JPH07237600A - 電気エネルギー用蓄電池を備えた地球軌道の人工衛星 - Google Patents

電気エネルギー用蓄電池を備えた地球軌道の人工衛星

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JPH07237600A
JPH07237600A JP24413494A JP24413494A JPH07237600A JP H07237600 A JPH07237600 A JP H07237600A JP 24413494 A JP24413494 A JP 24413494A JP 24413494 A JP24413494 A JP 24413494A JP H07237600 A JPH07237600 A JP H07237600A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱面積が小さくかつ発熱用の動力が小さく
て足りるように蓄電用セルを固定されてなる人工衛星を
提供する。 【構成】 ３軸的に安定される地球静止衛星は、該衛星
が軌道に乗ったときに外壁が北面と南面を向くととも
に、大容量の蓄電池２４を備える構造体を持つ。蓄電池
は、衛星が軌道に乗ったときに向きを南北に合わされし
かも南北を向く両側板３３に機械的につながれる基板３
１を備えるシャーシに固定された蓄電用セル３２によっ
て構成される。側板は、熱的に互いに連結されるととも
に蓄電用セルにも連結される放熱器を携える。側板は典
型的には構造体の南面と北面に対して一直線上となるよ
うに、かつ地球から遠ざかる方向へ延びて設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ペイロードを備えると
ともに、地球静止軌道上に乗ったとき構造体の外壁が南
面および北面を向くように３軸的に安定するように設計
され、しかも、大容量の蓄電池を携えられた構造体ｗ備
える人工衛星に関する。
【０００２】
【従来の技術】大抵の人工衛星では、例えば人工衛星が
地球の影になる部分を通過するときのように発電機が標
準的な動力を発揮できないときでも、ペイロード用ある
いは当該人工衛星を安定させるためユニットへの供給用
として要求される有用な動力を供給するために、１つあ
るいは複数の蓄電池が必要である。
【０００３】大重量の蓄電用セルは、従来、さまざまな
方法によって人工衛星の構造体に固定されている。この
ような蓄電用セルの固定には、一定の条件があることを
考慮しなければならない。特に、蓄電用セルは一定の温
度範囲内でしか充分な機能を発揮しない。このような要
求に応えるために、蓄電用セルは放熱器に連結されると
ともに調整回路によって制御される電熱手段を装備され
る。
【０００４】蓄電用セルについてさまざまな実用的配置
がすでに行われている。その一般的な配置の一つに蓄電
用セルを２分したものがある。蓄電用セルが集まって構
成される両蓄電池は、北側の外壁あるいは南側の外壁の
内側に設けられた２つの独立したブロックを備え、か
つ、前記外壁に設けられた放熱器を備える。前記した２
つのブロックのうち一つは、構造体の東面に接近した個
所に配置され、他のブロックは構造体の西面に接近した
個所に配置される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記した蓄電池の配置
構造では次の欠点がある。それぞれのブロックが独立し
ているので、一つの蓄電池を構成する両ブロックどうし
を構造体に設けられた良導体によって連結する必要があ
るが、それらブロックが人工衛星に組み付けられるまで
は、それら２つのブロックを連結することができない。
蓄電池の据付および除去には、ソーラー発電機のような
人工衛星の他の構成要素の除去が必要となる。このこと
が、蓄電池の据付作業等を複雑かつ危険を伴うものにす
る。特に、発射筒への据付の前に行う場合の作業が顕著
である。
【０００６】放熱器の表面積と温度制御手段のための動
力はそれぞれ充分量が必要となる。放熱器に太陽光が当
たっているときでもそれぞれのブロックを上限温度値以
下に保つため、また、放熱器が影の位置にあるときでも
それぞれのブロックを下限温度値以上に保つためであ
る。このことは、放熱器として大きな面積が必要となる
ことを意味し（それによって、他の熱放散用エレメント
の搭載要求がある北面および南面の外壁のスペースを塞
いでしまう場合がある）、また、電熱器に大動力を供給
する必要があることを意味する。
【０００７】蓄電池は北面と南面の外壁にもたれかけさ
せて集中的に配置されているので、それらはその部分の
大きな面積を占めることとなり、通信衛星で用いられる
通信用ウエイブチューブなどのような種々の他の熱放散
用の電気機器の配置を制限する。
【０００８】本発明の目的は、前記したこの種の従来の
人工衛星の改良したものを提供することである。詳しく
は、前記した従来のものに比べて、放熱面積が小さくか
つ発熱用の動力が小さくて足りるように蓄電用セルを固
定されてなる人工衛星を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明にかかる人工衛星では、蓄電池が、人工衛星
が軌道に乗ったときに向きを南北に合わされしかも南北
を向く両側板に機械的につながれる基板を備えるシャー
シに固定された蓄電用セルによって構成され、前記両側
