(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工衛星に搭載された非水電解質電池と、前記非水電解質電池の温度を測定するための温度計測手段と、前記非水電解質電池を加熱または冷却するための加熱冷却手段と、前記温度計測手段で計測された温度をもとに前記加熱冷却手段を制御するための電池温度制御手段とを備えた人工衛星用非水電解質電池装置であって、
人工衛星が日陰期にあるときは前記非水電解質電池の管理温度を１０℃〜３５℃とし、人工衛星が日照期にあるときは前記非水電解質電池の管理温度を−３０℃〜１０℃とすることを特徴とする人工衛星用非水電解質電池装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工衛星用非水電解質電池装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
人工衛星には、通常は太陽電池と二次電池とが搭載されている。これら二種類の電池のうち太陽電池は、日照時（太陽光が太陽電池に照射されている時期）に人工衛星に電力を供給する。また、二次電池は、日照時には太陽電池によって充電されており、蝕時（例えば地球によって太陽光が遮られるために、太陽電池に太陽光が照射されない時期）には、人工衛星に電力を放電する。
【０００３】
ところで、人工衛星に搭載される二次電池は、１５年以上に渡って安定した充放電サイクルを維持することが要求されている。従来には、このような二次電池として、例えばニッケル水素電池が使用されており、日照期（太陽光が常に太陽電池に照射されている半年のうちの約１３８日間）には１００％充電状態またはフロート状態による高い充電状態が保持されていた。一方、日陰期（１日に１度太陽光が地球の陰に隠れて太陽電池に照射されない時間を有する、半年のうちの約４５日間）には、二次電池は人工衛星に電力を供給するために放電される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
さて最近になって、人工衛星に搭載する二次電池に、リチウム電池を使用することが試みられている。ところが、リチウム電池とニッケル水素電池との性質の相違から、従来のニッケル水素電池と同じようにリチウム電池を充電貯蔵した場合には、リチウム電池の放電容量が小さくなってしまい、安定した充放電特性を発揮しにくいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、長期間に渡って安定した充放電特性を発揮できる人工衛星用非水電解質電池装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための、請求項１に記載の発明に係る人工衛星用非水電解質電池装置は、人工衛星に搭載された非水電解質電池と、前記非水電解質電池の温度を測定するための温度計測手段と、前記非水電解質電池を加熱または冷却するための加熱冷却手段と、前記温度計測手段で計測された温度をもとに前記加熱冷却手段を制御するための電池温度制御手段とを備えたものであって、人工衛星が日照期にあるときは前記非水電解質電池の管理温度を、日陰期の電池管理温度と同等あるいはそれ以下とし、したがって人工衛星が日陰期にあるときは前記非水電解質電池の管理温度を日照期の電池管理温度と同等あるいはそれ以上とするものである。日照期（約１３８日／半年）は日陰期（約４５日／半年）に比べてきわめて長いため、この発明によれば電池が高温に維持される時間をきわめて短くでき、電池の劣化を抑制することができる。
【０００７】
本発明の非水電解質電池装置では、人工衛星が日陰期にあるときは前記非水電解質電池の管理温度を１０℃〜３５℃とし、人工衛星が日照期にあるときは前記非水電解質電池の管理温度を−３０℃〜１０℃とする。
なお、これらの発明において、日陰期および日照期における電池の管理温度について述べると、できる限り速く電池がその管理温度になるように設定され、その管理温度範囲に電池温度が収まるように管理されるものではあるが、日陰期および日照期の入れ替わる時機には実際の電池温度の変化の遅れなどが発生することは当然起りうるものである。また、急速な放電などによって一時的に電池温度が前記管理温度の範囲を超えるなどの状況があっても、この発明の趣旨を逸脱しないことは言うまでもない。
