JP2022068556A - Inspection device for concentrating photovoltaic power generation module and inspection method - Google Patents
Inspection device for concentrating photovoltaic power generation module and inspection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022068556A JP2022068556A JP2020177306A JP2020177306A JP2022068556A JP 2022068556 A JP2022068556 A JP 2022068556A JP 2020177306 A JP2020177306 A JP 2020177306A JP 2020177306 A JP2020177306 A JP 2020177306A JP 2022068556 A JP2022068556 A JP 2022068556A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- power generation
- condenser lens
- camera
- condensing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
Description
本開示は、集光型太陽光発電モジュールの検査装置及び検査方法に関する。 The present disclosure relates to an inspection device and an inspection method for a concentrating photovoltaic module.
集光型太陽光発電装置は、集光レンズにより太陽光を集めて、発電用の小さなセルを含む受光部に入射させる光学ユニットを、基本構成としている。この光学ユニットを、筐体内にマトリクス状に並べたものが、集光型太陽光発電モジュールである。さらに、この集光型太陽光発電モジュールを多数並べてアレイ(パネル)となり、1基の集光型太陽光発電装置となる。太陽を追尾するため、アレイを載せる追尾架台は、方位角及び仰角の2軸駆動が可能なように支柱に支持されている(例えば、特許文献1参照。)。 The condensing type photovoltaic power generation device has a basic configuration of an optical unit that collects sunlight by a condensing lens and causes it to be incident on a light receiving portion including a small cell for power generation. The concentrating photovoltaic power generation module is a matrix of these optical units arranged in a housing. Further, a large number of the concentrating solar power generation modules are arranged side by side to form an array (panel), which becomes one condensing type photovoltaic power generation device. In order to track the sun, the tracking pedestal on which the array is mounted is supported by a support column so that it can be driven in two axes of azimuth and elevation (see, for example, Patent Document 1).
集光型太陽光発電装置では、集光した太陽光が非常に強い光となるため、長年の使用により、例えば受光部のセル周辺に使用している透明なシリコーン樹脂が劣化して、透明度の低い黒っぽい色又は白っぽい色に変色する場合がある。透明度が下がると、集光した太陽光がセルに届きにくくなる。また、集光レンズにも変色が生じる場合がある。このような不具合のある光学ユニットの数が少数であれば特に大きな問題は無いが、数が増えると、発電量が下がるので、モジュール単位での取替が必要となる。 In a concentrating photovoltaic power generation device, the condensed sunlight becomes extremely strong light, so after many years of use, for example, the transparent silicone resin used around the cell of the light receiving part deteriorates, and the transparency becomes high. It may turn into a low blackish or whitish color. When the transparency decreases, it becomes difficult for the collected sunlight to reach the cell. In addition, discoloration may occur in the condenser lens. If the number of such defective optical units is small, there is no particular problem, but as the number increases, the amount of power generation decreases, so it is necessary to replace each module.
しかしながら、変色しているかどうかを検査するには、アレイの受光面を下向きにした状態で、例えば、高所作業車等のゴンドラに乗った作業員が、アレイを下から見上げて点検することになる。このような点検作業は時間(工数)がかかり、効率的ではない。また、作業員の肉体的負担も大きい。 However, in order to inspect whether the color has changed, a worker in a gondola such as an aerial work platform looks up at the array from below with the light receiving surface of the array facing down. Become. Such inspection work takes time (man-hours) and is not efficient. In addition, the physical burden on the workers is heavy.
かかる課題に鑑み、本開示は、集光型太陽光発電モジュールを、効率的、かつ、容易に検査できるようにすることを目的とする。 In view of such a problem, it is an object of the present disclosure to enable an efficient and easy inspection of a concentrating photovoltaic power generation module.
本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は特許請求の範囲によって定められるものである。 The present disclosure includes the following inventions. However, the present invention is defined by the scope of claims.
