JPH06296333A - 宇宙船の電源装置 - Google Patents
宇宙船の電源装置Info
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- JPH06296333A JPH06296333A JP5080697A JP8069793A JPH06296333A JP H06296333 A JPH06296333 A JP H06296333A JP 5080697 A JP5080697 A JP 5080697A JP 8069793 A JP8069793 A JP 8069793A JP H06296333 A JPH06296333 A JP H06296333A
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷又は蓄電池との整合性や環境条件の変化
や劣化に伴う電圧低下を補い、効率よく太陽電池による
電池装置を動作させることを目的とする。 【構成】 太陽電池モジュール１の直列及び並列の接続
方法を、太陽電池の状態や負荷の状態をモニタ装置、セ
ンサ等により検出し、その結果により太陽電池モジュー
ル１の直列と並列の接続方法を、スイッチ２により太陽
電池モジュールに無駄が生じないように切り換えて、太
陽電池の電流電圧特性を変化させる。
や劣化に伴う電圧低下を補い、効率よく太陽電池による
電池装置を動作させることを目的とする。 【構成】 太陽電池モジュール１の直列及び並列の接続
方法を、太陽電池の状態や負荷の状態をモニタ装置、セ
ンサ等により検出し、その結果により太陽電池モジュー
ル１の直列と並列の接続方法を、スイッチ２により太陽
電池モジュールに無駄が生じないように切り換えて、太
陽電池の電流電圧特性を変化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は宇宙船の電源装置に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１２は従来の宇宙船の電源装置の太陽
電池の構成例を示す図である。図１２において１は太陽
電池モジュールである。図１３は図１２に示す太陽電池
モジュールを直列と並列に接続した電源装置の出力電圧
と電流の特性を示したものである。図１４は従来の電源
装置により宇宙船の負荷に電力を供給する装置の例であ
り、１０は宇宙船の負荷であり、２５は負荷と電源装置
との間の整合性をとる電力制御器である。図１５は従来
のその電源装置により日照時に蓄電池を充電し、日陰時
又は日照時において蓄電池の電力により宇宙船の負荷に
電力を供給する例を示す図であり、図において５は蓄電
池、２６は蓄電池の充放電制御器である。図１６は図１
５の構成にさらに遮断器２７を設けた従来の電源装置の
一例である。
電池の構成例を示す図である。図１２において１は太陽
電池モジュールである。図１３は図１２に示す太陽電池
モジュールを直列と並列に接続した電源装置の出力電圧
と電流の特性を示したものである。図１４は従来の電源
装置により宇宙船の負荷に電力を供給する装置の例であ
り、１０は宇宙船の負荷であり、２５は負荷と電源装置
との間の整合性をとる電力制御器である。図１５は従来
のその電源装置により日照時に蓄電池を充電し、日陰時
又は日照時において蓄電池の電力により宇宙船の負荷に
電力を供給する例を示す図であり、図において５は蓄電
池、２６は蓄電池の充放電制御器である。図１６は図１
５の構成にさらに遮断器２７を設けた従来の電源装置の
一例である。
【０００３】従来の太陽電池による宇宙船の電源装置は
上記のように構成されており、太陽電池モジュール１の
電力は直列及び並列に接続され、図１３の電圧電流特性
を持つ電源として動作する。太陽電池の電源装置は図１
３の特性により、図１３の肩の所の周り（Ａ点）を動作
点として設定しないと太陽電池の使用効率が落ちる性質
があり、定常状態においては動作点を肩のあたりの電力
的には最適の動作点に設定しても、負荷が重くなった
り、放電した蓄電池を充電したりする場合には動作点が