【０００８】
本発明の非水電解質電池装置において、さらに前記非水電解質電池の充放電状態を検出するための充放電状態検出手段と、前記非水電解質電池を充放電するための充放電手段と、前記充放電状態検出手段で検出された前記非水電解質電池の充放電状態に基づいて前記充放電手段を制御するための充放電制御手段とを備え、人工衛星が日陰期開始のときには前記非水電解質電池の管理充電状態が５０％以上になるように制御し、人工衛星が日照期にあるときには前記非水電解質電池の管理充電状態が７５％以下となるように制御することが好ましい。この発明によって、蝕時における電池の電力供給能力を確保するとともに、日照期において電池が長期にわたって高い充電状態におかれて劣化を早めることを避けることができる。
【０００９】
本発明の非水電解質電池装置において、さらに人工衛星が日照期にあるときは前記非水電解質電池の管理充電状態を間欠充電により７５％以下とするように制御することが好ましい。
上に述べた電池の管理充電状態は、できる限り速やかにその状態になるように設定され、制御されるものではあるが、日陰期および日照期の入れ替わる時機には実際の電池充電状態の変化の遅れなどが発生することは当然起りうるものである。また、何らかの要因で一時的に電池の充電状態が前記管理充電状態を外れることがあっても、この発明の趣旨を逸脱しないことは言うまでもない。
【００１０】
【発明の作用、および発明の効果】
人工衛星に搭載された非水電解質電池では、蝕時には、人工衛星内の機器に電力を供給するように設定されているので、低温状態における内部抵抗の増大を回避すること、および高温状態における自己放電の増大を回避する必要がある。また、日照期には、高温における電池の劣化を回避するためになるべく低温に維持しておくとともに、非水電解質電池内部の凍結を回避することが必要である。このため、請求項１の発明では、日陰期には非水電解質電池の管理温度を、日照期と同等あるいはそれ以上とし、したがって人工衛星が日照期にあるときは前記非水電解質電池の管理温度を、日陰期と同等あるいはそれ以下とすることで、長期間の運用ができる。
【００１１】
また、電池管理温度を、日陰期には１０℃〜３５℃に、日照期には−３０℃〜１０℃とすることが好ましい。理由は次に述べるとおりである。温度が１０℃を下回り、例えば０℃になると電池のインピーダンスが大きくなるため、十分な電力供給が困難となる、また、電池の温度が３５℃を越えて例えば４５℃になると、電池の自己放電が大きくなったり、電池の劣化が高温により加速されるために電池の寿命が短くなる。一方、日照期の電池管理温度範囲を−３０℃〜１０℃としている理由は次に述べるとおりである。温度が−３０℃を下回り、例えば−４０℃になると電池の電解液が凝固するため、非常時の電力供給が困難となる、また、電池の温度が１０℃を越えて例えば２０℃になると、電池の劣化が加速されるために、１５年以上にわたる電池寿命の確保が困難となる。なお、日陰期の電池管理温度として例えば２０℃が許容される理由は、日照期に比べて日陰期が時間的にきわめて短いため、電池の劣化の不利よりも十分な電力供給の有利さが評価されるためである。 この発明によれば、日陰期においては、非水電解質電池の自己放電や電池劣化（内部抵抗の増大や容量の低下等）を押さえ、日照期には、非水電解質電池の凍結を回避しつつ、長期間にわたって安定した充放電状態を維持することができる。
【００１２】
ところで、非水電解質電池は１００％充電状態（満充電状態）あるいはこれに近い高い充電状態に長時間保持しておくと、放電容量が低下してしまうという性質がある。このため、高い充電状態の時間をなるべく短くしておくことが、非水電解質電池の安定した特性を保持するために重要な課題となる。請求項３の発明によれば、非水電解質電池の管理充電状態は、日陰期のときには５０％以上とされ、日照期には７５％以下とされている。このため、非水電解質電池を満充電しておく時間を短くすることができ、非水電解質電池の寿命を長く確保することが可能となる。
