JP2010109078A - 太陽光追尾装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価かつ簡素な構造であって、季節や天候の相違のみならず、太陽熱や周囲環境の温度の影響を受けることなく、時間の経過とともに変化する太陽の位置に合わせて太陽光を高精度かつ高効率に自動で追尾する。
【解決手段】太陽光パネル１の前面に配置される光検出部２の集光レンズ２０に集光された光が照射される受光センサ２１を構成する複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・のオン／オフ状態の相違をもとに、制御部４の制御ＣＰＵ４４が太陽の位置を検出し、この位置に合わせて、集光レンズ２０からの光が複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・のうち原点受光トランジスタ２１０ａで受光するように追尾駆動部３が制御され、太陽光パネル１が光検出部２と一体で回動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電等に用いられる太陽光追尾装置に係り、特に、太陽光を高精度かつ高効率に自動で追尾することができる太陽光追尾装置に関する。

近年より、地球規模による森林の伐採、二酸化炭素の大量排出及び多大な電力消費等の事由に伴い、地球温暖化が環境問題として挙げられている。この問題を解消して環境を保護するにあたっては、太陽光の有効かつ効果的な利用が要望されている。

そこで、太陽光を利用する設備として、例えば、太陽光発電等の各種の設備が提案されている。しかしながら、太陽は、通常、日の出から日の入りまでの間に東から西に移動するのみならず、春分、夏至、秋分、冬至等の季節の相違に応じて南中方向の高度（正午時における最高度）が変化し、南又は北にも移動することになるため、太陽光発電等に用いられる太陽光パネル（ソーラーパネル）の受光面が、太陽の方位に常に向くように太陽光を追尾する必要があった。

前述のような太陽光の追尾機能を有する当該装置として、図４のシステム説明図に示す構成であって、太陽の軌跡計算プログラムにより太陽光を追尾しながらソーラーパネル５０１を回動させることができる太陽光追尾装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。

この太陽光追尾装置において、軌跡メモリ部５０７は、ソーラーパネル５０１に４つの方向（上下、左右）で対向配置される２対の光センサ５０２ａ、５０２ｂにて発生する抵抗値の電圧差（電位差）による所定時間内の変化と、ソーラーパネル５０１の方位の変化とをそれぞれ終日記憶し、太陽光の軌跡データを取得することができる。

また、追尾補正部５０６は、軌跡メモリ部５０７にて取得される太陽光の軌跡データを毎日更新するとともに、ソーラーパネル５０１の水平回転を行う水平駆動モータ５０３及び／又はソーラーパネル５０１の仰角回転を行う仰角駆動モータ５０４を回動させるようにモータ駆動部５０５を制御する。この制御により、２対の光センサ５０２ａ、５０２ｂにて発生する抵抗値の電圧差の誤差を補正しながら、その電圧差が等しくなるように太陽光を自動で追尾することができる。

特開２００７−１８０２５７号公報

背景技術に記載した特許文献１の太陽光追尾装置によれば、太陽光の自動による追尾を高精度で行うにあたって、軌跡メモリ部５０７が必須な構成部とされる。これにより、軌跡メモリ部５０７の制御は、パーソナルコンピュータ等の利用によるために複雑であるばかりでなく、例えば、当該装置の移設等に伴い、軌跡データの修正に多くの時間が費やされることから、その作業に煩雑さを有する難点があった。

また、追尾補正部５０６がモータ駆動部５０５を制御するにあたって、２対の光センサ５０２ａ、５０２ｂにて発生する抵抗値の電圧差をもとに生成する信号、例えば、制御信号は、通常、微少な電圧差であり、季節や天候の相違に伴い、太陽熱による抵抗値の変動に影響を生じさせるものである。これにより、制御信号を用いて大型なソーラーパネル５０１の回動（水平回転及び／又は仰角回転）を行うためには、複雑な構造のモータ駆動部５０５が必要とされ、コストが増大となる難点があった。

本発明は、これらの難点を解消するためになされたもので、安価かつ簡素な構造であって、季節や天候の相違のみならず、太陽熱や周囲環境の温度の影響を受けることなく、時間の経過とともに変化する太陽の位置に合わせて太陽光を高精度かつ高効率に自動で追尾することができる太陽光追尾装置を提供することを目的としている。