効率の悪い所（Ｂ点あたり）へ移るため、電力制御器２
５や充放電制御器２６を用いて整合性をとり、動作点は
常に最大効率の所となるように制御する必要があった。
また外部の環境条件の変化や太陽電池の劣化にともなっ
て出力電圧が低下した場合にもそれを補うために電力制
御器２５や充放電制御器２６が用いられる。
上記のように構成されており、太陽電池モジュール１の
電力は直列及び並列に接続され、図１３の電圧電流特性
を持つ電源として動作する。太陽電池の電源装置は図１
３の特性により、図１３の肩の所の周り（Ａ点）を動作
点として設定しないと太陽電池の使用効率が落ちる性質
があり、定常状態においては動作点を肩のあたりの電力
的には最適の動作点に設定しても、負荷が重くなった
り、放電した蓄電池を充電したりする場合には動作点が
効率の悪い所（Ｂ点あたり）へ移るため、電力制御器２
５や充放電制御器２６を用いて整合性をとり、動作点は
常に最大効率の所となるように制御する必要があった。
また外部の環境条件の変化や太陽電池の劣化にともなっ
て出力電圧が低下した場合にもそれを補うために電力制
御器２５や充放電制御器２６が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような宇宙船の
電源装置では効率よく動作させるために、又諸事情によ
る電圧低下に対処するためには負荷又は蓄電池との間に
整合性をとる装置を必要とし、重量がかさみ、またこれ
らの装置を使用しなかった場合はこの太陽電池による電
源装置の使用効率が悪くなるという問題があった。
電源装置では効率よく動作させるために、又諸事情によ
る電圧低下に対処するためには負荷又は蓄電池との間に
整合性をとる装置を必要とし、重量がかさみ、またこれ
らの装置を使用しなかった場合はこの太陽電池による電
源装置の使用効率が悪くなるという問題があった。
【０００５】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、重量のかさむ装置を使用すること
なく、負荷又は蓄電池との整合性や環境条件の変化や劣
化に伴う電圧低下を補い、効率よく太陽電池による電源
装置を動作させることを目的としている。
なされたものであり、重量のかさむ装置を使用すること
なく、負荷又は蓄電池との整合性や環境条件の変化や劣
化に伴う電圧低下を補い、効率よく太陽電池による電源
装置を動作させることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る宇宙船の
電源装置においては、太陽電池モジュールの直列及び並
列の接続方法を、太陽電池の状態や負荷の状態をモニタ
装置、センサ等により検出し、その結果により太陽電池
モジュールの直列と並列の接続方法を、太陽電池モジュ
ールに無駄が生じないように切り換えて、太陽電池の電
流電圧特性を変化させて動作点が太陽電池の最大効率で
動作する動作点の周りにくるようにしたり、電圧を上昇
させるようにしたものである。
電源装置においては、太陽電池モジュールの直列及び並
列の接続方法を、太陽電池の状態や負荷の状態をモニタ
装置、センサ等により検出し、その結果により太陽電池
モジュールの直列と並列の接続方法を、太陽電池モジュ
ールに無駄が生じないように切り換えて、太陽電池の電
流電圧特性を変化させて動作点が太陽電池の最大効率で
動作する動作点の周りにくるようにしたり、電圧を上昇
させるようにしたものである。
【０００７】
【作用】上記のように構成された宇宙船の電源装置は、
重量のかさむ電力制御器や充放電制御器を省略すること
が可能となり、宇宙船の軽量化が可能となり、結果とし
て余った重量を宇宙船の機能性能の向上へ振り向けるこ
とが可能となる。
重量のかさむ電力制御器や充放電制御器を省略すること
が可能となり、宇宙船の軽量化が可能となり、結果とし
て余った重量を宇宙船の機能性能の向上へ振り向けるこ
とが可能となる。
【０００８】
実施例１．図１はこの発明の太陽電池の一実施例を示す
構成図であり、図において、１は太陽電池モジュール、
２は太陽電池モジュールの直列と並列の段数を切り換え
るスイッチ、３は電流を一方向へ流し、２のスイッチと