【００１３】
なお、日陰期のときの非水電解質電池の実際の充電状態は、好ましくは、７５％〜１００％がよく、さらに好ましくは、９０％〜１００％がよい。また、日照期のときの非水電解質電池の充電状態は、好ましくは、１０％〜６０％がよく、さらに好ましくは３０％〜５０％がよい。
【００１４】
また、日照期には、従来の二次電池に使用されていたフロート状態で充電またはトリクル充電を止め、間欠充電によって充電し、管理充電状態に制御するようにすると、非水電解質電池の長寿命化にさらに寄与できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施形態について、図１〜図１１を参照しつつ、詳細に説明する。
図１には、本実施形態の人工衛星用リチウム電池装置（以下、「リチウム電池装置」と言う。）１を搭載した人工衛星２を示した。人工衛星２の本体部３からは、それぞれ対向する位置に一対の太陽電池４が設けられている。両太陽電池４は、人工衛星２の電力源として働くとともに、リチウム電池装置１の内部に備えられているリチウム電池５を充電するように接続されている（詳細については、後述する。）。また、人工衛星２には、地球Ｅ等との間でデータを送受信するためのアンテナ６が備えられている。
【００１６】
人工衛星２は、図２に示すように、地球Ｅの静止衛星軌道Ｏｒ上を周回している。地球Ｅが公転軌道上において、春分または秋分に近い時期にあるときには、人工衛星２は、所定の時間だけ地球Ｅの陰に隠れてしまい、図３に示すように、太陽電池４が太陽Ｓからの光を受けられない「蝕」の状態となる（なお、以後の記述において、太陽電池４に太陽光が照射されない時期を「蝕時」と言う。また、太陽電池４に太陽光が照射されている時期を「日照時」と言う）。
【００１７】
図４は、地球Ｅの一年の間に、人工衛星２に起こる蝕時の長さ（グラフにおいて「蝕時間」と記載した。）の変化を示したグラフである。地球Ｅが、春分または秋分に近くなると、蝕時が発生し、始めは数分の長さであったものが、だんだんと長くなり、春分・秋分の日には最大約７０分となる。また、春分・秋分を過ぎると、蝕時の時間は対称的に短くなる。
【００１８】
なお、以後の記述において、春分または秋分の時期において、人工衛星２に蝕時が発生する期間を「日陰期」と言う。人工衛星２が日陰期にあるときには、１日のうち、数分〜数十分の間は蝕時にあり、残りの２０数時間は日照時となる。
また、地球Ｅが公転軌道上において、日陰期以外の地点にあるときには、人工衛星２は、常に（月の陰に隠れる等の特別な事情を除いて）日照時にある。この日陰期以外の期間を「日照期」と言う。
【００１９】
次に、図５を参照しつつ、人工衛星２の電気的構成について説明する（なお図５は、電気的構成を模式的に示したものであり、必ずしも正確に表現されているわけではない。）。人工衛星２には、例えば軌道修正用のジェット噴射装置７やコンピュータ８等のように、電気によって駆動される電気駆動部材Ａが備えられている（なお、図５中、コンピュータ８も電気駆動部材Ａに含まれるが、図示の都合上、電気駆動部材Ａの構成中から外してある）。電気駆動部材Ａは、太陽電池４にスイッチ群Ｂを介して接続されており、日照時には太陽電池４から電気が供給されるようになっている。
【００２０】
ここで、本実施形態におけるリチウム電池装置１の構成について説明する。リチウム電池装置１には、リチウム電池５と、このリチウム電池５の温度を測定する温度センサ９と、リチウム電池５の充電状態を測定する充電状態測定センサ１０と、両センサ９，１０からの信号を入力するように接続されているコンピュータ８と、リチウム電池５の温度を制御する温調装置１１と、リチウム電池５を充電する充電用スイッチ１２と、リチウム電池５と電気駆動部材Ａとを接続する放電スイッチ１３とが備えられている。
【００２１】
リチウム電池５は、放電スイッチ１３を介して電気駆動部材Ａに接続されている。人工衛星２が日照時にあるときには、通常は放電スイッチ１３は切断されている。