前述の目的を達成するため、本発明の第１の態様である太陽光追尾装置は、太陽光を電気に変換するための太陽光パネルと、太陽光パネルの前面に配置され太陽光が照射される光検出部と、太陽光パネルを光検出部と一体で回動制御し太陽光を追尾するための追尾駆動部と、光検出部からの出力信号をもとに太陽の位置を検出し追尾駆動部を制御するための制御部とを設けている。光検出部は、太陽光を集光するための集光レンズと、集光レンズに集光された光が照射される受光センサとを備えている。受光センサは、受光の有無に連動してオン／オフが切り換わる複数の受光トランジスタで構成されている。複数の受光トランジスタは、集光レンズの焦点面と垂直となる受光面の中央を原点として放射状に配置されている。

この第１の態様によれば、太陽光パネルの前面に配置される光検出部の集光レンズに集光された光を、集光レンズの焦点面と垂直となる受光面の中央を原点として放射状に配置される複数の受光トランジスタのうち少なくとも何れか１の当該受光トランジスタに高精度かつ高確率で受光させることができる。

また、本発明の第２の態様である太陽光追尾装置は、本発明の第１の態様において、複数の受光トランジスタは、原点に配置される原点受光トランジスタを有している。制御部は、複数の受光トランジスタの位置情報を記憶するための記憶回路と、複数の受光トランジスタのオン／オフ状態を検出するための検出回路と、記憶回路から読み出される位置情報と検出回路の検出結果とをもとに太陽の位置を検出し、集光レンズからの照射光が原点受光トランジスタに受光されるように追尾駆動部を制御するための制御ＣＰＵとを備えている。

この第２の態様によれば、季節や天候の相違のみならず、太陽熱や周囲環境の温度の影響を受けることなく、時間の経過とともに変化する太陽の位置に合わせて太陽光を高精度かつ高効率に自動で追尾することができる。

また、本発明の第３の態様である太陽光追尾装置は、本発明の第２の態様において、太陽光パネルの受光面は、複数のトランジスタの受光面と平行した位置に設けられている。制御ＣＰＵは、太陽光による太陽光パネルの受光面への入射角が直角になるように追尾駆動部を制御するものである。

この第３の態様によれば、太陽光による太陽光パネルの受光面への入射角が直角になるため、太陽光パネルにおいて太陽光を電気に変換するにあたり、その変換損失の値が抑えられ、太陽光の有効かつ効果的な利用が可能となる。

また、本発明の第４の態様である太陽光追尾装置は、本発明の第１の態様乃至第３の態様において、集光レンズは、複数の受光トランジスタへの照射光の大きさが当該受光トランジスタの直径以下となる焦点位置に設けられるものである。

この第４の態様によれば、集光レンズからの照射光を、複数の受光トランジスタのうち何れか１の当該受光トランジスタに高精度かつ高確率で受光させることができることから、太陽の位置検出及び追尾動作についても、高精度かつ高確率にて行うことができる。

本発明の太陽光追尾装置によれば、軌跡データの取得（修正）機構のような複雑な構造を必要とせず安価かつ簡素な構造であって、集光レンズからの照射光の受光の有無に連動して切り換わる受光センサのオン／オフ状態の相違をもとに、季節や天候の相違のみならず、太陽熱や周囲環境の温度の影響を受けることなく、時間の経過とともに変化する太陽の位置に合わせて太陽光を高精度かつ高効率に自動で追尾することができる。

また、本発明の太陽光追尾装置によれば、太陽光パネルにおいて太陽光を電気に変換するにあたり、その変換損失の値が抑えられ、太陽光の有効かつ効果的な利用が可能となる。

以下、本発明の太陽光追尾装置を適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。

図１（Ａ）は、本発明の実施例による太陽光追尾装置の具体的な構成を示すシステム説明図である。この太陽光追尾装置には、太陽光を電気（電気信号）に変換するための太陽光パネル１と、太陽光パネル１の受光面１ａ側である当該パネルの前面に配置、例えば、フレーム固定により当該パネルと一体で設けられ、太陽光が照射される光検出部２と、（時間の経過とともに変化する太陽の位置に合わせて）太陽光パネル１を光検出部２と一体で回動制御し太陽光を追尾するための追尾駆動部３と、光検出部２からの出力信号をもとに追尾駆動部３を制御するための制御部４とが設けられている。

前述の構成各部について具体的に説明するにあたり、太陽光パネル１は、地表面のみならず、戸建住宅の屋根や集光住宅の屋上部等に設置されるものであって、例えば、結晶系（単結晶、多結晶）太陽電池、アモルファス太陽電池、化合物系太陽電池等で構成され、図１（Ｂ）の概略外観図に示すように、受光面１ａに入射される太陽光を電気に変換するための複数の発電モジュール１０、１０、１０、・・・が備えられている。