ともに太陽電池モジュールの直列と並列の段数を切り換
えるためのダイオードである。図２にこの太陽電池によ
る電源装置においてスイッチ２がＯＦＦの場合の太陽電
池モジュールの接続状態を、図３にこの太陽電池による
電源装置においてスイッチ２がＯＮの場合の太陽電池モ
ジュールの接続状態を示す。図４にはスイッチ２のＯＮ
とＯＦＦに対応した太陽電池による電源装置の電圧電流
特性を示す。図４において曲線ａがスイッチ２のＯＦＦ
時で、図２のケースであり、曲線ｂがスイッチ２のＯＮ
時であり、図３のケースであり、直線ｃとｄは異なる２
ケースの宇宙船の負荷特性を示している。図５にこの太
陽電池を用いた電源の一実施例を示す。図において、４
は図１で示した太陽電池の全体をまとめて示した太陽電
池電源装置、５は日陰時に宇宙船に電力を供給する蓄電
池、６は蓄電池の充電電流をモニタする電流モニタ、７
は蓄電池の充電電圧をモニタする電圧モニタ、８は蓄電
池の温度をモニタする温度モニタ、９は電流モニタ５、
電圧モニタ６、温度モニタ７の信号により蓄電池の充電
状態を判定し、それにより太陽電池電源装置４の太陽電
池モジュールの直列と並列段数を切り換える制御器であ
る。
構成図であり、図において、１は太陽電池モジュール、
２は太陽電池モジュールの直列と並列の段数を切り換え
るスイッチ、３は電流を一方向へ流し、２のスイッチと
ともに太陽電池モジュールの直列と並列の段数を切り換
えるためのダイオードである。図２にこの太陽電池によ
る電源装置においてスイッチ２がＯＦＦの場合の太陽電
池モジュールの接続状態を、図３にこの太陽電池による
電源装置においてスイッチ２がＯＮの場合の太陽電池モ
ジュールの接続状態を示す。図４にはスイッチ２のＯＮ
とＯＦＦに対応した太陽電池による電源装置の電圧電流
特性を示す。図４において曲線ａがスイッチ２のＯＦＦ
時で、図２のケースであり、曲線ｂがスイッチ２のＯＮ
時であり、図３のケースであり、直線ｃとｄは異なる２
ケースの宇宙船の負荷特性を示している。図５にこの太
陽電池を用いた電源の一実施例を示す。図において、４
は図１で示した太陽電池の全体をまとめて示した太陽電
池電源装置、５は日陰時に宇宙船に電力を供給する蓄電
池、６は蓄電池の充電電流をモニタする電流モニタ、７
は蓄電池の充電電圧をモニタする電圧モニタ、８は蓄電
池の温度をモニタする温度モニタ、９は電流モニタ５、
電圧モニタ６、温度モニタ７の信号により蓄電池の充電
状態を判定し、それにより太陽電池電源装置４の太陽電
池モジュールの直列と並列段数を切り換える制御器であ
る。
【０００９】前記のように構成された宇宙船の電源装置
において、スイッチ２をＯＮからＯＦＦすることにより
電源装置の太陽電池モジュールの接続形態を図３から図
２に切り換えることにより、電流電圧特性を図４の曲線
ｂから曲線ａに切り換えることが可能であり、低い抵抗
の負荷である直線ｃの場合は、スイッチをＯＮからＯＦ
Ｆとすることにより、電流を増大することができ、太陽
電池モジュールの数を増やすことなく太陽電池による電
源装置の効率を増大させることができる。また高い抵抗
の負荷である直線ｄの場合は、スイッチをＯＦＦからＯ
Ｎとすることにより、電圧を増大させることができ、新
たな太陽電池モジュールを追加することなしに、昇圧す
ることができる。従って、蓄電池５の充電を開始する
際、太陽電池電源装置４のスイッチ２をＯＦＦの状態に
する。充電は図４の曲線ａに従って行われる。充電が進
行し、制御器９が蓄電池５の充電電流、充電電圧や温度
により、太陽電池電源装置４の効率が悪くなり始めると
判断すればスイッチ２をＯＮとして電圧電流特性を図４
の曲線ｂとして効率の良い充電を継続する。これによ
り、図１５に示す従来の充放電制御装置１９と同様の動
作を実現でき、結果として重量の嵩む充放電制御装置を
省略することができる。
において、スイッチ２をＯＮからＯＦＦすることにより
電源装置の太陽電池モジュールの接続形態を図３から図
２に切り換えることにより、電流電圧特性を図４の曲線
ｂから曲線ａに切り換えることが可能であり、低い抵抗
