超小型衛星におけるセルバランス回路の検討

カテゴリ: 部門大会

論文No: PS5-7

グループ名: 【C】2023年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2023/08/23

タイトル(英語): Cell Equalization Circuits for Nano-Satellite

著者名: 高橋 達矢（東京電機大学）,田中 慶太（東京電機大学）,塚原 彰彦（東京電機大学）,金丸 真奈美（東京電機大学）

著者名(英語): Tatsuya Takahashi (Graduate School of Tokyo Denki University),Keita Tanaka (Graduate School of Tokyo Denki University),Akihiko Tsukahara (Graduate School of Tokyo Denki University),Manami Kanamaru (Graduate School of Tokyo Denki University)

キーワード: セルバランス|超小型衛星|cell balancing|cell equalization|nanosatellite

要約(日本語): 超小型衛星ではサイズの制限，消費電力の増加に伴いリチウムイオンバッテリが使用されている．リチウムイオンバッテリにおいて，直列に接続して使用する場合，各セルの電圧にばらつきが生じる．バッテリの故障原因となる過放電・過充電に対する保護は，電圧の値を参照することで保護機能の動作が決定する．そのためばらつきが生じると最も大きい（小さい）電圧によって保護機能が動作してしまい，容量を残した状態で放電停止や一部充電不足に陥る．このばらつきの発生を防止するためにバランス回路が必要となる．本研究では様々なセルバランス回路をシミュレーションし，超小型衛星で使用する場合の最適な回路を選定した．シミュレーション結果ではバランスに抵抗器を使用しないアクティブセルバランス回路が電力効率が高かった．また，パッシブ方式では発熱を伴うため，宇宙空間ではアクティブセルバランス回路が優れていると示唆する．