温調装置１１は、リチウム電池５に熱を与えるヒータ（本発明における「加温装置」に該当する）１１Ａと、リチウム電池５から放熱させる放熱器１１Ｂとから構成されている。また、充電状態測定センサ１０は、リチウム電池５の電圧から充電状態を測定するように配設されている。
【００２２】
次に、上記のように構成されたリチウム電池装置１を作動させるフローチャートについて説明する。
＜リチウム電池の温度制御＞
図６および図７を参照しつつ、リチウム電池５の温度を調節するフローチャートについて説明する。本実施形態では、リチウム電池５の管理温度は、日照期においては、−３０℃〜１０℃の範囲に、日陰期においては、１０℃〜３５℃の範囲となるように制御されている。
【００２３】
まず、図６に示すように、コンピュータ８は、各フラグを初期条件に設定する（Ｓ１０）。ここでは、リチウム電池５の充電状態（以下では、「ＳＯＣ」と言うことがある。）を制御するためのフラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３（詳細については、充電状態制御フローチャートにおいて説明する。）と、リチウム電池５の温度を制御するためのフラグＣ１，Ｃ２，Ｃ３とを初期値（全て「０」である）にする。
【００２４】
フラグＣ１〜Ｃ３のうち、フラグＣ１は、人工衛星２の状態を示すものであり、「０」のときには日照期にあり、「１」のときには日陰期にある。また、フラグＣ２は、ヒータ１１Ａの状態を示すものであり、「０」のときには停止状態にあり、「１」のときには運転状態にある。また、フラグＣ３は、放熱器１１Ｂの状態を示すものであり、「０」のときには停止状態にあり、「１」のときには運転状態にある。
【００２５】
次に、図７に示した温度制御処理ルーチンについて説明する。このルーチンは、コンピュータ８が実行するメインルーチン（図示せず）から、所定の時間間隔で呼び出されるものである。
まず、人工衛星２が、日照期と日陰期とのいずれにあるかを示す状態フラグＣ１のチェックを行う（Ｓ２０）。なお、本実施形態では、太陽電池４による発電が行われている場合には、日照期にあると判断され、太陽電池４による発電が行われていない場合には、日陰期にあると判断されるようになっている。
【００２６】
＜日陰期における温度調節手順＞
ステップ２０において、フラグＣ１が１であったとき（日陰期）には、日照期が始まったか否かが判定され（Ｓ３０）、ＮＯの場合には、ステップ７０以下の日陰期における温度調節が行われる。なお、以下の手順は、ステップ２０においてフラグＣ１が０であり、ステップ５０において日陰期が開始されたと判断されて、ステップ６０でフラグＣ１が１に変更されたとき（日照期から日陰期への変更時期である。）にも実行される。
【００２７】
まず、ステップ７０では、温度センサ９から入力されるリチウム電池５の温度ｔが、１０℃以下であるか否かが判断される。温度ｔが１０℃以下であったときには、ステップ８０で、フラグＣ３の状態がチェックされる。ここでフラグＣ３が１の場合には、放熱器１１Ｂの運転を停止し（Ｓ９０）、フラグＣ３を０にした後（Ｓ１００）、ステップ１１０に進む。また、ステップ８０でフラグＣ３が０の場合には、そのままステップ１１０に進み、ヒータ１１Ａを運転状態として、フラグＣ２を１とした後（Ｓ１２０）、メインルーチンに戻る。こうして、温度ｔが１０℃以下の場合には、放熱器１１Ｂが停止状態となり、ヒータ１１Ａが運転状態となる。
【００２８】
一方、ステップ７０において、温度ｔが１０℃より大きい場合には、ステップ１３０において温度ｔが３５℃以上であるか否かが判断される。ここで、温度ｔが３５℃よりも低い場合には、そのままメインルーチンに戻る。また、温度ｔが３５℃以上であった場合には、ステップ１４０で、フラグＣ２が１であるか否かが判断される。フラグＣ２が１であったときには、ヒータ１１Ａの運転を停止し（Ｓ１５０）、フラグＣ２を０とした後（Ｓ１６０）にステップ１７０に進む。一方、ステップ１４０で、フラグＣ２が０であった場合には、放熱器１１Ｂの運転を開始し（Ｓ１７０）、フラグＣ３を１としてから（Ｓ１８０）メインルーチンに戻る。こうして、温度ｔが３５℃以上の場合には、ヒータ１１Ａが停止状態となり、放熱器１１Ｂが運転状態となる。
以上のようにして、日陰期においては、リチウム電池５の温度ｔは、１０℃〜３５℃の範囲に調節される。
