JP7396100B2 - Control method of flying object, flying object, and computer program - Google Patents
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Description
本発明は、飛行体の制御方法、飛行体、及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a method of controlling an aircraft, an aircraft, and a computer program.
従来、携帯電話機等の端末装置で使用されている4G(LTE)等のモバイルネットワークにおいては、端末装置と、電波塔等に設置された基地局との間で無線通信を行っている。
近年、無線中継局を搭載し、例えば高度が11km~50kmである成層圏内の空域を飛行又は滑空するHAPS(High-altitude platform station:成層圏プラットフォーム局)が開発されている(例えば特許文献1を参照)。ソーラープレーン、飛行船、成層圏ジェット等、様々なHAPSが開発されている。HAPSは、そのオペレーション中、成層圏内の例えば高度20kmの位置に滞在する。HAPSにより広範囲の多数の端末装置と同時接続を行うことができ、HAPSと人工衛星、地上局との間で連携を取ることで、高速の通信インフラを構築することができる。災害時においても、安定した通信環境を維持できる。
Conventionally, in mobile networks such as 4G (LTE) used in terminal devices such as mobile phones, wireless communication is performed between the terminal devices and a base station installed on a radio tower or the like.
In recent years, HAPS (High-altitude platform stations) have been developed that are equipped with a wireless relay station and fly or glide in airspace within the stratosphere at an altitude of 11 km to 50 km, for example (see, for example, Patent Document 1). ). Various HAPS have been developed, including solar planes, airships, and stratospheric jets. During its operation, HAPS stays in the stratosphere at an altitude of, for example, 20 km. HAPS allows simultaneous connection to a large number of terminal devices over a wide area, and by coordinating HAPS with artificial satellites and ground stations, it is possible to build a high-speed communication infrastructure. A stable communication environment can be maintained even in the event of a disaster.
HAPSは太陽電池を有するソーラーパネルと、例えばリチウムイオン二次電池等の蓄電素子を有する蓄電装置とを備えてもよい。HAPSは、成層圏を、昼間はソーラーパネルにより発電された電力により飛行し、夜間は蓄電装置が放電する電力により飛行してもよい。HAPSに備えられる蓄電素子は、大型の飛行体を夜間に飛行させ続けるために、高い放電容量(満充電容量)を有することが要求されている。 The HAPS may include a solar panel having a solar cell and a power storage device having a power storage element such as a lithium ion secondary battery. HAPS may fly in the stratosphere during the day using electricity generated by solar panels, and at night using electricity discharged from a power storage device. The power storage elements included in HAPS are required to have high discharge capacity (full charge capacity) in order to keep large aircraft flying at night.
上述したように、HAPSは、昼間はソーラーパネルにより発電された電力により飛行するが、日照量が少ない等、ソーラーパネルから十分な出力が得られない場合に、離陸・上昇しようとしても、所望の空域まで到達できない可能性がある。
本発明の目的は、高い信頼性で飛行体を離陸及び/又は上昇させることができる飛行体の制御方法、飛行体、及びコンピュータプログラムを提供することにある。
As mentioned above, HAPS flies during the day using electricity generated by solar panels, but if sufficient output is not obtained from the solar panels due to low sunlight, etc., HAPS will not be able to take off or climb as desired. It may not be possible to reach the airspace.
An object of the present invention is to provide a method for controlling an aircraft, an aircraft, and a computer program that allow the aircraft to take off and/or ascend with high reliability.
本発明の一態様に係る飛行体の制御方法は、太陽電池を有する発電装置と蓄電装置とを備える飛行体を、前記飛行体が所定の空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇させる。 A method for controlling a flying object according to one aspect of the present invention includes controlling a flying object that includes a power generation device having a solar cell and a power storage device at a discharge rate higher than a discharge rate when the flying object flies in a predetermined airspace. The power storage device is discharged to supplement the power generated by the power generation device for takeoff and/or ascent.
本発明の一態様に係る飛行体は、太陽電池を有する発電装置と、蓄電装置と、を備え、オペレーション中に所定の空域を飛行するように制御され、前記空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇する。 A flying object according to one aspect of the present invention includes a power generation device having a solar cell and a power storage device, and is controlled to fly in a predetermined airspace during operation, and has a discharge rate lower than that when flying in the airspace. The vehicle takes off and/or ascends by discharging the power storage device at a high discharge rate and supplementing the power generated by the power generation device.
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、太陽電池を有する発電装置と蓄電装置とを備える飛行体を、前記飛行体が所定の空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇させる処理をコンピュータに実行させる。 A computer program according to one aspect of the present invention causes a flying object that includes a power generation device having a solar cell and a power storage device to operate the power storage device at a discharge rate higher than a discharge rate when the flying object flies in a predetermined airspace. The computer performs a process of discharging and assisting the electric power generated by the power generation device to take off and/or ascend.
上記の態様によれば、離陸する地球上の場所を問わず、高い信頼性で飛行体が離陸及び/又は上昇する。 According to the above aspect, the flying object takes off and/or ascends with high reliability regardless of the location on the earth from which it takes off.
(実施の形態の概要)
実施形態に係る飛行体の制御方法は、太陽電池を有する発電装置と蓄電装置とを備える飛行体を、前記飛行体が所定の空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇させる。
(Summary of embodiment)
A method for controlling a flying object according to an embodiment includes controlling a flying object that includes a power generation device having a solar cell and a power storage device, and discharging the power storage device at a discharge rate higher than a discharge rate when the flying object flies in a predetermined airspace. The electric power generated by the electric power generator is discharged to assist the electric power generated by the electric power generating apparatus for takeoff and/or ascent.
発電装置としては、例えば太陽電池を配列したモジュールを複数並べて接続したソーラーパネルを用いてもよい。
蓄電装置としては、例えばリチウムイオン二次電池等の電池セル(蓄電素子)、該電池セルを複数直列及び/又は並列に接続した電池モジュール、複数の電池モジュールを直列に接続したもの(バンク)、又はバンクを並列に接続したものを用いてもよい。
飛行体は、例えばHAPS、eVTOL(electric vertical takeoff and landing aircraft)であってもよいが、これらに限定はされない。飛行体は、発電装置と蓄電装置とを備えて、好ましくは内燃機関を有しない。
As the power generation device, for example, a solar panel formed by connecting a plurality of modules in which solar cells are arranged side by side may be used.