本開示は、第1集光レンズにより太陽光を集光して受光部に導く光学ユニットの集合体である集光型太陽光発電モジュールについての、その検査装置であって、
前記光学ユニットの光軸の延長線上にあって前記第1集光レンズと正対し、前記第1集光レンズとは焦点位置が逆方向にある第2集光レンズと、
前記受光部から前記第1集光レンズを介して届く平行光を、前記第2集光レンズにより集光して成る実像を撮影するカメラと、
を備えている。
The present disclosure is an inspection device for a condensing photovoltaic power generation module, which is an aggregate of optical units that condense sunlight by a first condensing lens and guide it to a light receiving unit.
A second condenser lens that is on an extension of the optical axis of the optical unit and faces the first condenser lens and has a focal position opposite to that of the first condenser lens.
A camera that captures a real image formed by condensing parallel light that arrives from the light receiving unit via the first condensing lens by the second condensing lens.
It is equipped with.
また、本開示は、第1集光レンズにより太陽光を集光して受光部に導く光学ユニットの集合体である集光型太陽光発電モジュールについての、その検査方法であって、
前記第1集光レンズとは焦点位置が逆方向にある第2集光レンズを、前記光学ユニットの光軸の延長線上に位置させ、かつ、前記第1集光レンズと正対させ、
前記受光部から前記第1集光レンズを介して届く平行光を、前記第2集光レンズにより集光させ、実像としてカメラにより撮影する、
集光型太陽光発電モジュールの検査方法である。
Further, the present disclosure is an inspection method for a condensing type solar power generation module, which is an aggregate of optical units that condense sunlight by a first condensing lens and guide it to a light receiving portion.
A second condenser lens whose focal position is opposite to that of the first condenser lens is positioned on an extension of the optical axis of the optical unit and faces the first condenser lens.
The parallel light arriving from the light receiving unit via the first condenser lens is condensed by the second condenser lens and photographed by a camera as a real image.
This is an inspection method for concentrating photovoltaic modules.
本開示によれば、集光型太陽光発電モジュールを、効率的、かつ、容易に検査することができる。 According to the present disclosure, the concentrating photovoltaic module can be inspected efficiently and easily.
[本開示の実施形態の説明]
本開示の実施形態には、その要旨として、少なくとも以下のものが含まれる。
[Explanation of Embodiments of the present disclosure]
The embodiments of the present disclosure include at least the following as a gist thereof.
(1)本開示は、第1集光レンズにより太陽光を集光して受光部に導く光学ユニットの集合体である集光型太陽光発電モジュールについての、その検査装置であって、前記光学ユニットの光軸の延長線上にあって前記第1集光レンズと正対し、前記第1集光レンズとは焦点位置が逆方向にある第2集光レンズと、前記受光部から前記第1集光レンズを介して届く平行光を、前記第2集光レンズにより集光して成る実像を撮影するカメラと、を備えている。 (1) The present disclosure is an inspection device for a condensing type solar power generation module, which is an aggregate of optical units that condense sunlight by a first condensing lens and guide it to a light receiving portion, and the optics thereof. A second condenser lens that is on an extension of the optical axis of the unit and faces the first condenser lens and whose focal position is opposite to that of the first condenser lens, and the first collection from the light receiving unit. It includes a camera that captures a real image formed by condensing parallel light that reaches through an optical lens by the second condensing lens.
このように構成された検査装置では、受光部を実像として撮影することができるので、より鮮明に、受光部を撮影することができる。従って、集光型太陽光発電モジュールを、効率的、かつ、容易に検査することができる。 With the inspection device configured in this way, since the light receiving portion can be photographed as a real image, the light receiving portion can be photographed more clearly. Therefore, the concentrating photovoltaic module can be inspected efficiently and easily.
(2)前記(1)の検査装置は、前記第2集光レンズ及び前記カメラを空中の所定位置で支持する無人飛行体を含むものであってもよい。
この場合、無人飛行体として例えばドローン(drone)を用いて、ホバリングしながら撮影し、撮影が終われば次の撮影位置に移動する、という工程を繰り返し、多数の光学ユニットを撮影することができる。
(2) The inspection device of (1) may include the second condenser lens and an unmanned flying object that supports the camera at a predetermined position in the air.
