JPH06327173A - 太陽発電の発送電装置 - Google Patents
太陽発電の発送電装置Info
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- JPH06327173A JPH06327173A JP4259206A JP25920692A JPH06327173A JP H06327173 A JPH06327173 A JP H06327173A JP 4259206 A JP4259206 A JP 4259206A JP 25920692 A JP25920692 A JP 25920692A JP H06327173 A JPH06327173 A JP H06327173A
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- power generation
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- solar
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽発電の発送電装置において、高い難易度
を有する技術開発が必要な集配電機構やロータリージョ
イントを不要し、かつ、小型化や軽量化も可能にする。 【構成】 方形平板状の多層積層板１の一方の表面は、
多数の後述する太陽電池セル１３を配置した発電部３に
なっている。多層積層板１の他方の表面は、多数のマイ
クロストリップアンテナ素子４を配置した送電部５にな
っている。この送電部５を構成している他方の表面の１
つの隅部には、目標物体から発せられたパイロット信号
を受信する１つのパイロットアンテナ６が配置されてい
る。また、送電部５を構成している他方の表面の別の隅
部には、目標物体から発せられたパイロット信号を受信
する３つのパイロットアンテナ７，８，９が配置されて
いる。
を有する技術開発が必要な集配電機構やロータリージョ
イントを不要し、かつ、小型化や軽量化も可能にする。 【構成】 方形平板状の多層積層板１の一方の表面は、
多数の後述する太陽電池セル１３を配置した発電部３に
なっている。多層積層板１の他方の表面は、多数のマイ
クロストリップアンテナ素子４を配置した送電部５にな
っている。この送電部５を構成している他方の表面の１
つの隅部には、目標物体から発せられたパイロット信号
を受信する１つのパイロットアンテナ６が配置されてい
る。また、送電部５を構成している他方の表面の別の隅
部には、目標物体から発せられたパイロット信号を受信
する３つのパイロットアンテナ７，８，９が配置されて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、収集した太陽エネルギ
をマイクロ波で地上や飛翔体または宇宙ステーションあ
るいは宇宙工場などの受電物体としての目標物体に送電
する太陽発電の発送電装置に関する。
をマイクロ波で地上や飛翔体または宇宙ステーションあ
るいは宇宙工場などの受電物体としての目標物体に送電
する太陽発電の発送電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽発電は、例えば、平成４年７月４日
付け読売新聞（朝刊）第１３版第１５面に掲載されてい
るものが提案されている。これは、図４に示すようにな
っている。図４において、発送電装置として地球から静
止軌道上に打ち上げられた太陽発電衛星１０１が、太陽
エネルギを収集し、この太陽エネルギをマイクロ波に変
換し、このマイクロ波を図外の目標物体から送られてき
たパイロット信号の到来方向に送ることによって、太陽
発電衛星１０１から電気エネルギを目標物体に送電する
ものである。
付け読売新聞（朝刊）第１３版第１５面に掲載されてい
るものが提案されている。これは、図４に示すようにな
っている。図４において、発送電装置として地球から静
止軌道上に打ち上げられた太陽発電衛星１０１が、太陽
エネルギを収集し、この太陽エネルギをマイクロ波に変
換し、このマイクロ波を図外の目標物体から送られてき
たパイロット信号の到来方向に送ることによって、太陽
発電衛星１０１から電気エネルギを目標物体に送電する
ものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】太陽発電衛星１０１に
おいては、図４に示すように、発電部１０３である太陽
電池パネルと送電部１０４である送電アンテナとが切り
離されている。この発電部１０３と送電部１０４とがロ
ータリージョイント１０５によって結合されている。こ
のため、発電部１０３で発電された電気エネルギを集め
て送電部１０４まで送る集配電機構やロータリージョイ
ント１０５について、超高圧配電構造や超電導配電構造
などの高難度の技術開発が余儀なくされている。また、
太陽発電の経済面からは、太陽発電衛星１０１の小型化
や軽量化も要望されている。
おいては、図４に示すように、発電部１０３である太陽
電池パネルと送電部１０４である送電アンテナとが切り
離されている。この発電部１０３と送電部１０４とがロ