Examples of power storage devices include battery cells (power storage elements) such as lithium ion secondary batteries, battery modules in which a plurality of battery cells are connected in series and/or in parallel, batteries in which a plurality of battery modules are connected in series (bank), Alternatively, banks connected in parallel may be used.
The aircraft may be, for example, a HAPS or an electric vertical takeoff and landing aircraft (eVTOL), but is not limited thereto. The aircraft includes a power generation device and a power storage device, and preferably does not have an internal combustion engine.
上記構成によれば、日照量が少ない等、発電装置から十分な出力が得られない場合においても、蓄電装置が放電して電力を補助するので、離陸する地球上の場所を問わず、高い信頼性で飛行体が離陸及び/又は上昇する。離陸時及び/又は上昇時の放電レートが、飛行体がそのオペレーション中(HAPSであれば、通信インフラとして機能している間)に所定の空域を飛行する場合の放電レートより高いことで、離陸・上昇時間が短くなる。離陸・上昇のための蓄電装置の通電時間が短くなって、蓄電装置内の負極上の抵抗成分の生成を抑制することができ、蓄電装置の放電容量(満充電容量)を維持することができる。 According to the above configuration, even when sufficient output cannot be obtained from the power generation device due to low sunlight, the power storage device discharges electricity and supplements the power, so it is highly reliable regardless of the location on the earth from which it takes off. An aircraft takes off and/or climbs due to The discharge rate during takeoff and/or climb is higher than the discharge rate when the aircraft is flying in a given airspace during its operation (in the case of HAPS, while functioning as a communications infrastructure). - Shorter rise time. The energization time of the power storage device for takeoff and ascent is shortened, and the generation of a resistance component on the negative electrode within the power storage device can be suppressed, making it possible to maintain the discharge capacity (full charge capacity) of the power storage device. .
上述の飛行体の制御方法において、前記飛行体を離陸させる前及び/又は前記所定の空域にまで上昇させる間、前記蓄電装置を暖めてもよい。 In the method for controlling a flying object described above, the power storage device may be warmed before the flying object takes off and/or while the flying object is ascending to the predetermined airspace.
後述するように、放電レートが高い場合、放電容量の温度依存性が高くなることがある(蓄電装置の温度に依存して放電容量が大きく変化することがある)。
蓄電装置を暖めることにより、放電レートが高い場合の蓄電装置の放電容量を確保することができる。
As will be described later, when the discharge rate is high, the temperature dependence of the discharge capacity may become high (the discharge capacity may vary greatly depending on the temperature of the power storage device).
By warming the power storage device, the discharge capacity of the power storage device when the discharge rate is high can be ensured.
上述の飛行体の制御方法において、離陸前に地面を滑走中の前記蓄電装置の放電レートを、前記飛行体が所定の空域を飛行する場合の放電レートより高くしてもよい。
滑走中とは、地面と飛行体の車輪との間で慣性力又は摩擦力が作用し、かつ飛行体を加速させる間をいう。
In the above method for controlling a flying object, the discharge rate of the power storage device while gliding on the ground before takeoff may be higher than the discharge rate when the flying object is flying in a predetermined airspace.
The term ``during flight'' refers to the period during which inertial force or frictional force acts between the ground and the wheels of the aircraft and accelerates the aircraft.
上述の飛行体の制御方法において、前記飛行体は端末装置との間で無線通信を行う無線中継局を備えてもよい。 In the method for controlling a flying object described above, the flying object may include a wireless relay station that performs wireless communication with a terminal device.
端末装置は、スマートフォン等の携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータやタブレット等の携帯端末装置、ドローン等が備える通信端末装置等であってもよい。
無線中継局は、前記所定の空域より下方の空域に存在する飛行機の中でユーザが使用する端末装置、又は前記通信端末装置と無線通信を行い、また、地上又は海上の中継局と無線通信を行い、移動通信網のコアネットワークに接続される。
The terminal device may be a mobile phone such as a smartphone, a mobile terminal device such as a notebook personal computer or a tablet, a communication terminal device included in a drone, or the like.
The wireless relay station performs wireless communication with a terminal device used by a user in an airplane existing in an airspace below the predetermined airspace, or with the communication terminal device, and also wirelessly communicates with a relay station on the ground or at sea. connected to the core network of the mobile communications network.
飛行体が無線中継局を備えるHAPSである場合、成層圏内の所定の空域まで上昇する必要があるが、離陸時及び/又は上昇時に蓄電装置により電力が補助されるので、前記空域まで高い信頼性で上昇できる。緯度が高い地域など、赤道付近に比べて日照量が少ない地域からでも、HAPSが離陸及び上昇することが可能となる。 If the aircraft is a HAPS equipped with a wireless relay station, it is necessary to ascend to a predetermined airspace within the stratosphere, but since power is supplemented by a power storage device during takeoff and/or ascent, it is highly reliable up to said airspace. You can rise with HAPS will be able to take off and ascend even from areas with less sunlight than near the equator, such as areas at high latitudes.
上述の飛行体の制御方法において、前記蓄電装置は、正極活物質としてリチウム遷移金属複合酸化物を含んでもよい。 In the above method for controlling an aircraft, the power storage device may include a lithium transition metal composite oxide as a positive electrode active material.
上記構成によれば、高い放電容量を発揮することができる。 According to the above configuration, high discharge capacity can be exhibited.
実施形態に係る飛行体は、太陽電池を有する発電装置と、蓄電装置と、を備え、オペレーション中に所定の空域を飛行するように制御され、前記空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇する。 The flying object according to the embodiment includes a power generation device having a solar cell and a power storage device, and is controlled to fly in a predetermined airspace during operation, and has a discharge rate higher than a discharge rate when flying in the airspace. Then, the power storage device is discharged to supplement the power generated by the power generation device, and the aircraft takes off and/or ascends.
上記構成によれば、発電装置から十分な出力が得られない場合においても、蓄電装置が放電して電力を補助するので、離陸する地球上の場所を問わず、高い信頼性で飛行体が離陸及び/又は上昇する。 According to the above configuration, even when sufficient output cannot be obtained from the power generation device, the power storage device discharges electricity and supplements the power, so the aircraft can take off with high reliability regardless of the location on the earth from which it takes off. and/or rise.
