | 人工衛星用非水電解質電池装置 |
| JP5326436B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2013-10-30 | 三菱電機株式会社 | 電源装置 |
| JP5978596B2 (ja) * | 2011-11-07 | 2016-08-24 | ソニー株式会社 | 制御装置および制御方法 |
| JP5939634B2 (ja) * | 2012-07-11 | 2016-06-22 | Ｎｅｃスペーステクノロジー株式会社 | 電圧トランジェント抑制回路 |
| JP7389977B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2023-12-01 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 電力制御システム |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP4269980A patent/JP3047945B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06121472A (ja) | 1994-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |