JP2014116360A - Solar panel unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽パネルユニットに関し、特に太陽パネルの発電出力の低下対策に係るものである。 The present invention relates to a solar panel unit, and particularly relates to measures for reducing the power generation output of a solar panel.
従来より、太陽パネルの受光面が太陽の方向を向くように太陽パネルを回転させる太陽パネルユニットが知られている。そして、これらの太陽パネルユニットの中には、特許文献１に示すように、日没から日の出前までの間に太陽パネルを逆方向へ回転させて、太陽パネルの受光面を日の出時の最適な向きへ戻しておくものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a solar panel unit that rotates a solar panel so that a light receiving surface of the solar panel faces the sun is known. And in these solar panel units, as shown in Patent Document 1, the solar panel is rotated in the reverse direction from sunset to before sunrise, so that the light receiving surface of the solar panel is optimal for sunrise. There is something to return to the direction.
しかしながら、太陽パネルユニットが、太陽パネルで発生した電力の一部を太陽パネルユニットの電源電力として利用するように構成されている場合、日没から日の出前までの間は太陽パネルが発電を行わないため、太陽パネルの受光面を逆方向へ回転させることができない。 However, when the solar panel unit is configured to use part of the power generated by the solar panel as the power source power of the solar panel unit, the solar panel does not generate power from sunset to before sunrise. Therefore, the light receiving surface of the solar panel cannot be rotated in the reverse direction.
太陽が東側から昇ってくるにもかかわらず、太陽パネルの受光面が西向きのままであるため、日の出時の太陽パネルの日射量が不足してしまい、太陽パネルユニットが駆動せず、太陽パネルの受光面を日の出時の最適な向きへ戻すのに時間がかかるという問題がある。 Despite the sun rising from the east side, the solar panel's light-receiving surface remains facing west, so the solar panel's solar radiation at sunrise is insufficient, the solar panel unit does not drive, There is a problem that it takes time to return the light receiving surface to the optimum orientation at sunrise.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽パネルで発生した電力の一部を駆動電力として利用する太陽パネルユニットにおいて、次の日の出時に、できるだけ早く太陽パネルユニットを駆動させ、太陽パネルの受光面を日の出時の最適な向きにすることにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a solar panel unit that uses a part of electric power generated in the solar panel as driving power, and at the next sunrise, the solar panel unit is made as soon as possible. It is to drive the solar panel so that the light receiving surface of the solar panel is in the optimum orientation at sunrise.
第１の発明は、太陽パネル（20）と、該太陽パネル（20）を回転自在に支持する支持機構（30）と、前記太陽パネル（20）を回転させる駆動機構（40）と、前記太陽パネル（20）で発生した電力の一部を電源電力として前記駆動機構（40）を制御する制御部（70）とを有し、前記制御部（70）は、前記太陽パネル（20）の受光面（21）が太陽の方向を向くように前記太陽パネル（20）を回転させる第１操作部（73）と、日没前に前記第１操作部（73）に代わって前記太陽パネル（20）の受光面（21）が日没前の太陽よりも東側を向くように前記太陽パネル（20）を逆方向へ回転させる第２操作部（74）とを備えている太陽パネルユニットである。 The first invention includes a solar panel (20), a support mechanism (30) that rotatably supports the solar panel (20), a drive mechanism (40) that rotates the solar panel (20), and the sun A control unit (70) for controlling the drive mechanism (40) using a part of the power generated in the panel (20) as power supply power, and the control unit (70) receives light from the solar panel (20). A first operating portion (73) for rotating the solar panel (20) so that the surface (21) faces the sun; and the solar panel (20) instead of the first operating portion (73) before sunset. ) Is a solar panel unit provided with a second operation section (74) for rotating the solar panel (20) in the reverse direction so that the light receiving surface (21) faces the east side of the sun before sunset.
第１の発明では、日の出後に太陽パネル（20）が発電を開始すると、太陽パネル（20）から制御部（70）へ電力が供給される。制御部（70）は、太陽パネル（20）から電力が供給されている間、制御部（70）の第１操作部（73）が駆動機構（40）を制御し、太陽パネル（20）の受光面（21）が太陽の方向を向くように前記太陽パネル（20）を回転させる。そして、日没前になると、第１操作部（73）に代わって第２操作部（74）が駆動機構（40）を制御し、太陽パネル（20）の受光面（21）が日没前の太陽よりも東側を向くように太陽パネル（20）を逆方向へ回転させる。 In 1st invention, if a solar panel (20) starts an electric power generation after sunrise, electric power will be supplied to a control part (70) from a solar panel (20). While the electric power is supplied from the solar panel (20), the control unit (70) controls the drive mechanism (40) by the first operation unit (73) of the control unit (70), and the solar panel (20) The solar panel (20) is rotated so that the light receiving surface (21) faces the sun. Then, before sunset, the second operating unit (74) controls the drive mechanism (40) instead of the first operating unit (73), and the light receiving surface (21) of the solar panel (20) Rotate the solar panel (20) in the opposite direction to face the east side of the sun.
第２の発明は、第１の発明において、前記制御部（70）の第２操作部（74）は、日没前に前記太陽パネル（20）の受光面（21）が日の出時に発電可能な方向を向くように前記太陽パネル（20）を逆方向へ回転させる。 In a second aspect based on the first aspect, the second operation section (74) of the control section (70) can generate power when the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is sunrise before sunset. The solar panel (20) is rotated in the opposite direction to face the direction.
第２の発明では、日没前になると、第１操作部（73）に代わって第２操作部（74）が駆動機構（40）を制御し、日没前に太陽パネル（20）の受光面（21）が日の出時に発電可能な方向を向くようになる。 In the second invention, when it is before sunset, the second operation unit (74) controls the drive mechanism (40) instead of the first operation unit (73), and the solar panel (20) receives light before sunset. The face (21) faces in the direction that can generate electricity at sunrise.
第３の発明は、第２の発明において、前記制御部（70）の第２操作部（74）は、日没前に前記太陽パネル（20）の受光面（21）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態よりも東側を向くように前記太陽パネル（20）を逆方向へ回転させる。 According to a third aspect, in the second aspect, the second operation unit (74) of the control unit (70) is configured so that the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is on the east side or the west side before sunset. The solar panel (20) is rotated in the opposite direction so as to face the east side rather than the state not facing the side.
第３の発明では、日没前になると、第１操作部（73）に代わって第２操作部（74）が駆動機構（40）を制御し、日没前に太陽パネル（20）の受光面（21）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態よりも東側を向くようになる。 In the third invention, when it is before sunset, the second operation unit (74) controls the drive mechanism (40) instead of the first operation unit (73), and the solar panel (20) receives light before sunset. Face (21) faces east rather than east or west.
第４の発明は、第２の発明において、前記制御部（70）の第２操作部（74）は、日没前に前記太陽パネル（20）の受光面（21）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態になるように前記太陽パネル（20）を逆方向へ回転させる。 According to a fourth invention, in the second invention, the second operation unit (74) of the control unit (70) is configured so that the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is on the east side or the west side before sunset. The solar panel (20) is rotated in the reverse direction so as not to face the side.
第４の発明では、日没前になると、第１操作部（73）に代わって第２操作部（74）が駆動機構（40）を制御し、日没前に太陽パネル（20）の受光面（21）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態になる。 In the fourth invention, when it is before sunset, the second operation unit (74) controls the drive mechanism (40) instead of the first operation unit (73), and the solar panel (20) receives light before sunset. The face (21) will not face either the east or west side.