板は熱的に互いに連結されるとともに前記蓄電用セルに
も連結される放熱器を携えるか該放熱器によって構成さ
れている。
【００１０】このような蓄電池の配置構造によれば、貯
まった熱を全て放射するのに必要な放熱用の表面積が減
少する。放熱器の一つは常に影の部分に位置することと
なるからである。このことは、逆に、発熱用の動力を相
当減少できることにもなる。特に、至点に至ったときに
は、影の部分に位置する放熱器は太陽の光の影響を受け
ず、他の逆側の放熱器は太陽の光が照射される。
【００１１】放熱器は一般的な構造のヒートパイプによ
って互いに連結されるとともに蓄熱用セルにも連結され
ていてもよい。例えば、人工衛星の内部に配された発熱
要素が外部の放熱器に連結されることとなり、それら要
素全てが有効に使用されるのに匹敵するからである。ま
た、電気的発熱素子は一般的な構造のものでよいが、そ
の数は従来のものを用いた場合に比べて少なくて足り
る。
【００１２】また、以下の構成とすれば、蓄電池の据付
および除去作業も容易になる。すなわち、シャーシと蓄
電用セルは一つのブロックとしての取り扱いが可能なモ
ジュールを構成し、その中の側板は北面と南面の外壁に
固定される手段を備え、また、基板は構造体のプレート
に固定される手段を備えるとともに、南北方向と東西方
向を含む平面内に位置するように配置すれば、蓄電池の
据付作業等が容易になる。また、単にモジュールに取り
付けられた通電用コネクタを、人工衛星の構造体に固定
されたケーブルターミナルに接続するだけで、単なる機
械系のオペレータであってもモジュールを据え付けるこ
とができる。
【００１３】本発明は、後述する実施例の記載によって
より理解が深まるが、これら実施例に限定されるもので
はない。以下、添付図面を参照しながら説明する。
【００１４】
【実施例】図１で示される一般的な構造の人工衛星は、
地球１２を回る地球赤道静止軌道１０上に位置するよう
に計画される。また、人工衛星は、Ｘ軸方向（東西方向
あるいはロール軸方向）、Ｙ軸方向（南北方向あるいは
ピッチ軸方向）、Ｚ軸方向（ヨー軸方向）にそれぞれ沿
うように安定される。人工衛星は構造体１４を備えてい
て、構造体１４上にはソーラパネル１６が、太陽１８を
向いた状態を保てるように、地球の回転軸に平行なＹ軸
の回りに回転可能に取り付けられている。
【００１５】構造体１４の概略構成は図２に示される。
構造体１４は、アンテナが固定されるプラットホーム
と、通常、蜂の巣状構造のパネルにより構成される外壁
２２を備える。ノズル（図２では示されていない）によ
って人工衛星は所定位置に保持され、また、姿勢制御さ
れる。
【００１６】図３〜図６に具体例を示すが、人工衛星の
構造体１４はロケットのアダプタに連結されて作られ
る。推進用タンク２８からの燃料供給によって駆動され
るアポジモータのノズル２８を囲むように配されるコー
ン２６によって（図６参照）、軌道切替を知らせるため
である。タンク２８の重さはリンク３０によってコーン
２６に伝わる。
【００１７】さらに、図３〜図６に具体的に示すよう
に、構造体１４は、Ｙ，Ｚ平面に沿って対称的に配され
た２つの蓄電池モジュール２４を支えられるように作ら
れる。それぞれのモジュール２４は次のようなシャーシ
を備える。このシャーシは、通常、機械加工によりある
いは蜂の巣状構造のパネルにより作られるとともに、Ｙ
軸方向に沿って人工衛星の一端側から他端側まで延びて
設けられた基板３１、および、通常蜂の巣状構造のパネ
ルによって作られる側板３３（図３参照）により構成さ
れる。モジュールが人工衛星に組み付けられるとき、前
記側板３３は北面および南面の外壁の地球から離れた部
分にそれらと一直線上になるように配設される。それに
よって、構造体の地球に面する部分はペイロードを支持
する部分として残される。このような蓄電池は、通常円
筒状に形成される蓄電用セル３２から構成される。図３
〜図６で具体的に示すように、蓄電用セル３２は基板の
両側および側板３３の内面にもたれかけられた状態で平
坦状に固定されている。
【００１８】このような構造によって、ある意味でオー
バーハング構造にすることなくシャーシの信頼性を高め
ることが可能になる。側板３３には北面および南面の外
壁に固定するためのフランジ３４が取り付けられる。シ
ャーシの基板は、構造体の一構成部品となるプレートに
固定するためのタブ３６を備えるとともに、Ｘ，Ｙ平面
に沿って配される。基板にはさらに東面および西面の外
壁（ＸーＸ方向に延びる）に固定されるブラケット３８
が設けられる。必要に応じてさらに図３中破線で示すよ
うに中心線４０に沿う隔壁によって人工衛星の構造体と
基板３１とを連結してもよい。
【００１９】図４からもわかるように、モジュールは位
置保持用のノズル４２の設備と干渉しないような方法に
よって固定される。
【００２０】人工衛星がすでに組み上げられた後でも、
さらに、多分、人工衛星のそれぞれの外壁にソーラ発電
機が組み付けられて発射される体制になった後でも、そ
れぞれのモジュールを人工衛星の所定位置に据え付け可
能であるのがわかる。人工衛星に対しＺ方向側からのア
クセスが可能である限り、モジュールの据付は可能であ
る。モジュールに組み付けられるコネクタと人工衛星の
構造体に組み込まれるコネクタとを相互に連結すること
により電気的な連結が可能になる。
【００２１】蓄電用セルの壁部と放熱器との間は熱通路
が必要である。この熱通路はさまざまな手段によって供
