JPH10209480A - Temperature controlled constant power type solar battery - Google Patents

Temperature controlled constant power type solar battery

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JPH10209480A
JPH10209480A JP9009381A JP938197A JPH10209480A JP H10209480 A JPH10209480 A JP H10209480A JP 9009381 A JP9009381 A JP 9009381A JP 938197 A JP938197 A JP 938197A JP H10209480 A JPH10209480 A JP H10209480A
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JP
Japan
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solar cell
solar
power
solar cells
voltage
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JP9009381A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Muramatsu
丈志 村松
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control the current-voltage characteristics and power of the entire solar battery constantly by extracting one solar cell arbitrary from each module and collecting them at one place and then performing small scale concentrated temperature control only for those solar cell extracted depending on the load power/voltage of a satellite. SOLUTION: C11 , C21 ,..., CM1 , C12 , C22 ,..., CM2 and CN1 , C2 N,..., CMN represent solar cells. N solar cells of C11 , C21 ,..., CM1 are connected in series to produce a solar cell module (i) and a solar battery is formed by connecting i(=N) solar cell module in parallel. CG is a solar cell group comprising N solar cells CM1 , CM2 ,..., CMN extracted from each solar cell module arbitrarily for the purpose of temperature control. CNT is a temperature control circuit comprising a temperature sensor for detecting the temperature of the CG and a heater for heating a cell group CG to be controlled at a constant temperature depending on the output from the temperature sensor wherein the value of N is set for the CG group and the current-voltage characteristics and power of the entire solar battery is controlled constantly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池装置に関し、
特に、人工衛星に1次電力源として搭載される太陽電池
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell device,
In particular, the present invention relates to a solar cell device mounted on a satellite as a primary power source.

【0002】[0002]

【従来の技術】太陽電池は、一般的に人工衛星の1次電
力源として使用される。しかるに、環境条件の変化の大
きい厳しい宇宙環境においては、太陽電池の大幅な特性
変動のために、太陽電池の発生電力はそのままでは人工
衛星の電力源として使用することができない。
2. Description of the Related Art Solar cells are generally used as primary power sources for artificial satellites. However, in a severe space environment in which environmental conditions change greatly, the power generated by the solar cell cannot be used as it is as a power source for an artificial satellite due to a significant change in the characteristics of the solar cell.

【0003】人工衛星に安定な電力/電圧を供給するた
めに、従来はレギュレータによる電力/電圧の安定化ま
たはシャントデシペータによる余剰電力消費により、電
力/電圧の安定化を行なった上で人工衛星に安定電力/
電圧を供給していた。このために、レギュレータあるい
はシャントデシペータの搭載を必要としていた。
Conventionally, in order to supply a stable power / voltage to an artificial satellite, the power / voltage is stabilized by stabilizing the power / voltage by a regulator or by surplus power consumption by a shunt dessipator. Stable power /
The voltage was being supplied. For this reason, it was necessary to mount a regulator or a shunt desipator.

【0004】しかしながら、この従来の技術は、発熱が
1箇所に集中することによる排熱設計の難しさ、及び重
量・容積の増大化を招き、人工衛星の熱設計及び小型軽
量化上大きな障害となっていた。
[0004] However, this conventional technique causes difficulty in heat exhaust design due to heat being concentrated at one location, and increases in weight and volume, and poses a great obstacle in thermal design and miniaturization and weight reduction of an artificial satellite. Had become.

【0005】図3(a)、(b)は従来の技術を示すブ
ロック図であって、(a)は人工衛星の負荷Lへの供給
電力/電圧を安定化するために、レギュレータを使用し
ている場合の構成図であり、(b)は同様に人工衛星へ
の供給電力/電圧を安定化するために、余剰電力を消費
する機能を有するシャントデシペータを使用している場
合の構成図である。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are block diagrams showing a conventional technique. FIG. 3 (a) uses a regulator to stabilize the power / voltage supplied to a load L of a satellite. (B) is a block diagram in the case of using a shunt desicipator having a function of consuming surplus power in order to stabilize the power / voltage supplied to the artificial satellite. It is.