の負荷である直線ｃの場合は、スイッチをＯＮからＯＦ
Ｆとすることにより、電流を増大することができ、太陽
電池モジュールの数を増やすことなく太陽電池による電
源装置の効率を増大させることができる。また高い抵抗
の負荷である直線ｄの場合は、スイッチをＯＦＦからＯ
Ｎとすることにより、電圧を増大させることができ、新
たな太陽電池モジュールを追加することなしに、昇圧す
ることができる。従って、蓄電池５の充電を開始する
際、太陽電池電源装置４のスイッチ２をＯＦＦの状態に
する。充電は図４の曲線ａに従って行われる。充電が進
行し、制御器９が蓄電池５の充電電流、充電電圧や温度
により、太陽電池電源装置４の効率が悪くなり始めると
判断すればスイッチ２をＯＮとして電圧電流特性を図４
の曲線ｂとして効率の良い充電を継続する。これによ
り、図１５に示す従来の充放電制御装置１９と同様の動
作を実現でき、結果として重量の嵩む充放電制御装置を
省略することができる。
【００１０】実施例２．図６はこの発明の実施例２を示
す図であり、４は図１に示した太陽電池モジュール、ス
イッチ及びダイオードを接続したものをまとめて表示し
た太陽電池電源装置であり、１０は宇宙船の負荷、１１
は１０の宇宙船の負荷への電力をＯＮ／ＯＦＦするスイ
ッチ、１２はスイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ状態の情報に
よりスイッチ２のＯＮ及びＯＦＦの制御を行う制御器で
ある。
す図であり、４は図１に示した太陽電池モジュール、ス
イッチ及びダイオードを接続したものをまとめて表示し
た太陽電池電源装置であり、１０は宇宙船の負荷、１１
は１０の宇宙船の負荷への電力をＯＮ／ＯＦＦするスイ
ッチ、１２はスイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ状態の情報に
よりスイッチ２のＯＮ及びＯＦＦの制御を行う制御器で
ある。
【００１１】前記のように構成された宇宙船の電源装置
において、負荷１０のどれに電力が供給されているかを
スイッチ１１よりのＯＮ／ＯＦＦを示す情報を制御器１
２に入力することにより知り、その負荷に最適なように
太陽電池電源装置４の太陽電池のＮ直列（Ｎ＋１）並列
の接続と（Ｎ＋１）直列Ｎ並列の接続を切り換える。
において、負荷１０のどれに電力が供給されているかを
スイッチ１１よりのＯＮ／ＯＦＦを示す情報を制御器１
２に入力することにより知り、その負荷に最適なように
太陽電池電源装置４の太陽電池のＮ直列（Ｎ＋１）並列
の接続と（Ｎ＋１）直列Ｎ並列の接続を切り換える。
【００１２】実施例３．図７はこの発明の実施例３であ
り、４は図１に示した太陽電池モジュール、スイッチ及
びダイオードを接続したものをまとめて表示した太陽電
池による電源装置であり、５は日陰時のみならず日照時
においても必要に応じて宇宙船に電力を供給する蓄電
池、１０は宇宙船の負荷、１３は負荷１０の運用モード
を設定するコントローラ、１４はコントローラ１３の運
用モードにより判断して太陽電池から電力を供給する
か、日照中でも蓄電池のみにより電力を供給すべきか判
断して太陽電池電源装置４のスイッチのＯＮ／ＯＦＦを
制御する制御器である。
り、４は図１に示した太陽電池モジュール、スイッチ及
びダイオードを接続したものをまとめて表示した太陽電
池による電源装置であり、５は日陰時のみならず日照時
においても必要に応じて宇宙船に電力を供給する蓄電
池、１０は宇宙船の負荷、１３は負荷１０の運用モード
を設定するコントローラ、１４はコントローラ１３の運
用モードにより判断して太陽電池から電力を供給する
か、日照中でも蓄電池のみにより電力を供給すべきか判
断して太陽電池電源装置４のスイッチのＯＮ／ＯＦＦを
制御する制御器である。
【００１３】前記のように構成された宇宙船の電源装置
において、蓄電池５の充電が完了した後、太陽電池電源
装置４のスイッチ２の状態をそのまま維持すれば、充電
完了後は太陽電池電源装置４の電力がそのまま宇宙船の
負荷１０に供給されるが、負荷の運用モードにより蓄電
池５よりの電力を負荷１０に供給したい時は、コントロ