ータリージョイント１０５によって結合されている。こ
のため、発電部１０３で発電された電気エネルギを集め
て送電部１０４まで送る集配電機構やロータリージョイ
ント１０５について、超高圧配電構造や超電導配電構造
などの高難度の技術開発が余儀なくされている。また、
太陽発電の経済面からは、太陽発電衛星１０１の小型化
や軽量化も要望されている。
【０００４】そこで本発明では、太陽発電の発送電装置
において、高い難易度を有する技術開発が必要な集配電
機構やロータリージョイントを不要し、かつ、小型化や
軽量化も可能にすることを課題にしている。
において、高い難易度を有する技術開発が必要な集配電
機構やロータリージョイントを不要し、かつ、小型化や
軽量化も可能にすることを課題にしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、収集した太陽
エネルギをマイクロ波で受電物体としての目標物体に送
電する太陽発電の発送電装置において、多層積層板の一
方の表面に前記太陽エネルギを収集する発電部を構成
し、この多層積層板の他方の表面に前記目標物体に送電
するマイクロ波を放射する送電部を構成し、この送電部
と前記発電部との間に位置する前記多層積層板の内部に
その発電部と送電部とに必要な位相制御部や信号処理部
を構成している。
エネルギをマイクロ波で受電物体としての目標物体に送
電する太陽発電の発送電装置において、多層積層板の一
方の表面に前記太陽エネルギを収集する発電部を構成
し、この多層積層板の他方の表面に前記目標物体に送電
するマイクロ波を放射する送電部を構成し、この送電部
と前記発電部との間に位置する前記多層積層板の内部に
その発電部と送電部とに必要な位相制御部や信号処理部
を構成している。
【０００６】
【作用】発電部が太陽エネルギを収集して発電し、この
電気エネルギを位相制御部や信号処理部の駆動によっ
て、位相制御部に直結されている送電部に送り、送電部
からマイクロ波で目標物体に送電する。
電気エネルギを位相制御部や信号処理部の駆動によっ
て、位相制御部に直結されている送電部に送り、送電部
からマイクロ波で目標物体に送電する。
【０００７】
【実施例】図１は、太陽発電の発送電装置の一実施例を
示している。図１において、発送電装置は、例えば厚さ
１ｃｍで縦横３０ｃｍの方形平板状の多層積層板１を太
陽発電衛星の図外のフレームに多数枚固定するこによっ
て構成されている。この発送電装置を構成する１つの多
層積層板１の一方の表面は、多数の後述する太陽電池セ
ル１３を配置した発電部３になっている。多層積層板１
の他方の表面は、多数のマイクロストリップアンテナ素
子４を配置した送電部５になっている。この送電部５を
構成している他方の表面の１つの隅部には、目標物体か
ら発せられたパイロット信号を受信する１つのパイロッ
トアンテナ６が配置されている。また、送電部５を構成
している他方の表面の別の隅部には、目標物体から発せ
られたパイロット信号を受信する３つのパイロットアン
テナ７，８，９が配置されている。
示している。図１において、発送電装置は、例えば厚さ
１ｃｍで縦横３０ｃｍの方形平板状の多層積層板１を太
陽発電衛星の図外のフレームに多数枚固定するこによっ
て構成されている。この発送電装置を構成する１つの多
層積層板１の一方の表面は、多数の後述する太陽電池セ
ル１３を配置した発電部３になっている。多層積層板１
の他方の表面は、多数のマイクロストリップアンテナ素
子４を配置した送電部５になっている。この送電部５を
構成している他方の表面の１つの隅部には、目標物体か
ら発せられたパイロット信号を受信する１つのパイロッ
トアンテナ６が配置されている。また、送電部５を構成
している他方の表面の別の隅部には、目標物体から発せ
られたパイロット信号を受信する３つのパイロットアン
テナ７，８，９が配置されている。
【０００８】図２は、上記多層積層板１の内部構造を示
している。図２において、発電部３と送電部５とは、ア
ルミニウムハニカム層１０を介在して上下に配置された
多層積層構造になっている。
している。図２において、発電部３と送電部５とは、ア
ルミニウムハニカム層１０を介在して上下に配置された
多層積層構造になっている。
【０００９】つまり、発電部３では、一方の表面側から
アルミニウムハニカム層１０側に向けて、カバーガラス
層１１，接着剤層１２，シリコン太陽電池セル１３，電
極層１４，接着剤層１５，絶縁フィルム層１６，接着剤
層１７，グラファイトエポキシ樹脂層１８それぞれが順
に多層配置されている。
アルミニウムハニカム層１０側に向けて、カバーガラス
層１１，接着剤層１２，シリコン太陽電池セル１３，電
極層１４，接着剤層１５，絶縁フィルム層１６，接着剤
層１７，グラファイトエポキシ樹脂層１８それぞれが順
に多層配置されている。
【００１０】送電部５では、他方の表面側からアルミニ
ウムハニカム層１０側に向けて、図１に示したマイクロ
ストリップアンテナ素子４と図１に示したパイロットア
ンテナ６，７，８，９とを含むアンテナ部層１９，電力
増幅部層２０，位相制御部層２１，アルミニウムハニカ