実施形態に係るコンピュータプログラムは、太陽電池を有する発電装置と蓄電装置とを備える飛行体を、前記飛行体が所定の空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇させる処理をコンピュータに実行させる。 A computer program according to an embodiment is configured to cause a flying object that includes a power generation device having a solar cell and a power storage device to discharge the power storage device at a discharge rate higher than a discharge rate when the flying object flies in a predetermined airspace. The computer executes the process of taking off and/or ascending by supplementing the electric power generated by the power generation device.
(実施形態1)
HAPSを例に、実施形態1を説明する。以下、蓄電装置7による、電力の補助のための放電を補助放電という。
図1はHAPS1の外観の斜視図、図2はHAPS1の構成を示すブロック図である。図2中、制御装置8と各部との接続は省略している。
HAPS1は、翼部2と、複数のプロペラ3と、複数の脚部4と、複数のソーラーパネル5と、蓄電装置7と、制御装置8と、無線中継局9と、第1コンバータ回路11と、第2コンバータ回路12と、切替部13と、インバータ回路14と、車輪15と、温度センサ16と、温調装置17とを備える。プロペラ3はモータ(電動機)10を備える。HAPS1の構成は、この例に限定はされない。蓄電装置7、制御装置8、無線中継局9、第1コンバータ回路11、第2コンバータ回路12、切替部13、インバータ回路14、温度センサ16、及び温調装置17は脚部4内に収容されている。代替的に、これらは翼部2に設けられてもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of the external appearance of
The
ソーラーパネル5は、例えばシリコン系の太陽電池を複数配列したモジュールを複数並べ、接続してなる。
蓄電装置7は、例えばリチウムイオン二次電池等の電池セル6、電池セル6を複数直列及び/又は並列に接続した電池モジュール、複数の電池モジュールを直列に接続したもの(バンク)、又はバンクを並列に接続したものである。図2においては、蓄電装置の一部をなす電池モジュールを例として示している。
温度センサ16は蓄電装置7の温度を検出し、検出結果を制御装置8へ出力する。
温調装置17は、蓄電装置7を暖めるヒータと、蓄電装置7から放熱させる放熱器とを備えてもよい。
The
The
Temperature sensor 16 detects the temperature of
制御装置8は、制御部81、記憶部82、入力部83、通信部84、及びモータ駆動部85を備える。
制御部81は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等により構成され、HAPS1の各部の動作を制御する。制御部81は、後述する離陸制御プログラム821を読み出して実行することにより、離陸制御の処理を実行する。ここで、離陸制御の処理とはHAPS1を離陸させ、所定の空域まで上昇させる処理をいう。
The control device 8 includes a
The
記憶部82は、離陸制御プログラム821を含む各種のプログラム、履歴DB822、及び関係DB823を記憶している。離陸制御プログラム821は、例えばCD-ROMやDVD-ROM、USBメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体80に格納された状態で提供され、制御装置8にインストールすることにより記憶部82に格納される。また、通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから離陸制御プログラム821を取得し、記憶部82に記憶させてもよい。
The
履歴DB822は、ソーラーパネル5の発電及び放電の履歴データ、蓄電装置7の充放電の履歴データ、蓄電装置7の温度の履歴データ、気象情報の履歴データ、及びHAPS1の飛行制御の履歴データ等を記憶してもよい。ソーラーパネル5の発電及び放電の履歴とは、ソーラーパネル5の動作履歴であり、使用期間を示す情報、発電に関する情報(電力等)、又は放電に関する情報(電圧、レート等)の履歴を含んでもよい。蓄電装置7の充放電の履歴とは、蓄電装置7の動作履歴であり、使用期間を示す情報、充電又は放電に関する情報(電圧、レート等)の履歴を含んでもよい。
The
温度の履歴とは、温度センサ16が検出した蓄電装置7の温度の履歴であってもよい。
気象情報の履歴とは、気象サーバ20から取得した、取得時点のHAPS1の位置における風速及び風向、並びに日照量等の履歴であってもよい。
飛行制御の履歴とは、モータ10の回転数及び回転時間等の回転駆動を含む、HAPS1の飛行の制御の履歴であってもよい。
The temperature history may be the temperature history of
The history of weather information may be a history of the wind speed and direction, the amount of sunlight, etc. at the location of the
The history of flight control may be the history of flight control of the
関係DB823は、日照量とソーラーパネル5の発電電力PPVとの第1関係、気象情報(風速及び風向)とモータ10の回転駆動に係る電力PLOADとの第2関係、蓄電装置7の補助電力PA と放電レートとの第3関係を予め実験により求め、記憶していてもよい。第3関係の放電レートは、HAPS1の成層圏内での滑空時の放電レートより大きくなるように設定していてもよい。
The
入力部83は、ソーラーパネル5、蓄電装置7の電流及び電圧の検出結果、温度センサ16の温度検出結果の入力を受け付ける。図2において電流計及び電圧計は省略している。
通信部84は、無線中継局9等の他の装置との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行う。
モータ駆動部85は、各プロペラ3の各モータ10の回転駆動を制御する。
The
The
第1コンバータ回路11は、DC/DCコンバータであり、ソーラーパネル5に接続され、ソーラーパネル5の出力電圧を昇圧して出力する。
第2コンバータ回路12は蓄電装置7に接続されており、蓄電装置7の放電及び充電を行う双方向のDC/DCコンバータである。
インバータ回路14は、DCをACに変換する。即ち切替部13から入力される直流電力を交流電力に変換して出力する。
The
The
切替部13は、例えば直列に接続された2つのスイッチ131とスイッチ132とを備える。図2において、充放電を制御する制御回路は省略している。スイッチ131及びスイッチ132は、リレーやパワーMOSFET等のスイッチング素子からなる。スイッチ131とスイッチ132との接続点はインバータ回路14に接続されている。スイッチ131の他端、スイッチ132の他端は夫々、第1コンバータ回路11、第2コンバータ回路12に接続されている。
The switching
インバータ回路14には、無線中継局9、及びモータ10等の負荷が接続されている。
The
ソーラーパネル5から負荷に放電する場合、スイッチ131をオンにして、負荷にソーラーパネル5を接続する。図2においては、スイッチ131がオンであり、ソーラーパネル5から負荷へ電力が供給されている状態を示している。
蓄電装置7から負荷に放電する場合、スイッチ132をオンにして、負荷にソーラーパネル5を接続する。
補助放電時に、ソーラーパネル5及び蓄電装置7から負荷に放電する場合、スイッチ131及びスイッチ132の両方をオンにして、負荷にソーラーパネル5及び蓄電装置7を接続する。
When discharging from the
When discharging from the
When discharging from the
無線中継局9は、第1通信部91、第2通信部92、及び第3通信部93を備える。
第1通信部91は、アンテナ、送受共用器、及び増幅器等を有し、飛行機の中でユーザが使用する端末装置30、又はドローンの通信端末装置30等と無線信号の送受信を行う。第2通信部92は、アンテナ、送受共用器、及び増幅器等を有し、地上又は海上の中継局との間で、無線信号の送受信を行う。該中継局を介し無線中継局9は、移動通信網のネットワークNWに接続される。ネットワークNWには端末装置30が接続されている。図2中、地上又は海上の中継局は省略している。第3通信部93は、レーザ光等により人工衛星及び他のHAPSとの間で送受信を行う。無線中継局9の構成は、この例に限定はされない。
モータ10はプロペラ3を回転駆動する。代替的に、モータ10は、図1に示した形態以外の飛行体推進装置や飛行体上昇装置を駆動してもよい。
The
The
The
図3は、蓄電装置(電池モジュール)7の例を示す斜視図である。
蓄電装置7は、直方体状のケース71と、ケース71に収容された複数の電池セル6とを備える。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the power storage device (battery module) 7. As shown in FIG.
