JP2009176842A - 太陽追尾装置および太陽追尾装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動部や可動部などの経年劣化を検出することができる太陽追尾装置と、このような太陽追尾装置の制御方法を提供すること。
【解決手段】発電モジュール３の現実の傾斜角を測定する傾斜角測定手段１０５と、発電モジュール３の理論上の傾斜角を記憶する第一の記憶手段１１３と、発電モジュール３の理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差を演算する第一の演算手段１１２と、風速を測定する風速測定手段１０６と、第一の演算手段１１２が算出した差の風速に応じた閾値を記憶する第一の記憶手段１１３と、第一の演算手段１１２が算出した差が風速に応じた閾値以上であるか否かを判定する第一の判定手段１１５とを備え、第一の演算手段１１２が算出した差が、該差が発生した瞬間における風速に応じた閾値以上である場合には、発電モジュール３に退避動作を行わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽追尾装置および太陽追尾装置の制御方法に関するものであり、特に、太陽光を集光して発電を行う集光型の太陽光発電装置に好適な、太陽追尾装置と、太陽追尾装置が精度良く太陽を追尾できているか否かを判定して、精度良く太陽を追尾できていない場合には、退避動作をとることができる太陽追尾装置の制御方法に関するものである。

太陽光発電装置の一種として、追尾型の太陽光発電装置が知られている。追尾型の太陽光発電装置は、太陽光を受光することにより発電を行う複数の発電モジュールと、これらの発電モジュールを、太陽を追尾可能に支持する（すなわち、発電モジュールを、方位角方向および傾斜角方向に回転可能に支持する）太陽追尾装置と、を備える。そして、この太陽追尾装置は、発電モジュールを、それらの受光面が太陽に対向するように、回転等させて太陽を追尾する。

このため、太陽追尾装置は、発電モジュールを水平方向面内で回転させる（すなわち、）方位角方向に回転させる回転駆動機構と、発電モジュールを傾斜角方向に回転させる（傾斜させる）傾斜駆動機構と、を備える。この回転駆動機構は、回転動力源と減速機構とを備える。

具体的にはたとえば、モータと、モータの回転軸に取り付けられるウォームと、このウォームに噛合するウォームギアとを備える。そして、モータの回転軸の回転に伴ってウォームギアが減速されて回転し、ウォームギアの回転に伴って、発電モジュールが水平方向面内を回転する。また、傾斜駆動機構は、ジャッキと、このジャッキを駆動する動力源とを備える。そして、このジャッキによって発電モジュールを所定の軸受またはヒンジ（この軸受またはヒンジは、発電モジュールを水平方向の回転軸を中心に回転可能に軸支する）を中心に回転させることにより、発電モジュールの傾斜角を変化させる。

このような構成の太陽光発電装置が効率よく発電を行うには、太陽追尾装置が高い精度で太陽を追尾する必要がある。具体的には、発電モジュールの受光面が、常に、太陽からの入射光の軸線に直角になるように、太陽追尾装置が発電モジュールを支持しつつ太陽を追尾する必要がある。

ところで、このような太陽光発電装置（すなわち、発電モジュールおよび太陽追尾装置）は、長期間にわたって風圧に晒されるため、各部の経年劣化が進行する。集光型の太陽光発電装置は、ビルの屋上などに設置されることが多いが、ビルの屋上のような場所は、風向きや風速の変化が激しいことが多い。このため、このような場所に設置される太陽光発電装置の発電モジュールや太陽追尾装置には、さまざまな向きから、さまざまな強さの動的な負荷が掛かることになる。また、風の強弱の変化の周期によっては、風速が低くとも、発電モジュールおよび太陽追尾装置が、共振を起こすことがある。このため、太陽光発電装置の設置場所の条件によっては、発電モジュールおよび太陽追尾装置の各部の経年劣化が、急速に進行することがある。

このように、経年劣化が進行すると、特に、回転駆動機構や傾斜駆動機構などの駆動部のギアなどや、軸受などの可動部に、がたつき、歪み、弛みなどが発生しやすくなる。これを放置すると、ギアどうしの噛合状態が不良となったり、ジャッキのシャフトが歪んだりして、太陽追尾装置が、正常に（換言すると、高い精度で）太陽を追尾できなくなるおそれが生じる。そうすると、当該太陽追尾装置を備える太陽光発電装置の発電効率（または発電量）が、長期的に見て低下するなどの問題が発生するおそれがある。

太陽追尾装置が、太陽を正常に（高い精度で）追尾しているか否かを判定する構成としては、たとえば、発電モジュールの発電量を常時検出するという構成が用いられることがある（特許文献１〜３参照）。このような構成によれば、発電量が異常に低下した場合には、太陽追尾装置が太陽を正常（高い精度で）追尾できていないと判定することができる。

しかしながらこのような構成では、次のような問題点を有することがある。電流の監視を行う構成では、発電量の異常な低下が、前記のような太陽追尾装置の各部の経年劣化によるものか否かの判定が困難である。また、太陽追尾装置や発電モジュールが、共振を起こしているか否かを判定することも困難である。

また、実際の追尾型の太陽光発電装置は、複数が並べて設置され、これら複数の追尾型の太陽光発電装置が発電した直流電力を、一基のインバータ装置で交流電力に変換するという構成が用いられることがある。このような構成によれば、インバータ装置の数を減らすことができるから（または、増加させる必要がないことから）、システム全体のコストを安価にできる。ところが、このような構成では、たとえば特定の一基の太陽光発電装置に、経年劣化などに起因する追尾異常が発生し、発電量が低下したとしても、システム全体の発電量の低下は稀釈されて小さくなる。したがって、発電量の監視によっては、特定の一基の太陽光発電装置（発電モジュールおよび太陽追尾装置）の異常を検出することは困難である。

このように、太陽追尾装置（または太陽追尾装置を備える太陽光発電装置）の各部の経年劣化に起因する太陽の追尾異常を検出することは困難である。

特開２００６−０８０４５５号公報 特開２０００−０７４７８５号公報 特開２００６−３４５６７９号公報

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、各部（特に駆動部や可動部）の経年劣化を検出することができる太陽追尾装置と、このような太陽追尾装置の制御方法を提供すること、または、経年劣化に起因する太陽の追尾精度の低下を検出できる太陽追尾装置と、このような太陽追尾装置の制御方法を提供することである。