【００２９】
＜日照期における温度調節手順＞
一方、ステップ２０で、状態フラグＣ１が０であった場合（日照期）には、ステップ５０において、日陰期が開始されていないことを条件として、ステップ１９０以下の日照期における温度調節が行われる。なお、以下の手順は、ステップ３０において日照期が開始されたと判断されて、ステップ４０でフラグＣ１が０に変更されたとき（日陰期から日照期への変更時期である。）にも実行される。
【００３０】
まず、ステップ１９０では、温度センサ９から入力されるリチウム電池５の温度ｔが、−３０℃以下であるか否かが判断される。温度ｔが−３０℃以下であったときには、ステップ８０で、フラグＣ３の状態がチェックされる。ここでフラグＣ３が１の場合には、放熱器１１Ｂの運転を停止し（Ｓ９０）、フラグＣ３を０にした後（Ｓ１００）、ステップ１１０に進む。また、ステップ８０でフラグＣ３が０の場合には、そのままステップ１１０に進み、ヒータ１１Ａを運転状態として、フラグＣ２を１とした後（Ｓ１２０）、メインルーチンに戻る。こうして、温度ｔが−３０℃以下の場合には、放熱器１１Ｂが停止状態となり、ヒータ１１Ａが運転状態となる。
【００３１】
一方、ステップ１９０において、温度ｔが−３０℃より大きい場合には、ステップ２００において温度ｔが１０℃以上であるか否かが判断される。ここで、温度ｔが１０℃よりも低い場合には、そのままメインルーチンに戻る。また、温度ｔが１０℃以上であった場合には、ステップ１４０で、フラグＣ２が１であるか否かが判断される。フラグＣ２が１であったときには、ヒータ１１Ａの運転を停止し（Ｓ１５０）、フラグＣ２を０とした後（Ｓ１６０）にステップ１７０に進む。一方、ステップ１４０で、フラグＣ２が０であった場合には、放熱器１１Ｂの運転を開始し（Ｓ１７０）、フラグＣ３を１としてから（Ｓ１８０）、メインルーチンに戻る。こうして、温度ｔが１０℃以上の場合には、ヒータ１１Ａが停止状態となり、放熱器１１Ｂが運転状態となる。
以上のようにして、日照期においては、リチウム電池５の温度ｔは、−３０℃〜１０℃の範囲に調節される。
【００３２】
＜リチウム電池の充電状態制御手順＞
次に、図８〜図１１を参照しつつ、リチウム電池５の充電状態（State Of Charge）を制御する手順について説明する。図８は、地球Ｅが公転周期上において、日照期の位置にある場合の充電状態の推移を示している。この位置では、原則として日照時のみが続いている。後述のように、リチウム電池５は、３０％〜５０％の充電状態を維持するように調節されている。なおこのときには、リチウム電池５は、従来の二次電池のようにフロート状態での充電またはトリクル充電ではなく、充電状態が３０％にまで低下したときに、間欠的に５０％となるまで充電する方式を採用している。
【００３３】
また、図９は、地球Ｅが日陰期にある場合のリチウム電池５の充電状態の推移を示している。このとき、日照時の一部においては、上記の日照期と同様にリチウム電池５は、３０％〜５０％の充電状態を維持するように間欠的な充電が行われている（以下、この時期を「間欠充電期」と言う）。蝕時になると、リチウム電池５の放電が開始され、人工衛星２の電力を供給する（以下、この時期を「放電期」と言う）。その後、日照時が始まると、５０％以上の充電状態となるまで充電された後、再び間欠充電期となる。
【００３４】
次に、図６、図１０および図１１を参照しつつ、リチウム電池５の充電状態制御フローチャートについて説明する。
まず、図６に示すように、コンピュータ８は、各フラグを初期条件に設定する（Ｓ１０）。ここでは、リチウム電池５の充電状態（以下では、「ＳＯＣ」と言うことがある）を制御するためのフラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３（初期値は、全て「０」である）の内容について説明する。
