11.4 電源系
・Power Source(電力供給)
・Energy Storage(電力貯蓄)
・Power Distribution(電力分配)
・Power Regulation&Controll(電力調整)
・平均消費電力と最大消費電力がある
・BOL(Begin of Life)とEOL(End of Life)で電力消費、供給が異なる
・平均消費電力…電力生成システムのサイズ、蓄電システム関係
・最大消費電力…電力蓄積系のサイズ、電力分配の処理システム
・ミッション期間…7年以上ならバッテリーの冗長設計(容量、個数、独立充電)
・軌道要素…蝕、太陽入射角、放射線環境
・衛星タイプ…3軸安定ならパネルを展開できるがスピンだとソーラーセルを表面に張るだけ
11.4.1 Power Source
ソーラーセル(光起電力)のこと。最も一般的で太陽光の届く範囲では
無限のエネルギーが作れることが魅力。深宇宙や地球の裏側(蝕)では
発電が出来ないのがデメリット。また、比較的高価である。長期使用で
劣化することも忘れてはならない。
いわゆる原子力発電のことだと思っていい。コストが安く、ハイパワー。
燃料が有限であること、大きくなりがちなこと、危険であることなどのデメリットがある。
ブレントン、スターリン、ランキンサイクルなどによる発電で一般に地上で
行われている発電と同じ方式。エネルギー源は太陽光熱だったり、原子力であったり
いろいろ。エネルギー変換効率はよいが、サイズや姿勢制御に悪影響を及ぼすなどの
デメリットがある。
STEP1：要求をまとめ、制約とする…平均電力と蝕、軌道高度と蝕時間、ミッション期間
STEP2：要求より発電量を計算する…蝕の場合と相でない場合にわけ、稼動効率で割って計算
STEP3：ソーラーセルの種類を決め単位面積あたりの発電力を計算する。
STEP4：BOL時の電力供給量を決める…姿勢や影、温度も考慮に入れる
STEP5：劣化を考えEOL時の能力を推算…おおよそ年率３％程度。放射線と熱の2つの原因がある
STEP6：Solar arrayの面積を決める。…太陽光角度は最悪のほうへ見積もっておく
11.4.2 Energy Storage
・ピーク時あるいは蝕のときのための電力蓄積
・電気的パラメータは 電圧電流、運転サイクル(時間、回数)、最大蓄電容量、残量による電圧差、など
・残量にかかわらず電圧が定常で使える範囲が広いとよい
・繰り返し使用による劣化も考える。(放出電力が大きい、過充電)
充電不可能だが、重さ容量効率がよい(2次電池の数倍)。主な種類はTable11-37。
充電可能で、主にニッケルカドミウム、ニッケル水素など。
放電時に最大容量に対してどれだけ使うかを示したDOD(depth of discharge)が
大きい（ぎりぎりまで使う）と繰り返し可能回数が対数的に減る。
また、冗長のための予備電池が多すぎると、充電システムが複雑になってしまう。
11.4.3 Power Distribution
仕事の内容は、配線、故障対策、電力供給のONOFF。
・各系ごとに異なる電圧、DC/ACに対応するため２８V電源から変換するコンバーターには
ノイズを角形から隔離する働きもある
・配線の重量は総重量の10～25％にもなる。
・電力変換を各系側でする「centralize」方式によりEPS(電源系)の回路を簡単にすることがある。
・電源系は、この機能のため武井からの独立性が求められる
・故障したところの回路を遮断することにより、ショートによる大量浪費や発熱などを抑える
・独自に電力供給量を検知する機能を持つ必要がある。
11.4.4 Power Regulation&Controll
・PPT(peak-power traker)…
供給源と消費の間に直列に入り電力量を調整する。電流の散逸がない。BOL時有効。
・DET(direct-energy tracker)…
供給源と消費の回路に並列に入り電力量を調整する。電池の充電も消費も必要がないときに使われる
・非調整…バス電圧＝batteryの端子電圧。
・班調整…電池放電時調節せず、充電時は調整する。
・全調整…どの状態でも電圧調整する。非効率的でもある。
最終更新：2007年04月14日 17:09
