JPH10301645A - 人工衛星太陽電池パドルシミュレータ - Google Patents

人工衛星太陽電池パドルシミュレータ

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JPH10301645A
JPH10301645A JP9112278A JP11227897A JPH10301645A JP H10301645 A JPH10301645 A JP H10301645A JP 9112278 A JP9112278 A JP 9112278A JP 11227897 A JP11227897 A JP 11227897A JP H10301645 A JPH10301645 A JP H10301645A
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Akihiro Yamada
明宏 山田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 人工衛星の打ち上げ軌道上の、日照および温
度の変化によって生じる太陽電池パドルの出力V−I特
性の連続的特性変化をシミュレーションする。 【解決手段】 特性データを格納し、かつその特性デー
タを書き替えることが可能な2つのメモリ7,10を有
し、このメモリ中に格納するデータを時間経過とともに
発生し、2つのメモリを交互に切り替え、一方のメモリ
に新しいデータを書き込みながら、もう一方のメモリの
データを読み出し、出力を目標値に制御することによ
り、動作を停止させることなく、特性を時間経過ととも
に連続的に変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工衛星に搭載さ
れている太陽電池パドルと等価な特性に制御し、擬似的
に太陽電池パドルとして動作させ、人工衛星の試験に使
用される人工衛星太陽電池パドルシミュレータに関す
る。
【0002】
【従来の技術】太陽電池の出力の電圧対電流特性(以
下、V−I特性という)は、図4に示すような曲線とな
る。このような太陽電池のV−I特性をシミュレーショ
ンする電源装置には、従来技術としては、特開平2−1
28206号公報および特開昭59−160218号公
報に記載のものなどがある。
【0003】従来技術では、太陽電池の持つV−I特性
データを格納したメモリを1個有し、このデータを基準
に電源装置の出力を制御している。
【0004】一方、人工衛星太陽電池シミュレータは、
従来技術のように太陽電池のV−I特性を1パターンの
みシミュレーションするだけでなく、衛星が打ち上げ軌
道上で置かれる環境、例えば時々刻々変化する日照量の
変化や、日陰と日照によって生じる急激な温度変化によ
ってもたらされる太陽電池パドルの、出力V−I特性の
連続的な変化をシミュレーションすることが、人工衛星
の動作試験を行う上で要求される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような要求に対
し、従来技術では出力V−I特性を連続的に変化させる
ことは困難である。特性を変化させるためには、メモリ
内のデータを更新する必要があるが、メモリ内のデータ
を更新するためには、そのたびに全体の動作を停止させ
なければならず、連続性のあるシミュレーションとはな
らないからである。
【0006】本発明の目的は、衛星の打ち上げ軌道上で
生じる太陽電池パドルの連続的な出力V−I特性変化
を、時間経過とともに連続的に、簡易かつ自由度高くシ
ミュレーションできる人工衛星太陽電池パドルシミュレ
ータを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、シミュレーシ
ョン特性データを格納し、かつ特性データを書き替える
ことが可能な2個のメモリと、このメモリの中に格納す
るデータを時間経過とともに発生し、かつ2つあるメモ
リのうちデータを書き込むメモリと、その間データを読
み出して出力特性を制御するメモリとを選択する信号を
出力する特性データ発生部と、前記特性データ発生部か
ら出力される信号によるメモリの書き込み/読み出し制
御に連動し、メモリのアドレス入力選択およびデータの
入出力の切り替えを行うスイッチとを備えることを特徴
とする。
【0008】本発明は、特性データを格納し、書き込み
および読み出しが可能なメモリを2個使用し、交互に切
り替え、一方のメモリに新しい特性データを書き込みな
がら、もう一方のメモリの特性データを読み出し、出力
を目標とする特性に制御することにより、動作を停止さ
せることなく、出力V−I特性を時間経過とともに連続
的に変化させることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0010】図1は、本発明の人工衛星太陽電池パドル
シミュレータの実施の形態を示すブロック図である。図
1の人工衛星太陽電池パドルシミュレータは、入力され
る制御信号に応じた出力電圧を負荷に印加する可変電圧
電源1と、負荷に印加された出力電圧を検出する出力電
圧検出器2と、負荷に流れる負荷電流を検出する電流検
出器3と、検出された出力電圧をアナログ/ディジタル
信号変換するA/D変換器4と、検出された負荷電流を
アナログ/ディジタル信号変換するA/D変換器5と、
太陽電池パドルのV−I特性データを発生するV−I特
性発生部12と、V−I特性発生部12において発生さ
れた太陽電池パドルのV−I特性データを格納し、A/
D変換器5でディジタル化された負荷電流をアドレスと
して与えられ、負荷電流に応じた出力電圧目標値を出力
するメモリ7,10と、メモリ7,10の書き込み/読
み出しを切り替えるスイッチ6,8,9,11と、一方
