JPH0248299A - 人工衛星 - Google Patents

人工衛星

Info

Publication number
JPH0248299A
JPH0248299A JP20070888A JP20070888A JPH0248299A JP H0248299 A JPH0248299 A JP H0248299A JP 20070888 A JP20070888 A JP 20070888A JP 20070888 A JP20070888 A JP 20070888A JP H0248299 A JPH0248299 A JP H0248299A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bias
sun
satellite
earth
solar panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20070888A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahito Higuchi
雅人 樋口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP20070888A priority Critical patent/JPH0248299A/ja
Publication of JPH0248299A publication Critical patent/JPH0248299A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分腎〕 この発明は歯車付モータと太陽電池パネル駆動用回転軸
により太陽電池パネルを赤道上で地球側。
または太陽側に傾ける太陽電池パネル駆動袋+2にバイ
アスを加え用力磯力を制御する人工衛星に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
第5図は従来の人工衛星の代表的な電力制御方式テある
。パーシャルシャントレギュレータ方式による電力制御
装置を示すブロック図であり2図に於て(1)は人工衛
星に電力を供給する太陽電池パネル、(2)はこの太陽
電池パネルを太陽方向に常時指向させる太陽電池パネル
駆動装置N、 +31は衛星搭載機器、ヒータ等の負荷
、(4)はこの負荷の消費電力或は太陽電池パネル出力
の変動を補正する制御電流を出力する誤差増幅器、f5
)はこの制@電流に従い太陽電池パネル出力電流をシャ
ント(分流)し熱として放出する。シャントセットアセ
ンブリ。
(6)はシャント電流の逆流を防ぐダイオード、(7)
はパッチり、f81は誤差槽g器からの制御電流に従い
バッテリ電圧を制御するブーストコンバータである。
第6図は従来の人工衛星の代表的概観図であり。
図において(9)け衛星本体、Hは太陽電池パネルfl
)を支持するヨーク、 at+はアンテナを示す。
尚1本図は太陽電池パネルが両翼喝開された状態図を示
す。
第7図はヨークを含む片翼簡略拡大図であり。
+13は回転軸、 03はヨークQlと回転軸azのリ
ンク機構部、 +14は回転@n2の駆動モータ部であ
る。第8図は地球、太陽、衛星の位置関係を示した図で
あり、(l)は太陽電池パネル、(9)は衛星本体、自
9は地球、(+9は赤道ライン、口ηは太陽2口lは太
陽光、09は太陽電池パネル(1)に入射する太陽光(
Isの入射角度αである。第9図は従来の人工衛星の太
陽電池パネルの静止軌道上での発生電力の代表的季節経
°年特性を示し、  V、  S、  A、 Wはそれ
ぞれ春分。
夏至、秋分、冬至を示す。尚、PLは衛星の所要負荷を
示し、斜線部はシャントセットアセンブリ(5)がジュ
ール熱として放出する余剰電力を示す。
従来の人工衛星は上記のように構成され、第5図の太陽
電池パネル11)の出力が負荷(3)の消費電力を上ま
わり、−次電源電圧が上昇した場合、誤差増幅器(4)
から基準電圧と比較され増幅された制御電流がシャント
セットアセンプ1月5)に送られる。シャントセットア
センブリ(5)はトランジスタの電流制御素子としての
働きにより、制御電流に比例して太陽電池パネルfll
の出力電流の一部をシャント(分流)し内部の抵抗に通
すことでジュール熱として放出する。この為、−次電源
電圧は安定化する。逆に負荷(3)の消費電力が太陽電
池パネル(1)の出力を上まわり、−次電源電圧が低下
した場合は。
誤差増@器(4)からの制御電流がブーストコンバータ
(8)に送られる。ブーストコンバータ(8)は制御電
流に比例して衛星パス電圧からバッテリ(7)の出力電
圧を引いた差分のみを補うようパルス幅制御を行い、−