ム層１０を含む信号処理部・電源部層２２それぞれが順
に多層配置されている。
ウムハニカム層１０側に向けて、図１に示したマイクロ
ストリップアンテナ素子４と図１に示したパイロットア
ンテナ６，７，８，９とを含むアンテナ部層１９，電力
増幅部層２０，位相制御部層２１，アルミニウムハニカ
ム層１０を含む信号処理部・電源部層２２それぞれが順
に多層配置されている。
【００１１】アンテナ部層１９は、表面側の導電体層２
３、その下のテフロングラスファイバなる誘電体層２
４、その下の導電体層２５、その下のテフロングラスフ
ァイバなる誘電体層２６とで構成されている。
３、その下のテフロングラスファイバなる誘電体層２
４、その下の導電体層２５、その下のテフロングラスフ
ァイバなる誘電体層２６とで構成されている。
【００１２】電力増幅部層２０は、アンテナ部層１９に
おける誘電体層２６の下の導電体層２７と、その下のテ
フロングラスファイバなる誘電体層２８と、誘電体層２
８に埋め込まれた電力増幅器などの集積回路２９とで構
成されている。この集積回路２９は、アンテナ部層１９
のマイクロストリップアンテナ素子４と位相制御部層２
１の後述する導電体層３０とに電気的に接続されてい
る。
おける誘電体層２６の下の導電体層２７と、その下のテ
フロングラスファイバなる誘電体層２８と、誘電体層２
８に埋め込まれた電力増幅器などの集積回路２９とで構
成されている。この集積回路２９は、アンテナ部層１９
のマイクロストリップアンテナ素子４と位相制御部層２
１の後述する導電体層３０とに電気的に接続されてい
る。
【００１３】位相制御部層２１は、電力増幅部層２０に
おける誘電体層２８の下の導電体層３０と、その下のテ
フロングラスファイバ誘電体層３１と、この誘電体層３
１内に埋め込まれたＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ
Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｉｎｔｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕ
ｉｔ）などの集積回路３２とで構成されている。集積回
路３２は、誘電体層３１に形成された収納部３３内に接
着剤３４を介して埋め込まれており、導電体層３０に電
気的に接続されている。
おける誘電体層２８の下の導電体層３０と、その下のテ
フロングラスファイバ誘電体層３１と、この誘電体層３
１内に埋め込まれたＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ
Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｉｎｔｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕ
ｉｔ）などの集積回路３２とで構成されている。集積回
路３２は、誘電体層３１に形成された収納部３３内に接
着剤３４を介して埋め込まれており、導電体層３０に電
気的に接続されている。
【００１４】信号処理部・電源部層２２は、位相制御部
層２１の誘電体層３１における下の導電体層３５と、そ
の下のアルミニウムハニカム層３６と、その下の誘電体
層３７と、誘電体層３７内に埋め込まれた集積回路３８
とで構成されている。集積回路３８は、誘電体層３７に
形成された収納部３９に接着剤４０で埋め込まれてお
り、導電体層３７に電気的に接続されている。
層２１の誘電体層３１における下の導電体層３５と、そ
の下のアルミニウムハニカム層３６と、その下の誘電体
層３７と、誘電体層３７内に埋め込まれた集積回路３８
とで構成されている。集積回路３８は、誘電体層３７に
形成された収納部３９に接着剤４０で埋め込まれてお
り、導電体層３７に電気的に接続されている。
【００１５】図３は、上記発送電装置の回路を示してい
る。図３において、パイロットアンテナ６は、受信した
例えば８ＧＨｚのパイロット信号を、受信回路５０を経
て位相共役回路５１に出力する。位相共役回路５１は、
入力されたパイロット信号をｎ逓倍して分波回路５２に
出力する。分波回路５２は、入力されたパイロット信号
を分波して複数の可変移相器５３ａ，５３ｂ，……，５
３ｎに出力する。一方、３点配置されたパイロットアン
テナ７，８，９は、受信したパイロット信号それぞれ
を、受信回路５４，５５，５６を経てＲＦ干渉計に構成
された角度検出回路５７に出力する。角度検出回路５７
は、３つのパイロットアンテナ７〜９で受信したパイロ
ット信号の位相差を計ることにより目標物体の方向を求
め、この目標物体の方向なる角度信号をマイクロコンピ
ュータに構成された演算処理部５８に出力する。演算処
理部５８は、角度検出回路５７から入力された角度信号
により、太陽発電衛星の送電アンテナを構成するマイク
ロストリップアンテナ素子４ａ，４ｂ，……，４ｎ（図
１のマイクロストリップアンテナ素子４と同じ）から出
力されるマイクロ波が目標物体の受電アンテナに集束す
るような送電アンテナのサブアレイ上の給電位相差を演
