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J-GLOBAL ID：202402279739895530   整理番号：24A0308895

VO₂系PCMを活用した超小型衛星用電源の熱制御および搭載を想定したPCMブロック組成の検討

APPROPRIATE VO₂-BASED PCM BLOCK CONFIGURATIONS FOR THERMAL MANAGEMENT OF ELECTRICAL POWER SURCES IN MICRO/NANOSATELLITES

著者 (4件)： 脇田悠利名 (関西大) ,  宮田喜久子 (名城大) ,  鶴田佳宏 (帝京大) ,  山縣雅紀 (関西大)
資料名： Thermophysical Properties (CD-ROM)  (Thermophysical Properties (CD-ROM))
巻： 44th  ページ： ROMBUNNO.B132  発行年： 2023年 
JST資料番号： X0031B  ISSN： 0911-1743  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 短報  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 二酸化バナジウム(VO₂)ベースの相変化材料(PCM)を利用したキューブサット電源用の新しい熱制御システムを研究している。この研究の焦点は,軌道上で市販の18650円筒形リチウムイオン電池(LiBs)を安定に動作させるために最適なVO₂ベースのPCMを特定することである。3種類のタングステンドープVO₂(VWO₂)について,その熱物理特性とそれぞれのPCMブロックの温度保持特性を評価した。注目すべきことに,これらのPCMブロックのうち2つは,VWO₂粉末のDSC結果と比較して,真空条件下での冷却/加熱中の相転移温度に大きな相違を示した。さらに,0°C以上で相転移したVWO₂ベースのPCMブロックでも,加熱時に15°C以上の相転移温度の上昇が見られた。軌道上で運用されるキューブサットに搭載される電源の熱環境を考慮すると,本報告書で評価したVWO₂のサンプルはいずれもバッテリーの温度制御に適していないことは明らかである。それにもかかわらず,本研究で得られた知見は,キューブサット電源の温度制御に適したPCM材料の明確な設計ガイドラインを提供した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *酸化バナジウム ,  *人工衛星 ,  制御 ,  実験 ,  飛行試験 ,  リチウムイオン電池 ,  タングステン ,  ドーピング ,  転移温度 ,  温熱環境 ,  温度制御 ,  *二酸化バナジウム ,  *相変化材料 ,  熱制御 ,  キューブサット ,  *マイクロ衛星 ,  軌道上試験 ,  *飛翔体
準シソーラス用語： *超小型衛星 ,  軌道上実験 ,  相転移温度

分類 (2件)： 宇宙飛行体  (QK08000Y) ,  恒温・昇温装置一般  (AD06051T)

引用文献 (4件)：

• T. Tanaka, Y. Kawamura, T. Tanaka, Development and operations of nano-satellite FITSAT-1 (NIWAKA), Acta Astronaut. 107 (2015) 112-129.
• S.V. Martinez, E.M. Filho, L.O. Seman, E.A. Bezerra, V. de P. Nicolau, R.G. Ovejero, V.R.Q. Leithardt, An integrated thermal-electrical model for simulations of battery behavior in cubesats, Appl. Sci. 11 (2021) 1-25.
• M.R. Yamagata, Y. Wakita, Y. Tsuruda, K. Miyata, Feasibility study of low-temperature operable electric power supply for CubeSats using passive thermal control with VO₂-based solid-solid phase change material, Therm. Sci. Eng. Prog. 37 (2023) 101601.
• 脇田悠利名, 鶴田佳宏, 宮田喜久子, 山縣雅紀, 日本機械学会年次大会論文集, 2022, J191-02; DOI: 10.1299/jsmemecj.2022.J191-02.

タイトルに関連する用語 (7件)： VO2 ,  PCM ,  活用 ,  衛星用 ,  熱制御 ,  想定 ,  組成