次電源電圧は安定化する。太陽電池パネル(1)は第6
図及び第7図に示すようヨークH,回転軸an、  I
Jンク機構部(lを介し衛星本体(9)に接続されてお
り、第8図に示すよう赤道ラインαeに対し直角に維持
された状態で、静止軌道(赤道上空35786 Kmの
円軌道)上では、太陽電池パネル(1)のパネル面が常
に太陽aηを指向するよう駆動モータ部Iにより1日当
り1回転となる回転制御が行われる。従って太陽電池パ
ネル面への太陽光重の入射角α6!Iは太@電池の発生
電力の変化、負荷(3)の消費電力の変化Kかかわらず
、−年を通じ約80°〜90°の範囲忙維持されている
。太1t[池パネル(1)の発生電力は第9図に示すよ
うに季節により変動すると共に打上げ直後から寿命期間
を通じ放射線や宇宙塵の衝突による影響を受け、徐々に
低下してい(。太陽電池パネルt11の発生電力Pは以
下に示す式により算用できる。
p””pxsxη×由α ・・ ・・+11 ここでp:煮湯光強度(W/ぜ) S:太陽電池パル面積(WX) η:太隣電池セルの電気変換効率 α:太陽電池パネル面への太陽光入射角(度) 季節毎の発生電力比(概算)は春分時を100〔%〕と
すると秋分で97(%〕、冬至で94〔%〕、夏至88
〔%〕である。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の人工衛星は上記のように、打上げ直後に太陽電池
パネルII)の出力に含まれている余剰発生電力をシャ
ントセットアセンプ1月5)よりジュール熱七して衛星
内部に放出している為、衛星内部に熱的ストレスを与え
るという課題があり、大電力を発生する今後の大型衛星
では余剰電力制御方式きして限界があった。この発明は
かかる課題を解決する為になされたものであり、歯車付
モータと太隣電池パネル回転軸、T@動モータ部により
太陽電池パネルを赤道上で地球鋼または太陽側に傾ける
ことにより衛星内部に熱的ストレスを与えることなく余
剰、電力の制御を行う人工衛星を得ることを目的とする
〔課題を解決する為の手段〕
この発明に係る人工衛星は誤差増幅器(4)が基準電子
と比較し出力する制御電流に比例し九バイアスを、歯車
付モータ、太陽電池パネル回転軸、駆動モータ部により
構成される太陽電池パネル地球@/太陽側駆動部に加え
ることで、太陽電池パネル(1)を赤道上で地球側、ま
たは太陽側に傾け、太陽電池パネル面への太陽光入射角
α0傷を故意に変化させることにより、@星内部に熱的
ストレスを与えること無く、余剰電力の制御を行う。
〔作用〕
この発明に於ては余剰電力割判の際、ジュール熱を発生
しないときから寿命期間を通じ、衛星の内部温度を安定
化させる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例である人工衛星の電力制御装
置を示すブロック図であり 図に於て(1)〜(8)は
上記従来装置と全く同一のものであり、(イ)は太陽電
池パネルを赤道上で地球側或は太陽側に傾ける。太陽電
池パネル地球側/太@側駆動装置用)へバイアスを加え
るバイアス回路である。第2図は本発明の一実施例であ
る人工衛星の太陽電池パネル駆動用回転軸部の構成図(
片翼についてのみ示す。)であり、(8)は正面図、(
b)はイO1l面図を示している。図中(買)〜0瘤は
上記従来装置と全(同一のものであり、I23は駆動用
モータ部α4側の回転軸。
(ハ)はヨークOIl側とリンクされる(パドル唇間終
了時はラチェツト等でロックされる。)回転軸、 04
けモータ側回転軸のに固定されている地球側ま几は太陽
@駆動力発生用モータ部、(ハ)は同モータ124の軸
端に取付けられた小歯車(ビニオン)、翰はヨーク側回
転軸と一体化構造であり、小歯車(ハ)と結合する内歯
車、@はヨーク側回転軸に設は之アームであり、地球側
ま友は太陽側駆動用モータ部の箱体に設けたリンク用ピ
ン(2)を介し連接されている。第3図は地球、太陽、
衛星の位置関係を示し之図であり(1)〜I11は上記
従来装置と全く同一のものであり、1はバイアス回路■
から加えられたバイアスに従い、太陽電池パネル地球側
/太噺側駆・動装N12υが動作しtことにより生じた
バイアス角θである。第4図は本発明の一実侑例である
人工衛星の太陽電池パネルillが静止軌道上で発生す
る電力の代表的季節経年特性であり、  ’V、  S
、  A。
Wはそれぞれ春分、夏至、秋分、冬至を示し。
PLは負荷(3)の消費電力を示す。尚、比較を容易に
する為、従来装置の特性(第9図と同じ)を破線にて併
記している。
本発明は上記のように構成され、第!スに於て。
太陽電池パネルi+1の出力が負荷(3)の消費電力を