【0006】図3(a)、(b)において、SAは太陽
電池、BATはバッテリ、CHGはBAT充電制御回路
であり、REGはレギュレータである。また、D1 、D
2 はブロッキングダイオード、Lは人工衛星の負荷、S
HNTはシャントデシペータをそれぞれ示している。
In FIGS. 3A and 3B, SA is a solar cell, BAT is a battery, CHG is a BAT charge control circuit, and REG is a regulator. D 1 , D
2 is a blocking diode, L is a satellite load, S
HNT indicates a shunt dessipator, respectively.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】叙上のように、従来の
問題点は、一般に、太陽電池は人工衛星の1次電力源と
して使用されているが、従来の太陽電池はその発生電力
を直接人工衛星に供給することができず、一旦人工衛星
への供給電力安定化用レギュレータあるいは余剰電力消
費用シャントデシペータにより電力を安定化した上で、
人工衛星に供給する必要があった。このために、レギュ
レータやシャントデシペータの搭載が要求され、このこ
とが人工衛星の排熱設計及び小型軽量化の障害となって
いた。
As described above, the conventional problem is that a solar cell is generally used as a primary power source of an artificial satellite. The power cannot be supplied to the satellite, and once the power is stabilized by a regulator for stabilizing the power supplied to the satellite or a shunt desipator for excess power consumption,
It was necessary to supply satellites. For this reason, it is required to mount a regulator and a shunt desiperator, and this has been an obstacle to the exhaust heat design and the reduction in size and weight of the satellite.

【0008】その理由は、通常、太陽電池を人工衛星に
搭載した場合には、環境条件の変化の大きい厳しい宇宙
環境下で使用するために、太陽電池の電流−電圧特性及
び発生電力が大幅に変動する。このために、太陽電池の
発生電力をそのまま人工衛星に供給しようとすると、供
給電力及び電圧が大幅に変動し、搭載機器が正常に動作
しなくなる虞れがあるからである。
[0008] The reason is that, usually, when a solar cell is mounted on an artificial satellite, the current-voltage characteristics and generated power of the solar cell are greatly increased because the solar cell is used in a severe space environment where environmental conditions change greatly. fluctuate. For this reason, if it is attempted to supply the generated power of the solar cell to the artificial satellite as it is, the supplied power and the voltage may fluctuate greatly, and the mounted device may not operate normally.

【0009】[0009]

【発明の目的】人工衛星搭載用太陽電池においては、前
述したように、太陽電池を1次電力源として人工衛星に
搭載する場合に、環境条件の変化の大きい厳しい宇宙環
境下においては太陽電池の電流−電圧特性及び発生電力
が大幅に変動するために、人工衛星への供給電力/電圧
安定化の目的から従来は電力安定化用レギュレータある
いは余剰電力消費用シャントデシペータを必要としてい
た。このために、レギュレータやシャントデシペータの
搭載が人工衛星の排熱設計及び小型軽量化設計の障害と
なっていた。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, when a solar cell is mounted on a satellite as a primary power source in a space environment where environmental conditions change greatly, as described above, the solar cell mounted on the satellite is Since the current-voltage characteristics and the generated power fluctuate significantly, a power stabilizing regulator or a surplus power shunt desicipator has conventionally been required for the purpose of stabilizing the power / voltage supplied to the artificial satellite. For this reason, the mounting of the regulator and the shunt desipator has been an obstacle to the heat exhaust design and the small and lightweight design of the satellite.