第５の発明は、第１から第４の何れか１つの発明において、前記駆動機構（40）は、空気袋（43）と、該空気袋（43）へ圧縮空気を吐出する空気圧縮機（45）と、前記制御部（70）の制御に基いて前記空気袋（43）及び前記空気圧縮機（45）の連通状態を切り換える電磁弁（47）とを備え、前記電磁弁（47）が空気袋（43）及び空気圧縮機（45）を連通する第１位置のときに前記空気袋（43）が伸長して前記太陽パネル（20）を回転させ、前記電磁弁（47）が空気袋（43）を大気開放にする第２位置のときに空気袋（43）が収縮して前記太陽パネル（20）を逆転させ、前記電磁弁（47）が空気袋（43）及び空気圧縮機（45）を非連通にする第３位置のときに前記空気袋（43）の収縮が停止して記太陽パネル（20）の向きを保持させるように構成され、前記制御部（70）は、前記第２操作部（74）が前記太陽パネル（20）を所定の向きにしてから日没直前までの間に前記第３位置で保持するように前記電磁弁（47）を制御する保持制御部（76）を備えている。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the drive mechanism (40) includes an air bag (43) and an air compressor that discharges compressed air to the air bag (43) ( 45) and an electromagnetic valve (47) for switching the communication state of the air bag (43) and the air compressor (45) based on the control of the control unit (70), the electromagnetic valve (47) When the air bag (43) and the air compressor (45) communicate with each other at the first position, the air bag (43) extends to rotate the solar panel (20), and the solenoid valve (47) When the air bag (43) is in the second position to open the air (43), the air bag (43) contracts to reverse the solar panel (20), and the electromagnetic valve (47) 45) is configured to stop the contraction of the air bag (43) and maintain the orientation of the solar panel (20) at the third position where the communication is not performed. The part (70) is configured so that the second operating part (74) holds the solar panel (20) in a predetermined direction and holds the solenoid valve (47) in the third position immediately before sunset. A holding control unit (76) for controlling.
第５の発明では、制御部（70）の第２操作部（74）が、第１操作部（73）に代わって駆動機構（40）を制御して、太陽パネル（20）の受光面（21）を日没前の太陽よりも東側を向くようにした後、日没直前になるまでの間に制御部（70）の保持制御部（76）が駆動機構（40）の電磁弁（47）を第３状態で保持させる。その後、日没になって制御部（70）が停止しても、電磁弁（47）は第３状態のままである。 In the fifth invention, the second operation unit (74) of the control unit (70) controls the drive mechanism (40) instead of the first operation unit (73), and the light receiving surface ( 21) is set to face the east side of the sun before sunset, and until just before sunset, the holding controller (76) of the controller (70) moves the solenoid valve (47) of the drive mechanism (40). ) In the third state. Then, even if it becomes sunset and a control part (70) stops, a solenoid valve (47) remains in a 3rd state.
本発明によれば、制御部（70）に第２操作部（74）を備えるようにしたので、日没前に、太陽パネル（20）の受光面（21）が太陽よりも東側へ向くように太陽パネル（20）を逆方向へ回転させることができる。これにより、前日に太陽パネル（20）を逆方向へ回転させない場合に比べて、太陽パネル（20）の受光面（21）が日没前の太陽よりも東側を向いている分だけ、次の日の出時の太陽パネル（20）の日射量の不足が緩和され、できるだけ早く太陽パネルユニットを駆動させることができ、太陽パネル（20）の受光面（21）を日の出時の最適な向きにすることができる。 According to the present invention, since the control unit (70) includes the second operation unit (74), the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is directed to the east side of the sun before sunset. The solar panel (20) can be rotated in the reverse direction. As a result, compared to the case where the solar panel (20) is not rotated in the reverse direction on the previous day, the light receiving surface (21) of the solar panel (20) faces the east side from the sun before sunset. The shortage of solar radiation (20) at sunrise is alleviated, the solar panel unit can be driven as soon as possible, and the light receiving surface (21) of the solar panel (20) should be in the optimum orientation at sunrise Can do.
第２の発明によれば、日没前に、太陽パネル（20）の受光面（21）が日の出時に発電可能な方向を向くように太陽パネル（20）を逆方向へ回転させるようにしたので、次の日の出時に、すぐに太陽パネル（20）が発電を開始し、太陽パネルユニットが駆動させることができる。 According to the second invention, before sunset, the solar panel (20) is rotated in the opposite direction so that the light receiving surface (21) of the solar panel (20) faces the direction in which power can be generated at sunrise. At the next sunrise, the solar panel (20) immediately starts generating electricity and the solar panel unit can be driven.
また、前記第３の発明によれば、日没前に、太陽パネル（20）の受光面（21）が日の出時に東側を向くように太陽パネル（20）を逆方向へ回転させるようにしたので、前日に太陽パネル（20）を逆方向へ回転させない場合に比べて、太陽パネル（20）の受光面（21）が東側を向いている分だけ、次の日の出時の太陽パネル（20）の日射量の不足がより緩和され、より早く太陽パネルユニットを駆動させることができ、太陽パネル（20）の受光面（21）を日の出時の最適な向きにすることができる。 According to the third aspect of the invention, the solar panel (20) is rotated in the reverse direction so that the light receiving surface (21) of the solar panel (20) faces the east side at sunrise before sunset. Compared to the case where the solar panel (20) is not rotated in the reverse direction on the previous day, the solar panel (20) at the next sunrise is equivalent to the east side of the light receiving surface (21) of the solar panel (20). The shortage of solar radiation is further alleviated, the solar panel unit can be driven more quickly, and the light receiving surface (21) of the solar panel (20) can be oriented optimally at sunrise.
また、前記第４の発明によれば、日没前に、太陽パネル（20）の受光面（21）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態になるように太陽パネル（20）を逆方向へ回転させるようにしたので、次の日の出時の太陽パネル（20）の日射量の不足を緩和するだけでなく、東西方向に沿って強風が太陽パネル（20）に吹き付けられた場合でも、太陽パネル（20）の変形、破損又は破壊等が起きにくくすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the solar panel (20) is reversed so that the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is not directed to either the east side or the west side before sunset. Since the solar panel (20) is rotated in the direction of the sun, the solar panel (20) at the next sunrise will not only relieve the shortage of solar radiation, but also when strong winds are blown along the east-west direction, Deformation, breakage or destruction of the solar panel (20) can be made difficult to occur.
また、太陽パネル（20）が状態になるようにしたので、太陽パネル（20）を東側及び西側のどちら側にも向かない状態から東側へ向ける場合に比べて、太陽パネル（20）が逆回転する時間が短縮され、太陽パネル（20）の逆回転の開始時間を遅らせることができ、日没前のギリギリまで太陽パネル（20）の受光面（21）を太陽へ向けておくことができる。 In addition, since the solar panel (20) is in a state, the solar panel (20) is reversely rotated compared to the case where the solar panel (20) is not directed to either the east side or the west side and is directed to the east side. The time required for reverse rotation of the solar panel (20) can be delayed, and the light receiving surface (21) of the solar panel (20) can be directed toward the sun until the last minute before sunset.