上まわり、−次電源電圧が賓動じ九場合、誤差増幅器イ
4)から基鵡1圧と化種され増幅され九制@電流がバイ
アス回路1に送られる。バイアス回路(4)はこの制く
11に従い、バイアスを太陽電池パネル地球側/太陽側
駆動装置1?1)に加える。バイアスを加えられ念この
太陽電池パネル地球側/太陽側駆・助装置F’11は、
このバイアスに比例して第2図に示す地球側/太陽側駆
動モータC44)を動作させる。モータが左又は右方向
に所定角度回転することにより、Ij’il車η→内歯
車■→ヨーク側回転軸輸へと力が伝達され、アーム面の
先端のリンクピン(ト)を中心にヨークロ1及びリンク
機構部03に回転力が生じ。
第2図(b)に破線で示したように太陽電池パネル(1
)は赤道上で地球!lIIま几は太陽側に傾く。このバ
イアスによる傾きにより、1図に示すよう、太陽光入射
角αagに従来の人工衛星の入射角に比べ、バイアス角
01分の変化が生じる。ここで、太陽電池パネル(1)
の発生電力Pは(1)式に示すよう、由αとの積で求め
られることから、バイアス角θの変化分2発生電力Pは
低下し、−次電源電圧は安定化する。仮に負荷(3)の
消費電力を太陽電池パネル出力が25〔%〕上まわり、
−次電源電圧が変動した場合を想定すると、36.9°
のバイアス角θの印加で発生電力Pは印加前に比べ20
(%〕低下し一次電源電圧は上昇せず安定化するこさに
なる。
逆に負荷(3)の消費電力が太陽電池パネル(1)の出
力を上まわり、−次電源電圧が低下し念場合は従来装置
と同様誤差増幅器(4)から基準電圧と比較され増幅さ
れ九制御電流がブーストコンバータ(8)に送られる。
ブーストコンバータ(8)は制御電流に従い。
衛星パス電圧からパッチ1月7)の出力電圧を引い几差
分のみ補うようパルス幅制御を行い、−次電源電圧は上
昇し安定化する。以上のように2本発明の一実施例であ
る人工衛星は、太陽電池パネルfl)の発生電力Pを第
4図に示すように寿命期間を通じ、パネルを故意に地球
@ま念は太陽側に傾けることで低下させ、衛星内部に熱
的ストレスを加えるこ吉な(余剰電力の制御を行うこと
ができる。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したとおり、余剰電力を太陽電池パネ
ルの地球@ま念は太陽側の傾きにより。
昨動的に制御する為、大規模かつ大電力を発生する宇宙
基地モジュールや大型の放送衛星等の電力制御系で、モ
ジュールや衛星内部に熱的影響を全く与えずに余剰電力
制御を実施できるという効果がある。従ってミッション
の全寿命期間を通じ。
内部温度を安定化させるきいう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である人工衛星の電力制御装
置を示すブロック図、第2図は本発明の一実施例である
人工衛星の太陽電池パネル駆動用回転軸部の構成図、第
3図は本発明の一実施例である人工衛星と地球、太陽の
位置関係を示した図。 第4雫は本発明の一実施例である人工衛星の太陽電池パ
ネルが静止軌道上で発生する′(力の代表的季節経年特
性を示し九図、第5図は従来の人工衛星の代表的な電力
制御方式であるパーシャルシャントレギュレータ方式に
よる電力制御装置を示すブロック図、第6図は従来の人
工衛星の代表的概観図、第1−はヨークを含む片翼簡略
拡大図、第8図は従来の人工衛星と地球、太陽の位置関
係を示し九図、第9図は従来の人工衛星の太陽電池パネ
ルが静止軌道上で発生する電力の代表的季節経年特性を
示し九陶である。図に於てil)は太陽電池パネル、(
2)は太I!a電池パネル駆動装置、(3)は衛星負荷
、(4)は誤差増@器、(5)はシャントセットアセン
ブリ、16)けダイオード”、 17)はバッテリ、(
8)はブーストコンバータ、(9)は衛星本体、 Il
lはヨーク。 anはアンテナ、42は回転軸、03はリンク機構部。 α番は駆動モータ部、a!9は地球、αGは赤道ライン
。 0?1は太陽、0櫓は太陽光、α9は太陽光入射角αi
■はバイアス回路、QDは太vIIW1.池パネル地球
側/太陽側駆動装置、■は駆動用モータ部側回転軸、(
ハ)はヨーク側回転軸、I24は地球側または太陽側駆
動力発生用モータ部、(ハ)は小歯車、@は内歯車、@
はアーム、@はリンク用ピン、翰はバイアス用θを示し
ている。 尚、各図中、同一符号は同一ま九は相当部分を示す。 2:太陽電虜シマネル犯@鉄装置 71いソ干11 第 4 図 第 5 図 1・K隔置セパ1ν 2二太角電尤パネル梵初装置 6:ダ′イオード 7:八・ソ干り 8、フゝストコンパータ 第 図 11;アンテナ 關」防モータ都 〜τ 7 口 弔 図 ■