なお、太陽光パネル１の形状としては、図１（Ｂ）に示すような四角形状に限定されるものではなく、受光面積を大きく確保するにあたり、例えば、四角形状の２枚の当該パネルが異なる角度で重ね合わされた形状（十字形状）であってもよい。

光検出部２は、太陽光を集光するための集光レンズ２０と、集光レンズ２０に集光された光（スポット光）が照射される受光センサ２１とを備えており、設置位置は、太陽光パネル１の受光面１ａ側である当該パネルの前面であって、この受光面１ａと受光センサ２１の受光面２１ａとが平行となる位置に設けられている。ここでは、図１（Ｂ）に示すように、太陽光パネル１の中央上部に設けられているものとする。

ここで、集光レンズ２０は、通常、透明で肉厚なレンズで形成され、太陽の像を結像し、太陽光の入射損失値を最大限に抑えて集光させた光を、焦点面２０ａから受光センサ２１の受光面２１ａに高精度かつ高効率で照射するためのものである。

受光センサ２１は、図１（Ｃ）の平面図に示すように、受光の有無に連動してオン／オフが切り換わる複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・で構成されている。この受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・は、図１（Ｄ）の座標図に示すように、原点受光トランジスタ２１０ａを中心に直交されるＸ軸及びＹ軸のそれぞれの方向へ放射状に配置されている。なお、Ｘ軸は、太陽の方位として、日の出及び日の入りの東西の水平方向に対応している一方、Ｙ軸は、太陽の方位として、季節の相違によって変化する当該太陽の高さ（経度角）である南北の仰角方向に対応するものであり、Ｘ軸及びＹ軸の交点を原点Ｐ0（０，０）とする。

なお、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・は、図１（Ｄ）に示すように、原点Ｐ0（０，０）からＸ軸方向及びＹ軸方向の座標Ｐxy（ｘ，ｙ）にそれぞれ割り当てた所定の位置に設けられている。

また、集光レンズ２０は、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・への照射光の大きさが当該受光トランジスタの直径以下となる位置に焦点面２０ａが設けられており、この焦点面２０ａと受光面２１ａとの距離は一定に保持されるものである。

追尾駆動部３は、太陽光パネル１を光検出部２と一体で、水平回転軸３０ａによって太陽の方位である東西の水平方向に回転させるための水平回転駆動回路３０と、同様に太陽光パネル１を光検出部２と一体で、仰角回転軸３１ａによって太陽の方位である南北の仰角方向に回転させるための仰角回転駆動回路３１とを備えている。

なお、追尾駆動部３の水平回転駆動回路３０及び仰角回転駆動回路３１はそれぞれ、その態様として、例えば、ＤＣモータ、ＡＣモータ、ステッピングモータ等の各種の当該モータや油圧制御機構で構成され、前述の回転軸３０ａ、３１ａを回動（水平回転、仰角回転）させることができる。

制御部４には、記憶回路４０、タイマ４１、検出回路４２、追尾制御回路４３及び制御ＣＰＵ４４が備えられている。

この制御部４において、記憶回路４０は、制御ＣＰＵ４４によって制御され、季節に応じて統計的に異なる太陽の日の出時間及び日の入り時間をそれぞれ記憶するとともに、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・の位置情報を、図１（Ｄ）に示す原点Ｐ0（０，０）からＸ軸方向及びＹ軸方向の座標Ｐxy（ｘ，ｙ）に割り当てて記憶する、例えば、マップデータとして記憶するためのものである。

なお、記憶回路４０は、その態様として、例えば、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の各種の記憶・保存媒体で構成されている。

タイマ４１は、制御ＣＰＵ４４によって制御され、記憶回路４０に記憶される太陽の日の出時間から日の入り時間までを計時するためのものである。

検出回路４２は、制御ＣＰＵ４４によって制御され、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・のオン／オフ状態を検出するためのものであり、この検出動作は、タイマ４１にて計時される後述の一定のタイミングで行われるものとされる。

追尾制御回路４３は、制御ＣＰＵ４４によって制御され、太陽光パネル１を光検出部２と一体で、太陽の方位である東西の水平方向に回転させるにあたり、追尾駆動部３の水平回転駆動回路３０を回動制御するとともに、同様に太陽光パネル１を光検出部２と一体で、太陽の方位である南北の仰角方向に回転させるにあたり、追尾駆動部３の仰角回転駆動回路３１を回動制御するためのものである。