【0010】本発明は従来の上記実情に鑑み、従来の技
術に内在する上記諸課題を解決する為になされたもので
あり、従って本発明の目的は、厳しい宇宙環境下におい
ても太陽電池の特性を安定に維持することにより、従来
必要としていたレギュレータやシャントデシペータを無
くし、人工衛星の排熱設計及び小型軽量化設計を容易化
することを可能とした新規な太陽電池装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made to solve the above-mentioned problems inherent in the prior art. Therefore, an object of the present invention is to provide a solar cell having excellent characteristics even in a severe space environment. To provide a new solar cell device that eliminates the need for regulators and shunt desipators that were required in the past, and that facilitates the design of artificial satellites for heat removal and miniaturization and weight reduction. is there.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明に係る太陽電池装置は、必要な電圧値まで太
陽電池セルを直列接続したモジュールを必要電力まで並
列接続した構成において、太陽電池セルを直列接続した
各モジュールより任意に1個ずつ太陽電池セルを抽出し
て1箇所に集め、人工衛星の負荷電力/電圧に応じて抽
出した太陽電池セルのみの集中的且つ小規模で済む温度
制御を行なって太陽電池全体の電流−電圧特性及び発生
電力の安定化を行なう。
In order to achieve the above object, a solar cell device according to the present invention has a structure in which a module in which solar cells are connected in series to a required voltage value is connected in parallel to a required power. One solar cell is arbitrarily extracted from each module in which battery cells are connected in series, collected at one location, and only the solar cells extracted according to the load power / voltage of the satellite need to be intensive and small-scale. Temperature control is performed to stabilize the current-voltage characteristics and generated power of the entire solar cell.

【0012】しかして、環境条件の変化の大きい厳しい
宇宙環境下においても、太陽電池全体の電流−電圧特性
及び電力の安定化が可能となり、且つ従来必要としてい
たレギュレータやシャントデシペータを使用せずに、太
陽電池の安定電力をそのまま直接人工衛星に供給できる
機能を有している。
Thus, even in a severe space environment in which environmental conditions change greatly, the current-voltage characteristics and power of the entire solar cell can be stabilized, and a regulator and a shunt desipator, which have been conventionally required, are not used. In addition, it has a function of supplying the stable power of the solar cell directly to the artificial satellite.

【0013】[0013]

【作用】一般に、人工衛星搭載用太陽電池は、人工衛星
が必要とする電圧まで太陽電池セルを直列接続してこれ
を1モジュールとし、必要電力までモジュールを並列接
続することにより構成される。
Generally, a solar cell mounted on an artificial satellite is constructed by connecting solar cells in series up to the voltage required by the artificial satellite to form one module, and connecting the modules in parallel up to the required power.

【0014】また、太陽電池セルは、直列接続された太
陽電池セルの任意の1個の電流−電圧特性を制御するこ
とにより、他の直列の太陽電池セルの電流−電圧特性も
同じ電流−電圧特性に制限されるという特性を有してい
る。
Further, the solar cell controls the current-voltage characteristics of any one of the series-connected solar cells, so that the current-voltage characteristics of the other series solar cells are the same. It has the characteristic that it is limited to the characteristic.

【0015】本発明の太陽電池は、この特性を利用して
各モジュールより任意に1個ずつ太陽電池セルを抽出し
て1箇所に集め、人工衛星の負荷電力/電圧に応じて抽
出した太陽電池セルのみの集中的且つ小規模で済む温度
制御を行なうことにより、太陽電池全体の電流−電圧特
性及び電力を一定に制御することができるようにしたも
のである。
The solar cell of the present invention utilizes this characteristic to arbitrarily extract one solar cell from each module, collect it at one location, and extract it according to the load power / voltage of the satellite. By performing intensive and small-scale temperature control of only the cells, the current-voltage characteristics and the power of the entire solar cell can be controlled to be constant.

【0016】本発明によるこの手段により、太陽電池出
力の制御が1箇所で集中的に小規模に実施することが可
能となり、且つ従来必要としていたレギュレータやシャ
ントデシペータが不要となり、太陽電池の発生電力を安
定な電力/電圧として直接人工衛星に供給することがで
きる。
By this means according to the present invention, the control of the solar cell output can be performed centrally and in a small scale at one place, and the regulator and shunt desipator conventionally required are not required, and the generation of the solar cell is eliminated. Power can be supplied directly to the satellite as stable power / voltage.

