JPH06253476A - 太陽発電の受電装置 - Google Patents

太陽発電の受電装置

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JPH06253476A
JPH06253476A JP5036629A JP3662993A JPH06253476A JP H06253476 A JPH06253476 A JP H06253476A JP 5036629 A JP5036629 A JP 5036629A JP 3662993 A JP3662993 A JP 3662993A JP H06253476 A JPH06253476 A JP H06253476A
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JP
Japan
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power receiving
power
receiving device
satellite
antennas
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Application number
JP5036629A
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English (en)
Inventor
Jiro Kochiyama
治朗 河内山
Nobuyuki Kaya
信幸 賀谷
Teruo Fujiwara
暉雄 藤原
Hideki Yasui
英己 安井
Hiroyuki Yashiro
裕之 矢代
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ROCKET SYST KK
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
ROCKET SYST KK
Nissan Motor Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/248—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set provided with an AC/DC converting device, e.g. rectennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/288—Satellite antennas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S343/00—Communications: radio wave antennas
    • Y10S343/02—Satellite-mounted antenna

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型、軽量で取り扱いの容易な太陽発電の受
電装置を提供する。 【構成】 少なくとも湾曲した外面を有する構造物１の
湾曲した外面に複数の受電アンテナ（２）を設置し、太
陽発電の発送電装置からマイクロ波で送られてきた電力
を複数の受電アンテナ（２）のいずれかで受電する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽発電の発送電装置
からマイクロ波で送られてきた電力を受電する受電装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽エネルギーにより発電された電力を
マイクロ波で地上の受電物体や、飛翔体あるいは衛星な
どの受電物体へ送電する太陽発電の発送電装置および受
電装置が知られている（例えば、平成４年７月１４日付
読売新聞（朝刊）１３版第１５面参照）。発送電装置
は、太陽エネルギーにより発電された電力をマイクロ波
に変換し、送電アンテナによって受電装置からのパイロ
ット信号の到来方向へ放射し、受電物体へ電力を無線送
電するものである。
【０００３】発送電装置から放射されたマイクロ波は、
受電物体上の受電装置により受電される。この受電装置
は多数のレクテナを備えている。レクテナは整流素子
（レクティファイアー）とアンテナを直結したもので、
マイクロ波を受信して直流電流に変換する。地上の受電
物体や、飛翔体あるいは衛星などの受電物体には、受電
容量に応じた多数のレクテナが平面上に並べて配置さ
れ、常に発送電装置の送電アンテナと対向するように姿
勢制御されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た太陽発電の受電装置では、多数のレクテナを平面上に
配置しているので、それらの設置面積が大きくなり、受
電装置が大型になって運搬や取り扱いに難点がある。特
に、衛星に設置する場合は、大型の受電装置を備えた衛
星を軌道まで打ち上げることが困難である。また、受電
装置の姿勢制御を行うための装置が必要となり、受電装
置が大型になり、重量が増加する。
【０００５】本発明の目的は、小型、軽量で取り扱いの
容易な太陽発電の受電装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】一実施例を示す図３に対
応づけて本発明を説明すると、請求項１の発明は、太陽
発電の発送電装置からマイクロ波で送られてきた電力を
複数の受電アンテナ（２）により受電する太陽発電の受
電装置に適用される。そして、少なくとも湾曲した外面
を有する構造物１の湾曲した外面に複数の受電アンテナ
（２）を設置することにより、上記目的を達成する。請