制御ＣＰＵ４４は、制御部４の構成各部を制御するためのものである。具体的な制御として、制御ＣＰＵ４４は、記憶回路４０に記憶される太陽の日の出時間を始期としてタイマ４１の計時機能を能動にすることができる。また、制御ＣＰＵ４４は、記憶回路４０から読み出される位置情報と検出回路４２の検出結果とをもとに太陽の位置を検出し、光検出部２の集光レンズ２０からの照射光が（受光センサ２１の複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・を構成する）原点受光トランジスタ２１０ａで受光されるように追尾制御回路４３を制御することができる。

なお、制御部４において、記憶回路４０が有する前述の記憶機能、タイマ４１が有する前述の計時機能及び検出回路４２が有する前述の検出機能はそれぞれ、制御ＣＰＵ４４の回路内に備えることもできる。この構成によれば、制御部４の回路構成が簡素化されることになり、コストを抑えることができる。

また、制御部４において、追尾制御回路４３は、制御部４内に備えられる態様に限定されるものではなく、例えば、制御部４とは別途のコントローラ（図示せず。）として設けることもできる。

このように構成された本発明の実施例による太陽光追尾装置において、以下、太陽光の具体的な追尾動作について、図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の各図のみならず、図２及び図３をそれぞれ参照して説明する。なお、図２は、光検出部２の集光レンズ２０に集光され、受光センサ２１の受光面２１ａに受光される光の一態様を示す説明図である。また、図３は、太陽光の具体的な追尾動作を示すフローチャート図である。

図１（Ａ）に示す太陽光追尾装置において、制御部４の制御ＣＰＵ４４は、記憶回路４０に記憶された太陽の日の出時間を始期として待機状態から受光スタンバイ状態に遷移し、タイマ４１の計時機能を能動にするとともに、装置電源を投入（詳述せず。）する（ステップＳＴ1、ＳＴ2、ＳＴ3）。

なお、前述の待機状態から受光スタンバイ状態への遷移動作は、その制御として、制御部４の記憶回路４０に記憶された太陽の日の出時間の検出がトリガとなる態様に限定されるものではなく、例えば、人為的な遷移操作（詳述せず。）をトリガとして、これを検出した制御ＣＰＵ４４が遷移動作を行う態様であってもよい。

また、前述の装置電源が投入されると、太陽光パネル１及び光検出部２の構成各部がそれぞれ能動（詳述せず。）になり、前述の受光スタンバイ状態から受光検出状態に遷移し、光検出部２の集光レンズ２０に集光され、前日の太陽の日の入り時間でその動作が停止し所定のスタート位置、例えば、太陽の方位である東向きの動作端で予め待機している太陽光パネル１の前面に配置された（光検出部２の受光部２１を構成する）複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・の受光面２１ａへの受光動作が開始されることになる（ステップＳＴ4）。

さらに、前述の装置電源が投入されると、制御部４の検出回路４２は、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・のオン／オフ状態を、一定のタイミング、例えば、タイマ４１にて計時される１０〜１５分毎に検出し、この検出結果を制御ＣＰＵ４４に送出する（ステップＳＴ5）。なお、前述の一定のタイミングは、制御ＣＰＵ４４の制御によって、任意に設定・変更可能な時間である。

制御部４の制御ＣＰＵ４４は、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・のうち、検出回路４２の検出結果をもとに受光中であるオン状態の少なくとも何れか１の受光トランジスタ２１０に割り当てられた位置情報を、記憶回路４０に記憶された図１（Ｄ）に示す例えば、マップデータから読み出すことができる。

この後、制御部４の制御ＣＰＵ４４は、受光中であるオン状態の少なくとも何れか１の受光トランジスタ２１０の位置情報と原点Ｐ0（０，０）の原点受光トランジスタ２１０ａの位置情報とをもとに、図２に示すように、集光レンズ２０の焦点面２０ａから原点受光トランジスタ２１０ａの受光面２１ａへの基準照射線Ｌ0と、同様な集光レンズ２０の焦点面２０ａからオン状態の受光トランジスタ２１０の受光面２１ａへの実行照射線Ｌ1との角度θを算出する。ここで、算出された角度θは、受光センサ２１の向きに対する太陽の方位のズレ、すなわち、東西の水平方向及び／又は南北の仰角方向のズレの大きさとなって、太陽の位置（現在位置）が検出されることになる（ステップＳＴ6）。