フラグＦ１〜Ｆ３のうち、フラグＦ１は、リチウム電池５の状態を示すものである。フラグＦ１は、「０」、「１」または「２」のいずれかの数値をとり、「０」のときには間欠充電期に、「１」のときには充電期に、「２」のときには放電期にあることを示している。また、フラグＦ２は、充電用スイッチ１２の状態を示すものであり、「０」のときには充電停止状態にあり、「１」のときには充電状態にあることを示している。また、フラグＦ３は、放電スイッチ１３の状態を示すものであり、「０」のときには切り離された状態にあり、「１」のときには放電している状態にあることを示している。
【００３５】
次に、図１０および図１１に示した充電状態制御処理ルーチンについて説明する。このルーチンは、コンピュータ８が実行するメインルーチン（図示せず）から、所定の時間間隔で呼び出されるものである。
まず、リチウム電池５が、いずれの時期にあるかを示す状態フラグＦ１のチェックが行われる（Ｓ３００）。
フラグＦ１が０であったときには、図１１に示すように、ステップ３１０において、日照期に至ったかどうかが判断される。なお、本実施形態では、この日照期は、予めプログラムされているフローチャート（図示せず）に従って、判断されるようになっているが、この他にも、例えば地上から充電開始信号を送信してもよい。
【００３６】
＜間欠充電期における充電状態制御手順＞
まず、ステップ３２０では、フラグＦ２が１であるか否かが判断される。フラグＦ２が１であるとき（充電されているとき）には、ステップ３６０に進む。一方、フラグＦ２が０であるとき（充電されていないとき）には、ステップ３３０で、ＳＯＣが３０％以下であるか否かが判断される。ＳＯＣが３０％以下のときには、充電用スイッチ１２が接続され（Ｓ３４０）、フラグＦ２が１とされた後（Ｓ３５０）、ステップ３６０に進む。また、ステップ３３０で、ＳＯＣが３０％よりも大きいと判断されたときには、ステップ３６０で、ＳＯＣが５０％以上であるか否かが判断される。
ステップ３６０において、ＳＯＣが５０％よりも小さいと判断されたときには、そのままメインルーチンに戻る。一方、ＳＯＣが５０％以上になっているときには、充電用スイッチ１２を切断し（Ｓ３７０）、フラグＦ２を０とした後（Ｓ３８０）にメインルーチンに戻る。
こうして、間欠充電期においては、リチウム電池５は、間欠充電によってＳＯＣが３０％〜５０％となるように制御されている。
【００３７】
＜日陰期の充電期における充電状態制御手順＞
図１０のフローチャートを実行したときには、ステップ４２０でフラグＦ１が１と判断された後、放電期（蝕時）が開始していないことを条件として（Ｓ４３０）、ステップ４４０からステップ５００までの日陰期の充電期の処理が行われる。
ステップ４４０では、ＳＯＣが９０％以上であるかどうかが判断され、ＹＥＳのときにはそのままメインルーチンに戻る。一方、ＳＯＣが９０％よりも小さいときには、ステップ４５０でフラグＦ２が１（充電状態）か否かが判断され、ＹＥＳのときにはステップ４８０に進む。また、ステップ４５０でフラグＦ２が０のときには、充電用スイッチ１２が接続され（Ｓ４６０）、フラグＦ２を１とした後に（Ｓ４７０）、ステップ４８０に進む。
【００３８】
ステップ４８０では、ＳＯＣが１００％以上であるか否かが判断されて、ＮＯのときには充電状態を維持したままでメインルーチンに戻る。一方、ＳＯＣが１００％に達しているときには、充電用スイッチ１２を切断し（Ｓ４９０）、フラグＦ２を０として（Ｓ５００）メインルーチンに戻る。
こうして、日陰期には、リチウム電池５は、充電状態が、９０％〜１００％のＳＯＣとなるように制御されている。
【００３９】
＜放電期における充電状態制御手順＞
次に、ステップ４３０において、放電期（蝕時）が開始されたと判断されたときの制御手順について説明する。このときには、フラグＦ１を２として（Ｓ５１０）、フラグＦ２の状態を判断する（Ｓ５２０）。フラグＦ２が０であったときには、ステップ５５０に進む。また、フラグＦ２が１のとき（充電状態）には、充電用スイッチ１２を切断し（Ｓ５３０）、フラグＦ２を０とした後（Ｓ５４０）、ステップ５５０に進む。
ステップ５５０では、放電スイッチ１３を接続して、フラグＦ３を１とした後（Ｓ５６０）にメインルーチンに戻る。
【００４０】