求項２の太陽発電の受電装置は、構造物１を展開収縮自
在に構成したものである。請求項３の太陽発電の受電装
置は、構造物１をバルーン構造としたものである。請求
項４の太陽発電の受電装置は、構造物１の湾曲した外面
にパイロット信号を送信するための複数の送信アンテナ
（３）をほぼ等間隔に設置したものである。
【０００７】
【作用】請求項１の太陽発電の受電装置では、構造物１
の湾曲した外面に設置された複数の受電アンテナ（２）
がいろいろな方向を向いており、いろいろな方向から到
来するマイクロ波をいずれかの受電アンテナ（２）で受
信することができる。これによって、マイクロ波の到来
する方向に応じて受電装置を姿勢制御する必要がない。
請求項２の太陽発電の受電装置では、運搬時に構造物１
を収縮させ、受電時に構造物１を膨張展開させる。これ
によって、受電装置の運搬や取り扱いが容易になる。請
求項３の太陽発電の受電装置では、運搬時に構造物１を
収縮させ、受電時に膨張展開させる。これによって、受
電装置の運搬や取り扱いが容易になる。請求項４の太陽
発電の受電装置では、構造物１の湾曲した外面にほぼ等
間隔に設置された複数の送信アンテナ（３）はいろいろ
な方向を向いており、いろいろな方向へパイロット信号
を送信することができる。これによって、太陽発電の発
送電装置の方向に応じて受電装置を姿勢制御する必要が
ない。
【０００８】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段および作用の項では、本発明を分り
やすくするために実施例の図を用いたが、これにより本
発明が実施例に限定されるものではない。
【０００９】
【実施例】図１は一実施例の太陽発電の受電装置を備え
た衛星の構造図、図２は図１に示す衛星の外面の一部”
Ａ”を拡大した図である。衛星１の最外郭部はバルーン
構造になっており、外面に太陽発電の発送電装置からの
マイクロ波を受電するレクテナ２と、発送電装置へパイ
ロット信号を送信するためのパイロットアンテナ３とが
設置される。なお、図２ではレクテナを２を白丸で示
し、パイロットアンテナ３を黒丸で示す。衛星１の内部
には、ミッション機器４やユーザの実験機器などを収納
するコンパートメント５が設けられ、各種の宇宙実験を
行うことができる。
【００１０】図３〜６は衛星１のバルーン構造の膨張展
開方法を説明する図であり、図３は膨張展開した後の衛
星１を示し、図４は膨張展開前の衛星１のＡ〜Ａ’断面
を示し、図５は膨張展開後の衛星１のＡ〜Ａ’断面を示
し、図６は衛星１のＢ〜Ｂ’断面を示す。なお、図３に
おける白丸はレクテナ２を示し、黒丸はパイロットアン
テナ３を示す。衛星１の最外郭部は４枚のパドル葉１１
〜１４に分割されており、衛星１の打ち上げ時は、図４
に示すようにパドル葉１１〜１４を折り畳んだ状態で打
ち上げロケットに収納する。軌道上に到達したら、図５
に示す示すように４枚のパドル葉１１〜１４を展開させ
た後、図６に示すように展開支持スプリング１５ａ〜１
５ｄにより展開状態を保持する。なお、各パドル葉１１
〜１４の外面には、図３に示すように、多数のレクテナ
２が均一に取り付けられるとともに、所定の個数のパイ
ロットアンテナ３がほぼ等間隔に取り付けられる。
【００１１】図７は一実施例の受電装置の内部回路図で
ある。受電部２０は複数のレクテナから構成されてい
る。各レクテナは、受電アンテナ（２１ａ，２２ａ，２
３ａ，・・）、入力フィルタ（２１ｂ，２２ｂ，２３
ｂ，・・）、整流素子（２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ，・
・）および出力フィルタ（２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，・
・）を有しており、各レクテナの出力は直列に接続され
る。また、パイロット信号送信部３０は、パイロットア
ンテナ（３１ａ，３２ａ，・・）、送信機（３１ｂ，３
２ｂ，・・）およびコントローラ３１ｃを備えている。
【００１２】受電アンテナ２１ａ〜は太陽発電の発送電
装置から放射されたマイクロ波を受信し、入力フィルタ
２１ｂ〜を介して整流素子２１ｃ〜へ送る。整流素子２
１ｃ〜はマイクロ波を整流して直流電流に変換し、出力
フィルタ２１ｃ〜を介して出力する。これらの出力は互
いに直列に接続されており、受電部２０全体では高い直
流出力電圧が得られる。
【００１３】パイロット信号送信部３０のコントローラ
３１ｃは、太陽発電の発送電装置へ送信する所定の周波
数のパイロット信号を生成する。パイロットアンテナ３
１ａ〜および送信機３１ｂ〜は、コントローラ３１ｃに
より生成されたパイロット信号を送信する。このパイロ
ット信号は太陽発電の発送電装置により受信され、発送
電装置はこのパイロット信号の到来方向、すなわち衛星
１の方向へマイクロ波を放射する。なお、発送電装置側
において受電装置側の複数の送信アンテナから放射され
たパイロット信号を同時に受信した時は、信号レベルが
最も高いパイロット信号を抽出し、そのパイロット信号
に基づいて受電装置の方向を演算するようにすればよ
い。
【００１４】このように、衛星１の最外郭部をバルーン
構造としているので展開収縮が可能となり、収縮状態で
打ち上げ、軌道上で外郭部を膨張展開させることがで
き、衛星の打ち上げが容易になるとともに、太陽発電の
発送電装置がどのような方向にあっても放射されたマイ
クロ波をいずれかの受電アンテナ２１ａ〜で受信するこ
とができ、衛星１を発送電装置に向けるための姿勢制御
が不要となる。また、これによって衛星１のシステムを
簡略化でき、燃料消費を節約できる。
【００１５】また、衛星１の外面に複数のパイロットア
ンテナ３１ａ，３２ａ，・・をほぼ等間隔に設置するよ
うにしたので、各パイロットアンテナ３１ａ〜はいろい