また、前記第５の発明によれば、制御部（70）に保持制御部（76）を設けるようにしたので、太陽パネル（20）の受光面（21）が日没前の太陽よりも東側を向くようにしてから日没までの間、駆動機構（40）の電磁弁（47）を第３位置で保持させることができる。これにより、駆動機構（40）が太陽パネル（20）を回転させている途中で日没になり、電磁弁（47）が第１位置又は第２位置のままで制御部（70）が停止して、太陽パネル（20）の向きが保持されなくなるのを防止することができる。 According to the fifth aspect of the invention, since the holding control unit (76) is provided in the control unit (70), the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is east of the sun before sunset. The electromagnetic valve (47) of the drive mechanism (40) can be held in the third position during the period from facing toward the sunset. As a result, sunset occurs while the drive mechanism (40) rotates the solar panel (20), and the control unit (70) stops while the electromagnetic valve (47) remains at the first position or the second position. Thus, it is possible to prevent the orientation of the solar panel (20) from being maintained.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態の太陽パネルユニット（10）は、複数の太陽パネル（20）と、該複数の太陽パネル（20）を回転自在に支持する支持機構（30）と、複数の太陽パネル（20）を回転させるアクチュエータユニット（40）と、角度センサ（60）と、コントローラ（80）と、パワーコンディショナ（50）とを備えている。本実施形態では、図１に示すように、５枚の太陽パネル（20）が東西方向に配列されている。アクチュエータユニット（40）が本発明の駆動機構を構成する。 The solar panel unit (10) of this embodiment includes a plurality of solar panels (20), a support mechanism (30) that rotatably supports the plurality of solar panels (20), and a plurality of solar panels (20). An actuator unit (40) that rotates, an angle sensor (60), a controller (80), and a power conditioner (50) are provided. In this embodiment, as shown in FIG. 1, five solar panels (20) are arranged in the east-west direction. The actuator unit (40) constitutes the drive mechanism of the present invention.
また、図２に示すように、太陽パネルユニット（10）は、パワーコンディショナ（50）を介して電力負荷（51）に接続されている。パワーコンディショナ（50）から出力された交流電力は、所定の電力負荷（51）へ供給される。また、太陽パネルユニット（10）において、複数の太陽パネル（20）から出力された直流電力は集合箱（54）で合流した後にその一部がコントローラ（80）が有するマイコン（70）へ供給される。マイコン（70）は、本発明の制御部を構成する。マイコン（70）については、詳しく後述する。 Moreover, as shown in FIG. 2, the solar panel unit (10) is connected to the electric power load (51) via the power conditioner (50). The AC power output from the power conditioner (50) is supplied to a predetermined power load (51). In the solar panel unit (10), the DC power output from the plurality of solar panels (20) is combined in the collecting box (54), and a part of the DC power is supplied to the microcomputer (70) of the controller (80). The The microcomputer (70) constitutes a control unit of the present invention. The microcomputer (70) will be described later in detail.
太陽パネル（20）は、平板状に形成されている。太陽パネル（20）の上面に受光面（21）が形成されている。この受光面（21）に太陽光が照射されることによって、太陽パネル（20）が発電を行う。 The solar panel (20) is formed in a flat plate shape. A light receiving surface (21) is formed on the upper surface of the solar panel (20). When the light receiving surface (21) is irradiated with sunlight, the solar panel (20) generates power.
支持機構（30）は、５つの架台（31A,31B）とリンク（32）とを備えている。各架台（31A,31B）は太陽パネル（20）毎に設けられている。各架台（31A,31B）は、太陽パネル（20）を南側に傾斜させた状態で支持している。尚、本実施形態では、太陽が南側の空を動くので、太陽パネル（20）を南側に傾斜させているが、太陽が北側の空を動く場合には、太陽パネル（20）を北側に傾斜させる。 The support mechanism (30) includes five mounts (31A, 31B) and a link (32). Each mount (31A, 31B) is provided for each solar panel (20). Each pedestal (31A, 31B) supports the solar panel (20) in a state of being inclined to the south side. In this embodiment, since the sun moves in the south sky, the solar panel (20) is inclined to the south side. However, when the sun moves in the north sky, the solar panel (20) is inclined to the north side. Let
５つの架台（31A,31B）のうち、中央に位置する架台が駆動用架台（31A）を構成し、駆動用架台（31A）の両側に２つづつ配置された架台が従動用架台（31B）を構成する。駆動用架台（31A）は、該駆動用架台（31A）に対応する太陽パネル（20）を東西方向に回転させる。従動用架台（31B）は、駆動用架台（31A）の太陽パネル（20）の回転にしたがって従動用架台（31B）に対応する太陽パネル（20）を回転させる。 Of the five bases (31A, 31B), the base located at the center constitutes the drive base (31A), and two bases arranged on both sides of the drive base (31A) are the follower bases (31B). Configure. The drive base (31A) rotates the solar panel (20) corresponding to the drive base (31A) in the east-west direction. The follower base (31B) rotates the solar panel (20) corresponding to the follower base (31B) in accordance with the rotation of the solar panel (20) of the drive base (31A).
各架台（31A,31B）は、基台（33）（図３を参照）と、該基台（33）に太陽パネル（20）を連結するステー（34）と、該ステー（34）に連結されるとともに太陽パネル（20）に取り付けられた回転軸（35）とを備えている。回転軸（35）は、太陽パネル（20）の長手方向である南北方向に延び、太陽パネル（20）を左右方向である東西方向に回転するように太陽パネル（20）に取り付けられている。そして、回転軸（35）は、太陽パネル（20）の左右方向（東西方向）の中央に位置している。リンク（32）は、５つの太陽パネル（20）の一端にピンで連結され、駆動用架台（31A）の太陽パネル（20）の回転にしたがって従動用架台（31B）の太陽パネル（20）が回転するように構成されている。 Each base (31A, 31B) is connected to a base (33) (see FIG. 3), a stay (34) for connecting the solar panel (20) to the base (33), and a stay (34). And a rotating shaft (35) attached to the solar panel (20). The rotating shaft (35) extends in the north-south direction, which is the longitudinal direction of the solar panel (20), and is attached to the solar panel (20) so as to rotate the solar panel (20) in the east-west direction, which is the left-right direction. And a rotating shaft (35) is located in the center of the left-right direction (east-west direction) of a solar panel (20). The link (32) is connected to one end of the five solar panels (20) with a pin, and the solar panel (20) of the follower base (31B) is connected to the solar panel (20) of the drive base (31A). It is configured to rotate.
アクチュエータユニット（40）は、１つのアクチュエータ（41）と、該アクチュエータ（41）に連結された空気圧供給部（42）とを備えている。アクチュエータ（41）は、複数の太陽パネル（20）を回転させる１つの単動式アクチュエータによって構成されている。このアクチュエータユニット（40）が、本発明の駆動機構を構成する。 The actuator unit (40) includes one actuator (41) and an air pressure supply unit (42) connected to the actuator (41). The actuator (41) is configured by one single-acting actuator that rotates the plurality of solar panels (20). This actuator unit (40) constitutes the drive mechanism of the present invention.
アクチュエータ（41）は、駆動用架台（31A）に設けられ、空気袋（43）とロッド（44）とを備えている（図３を参照）。空気袋（43）は、駆動用架台（31A）に設置されている。空気袋（43）は、空気圧供給部（42）が接続され、上下方向に伸縮自在に形成されている。ロッド（44）の下端は、空気袋（43）に連結され、上端が太陽パネル（20）に連結されている。そして、ロッド（44）の上端は、太陽パネル（20）に連結されている。 The actuator (41) is provided on the drive base (31A) and includes an air bag (43) and a rod (44) (see FIG. 3). The air bag (43) is installed on the drive base (31A). The air bag (43) is connected to the air pressure supply unit (42) and is formed to be extendable in the vertical direction. The lower end of the rod (44) is connected to the air bladder (43), and the upper end is connected to the solar panel (20). The upper end of the rod (44) is connected to the solar panel (20).
空気圧供給部（42）は、空気圧縮機（45）と空気タンク（46）と電磁弁（47）と逃し弁（53）とを備えている。空気圧縮機（45）は、所定圧力の圧力空気を吐出するように構成されている。空気タンク（46）は、空気圧縮機（45）から吐出された圧力空気を貯留し、圧力空気を電磁弁（47）を介して空気袋（43）へ供給している。 The air pressure supply unit (42) includes an air compressor (45), an air tank (46), a solenoid valve (47), and a relief valve (53). The air compressor (45) is configured to discharge pressurized air having a predetermined pressure. The air tank (46) stores the pressure air discharged from the air compressor (45), and supplies the pressure air to the air bag (43) via the electromagnetic valve (47).