前記課題を解決するため、本発明は、発電モジュールを太陽を追尾可能に支持する太陽追尾装置であって、前記発電モジュールの現実の傾斜角を測定する傾斜角測定手段と、前記発電モジュールの理論上の傾斜角を記憶する第一の記憶手段と、前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差を演算する第一の演算手段と、前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差を算出する瞬間の風速を測定する風速測定手段と、前記第一の演算手段が算出した差の風速に応じた閾値を記憶する第一の記憶手段と、前記第一の演算手段が算出した差が風速に応じた閾値以上であるか否かを判定する第一の判定手段と、を備え、前記第一の演算手段が算出した差が該差が発生した瞬間における風速に応じた閾値以上である場合には、前記発電モジュールに掛かる風圧が小さくなるような退避動作を行うことを要旨とするものである。

ここで、前記閾値は、第一の閾値と該第一の閾値より大きい値である第二の閾値とからなり、前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差が該差が発生した瞬間の風速に対応した前記第二の閾値以上となった場合には、ただちに前記発電モジュールに掛かる風圧が小さくなるような退避動作を行い、所定の時間内に前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差が該差が発生した瞬間の風速に対応した第一の閾値以上第二の閾値未満となった回数が所定の回数に達した場合には、一時的に前記発電モジュールに掛かる風圧が小さくなるような退避動作を行うことが好ましい。

前記第一の閾値および前記第二の閾値は、風速に対応した前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差の許容値であって、風速を変数とする関数で与えられることが好ましい。

具体的には、前記第一の閾値は、（第一の閾値）＝±（ａ_１＋ｂ_１Ｖ^２）で与えられ、前記第二の閾値は、（第二の閾値）＝±（ａ_２＋ｂ_２Ｖ^２）で与えられるものであって、Ｖは風速であり、前記ａ_１、前記ｂ_１、前記ａ_２、前記ｂ_２は定数であり、ａ_１＜ａ_２を充足するとともに、ｂ_１＜ｂ_２またはｂ_１＝ｂ_２を充足することが好ましい。

本発明は、前記太陽追尾装置の制御方法であって、前記発電モジュールの現実の傾斜角を測定するとともに傾斜角を測定する瞬間の風速を測定する段階と、前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差を演算する段階と、前記第一の演算手段が算出した差が風速に応じた閾値以上であるか否かを判定する段階と、前記第一の演算手段が算出した差が該差が発生した瞬間における風速に応じた閾値以上である場合には前記発電モジュールに掛かる風圧が小さくなるような退避動作を行う段階と、を備えることを要旨とするものである。

本発明によれば、従来のような風速の測定のみで太陽追尾装置を退避動作させるか否かを判定する方法に相違して、太陽追尾装置の現実のがたつきなどに基づいて、太陽追尾装置が正常に太陽を追尾できているかを判定することができる。このため、従来の構成では、たとえば弱い風に起因する太陽追尾装置の共振による異常を検出することはできなかったが、本発明の実施形態によれば、このような共振による異常を検出することができる。

すなわち、風の強弱の変化の周期が、太陽追尾装置の共振周期か、または共振周期に近い周期であると、弱い風（風速の低い風）であっても、太陽追尾装置に共振が発生し、太陽追尾装置が大きく揺れる場合がある。このような場合、従来のような風速のみに応じて太陽を追尾するか退避動作をとるかを判定する構成では、弱い風に起因する共振は検出することができない。このため、共振による経年劣化の進行を防止または抑制することは困難である。これに対して本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置の制御方法によれば、現実の傾斜角の誤差を測定するから、弱い風に起因する太陽追尾装置の共振も検出することができる。したがって、経年劣化の進行を防止または抑制することが容易となる。

また、複数の追尾型の太陽光発電装置（太陽追尾装置を備える太陽光発電装置）が並べて配設され、これら複数の追尾型の太陽光発電装置が発電した直流電流を、一基のインバータ装置で交流電流に変換するという構成が用いられることがある。このような構成においては、発電量を監視することによって、太陽追尾装置が太陽を正常に追尾できているかを検出する構成が用いられることがある。しかしながらこのような構成では、たとえば特定の一基の太陽光発電装置に経年劣化などに起因する追尾異常が発生し、発電量が低下したとしても、システム全体の発電量の低下は小さい。したがって、発電量の監視という構成によっては、特定の一基の太陽追尾装置の異常を検出することは困難である。

これに対して本発明によれば、複数の太陽追尾装置の状態を個別に監視することができる。したがって、特定の一基の太陽追尾装置（太陽光発電装置）に経年劣化が生じ、進行した場合には、当該経年劣化が進行した太陽追尾装置（太陽光発電装置）を特定することができる。この場合において、風速測定手段はシステム全体に一基あれば良く、各太陽追尾装置には、傾斜角測定手段が設けられるのみでよいから、コストの大幅な上昇を招かない。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置、および太陽追尾装置の制御方法の概略は、次のとおりである。

太陽追尾装置の各部（駆動部や可動部など）に、経年劣化に起因するがたつき、歪み、弛みなどが発生すると、太陽追尾装置は、太陽を高い精度で追尾することができなくなることがある。すなわち、太陽追尾装置を、所定の方位角方向および傾斜角方向を向くように姿勢を制御したとしても、前記のがたつき、歪み、弛みなどによって、理論的な方位角方向および傾斜角方向と、太陽追尾装置の現実の方位角方向および傾斜角方向との間に、誤差が生じることがある。

このような誤差は、太陽追尾装置の設置場所の風速に応じて変化することがある。具体的にはたとえば、太陽追尾装置の設置場所の風速が小さいと、太陽追尾装置の前記誤差は小さく、風速が大きくなるにともなって、太陽追尾装置の前記誤差が大きくなっていくことがある。なお、太陽追尾装置が高い精度で太陽を追尾している状態においても、風速が小さいと誤差（たとえば各部の変形量）が小さく、風速が大きくなるにつれて誤差が大きくなる。このため、誤差の許容量は、風速が小さいときには小さく、風速が大きくなるにつれて大きくすることが好ましい。

そこで、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置、および太陽追尾装置の制御方法においては、あらかじめ、太陽追尾装置の設置場所の風速に応じた前記誤差の閾値（すなわち許容値）を設定しておく。具体的には、太陽追尾装置にがたつきなどがなかったとしても、風速が大きくなるにともなって発生する誤差（変形、変位）も大きくなることから、風速が大きくなるにともなって、許容誤差が大きくなるような閾値を設定する。そして、太陽追尾装置の前記誤差が、ある風速において、当該風速に対応する閾値を超えた場合には、太陽追尾装置は、太陽を高い精度で追尾することができなくなったと判定される。この閾値は、たとえば風速を変数とする関数により与えられる。

図１は、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａをそなえる太陽光発電装置２ａの構成を、模式的に示した外観斜視図およびブロック図である。図１に示すように、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａは、支柱１０１と、水平方向回転駆動機構１０２と、傾斜角方向駆動機構（すなわち左右一組のジャッキ）１０３と、制御装置（制御盤）１０４とを備える。さらに本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａは、傾斜角測定手段１０５と、風速測定手段１０６と、計数手段（カウンタ）１１０と、計時手段１１１と、第一の演算手段１１２と、第一の記憶手段１１３と、第二の記憶手段１１４と、第一の判定手段１１５と、第二の判定手段１１６と、出力手段１１７と、を備える。

太陽光発電装置２ａは、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａと、複数の発電モジュール３とを備える。

支柱１０１は、地盤（基礎）に垂直に立てられる柱状の構造物である。水平方向回転駆動機構１０２は、発電モジュール３を水平方向に回転させることができる機構である。この水平方向回転駆動機構１０２は、支柱１０１の略先端（上端）に配設される。この水平方向回転駆動機構１０２は、たとえば、モータと、モータの回転軸に嵌合されるウォームと、このウォームに噛合するウォームギアとを備える。モータは支柱１０１に固定されており、モータおよびウォームの回転軸は、水平方向を向くように配設される。そして、ウォームギアは、水平方向面内を回転できるように（すなわちウォームギアの回転軸が垂直方向を向くように）支持される。また、このウォームギアは、発電モジュール３に結合している（すなわち、発電モジュール３は、ウォームギアの回転と一体的に回転する）。したがって、モータの回転動力によりウォームギアが回転すると、発電モジュール３は、ウォームギアの回転に応じて、水平方向面内を回転する。

傾斜角方向駆動機構（左右一組のジャッキ）１０３は支持軸１０３１を備え、この支持軸１０３１が、発電モジュール３の傾斜角を変更可能に支持する。具体的には、支持軸１０３１にはボールネジ（図略）が設けられており、このボールネジの回転によって、支持軸１０３１が伸縮する（正確には、軸線方向に移動する）。支持軸１０３１の一端は、軸受やヒンジによって発電モジュール３に結合している。そして、支持軸１０３１の伸縮（軸線方向の移動）に応じて、発電モジュール３の傾斜角が変化する。なお、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａの傾斜角方向駆動機構１０３は、発電モジュール３を安定して支持するために、左右一組のジャッキ１０３からなる。そしてこれら左右一組のジャッキ１０３によって、発電モジュール３が支持される。これらの左右一組のジャッキ１０３は、同期して動作する。

制御装置（制御盤）１０４は、水平方向回転駆動機構１０２と、傾斜角方向駆動機構１０３を制御する。すなわち、この制御装置（制御盤）１０４は、発電モジュール３の水平方向面内の回転角度（方位角方向）と、傾斜角方向を制御する。この制御装置（制御盤）１０４は、たとえば図１に示すように、支柱１０１に取り付けられる。

発電モジュール３は、太陽光を集光する集光レンズ（図略。一次光学系、フレネルレンズとも称する）と、集光した太陽光を均一にする光学部材（図略。二次光学系、ホモジナイザとも称する）と、均一にされた光を受光して発電する太陽電池（図略）とを備える。そして、このような発電モジュール３が、マトリックス状にかつ平板状に配列される構成を有する。この発電モジュール３は、前記のように、太陽追尾装置１ａの水平方向回転駆動機構１０２により水平方向面内を回転可能に支持されるとともに、傾斜角方向駆動機構（左右一組のジャッキ）１０３により、傾斜角を変更可能に支持される。

このような構成によれば、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａ（を備える太陽光発電装置２ａ）は、水平方向回転駆動機構１０２の動作（方位角方向の調整）と、傾斜角方向駆動機構１０３の動作（傾斜角方向の調整）により、発電モジュール３を、太陽を追尾可能に支持する。

傾斜角測定手段１０５は、発電モジュール３の現実の傾斜角を測定することができる。この傾斜角測定手段１０５には、液面傾斜計など、公知の各種傾斜計を適用することができる。要は、この傾斜角測定手段１０５は、発電モジュール３の現実の傾斜角を測定することができるものであれば良く、その種類や構成が限定されるものではない。また、図１においては、傾斜角測定手段１０５が発電モジュール３に配設される構成を示しているが、傾斜角測定手段１０５が発電モジュール３の現実の傾斜角を測定できる構成であれば良く、配設される場所は限定されるものではない。

風速測定手段１０６は、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａの設置場所の風速を測定することができる。この風速測定手段１０６には、公知の各種風速計が適用できる。この風速測定手段１０６は、正確に風速を測定するために、太陽追尾装置１ａとは別体に地盤上に配設される構成が好適に適用できる。要は、風速測定手段１０６は、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａの設置場所の風速を測定できるものであれば良く、その構成や設置構造が限定されるものではない。

第一の記憶手段１１３は、発電モジュール３の理論的な（理論上の）傾斜角θを算出し、記憶することができる。発電モジュール３の理論的な（理論上の）傾斜角θは、次の式（１）で与えられる。この式（１）において、φは本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａの設置場所の緯度、δは太陽の赤緯、ωは時角である。この理論的な（理論上の）傾斜角θは、時間を変数とする関数である。

（数１）
θ＝asin（sinφsinδ＋cosφcosδcosω） （式（１））

ここで、太陽の赤緯δは、地軸の延長線が天球を貫く点をそれぞれ天の北極、天の南極とし、経度を基準として太陽の位置を緯度で表したものである。すなわちこの赤緯δは、夏至において２３．４５°、冬至において−２３．４５°、春分および秋分において０°である。この赤緯δは、次の式（２）によって算出される。式（２）中、閏年以外の年においては、ｗ＝２π／３６５であり、閏年においてはｗ＝２π／３６６である。また、Ｊ＝（元日からの通算日数）＋０．５である。

（数２）
δ＝0.33281−22.984cos(wJ)−0.34990・cos(2wJ)−0.13980cos(3wJ)＋3.7872sin(wJ)＋0.0325sin(2wJ)＋0.07187sin(3wJ) （式（２））

時角ωは、南中時刻における太陽の方角を０°とし、１時間を１５°として表した太陽の時刻相当の角度である。時角ωは、午前を負（マイナス）、午後を正（プラス）とする。この時角ωは、具体的には次の式（３）によって、その都度計算される。式（３）中のＴは時刻（真夜中の１２時をゼロとしてカウントした時刻）、Θは均時差、Ｌは本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置の設置場所の経度（単位：°（deg））である。この均時差Θは、太陽軌道が真円でないなどの理由によって発生する、日の出および南中時刻の日にちによっての変化である。この均時差Θは、具体的には式（４）で与えられる。

（数３）
ω＝15（Ｔ−（Ｌ−135）／15）−Θ） （式（３））

（数４）
Θ＝0.0072cos(wJ)−0.0528cos(2wJ)−0.0012cos(3wJ)−0.1229sin(wJ)−0.1565sin(2wJ)−0.0041sin(3wJ) （式（４））

第二の記憶手段１１４は、第一の閾値αと第二の閾値βとを記憶することができる。

第一の閾値αと第二の閾値βとは、発電モジュール３の傾斜角の誤差（理論的な傾斜角と現実の傾斜角との差）の許容値である。第一の閾値αは、傾斜角の誤差がこの値以上となったら太陽追尾装置が太陽を正常に追尾することが困難であり、所定の時間内に所定の回数だけこの値以上となった場合には、風が止むまでの間は太陽の追尾を停止すべき閾値である。第二の閾値βは、傾斜角の誤差がこの値以上となったら太陽を正常に追尾することができない値であり、傾斜角の誤差が一回でもこの第二の閾値β以上になった場合には、ただちに太陽の追尾を停止すべき値である。

第一の閾値αは、α＝±（｜ａ_１｜＋｜ｂ_１Ｖ^２｜）で表される。第二の閾値βは、β＝±（｜ａ_２｜＋｜ｂ_２Ｖ^２｜）で表される。ここで、ａ_１、ａ_２、ｂ_１、ｂ_２は定数であり、Ｖは風速である。すなわち、第一の閾値αと第二の閾値βは、風速を変数とする関数で与えられる。

定数ａ_１、ａ_２は、（１）追尾誤差の所定の時間経過に伴う誤差、（２）ギアのバックラッシ、（３）フレーム（例えば発電モジュールを支持する部材などをいうものとする）の捻れ（４）傾斜角測定手段の取り付けオフセット（すなわち傾斜角測定手段の取付誤差）、（５）傾斜計の誤差、のそれぞれの許容値を足し合わせた値である。

（１）追尾誤差の所定の時間経過に伴う誤差とは、次のとおりである。太陽はたとえば１分間に軌道上を０．２５°移動する。緯度φの地点では、地上から見た太陽の軌道は（９０−φ）°だけ傾いているので、１分間で、最大誤差は０．２５°×cos（９０−φ）となる。たとえば、緯度が３５°の地点では、０．１４°の誤差が発生する。すなわち、追尾誤差の所定の時間経過に伴う誤差とは、時間の経過に伴う太陽の位置の移動に起因する誤差である。

ｂ_１Ｖ^２、ｂ_２Ｖ^２は、風による撓み変形に起因する傾斜角の許容誤差である。具体的には、次のようにして算出される。風圧を受けた支柱１０１やその他の部材は、風圧により撓む。この撓みの大きさｄは、理論式ｄ＝Ｗｌ^３／３ＥＩで与えられる。ここで、Ｗは風圧荷重、ｌは風圧が掛かる代表点（風圧重心）、Ｅはヤング率、Ｉは断面モーメントである。

風圧荷重Ｗは、理論式Ｗ＝１／２×ＣＡρＶ^２で与えられる。ここで、Ｃは風力係数（正面から風が当たったときに最大になる係数で、最大値は２である（厳密に言うと、風速係数は、Ｗ／Ａ＝Ｃρ×１／２×Ｖ^２を充足するＣである））、ρは空気の密度、Ａは風を受ける物体の風方向の投影面積（受風面積）である。

風圧重心ｌ、ヤング率Ｅ、断面モーメントＩ、風速係数Ｃ、空気の密度ρ、受風面積Ａのそれぞれは、風を受ける物体（すなわち、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａおよび発電モジュール３）の形状、構造、材質などによって定まる。すなわち、太陽追尾装置１ａや発電モジュール３の構造（各部の材質や寸法形状）が設定されると定まる定数である。したがって、ｌ^３／３ＥＩ×１／２×ＣＡρを定数ｂ_１、ｂ_２で置き換えることができる。そして定数ｂ_１、ｂ_２で置き換えると、風による撓みの大きさｄ_ｗは、ｄ_ｗ＝ｂ_１Ｖ^２、ｄ_ｗ＝ｂ_２Ｖ^２で表される。このように、風による撓みの大きさｄ_ｗは、風速Ｖの自乗に比例する値となる。

なお、一般的な風速測定手段（風速計）は、発電機と略同じ機構を備える。そして、風力によって発電し、その電圧によって風速を算出する。出力される電圧は、風速の自乗に比例する。したがって、ｄ_ｗ＝ｂ_１×（電圧）、ｄ_ｗ＝ｂ_２×（電圧）としてもよい。

第一の閾値αおよび第二の閾値βは、これらの誤差（前記（１）〜（５）の誤差の許容値と、風による撓みの大きさｄ_ｗ）を足し合わせた値とする。すなわち、第一の閾値αおよび第二の閾値βとは、風以外の要因に起因する誤差の許容値と、風に起因する撓みｄ_ｗの許容値の和で表され、風速を変数とする関数で表される。

ここで、ａ_１＜ａ_２とし、ｂ_１＝ｂ_２またはｂ_１＜ｂ_２とする。すなわち、第一の閾値αおよび第二の閾値βは、風速Ｖが同じ場合には、｜α｜＜｜β｜となるようにする。前記のとおり、第一の閾値αは、所定の時間内に所定の回数だけこの値以上となった場合には、風が止むまでの間は太陽の追尾を停止すべき閾値であり、第二の閾値βは、傾斜角の誤差が一回でもこの第二の閾値β以上になった場合には、ただちに太陽の追尾を停止すべき値である。このため、風速Ｖが同じ場合には、｜α｜＜｜β｜となるようにする。

第一の演算手段１１２は、傾斜角測定手段１０５の測定結果と理論的な（理論上の）傾斜角とから、発電モジュール３の傾斜角の誤差を算出する。すなわち、傾斜角測定手段１０５が計測した現実の傾斜角と、理論的な（理論上の）傾斜角の差を算出し、この差を、発電モジュール３の傾斜角の誤差とする。

第一の判定手段１１５は、第一の演算手段１１２の演算結果に基づいて、発電モジュール３の現実の傾斜角の誤差が、第一の閾値α以上であるか否かを判定できる。そして傾斜角の誤差が、第一の閾値α以上であると判定した場合には、さらに、傾斜角の誤差が第二の閾値β以上であるか否かを判定できる。

第二の判定手段１１６は、計数手段１１０の記憶内容（カウンタ変数ｎ）が、所定の値以上であるか否かを判定する。すなわち、第二の判定手段１１６は、計時手段が計時を開始してから所定の時間以内に、カウンタ変数ｎの値が所定の値を超えたか否か（換言すると、所定の時間内に、傾斜角の誤差が第一の閾値α以上であって第二の閾値β未満となった回数が所定の回数以上となったか否か）を判定する。