ーラ１３からの信号に基づき制御器１４の制御信号によ
り太陽電池電源装置４のスイッチ２をＯＦＦすることに
より蓄電池５の供給電圧が太陽電池電源装置４の電圧よ
りも高くなり、蓄電池５の電力が負荷１０に供給され
る。これにより、重量が嵩み、信頼性上の問題のある図
１６に示す大型の遮断器２７を使用せずに電力の供給元
の切り換えを実現することができる。
において、蓄電池５の充電が完了した後、太陽電池電源
装置４のスイッチ２の状態をそのまま維持すれば、充電
完了後は太陽電池電源装置４の電力がそのまま宇宙船の
負荷１０に供給されるが、負荷の運用モードにより蓄電
池５よりの電力を負荷１０に供給したい時は、コントロ
ーラ１３からの信号に基づき制御器１４の制御信号によ
り太陽電池電源装置４のスイッチ２をＯＦＦすることに
より蓄電池５の供給電圧が太陽電池電源装置４の電圧よ
りも高くなり、蓄電池５の電力が負荷１０に供給され
る。これにより、重量が嵩み、信頼性上の問題のある図
１６に示す大型の遮断器２７を使用せずに電力の供給元
の切り換えを実現することができる。
【００１４】実施例４．図８はこの発明の実施例４を示
す図であり、４は図１に示した太陽電池モジュール、ス
イッチ及びダイオードを接続したものをまとめて表示し
た太陽電池電源装置であり、１０は宇宙船の負荷、１５
は太陽電池の劣化を測定するためのモニタセル、１６は
放射線の被爆量を直接計測する放射線モニタ、１７は１
５のモニタセル電圧電流特性、１６の放射線モニタの計
測データをもとに太陽電池の劣化を予測する劣化モニ
タ、１８は劣化モニタ１７の指示にて自動的に太陽電池
電源装置４の中のスイッチ２をＯＮ又はＯＦＦする制御
器である。
す図であり、４は図１に示した太陽電池モジュール、ス
イッチ及びダイオードを接続したものをまとめて表示し
た太陽電池電源装置であり、１０は宇宙船の負荷、１５
は太陽電池の劣化を測定するためのモニタセル、１６は
放射線の被爆量を直接計測する放射線モニタ、１７は１
５のモニタセル電圧電流特性、１６の放射線モニタの計
測データをもとに太陽電池の劣化を予測する劣化モニ
タ、１８は劣化モニタ１７の指示にて自動的に太陽電池
電源装置４の中のスイッチ２をＯＮ又はＯＦＦする制御
器である。
【００１５】前記のように構成された宇宙船の電源装置
において、モニタセル１５及び放射線１６のデータを劣
化モニタ１７が総合的に判断し、その結果に基づいて太
陽電池の劣化の程度に合わせて自動的に制御器１８によ
り太陽電池電源装置４の中のスイッチ２をＯＮし、太陽
電池セルの性能劣化により変化する太陽電池の特性を、
構成する太陽電池モジュールを無駄にすることなく補正
し、１０の負荷に最適な特性で電力を供給できる。
において、モニタセル１５及び放射線１６のデータを劣
化モニタ１７が総合的に判断し、その結果に基づいて太
陽電池の劣化の程度に合わせて自動的に制御器１８によ
り太陽電池電源装置４の中のスイッチ２をＯＮし、太陽
電池セルの性能劣化により変化する太陽電池の特性を、
構成する太陽電池モジュールを無駄にすることなく補正
し、１０の負荷に最適な特性で電力を供給できる。
【００１６】実施例５．図９はこの発明の実施例５を示
す図であり、４は図１に示した太陽電池モジュール、ス
イッチ及びダイオードを接続したものをまとめて表示し
た太陽電池電源装置であり、１０は太陽電池の発生電力
を消費する負荷であり、１９は太陽電池の温度をモニタ
する太陽電池の近傍に設置された温度モニタ、２０はモ
ニタされた温度や予め記憶してある温度と太陽電池の予
測特性を比較し、総合的に見てして太陽電池の中のスイ
ッチをＯＮ／ＯＦＦするタイミングを判断するコントロ
ーラ、２１はそのコントローラの判断に基づきスイッチ
２のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御器である。
す図であり、４は図１に示した太陽電池モジュール、ス
イッチ及びダイオードを接続したものをまとめて表示し
た太陽電池電源装置であり、１０は太陽電池の発生電力
を消費する負荷であり、１９は太陽電池の温度をモニタ
する太陽電池の近傍に設置された温度モニタ、２０はモ