ろな方向を向くことになり、太陽発電の発送電装置がど
のような方向にあっても、発送電装置側においていずれ
かのパイロットアンテナ３１ａ〜から放射されたパイロ
ット信号を確実に受信することができ、受電装置を発送
電装置に向けるための姿勢制御が不要となる。
【００１６】なお、上述した実施例では、太陽発電の受
電装置を備えた衛星で発送電装置から送られた電力を受
電する例を説明したが、受電物体は上記実施例に限定さ
れず、地上に設置される受電物体あるいは飛翔体に対し
ても本発明を応用することができる。
【００１７】また、上述した実施例では、バルーン構造
の衛星の外面に受電アンテナとパイロットアンテナを設
置する例を示したが、受電アンテナおよびパイロットア
ンテナを設置する構造物はバルーン構造に限定されず、
例えば球体、半球体、円錐体などの少なくとも湾曲した
外面を有する形状であればよい。
【００１８】以上の実施例の構成において、受電アンテ
ナ２１ａ，２２ａ，２３ａ，・・が受電アンテナを、衛
星１が構造物を、パイロットアンテナ３１ａ，３２ａ，
・・が送信アンテナをそれぞれ構成する。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、少なくとも湾曲した外面を有する構造物の湾曲し
た外面に複数の受電アンテナを設置するようにしたの
で、各受電アンテナがいろいろな方向を向くことにな
り、太陽発電の発送電装置がどのような方向にあっても
放射されたマイクロ波をいずれかの受電アンテナで受信
することができ、受電装置を発送電装置に向けるための
姿勢制御装置が不要になり、受電装置を小型化、軽量化
することができる。また、請求項２の発明によれば、受
電アンテナを設置する構造物を展開収縮自在に構成する
ようにしたので、受電装置の運搬や取り扱いが容易にな
る。さらに、請求項３の発明によれば、受電アンテナを
設置する構造物をバルーン構造としたので、受電装置の
運搬や取り扱いが容易になる。特に、衛星に応用する場
合はその打ち上げが容易になる。請求項４の発明によれ
ば、構造物の湾曲した外面にパイロット信号を送信する
ための複数の送信アンテナをほぼ等間隔に設置するよう
にしたので、各送信アンテナがいろいろな方向を向くこ
とになり、太陽発電の発送電装置がどのような方角にあ
っても、いずれかの送信アンテナで確実に発送電装置に
パイロット信号を送信することができ、受電装置を発送
電装置に向けるための姿勢制御装置が不要になり、受電
装置を小型化、軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の太陽発電の受電装置を備えた衛星の
構造図。
【図２】図１に示す衛星の外面の一部の拡大図。
【図３】膨張展開後の衛星を示す図。
【図４】膨張展開前の衛星の横断面図。
【図５】膨張展開後の衛星の横断面図。
【図６】膨張展開後の衛星の縦断面図。
【図７】一実施例の回路図。
【符号の説明】 １ 衛星 ２ レクテナ ３ パイロットアンテナ ４ ミッション機器 ５ コンパートメント １１〜１４ パドル葉 １５ａ〜１５ｄ 展開支持スプリング ２０ 受電部 ２１ａ，２２ａ，２３ａ 受電アンテナ ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ 入力フィルタ ２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ 整流素子 ２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ 出力フィルタ ３０ パイロット信号送信部 ３１ａ，３２ａ パイロットアンテナ ３１ｂ，３２ｂ 送信機 ３１ｃ，３２ｃ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 賀谷 信幸 兵庫県神戸市灘区六甲台町１−１ 神戸大 学内 (72)発明者 藤原 暉雄 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 安井 英己 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 矢代 裕之 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽発電の発送電装置からマイクロ波で
    送られてきた電力を複数の受電アンテナにより受電する
    太陽発電の受電装置において、 少なくとも湾曲した外面を有する構造物の前記湾曲した
    外面に前記複数の受電アンテナを設置することを特徴と
    する太陽発電の受電装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の太陽発電の受電装置に
    おいて、 前記構造物を展開収縮自在に構成することを特徴とする
    太陽発電の受電装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の太陽発
    電の受電装置において、 前記構造物はバルーン構造とすることを特徴とする太陽
    発電の受電装置。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの項に記載の太
    陽発電の受電装置において、 前記構造物の前記湾曲した外面にパイロット信号を送信
    するための複数の送信アンテナをほぼ等間隔に設置する
    ことを特徴とする太陽発電の受電装置。
JP5036629A 1993-02-25 1993-02-25 太陽発電の受電装置 Pending JPH06253476A (ja)

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