算してディジタル可変移相器なる可変移相器５３ａ，５
３ｂ，……，５３ｎに出力する。可変移相器５３ａ，５
３ｂ，……，５３ｎは、演算処理部５８から入力された
給電位相差信号により分波回路５２から入力された信号
に位相差を生じさせて複数の電力増幅器５９ａ，５９
ｂ，……，５９ｎに出力する。電力増幅器５９ａ，５９
ｂ，……，５９ｎは、発電部３から入力された電力を、
可変移相器５３ａ，５３ｂ，……，５３ｎから入力され
た位相差に基づく位相差を有するマイクロ波送電用の電
力に増幅して、マイクロストリップアンテナ素子４ａ，
４ｂ，……，４ｎに出力する。マイクロストリップアン
テナ素子４ａ，４ｂ，……，４ｎは、電力増幅器５９
ａ，５９ｂ，……，５９ｎからの給電位相差を持った例
えば２４ＧＨｚのマイクロ波を目標物体の受電アンテナ
に向けて放射する。
る。図３において、パイロットアンテナ６は、受信した
例えば８ＧＨｚのパイロット信号を、受信回路５０を経
て位相共役回路５１に出力する。位相共役回路５１は、
入力されたパイロット信号をｎ逓倍して分波回路５２に
出力する。分波回路５２は、入力されたパイロット信号
を分波して複数の可変移相器５３ａ，５３ｂ，……，５
３ｎに出力する。一方、３点配置されたパイロットアン
テナ７，８，９は、受信したパイロット信号それぞれ
を、受信回路５４，５５，５６を経てＲＦ干渉計に構成
された角度検出回路５７に出力する。角度検出回路５７
は、３つのパイロットアンテナ７〜９で受信したパイロ
ット信号の位相差を計ることにより目標物体の方向を求
め、この目標物体の方向なる角度信号をマイクロコンピ
ュータに構成された演算処理部５８に出力する。演算処
理部５８は、角度検出回路５７から入力された角度信号
により、太陽発電衛星の送電アンテナを構成するマイク
ロストリップアンテナ素子４ａ，４ｂ，……，４ｎ（図
１のマイクロストリップアンテナ素子４と同じ）から出
力されるマイクロ波が目標物体の受電アンテナに集束す
るような送電アンテナのサブアレイ上の給電位相差を演
算してディジタル可変移相器なる可変移相器５３ａ，５
３ｂ，……，５３ｎに出力する。可変移相器５３ａ，５
３ｂ，……，５３ｎは、演算処理部５８から入力された
給電位相差信号により分波回路５２から入力された信号
に位相差を生じさせて複数の電力増幅器５９ａ，５９
ｂ，……，５９ｎに出力する。電力増幅器５９ａ，５９
ｂ，……，５９ｎは、発電部３から入力された電力を、
可変移相器５３ａ，５３ｂ，……，５３ｎから入力され
た位相差に基づく位相差を有するマイクロ波送電用の電
力に増幅して、マイクロストリップアンテナ素子４ａ，
４ｂ，……，４ｎに出力する。マイクロストリップアン
テナ素子４ａ，４ｂ，……，４ｎは、電力増幅器５９
ａ，５９ｂ，……，５９ｎからの給電位相差を持った例
えば２４ＧＨｚのマイクロ波を目標物体の受電アンテナ
に向けて放射する。
【００１６】なお、図３に示す受信回路５０と位相共役
回路５１と分波回路５２と可変移相器５３ａ，５３ｂ，
……，５３ｎとは、図２に示す送電部５における位相制
御部層２１の集積回路３２に構成されている。また、図
３に示す受信回路５４，５５，５６と角度検出開路５７
と演算処理部５８とは、図２に示す送電部５における信
号処理部・電源部層２２の集積回路３８に構成されてい
る。また、図３に示す電力増幅器５９ａ，５９ｂ，…
…，５９ｎは、図２に示す電力増幅部層２０の集積回路
２９に構成されている。
回路５１と分波回路５２と可変移相器５３ａ，５３ｂ，
……，５３ｎとは、図２に示す送電部５における位相制
御部層２１の集積回路３２に構成されている。また、図
３に示す受信回路５４，５５，５６と角度検出開路５７
と演算処理部５８とは、図２に示す送電部５における信
号処理部・電源部層２２の集積回路３８に構成されてい
る。また、図３に示す電力増幅器５９ａ，５９ｂ，…
…，５９ｎは、図２に示す電力増幅部層２０の集積回路
２９に構成されている。
【００１７】したがって、この実施例によれば、太陽エ
ネルギを図１に示した太陽電池セル１３によって収集し
て発電し、この電気エネルギを電力増幅部層２０の集積
回路２９に供給し、集積回路２９に直結されているアン
テナ部１９のマイクロストリップアンテナ素子４から目
標物体に送電する。また、図１に示した１つの多層積層
板１が太陽発電の発送電装置に関して完全に独立したも
のとなるため、発電部３と送電部５とが多層積層板１毎
に１系統となる。よって、発電部３と送電部５との間
に、高い難易度を有する技術開発を必要とする集配電機
構やロータリージョイントが不要となるばかりでなく、
太陽発電衛星の小型化と軽量化とも促進できる。しか
も、この発送電装置は、集積回路の製造技術によって、
容易に製造することも可能である。
ネルギを図１に示した太陽電池セル１３によって収集し
て発電し、この電気エネルギを電力増幅部層２０の集積
回路２９に供給し、集積回路２９に直結されているアン
テナ部１９のマイクロストリップアンテナ素子４から目
標物体に送電する。また、図１に示した１つの多層積層
板１が太陽発電の発送電装置に関して完全に独立したも