また、制御部４の制御ＣＰＵ４４は、前述の算出された角度θが０°となり、オン状態の受光トランジスタ２１０が原点受光センサ２１０ａとなるような補正を行うために追尾制御回路４３を制御し、この追尾制御回路４３によって、追尾駆動部３の水平回転駆動回路３０及び／又は仰角回転駆動回路４１を回動制御させることができる。すなわち、太陽光パネル１を光検出部２と一体で、太陽の方位である東西の水平方向への回転及び／又は太陽の方位である南北の仰角方向への回転を行うことができ、その状態が、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・のオン／オフ状態を検出する次回の検出時までの一定のタイミングとされる前述の１０〜１５分間保持されることになる（ステップＳＴ7）。

ここまでの制御によって、前述の基準照射線Ｌ0と実行照射線Ｌ1とが一致し、その角度θが０°になることから、光検出部２の集光レンズ２０からの照射光は、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・のうち原点受光トランジスタ２１０ａで受光され、この原点受光トランジスタ２１０ａがオン状態になる。これにより、時間の経過とともに変化する太陽の位置に合わせて太陽光を高精度かつ高効率に自動で追尾することができる。

また、太陽光パネル１の受光面１ａは、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・の受光面２１ａと平行した位置に設けられ、その状態が保持されており、太陽光による太陽光パネル１の受光面１ａへの入射角が直角（∠Ｒ）になる。これにより、太陽光パネル１において太陽光を電気に変換するにあたり、その変換損失の値が抑えられ、太陽光の有効かつ効果的な利用が可能となる。

なお、制御部４の制御ＣＰＵ４４は、前述のステップＳＴ5〜ＳＴ7までの制御動作を、タイマ４１にて計時される記憶回路４０に記憶された太陽の日の入り時間を終期として、この終期が経過するまでの間繰り返すことができる（ステップＳＴ8）。

ここで、前述のステップＳＴ5〜ＳＴ7までの制御動作が行われているとき、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・における受光動作が停止する、例えば、天候が晴天から曇りや雨天に変わり当該受光トランジスタがオン状態に切り換わらずにオフ状態で保持されている場合、これを検出した制御部４の制御ＣＰＵ４４は、ステップＳＴ7による追尾動作を停止する一方、例えば、タイマ４１にて計時される一定のタイミング、例えば、１６分毎で所定の角度、例えば、３°だけ太陽光パネル１を回転（水平回転及び／又は仰角回転）させる見込み動作を行い、この後、天候が晴天に変わった場合には、ステップＳＴ7による追尾動作を再開させることができる。

また、制御部４の制御ＣＰＵ４４は、太陽の日の入り時間を検出すると、太陽光パネル１を光検出部２と一体で、所定のスタート位置、例えば、太陽の方位である東向きの動作端に待機させ、さらには、装置電源の投入を終了することができ、前述の受光検出・追尾動作状態から待機状態に遷移（復旧）する（ステップＳＴ9、ＳＴ10）。

なお、前述の受光検出・追尾動作状態から待機状態への遷移（復旧）動作は、その制御として、制御部４の記憶回路４０に記憶された太陽の日の入り時間の検出がトリガとなる態様に限定されるものではなく、例えば、人為的な遷移操作（詳述せず。）をトリガとして、これを検出した制御ＣＰＵ４４が遷移（復旧）動作を行う態様であってもよい。

前述までの説明から明らかなように、本発明の実施例による太陽光追尾装置においては、太陽光パネル１の前面に配置される光検出部２の集光レンズ２０に集光された光が照射される受光センサ２１を構成する複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・のオン／オフ状態の相違をもとに、制御部４の制御ＣＰＵ４４が太陽の位置を検出し、この位置に合わせて、集光レンズ２０からの光が複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・のうち原点受光トランジスタ２１０ａで受光するように追尾駆動部３が制御され、太陽光パネル１が光検出部２と一体で回動する。

これにより、軌跡データの取得（修正）機構のような複雑な構造を必要とせず安価かつ簡素な構造であって、集光レンズ２０からの照射光の受光の有無に連動して切り換わる受光センサ２１を構成する複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・のオン／オフ状態の相違をもとに、季節や天候の相違のみならず、太陽熱や周囲環境の温度の影響を受けることなく、時間の経過とともに変化する太陽の位置に合わせて太陽光を高精度かつ高効率に自動で追尾することができることから、例えば、移動式発電装置や災害時における独立電源として利用でき、さらには、太陽光を鏡面で集光して熱源を取り出す太陽光ボイラーやタービン等にも応用することができる。