空気圧供給部（42）の電磁弁（47）は三方向切換弁で構成されている。電磁弁（47）は４つのポートを有し、第１ポートが空気袋（43）に接続され、第２ポートが空気タンク（46）に接続され、第３ポートと第４ポートが大気に開放されている。電磁弁（47）は、第１ポートと第２ポートとを連通し且つ第３ポートと第４ポートとを連通する状態が第１状態であり、第１ポートと第３ポートとを連通し且つ第２ポートと第４ポートとを連通する状態が第２状態であり、全てのポートを非連通にする状態が第３状態である。 The solenoid valve (47) of the air pressure supply unit (42) is a three-way switching valve. The solenoid valve (47) has four ports, the first port is connected to the air bladder (43), the second port is connected to the air tank (46), and the third and fourth ports are open to the atmosphere. Has been. In the solenoid valve (47), the state in which the first port and the second port communicate with each other and the third port and the fourth port communicate with each other is the first state, the first port and the third port communicate with each other, and The state in which the second port and the fourth port are communicated with each other is the second state, and the state in which all the ports are disconnected is the third state.
電磁弁（47）が第１位置のとき、空気袋（43）と空気タンク（46）とが連通して空気袋（43）が伸長することによって、太陽パネル（20）が回転軸（35）回りに東側から西側へ回転する。電磁弁（47）が第２位置のとき、空気袋（43）が大気開放となり空気袋（43）の空気が抜けて空気袋（43）が収縮することによって、太陽パネル（20）が西側から東側へ逆転する。電磁弁（47）が第３位置のとき、空気袋（43）及び空気タンク（46）が非連通で閉鎖状態となり、空気袋（43）の伸縮が停止して太陽パネル（20）の向きが固定される。 When the solenoid valve (47) is in the first position, the air bag (43) and the air tank (46) communicate with each other to extend the air bag (43), so that the solar panel (20) rotates the rotating shaft (35). Rotate around from east to west. When the solenoid valve (47) is in the second position, the air bag (43) is opened to the atmosphere, the air in the air bag (43) is released and the air bag (43) contracts, so that the solar panel (20) is moved from the west side. Reverse to the east. When the solenoid valve (47) is in the third position, the air bag (43) and the air tank (46) are closed without communication, the expansion and contraction of the air bag (43) stops and the orientation of the solar panel (20) Fixed.
空気圧供給部（42）の逃し弁（53）は、電磁弁（47）が第３状態で全てのポートが閉鎖位置のとき、空気袋（43）の内圧が異常に上昇するのを防ぐものである。この逃し弁（53）は、空気袋（43）と電磁弁（47）との間に接続されている。 The relief valve (53) of the air pressure supply part (42) prevents the internal pressure of the air bag (43) from rising abnormally when the solenoid valve (47) is in the third state and all ports are in the closed position. is there. The relief valve (53) is connected between the air bag (43) and the electromagnetic valve (47).
角度センサ（60）は、太陽パネル（20）の東西方向の傾斜角を検知するものである。角度センサ（60）は、駆動用架台（31A）に対応する回転軸（35）に取り付けられている。本実施形態の角度センサ（60）は、太陽パネル（20）の傾斜角に応じて出力電圧が変化する角度ポテンションメータで構成される。 The angle sensor (60) detects the inclination angle of the solar panel (20) in the east-west direction. The angle sensor (60) is attached to a rotating shaft (35) corresponding to the drive base (31A). The angle sensor (60) of the present embodiment is composed of an angle potentiometer whose output voltage changes according to the inclination angle of the solar panel (20).
コントローラ（80）は、電流センサ（81）と電圧センサ（82）とタイマ（83）とマイコン（70）とを備えている。電流センサ（81）、電圧センサ（82）及びタイマ（83）は信号ラインを介してマイコン（70）に接続されている。また、マイコン（70）には、上述した角度センサ（60）及び電磁弁（47）が信号ラインを介して接続されている。 The controller (80) includes a current sensor (81), a voltage sensor (82), a timer (83), and a microcomputer (70). The current sensor (81), voltage sensor (82), and timer (83) are connected to the microcomputer (70) via a signal line. Further, the above-described angle sensor (60) and electromagnetic valve (47) are connected to the microcomputer (70) via a signal line.
電流センサ（81）は、太陽パネル（20）の出力電流を検出するものである。電圧センサ（82）は、太陽パネル（20）の出力電圧を検出するものである。タイマ（83）は現在の時刻ｔを検出するものである。マイコン（70）には、電流センサ（81）、電圧センサ（82）、タイマ（83）及び角度センサ（60）の検出値が適宜に入力される。 The current sensor (81) detects the output current of the solar panel (20). The voltage sensor (82) detects the output voltage of the solar panel (20). The timer (83) detects the current time t. Detection values of the current sensor (81), voltage sensor (82), timer (83), and angle sensor (60) are appropriately input to the microcomputer (70).
−マイコンの構成−
マイコン（70）は、記憶部（71）と太陽位置検出部（72）と追尾制御部（73）と位置変更部（74）と保持制御部（75）とを備えている。尚、追尾制御部（73）が本発明の第１操作部を構成し、位置変更部（74）が本発明の第２操作部を構成する。
-Microcomputer configuration-
The microcomputer (70) includes a storage unit (71), a sun position detection unit (72), a tracking control unit (73), a position change unit (74), and a holding control unit (75). The tracking control unit (73) constitutes the first operation unit of the present invention, and the position change unit (74) constitutes the second operation unit of the present invention.
マイコン（70）の記憶部（71）は、太陽パネルユニット（10）の位置情報、即ち太陽パネルユニット（10）の設置地点の経度と緯度が記憶されている。また、記憶部（71）には、太陽の高度の下限閾値θｚlimitが記憶されている。また、記憶部（71）には、時刻の閾値ｔlimitが記憶されている。尚、本実施形態では、時刻の閾値ｔlimitが正午（昼の１２時）に設定されている。 The storage unit (71) of the microcomputer (70) stores the position information of the solar panel unit (10), that is, the longitude and latitude of the installation point of the solar panel unit (10). The storage unit (71) stores a lower limit threshold value θzlimit of the solar altitude. The storage unit (71) stores a time threshold tlimit. In this embodiment, the time threshold tlimit is set to noon (12:00 noon).
マイコン（70）の太陽位置検出部（72）は、タイマ（83）の検出値と、記憶部（71）に記憶された太陽パネル（20）の経度及び緯度とに基いて、所定の時刻ごとに太陽の高度を演算して検出する。この検出値は、追尾制御部（73）及び位置変更部（74）へ出力される。 The sun position detection unit (72) of the microcomputer (70) is based on the detection value of the timer (83) and the longitude and latitude of the solar panel (20) stored in the storage unit (71). The sun's altitude is calculated and detected. This detected value is output to the tracking control unit (73) and the position changing unit (74).
マイコン（70）の追尾制御部（73）は、角度センサ（60）の検出値と、太陽位置検出部（72）の検出値とに基いて、アクチュエータユニット（40）の電磁弁（47）の動作を制御するものである。 The tracking control unit (73) of the microcomputer (70) is configured to control the solenoid valve (47) of the actuator unit (40) based on the detection value of the angle sensor (60) and the detection value of the sun position detection unit (72). It controls the operation.