計数手段１１０は、所定の時間内において、発電モジュール３の現実の傾斜角の誤差が、第一の閾値α以上でありかつ第二の閾値β未満となった回数を計数（カウント）する。すなわち、所定の時間当たりに、傾斜角の誤差が第一の閾値α以上、第二の閾値β未満となった回数をカウントする。

出力手段１１７は、第一の判定手段１１５の判定結果を出力する。たとえばディスプレイ装置（ＣＲＴや液晶表示装置などの公知の各種表示装置）や、印刷装置（公知の各種プリンタ）などが適用できる。要は、出力手段は、判定手段の判定結果を出力することができるものであれば良く、その種類や構成が限定されるものではない。

なお、第一の記憶手段１１３、第二の記憶手段１１４、第一の演算手段１１２、第一の判定手段１１５、第二の判定手段１１６および出力手段１１７は、たとえばパーソナルコンピュータなどによって具現化されうる。

図２は、第一の閾値αと第二の閾値βの関係を示したグラフである。横軸（定義域）は風速であり、縦軸（値域）は傾斜角の誤差である。図２に示すように、第一の閾値αは、ａ_１を切片とする二次曲線で表される。同様に第二の閾値βはａ_２を切片とする二次曲線で表される。また、ａ_１＜ａ_２であり、ｂ_１＝ｂ_２またはｂ_１＜ｂ_２であるから、第一の閾値αの絶対値は、第二の閾値βの絶対値より小さい。

そして、発電モジュール３の傾斜角の誤差の絶対値が、第一の閾値αの絶対値より小さい場合、および、所定の時間内に、第一の閾値α以上第二の閾値β未満になった回数が所定の回数以下である場合には、太陽追尾装置１ａは高い精度で太陽を追尾していると判定される。発電モジュール３の傾斜角の誤差の絶対値が、所定の時間内に所定の回数以上、第一の閾値α以上第二の閾値β未満になった場合には、太陽追尾装置１ａは、太陽追尾装置１ａは一時的に太陽を高い精度で追尾できない状態にあり、風が止むまでの間は太陽の追尾を停止すべきであると判定される。発電モジュール３の傾斜角の誤差の絶対値が、一回でも第二の閾値β以上となった場合には、太陽追尾装置１ａは太陽を高い精度で追尾できておらず、ただちに太陽の追尾を停止すべきであると判定される。

次に、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置の制御方法について説明する。図３は、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置の制御方法の流れについて、模式的に示したフローチャートである。

ステップＳ１−１において、計数手段１１０は、その記憶内容を初期化（リセット）する。すなわち、カウンタ変数ｎの値を０にする。計数手段１１０の記憶内容（すなわちカウンタ変数ｎ）は、太陽追尾装置１ａの傾斜角の誤差が、第一の閾値α以上第二の閾値β未満となった回数をカウントしたものである。

ステップＳ１−２において、計時手段１１１は計時を開始する。

ステップＳ１−３において、風速測定手段１０６は、太陽追尾装置１ａの設置場所の瞬間ごとの風速を測定する。

ステップＳ１−４において、傾斜角測定手段１０５は、計時手段１１１が計時を開始した後の瞬間ごとの発電モジュール３の現実の傾斜角を測定する。

ステップＳ１−５において、第一の演算手段１１２は、傾斜角測定手段１０５が発電モジュール３の現実の傾斜角から、発電モジュール３の理論的な（理論上の）傾斜角θを差し引く。これにより、発電モジュール３の傾斜角の誤差（すなわち、現実の傾斜角と理論上の傾斜角の差）が算出される。

ステップＳ１−６において、第一の判定手段１１５は、傾斜角の誤差が、第二の閾値β以上の値であるか否かを判定する。傾斜角の誤差が、第二の閾値β以上の値である場合には、判定手段１１５は、ただちに、太陽追尾装置１ａが正常に（換言すると、高い精度で）太陽を追尾することができなくなったと判定する（ステップＳ１−７）。そして、この場合には、ステップＳ１−８において、制御装置１０４は、太陽追尾装置１ａの退避動作を行う。退避動作の後、本処理を終了する。なお、太陽追尾装置１ａの退避動作については後述する。

ステップＳ１−６において、第一の判定手段１１５が、傾斜角の誤差が、第二の閾値β以上の値でないと判定した場合には、ステップＳ１−９において、第一の判定手段１１５は、傾斜角の誤差が第一の閾値α以上の値であるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１−６とステップＳ１−９とにおいて、第一の判定手段１１５は、傾斜角の誤差が、第一の閾値α以上であって第二の閾値β未満であるかを判定する。

ステップＳ１−９において、傾斜角の誤差が、第一の閾値α以上であって第二の閾値β未満である場合には、ステップＳ１−１０において、計数手段１１０は、その記憶内容（カウンタ変数ｎ）に「１」を加える。すなわち、計数手段１１０は、ｎ＝ｎ＋１の演算を行う。ステップＳ１−９において、傾斜角の誤差が、第一の閾値α未満である場合には、計数手段１１０は、その記憶内容（カウンタ変数ｎ）に「１」を加えない。すなわち、計数手段１１０は、ｎ＝ｎ＋１の演算を行なわない。

ステップＳ１−１１において、第二の判定手段１１６は、計数手段１１０の記憶内容（カウンタ変数ｎ）が、所定の値以上（回数以上）であるか否かを判定する。すなわち、第二の判定手段１１６は、計時手段が計時を開始してから所定の時間以内に、カウンタ変数ｎの値が所定の値を超えたか否か（換言すると、傾斜角の誤差が、第一の閾値α以上であって第二の閾値β未満となった回数が、所定の時間内に所定の回数以上となったか否か）を判定する。

計数手段１１０の記憶内容（カウンタ変数ｎ）が所定の値以上であれば、第一の判定手段１１３は、太陽追尾装置１ａが正常に（換言すると高い精度で）太陽を追尾することが困難となったと判定する（ステップＳ１−１２へ）。そして、ステップＳ１−１３において、制御装置１０４は、太陽追尾装置１ａの退避動作を行う。退避動作を開始してから所定の時間を経過するまでは（ステップＳ１−１４において「Ｎｏ」）、制御装置１０４は、太陽追尾装置１ａの退避動作を継続する（ステップＳ１−１３へ）。

退避動作を開始してから所定の時間を経過した場合には（ステップＳ１−１４において「Ｙｅｓ」）、制御装置１０４は、ステップＳ１−１５において退避動作を解除して、太陽の追尾を再開する。そしてステップＳ１−１に戻る。