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2枚の展開型太陽電池パネル、この太陽電池パネルを駆
    動回転させる衛星側の回転軸、この衛星側回転軸の一端
    に設けた歯車付モータと内歯車、太陽電池パネルとヨー
    ク部により連結されているヨーク側回転軸、このヨーク
    側回転軸の一端に設けた連接アームと歯車、リンク用ピ
    ンにより構成される太陽電池パネル駆動装置にバイアス
    を加え太陽電池パネルを赤道上で、地球側、または太陽
    側に傾けることにより太陽電池パネル発生電力を制御す
    ることを特徴とした人工衛星。
JP20070888A 1988-08-11 1988-08-11 人工衛星 Pending JPH0248299A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20070888A JPH0248299A (ja) 1988-08-11 1988-08-11 人工衛星

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20070888A JPH0248299A (ja) 1988-08-11 1988-08-11 人工衛星

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0248299A true JPH0248299A (ja) 1990-02-19

Family

ID=16428902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20070888A Pending JPH0248299A (ja) 1988-08-11 1988-08-11 人工衛星

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0248299A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06156397A (ja) * 1992-07-06 1994-06-03 Hughes Aircraft Co 衛星トルク平衡方法および装置
JPH08502221A (ja) * 1991-05-07 1996-03-12 ドイッチェ・エアロスペース・アクチェンゲゼルシャフト 太陽圧モーメントを用いて衛星の姿勢を制御する装置
EP0827254A2 (en) * 1996-08-30 1998-03-04 Canon Kabushiki Kaisha Power control apparatus for solar power generation system
EP2386489A2 (en) 2010-05-14 2011-11-16 Japan Aerospace Exploration Agency Panel type artificial satellite and artificial satellite system therewith
JP2019176687A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 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

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08502221A (ja) * 1991-05-07 1996-03-12 ドイッチェ・エアロスペース・アクチェンゲゼルシャフト 太陽圧モーメントを用いて衛星の姿勢を制御する装置
JPH06156397A (ja) * 1992-07-06 1994-06-03 Hughes Aircraft Co 衛星トルク平衡方法および装置
EP0827254A2 (en) * 1996-08-30 1998-03-04 Canon Kabushiki Kaisha Power control apparatus for solar power generation system
EP0827254A3 (en) * 1996-08-30 1999-07-14 Canon Kabushiki Kaisha Power control apparatus for solar power generation system
EP1521345A1 (en) * 1996-08-30 2005-04-06 Canon Kabushiki Kaisha Power control apparatus for solar power generation system
EP2386489A2 (en) 2010-05-14 2011-11-16 Japan Aerospace Exploration Agency Panel type artificial satellite and artificial satellite system therewith
JP2011240719A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Japan Aerospace Exploration Agency パネル型衛星及びこれを用いた衛星システム
US8702040B2 (en) 2010-05-14 2014-04-22 Japan Aerospace Exploration Agency Panel type artificial satellite and artificial satellite system therewith
JP2019176687A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0944843A1 (en) An apparatus for orientation of solar radiation collectors
Vertat et al. Efficient and reliable solar panels for small CubeSat picosatellites
JPH06259135A (ja) 磁気トルク姿勢制御システム
JPH0248299A (ja) 人工衛星
Hamley et al. Hall thruster direct drive demonstration
Landis et al. Mars solar power
JPH02158500A (ja) 人工衛星
Butler The TIMED Spacecraft Mission Orbital Performance Fifteen Years in LEO
JPS6114959Y2 (ja)
Cardell et al. The design and operation of the Dawn power system
CN113761654B (zh) 火星环绕器地火转移过程太阳翼自主偏置控制方法及系统
Kurland et al. Terra flexible blanket solar array deployment, on-orbit performance and future applications
Coyne et al. Phoenix electrical power subsystem-power at the martian pole
Bulut et al. Battery thermal design conception of Turkish satellite
Toyota et al. Preliminary Study For Analyzing Planetary Atmosphere Using Solar Panel Output Current
Hague et al. Performance of International Space Station electric power system during station assembly
Brandhorst et al. Ultralight, compact, deployable, high-performance solar concentrator array for lunar surface power
Brandhorst Jr et al. Powow—An alternative power source for Mars exploration
JPH05213288A (ja) 宇宙航行体用太陽電池パドルシステム
Chaturvedi An analytical review for the power system of a spacecraft
Landis Space photovoltaics for extreme high-temperature missions
Butler et al. The TIMED Spacecraft Power System Orbital Performance
Maset et al. Power system for electrical propulsion in space applications
JPS61290508A (ja) 人工衛星の太陽電池パドル展開追尾装置
JPH08104299A (ja) 太陽電池パドル