電源設計エンジニアとは?未経験から目指す仕事内容・必要なスキル・キャリアパスを解説!

ロケットや人工衛星に搭載する太陽電池パネルや電力分配装置などの電源システムを、仕様書に基づいて実際に設計・開発する職種です。
電源設計の実務経験を積みながら、電気系システムエンジニアやプロジェクトリーダーへとキャリアを広げていきます。
※推定年収は、関連職種の公的統計および宇宙業界の直近の求人市場データに基づく推計値です。経験やスキル等により実際の金額は異なります。
記事のまとめ
  • 電源設計エンジニアとは 宇宙機の太陽電池や電力分配装置の電源システムを設計する職種です。
  • 電源設計エンジニアに求められるスキルは、回路設計と太陽電池システム設計です。
  • 電源設計エンジニアの平均年収は600万円
目次
電源設計エンジニアの主な仕事は、「ロケットや人工衛星が宇宙空間で安定して動くために必要な電源システム(太陽電池パネル・電力分配装置・蓄電池など)を、仕様書に基づいて設計し、回路や基板の動作を検証すること」です。
ここでは、電源設計エンジニアの仕事内容や、電源設計エンジニアの役割について解説していきます。
電源設計エンジニアは、電気系システムエンジニアが決めた仕様に基づき、宇宙機の電源システムを実際に設計・開発する仕事です。
太陽電池パネルや電力分配装置、蓄電池などの回路・基板を具体的に設計し、動作検証を行います。搭載後の評価まで一連の開発業務を担当するため、設計から検証までを一気通貫で手がけます。

電源設計エンジニアは、宇宙機の「電力の源」を作り上げる、開発現場の中核を担う存在です。
たとえば、天気予報やGPSは、人工衛星が宇宙空間で安定して電力を得られてこそ成り立っています。太陽電池パネルの発電量が不足したり、蓄電池が正しく動かなければ、衛星は即座に機能を失ってしまいます。

宇宙スキル標準を参考に、このロールが担う業務を紹介します。
電気系の設計
ロケットや人工衛星に搭載する電源装置・配電設備・配線などを設計する業務です。
たとえば、太陽電池パネルの発電回路や電力分配装置の回路設計、蓄電池の充放電制御回路の基板設計などを行います。温度や振動、放射線といった宇宙特有の環境を考慮しながら、安定した電力供給を実現する設計を進めます。
電気系の製造
設計図に基づき、電源システムの部品や回路基板を実際に製造する業務です。
たとえば、適切な電子部品を選定し、はんだ付けや配線の組み付けを行って回路基板を製作します。さらに、搭載機器間のケーブル配線工事も行います。電源系では特に高い品質と信頼性が要求されます。
電気系の解析
設計した電源システムが求められる性能を満たしているかを、コンピュータシミュレーションで検証する業務です。たとえば、太陽電池パネルの発電量や蓄電池の充放電特性、電力分配回路の動作を仮想的に再現し、設計の最適化を図ります。解析結果をもとに設計を改善するサイクルを繰り返します。
電気系の試験
設計・製造した電源システムが、求められる機能・性能と安全性を満たしているかを実際に試験で検証する業務です。たとえば、電源回路が設計通りに動作するか確認する機能試験や、電磁ノイズによる誤作動が起きないか検証するEMC試験を実施します。搭載後の評価も含め、一連の検証を担います。
前職でこんな仕事をしていた方におすすめ!
  • 家電/通信機器/産業機器などで電源回路や基板設計をしていた人
  • 太陽光発電/蓄電池メーカーなどで電力システムの設計に携わっていた人
  • EMC対策やノイズ解析など電源品質の評価・改善をしていた人
姿勢制御系設計エンジニアの仕事には、他では味わえない大きな魅力・やりがいがあります

この仕事の一番の魅力は、宇宙機の「電力の源」を回路レベルから自分の手で設計できることです。
太陽電池パネルの発電回路から蓄電池の制御回路、電力分配装置まで、電源系統の心臓部を図面に起こします。たとえば、宇宙空間で太陽の光を受けた太陽電池パネルが正しく発電し、衛星全体に電力を届ける仕組みは、電源設計エンジニアの設計あってこそです。回路設計の専門性で宇宙開発を支える、技術者冥利に尽きる仕事といえるでしょう。

この仕事のやりがいは、自分が設計した電源システムが、社会インフラを支え続けることです。
気象衛星やGPS衛星が何年も宇宙空間で稼働し続けるためには、途切れることのない安定した電力供給が不可欠です。
「自分が設計した電源回路のおかげで、いま衛星が宇宙で動き続けている」——そう実感できることが、この仕事ならではの大きなやりがいです。
宇宙スキル標準を参考に、この職種が担うスキルを紹介します。
求められるスキルをまとめると、 「宇宙機の電源・回路・配線を設計し、製造・EMC試験まで一貫して担う『電気設計・配線系』のスキル」が多く求められます
モデルベース開発
コンピュータ上のモデルを使い、設計と検証を効率的に進めるスキル