のとなるため、発電部３と送電部５とが多層積層板１毎
に１系統となる。よって、発電部３と送電部５との間
に、高い難易度を有する技術開発を必要とする集配電機
構やロータリージョイントが不要となるばかりでなく、
太陽発電衛星の小型化と軽量化とも促進できる。しか
も、この発送電装置は、集積回路の製造技術によって、
容易に製造することも可能である。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、多層積層板の一方の表
面に発電部を構成し、多層積層板の他方の表面に送電部
を構成し、これら送電部と発電部との間にその発電部と
送電部とに必要な位相制御部や信号処理部を構成したの
で、発電部と送電部との間に、高い難易度を有する技術
開発を必要とする集配電機構やロータリージョイントが
不要となるうえ、多層化による小型化と軽量化とが可能
となり、経済的にも有利になる。
面に発電部を構成し、多層積層板の他方の表面に送電部
を構成し、これら送電部と発電部との間にその発電部と
送電部とに必要な位相制御部や信号処理部を構成したの
で、発電部と送電部との間に、高い難易度を有する技術
開発を必要とする集配電機構やロータリージョイントが
不要となるうえ、多層化による小型化と軽量化とが可能
となり、経済的にも有利になる。
【図１】一実施例の太陽発電装置の発送電装置の１つの
多層積層板を示す斜視図。
多層積層板を示す斜視図。
【図２】図１に示したＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】一実施例の太陽発電の発送電装置を示す回路
図。
図。
【図４】太陽発電衛星を示す斜視図。
１…多層積層板 ３…発電部 ４…送電部 ２１…位相制御部層（位相制御部） ２２…信号処理部・電源部層（信号処理部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河内山 治朗 東京都港区芝大門２−５−５ 株式会社ロ ケットシステム内 (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 (1)
- 【請求項１】 収集した太陽エネルギをマイクロ波で受
電物体としての目標物体に送電する太陽発電の発送電装
置において、多層積層板の一方の表面に前記太陽エネル
ギを収集する発電部を構成し、この多層積層板の他方の
表面に前記目標物体に送電するマイクロ波を放射する送
電部を構成し、この送電部と前記発電部との間に位置す
る前記多層積層板の内部にその発電部と送電部とに必要
な位相制御部や信号処理部を構成したことを特徴とする
太陽発電の発送電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4259206A JPH06327173A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 太陽発電の発送電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4259206A JPH06327173A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 太陽発電の発送電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06327173A true JPH06327173A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=17330868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4259206A Pending JPH06327173A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 太陽発電の発送電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06327173A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005104331A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2005-11-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | レクテナ太陽電池ハイブリッドパネル、及びハイブリッド太陽光発電システム |
| CN102124730A (zh) * | 2008-08-26 | 2011-07-13 | 夏普株式会社 | 图像显示装置和图像显示装置的驱动方法 |
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- 1992-09-29 JP JP4259206A patent/JPH06327173A/ja active Pending
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