ニタされた温度や予め記憶してある温度と太陽電池の予
測特性を比較し、総合的に見てして太陽電池の中のスイ
ッチをＯＮ／ＯＦＦするタイミングを判断するコントロ
ーラ、２１はそのコントローラの判断に基づきスイッチ
２のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御器である。
【００１７】前記のように構成された宇宙船の電源装置
において、温度モニタ１９によるデータとコントローラ
２０に記憶されているデータによるコントローラ２０の
判断に基づき自動的に制御器２１よりの太陽電池の中の
スイッチ２を自動的にＯＮ／ＯＦＦして太陽電池の温度
による性能の変化に対応した最適な太陽電池の接続を、
太陽電池モジュールを無駄にすることなく実現でき、負
荷に安定した電力を供給する。
において、温度モニタ１９によるデータとコントローラ
２０に記憶されているデータによるコントローラ２０の
判断に基づき自動的に制御器２１よりの太陽電池の中の
スイッチ２を自動的にＯＮ／ＯＦＦして太陽電池の温度
による性能の変化に対応した最適な太陽電池の接続を、
太陽電池モジュールを無駄にすることなく実現でき、負
荷に安定した電力を供給する。
【００１８】実施例６．図１０はこの発明の実施例６を
示す図であり、４は図１に示した太陽電池モジュール、
スイッチ及びダイオードを接続したものをもとめて表示
した太陽電池であり、１０は宇宙船の負荷、２２は季節
による太陽と地球との距離の変化を補正するための季節
を知らせるタイマーを含んだタイマー付き制御器であ
る。
示す図であり、４は図１に示した太陽電池モジュール、
スイッチ及びダイオードを接続したものをもとめて表示
した太陽電池であり、１０は宇宙船の負荷、２２は季節
による太陽と地球との距離の変化を補正するための季節
を知らせるタイマーを含んだタイマー付き制御器であ
る。
【００１９】前記のように構成された宇宙船の電源装置
において、タイマー付き制御器２２が季節の移り変わり
による太陽電池の特性を、太陽電池の中のスイッチ２を
自動的にＯＮ／ＯＦＦすることにより切り換えて、負荷
１０に最適な特性で電力を供給できる。
において、タイマー付き制御器２２が季節の移り変わり
による太陽電池の特性を、太陽電池の中のスイッチ２を
自動的にＯＮ／ＯＦＦすることにより切り換えて、負荷
１０に最適な特性で電力を供給できる。
【００２０】実施例７．図１１はこの発明の実施例７を
示す図であり、４は図１に示した太陽電池モジュール、
スイッチ及びダイオードを接続したものをまとめて表示
した太陽電池であり、２３は太陽光の強さを計測する太
陽光強度センサ、１０は宇宙船の負荷、２４は太陽光強
度センサの信号により自動的に太陽電池の中のスイッチ
２をＯＮ又はＯＦＦする制御器である。
示す図であり、４は図１に示した太陽電池モジュール、
スイッチ及びダイオードを接続したものをまとめて表示
した太陽電池であり、２３は太陽光の強さを計測する太
陽光強度センサ、１０は宇宙船の負荷、２４は太陽光強
度センサの信号により自動的に太陽電池の中のスイッチ
２をＯＮ又はＯＦＦする制御器である。
【００２１】前記のように構成された宇宙船の電源装置
において、太陽光強度センサ２３により、惑星間飛行に
おける太陽との距離の変化による太陽光の強度の変化を
検知し、その情報に基づき２４の制御器により太陽電池
の中のスイッチ２をＯＮ又はＯＦＦして、負荷１０に最
適な特性で電力を供給できる。
において、太陽光強度センサ２３により、惑星間飛行に
おける太陽との距離の変化による太陽光の強度の変化を
検知し、その情報に基づき２４の制御器により太陽電池
の中のスイッチ２をＯＮ又はＯＦＦして、負荷１０に最
適な特性で電力を供給できる。
【００２２】
【発明の効果】この発明は、以上の説明したように構成
されているので、以下に記載されるような効果を奏す
る。
されているので、以下に記載されるような効果を奏す
る。
【００２３】宇宙船の負荷の変化及び宇宙船の環境条件
の変化に伴う太陽電池の特性を、構成する太陽電池モジ
ュールを無駄にすることなく、又新たな太陽電池モジュ