In this case, using, for example, a drone as an unmanned aerial vehicle, the process of shooting while hovering and moving to the next shooting position after shooting is repeated, and a large number of optical units can be shot.
(3)前記(1)又は(2)の検査装置は、例えば、一端が前記カメラに取り付けられ、他端で前記第2集光レンズを支持する筒状の支持体を備えている。
この場合、カメラと第2集光レンズとの相互の位置関係を支持体により固定し、カメラに安定した結像を得ることができる。また、カメラに、第2集光レンズからではない光が侵入することを、抑制することができる。
(3) The inspection device according to (1) or (2) has, for example, a cylindrical support having one end attached to the camera and the other end supporting the second condenser lens.
In this case, the mutual positional relationship between the camera and the second condenser lens is fixed by the support, and a stable image formation can be obtained on the camera. In addition, it is possible to prevent light that is not from the second condenser lens from entering the camera.
(4)前記(1)又は(2)の検査装置は、例えば、一端が前記カメラに取り付けられ、他端で前記第2集光レンズを支持する、アーム状の支持体を備えている。
この場合、カメラと第2集光レンズとの相互の位置関係を支持体により固定し、カメラに安定した結像を得ることができる。また、支持体はアーム状であるため、相互の位置関係の微調整が容易である。
(4) The inspection device according to (1) or (2) includes, for example, an arm-shaped support having one end attached to the camera and the other end supporting the second condenser lens.
In this case, the mutual positional relationship between the camera and the second condenser lens is fixed by the support, and a stable image formation can be obtained on the camera. Further, since the support has an arm shape, it is easy to finely adjust the mutual positional relationship.
(5)前記(1)から(4)のいずれかの検査装置において、前記第1集光レンズ及び前記第2集光レンズは共にフレネルレンズであり、フレネルレンズ加工されている面とは反対の面同士が互いに対向している、という構成であってもよい。
フレネルレンズにより、第2集光レンズを軽量化することができ、空中での支持が容易である。
(5) In any of the inspection devices (1) to (4), the first condenser lens and the second condenser lens are both Fresnel lenses, which are opposite to the surface on which the Fresnel lens is processed. It may be configured such that the faces face each other.
The Fresnel lens makes it possible to reduce the weight of the second condenser lens and facilitate support in the air.
(6)前記(2)から(5)のいずれかの検査装置において、前記カメラ、前記支持体、及び、前記第2集光レンズは、前記無人飛行体を中心として水平な周方向に等間隔に複数組配置されていてもよい。
この場合、無人飛行体は重量バランスがとりやすく、水平な姿勢でホバリングを行うに好適である。
(6) In any of the inspection devices (2) to (5), the camera, the support, and the second condenser lens are evenly spaced in the horizontal circumferential direction around the unmanned flying object. A plurality of sets may be arranged in.
In this case, the unmanned vehicle is easy to balance the weight and is suitable for hovering in a horizontal attitude.
(7)また、本開示は、第1集光レンズにより太陽光を集光して受光部に導く光学ユニットの集合体である集光型太陽光発電モジュールについての、その検査方法であって、前記第1集光レンズとは焦点位置が逆方向にある第2集光レンズを、前記光学ユニットの光軸の延長線上に位置させ、かつ、前記第1集光レンズと正対させ、前記受光部から前記第1集光レンズを介して届く平行光を、前記第2集光レンズにより集光させ、実像としてカメラにより撮影する。 (7) Further, the present disclosure is an inspection method for a condensing type solar power generation module, which is an aggregate of optical units that condense sunlight by a first condensing lens and guide it to a light receiving portion. The second condensing lens whose focal position is opposite to that of the first condensing lens is positioned on an extension of the optical axis of the optical unit and faces the first condensing lens to receive the light. The parallel light arriving from the unit via the first condenser lens is focused by the second condenser lens and photographed by a camera as a real image.