例えば電池セル6は、直方体状(プリズマティック)のケース本体61と、蓋板62と、蓋板62に設けられた、正極端子63及び負極端子66と、破裂弁64と、電極体65とを備える。プリズマティックセルに代えて、電池セルはラミネートケースを有する、所謂パウチセルであってもよい。電極体65は正極板、セパレータ、及び負極板を積層してなり、ケース本体61に収容されている。
電極体65は、正極板と負極板とをセパレータを介して扁平状に巻回して得られるものであってもよいし、複数の正極版と負極板をセパレータを介し積層して得られるものであってもよい。
For example, the
The
正極板は、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼等の金属又はそれらの合金等からなる板状(シート状)又は長尺帯状の金属箔である正極基材箔上に活物質層が形成されたものである。負極板は、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属又はこれらの合金等からなる板状(シート状)又は長尺帯状の金属箔である負極基材箔上に活物質層が形成されたものである。セパレータは、合成樹脂からなる微多孔性のシートである。 The positive electrode plate is a plate-like (sheet-like) or long strip-like metal foil made of metals such as aluminum, titanium, tantalum, stainless steel, etc. or alloys thereof, and an active material layer is formed on the positive electrode base material foil. It is something. An active material layer is formed on a negative electrode base material foil, which is a plate-like (sheet-like) or long strip-like metal foil made of metals such as copper, nickel, stainless steel, nickel-plated steel, or alloys thereof. It is what was done. The separator is a microporous sheet made of synthetic resin.
正極活物質としては、例えば、公知の正極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の正極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。正極活物質としては、例えば、α-NaFeO2型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物、ポリアニオン化合物、カルコゲン化合物、硫黄等が挙げられる。α-NaFeO2型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、例えば、Li[LixNi1-x]O2(0≦x<0.5)、Li[LixNiγCo(1-x-γ)]O2(0≦x<0.5、0<γ<1)、Li[LixCo(1-x)]O2(0≦x<0.5)、Li[LixNiγMn(1-x-γ)]O2(0≦x<0.5、0<γ<1)、Li[LixNiγMnβCo(1-x-γ-β)]O2(0≦x<0.5、0<γ、0<β、0.5<γ+β≦1)、Li[LixNiγCoβAl(1-x-γ-β)]O2(0≦x<0.5、0<γ、0<β、0.5<γ+β<1)等が挙げられる。スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物として、LixMn2O4、LixNiγMn(2-γ)O4等が挙げられる。ポリアニオン化合物として、LiFePO4、LiMnPO4、LiNiPO4、LiCoPO4、Li3V2(PO4)3、Li2MnSiO4、Li2CoPO4F等が挙げられる。カルコゲン化合物として、二硫化チタン、二硫化モリブデン、二酸化モリブデン等が挙げられる。これらの材料中の原子又はポリアニオンは、他の元素からなる原子又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。これらの材料は表面が他の材料で被覆されていてもよい。正極活物質層においては、これら材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。正極活物質層においては、これら化合物の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。正極活物質層中の正極活物質の含有量は特に限定されないが、その下限としては、50質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましい。含有量の上限としては、99質量%が好ましく、98質量%がより好ましい。 The positive electrode active material can be appropriately selected from, for example, known positive electrode active materials. As a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery, a material that can insert and release lithium ions is usually used. Examples of the positive electrode active material include a lithium transition metal composite oxide having an α-NaFeO 2 type crystal structure, a lithium transition metal oxide having a spinel type crystal structure, a polyanion compound, a chalcogen compound, and sulfur. Examples of lithium transition metal composite oxides having α-NaFeO 2 type crystal structure include Li[Li x Ni 1-x ]O 2 (0≦x<0.5), Li[Li x Ni γ Co (1- x-γ) ]O 2 (0≦x<0.5, 0<γ<1), Li[Li x Co (1-x) ]O 2 (0≦x<0.5), Li[Li x Ni γ Mn (1-x-γ) ]O 2 (0≦x<0.5, 0<γ<1), Li[Li x Ni γ Mn β Co (1-x-γ-β) ]O 2 (0≦x<0.5, 0<γ, 0<β, 0.5<γ+β≦1), Li[Li x Ni γ Co β Al (1-x-γ-β) ]O 2 (0≦ Examples include x<0.5, 0<γ, 0<β, 0.5<γ+β<1). Examples of lithium transition metal oxides having a spinel crystal structure include Li x Mn 2 O 4 and Li x Ni γ Mn (2-γ) O 4 . Examples of the polyanion compound include LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiNiPO 4 , LiCoPO 4 , Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 , Li 2 MnSiO 4 , Li 2 CoPO 4 F, and the like. Examples of chalcogen compounds include titanium disulfide, molybdenum disulfide, molybdenum dioxide, and the like. Atoms or polyanions in these materials may be partially substituted with atoms or anion species of other elements. The surfaces of these materials may be coated with other materials. In the positive electrode active material layer, one type of these materials may be used alone, or two or more types may be used in combination. In the positive electrode active material layer, one type of these compounds may be used alone, or two or more types may be used in combination. The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is not particularly limited, but its lower limit is preferably 50% by mass, more preferably 80% by mass, and even more preferably 90% by mass. The upper limit of the content is preferably 99% by mass, more preferably 98% by mass.