ールを付加したり、重量の嵩む弾力制御器や大型の遮断
機を搭載することなく変化させ、負荷との整合性を維持
することができる。
の変化に伴う太陽電池の特性を、構成する太陽電池モジ
ュールを無駄にすることなく、又新たな太陽電池モジュ
ールを付加したり、重量の嵩む弾力制御器や大型の遮断
機を搭載することなく変化させ、負荷との整合性を維持
することができる。
【図１】この発明の太陽電池の構成を示す図である。
【図２】この発明によるスイッチがＯＦＦの場合の電気
的接続を示す図である。
的接続を示す図である。
【図３】この発明によるスイッチがＯＮの場合の電気的
接続を示す図である。
接続を示す図である。
【図４】この発明の電圧電流特性を示す図である。
【図５】この発明の実施例１を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施例２を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施例３を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施例４を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施例５を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施例６を示すブロック図であ
る。
る。
【図１１】この発明の実施例７を示すブロック図であ
る。
る。
【図１２】従来の宇宙船の太陽電池の例を示す図であ
る。
る。
【図１３】従来の宇宙船の太陽電池の電圧電流特性を示
す図である。
す図である。
【図１４】従来の宇宙船の電源装置のブロック図であ
る。
る。
【図１５】従来の宇宙船の負荷に電力を供給する場合の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１６】従来の他の実施例を示す図である。
１ 太陽電池モジュール ２ スイッチ ３ ダイオード ４ 太陽電池電源装置 ５ 蓄電池 ６ 制御器 ７ 宇宙船の負荷 ８ 電流モニタ ９ 電圧モニタ １０ 宇宙船の負荷 １１ スイッチ １２ 制御器 １３ コントローラ １４ 制御器 １５ モニタセル １６ 放射線モニタ １７ 劣化モニタ １８ 制御器 １９ 温度モニタ ２０ コントローラ ２１ 制御器 ２２ タイマー付き制御器 ２３ 太陽光強度センサ ２４ 制御器 ２５ 電力制御器 ２６ 充放電制御器 ２７ 遮断器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/04
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｎ（Ｎ＋１）個（Ｎは２以上の整数）の
太陽電池モジュールと、Ｎ直列の太陽電池モジュールと
直列接続されたダイオードと、上記太陽電池モジュール
を、Ｎ直列（Ｎ＋１）並列接続と（Ｎ＋１）直列Ｎ並列
接続をＯＮ，ＯＦＦにより上記接続のいずれかに切り換
えるスイッチと、負荷と並列に設けられ、日陰時に電力
を上記負荷に供給する蓄電池と、この蓄電池の充電電
流、充電電圧、温度をモニタするセンサと、このセンサ
の出力信号に基づいて上記スイッチをＯＮ，ＯＦＦ制御
する制御器とを具備した宇宙船の電源装置。 - 【請求項２】 Ｎ（Ｎ＋１）個（Ｎは２以上の整数）の
太陽電池モジュールと、Ｎ直列の太陽電池モジュールと
直列接続されたダイオードと、上記太陽電池モジュール
を、ＯＮ，ＯＦＦによりＮ直列（Ｎ＋１）並列接続と
（Ｎ＋１）直列Ｎ並列接続のいずれかに切り換える第１
のスイッチと、並列接続の複数の負荷に直列接続され、
上記負荷への電力をＯＮ，ＯＦＦする第２のスイッチ
と、上記第２のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号を受けて電
流を多く必要とする時は太陽電池モジュールをＮ直列
（Ｎ＋１）並列接続に、電圧を多く必要とする時は太陽
電池モジュールを（Ｎ＋１）直列Ｎ並列接続となるよう