ここでいう「退避動作を開始してから所定の時間」とは、風が止むまでの時間である。すなわち、風が止むまでの間は太陽追尾動作を一時的に停止する。この風が止むまでの時間は、地理的条件や季節的条件などによって相違する。したがって、この「退避動作を開始してから所定の時間」は、これらの条件を考慮して適宜設定してやればよい。このように、風が吹いている間においては、太陽追尾装置１ａに退避動作をとらせることにより、太陽追尾装置１ａの経年劣化の進行を防止または抑制することができる。

ステップＳ１−１１において、第二の判定手段１１６が、計数手段の記憶内容（カウンタ変数ｎ）が所定の値未満と判定した場合には、第一の判定手段１１５は、太陽追尾装置１ａは太陽を正常に（換言すると高い精度で）追尾ができていると判定する。したがって、制御装置１０４は、太陽追尾装置の太陽追尾動作を継続する。

具体的には、ステップＳ１−１６において、計時手段１１１は、計時開始（ステップＳ１−２）から所定の時間が経過したかを判定する。計時開始から所定の時間が経過していない場合には（ステップＳ１−１６において「Ｎｏ」）、ステップＳ１−３に戻り、風速の測定以降の動作を繰り返す。計時開始から所定の時間が経過した場合には、計時手段１１１は計時を終了し（ステップＳ１−１７）、ステップＳ１−１に戻る。そして計数手段１１０の記憶内容を初期化し（ステップＳ１−１）、以降の動作を繰り返す。

このように、所定の時間（期間）ごとに、発電モジュール３の傾斜角の誤差が一回でも第二の閾値β以上の値になった場合には、第一の判定手段１１５は、太陽追尾装置１ａが正常に太陽を追尾できなくなったと直ちに判定する。そして、第一の判定手段１１５が、太陽追尾装置１ａが正常に太陽を追尾できなくなったと判定した場合には、制御装置１０４は、太陽追尾装置１ａに退避動作をとらせる。このように、太陽追尾装置が太陽を追尾できなくなったと判定された場合に、退避動作をとらせることによって、太陽追尾装置１ａの経年劣化を防止する。また、この場合には、太陽追尾装置の可動部などが寿命に達したとみなしてもよい。

所定の時間内（期間内）に、発電モジュール３の傾斜角の誤差が、第一の閾値α以上であって、第二の閾値β未満となった回数が、所定の回数以上となった場合には、第一の判定手段１１５は、太陽追尾装置１ａが一時的に正常に太陽を追尾できなくなったと判定する。たとえば強風による揺れや、風に起因する共振などによって、太陽追尾装置１ａが一時的に正常に太陽を追尾できなくなったと判定する。そこで、この場合には、制御装置１０４は、一時的に太陽追尾装置１ａに退避動作をとらせる。これにより、強風による揺れや風に起因する共振などを止め、太陽追尾装置１ａの各部の経年劣化の進行を防止または抑制する。そして、風が止んだ場合（すなわち、太陽追尾装置１ａが退避動作を開始してから所定時間経過した場合）には、太陽の追尾動作を再開する。

このような太陽追尾装置１ａの制御方法によれば、従来のような風速の測定のみで太陽追尾装置を退避動作させるか否かを判定する方法に相違して、太陽追尾装置１ａの現実のがたつきなどに基づいて、太陽追尾装置１ａが正常に太陽を追尾できているかを判定することができる。このため、従来の構成では、たとえば弱い風に起因する太陽追尾装置の共振を検出することはできなかったが、本発明の実施形態によれば、このような共振も検出することができる。

すなわち、風の強弱の変化の周期が、太陽追尾装置１ａの共振周期か、または共振周期に近い周期であると、弱い風（風速の低い風）であっても、太陽追尾装置１ａに共振が発生し、太陽追尾装置１ａが大きく揺れる場合がある。このような場合、従来のような風速のみに応じて太陽を追尾するか退避動作をとるかを判定する構成では、弱い風に起因する共振は検出することができない。このため、共振による経年劣化の進行を防止または抑制することは困難である。これに対して本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａの制御方法によれば、現実の傾斜角の誤差を測定するから、弱い風に起因する太陽追尾装置１ａの共振も検出することができる。したがって、経年劣化の進行を防止または抑制することが容易となる。

また、複数の追尾型の太陽光発電装置２ａ（太陽追尾装置１ａを備える太陽光発電装置２ａ）が並べて配設され、これら複数の追尾型の太陽光発電装置が発電した直流電流を、一基のインバータ装置で交流電流に変換するという構成が用いられることがある。このような構成においては、発電量を監視することによって、太陽追尾装置１ａが太陽を正常に追尾できているかを検出する構成が用いられることがある。しかしながらこのような構成では、たとえば特定の一基の太陽光発電装置１ａに経年劣化などに起因する追尾異常が発生し、発電量が低下したとしても、システム全体の発電量の低下は小さい。したがって、発電量の監視という構成によっては、特定の一基の太陽追尾装置の異常を検出することは困難である。

これに対して本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａの制御方法によれば、各太陽追尾装置１ａに傾斜角測定手段１０５が設けられることにより、複数の太陽追尾装置１ａの状態を個別に監視することができる。したがって、特定の一基の太陽追尾装置１ａ（太陽光発電装置２ａ）に経年劣化が生じ、進行した場合には、当該経年劣化が進行した太陽追尾装置１ａ（太陽光発電装置２ａ）を特定することができる。この場合において、風速測定手段１０６はシステム全体に一基あれば良く、各太陽追尾装置１ａには、傾斜角測定手段１０５が設けられるのみでよいから、コストの大幅な上昇を招かない。

図４は、太陽追尾装置１ａの退避動作を模式的に示した平面図である。図４に示すように、太陽追尾装置１ａの退避動作は、制御装置１０４が傾斜角方向駆動機構を制御し、発電モジュール３の受光面を地面に略平行にする。このような構成によれば、風は地表においては、一般的に地面に水平な空気の動きであるから、発電モジュール３の受光面を地面に略平行にすると、発電モジュールの風方向の投影面積（受風面積）を小さくすることができる。風による風圧荷重は、発電モジュールの風方向の投影面積に比例するから、このような姿勢とすれば、発電モジュールにかかる風圧荷重を小さくすることができる。したがって、風による経年劣化の進行を防止または抑制することができる。

なお、退避動作時においては、発電モジュール３の受光面を地面に平行とするのではなく、地面に対して多少の傾き（たとえば５°程度）をもたせても良い。このように、地面に対して多少の傾きをもたせると、雨天時などにおいて、発電モジュール３の上面に水が溜まることを防止できる（すなわち、受光面が傾いているから、雨水が発電モジュールの上面（受光面）から流れ落ちる）。