放電期（Ｆ１＝２）の間に、図１０のルーチンが開始されたときには、ステップ３００とステップ４２０からステップ５７０に進み、日照時（間欠充電期）が開始するまで放電期を維持する。一方、ステップ５７０で日照期が開始されたと判断されたときには、フラグＦ１を０として（Ｓ５８０）、放電スイッチ１３を切断し（Ｓ５９０）、フラグＦ３を０とした後（Ｓ６００）にメインルーチンに戻る。
こうして、放電期には、日照期が開始するまでリチウム電池５からの放電が続けられる。
【００４１】
このように本実施形態によれば、リチウム電池５の温度は、日陰期には１０℃〜３５℃に、日照期には−３０℃〜１０℃に保持されるようにしてある。このため、日陰期においては、リチウム電池５の自己放電や電池劣化を押さえ、日照期には、リチウム電池５の凍結を回避しつつ自己放電の増大を押さえることができるので、長期間にわたって安定した充放電状態を維持することができる。
【００４２】
また、リチウム電池５のＳＯＣは、蝕時（放電期）開始のときには、９０％〜１００％となり得るようにされ、日照期（間欠充電期）には、３０％〜５０％に維持されている。このため、リチウム電池５を満充電しておく時間を短くすることができ、リチウム電池５の寿命を長く確保することが可能となる。
さらに、日照期には、従来の二次電池に使用されていたフロート状態で充電またはトリクル充電を止め、間欠充電によって充電するようにしたので、リチウム電池５の長寿命化にさらに寄与できる。
【００４３】
なお、上記の実施形態において、「１００％充電状態」とは、例えば０．２ＣＡの充電電流とリチウム電池の最大許容充電電圧において、８時間の定電圧／定電流充電を行ったときの充電状態を言う。また、「０％充電状態」とは、１００％充電状態から、リチウム電池の公称容量に相当する電気量を放電した状態、若しくは最低許容電圧まで放電したときの状態を言う。
【００４４】
本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。その他、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
（１）本実施形態では、放熱器１１Ｂについて、停止または運転状態の制御を行っているが、本発明によれば、加熱冷却手段として加熱手段と冷却手段とに別々に設けた場合には、冷却手段を常に非水電解質電池に連結しておき、加熱手段のみの停止・運転状態の制御を行ってもよい。
（２）本実施形態において人工衛星２は静止衛星軌道上を周回しているが、本発明によれば、人工衛星は静止衛星軌道以外の軌道を周回していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における人工衛星の斜視図
【図２】人工衛星が地球軌道上を周回している様子を示す模式図
【図３】人工衛星が地球の陰に入っているとき（蝕）の様子を示す模式図
【図４】蝕時間の変化を示すグラフ
【図５】人工衛星における電気的構成を模式的に示すブロック図
【図６】リチウム電池の温度および充電状態の制御を行う初期条件設定ルーチン
【図７】リチウム電池の温度制御処理手順を示すフローチャート
【図８】日照期におけるリチウム電池の充電状態を示すグラフ
【図９】日陰期におけるリチウム電池の充電状態を示すグラフ
【図１０】リチウム電池の充電状態制御処理手順を示すフローチャート（１）
【図１１】リチウム電池の充電状態制御処理手順を示すフローチャート（２）
【符号の説明】
１…人工衛星用リチウム電池装置（人工衛星用非水電解質電池装置）
２…人工衛星
４…太陽電池（充放電手段）
５…リチウム電池（非水電解質電池）
８…コンピュータ（電池温度制御手段、充放電制御手段）
９…温度センサ（温度計測手段）
１０…充電状態測定センサ（充放電状態検出手段）
１１…温調装置（加熱冷却手段）
１１Ａ…ヒータ
１１Ｂ…放熱器
１２…充電用スイッチ（充放電手段）
１３…放電スイッチ（充放電手段）
Ａ…電気駆動部材（充放電手段）
【図１】
0004543208.tif 000002
【図２】
0004543208.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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