| 研究課題/領域番号 |
19K04365
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
岩佐 稔 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (50836294)
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| 研究分担者 |
近藤 大将 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (40837283)
黒川 不二雄 長崎総合科学大学, 新技術創成研究所, 学術教授 (20140808)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 人工衛星 / 電力制御 / PCU / デジタル制御 |
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| 研究実績の概要 |
提案システムによって、従来から人工衛星のバス電圧制御に必須とされるシャント回路がなくとも、不定の複数電力源の制御安定性を確保し、本当にバス電圧を一定範囲に保てるかどうか、軌道上で想定される運用モードで解析し、検証することを目的として、２０１９年度は以下の成果を得た。
・構築済みの回路シミュレータに軌道上で想定される運用モード（日照→日陰、日陰→日照、負荷変動、発生電力変動、日照放電）を実装し、バス電圧を一定範囲に保つ制御アルゴリズムの成立性を確認した。ただし、一部、日陰時において充放電コンバータ（ＢＣＤＲ）の動作切り替え時にバス電圧の変動が確認されており、これについては課題として識別し、引き続き検証を行う。
・ＢＣＤＲ２台構成の試作回路の設計、製作を完了した。バス電圧等をフィードバックして、ＢＣＤＲの制御モードを演算し、システム全体の制御を行う統合コンピュータには、ＰＩＣマイコンを使用し、上記の制御アルゴリズムの実装を完了した。
・上記試作回路の一次側に太陽電池シミュレータ（ＳＡＳ）及び電子負荷（ＥＲＬ）、二次側にバッテリ（ＢＡＴ）を接続（ＳＡＳに対してＥＲＬとＢＣＤＲ２台を並列接続、各ＢＣＤＲにＢＡＴを接続）して、ＢＣＤＲの動作モード（ＭＰＰＴ、ＣＣ、ＣＶ、ＢＵＳ_ＣＶ、ＢＤＲ＿ＣＶ）の動作確認を完了した。
上記により、２０１９年度に計画してい作業を全て完了した。計画通りに２０２０年度に上記２台構成の試作回路により、軌道上で想定される運用モードでの実機検証を行う。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
制御アルゴリズムの検証において、一部、日陰時での充放電コンバータ（ＢＣＤＲ）の動作切り替え時にバス電圧の変動が確認されており、これについては課題として識別し、引き続き検証を行うこととしているが、制御アルゴリズムの改良で解決できる課題と認識しており、おおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
２０１９年度に識別した課題については、回路シミュレーションにより検証し、制御アルゴリズムの改良を行う。それ以外は計画通り下記を実施する。
・２台構成での動作検証を行う。軌道上で想定される運用モードにて制御干渉を含め、制御アルゴリズムの成立性を検証する。
・検証結果から制御アルゴリズムの改良を実施し、最終的に４台構成で提案システムの実現性を示す。
・予定通りに進捗しない場合、最低限2台構成での検証を完了するよう計画変更する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
契約差額により生じた軽微な差額であり、次年度の調達にて使用予定である。
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