また、太陽光による太陽光パネル１の受光面１ａへの入射角が直角になるため、太陽光を電気に変換するにあたり、その変換損失の値が抑えられ、太陽光の有効かつ効果的な利用が可能となる。

さらに、光検出部２において、集光レンズ２０の焦点面２０ａと受光センサ２１の受光面２１ａとの距離は、一定に保持されているため、集光レンズ２０の作用として焦点調整を行うことにより、複数の受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・に受光される光の大きさを可変させることができるばかりでなく、この受光トランジスタ２１０、２１０、２１０、・・・の配置間隔及びその直径を変更することによって、より簡単に太陽光を高精度かつ高効率に自動で追尾することもできる。

なお、本発明の太陽光追尾装置においては、特定の実施の形態をもって説明してきたが、この形態に限定されるものでなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られた如何なる構成の当該装置であっても採用できるということはいうまでもないことである。

図１（Ａ）は、本発明の実施例による太陽光追尾装置の具体的な構成を示すシステム説明図である。また、図１（Ｂ）は、本発明の実施例による太陽光追尾装置において、太陽光パネルの外観構成を示す概略構成図である。また、図１（Ｃ）は、本発明の実施例による太陽光追尾装置において、光検出部の受光センサを構成する複数の受光トランジスタを示す平面図である。さらに、図１（Ｄ）は、本発明の実施例による太陽光追尾装置において、光検出部の受光センサを構成する複数の受光トランジスタの座標位置を示す座標図である。 図２は、本発明の実施例による太陽光追尾装置において、光検出部の集光レンズに集光され、受光センサの受光面に受光される光の一態様を示す説明図である。 図３は、本発明の実施例による太陽光追尾装置において、太陽光の具体的な追尾動作を示すフローチャート図である。 図４は、背景技術として記載した従来例の太陽光追尾装置の構成を示すシステム説明図である。

符号の説明

１……太陽光パネル
１ａ……受光面
２……光検出部
２０……集光レンズ
２０ａ……焦点面
２１……受光センサ
２１ａ……受光面
２１０、２１０、２１０、・・・……複数の受光トランジスタ
２１０ａ……原点受光トランジスタ
３……追尾駆動部
４……制御部
４０……記憶回路
４２……検出回路
４４……制御ＣＰＵ

Claims (4)

1. 太陽光を電気に変換するための太陽光パネルと、前記太陽光パネルの前面に配置され前記太陽光が照射される光検出部と、前記太陽光パネルを前記光検出部と一体で回動制御し前記太陽光を追尾するための追尾駆動部と、前記光検出部からの出力信号をもとに太陽の位置を検出し前記追尾駆動部を制御するための制御部とを設け、
   前記光検出部は、前記太陽光を集光するための集光レンズと、前記集光レンズに集光された光が照射される受光センサとを備え、
   前記受光センサは、受光の有無に連動してオン／オフが切り換わる複数の受光トランジスタで構成され、
   前記複数の受光トランジスタは、前記集光レンズの焦点面と垂直となる受光面の中央を原点として放射状に配置されることを特徴とする太陽光追尾装置。
2. 前記複数の受光トランジスタは、前記原点に配置される原点受光トランジスタを備え、 前記制御部は、前記複数の受光トランジスタの位置情報を記憶するための記憶回路と、前記複数の受光トランジスタのオン／オフ状態を検出するための検出回路と、前記記憶回路から読み出される位置情報と前記検出回路の検出結果とをもとに前記太陽の位置を検出し、前記集光レンズからの照射光が前記原点受光トランジスタに受光されるように前記追尾駆動部を制御するための制御ＣＰＵとを備えることを特徴とする請求項１記載の太陽光追尾装置。
3. 前記太陽光パネルの受光面は、前記複数の受光トランジスタの受光面と平行した位置に設けられ、
   前記制御ＣＰＵは、前記太陽光による前記太陽光パネルの受光面への入射角が直角となるように前記追尾駆動部を制御することを特徴とする請求項２記載の太陽光追尾装置。
4. 前記集光レンズは、前記複数の受光トランジスタへの照射光の大きさが当該受光トランジスタの直径以下となる焦点位置に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち何れか１項記載の太陽光追尾装置。

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