次に、本発明の変形形態にかかる太陽追尾装置、および変形形態にかかる太陽追尾装置の制御方法について説明する。なお、前記本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置および太陽追尾装置の制御方法と共通する構成については共通の符号を付して示し、説明は省略することがある。

図５は、本発明の変形形態にかかる太陽追尾装置１ｂを備える太陽光発電装置２ｂの構成を、模式的に示した外観斜視図およびブロック図である。図５に示すように、本発明の変形形態にかかる太陽追尾装置１ｂは、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａと基本的に同様である。本発明の変形形態にかかる太陽追尾装置１ｂは、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａとは、第二の演算手段１２４と第三の記憶手段１２０とを備える点で相違する。したがって、同一符号部分は説明を省略する。

本発明の変形形態における第三の記憶手段１２０は、時々刻々変化する発電モジュール３の傾斜角を、時系列的にかつ累積的に記憶することができる。第二の演算手段１２４は、第三の記憶手段１２０に記憶される傾斜角の時間平均を算出することができる。具体的には、ある瞬間を基準として、当該ある瞬間より前の所定の時間内の傾斜角と、当該ある瞬間より後の所定の時間内の傾斜角の時間平均を算出し、その前後の平均値から、ある瞬間の傾斜角を算出することができる。

すなわち、変形形態においては、算出した値を、発電モジュール３の当該ある瞬間における本来あるべき傾斜角であると推定する。すなわち、第二の演算手段１２４が算出した傾斜角は、前記実施形態にかかる発電モジュール３の「理論的な（理論上の）傾斜角θ」に相当する。これは、発電モジュールの現実の傾斜角は時々刻々変化するが、この現実の傾斜角を時間的に平均した値を用いたある瞬間の傾斜角は、理論的な（理論上の）傾斜角に等しいか、またはこれに近い値であるであろうという推測に基づく。

次に、本発明の変形形態にかかる太陽追尾装置１ｂの制御方法について説明する。図６は、本発明の変形形態にかかる太陽追尾装置１ｂの制御方法の流れについて、模式的に示したフローチャートである。

ステップＳ２−１において、計数手段１１０は、その記憶内容を初期化（リセット）する。すなわち、カウンタ変数ｎの値を０にする。計数手段１１０の記憶内容（すなわちカウンタ変数ｎ）は、ある瞬間における太陽追尾装置の傾斜角と、その前後の所定の時間内における傾斜角の平均値から求めた傾斜角との差（すなわち傾斜角の誤差）が、第一の閾値α以上となった回数をカウントしたものである。

ステップＳ２−２において、計時手段１１１は計時を開始する。

ステップＳ２−３において、風速測定手段１０６は、太陽追尾装置１ｂの設置場所の瞬間ごとの風速の測定を開始する。

ステップＳ２−４において、傾斜角測定手段１０５は、計時手段１１１が計時を開始した後の瞬間ごとの発電モジュールの現実の傾斜角を測定する。そして、第三の記憶手段１２０は、発電モジュール３の現実の傾斜角を、時系列的にかつ累積的に記憶していく。

ステップＳ２−５において、第二の演算手段１２４は、ある瞬間の前後所定の時間内における傾斜角の平均値を算出し、それを用いて傾斜角を算出する。すなわち、当該ある瞬間を基準として、第三の記憶手段１２０が記憶している当該ある瞬間より前の所定の時間内の傾斜角と、同じく第三の記憶手段１２０が記憶している当該瞬間より後の所定の時間内の傾斜角の時間平均を用いる。第二の演算手段１２４が算出した傾斜角は、前記実施形態にかかる発電モジュール３の「理論的な（理論上の）傾斜角θ」に相当する。

ステップＳ２−６において、第一の演算手段１１２は、ある瞬間における現実の傾斜角から、第二の演算手段１２４が算出した傾斜角（すなわち理論上の傾斜角に相当する値）を差し引く。この差し引かれた値が、変形形態にかかる発電モジュール３の傾斜角の誤差となる。この傾斜角の誤差は、前記実施形態における傾斜角の誤差（現実の傾斜角と理論上の傾斜角の差）に相当する。

ステップＳ２−７において、第一の判定手段１１５は、第一の演算手段１１２が算出した傾斜角の誤差が、第二の閾値β以上の値であるか否かを判定する。この傾斜角の誤差が、第二の閾値β以上の値である場合には、第一の判定手段１１５は、ただちに、太陽追尾装置１ｂが正常に太陽を追尾することができなくなったと判定する（ステップＳ２−８へ）。そして、この場合には、ステップＳ２−８において、制御装置１０４は、太陽追尾装置１ｂの退避動作を行う。太陽追尾装置１ｂの退避動作については前述のとおりである。

ステップＳ２−７において、第一の判定手段１１５が、傾斜角の誤差が、第二の閾値β以上の値でないと判定した場合には、ステップＳ２−１０において、第一の判定手段１１５は、前記傾斜角の誤差が第一の閾値α以上の値であるか否かを判定する。

ステップＳ２−１０において、第一の演算手段１１２が算出した傾斜角の誤差が、第一の閾値α以上であって第二の閾値β未満である場合には、ステップＳ２−１１において、計数手段１１０は、その記憶内容（カウンタ変数ｎ）に「１」を加える。

ステップＳ２−１２において、第二の判定手段１１６は、計数手段１１０の記憶内容（カウンタ変数ｎ）が、所定の値以上であるか否かを判定する。すなわち、第二の判定手段１１６は、計時手段１１１が計時を開始してから所定の時間以内に、カウンタ変数ｎの値が所定の値を超えたか否かを判定する。

計数手段１１０の記憶内容（カウンタ変数ｎ）が所定の値以上であれば、第一の判定手段１１５は、Ｓ２−１３において、太陽追尾装置１ｂが正常に（換言すると高い精度で）太陽を追尾することが困難となったと判定する。そして、ステップＳ２−１４において、制御装置１０４は、太陽追尾装置１ｂの退避動作を行う。

退避動作を開始してから所定の時間を経過するまでは（ステップＳ２−１５において「Ｎｏ」）、制御装置１０４は、太陽追尾装置１ｂの退避動作を継続する（ステップＳ２−１４へ）。退避動作を開始してから所定の時間を経過した場合には（ステップＳ２−１５において「Ｙｅｓ」）、制御装置１０４は、ステップＳ２−１６において、退避動作を解除して、太陽の追尾を再開する。そしてステップＳ２−１に戻る。

ここでいう「退避動作を開始してから所定の時間」とは、風が止むまでの時間である。すなわち、風が止むまでの間は太陽追尾動作を停止する。この風が止むまでの時間は、地理的条件や季節的条件などによって相違する。したがって、この「退避動作を開始してから所定の時間」は、これらの条件を考慮して適宜設定してやればよい。このように、風が吹いている間に、太陽追尾装置に退避動作をとらせることにより、太陽追尾装置の経年劣化の進行を防止または抑制することができる。