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艤装設計・解析
宇宙機内部の設備配置や配電網を設計するスキル

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回路設計・解析
電子回路を設計し、機器が正しく動作するよう検証するスキル

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太陽電池システム設計・解析
宇宙機の太陽電池パネルや発電回路を設計するスキル

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電気的インターフェース設計・解析
異なるシステム間の電力供給や信号伝達を設計するスキル

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信頼性設計
宇宙機が壊れにくく安定して動く仕組みを設計するスキル

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安全性設計
宇宙機を安全に使用するための仕組みを設計するスキル

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宇宙環境条件の反映(設計・解析)
宇宙空間の温度・放射線・電磁波を考慮した設計を行うスキル

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アッセンブリ
複数の部品やデバイスを組み立てて完成品を製造するスキル

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はんだ付け
はんだを使って金属面を正確に接合するスキル

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ハーネス組付け
電線やケーブルをまとめて配線を製造・取り付けるスキル

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接着作業
接着剤を使って部品同士を適切に固定するスキル

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塗装作業
宇宙機用の特殊塗料を使い、構造部材に塗装を施すスキル

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インサート処理作業
ボルトの雌ネジ部分を補強・固定する処理を行うスキル

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リベット作業
リベットを使って構造部品を機械的に結合するスキル

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ネジ締め付け作業
過酷な環境を考慮し、適切なネジで緩みなく締め付けるスキル

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ネジ固着作業
接着剤などを使い、ネジを完全に固着させるスキル

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カシメ作業
電線やコネクター端子を適切に圧着・接合するスキル

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電子部品静電防止作業
静電気による電子部品の破損を防止する処置を行うスキル

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機能性能試験
宇宙機が設計通りの機能・性能を発揮するか検証するスキル

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EMC試験
電磁ノイズによる機器の誤作動がないか検証するスキル

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放射線試験
宇宙放射線に対する電子機器の耐性を確認するスキル

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転職に有利な「地上の資格・経験」 一部はスキル標準でも参照されていますが、ここでは「標準外」のものも含め、未経験者が転職活動でアピールしやすい資格を参考として紹介します。
電源設計エンジニアに役立つ資格

  • 電気主任技術者
  • 電気工事士
  • 技術士(電気電子、航空・宇宙)
  • 基本情報技術者試験
  • 応用情報技術者試験
  • EMC設計技術者資格
  • 信頼性技術者資格認定試験
  • CAE技術者資格
  • E検定
  • アナログ回路シミュレーション検定
電源設計エンジニアの年収は、携わるプロジェクトの規模や種類によって変動します。政府主導の大規模プロジェクト(官需)と民間の商業プロジェクト(民需)では予算規模が異なり、年収水準にも差が出る傾向があります。
また、ロケットと衛星では求められる電源系統の構成が異なり、太陽電池系や蓄電系など専門領域の深さも年収に影響します。経験を積んで電気系システムエンジニアやPMへステップアップすることで年収はさらに上がっていきます。
STEP
現場で基礎を身につける
先輩エンジニアのもとで、電源回路の設計補助や試験データの整理を担当します。回路設計の基礎や、宇宙特有の放射線・温度環境が電子部品に与える影響について、実務を通じて学んでいきます。
STEP
主担当として独り立ちする
特定の電源領域(たとえば太陽電池パネルの発電回路や蓄電池の充放電制御など)を自力で担当できるようになります。回路・基板の設計から動作検証、搭載後の評価まで一連の開発業務を主導します。
STEP
専門リーダーとしてチームを率いる
電源系全体の設計品質を管理し、複数の設計エンジニアを指導するポジションに就きます。家電業界でいえば「電源回路設計担当から電源システム開発リーダーへ」の昇格に近い変化です。電気系システムエンジニアとして電源系の技術要件整理や仕様決定も担うようになります。
STEP
組織・プロジェクト全体を統括する
電源系にとどまらず、プロジェクト全体を見渡すポジションに就きます。宇宙スキル標準における「システムアーキテクト」や「プロジェクトマネージャ(PM)」として、構造・推進・制御など複数の専門領域をまたいだ技術判断や開発計画の統括を担います。

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宇宙業界の電源設計エンジニアに最も必要なのは、「電源回路を設計し、安定した電力供給を実現する技術力」です。電源回路や基板設計の経験がある方はもちろん、太陽光発電や蓄電池の設計経験がある方も活躍できるフィールドです。「DC-DCコンバータや電源ICを使った回路設計経験」や「EMC試験・ノイズ対策の実務経験」は、宇宙業界でもそのまま即戦力になります。まずは宇宙機の電源システムがどのような構成で動いているのかを調べることから始めてみましょう。
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