【0017】[0017]

【実施例】次に、本発明をその好ましい一実施例につい
て図面を参照しながら具体的に説明する。
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の一実施例を示すブロック構
成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【0019】図1を参照するに、C11,C21,・・・・
・,CM1,C12,C22,・・・・・,CM2,・・・・
・,C1N,C2N,・・・・・,CMNは太陽電池セルであ
る。C1i,C2i,・・・・・,CMiのM(Mは正の整
数)個の太陽電池セルを直列接続した太陽電池モジュー
ル(i)をi=1からN(Nは正の整数)まで並列接続
することにより、太陽電池全体が構成されているものと
する。
Referring to FIG. 1, C 11 , C 21 ,...
.. , C M1 , C 12 , C 22 ,..., C M2 ,.
.., C 1N , C 2N ,..., C MN are solar cells. C 1i , C 2i ,..., C Mi solar cell modules (i) in which M (M is a positive integer) solar cells are connected in series from i = 1 to N (N is a positive integer) It is assumed that the entire solar cell is configured by parallel connection up to ()).

【0020】CGは、温度制御のために各太陽電池モジ
ュールから任意に1個ずつ抽出されたN個の太陽電池セ
ルCM1,CM2,・・・・・,CMNから成る制御対象太陽
電池セル群である。D1 ,D2 ,・・・・・,DN はブ
ロッキングダイオードである。CNTは温度制御のため
の制御回路である。この温度制御回路CNTは、例え
ば、制御対象太陽電池セル群CGの温度を検出する温度
センサと、この温度センサ検出出力に応じて制御対象太
陽電池セル群CGの温度を一定に加熱制御するヒータと
によって容易に構成することができる。尚、BATはバ
ッテリであり、日陰時に太陽電池の発生電力がない場合
にも人工衛星に電力を供給し続けるために必要なもので
ある。CHGはバッテリBATを充電するための充電制
御回路である。D0はバッテリBATからの放電用ブロ
ッキングダイオードである。Lは人工衛星の負荷であ
る。
CG is a control target solar cell comprising N solar cells C M1 , C M2 ,..., C MN arbitrarily extracted one by one from each solar cell module for temperature control. It is a cell group. D 1 , D 2 ,..., DN are blocking diodes. CNT is a control circuit for temperature control. The temperature control circuit CNT includes, for example, a temperature sensor that detects the temperature of the control target solar cell group CG, and a heater that controls the temperature of the control target solar cell group CG to be constant according to the temperature sensor detection output. Can be easily configured. BAT is a battery, which is necessary to keep supplying power to the artificial satellite even when there is no power generated by the solar cell in the shade. CHG is a charge control circuit for charging the battery BAT. D 0 is a blocking diode for discharging the battery BAT. L is the load on the satellite.

【0021】図2は本発明による太陽電池の電流−電圧
特性を示すグラフである。C1 ,C2 ,C3 は従来の太
陽電池の電流−電圧特性である。CL は人工衛星の負荷
曲線である。P1 ,P2 ,P3 は、人工衛星の負荷曲線
がCL の時の電流−電圧特性C1 ,C2 ,C3 上の動作
点である。また、P1 ′,P1 ″,P2 ′,P2 ″,P
3 ′,P3 ″は、本発明による太陽電池のC1 ,C2
3 に対する電流−電圧特性の最大電力点である。V
1 ,V2 ,V3 は、動作点P1 ,P2 ,P3 における電
圧値、I1 ,I2 ,I3 は電流−電圧特性C1 ,C2
3 の定電流領域の電流値、I1 ′,I2 ′,I3 ′は
動作点P1 ,P2 ,P3 における電流値、PL ,VL
L は本発明による太陽電池の制御により維持したい負
荷曲線CL上の動作点、電圧値、電流値である。
FIG. 2 is a graph showing current-voltage characteristics of the solar cell according to the present invention. C 1 , C 2 and C 3 are current-voltage characteristics of a conventional solar cell. CL is the load curve of the satellite. P 1, P 2, P 3, the current when the load curve of the satellites of C L - an operating point on the voltage characteristic C 1, C 2, C 3 . P 1 ′, P 1 ″, P 2 ′, P 2 ″, P
3 ′, P 3 ″ represent C 1 , C 2 ,
Current to C 3 - is the maximum power point voltage characteristics. V
1 , V 2 and V 3 are voltage values at operating points P 1 , P 2 and P 3 , and I 1 , I 2 and I 3 are current-voltage characteristics C 1 , C 2 ,
The current values I 1 ′, I 2 ′, and I 3 ′ in the constant current region of C 3 are the current values at the operating points P 1 , P 2 , P 3 , P L , V L ,
I L is the operating point on the load curve C L to be maintained by the control of a solar cell according to the present invention, a voltage value, a current value.

