| 講演名 | 2016-11-28 小型宇宙探査機用途を想定した太陽電池用部分影補償器統合型PWMコンバータの提案と動作解析 篠原 俊樹(茨城大), 鵜野 将年(茨城大), 久木田 明夫(JAXA), |
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| 抄録(和) | 月面探査ローバ等に代表される小型宇宙探査機では機体の構造上，太陽電池ストリングに部分影が頻発し，ストリングの利用率が大きく低下してしまう．部分影補償器の採用によりストリングの利用率低下の問題を回避可能であるが，ストリング制御用コンバータに加えて部分影補償器が追加で必要となるためシステムが複雑化ならびに高コスト化するといった課題が生じる．本稿ではストリング制御用コンバータと部分影補償器を回路素子を削減しつつ1台へと集約可能な「統合型コンバータ」を複数提案する．高信頼性が要求される小型宇宙探査機用途に適した回路方式として一石一磁性素子式倍電圧方式を選定し，試作回路を用いた実機検証を行った．部分影発生状況を模擬した条件下において，試作回路の部分影補償機能により抽出電力が約13％向上したことから統合型コンバータの有用性が示された． |
| 抄録(英) | Partial shading often appears on photovoltaic (PV) strings installed in small space probes representing moon exploration rovers due to their body structures, reducing the power extracted from the PV strings. Such partial shading issues can be precluded by voltage equalizers. However, in addition to a main dc-dc converter, a voltage equalizer is required, increasing the system complexity and cost. In this paper, several kinds of integrated converters that can reduce the system complexity thanks to the integration are proposed and are quantitatively compared from the viewpoint of switch count, magnetic component count, and voltage conversion ratio. Based on the comparison and consideration from the perspectives of reliability, circuit volume, and voltage conversion requirement, the single-switch single-magnetic integrated converter was selected as the best suitable topology for exploration rovers. The experimental tests for the integrated converter chosen for rovers were performed emulating a partial-shading condition. The extracted power of the PV modules was improved as high as approximately 13% by the voltage equalization, demonstrating the efficacy of the proposed integrated converter. |
| キーワード(和) | 探査ローバ / 統合型コンバータ / 太陽電池モジュール / 宇宙探査機 / 部分影補償 |
| キーワード(英) | Exploration Rover / Integrated Converter / Photovoltaic Module / Planetary Probe / Voltage Equalization |
| 資料番号 | EE2016-32 |
| 発行日 | 2016-11-21 (EE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EE |
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| 開催期間 | 2016/11/28(から2日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | 部品・照明・デバイス・材料技術関連，一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 黒川 不二雄(長崎大) |
| 委員長氏名（英） | Fujio Kurokawa(Nagasaki Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 中原 正俊(崇城大) |
| 副委員長氏名（英） | Masatoshi Nakahara(Sojo Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 末次 正(福岡大) / 山下 暢彦(NTT) |
| 幹事氏名（英） | Tadashi Suetsugu(Fukuoka Univ.) / Nobuhiko Yamashita(NTT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 丸田 英徳(長崎大) / 松下 傑(NTTファシリティーズ) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hidenori Maruta(Nagasaki Univ.) / Takashi Matsushita(NTT-F) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Energy Engineering in Electronics and Communications |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 小型宇宙探査機用途を想定した太陽電池用部分影補償器統合型PWMコンバータの提案と動作解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Proposal and Operation Analysis for PWM Converters Integrating PV Equalizer for Small Space Probes |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 探査ローバ / Exploration Rover |
| キーワード(2)（和/英） | 統合型コンバータ / Integrated Converter |
| キーワード(3)（和/英） | 太陽電池モジュール / Photovoltaic Module |
| キーワード(4)（和/英） | 宇宙探査機 / Planetary Probe |
| キーワード(5)（和/英） | 部分影補償 / Voltage Equalization |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 篠原 俊樹 / Toshiki Shinohara |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 鵜野 将年 / Masatoshi Uno |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 久木田 明夫 / Akio Kukita |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 宇宙航空研究開発機構(略称：JAXA) Japan Aerospace Exploration Agency(略称：JAXA) |
| 発表年月日 | 2016-11-28 |
| 資料番号 | EE2016-32 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | EE-329 |
| ページ範囲 | pp.11-16(EE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2016-11-21 (EE) |