給可能である。側板が反射板であるときにはその側板に
固定され、かつ蓄電用セルの壁部に押し付けられるブレ
イドによって熱通路を構成してもよい。また、反射板ど
うしを互いに連結するとともに蓄電用セルの壁部にも連
結された１本あるいは複数本のヒートパイプによって熱
通路を構成してもよい。
【００２２】図７〜図９に示す実施例は（これらの図に
おいて、図２〜図６に示した構成要素と同一構成要素に
は同一符号を付している）、蓄電用セルがシャーシの基
板に垂直状でかつ貫通するように配列されており、この
点において前記実施例と異なる。基板は２つの穴の開い
たプレート３１ａ、３１ｂによって作られる。それぞれ
の蓄電用セルに設けられたカラーを両プレートの間に留
めることにより、各蓄電用セルは基板の所定位置に保持
することが可能になる。基板を構成するプレートの間に
配されて、側板３３の内面に平坦に固定されるカップリ
ング４６まで延びるヒートパイプ４４によって熱通路は
構成される。シャーシは、ガセットによって人工衛星の
構造体に強固に固定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信用の地球静止衛星の概略構成を示すもので
あって、本発明が適用された蓄電池の取付手段の一つを
示す図である。
【図２】本発明が適用された蓄電池の取付構造を有する
人工衛星用構造体の斜視図である。
【図３】図２で示す人工衛星用構造体に載せられるモジ
ュールの斜視図であって、図２のＸ方向から見た斜視図
である。
【図４】モジュールを含む人工衛星の部分図であって、
図３のＺ方向を向く矢視図である。
【図５】モジュールの半分を表わす図であって、Ｘ方向
を向く図である。
【図６】モジュールと人工衛星用構造体の一部分を示す
図であって、図４におけるＶＩーＶＩから見た図であ
る。
【図７】図３と同様な図であって、他の実施例を示すモ
ジュールの分解斜視図である。
【図８】他の実施例を示す図４に相当する図である。
【図９】他の実施例を示す図６に相当する図である。
【符号の説明】
１２ 地球 １４ 構造体 １６ ソーラパネル ２２ 外壁 ２４ 蓄電池 ３１ 基板 ３２ 蓄電用セル ３３ 側板 ３６ タブ ４４ ヒートパイプ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 地球静止軌道上に乗ったとき３軸的に安
    定されるペイロードを備えるとともに、当該人工衛星が
    軌道上に乗ったときに外壁が南面並びに北面を向く構造
    体を備え、しかも、少なくとも一つの大容量の蓄電池を
    携えてなる人工衛星において、 前記蓄電池（２４）は、人工衛星が軌道に乗ったときに
    向きを南北に合わされしかも南北を向く両側板（３３）
    に機械的につながれる基板（３１）を備えるシャーシに
    固定された蓄電用セルによって構成され、前記両側板
    （３３）は熱的に互いに連結されるとともに前記蓄電用
    セル（３２）にも連結される放熱器を携えるか該放熱器
    によって構成されていることを特徴とする人工衛星。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の人工衛星において、 前記側板は、前記構造体の北面あるいは南面と一直線上
    となるように、かつ、地球から遠ざかる方向へ延びて設
    けられていることを特徴とする人工衛星。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の人工衛星におい
    て、 前記放熱器はヒートパイプによって、互いに連結される
    とともに蓄電用セルに連結されていることを特徴とする
    人工衛星。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の人工衛星において、 シャーシと蓄電用セルは一つのブロックとしての取り扱
    いが可能なモジュールを構成し、その中の側板（３３）
    は北面と南面の外壁に固定される手段を備え、また、前
    記基板は構造体のプレートに固定される手段を備えると
    ともに、南北方向と東西方向を含む平面内に位置するよ
    うに配されていることを特徴とする人工衛星。
JP24413494A 1993-10-08 1994-10-07 電気エネルギー用蓄電池を備えた地球軌道の人工衛星 Withdrawn JPH07237600A (ja)

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FR9312035 1993-10-08
FR9312035A FR2710899B1 (fr) 1993-10-08 1993-10-08 Satellite géostationnaire à accumulateurs d'énergie électrique.

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US (1) US5634612A (ja)
EP (1) EP0647559B1 (ja)
JP (1) JPH07237600A (ja)
DE (1) DE69401189T2 (ja)
ES (1) ES2096425T3 (ja)
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