【0022】次に本発明の実施例の動作について図面を
参照しながら説明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0023】一般的に、従来の太陽電池は図2に示す電
流−電圧特性C1 ,C2 ,C3 を有している。一定の特
性にならず、C1 ,C2 ,C3 のように変動するのは、
環境条件が変化するためである。特に厳しい宇宙環境に
おいてはこの変動は大きい。従って、人工衛星がCL
ような負荷曲線(通常定電力特性なので双曲線となる)
を有する場合には、環境条件により動作点がP1 ,P
2 ,P3 間で変動する。このために、人工衛星に供給さ
れるバス電圧VBUS は次の通りとなる。
Generally, a conventional solar cell has current-voltage characteristics C 1 , C 2 , and C 3 shown in FIG. The reason why the characteristics do not become constant and fluctuate like C 1 , C 2 and C 3 is that
This is because environmental conditions change. Especially in severe space environment, this fluctuation is large. Therefore, the load curve as the satellite C L (since normal constant-power characteristic becomes hyperbolic)
, The operating points are P 1 and P depending on the environmental conditions.
Vary between 2, P 3. For this purpose, the bus voltage V BUS supplied to the satellite is as follows.

【0024】V3 =≦VBUS ≦V1 厳しい宇宙環境下においては、この電圧幅が非常に大き
くなってしまうために、人工衛星に供給する場合には前
述の通りレギュレータやシャントデシペータにより電圧
を安定化した上で供給する必要がある。
V 3 = ≦ V BUS ≦ V 1 In a severe space environment, this voltage width becomes very large. Therefore, when supplying to an artificial satellite, as described above, the voltage is controlled by the regulator and the shunt desipator. Must be supplied after being stabilized.

【0025】次に、本発明による太陽電池を使用した場
合について説明する。
Next, the case where the solar cell according to the present invention is used will be described.

【0026】図2に示すように、環境条件の変化により
従来の太陽電池の電流−電圧特性は、C1 ,C2 ,C3
のように変動する。本発明の太陽電池により、人工衛星
の負荷曲線CL 上の動作点をPL に安定化し、供給電圧
/電流をVL ,IL に維持するものとする。この時、供
給電圧VL を環境条件により電流−電圧特性上の動作電
圧が最も低くなるC3 の場合の動作電圧V3 より低くな
るように、つまりVL<V3 となるように予めN個の太
陽電池セルから成る制御対象太陽電池セル群CGのNの
値を設定しておく。
As shown in FIG. 2, the current-voltage characteristics of the conventional solar cell due to changes in environmental conditions are represented by C 1 , C 2 , C 3
It fluctuates like With the solar cell of the present invention, the operating point on the load curve C L of the satellite is stabilized at P L , and the supply voltage / current is maintained at V L , I L. At this time, the supply voltage V L is previously set to be lower than the operation voltage V 3 in the case of C 3 where the operation voltage on the current-voltage characteristic is the lowest due to environmental conditions, that is, V L <V 3. The N value of the control target solar cell group CG including the plurality of solar cells is set in advance.

【0027】N個の太陽電池セルから成る制御対象太陽
電池セル群CGの温度制御については、人工衛星への供
給電圧VBUS を検出し次に示す条件を満たすように制御
回路CNTにより制御対象太陽電池セル群CGの温度制
御を行う。
With respect to the temperature control of the control target solar cell group CG including N solar cells, the control circuit CNT detects the supply voltage VBUS to the artificial satellite and satisfies the following condition. The temperature of the battery cell group CG is controlled.