具体的に、まず、追尾制御部（73）は、太陽位置検出部（72）の検出値、即ち所定の時刻ごとの太陽の高度に基いて太陽パネル（20）の指令角を決定する。この指令角は太陽パネル（20）の傾斜角の目標値である。尚、傾斜角が０°のときに太陽パネル（20）の受光面（21）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態である。傾斜角が正の値のときに太陽パネル（20）は東向きであり、傾斜角が負の値のときに太陽パネル（20）は西向きである。 Specifically, first, the tracking control unit (73) determines the command angle of the solar panel (20) based on the detection value of the solar position detection unit (72), that is, the altitude of the sun at every predetermined time. This command angle is a target value of the inclination angle of the solar panel (20). When the tilt angle is 0 °, the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is not directed to either the east side or the west side. When the tilt angle is positive, the solar panel (20) faces east, and when the tilt angle is negative, the solar panel (20) faces west.
この指令角は、太陽パネル（20）が太陽を追尾するように、所定の時刻ごとに決定される。次に、追尾制御部（73）は、角度センサ（60）の検出値が、上述した指令角になるように、アクチュエータユニット（40）の電磁弁（47）の第１操作量を決定する。この第１操作量は制御信号に変換された後にマイコン（70）から電磁弁（47）へ向かって出力され、この制御信号により、電磁弁（47）の位置が切り換わる。 This command angle is determined every predetermined time so that the solar panel (20) tracks the sun. Next, the tracking control unit (73) determines the first operation amount of the electromagnetic valve (47) of the actuator unit (40) so that the detection value of the angle sensor (60) becomes the command angle described above. The first operation amount is converted into a control signal and then output from the microcomputer (70) toward the electromagnetic valve (47), and the position of the electromagnetic valve (47) is switched by the control signal.
例えば、上述した指令角が角度センサ（60）の検出値よりも西側にあるときは、電磁弁（47）を第１位置にして太陽パネル（20）を回転させて西側へ向け、指令角が角度センサ（60）の検出値よりも東側にあるときは、電磁弁（47）を第２位置にして太陽パネル（20）を逆転させて東側へ向けながら、角度センサ（60）の検出値を指令角へ近づける。そして、角度センサ（60）の検出値と指令角とが一致したときに、電磁弁（47）を第３位置にして太陽パネル（20）の向きを保持させる。 For example, when the command angle described above is on the west side of the detection value of the angle sensor (60), the solar valve (47) is rotated to the west side with the solenoid valve (47) in the first position, and the command angle is When it is on the east side of the detection value of the angle sensor (60), set the detection value of the angle sensor (60) to the east side by reversing the solar panel (20) with the solenoid valve (47) in the second position. Move closer to the command angle. When the detected value of the angle sensor (60) matches the command angle, the electromagnetic valve (47) is set to the third position to hold the orientation of the solar panel (20).
マイコン（70）の位置変更部（74）は、太陽位置検出部（72）の検出値と、記憶部（71）に記憶された太陽の高度の下限閾値θｚlimitと、記憶部（71）に記憶された時刻の閾値ｔlimitと、タイマ（83）の検出値と、角度センサ（60）の検出値とに基いて、追尾制御部（73）に代わってアクチュエータユニット（40）の電磁弁（47）を制御する。この位置変更部（74）の具体的な構成は後述する。 The position changing unit (74) of the microcomputer (70) stores the detected value of the sun position detecting unit (72), the lower limit threshold value θzlimit of the solar altitude stored in the storage unit (71), and the storage unit (71). The solenoid valve (47) of the actuator unit (40) instead of the tracking control unit (73) based on the threshold value tlimit of the recorded time, the detection value of the timer (83), and the detection value of the angle sensor (60) To control. A specific configuration of the position changing unit (74) will be described later.
マイコン（70）の保持制御部（75）は、位置変更部（74）からの出力信号に基いて、アクチュエータユニット（40）の電磁弁（47）を制御する。この保持制御部（75）の具体的な構成は後述する。 The holding control unit (75) of the microcomputer (70) controls the electromagnetic valve (47) of the actuator unit (40) based on the output signal from the position changing unit (74). A specific configuration of the holding control unit (75) will be described later.
−太陽パネルユニットの運転動作−
次に、太陽パネルユニット（10）の運転動作について説明する。
−Operation of solar panel unit−
Next, the operation of the solar panel unit (10) will be described.
太陽パネルユニット（10）において、日の出後に太陽パネル（20）に太陽光が差し込むことにより、太陽パネル（20）が発電を開始する。この太陽パネル（20）の電力の一部がコントローラ（80）へ供給される。そして、太陽パネル（20）の出力電力が、コントローラ（80）の最低入力電力以上になると、コントローラ（80）が起動する。 In the solar panel unit (10), sunlight is inserted into the solar panel (20) after sunrise, so that the solar panel (20) starts power generation. A part of the electric power of the solar panel (20) is supplied to the controller (80). And if the output power of a solar panel (20) becomes more than the minimum input power of a controller (80), a controller (80) will start.
コントローラ（80）が起動すると、マイコン（70）の太陽位置検出部（72）が、太陽の太陽方向単位ベクトルｚ成分θｚ（以下、太陽の高度値θｚという。）を所定の時刻ごとに演算して検出する。また、マイコン（70）の追尾制御部（73）が動作して、太陽パネル（20）の受光面（21）を太陽に正対させた状態を維持させながら太陽の動きに追尾して太陽パネル（20）を東側から西側へ回転させる。 When the controller (80) is activated, the solar position detection unit (72) of the microcomputer (70) calculates the solar sun direction unit vector z component θz (hereinafter referred to as the solar altitude value θz) at every predetermined time. To detect. In addition, the tracking control unit (73) of the microcomputer (70) operates to track the movement of the solar panel while keeping the light receiving surface (21) of the solar panel (20) facing the sun. Rotate (20) from east to west.
また、マイコン（70）の追尾制御部（73）とともに位置変更部（74）も動作する。図４の制御フロー図に基いて、位置変更部（74）の動作を説明する。 Further, the position changing unit (74) operates together with the tracking control unit (73) of the microcomputer (70). The operation of the position changing unit (74) will be described based on the control flow diagram of FIG.
図４のステップＳＴ１において、タイマ（83）の検出値、即ち現在の時刻ｔが入力される。次に、ステップＳＴ２において、太陽位置検出部（72）の検出値、即ち現在の太陽の高度値θｚが入力される。次に、ステップＳＴ３及びステップＳＴ４において、現在が日没前であるか否かが判定される。日没前の条件として、太陽の高度が低く且つ時刻が正午以降であることが挙げられる。 In step ST1 of FIG. 4, the detection value of the timer (83), that is, the current time t is input. Next, in step ST2, the detection value of the solar position detector (72), that is, the current solar altitude value θz is input. Next, in step ST3 and step ST4, it is determined whether the present is before sunset. The condition before sunset is that the altitude of the sun is low and the time is after noon.
具体的に、ステップＳＴ３において、ステップＳＴ２で入力された太陽の高度値θｚが下限閾値θｚlimit以上か否かが判定される。太陽の高度値θｚが下限閾値θｚlimit以上であればステップＳＴ１へ戻り、そうでなければステップＳＴ４へ進む。ステップＳＴ４において、ステップＳＴ１で入力された現在の時刻ｔが時刻の閾値ｔlimit、即ち正午よりも早いか否かが判定される。現在の時刻ｔが正午よりも早ければ、ステップＳＴ１へ戻り、そうでなければステップＳＴ５へ進む。 Specifically, in step ST3, it is determined whether or not the solar altitude value θz input in step ST2 is equal to or greater than the lower limit threshold θzlimit. If the solar altitude value θz is greater than or equal to the lower limit threshold θzlimit, the process returns to step ST1, and if not, the process proceeds to step ST4. In step ST4, it is determined whether or not the current time t input in step ST1 is earlier than the time threshold tlimit, that is, noon. If the current time t is earlier than noon, the process returns to step ST1, and if not, the process proceeds to step ST5.