正極の活物質層を形成する正極合剤は、必要に応じて導電剤、バインダー、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。導電剤としては、例えば、カーボンブラック等の炭素質材料、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。バインダーとしては、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。増粘剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース等の多糖類高分子が挙げられる。フィラーとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン等が挙げられる。 The positive electrode mixture forming the active material layer of the positive electrode contains optional components such as a conductive agent, a binder, a thickener, and a filler, as necessary. Examples of the conductive agent include carbonaceous materials such as carbon black, metals, conductive ceramics, and the like. Examples of the binder include fluororesins (polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.), thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polyimide, and the like. Examples of the thickener include polysaccharide polymers such as carboxymethylcellulose (CMC) and methylcellulose. Examples of the filler include polyolefins such as polypropylene and polyethylene.
負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウム金属を含む。負極活物質がリチウム金属を含むことで活物質質量あたりの放電容量を向上できる。リチウム金属には、リチウム単体の他、リチウム合金が含まれる。リチウム合金としては、例えば、リチウムアルミニウム合金等が挙げられる。リチウム金属を含む負極は、リチウム金属を所定の形状に切断するか、所定の形状に成形することにより製造できる。 The negative electrode active material used in the negative electrode active material layer includes lithium metal. When the negative electrode active material contains lithium metal, the discharge capacity per mass of active material can be improved. Lithium metal includes lithium alone as well as lithium alloys. Examples of the lithium alloy include lithium aluminum alloy. A negative electrode containing lithium metal can be manufactured by cutting lithium metal into a predetermined shape or molding it into a predetermined shape.
さらに、負極活物質層は、Na、K、Ca、Fe、Mg、Si、N等の元素を含有してもよい。
上記負極活物質に占めるリチウム金属の含有量の下限としては、80質量%が好ましく、90質量%がより好ましく、95質量%がさらに好ましい。含有量の上限は、100質量%であってよい。
Furthermore, the negative electrode active material layer may contain elements such as Na, K, Ca, Fe, Mg, Si, and N.
The lower limit of the lithium metal content in the negative electrode active material is preferably 80% by mass, more preferably 90% by mass, and even more preferably 95% by mass. The upper limit of the content may be 100% by mass.
ケース本体61には、非水電解質が注入されている。非水電解質は、非水溶媒、並びに非水溶媒に溶解している硫黄系環状化合物、フッ素化環状カーボネート、鎖状カーボネート、及び電解質塩を含む。硫黄系環状化合物として、スルトン構造又は環状サルフェート構造を有する化合物等が挙げられる。フッ素化環状カーボネートとして、フルオロエチレンカーボネート等が挙げられる。鎖状カーボネートとしては、エチルメチルカーボネート等が挙げられる。
電池セル6の負極活物質がリチウム金属を含み、正極活物質がリチウム過剰型であってもよい。このような電池セル6によれば、高い放電容量を発揮できる。
A non-aqueous electrolyte is injected into the
The negative electrode active material of the
蓄電装置7の隣り合う電池セル6の正極端子63及び負極端子66がバスバー72により電気的に接続されることで、複数の電池セル6が直列に接続されている。
蓄電装置7の両端の電池セル6の、正極端子63、負極端子66には、電力を取り出すための正極リード74、負極リード73が設けられている。
The plurality of
A
以下、制御部81による、HAPS1の離陸・上昇の制御について説明する。
HAPS1は、斜め上方に向かって地面から離れた後、所定の水平方向の領域内を旋回しながら揚力で浮揚し、空域Aまで上昇する。空域Aとして、例えば高度11km~50kmの成層圏内の空域が挙げられる。中でも高度20kmの空域が好ましい。空域Aまで上昇した後、HAPS1は水平方向の位置Bまで水平移動し、位置Bに滞在する。夜間は、下向きの角度を付けた状態で旋回しながら空域A内を滑空する。
Hereinafter, the control of takeoff and ascent of the
After the
本実施形態においては、HAPS1が空域A内をオペレーション中に飛行する場合の放電レートより高い放電レートで蓄電装置7を放電しソーラーパネル5により発電される電力を補助して、HAPS1を離陸させ、上昇させる。HAPS1が空域A内を滑空する場合の放電レートは、0.05CA~0.2CAであってもよい。
In this embodiment, the
図4は、制御部81による離陸制御の処理の手順を示すフローチャートである。
制御部81は気象サーバ20から日照量を取得する(S1)。HAPS1に日照量を検出するセンサを設けておき、制御部81は、センサから日照量を取得してもよい。
制御部81は、ソーラーパネル5の発電電力Ppvを推定する(S2)。制御部81は、関係DB823から第1関係を読み出し、取得した日照量に基づいて、Ppvを推定する。
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of takeoff control processing by the
The
The
制御部81は、気象サーバ20から風速及び風向の気象情報を取得する(S3)。HAPS1に風速計及び風向計を設けておき、制御部81は、風速計及び風向計から風速及び風向を取得してもよい。
制御部81は、PLOADを推定する(S4)。制御部81は、関係DB823から第2関係を読み出し、取得した気象情報に基づいて、PLOADを推定する。
The
The
制御部81は補助放電が必要であるか否かを判定する(S5)。制御部81は、補助電力PA =PLOAD-Ppvを算出し、PA >0である場合、補助放電が必要であると判定する。制御部81は、補助放電が必要でない場合(S5:NO)、制御部81は、ソーラーパネル5単独の放電を開始し、モータ10を駆動して離陸を開始する(S6)。PA の閾値は0には限定されない。
制御部81は、空域A内の目的位置A1 に到達したか否かを判定する(S7)。制御部81は、目的位置A1 に到達していない場合(S7:NO)、この判定を繰り返す。
制御部81は、目的位置A1 に到達した場合(S7:YES)、離陸制御の処理を終了する。
The
The
If the target position A1 has been reached (S7: YES), the
制御部81は、補助放電が必要である場合(S5:YES)、関係DB823から第3関係を読み出し、PAに基づいて、放電レートを設定する(S8)。制御部81は放電レートの設定に際し、蓄電装置7のSOCを考慮してもよい。
If auxiliary discharge is necessary (S5: YES), the
制御部81は、切替部13のスイッチ131及び132をオンにし、設定した放電レートに基づいて、補助放電を開始し、モータ10を駆動して離陸を開始する(S9)。
制御部81は、目的位置A1 に到達したか否かを判定する(S10)。制御部81は、目的位置A1 に到達していない場合(S10:NO)、この判定を繰り返す。
制御部81は、目的位置A1 に到達した場合(S10:YES)、補助放電を終了し(S11)、離陸制御の処理を終了する。
The
The
If the target position A1 has been reached (S10: YES), the