このような検査方法によれば、受光部を実像として撮影することができるので、より鮮明に、受光部を撮影することができる。従って、集光型太陽光発電モジュールを、効率的、かつ、容易に検査することができる。 According to such an inspection method, since the light receiving portion can be photographed as a real image, the light receiving portion can be photographed more clearly. Therefore, the concentrating photovoltaic module can be inspected efficiently and easily.
[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の検査装置及び検査方法を適用する集光型太陽光発電モジュール(以下、単にモジュールとも言う。)の一例について、図面を参照して説明する。
[Details of Embodiments of the present disclosure]
Hereinafter, an example of a concentrating photovoltaic power generation module (hereinafter, also simply referred to as a module) to which the inspection device and the inspection method of the present disclosure is applied will be described with reference to the drawings.
《集光型太陽光発電装置》
図1及び図2はそれぞれ、1基分の、集光型太陽光発電装置100の一例を、受光面側から見た斜視図である。図1は、完成した状態での集光型太陽光発電装置100を示し、図2は、組立途中の状態での集光型太陽光発電装置100を示している。図2は、追尾架台2の架台部25の骨組みが見える状態を右半分に示し、モジュール1Mが取り付けられた状態を左半分に示している。なお、実際にモジュール1Mを追尾架台2に取り付ける際は、架台部25を地面に寝かせた状態で取り付けを行う。
<< Concentrated solar power generation device >>
1 and 2 are perspective views of an example of a concentrating photovoltaic
図1において、この集光型太陽光発電装置100は、上部側で連続し、下部側で左右に分かれた形状のアレイ(太陽光発電パネル)1と、追尾架台2とを備えている。アレイ1は、背面側の架台部25(図2)上にモジュール1Mを整列させて構成されている。図1の例では、左右のウイングを構成する(96(=12×8)×2)個と、中央の渡り部分の8個との、合計200個のモジュール1Mの集合体として、アレイ1が構成されている。
In FIG. 1, the concentrating solar
追尾架台2は、アレイ1を支持するとともに、太陽を追尾するようにアレイ1の姿勢を変化させる。追尾架台2は、支柱21と、基礎22と、2軸駆動部23と、駆動軸となる水平軸24(図2)と、架台部25を備えている。支柱21は、下端が基礎22に固定され、上端に2軸駆動部23を備えている。
The tracking
図1において、基礎22は、上面のみが見える程度に地中に堅固に埋設される。基礎22を地中に埋設した状態で、支柱21は鉛直となり、水平軸24(図2)は水平となる。2軸駆動部23は、水平軸24を、方位角(支柱21を中心軸とした角度)及び仰角(水平軸24を中心軸とした角度)の2方向に回動させることができる。図2において、水平軸24には、補強材25aが取り付けられている。また、補強材25aには、複数本の水平方向へのレール25bが取り付けられている。従って、水平軸24が方位角又は仰角の方向に回動すれば、アレイ1もその方向に回動する。
In FIG. 1, the
なお、図1,図2では1本の支柱21でアレイ1を支える追尾架台2を示したが、追尾架台2の構成は、これに限られるものではない。要するに、アレイ1を、2軸(方位角、仰角)で可動なように支持できる構成であればよい。
Although FIGS. 1 and 2 show the tracking
《モジュールの構成例》
図3は、モジュール1Mの構成の一例を示す斜視図である。図において、モジュール1Mは、外観上の物理的な形態としては、平面視した輪郭が長方形の平底容器状の筐体11と、その上に蓋のように取り付けられる集光部12と、を備えている。筐体11は例えば樹脂製である。集光部12は、例えば1枚の透明なガラス板12aの裏面に樹脂製のフレネルレンズ12fが貼り付けられて構成されている。例えば図示の正方形(10個×14個)の区画の1つ1つが、フレネルレンズ12fであり、太陽光を焦点位置に収束させることができる。