ステップＳＴ５において、位置変更部（74）が追尾制御部（73）に代わって、太陽パネル（20）の指令角を決定する。この指令角は６０°である。この６０°が、本実施形態における太陽パネル（20）の受光面（21）における日の出時の最適な向きであり、日の出時に発電可能な向きである。尚、この指令角は例示である。そして、位置変更部（74）は、角度センサ（60）の検出値が、上述した指令角になるように、アクチュエータユニット（40）の電磁弁（47）の第２操作量を決定する。この第２操作量は制御信号に変換された後にマイコン（70）から電磁弁（47）へ向かって出力され、この制御信号により、電磁弁（47）の位置が切り換わる。そして、太陽パネル（20）の傾斜角が６０°つまり太陽パネル（20）が東向きになる。太陽パネル（20）の受光面（21）も東向きである。 In step ST5, the position changing unit (74) determines the command angle of the solar panel (20) instead of the tracking control unit (73). This command angle is 60 °. This 60 ° is the optimum direction at sunrise on the light receiving surface (21) of the solar panel (20) in this embodiment, and is the direction in which power generation is possible at sunrise. This command angle is an example. And a position change part (74) determines the 2nd operation amount of the solenoid valve (47) of an actuator unit (40) so that the detected value of an angle sensor (60) may become the command angle mentioned above. The second operation amount is converted into a control signal and then output from the microcomputer (70) toward the electromagnetic valve (47), and the position of the electromagnetic valve (47) is switched by the control signal. The inclination angle of the solar panel (20) is 60 °, that is, the solar panel (20) faces east. The light receiving surface (21) of the solar panel (20) is also facing east.
ここで、日没前に太陽パネル（20）を西向きから東向きにするということは、太陽パネル（20）の向きを太陽から遠ざけることである。太陽パネル（20）の向きが太陽から遠ざかるほど、太陽パネル（20）の発電電力が低下するため、指令角が大きすぎると、太陽パネル（20）の傾斜角が指令角になる途中で、太陽パネル（20）の発電電力がコントローラ（80）の最低入力電力を下回って、太陽パネル（20）の回転が止まってしまう場合がある。本実施形態では、日没前に太陽パネル（20）の向きを西向きから東向きへ変更している途中で、発電電力の低下により太陽パネル（20）が途中で止まらないように、太陽パネル（20）の指令角が６０°に設定されている。 Here, turning the solar panel (20) from west to east before sunset means that the solar panel (20) is away from the sun. As the solar panel (20) is further away from the sun, the generated power of the solar panel (20) decreases. If the command angle is too large, the solar panel (20) is tilted on the way to the command angle. The generated power of the panel (20) may fall below the minimum input power of the controller (80), and the solar panel (20) may stop rotating. In the present embodiment, in order to prevent the solar panel (20) from stopping midway due to a decrease in generated power while changing the direction of the solar panel (20) from westward to eastward before sunset, The command angle of 20) is set to 60 °.
太陽パネル（20）が東向きになって位置変更部（74）の動作が終了すると、位置変更部（74）から保持制御部（75）へ向かって制御信号が出力される。保持制御部（75）は、この制御信号が入力されるとすぐに、電磁弁（47）を第３位置で保持する。この保持状態が日没時まで継続される。 When the solar panel (20) faces east and the operation of the position changing unit (74) ends, a control signal is output from the position changing unit (74) toward the holding control unit (75). The holding controller (75) holds the solenoid valve (47) in the third position as soon as this control signal is input. This holding state continues until sunset.
このように、コントローラ（80）のマイコン（70）は、日没直前まで太陽パネル（20）を太陽に追尾させるのではなく、日没前になると、太陽の追尾動作を途中で終了して太陽パネル（20）を強制的に傾斜角が６０°の状態にする。 In this manner, the microcomputer (70) of the controller (80) does not track the solar panel (20) to the sun until just before sunset, but ends the sun tracking operation halfway before sunset. The panel (20) is forced to a state where the inclination angle is 60 °.
その後、日没になって太陽パネル（20）からマイコン（70）へ電力が供給されなくなると、マイコン（70）が停止する。上述したように、電磁弁（47）は第３位置で保持されているので、太陽パネル（20）の傾斜角が６０°で固定されている。 After that, when sunset occurs and power is not supplied from the solar panel (20) to the microcomputer (70), the microcomputer (70) stops. As described above, since the electromagnetic valve (47) is held at the third position, the inclination angle of the solar panel (20) is fixed at 60 °.
そして、次の日の出時に、太陽パネル（20）が発電可能な向きになっているので、太陽パネル（20）の発電がスムーズに行われて、太陽パネル（20）からマイコン（70）へ電力が供給される。このとき、マイコン（70）は、再び追尾制御部（73）を動作させて、太陽パネル（20）を太陽に追尾させる。 And at the next sunrise, the solar panel (20) is in a direction that can generate electricity, so the solar panel (20) generates electricity smoothly, and power is sent from the solar panel (20) to the microcomputer (70). Supplied. At this time, the microcomputer (70) operates the tracking control unit (73) again to track the solar panel (20) to the sun.
次に、このマイコン（70）による制御の結果を図５に示す。図５において、太陽パネル（20）を日没前に東向きにする場合を○印で示し、太陽パネル（20）を日没直前まで太陽に追尾させる場合を△印で示し、太陽パネル（20）を水平で固定させる場合を×印で示している。図５では、１９時付近で日没となり、５時付近に日の出になる。また、図中のＡ値は、コントローラ（80）の最低入力電力である。コントローラ（80）において、最低入力電力よりも小さい入力電力では起動しない。 Next, the result of control by the microcomputer (70) is shown in FIG. In FIG. 5, the case where the solar panel (20) faces east before sunset is indicated by a circle, the case where the solar panel (20) is tracked by the sun until sunset is indicated by a triangle, and the solar panel (20 ) Is fixed horizontally. In FIG. 5, it becomes sunset at around 19:00 and sunrise at around 5:00. The A value in the figure is the minimum input power of the controller (80). The controller (80) does not start with input power less than the minimum input power.
図５からわかるように、太陽パネル（20）を日没直前まで太陽に追尾させる場合、日の出時に太陽パネル（20）が西向きのままであるため、太陽パネル（20）の発電出力が上がらず、太陽パネル（20）の発電出力がコントローラ（80）の最低入力電力以上になるのは午前７時過ぎである。 As can be seen from FIG. 5, when the solar panel (20) is tracked to the sun just before sunset, the power output of the solar panel (20) does not increase because the solar panel (20) remains west at sunrise. It is after 7 am that the power generation output of the solar panel (20) exceeds the minimum input power of the controller (80).
一方、太陽パネル（20）を日没前に東向きにする場合において、太陽パネル（20）を日没直前まで太陽に追尾させる場合に比べて、太陽パネル（20）の発電出力がすぐに上昇する。このように、太陽パネル（20）を日没前に東向きにすることにより、日の出時の発電ロスを小さくすることができる。 On the other hand, when the solar panel (20) faces east before sunset, the power output of the solar panel (20) increases more quickly than when the solar panel (20) tracks the sun until just before sunset. To do. Thus, the power generation loss at the time of sunrise can be reduced by making the solar panel (20) face east before sunset.