【0028】 [0028]

【0029】このとき、従来の太陽電池セルの電流−電
圧特性がC1 であったとすると、動作点がP1 となり負
荷への供給電圧はV1 まで上昇しようとするが、前述の
通りVBUS =V1 >VL よりN個の太陽電池セルの電流
−電圧特性が定電流領域の電流値=IL を有する電流−
電圧特性となるように温度制御される。このとき、各太
陽電池モジュール(1)〜(N)の電流−電圧特性も抽
出したセルの特性に合わせて、定電流領域の電流値=I
L となる電流−電圧特性に制御される。従って、太陽電
池全体が、定電流領域の電流値=IL の電流−電圧特性
L −P1 ′−P1 ″に制御され、動作点がPL に維持
されることにより電圧はVL に安定化される。
[0029] At this time, the current of the conventional solar cell - the voltage characteristic is assumed to be a C 1, but the operating point is the supply voltage to the P 1 becomes the load attempts to rise to V 1, as described above V BUS = V 1 > V L , the current-voltage characteristics of N solar cells have a current value in a constant current region = I L-
The temperature is controlled so as to have a voltage characteristic. At this time, the current-voltage characteristic of each of the solar cell modules (1) to (N) is also adjusted to the current value of the constant current region = I according to the extracted cell characteristic.
The current-voltage characteristics are controlled to L. Thus, the entire solar cell, the current value of the constant current region = I L of the current - voltage characteristics I L -P 1 'is controlled to -P 1 ", the voltage by the operating point is maintained at P L is V L Is stabilized.

【0030】従来の太陽電池の電流−電圧特性がC2
よびC3 の場合についても同様にVBUS =V2 またはV
3 >VL となることから、N個の太陽電池セルの温度制
御により太陽電池全体が定電流領域の電流値=IL の電
流−電圧特性IL −P2 ′−P2 ″、またはIL −P
3 ′−P3 ″に制御され、電圧はVL に安定化される。
Similarly, when the current-voltage characteristics of the conventional solar cell are C 2 and C 3 , V BUS = V 2 or V
3 > V L , the temperature of the N solar cells is controlled so that the entire solar cell has a current-voltage characteristic I L −P 2 ′ −P 2 ″ of a current value in the constant current region = I L or I L- P
3 'is controlled to -P 3 ", the voltage is stabilized to V L.

【0031】次に、V3 <VL <V2 の場合について考
える。この時には、従来の太陽電池の電流−電圧特性が
1 ,C2 に対してはVBUS =V1 またはV2 >VL
り、N個の太陽電池セルの温度制御により太陽電池全体
の電流−電圧特性がIL −P1 ′−P1 ″またはIL
2 ′−P2 ″に制御されて電圧はVL に安定化され
る。C3 に対しては、VBUS =V3 <VL より温度制御
が行われないので、太陽電池全体の電流−電圧特性は、
従来の太陽電池の電流−電圧特性と同じC3 のままとな
る。従って、VBUS =V3 となる。この時のVBUS の電
圧範囲は次の通りとなる。
Next, the case where V 3 <V L <V 2 is considered. At this time, the current-voltage characteristics of the conventional solar cell are V BUS = V 1 or V 2 > V L for C 1 and C 2 , and the current of the entire solar cell is controlled by controlling the temperature of the N solar cells. - voltage characteristics I L -P 1 '-P 1 "or I L -
The voltage is regulated to P 2 ′ −P 2 ″ and stabilized at VL. For C 3 , the temperature control is not performed because V BUS = V 3 <V L , so the current of the entire solar cell is -Voltage characteristics are:
Conventional solar cell current - will remain the same C 3 and voltage characteristics. Therefore, V BUS = V 3 . The voltage range of V BUS at this time is as follows.