<< Module configuration example >>
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the configuration of the
図4は、モジュール1Mの分解斜視図である。モジュール1Mは、筐体11に、遮蔽板14を装着し、集光部12を載せた形態である。底面11aには、細片状のフレキシブルプリント配線板13が設けられている。フレキシブルプリント配線板13上の所定位置には後述の発電素子(セル)が搭載されている。図4中の、二点鎖線の「○」で囲んでいる部位は、発電素子を含む受光部Rである。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the
受光部Rは、フレキシブルプリント配線板13上に等間隔で配置されており、かつ、集光部12の各フレネルレンズ12fに対応して同数、同一間隔で、設けられている。受光部Rと集光部12との中間には、遮蔽板14が設けられている。遮蔽板14には、個々のフレネルレンズ12fの光軸に対応した位置に、開口14aが形成されている。フレネルレンズ12fによって収束する光は、開口14aを通過する。太陽光の入射方向と受光部Rの光軸とが大きくずれた場合には、ずれた位置に集光しようとする光は遮蔽板14に当たるようになっている。
The light receiving portions R are arranged on the flexible printed
《光学ユニットの構成例》
図5は、モジュール1Mを構成する光学系の基本構成としての光学ユニット1Uの一例を示す断面図である。なお、図5に示す各部は、構造説明の都合上、適宜拡大して描いており、必ずしも実際の寸法に比例した図ではない。
<< Configuration example of optical unit >>
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of an
図5において、光学ユニット1Uが、太陽と正対し、太陽光の入射角が0度であると、フレネルレンズ12fの光軸Ax上に、受光部Rのボールレンズ30及びセル(発電素子)33がある。フレネルレンズ12fにより集光する光は、遮蔽板14の開口14aを通り、受光部Rのボールレンズ30に入射し、セル33に導かれる。
In FIG. 5, when the
図5において、受光部Rは、ボールレンズ30、樹脂製のセルパッケージ31、保護板32、セル33、及び、封止部34を備えている。セルパッケージ31は、セル33を囲むように設けられている。セルパッケージ31は、例えば角筒状又は円筒状であり、樹脂製の他、ガラス製、金属製でもよい。受光部Rは、フレキシブルプリント配線板13上に実装されている。なお、セル33には並列にバイパスダイオードが接続されるが、ここでは図示を省略している。
In FIG. 5, the light receiving portion R includes a
ボールレンズ30はセルパッケージ31の上端部内周エッジ31eにより、セル33との間に光軸Ax方向の隙間が形成されるように支持されている。封止部34は、光透過性の樹脂、例えばシリコーン樹脂であり、セルパッケージ31の内側の、ボールレンズ30の下部とセル33との間に形成される空間を満たすように設けられている。封止部34は長年の使用により劣化すると、透明度が低下する。
The
《受光部の構成例》
図6の(a)は、1箇所の受光部Rの拡大斜視図である。図6における(b)及び(c)は(a)の分解斜視図である。まず、(c)に示すように、1本のフレキシブルプリント配線板13の幅広な部分にセル33を内蔵したセルパッケージ31が取りつけられている。(b)に示すように、セルパッケージ31上にはシリコーン樹脂を介してボールレンズ30が載せられる。ボールレンズ30の上には保護板32が載せられ接着される。こうして(a)に示す状態となる。保護板32は、例えば、円環状の金属体であり、市販のワッシャを用いることができる。保護板32はボールレンズ30から太陽光の収束光が外れた場合に、収束光がセル周辺に熱的なダメージを与えることを防止している。
<< Configuration example of the light receiving part >>
FIG. 6A is an enlarged perspective view of the light receiving portion R at one location. (B) and (c) in FIG. 6 are exploded perspective views of (a). First, as shown in (c), a