実施形態によれば、日照量が少なく、ソーラーパネル5から十分な出力が得られない場合において、蓄電装置7を放電して電力を補助するので、離陸する地球上の場所を問わず、高い信頼性でHAPS1を離陸させ、空域Aまで上昇させることができる。補助放電の放電レートは、HAPS1が空域Aをオペレーション中に飛行する場合の放電レートより高いので、離陸・上昇時間が短くなる。離陸・上昇のための蓄電装置7の通電時間が短くなって、蓄電装置7内の負極上の抵抗成分の生成量を抑制することができ、蓄電装置7の放電容量(満充電容量)を維持することができる。
According to the embodiment, when the amount of sunlight is low and sufficient output cannot be obtained from the
補助放電の実施の有無は、PA >0であるか否かに基づいて判定する場合に限定されない。補助放電は、日照量が閾値より小さい場合に行ってもよいし、風速が閾値より小さい場合に行ってもよい。補助放電は、日照量が少ないときに行う場合に限定はされない。
補助放電の放電レートは、高度が高くなるに従って変化させてもよい。HAPS1が空域Aをオペレーション中に飛行する場合の放電レートと比較して、離陸・上昇の間の一時的或いは間欠的に補助放電の放電レートを高くするようにしてもよい。滑走してから離陸する飛行体の場合、少なくとも滑走中(地面と車輪15との間で慣性力又は摩擦力が作用し、かつ飛行体を加速させる間)の補助放電の放電レートを、飛行体が所定空域を飛行する場合の放電レートと比較して、高くするようにしてもよい。
制御部81は、Ppv又はPLOADの実測値を取得し、機械学習等により第1関係、第2関係、又は第3関係を修正してもよい。
補助放電は、離陸時、又は上昇時のいずれかのみ行ってもよい。
Whether or not to perform auxiliary discharge is not limited to the case where it is determined based on whether P A >0. The auxiliary discharge may be performed when the amount of sunlight is smaller than the threshold value, or when the wind speed is smaller than the threshold value. The auxiliary discharge is not limited to being performed when the amount of sunlight is low.
The discharge rate of the auxiliary discharge may be changed as the altitude increases. Compared to the discharge rate when the
The
Auxiliary discharge may be performed only during takeoff or during climb.
(実施形態2)
実施形態2に係るHAPS1は、HAPS1を離陸させる前、又は目的位置A1 にまで上昇させる間に蓄電装置7を暖めること以外は、実施形態1に係るHAPS1と同様の構成を有する。
実施形態2に係るHAPS1の記憶部82の関係DB823は、放電レートと放電容量(mAh/g)との第4関係を複数の温度別に記憶している。
(Embodiment 2)
The
The
図5は、放電レートと放電容量との関係を示すグラフである。図5の横軸は放電レート(C)、縦軸は放電容量(mAh/g)である。図5において、温度が0℃、5℃、15℃、25℃、及び45℃である場合の放電レートと放電容量との関係を示している。
図5に示すように、放電レートが大きくなるのに従い、温度差に基づく放電容量の差が大きくなることが分かる。電池セル6のように、正極活物質がリチウム過剰型であるとき、他のリチウムイオン二次電池と異なる拡散パスを通るので拡散性が悪くなる。即ち酸化還元反応の速度が遅くなり、温度が低い場合の放電容量の低下量が大きい。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between discharge rate and discharge capacity. The horizontal axis of FIG. 5 is the discharge rate (C), and the vertical axis is the discharge capacity (mAh/g). FIG. 5 shows the relationship between discharge rate and discharge capacity at temperatures of 0°C, 5°C, 15°C, 25°C, and 45°C.
As shown in FIG. 5, it can be seen that as the discharge rate increases, the difference in discharge capacity based on the temperature difference increases. When the positive electrode active material is of a lithium-excess type as in the
図6は、制御部81による離陸制御の処理の手順を示すフローチャートである。
制御部81は気象サーバ20から日照量を取得する(S21)。
制御部81は、ソーラーパネル5の発電電力Ppvを推定する(S22)。制御部81は、関係DB823から第1関係を読み出し、取得した日照量に基づいて、Ppvを推定する。
FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of takeoff control processing by the
The
The
制御部81は、気象サーバ20から風速及び風向の気象情報を取得する(S23)。
制御部81は、PLOADを推定する(S24)。制御部81は、関係DB823から第2関係を読み出し、取得した気象情報に基づいて、PLOADを推定する。
The
The
制御部81は補助放電が必要であるか否かを判定する(S25)。制御部81は、補助電力PA =PLOAD-Ppv>0である場合、補助放電が必要であると判定する。PA の閾値は0には限定されない。制御部81は、補助放電が必要でない場合(S25:NO)、ソーラーパネル5単独の放電を開始し、離陸を開始する(S26)。
制御部81は、目的位置A1 に到達したか否かを判定する(S27)。制御部81は、目的位置A1 に到達していない場合(S27:NO)、この判定を繰り返す。
制御部81は、目的位置A1 に到達した場合(S27:YES)、離陸制御の処理を終了する。
The
The
When the
制御部81は、補助放電が必要である場合(S25:YES)、関係DB823から第3関係を読み出し、PA に基づいて、放電レートを設定する(S28)。制御部81は放電レートの設定に際し、蓄電装置7のSOCを考慮してもよい。
If auxiliary discharge is necessary (S25: YES), the
制御部81は、温度を取得する(S29)。制御部81は、温度センサ16から離陸前の蓄電装置7の温度を取得する。制御部81は、気象サーバ20から、目的位置A1 の温度を取得してもよい。制御部81は、目的位置A1 までの段階的な位置の温度を取得してもよい。
制御部81は、設定した放電レート、及び取得した温度に基づいて、蓄電装置7の暖めが必要であるか否かを判定する(S30)。制御部81は、関係DB823から第4関係を読み出し、放電レート及び取得した温度に基づいて、所望の放電容量(mAh/g)を得るための目標温度を読み取り、暖めが必要であるか否かを判定する。目標温度は内挿計算により求めてもよい。制御部81は、離陸前の蓄電装置7の温度から離陸前に暖めが必要でないと判定した場合においても、目的位置A1 の温度を考慮して暖めが必要であると判定してもよい。制御部81は、暖めが必要でない場合(S30:NO)、処理をS32に進める。
The
制御部81は、暖めが必要である場合(S30:YES)、目標温度に到達するように、温調装置17のヒータにより蓄電装置7の暖めを開始する(S31)。
If warming is necessary (S30: YES),
制御部81は、設定した放電レートに基づいて、補助放電を開始し、離陸を開始する(S32)。上述したように、離陸前には暖めが必要でないと判定した場合においても、目的位置A1 に上昇させる間において蓄電装置7を暖めてもよい。制御部81は、目的位置A1 に到達するまでに、高度に応じて複数の目標温度を設定してもよい。
制御部81は、目的位置A1 に到達か否かを判定する(S33)。制御部81は、目的位置A1 に到達していない場合(S33:NO)、この判定を繰り返す。
The
The
制御部81は、目的位置A1 に到達した場合(S33:YES)、補助放電を終了し(S34)、処理を終了する。制御部81は、蓄電装置7を暖めていた場合、暖めを終了した後、補助放電を終了する。
When the target position A1 is reached (S33: YES), the
上述したように、電池セル6の放電容量の温度依存性は高い。離陸時は放電レートを高くし、上空では気温は低くなるので、放電容量は低くなる。蓄電装置7を暖めることにより、放電容量を所望の容量まで引き上げることができる。離陸する場所の気温を問わず、HAPS1が高い信頼性で、離陸及び/又は上昇することができる。
As described above, the discharge capacity of the
前記実施の形態は、制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
発電装置は、太陽電池を有するものに限定はされない。発電装置は、発電時の二酸化炭素排出量が内燃機関の駆動時のそれよりも少ないものが好ましい。