に上記第１のスイッチをＯＮ，ＯＦＦ制御する制御器と
を具備した宇宙船の電源装置。 - 【請求項３】 Ｎ（Ｎ＋１）個（Ｎは２以上の整数）の
太陽電池モジュールと、Ｎ直列の太陽電池モジュールと
直列接続されたダイオードと、上記太陽電池モジュール
を、ＯＮ，ＯＦＦによりＮ直列（Ｎ＋１）並列接続と
（Ｎ＋１）直列Ｎ並列接続のいずれかに切り換えるスイ
ッチと、上記太陽電池モジュールの宇宙の放射線による
劣化を直接モニタするためのモニタセル、放射線の被爆
量を直接計測する放射線モニタ、上記モニタセルと放射
線モニタの信号により太陽電池の劣化を予測する劣化モ
ニタ、予測された劣化の状態により上記スイッチをＯ
Ｎ，ＯＦＦ制御する制御器とを具備した宇宙船の電源装
置。 - 【請求項４】 Ｎ（Ｎ＋１）個（Ｎは２以上の整数）の
太陽電池モジュールと、Ｎ直列の太陽電池モジュールと
直列接続されたダイオードと、上記太陽電池モジュール
を、ＯＮ，ＯＦＦによりＮ直列（Ｎ＋１）並列接続と
（Ｎ＋１）直列Ｎ並列接続のいずれかに切り換えるスイ
ッチと、上記太陽電池の温度をモニタするため、太陽電
池と同じ場所に取付けた太陽電池温度モニタ、この太陽
電池モニタと、上記太陽電池モニタでモニタされた温度
情報と予じめ記憶してある温度情報とを比較し、その比
較結果に応じて上記スイッチをＯＮ，ＯＦＦする制御器
とを具備した宇宙船の電源装置。 - 【請求項５】 Ｎ（Ｎ＋１）個（Ｎは２以上の整数）の
太陽電池モジュールと、Ｎ直列の太陽電池モジュールと
直列接続されたダイオードと、上記太陽電池モジュール
を、ＯＮ，ＯＦＦによりＮ直列（Ｎ＋１）並列接続と
（Ｎ＋１）直列Ｎ並列接続のいずれかに切り換えるスイ
ッチと、季節を知らせるタイマと、このタイマの出力信
号により上記スイッチをＯＮ，ＯＦＦ制御する制御器と
を具備した宇宙船の電源装置。 - 【請求項６】 Ｎ（Ｎ＋１）個（Ｎは２以上の整数）の
太陽電池モジュールと、Ｎ直列の太陽電池モジュールと
直列接続されたダイオードと、上記太陽電池モジュール
を、ＯＮ，ＯＦＦによりＮ直列（Ｎ＋１）並列接続と
（Ｎ＋１）直列Ｎ並列接続のいずれかに切り換えるスイ
ッチと、惑星間飛行による太陽と宇宙船との距離の変化
による太陽光強度の変化を検知する太陽光強度センサ
と、このセンサの出力により上記スイッチをＯＮ，ＯＦ
Ｆする制御器とを具備した宇宙船の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5080697A JPH06296333A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 宇宙船の電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5080697A JPH06296333A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 宇宙船の電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296333A true JPH06296333A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=13725527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5080697A Pending JPH06296333A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 宇宙船の電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06296333A (ja) |
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- 1993-04-07 JP JP5080697A patent/JPH06296333A/ja active Pending
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