人工衛星用チャージアレイ多段階充電方式

摘要

衛星電源制御器小型軽量化目標に向けてチャージアレイ多段階充電方式を導入した電源回路の検討を行った。本方式は、電源制御器のバッテリ充電器が不要になり、詳細回路設計の結果、従来衛星電源制御器と比較して質量出力比で約1／2の小型軽量化の達成が可能との見通しを得た。一方で、チャージアレイ多段階充電制御方式は、従来の定電流定電圧充電方式に比べ充電状態が低下することがわかっている。これについて、充電状態に関する数値解析、バッテリ試験及びバッテリシミュレータによる試験を行い評価を行った。また、木方式が電池の寿命特性に与える影響についても評価を行った。各種評価結果より、本方式は、定電流定電圧充電方式と同等程度の充電が可能であり、低軌道衛星に適用可能との結論を得た。%We studied the reduction in size and weight of Power Control Unit(PCU). In the study, we focused on the weight of Battery Charge Regulator(BCR) which occupied half of the PCU's weight. And we found the multistep charge method by charge arrays enabled the reduction of BCR. As a result, the power to weight ratio of the developed PCU had dropped by half compared with the conventional PCU.rnHowever this method decreases the state of charge (SOC) of the battery. We did the battery test, the battery simulator test and the numerical analysis to evaluate the descent of the state of charge. And we studied the effects of this method on the life time of the battery. We concluded that the multistep charge method by charge arrays enabled to charge to the same level of the SOC compared to the conventional constant current/ constant voltage (CC/CV) charge method for the low earth orbit satellite.