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、コントローラ（80）のマイコン（70）に位置変更部（74）を設けるようにしたので、日没前に、太陽パネル（20）の受光面（21）が太陽よりも東側へ向くように太陽パネル（20）を逆方向へ回転させることができる。これにより、前日に太陽パネル（20）を逆方向へ回転させない場合に比べて、太陽パネル（20）の受光面（21）が東側を向いている分だけ、次の日の出時の太陽パネル（20）の日射量の不足が緩和され、できるだけ早く太陽パネルユニットを駆動させることができる。
-Effect of the embodiment-
According to the present embodiment, since the position changing unit (74) is provided in the microcomputer (70) of the controller (80), the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is more than the sun before sunset. The solar panel (20) can be rotated in the opposite direction to face the east. As a result, the solar panel (20) at the next sunrise will be equivalent to the east side of the light receiving surface (21) of the solar panel (20) compared to the case where the solar panel (20) is not rotated in the reverse direction the previous day. ) And the solar panel unit can be driven as soon as possible.
本実施形態によれば、日没前に太陽パネル（20）の受光面（21）を日の出時に発電可能な向き、即ち指令角を６０°にしているので、次の日の出時に、すぐに太陽パネル（20）が発電を開始し、太陽パネルユニットが駆動させることができる。 According to the present embodiment, since the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is set in the direction capable of generating power at sunrise, that is, the command angle is set to 60 ° before sunset, the solar panel immediately at the next sunrise. (20) starts power generation and the solar panel unit can be driven.
また、本実施形態によれば、マイコン（70）に保持制御部（76）を設けるようにしたので、太陽パネル（20）を発電可能な向きにしてから日没までの間、アクチュエータユニット（40）の電磁弁（47）を第３位置で保持させることができる。これにより、アクチュエータユニット（40）が太陽パネル（20）を回転させている途中で日没になり、電磁弁（47）が第１位置又は第２位置のまま、マイコン（70）が停止して太陽パネル（20）の向きが保持されなくなるのを防止することができる。 Further, according to the present embodiment, since the microcomputer (70) is provided with the holding control unit (76), the actuator unit (40 ) Can be held in the third position. As a result, sunset occurs while the actuator unit (40) rotates the solar panel (20), and the microcomputer (70) stops while the electromagnetic valve (47) remains in the first position or the second position. It is possible to prevent the orientation of the solar panel (20) from being maintained.
−実施形態の変形例−
実施形態の変形例のマイコン（70）では、上述した実施形態とは違い、太陽位置検出部（72）が、太陽の高度値θｚだけでなく、太陽の太陽方向単位ベクトルｘ成分θｘ（以下、太陽の方位値θｘという。）も演算して出力する。また、位置変更部（74）が、太陽位置検出部（72）で検出した太陽の高度値θｚ及び太陽の方位値θｘに基いて、現在が日没前であるか否かを判定する。
-Modification of the embodiment-
In the microcomputer (70) of the modified example of the embodiment, unlike the embodiment described above, the solar position detection unit (72) includes not only the solar altitude value θz but also the solar solar direction unit vector x component θx (hereinafter, The solar azimuth value θx) is also calculated and output. Further, the position changing unit (74) determines whether or not the present time is before sunset based on the sun altitude value θz and the sun azimuth value θx detected by the sun position detecting unit (72).
図６の制御フロー図に示すように、ステップＳＴ６において、太陽位置検出部（72）から太陽の高度値θｚ及び太陽の方位値θｘが入力される。次に、ステップＳＴ７において、ステップＳＴ６で入力された太陽の高度値θｚが下限閾値θｚlimit以上か否かが判定される。太陽の高度値θｚが下限閾値θｚlimit以上であればステップＳＴ６へ戻り、そうでなければステップＳＴ８へ進む。 As shown in the control flow diagram of FIG. 6, in step ST6, the solar altitude value θz and the solar azimuth value θx are input from the solar position detector (72). Next, in step ST7, it is determined whether or not the solar altitude value θz input in step ST6 is equal to or greater than the lower limit threshold θzlimit. If the solar altitude value θz is greater than or equal to the lower threshold θzlimit, the process returns to step ST6, and if not, the process proceeds to step ST8.
ステップＳＴ８では、ステップＳＴ６で入力された太陽の方位値θｘが０より大きいか否かが判定される。ここで、太陽の方位値θｘが０より大きい場合には太陽が東寄りにあり、太陽の方位値θｘが０より小さい場合には太陽が西寄りにある。ステップＳＴ８において、太陽が東寄りにあると判定した場合にはステップＳＴ６へ戻り、太陽が西寄りにあると判定した場合にはステップＳＴ９へ進む。ステップＳＴ９は、上述した実施形態のステップＳＴ５と同じ動作なので、説明は省略する。 In step ST8, it is determined whether or not the azimuth value θx of the sun input in step ST6 is greater than zero. Here, when the azimuth value θx of the sun is larger than 0, the sun is eastward, and when the azimuth value θx of the sun is smaller than 0, the sun is westward. If it is determined in step ST8 that the sun is on the east side, the process returns to step ST6. If it is determined that the sun is on the west side, the process proceeds to step ST9. Since step ST9 is the same operation as step ST5 of the above-described embodiment, description thereof is omitted.
この変形例によれば、太陽位置検出部（72）によって太陽の高度値θｚ及び太陽の方位値θｘを演算して検出し、それらの検出値を用いた場合でも、太陽が日没前であるか否かを判定することができる。 According to this modified example, the solar position detection unit (72) calculates and detects the solar altitude value θz and the solar azimuth value θx, and even when these detected values are used, the sun is before sunset. It can be determined whether or not.
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as following structures.
本実施形態では、マイコン（70）の位置変更部（74）の指令角が６０°に設定されていたが、これに限定されず、この位置変更部（74）の指令角は、太陽パネル（20）が日の出時に発電可能な傾斜角であればよく、例えば、指令角が０°即ち太陽パネル（20）の受光面（21）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態であってもよい。図５に示すように、日の出時に太陽パネルが水平の場合（図中の×印）でも、太陽パネル（20）を日没直前まで太陽に追尾させる場合（図中の△印）に比べて、日の出時の発電ロスが少なくなる。 In the present embodiment, the command angle of the position changing unit (74) of the microcomputer (70) is set to 60 °, but the present invention is not limited to this, and the command angle of the position changing unit (74) is the solar panel ( 20) may be an inclination angle that can generate power at sunrise, for example, even if the command angle is 0 °, that is, the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is not directed to either the east side or the west side. Good. As shown in FIG. 5, even when the solar panel is horizontal at the time of sunrise (marked with x in the figure), compared with the case where the solar panel (20) is tracked to the sun just before sunset (marked with Δ in the figure), Power generation loss at sunrise is reduced.
また、本実施形態では、太陽パネル（20）の受光面（21）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態になるようにしたので、太陽パネル（20）が東西方向へ傾いている場合に比べて、太陽パネル（20）に、東西方向に沿う強風が吹き付けられても、太陽パネル（20）の変形、破損又は破壊等が起きにくくすることができる。また、太陽パネル（20）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態になるようにしたので、太陽パネル（20）を東側及び西側のどちら側にも向かない状態から東側へ向ける場合に比べて、太陽パネル（20）が逆回転する時間が短縮され、太陽パネル（20）の逆回転の開始時間を遅らせることができ、日没前のギリギリまで太陽パネル（20）の受光面（21）を太陽へ向けておくことができる。 Moreover, in this embodiment, since the light-receiving surface (21) of the solar panel (20) does not face either the east side or the west side, the solar panel (20) is tilted in the east-west direction. As compared with the above, even if a strong wind along the east-west direction is blown to the solar panel (20), the solar panel (20) can be hardly deformed, damaged or broken. In addition, since the solar panel (20) is not directed to either the east or west side, the solar panel (20) is not directed to either the east or west side compared to when facing the east side. The time for the reverse rotation of the solar panel (20) is shortened, and the start time of the reverse rotation of the solar panel (20) can be delayed, and the light receiving surface (21) of the solar panel (20) until the last minute before sunset. Can be directed to the sun.