の入力にメモリ7,10から出力される出力電圧目標値
を入力し、もう一方の入力にA/D変換器4でディジタ
ル化された出力電圧を入力して誤差を検出する引算器1
3と、引算器13で検出された誤差をK倍するかけ算器
14と、K倍された誤差信号をディジタル/アナログ信
号変換して可変電圧電源1の出力電圧制御信号とするD
/A変換器15とを備えている。
【0011】図2は、V−I特性発生部における発生デ
ータの例を示す図であり、図3は、本実施の形態の動作
を示すタイムチャートである。図1の人工衛星太陽電池
パドルシミュレータの動作について図1、図2および図
3を参照して説明する。
【0012】図1に示す可変電圧電源1は、入力される
制御信号に応じた出力電圧Vを負荷16に印加し、これ
によって負荷電流Iが流れる。これらの出力電圧Vと出
力電流Iは、出力電圧検出器2および電流検出器3によ
って検出される。本発明では、この検出された出力電圧
Vと出力電流Iを比較しながら、図4に示す太陽電池と
等価なV−I特性となるように、可変電圧電源1の出力
電圧を制御している。
【0013】制御の動作は以下のとおりである。検出さ
れた出力電圧Vと負荷電流Iは、A/D変換器4,5に
より、アナログ信号からディジタル信号に変換される。
そして負荷電流Iは、メモリ10のアドレスとして与え
られる。メモリ10には、すでにV−I特性発生部12
において発生された太陽電池パドルのV−I特性を模擬
した、図2中の特性0に示すような、負荷電流Iに対応
した出力電圧目標値Vmデータが書き込まれている。
【0014】したがって、その時の負荷電流Iに応じた
出力電圧目標値Vmが読み出され、引算器13の一方の
入力として与えられる。また、引算器13のもう一方の
入力には、A/D変換器4でディジタル化された出力電
圧Vが入力され、引算器13ではVm−Vを計算し、V
mに対するVの誤差が検出される。この誤差は、かけ算
器14によってK倍され、D/A変換器15によってア
ナログ信号に変換され、可変電圧電源1の出力電圧制御
信号Vcとして可変電圧電源1に与えられる。
【0015】ここで、 K(Vm−V)=Vc となるが、Kを十分大きい値に設定すれば、 Vm−V=Vc/K≒0 となり、 Vm=V の関係が保たれ、出力電圧Vは、その時の負荷電流Iに
応じた出力電圧目標値Vmに制御される。すなわち、図
2中の特性0のようなV−I特性がシミュレーションさ
れる。
【0016】ここで、衛星の打ち上げ軌道上で生じるよ
うな太陽電池パドルのV−I特性の連続的変化をシミュ
レーションするためには、メモリ10の内容を更新して
いけばよいが、ここでメモリ10の内容を更新するため
には、この間シミュレータの動作を停止させなければな
らず、連続的な特性変化のシミュレーションは実現でき
ない。そこで、本発明では、この連続的な特性変化のシ
ミュレーションを以下のように実現する。
【0017】図1に示すように、V−I特性を格納する
ためのメモリであって、データの読み出しと書き込みが
可能な2つのメモリ7,10を用意する。そして、その
アドレス入力とデータ入出力を切り替えるスイッチ6,
8,9,11を設ける。
【0018】一方、V−I特性発生部12では、V−I
特性の連続的変化をシミュレーションするため、例え
ば、図2中の特性1,2,3,4のような特性を時間経
過をおって発生し、タイミングに応じてスイッチ6,
8,9,11を切り替え、順次メモり7およびメモリ1
0に書き込む。
【0019】この動作によって、V−I特性の連続変化
がシミュレーションできることを、図3の動作タイムチ
ャートを使用して説明する。V−I特性発生部12から
は、発生したV−I特性のアドレス(I)、データ(V
m)の他に、メモリ7およびメモリ10の書き込み/読
み出しの動作モードを切り替えるリードライト切替信号
17およびリードライト切替信号18が出力される。
【0020】本シミュレータの出力V−I特性を特性0
から特性1に変化させるため、V−I特性発生部12に
おいて、特性1の発生とメモリへの書き込みを行う。こ
の時、リードライト切替信号17を「書き込み」とし、
スイッチ6,8を書き込み側に設定すると共に、メモリ
7を書き込みモードとし、特性1をメモリ7に書き込
む。
【0021】この間、リードライト切替信号18を「読
み出し」としておけば、スイッチ9,11が読み出し
側、メモリ10が読み出しモードとなって、特性1をメ
モリ7に書き込んでいる間、メモリ10に以前より格納
されていた特性0のデータにより、本シミュレータのV
−I特性が実現される。
【0022】そして、メモリ7に特性1のデータ書き込
みが完了した後、リードライト切替信号17を読み出し
とし、同時にリードライト切替信号18を書き込みとす
れば、本シミュレータは、停止することなく、特性0か
ら特性1へ瞬時に変化する。そして、次の特性である特
性2がメモり10に上書きされる。
【0023】同様に、特性2のメモリ10への格納が完
了した後、リードライト切替信号17およびリードライ
ト切替信号18を反転させれば、本シミュレータの特性
は、特性1から特性2に変化し、以下同様に、特性3,
特性4・・・と繰り返せば、時間経過をおって、本シミ
ュレータのV−I特性を連続的に変化させることが可能
である。
【0024】なお、図2に示す特性とその変化は一例で
あり、V−I特性の形状、変化過程は、V−I特性発生
部12で発生するV−I特性データと、その更新速度を
操作することにより、自由に設定可能である。
【0025】このように本発明では、設定自由度の高
い、かつダイナミックな太陽電池パドルのV−I特性シ
ミュレーションを実現することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、特性を読