【0032】V3 ≦VBUS ≦VL 従って、V3 <VL <V2 の場合についても、VL <V
3 の場合程の安定度(VBUS =VL )はないものの、従
来の安定度V3 ≦VBUS ≦V1 と比べ大幅な安定度の改
善が可能である。V2 <VL <V1 の場合についても同
様に多少の安定度改善が見込まれる。
[0032] V 3 ≦ V BUS ≦ V L Therefore, for the case of V 3 <V L <V 2 also, V L <V
Although there is no stability (V BUS = V L ) as in the case of 3 , the stability can be greatly improved as compared with the conventional stability V 3 ≦ V BUS ≦ V 1 . In the case of V 2 <V L <V 1, a similar improvement in stability is expected.

【0033】このようにして、環境条件の変化の大きい
厳しい宇宙環境下において、太陽電池の電流−電圧特性
がC1 ,C2 ,C3 のように大幅に変動しようとして
も、本発明の太陽電池により人工衛星への供給電力/電
圧を常に安定化することができる。
In this way, even if the current-voltage characteristics of the solar cell are likely to fluctuate significantly as C 1 , C 2 , and C 3 in a severe space environment in which the environmental conditions are largely changed, the solar cell of the present invention can be used. The power / voltage supplied to the satellite can always be stabilized by the battery.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
厳しい宇宙環境下においては、従来の太陽電池では電流
−電圧特性が大幅に変動し人工衛星に安定電力/電圧を
供給するためにレギュレータやシャントデシペータを必
要としたが、本発明の太陽電池は厳しい宇宙環境下にお
いても安定な電流−電圧特性を有し、そのまま直接人工
衛星への供給が可能であることからレギュレータやシャ
ントデシペータが不要となり、人工衛星の小型軽量化及
び排熱設計が可能となること、また太陽電池全体の制御
の必要がなく一部のセルの小規模な温度制御で済む、と
いう効果が得られる。
As described above, according to the present invention,
In a severe space environment, the current-voltage characteristics of conventional solar cells fluctuate greatly, and a regulator and a shunt desipator were required to supply stable power / voltage to the satellite. It has stable current-voltage characteristics even in severe space environment and can be supplied directly to satellites without any need, so there is no need for regulators and shunt desiperators, and it is possible to reduce the size and weight of satellites and design heat dissipation. In addition, it is possible to obtain an effect that it is not necessary to control the entire solar cell and only small-scale temperature control of some cells is required.

【0035】その理由は、本発明により設けた一部の太
陽電池セルの温度制御機能により、厳しい宇宙環境下に
おいて従来の太陽電池の電流−電圧特性が大幅に変動し
ても、太陽電池全体の電流−電圧特性を安定化し動作点
を一定に維持することにより供給電力/電圧を安定化す
ることができるからである。
The reason is that the temperature control function of some of the solar cells provided according to the present invention makes it possible to control the entire solar cell even if the current-voltage characteristics of the conventional solar cell fluctuate greatly in a severe space environment. This is because the supply power / voltage can be stabilized by stabilizing the current-voltage characteristics and keeping the operating point constant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の太陽電池の動作を示す電流−電圧特性
グラフである。
FIG. 2 is a current-voltage characteristic graph showing the operation of the solar cell of the present invention.