また、位置変更部（74）の指令角は負の値、つまり太陽パネル（20）の受光面（21）が西向きであってもよい。但し、太陽の高度値θｚが下限閾値θｚlimitよりも高くなるように指令角を設定する必要がある。これにより、前日に太陽パネル（20）を逆方向へ回転させない場合に比べて、太陽パネル（20）の受光面（21）が日没前の太陽よりも東側を向いている分だけ、次の日の出時の太陽パネル（20）の日射量の不足が緩和され、できるだけ早く太陽パネルユニットを駆動させることができ、太陽パネル（20）の受光面（21）を日の出時の最適な向きにすることができる。 Further, the command angle of the position changing unit (74) may be a negative value, that is, the light receiving surface (21) of the solar panel (20) may be facing west. However, it is necessary to set the command angle so that the solar altitude value θz is higher than the lower limit threshold θzlimit. As a result, compared to the case where the solar panel (20) is not rotated in the reverse direction on the previous day, the light receiving surface (21) of the solar panel (20) faces the east side from the sun before sunset. The shortage of solar radiation (20) at sunrise is alleviated, the solar panel unit can be driven as soon as possible, and the light receiving surface (21) of the solar panel (20) should be in the optimum orientation at sunrise Can do.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、太陽パネルユニットに関し、特に太陽パネルの発電出力の低下対策について有用である。 As described above, the present invention relates to a solar panel unit, and is particularly useful for measures against a decrease in power generation output of the solar panel.
１０ 太陽パネルユニット
２０ 太陽パネル
２１ 受光面
３０ 支持機構
３２ リンク
３３ 基台
３４ ステー
３５ 回転軸
４０ アクチュエータユニット（駆動機構）
４１ アクチュエータ
４２ 空気圧供給部
４３ 空気袋
４４ ロッド
４５ 空気圧縮機
４６ 空気タンク
４７ 電磁弁
５０ パワーコンディショナ
５１ 電力負荷
６０ 角度センサ
７０ マイコン（制御部）
７１ 記憶部
７２ 太陽位置検出部（検出部）
７３ 追尾制御部
７４ 位置変更部
７５ 保持制御部
７６ 保持制御部
８０ コントローラ
10 Solar panel unit
20 solar panels
21 Photosensitive surface
30 Support mechanism
32 links
33 base
34 Stay
35 Rotating shaft
40 Actuator unit (drive mechanism)
41 Actuator
42 Air pressure supply unit
43 Airbag
44 Rod
45 Air compressor
46 Air tank
47 Solenoid valve
50 Power conditioner
51 Electricity load
60 angle sensor
70 Microcomputer (control unit)
71 Storage unit
72 Solar position detector (detector)
73 Tracking control unit
74 Position change part
75 Holding control unit
76 Holding control unit
80 controller
Claims (5)
前記制御部（70）は、前記太陽パネル（20）の受光面（21）が太陽の方向を向くように前記太陽パネル（20）を回転させる第１操作部（73）と、日没前に前記第１操作部（73）に代わって前記太陽パネル（20）の受光面（21）が日没前の太陽よりも東側を向くように前記太陽パネル（20）を逆方向へ回転させる第２操作部（74）とを備えていることを特徴とする太陽パネルユニット。 Generated by a solar panel (20), a support mechanism (30) that rotatably supports the solar panel (20), a drive mechanism (40) that rotates the solar panel (20), and the solar panel (20) A control unit (70) for controlling the drive mechanism (40) using a part of the generated power as power supply power,
The control unit (70) includes a first operation unit (73) for rotating the solar panel (20) so that the light receiving surface (21) of the solar panel (20) faces the sun, and before sunset. In place of the first operation section (73), the solar panel (20) is rotated in the reverse direction so that the light receiving surface (21) of the solar panel (20) faces the east side of the sun before sunset. A solar panel unit comprising an operation unit (74).
前記制御部（70）の第２操作部（74）は、日没前に前記太陽パネル（20）の受光面（21）が日の出時に発電可能な方向を向くように前記太陽パネル（20）を逆方向へ回転させることを特徴とする太陽パネルユニット。 In claim 1,
The second operation unit (74) of the control unit (70) turns the solar panel (20) so that the light receiving surface (21) of the solar panel (20) faces a direction in which power can be generated at sunrise before sunset. A solar panel unit that rotates in the opposite direction.
前記制御部（70）の第２操作部（74）は、日没前に前記太陽パネル（20）の受光面（21）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態よりも東側を向くように前記太陽パネル（20）を逆方向へ回転させることを特徴とする太陽パネルユニット。 In claim 2,
The second operation unit (74) of the control unit (70) faces the east side before the sunset when the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is not directed to either the east side or the west side. A solar panel unit, wherein the solar panel (20) is rotated in the reverse direction.
前記制御部（70）の第２操作部（74）は、日没前に前記太陽パネル（20）の受光面（21）が東側及び西側のどちら側にも向かない状態になるように前記太陽パネル（20）を逆方向へ回転させることを特徴とする太陽パネルユニット。 In claim 2,
The second operation unit (74) of the control unit (70) is configured so that the light receiving surface (21) of the solar panel (20) is not directed to either the east side or the west side before sunset. A solar panel unit characterized by rotating the panel (20) in the opposite direction.
前記駆動機構（40）は、空気袋（43）と、該空気袋（43）へ圧縮空気を吐出する空気圧縮機（45）と、前記制御部（70）の制御に基いて前記空気袋（43）及び前記空気圧縮機（45）の連通状態を切り換える電磁弁（47）とを備え、
前記電磁弁（47）が空気袋（43）及び空気圧縮機（45）を連通する第１位置のときに前記空気袋（43）が伸長して前記太陽パネル（20）を回転させ、前記電磁弁（47）が空気袋（43）を大気開放にする第２位置のときに空気袋（43）が収縮して前記太陽パネル（20）を逆転させ、前記電磁弁（47）が空気袋（43）及び空気圧縮機（45）を非連通にする第３位置のときに前記空気袋（43）の収縮が停止して記太陽パネル（20）の向きを保持させるように構成され、
前記制御部（70）は、前記第２操作部（74）が前記太陽パネル（20）を所定の向きにしてから日没直前までの間に前記第３位置で保持するように前記電磁弁（47）を制御する保持制御部（76）を備えていることを特徴とする太陽パネルユニット。 In any one of Claims 1-4,
The drive mechanism (40) includes an air bag (43), an air compressor (45) for discharging compressed air to the air bag (43), and the air bag (43) based on the control of the control unit (70). 43) and a solenoid valve (47) for switching the communication state of the air compressor (45),
When the electromagnetic valve (47) is in the first position where the air bag (43) and the air compressor (45) communicate with each other, the air bag (43) extends to rotate the solar panel (20), and the electromagnetic When the valve (47) is in the second position for opening the air bag (43) to the atmosphere, the air bag (43) contracts to reverse the solar panel (20), and the electromagnetic valve (47) 43) and the air compressor (45) are configured to stop the contraction of the air bag (43) at the third position where the air compressor (45) is disconnected, so that the orientation of the solar panel (20) is maintained.
The control unit (70) is configured so that the second operation unit (74) holds the solar panel (20) in a predetermined direction and holds the electromagnetic valve (3) at the third position immediately before sunset. 47. A solar panel unit comprising a holding control unit (76) for controlling 47).
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