み書きするメモリを2つ有し、一方のメモリで出力を制
御しながら、他方のメモリのデータを更新し、これを交
互に繰り返えすことにより、他方の動作を妨げることな
くシミュレーション特性を変化させることができるの
で、衛星の打ち上げ軌道上での日照変化、温度変化によ
って生じる太陽電池パドルの連続的なV−I特性変化を
シミュレーションすることができる。
【0027】また本発明は、出力電圧V、負荷電流Iを
A/D変換し、目標値をディジタルデータとして与えて
いるため、V−I特性発生部で発生するデータと更新速
度を変化させることにより、シミュレーション特性を容
易にコントロールできるため、シミュレーションの設定
の自由度が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の人工衛星太陽電池パドルシミュレータ
の実施の態様を示すブロック図である。
【図2】V−I特性発生部における発生データの例を示
す図である。
【図3】本実施の形態の動作を示すタイムチャートであ
る。
【図4】太陽電池の出力V−I特性の一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 可変電圧電源 2 出力電圧検出器 3 電流検出器 4,5 A/D変換器 6,8,9,11 スイッチ 7,10 メモリ 12 V−I特性発生部 13 引算器 14 かけ算器 15 D/A変換器 16 負荷 17,18 リードライト切替信号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シミュレーション特性データを格納し、か
    つ特性データを書き替えることの可能なメモリを2個有
    し、このメモリの中に格納する特性データを時間経過と
    ともに発生しながら、2つのメモリを交互に切り替え、
    一方のメモリに新しい特性データを書き込みながら、も
    う一方のメモリに格納されている特性データを読み出し
    て出力特性を制御することにより、出力特性を時間経過
    とともに連続的に変化させることができることを特徴と
    する人工衛星太陽電池パドルシミュレータ。
  2. 【請求項2】シミュレーション特性データを格納し、か
    つ特性データを書き替えることが可能な2個のメモリ
    と、 このメモリの中に格納するデータを時間経過とともに発
    生し、かつ2つあるメモリのうちデータを書き込むメモ
    リと、その間データを読み出して出力特性を制御するメ
    モリとを選択する信号を出力する特性データ発生部と、 前記特性データ発生部から出力される信号によるメモリ
    の書き込み/読み出し制御に連動し、メモリのアドレス
    入力選択およびデータの入出力の切り替えを行うスイッ
    チと、を備えることを特徴とする人工衛星太陽電池パド
    ルシミュレータ。
  3. 【請求項3】入力される制御信号に応じた出力電圧を負
    荷に印加する可変電圧電源と、 負荷に印加された出力電圧を検出する出力電圧検出器
    と、 負荷に流れる負荷電流を検出する電流検出器と、 検出された出力電圧をアナログ/ディジタル信号変換す
    る第1のA/D変換器と、 検出された負荷電流をアナログ/ディジタル信号変換す
    る第2のA/D変換器と、 太陽電池パドルのV−I特性データを発生するV−I特
    性発生部と、 前記V−I特性発生部において発生された太陽電池パド
    ルのV−I特性データを格納し、前記第2のA/D変換
    器でディジタル化された負荷電流をアドレスとして与え
    られ、負荷電流に応じた出力電圧目標値を出力する第1
    および第2のメモリと、 一方の入力に前記第1および第2のメモリから出力され
    る出力電圧目標値を入力し、もう一方の入力に第1のA
    /D変換器でディジタル化された出力電圧を入力して誤
    差を検出する引算器と、 前記引算器で検出された誤差をK倍するかけ算器と、 K倍された誤差信号をディジタル/アナログ信号変換し
    て前記可変電圧電源の出力電圧制御信号とするD/A変
    換器とを備え、 前記第1および第2のメモリの書き込み/読み出しを切
    り替えて、一方のメモリに新しいV−I特性データを書
    き込んでいる間に、もう一方のメモリに格納されている
    V−I特性データを読み出し、動作を停止することなく
    出力電圧を目標値に制御することを特徴とする人工衛星
    太陽電池パドルシミュレータ。
  4. 【請求項4】前記第1および第2のメモリの書き込み/
    読み出しの切り替えを、前記V−I特性発生部から出力
    されるリードライト信号により行うことを特徴とする請
    求項3記載の人工衛星太陽電池パドルシミュレータ。
JP9112278A 1997-04-30 1997-04-30 人工衛星太陽電池パドルシミュレータ Expired - Lifetime JP2996204B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103064300A (zh) * 2013-01-29 2013-04-24 哈尔滨工业大学 卫星闭环测试系统数据自主判读处理装置及其处理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103064300A (zh) * 2013-01-29 2013-04-24 哈尔滨工业大学 卫星闭环测试系统数据自主判读处理装置及其处理方法

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