制御装置8をHAPS1に備える場合に限定はされない。HAPS1と無線接続されるコンピュータやサーバが、HAPS1の離陸・上昇を制御してもよい。
HAPS1はソーラープレーンに限定はされない。HAPS1は飛行船、成層圏ジェット等であってもよい。
飛行体はHAPSに限定はされない。本発明はeVTOL等の他の電動飛行体や、発電装置と内燃機関とを搭載するハイブリッド飛行体にも適用できる。
蓄電素子はリチウムイオン二次電池には限定されない。蓄電素子は、他の二次電池であってもよい。
The embodiments described above are not restrictive. The scope of the present invention is intended to include all changes within the meaning and scope equivalent to the claims.
The power generation device is not limited to one having a solar cell. The power generation device preferably emits less carbon dioxide during power generation than when driven by an internal combustion engine.
There is no limitation to the case where the control device 8 is provided in the
HAPS1 is not limited to solar planes. HAPS1 may be an airship, a stratospheric jet, etc.
The aircraft is not limited to HAPS. The present invention can also be applied to other electric flying vehicles such as eVTOLs and hybrid flying vehicles equipped with a power generator and an internal combustion engine.
The power storage element is not limited to a lithium ion secondary battery. The power storage element may be another secondary battery.
他の実施形態は、以下のように構成されてもよい。
(1)発電時の二酸化炭素排出量が内燃機関の駆動時のそれよりも少ない発電装置と蓄電装置とを備える飛行体を、前記飛行体が所定の空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇させる、飛行体の制御方法。
(2)発電時の二酸化炭素排出量が内燃機関の駆動時のそれよりも少ない発電装置と、蓄電装置と、を備え、オペレーション中に所定の空域を飛行するように制御され、前記空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇する、飛行体。
Other embodiments may be configured as follows.
(1) A flying vehicle equipped with a power generating device and a power storage device whose carbon dioxide emissions during power generation are lower than those generated when an internal combustion engine is driven, is discharged at a rate higher than the discharge rate when the flying vehicle flies in a predetermined airspace. A method for controlling an aircraft, wherein the power storage device is discharged at a rate to supplement the power generated by the power generation device to take off and/or climb.
(2) Equipped with a power generation device whose carbon dioxide emissions during power generation are lower than those generated when an internal combustion engine is driven, and a power storage device, which is controlled to fly in a predetermined airspace during operation, and flies in the airspace. A flying object that takes off and/or ascends by discharging the power storage device at a higher discharge rate than the discharge rate when the power generation device is used to supplement the electric power generated by the power generation device.
(3)発電装置と蓄電装置とを備える飛行体を、前記飛行体が所定の空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇させる、飛行体の制御方法。
(4)発電装置と、蓄電装置と、を備え、オペレーション中に所定の空域を飛行するように制御され、前記空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇する、飛行体。
(3) A flying object equipped with a power generating device and a power storage device discharges the power storage device at a discharge rate higher than a discharge rate when the flying object flies in a predetermined airspace, and assists the electric power generated by the power generating device. A method of controlling an aircraft for takeoff and/or ascent.
(4) A power generation device and a power storage device, which are controlled to fly in a predetermined airspace during operation, and discharge the power storage device at a higher discharge rate than the discharge rate when flying in the airspace to generate the power. An aircraft that takes off and/or ascends with the aid of electrical power generated by a device.
(5)発電時の二酸化炭素排出量が内燃機関の駆動時のそれよりも少ない発電装置と蓄電装置とを備える飛行体を、前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇させる、飛行体の制御方法。
(6)発電時の二酸化炭素排出量が内燃機関の駆動時のそれよりも少ない発電装置と、蓄電装置と、を備え、オペレーション中に所定の空域を飛行するように制御され、前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇する、飛行体。
(5) A flying vehicle equipped with a power generation device and a power storage device whose carbon dioxide emissions during power generation are lower than those generated when an internal combustion engine is driven is configured to discharge the power storage device and supplement the power generated by the power generation device. A method of controlling an aircraft for takeoff and/or ascent.
(6) A power generation device whose carbon dioxide emissions during power generation are lower than those generated when an internal combustion engine is driven, and a power storage device, the power storage device being controlled to fly in a predetermined airspace during operation; A flying object that takes off and/or ascends by discharging and assisting the electric power generated by the power generation device.