【図3】(a)、(b)は従来技術を示すブロック図で
ある。
FIGS. 3A and 3B are block diagrams showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11〜CMN…太陽電池セル CM1〜CMN…温度制御を行う太陽電池セル CG…制御対象太陽電池セル群 CNT…温度制御回路 D0 〜DN …ブロッキングダイオード BAT…バッテリ CHG…バッテリの充電回路 L…人工衛星負荷 C1 ,C2 ,C3 …従来の太陽電池の電流−電圧特性 CL …人工衛星の負荷曲線 P1 ,P1 ′,P1 ″,P2 ,P2 ′,P2 ″,P3
3 ′,P3 ″…太陽電池の電流−電圧特性上の動作点 V1 ,V2 ,V3 ,VL …動作点P1 ,P2 ,P3 ,P
L 時の電圧 I1 ,I2 ,I3 …C1 ,C2 ,C3 の定電流領域の電
流値 I1 ′,I2 ′,I3 ′,IL …P1 ,P2 ,P3 ,P
L 時の電流値 SA…太陽電池 REG…レギュレータ SHNT…シャントデシペータ
C 11 to C MN ... Solar cell C M1 to C MN ... Solar cell for performing temperature control CG... Control target solar cell group CNT... Temperature control circuit D 0 to DN ... Blocking diode BAT... Battery CHG. charging circuit L ... satellite load C 1, C 2, C 3 ... current conventional solar cell - voltage characteristic C L ... load curve P 1, P 1 satellite ', P 1 ", P 2 , P 2' , P 2 ″, P 3 ,
P 3 ′, P 3 ″ —Operating points V 1 , V 2 , V 3 , V L on operating current-voltage characteristics of solar cell—Operating points P 1 , P 2 , P 3 , P
Voltage I 1 at L, I 2, I 3 ... C 1, C 2, C current value I 1 of the constant current region of the 3 ', I 2', I 3 ', I L ... P 1, P 2, P 3 , P
Current value at L SA… Solar cell REG… Regulator SHNT… Shunt desipator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 人工衛星の1次電力源である太陽電池装
置において、必要な電圧値まで太陽電池セルを直列接続
したモジュールを必要電力まで並列接続した構成から、
太陽電池セルを直列接続した前記各モジュールより任意
に1個ずつ太陽電池セルを抽出して1箇所に集め、人工
衛星の負荷電力/電圧に応じて抽出した太陽電池セルの
みの集中的且つ小規模で済む温度制御を行うことによ
り、環境条件の変化の大きい厳しい宇宙環境下において
も太陽電池装置全体の電流−電圧特性及び電力の安定化
を可能としたことを特徴とする温度制御による定電力型
太陽電池。
In a solar battery device as a primary power source of an artificial satellite, a module in which solar battery cells are connected in series up to a required voltage value is connected in parallel up to a required power.
The solar cells are arbitrarily extracted one by one from each of the modules in which the solar cells are connected in series, collected at one location, and concentrated and small-scale only of the solar cells extracted according to the load power / voltage of the satellite. The constant power type by the temperature control, characterized in that the current-voltage characteristics and the power of the entire solar cell device can be stabilized even in a severe space environment where the environmental conditions change greatly by performing temperature control. Solar cells.
【請求項2】 必要な電圧値までM(Mは正の整数)個
の太陽電池セルを直列に接続したN(Nは正の整数)個
の太陽電池セルモジュールと、該N個の太陽電池セルモ
ジュールを必要電力まで並列に接続し、前記N個の各モ
ジュールより任意に1個ずつの太陽電池セルを抽出して
形成されたN個の太陽電池セルから成る制御対象太陽電
池セル群と、該制御対象太陽電池セル群を温度制御する
温度制御手段とを有することを特徴とする温度制御によ
る定電力型太陽電池。
2. N (N is a positive integer) solar cell modules in which M (M is a positive integer) solar cells connected in series to a required voltage value, and N solar cells A control target solar cell group including N solar cells formed by connecting cell modules in parallel up to required power and arbitrarily extracting one solar cell from each of the N modules; Temperature control means for controlling the temperature of the control target solar cell group. A constant power type solar cell by temperature control.
【請求項3】 前記温度制御手段を、前記制御対象太陽
電池セル群の温度を検出する温度センサと、該温度セン
サの検出出力に応じて前記制御対象太陽電池セル群の温
度を一定に加熱制御するヒータとを有することを更に特
徴とする請求項2に記載の温度制御による定電力型太陽
電池。
A temperature sensor for detecting a temperature of the group of solar cells to be controlled; and a heating control for keeping the temperature of the group of solar cells to be controlled constant according to a detection output of the temperature sensor. The constant-power solar cell according to claim 2, further comprising a heater that performs heating.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102612795A (en) * 2009-11-20 2012-07-25 索尼公司 Power storage control device and power storage control method
US10225953B2 (en) 2014-10-31 2019-03-05 Thermal Corp. Vehicle thermal management system

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