JP2020195179A - 太陽光発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】発電効率が高く、気象変化に対して安全性に優れる太陽光発電システムの提供を目的とする。【解決手段】それぞれ太陽電池を配設した複数のパネル体と、前記複数のパネル体を展開状態と収納状態に折りたたみ可能に支持した基台を備え、前記展開状態のパネル体を太陽光に対して追尾させるための自動追尾手段と、気象データの情報より前記パネル体を収納状態にする退避手段とを有することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、太陽光のエネルギーを吸収して直接電気に変えるエネルギー変換素子である太陽電池を用いた太陽光発電システムに関し、特に太陽電池を配設した複数のパネル体からなる太陽光発電システムに係る。

複数の太陽電池を配設したパネル体を用いて効率よく発電するために、パネル体の傾斜角度及び方位角度を太陽光に向けて自動追尾させる技術が特許文献１等に開示されている。
しかし、パネル体を太陽光に向けて追尾させるためには、パネル体の方位角や傾斜角を制御するための駆動部が必要となるが、気象が悪化して強風や暴風雨となった場合にパネル体や駆動部が破損する恐れがある。

特開２０１７−１２８２１４号公報

本発明は、発電効率が高く、気象変化に対して安全性に優れる太陽光発電システムの提供を目的とする。

本発明に係る太陽光発電システムは、それぞれ太陽電池を配設した複数のパネル体と、前記複数のパネル体を展開状態と収納状態に折りたたみ可能に支持した基台を備え、前記展開状態のパネル体を太陽光に対して追尾させるための自動追尾手段と、気象データの情報より前記パネル体を収納状態にする退避手段とを有することを特徴とする。

ここで、展開状態と収納状態に折りたたみ可能なパネル体とは、太陽光を受光して発電に供する際には、複数のパネル体が相互に広がることで受光面積を拡大し、発電に供しないときには、分割されたパネル体が相互に重なるように折りたたまれるものをいい、部分的にスライド式に収納される部位があってもよい。

本発明においては、退避手段は所定以上の風速に対して、パネル体の折りたたみ方向を風下側に向けて回動させた後に収納状態にするものであるのが好ましい。
このようにすると、パネル体の折りたたみ時に風の抵抗を受けにくくすることができる。

本発明において、退避手段は気象変化の予測手段を有しているのが好ましい。
強風や暴風雨が始まってから退避動作をするよりも、事前に予測して対応できる方がより好ましい。
例えば、本件太陽光発電装置が設置されている位置を中心にして、順次遠ざかった複数の地点での風速，降水量，雲の動き等の各種気象情報の入手手段を有し、嵐の前線や雨雲の前線の動きの方向や発電装置の有する地点の到達時刻を予測することで、できるだけ長く発電に供しつつ、事前に退避動作、即ちパネルを収納状態にすることができる。

本発明に係る太陽光発電システムにあって、発電時にはパネル体を太陽光の動きに追尾させるとともに、夜間や雨天時に収納状態に折りたたむのみならず、強風や暴風時にはその事前に収納し、災害を回避することができる。

パネル体を展開し、太陽光を受光している状態を示す。 風が吹いた場合にパネル体が風下に向いた例を示す。 （ａ），（ｂ）はパネル体がコンテナ型に折りたたまれた状態を示す。 フレーム体の旋回機構及びパネルの展開及び傾斜角の可変機構の例を示す。

本発明に係る発電システムの構成例を以下図に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されない。

本発明に係るパネル体の展開例を図１に示し、収納例を図３に示す。
複数のパネル体の展開構造や折りたたみ収納構造に制限はないが、本実施例はベースとなる基台１１にフレーム枠１２を旋回制御可能に支持してあり、フレーム枠１２に対して第１パネル体１３と第２パネル体１４を展開可能にするとともに、第１パネル体１３，第２パネル体１４が太陽の高さに合せて傾斜角が制御されている例である。
第１パネル体１３は、複数の太陽電池が配設されたメインパネル１３ａの両サイドにサブパネル１３ｂ，１３ｃを折りたたみ可能に連結した例になっている。
第２パネル体１４もメインパネル１４ａとサブパネル１４ｂ，１４ｃとで構成されている。
本実施例では、フレーム枠１２の上面にも太陽光パネルを配設した例になっている。

旋回や展開機構に制限はないが、本実施例の構造例を図４に示す。
フレーム枠１２が基台１１に対して旋回可能に支持されている。
発電装置をトラック等に積載し、輸送しやすいようにフレーム枠１２を基台１１の上に載置してあり、フレーム枠１２を旋回する際にはフレーム枠１２が基台１１と干渉しない状態まで上昇させた後に、駆動モーター１２ａの回転軸にフレーム枠１２側に設けたタイヤ状の従動輪１２ｂを当接させることで、フレーム枠１２が旋回可能になっている。

第１パネル体１３と第２パネル体１４は同様の構造になっているので、第１パネル体１３にてその構造を説明する。
メインパネル１３ａがシリンダー１２ｃとギヤ１２ｄの組み合せにて傾斜角が調整され、サブパネル１３ｂ，１３ｃがメインパネル１３ａに対して、シリンダー１２ｅとカムやギヤ等と組み合せて折りたたみ及び展開可能になっている。

パネル体の収納時は、図３（ａ），（ｂ）に示すようにサブパネル１４ｂ，１４ｃがメインパネル１４ａの上面に反転して折り重なるようになっている。
これにより、太陽電池の配設面が保護される。
折りたたまれたパネル体（１３，１４）は、フレーム枠１２の側面に沿ってさらに折りたたまれることで、全体としてコンテナ型になっている。
これにより、パネル体の収納時がコンパクトで強度に優れる。

複数のパネル体は、受光時に図１に示すように展開した状態で、太陽光に自動追尾するように制御されている。
その制御手段に制限はないが、太陽光の方位を検知するフォトセンサー，ＧＰＳデータ，ジャイロセンサー等を用いることができる。
このようなセンサー等を用いると、発電装置を現地に輸送し、設置した地点や設置方向を自動で検出することもできる。

気象データに基づいて強風の方向や到達時刻を予測し、事前にパネル体を収納状態にするが、仮に急に強風が吹いた場合には、図２に示すように矢印で示した風の向きに対して、まずはパネル体の折りたたみ方向が風下側になるように旋回し、その後に折りたたむことができる。

１１ 基台
１２ フレーム枠
１３ 第１パネル体
１４ 第２パネル体

Claims (3)

1. それぞれ太陽電池を配設した複数のパネル体と、前記複数のパネル体を展開状態と収納状態に折りたたみ可能に支持した基台を備え、
   前記展開状態のパネル体を太陽光に対して追尾させるための自動追尾手段と、気象データの情報より前記パネル体を収納状態にする退避手段とを有することを特徴とする太陽光発電システム。
2. 前記退避手段は所定以上の風速に対して、パネル体の折りたたみ方向を風下側に向けて回動させた後に収納状態にするものであることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム。
3. 前記退避手段は気象変化の予測手段を有していることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム。

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