1 HAPS
2 翼部
3 プロペラ
4 脚部
5 ソーラーパネル(発電装置)
6 電池セル
7 蓄電装置
8 制御装置
80 記録媒体
81 制御部
82 記憶部
821 離陸制御プログラム
822 履歴DB
823 関係DB
83 入力部
84 通信部
85 モータ駆動部
9 無線中継局
10 モータ
11 第1コンバータ回路
12 第2コンバータ回路
13 切替部
14 インバータ回路
15 車輪
16 温度センサ
17 温調装置
30 端末装置
1 HAPS
2
6
823 Related DB
83
Claims (10)
前記発電装置による発電電力を推定し、
前記飛行体が備えるモータの回転駆動に係る負荷電力を推定し、
推定した発電電力と負荷電力との差異に基づき、前記高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助するか否かを判定する
飛行体の制御方法。 A flying object equipped with a power generation device having a solar cell and a power storage device discharges the power storage device at a discharge rate higher than a discharge rate when the flying object flies in a predetermined airspace, and generates electric power by the power generation device. A method of controlling an aircraft for taking off and/or climbing with assistance, comprising:
Estimating the power generated by the power generation device,
Estimating the load power related to the rotational drive of a motor included in the aircraft,
Based on the difference between the estimated generated power and the load power, it is determined whether or not to discharge the power storage device at the high discharge rate to supplement the power generated by the power generation device.
How to control an aircraft.
前記蓄電装置は、正極活物質がリチウム過剰型であり、
前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助する際に設定した放電レートを取得し、
前記蓄電装置の温度を取得し、
取得した放電レート及び温度に基づき、前記蓄電装置の暖めが必要であるか否かを、放電レートと放電容量との関係を複数の温度別に記憶している関係DBを参照して判定する
飛行体の制御方法。 A flying object equipped with a power generation device having a solar cell and a power storage device discharges the power storage device at a discharge rate higher than a discharge rate when the flying object flies in a predetermined airspace, and generates electric power by the power generation device. A method of controlling an aircraft for taking off and/or climbing with assistance, comprising:
In the power storage device, the positive electrode active material is of a lithium-excess type,
Obtaining a discharge rate set when discharging the power storage device and assisting the power generated by the power generation device,
Obtaining the temperature of the power storage device,
A flight vehicle that determines whether or not it is necessary to warm up the power storage device based on the acquired discharge rate and temperature by referring to a relationship DB that stores relationships between discharge rates and discharge capacities for each of a plurality of temperatures. control method.
蓄電装置と、を備え、
オペレーション中に所定の空域を飛行するように制御され、
前記空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇する飛行体であって、
前記発電装置による発電電力を推定し、
前記飛行体が備えるモータの回転駆動に係る負荷電力を推定し、
推定した発電電力と負荷電力との差異に基づき、前記高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助するか否かを判定する
飛行体。 A power generation device having a solar cell;
comprising a power storage device;
controlled to fly in predetermined airspace during operations;
A flying vehicle that takes off and/or ascends by discharging the electricity storage device at a discharge rate higher than the discharge rate when flying in the airspace and supplementing the electric power generated by the power generation device ,
Estimating the power generated by the power generation device,
Estimating the load power related to the rotational drive of a motor included in the aircraft,
Based on the difference between the estimated generated power and the load power, it is determined whether or not to discharge the power storage device at the high discharge rate to supplement the power generated by the power generation device.
flying object.
前記発電装置による発電電力を推定し、
前記飛行体が備えるモータの回転駆動に係る負荷電力を推定し、
推定した発電電力と負荷電力との差異に基づき、前記高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助するか否かを判定する
処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。 A flying object equipped with a power generation device having a solar cell and a power storage device discharges the power storage device at a discharge rate higher than a discharge rate when the flying object flies in a predetermined airspace, and generates electric power by the power generation device. A computer program that causes a computer to assist in takeoff and/or ascent processing,
Estimating the power generated by the power generation device,
Estimating the load power related to the rotational drive of a motor included in the aircraft,
Based on the difference between the estimated generated power and the load power, it is determined whether or not to discharge the power storage device at the high discharge rate to supplement the power generated by the power generation device.
A computer program that causes a computer to perform a process.
蓄電装置と、を備え、 comprising a power storage device;
オペレーション中に所定の空域を飛行するように制御され、 controlled to fly in predetermined airspace during operations;
前記空域を飛行する場合の放電レートより高い放電レートで前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助して、離陸及び/又は上昇する飛行体であって、 A flying vehicle that takes off and/or ascends by discharging the electricity storage device at a discharge rate higher than the discharge rate when flying in the airspace and supplementing the electric power generated by the power generation device,
前記蓄電装置は、正極活物質がリチウム過剰型であり、 In the power storage device, the positive electrode active material is of a lithium-excess type,
前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助する際に設定した放電レートを取得し、 Obtaining a discharge rate set when discharging the power storage device and assisting the power generated by the power generation device,
前記蓄電装置の温度を取得し、 Obtaining the temperature of the power storage device,
取得した放電レート及び温度に基づき、前記蓄電装置の暖めが必要であるか否かを、放電レートと放電容量との関係を複数の温度別に記憶している関係DBを参照して判定する Based on the obtained discharge rate and temperature, it is determined whether or not it is necessary to warm up the power storage device by referring to a relationship DB that stores relationships between discharge rates and discharge capacities for each of a plurality of temperatures.
飛行体。 flying object.
前記蓄電装置は、正極活物質がリチウム過剰型であり、 In the power storage device, the positive electrode active material is of a lithium-excess type,
前記蓄電装置を放電し前記発電装置により発電される電力を補助する際に設定した放電レートを取得し、 Obtaining a discharge rate set when discharging the power storage device and assisting the power generated by the power generation device,
前記蓄電装置の温度を取得し、 Obtaining the temperature of the power storage device,
取得した放電レート及び温度に基づき、前記蓄電装置の暖めが必要であるか否かを、放電レートと放電容量との関係を複数の温度別に記憶している関係DBを参照して判定する Based on the obtained discharge rate and temperature, it is determined whether or not it is necessary to warm up the power storage device by referring to a relationship DB that stores relationships between discharge rates and discharge capacities for each of a plurality of temperatures.
処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。 A computer program that causes a computer to perform a process.
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