第二の判定手段１１６が、計数手段１１０の記憶内容（カウンタ変数ｎ）が所定の値未満であると判定した場合には、第一の判定手段１１５は、太陽追尾装置１ｂは太陽を正常に（換言すると高い精度で）追尾ができていると判定する。したがって、制御装置１０４は、太陽追尾装置１ｂの太陽追尾動作を継続する。

ステップＳ２−１２において、第二の判定手段１１６は、計数手段１１０の記憶内容（カウンタ変数ｎ）が、所定の値以上でないと判定した場合には、ステップＳ２−１７において、計時手段１１１は、計時開始（ステップＳ２−２）から所定の時間が経過したかを判定する。計時開始から所定の時間が経過していない場合には（ステップＳ２−１７において「Ｎｏ」）、ステップＳ２−３に戻り、傾斜角の測定・記憶以降の動作を繰り返す。計時開始から所定の時間が経過した場合には、計時手段１１１はステップＳ２−１８において計時を終了し、ステップＳ２−１に戻る。そして計数手段１１０の記憶内容を初期化し（ステップＳ２−１）、以降の動作を繰り返す。

所定の時間（期間）ごとに、ある瞬間における発電モジュール３の傾斜角と、その前後の所定の時間内における傾斜角の平均を用いた傾斜角との差が、一回でも第二の閾値β以上の値になった場合には、第一の判定手段１１５は、太陽追尾装置１ｂが正常に太陽を追尾できなくなったとただちに判定する。そして、第一の判定手段１１５が、太陽追尾装置１ｂが正常に太陽を追尾できなくなったと判定した場合には、制御装置１０４は、太陽追尾装置１ｂに退避動作をとらせる。このように、太陽追尾装置１ｂが太陽を追尾できなくなったと判定された場合に、退避動作をとらせることによって、太陽追尾装置１ｂの経年劣化を防止する。

このように、前記本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａのように、傾斜角の理論値を用いる態様に代えて、平均値から傾斜角を求める態様であっても、本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置１ａおよび太陽追尾装置１ａの制御方法と同様の作用効果を奏することができる。

また、変形形態にかかる太陽追尾装置１ｂは、前記実施形態にかかる太陽追尾装置１ａと異なり、発電モジュール３の理論的な（理論上の）傾斜角を算出し記憶する必要がない。したがって、太陽追尾装置のシステムの簡略化を図ることができる。

以上、本発明の各種実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に何ら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能であることはいうまでもない。

本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置を備える太陽光発電装置の構成を、模式的に示した外観斜視図およびブロック図である。 第一の閾値αと第二の閾値βの関係を示したグラフである。 本発明の実施形態にかかる太陽追尾装置の制御方法の流れを模式的に示したフローチャートである。 本発明の実施形態にかかる陽追尾装置の退避動作を模式的に示した平面図である。 本発明の変形形態にかかる太陽追尾装置を備える太陽光発電装置の構成を、模式的に示した外観斜視図およびブロック図である。 本発明の変形形態にかかる太陽追尾装置の制御方法の流れを模式的に示したフローチャートである。

符号の説明

１ａ，１ｂ 太陽追尾装置
１０１ 支柱
１０２ 水平方向回転駆動機構
１０３ 傾斜角方向駆動機構
１０３１ 支持軸
１０４ 制御装置（制御盤）
１０５ 傾斜角測定手段
１０６ 風速測定手段
１１０ 計数手段
１１１ 計時手段
１１２ 第一の演算手段
１１３ 第一の記憶手段
１１４ 第二の記憶手段
１１５ 第一の判定手段
１１６ 第二の判定手段
１１７ 出力手段
１２０ 第三の記憶手段
１２４ 第二の演算手段
２ａ，２ｂ 太陽光発電装置
３ 発電モジュール

Claims (5)

1. 発電モジュールを太陽を追尾可能に支持する太陽追尾装置であって、前記発電モジュールの現実の傾斜角を測定する傾斜角測定手段と、前記発電モジュールの理論上の傾斜角を記憶する第一の記憶手段と、前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差を演算する第一の演算手段と、前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差を算出する瞬間の風速を測定する風速測定手段と、前記第一の演算手段が算出した差の風速に応じた閾値を記憶する第一の記憶手段と、前記第一の演算手段が算出した差が風速に応じた閾値以上であるか否かを判定する第一の判定手段と、を備え、前記第一の演算手段が算出した差が該差が発生した瞬間における風速に応じた閾値以上である場合には、前記発電モジュールに掛かる風圧が小さくなるような退避動作を行うことを特徴とする太陽追尾装置。
2. 前記閾値は、第一の閾値と該第一の閾値より大きい値である第二の閾値とからなり、前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差が該差が発生した瞬間の風速に対応した前記第二の閾値以上となった場合には、ただちに前記発電モジュールに掛かる風圧が小さくなるような退避動作を行い、所定の時間内に前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差が該差が発生した瞬間の風速に対応した第一の閾値以上第二の閾値未満となった回数が所定の回数に達した場合には、一時的に前記発電モジュールに掛かる風圧が小さくなるような退避動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の太陽追尾装置。
3. 前記第一の閾値および前記第二の閾値は、風速に対応した前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差の許容値であって、風速を変数とする関数で与えられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽追尾装置。
4. 前記第一の閾値は、（第一の閾値）＝±（ａ_１＋ｂ_１Ｖ^２）で与えられ、前記第二の閾値は、（第二の閾値）＝±（ａ_２＋ｂ_２Ｖ^２）で与えられるものであって、前記Ｖは風速であり、前記ａ_１、前記ｂ_１、前記ａ_２、前記ｂ_２は定数であり、ａ_１＜ａ_２を充足するとともに、ｂ_１＜ｂ_２またはｂ_１＝ｂ_２を充足することを特徴とする請求項３に記載の太陽追尾装置。
5. 請求項１から請求項４に記載の太陽追尾装置の制御方法であって、前記発電モジュールの現実の傾斜角を測定するとともに傾斜角を測定する瞬間の風速を測定する段階と、前記発電モジュールの理論上の傾斜角と現実の傾斜角との差を演算する段階と、前記第一の演算手段が算出した差が風速に応じた閾値以上であるか否かを判定する段階と、前記第一の演算手段が算出した差が該差が発生した瞬間における風速に応じた閾値以上である場合には前記発電モジュールに掛かる風圧が小さくなるような退避動作を行う段階と、を備えることを特徴とする太陽追尾装置の制御方法。

Images