図7は、光学ユニット1Uの受光部Rを、外部から見たときの概略形状を示す図である。フレネルレンズ12fを通して外部から受光部Rを見ると、受光部Rを虫眼鏡で拡大したような虚像が見える。図7における内側の円C1は、保護板32から露出しているボールレンズ30の頭部の輪郭である。円C2は、保護板32の輪郭である。フレネルレンズ12f、ボールレンズ30及び封止部34が良好な状態であれば、円C1内は、黒っぽいが透き通って見え、セル33の表面が見える。逆に、フレネルレンズ12f、ボールレンズ30及び封止部34、特に、封止部34が劣化していると、円C1内は曇って見え、セル33の表面がよく見えない状態となる。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic shape of the light receiving portion R of the
前述のように、作業者が一つ一つの光学ユニット1Uを目視点検することは、効率が悪く、しかも作業者の肉体的負担が大きいので容易でない。そこで、空中に支持されたカメラで光学ユニット1Uを撮影することを考える。空中でのカメラの支持の仕方は後述するとして、まず、基本コンセプトを説明する。
As described above, it is not easy for the operator to visually inspect each
《検査装置の光学的原理の例示》
図8は、太陽を追尾するアレイ1とカメラ40との位置関係の一例を示す参考図である。図において、アレイ1は仰角θ(例えば20度)で太陽に正対し、アレイ1の表面に対する太陽光の入射角は0度である。カメラ40は、アレイ1の表面に対する法線NLの延長上にあり、撮影方向をアレイ1に向けている。
<< Example of the optical principle of inspection equipment >>
FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the positional relationship between the
図9は、参考として、1つの光学ユニット1Uにおいて、フレネルレンズ12f(平凸球面レンズ状に図示している。)を通して受光部Rがどのように見えるかを示す光学的な略図である。フレネルレンズ12fと受光部Rとは、共通の光軸Ax上にある。受光部Rに向けて集光する太陽光の散乱によって受光部Rの表面から反射する光は、図示のように、フレネルレンズ12fを介して平行光を放射する。カメラ40(図8)により、この平行光を捉えると、受光部Rの虚像IRがカメラ40に写ることになる。しかし、虚像であるため、カメラ40が撮影する画像は鮮明ではない。
FIG. 9 is an optical schematic diagram showing how the light receiving portion R looks through the
図10は、本開示の、集光型太陽光発電モジュールの検査装置についての光学的原理を示す図である。図において、受光部R及びフレネルレンズ12fの配置については、図9と同様である。図10ではさらに、カメラ40及びフレネルレンズ41(平凸球面レンズ状に図示している。)を、共通の光軸Ax上に配置する。フレネルレンズ41は、カメラ40側の部材である。フレネルレンズ41は、フレネルレンズ12fに対して、正対する。フレネルレンズ12fの焦点F1と、フレネルレンズ41の焦点F2とは、光軸Ax上で互いに逆方向にある。
FIG. 10 is a diagram showing the optical principle of the inspection device of the concentrating photovoltaic power generation module of the present disclosure. In the figure, the arrangement of the light receiving portion R and the
フレネルレンズ12fの焦点距離L1と、フレネルレンズ41の焦点距離L2とは、L1=L2の関係であってもよいし、互いに異なる値でもよい。一対のフレネルレンズ12f,41間の距離L3は、原理的には特に限定されないが、互いの接触防止及び撮影の容易性のためには30cm以上で、1m以下が好ましい。フレネルレンズ41により焦点F2に収束した光は、そこからカメラ40の焦点距離L4だけ離れた位置に、実像RRとして結像し、カメラ40により撮影される。
The focal length L1 of the
《検査装置の実機の具体例》
次に、検査装置の実機の具体例について説明する。カメラ40及びフレネルレンズ41を空中で支持する装置として、例えば、無人飛行体を用いることができる。無人飛行体の典型例は、ドローン(drone)である。
<< Specific examples of actual inspection equipment >>
Next, a specific example of an actual inspection device will be described. As a device for supporting the
図11は、ドローンの機体50(以下、単にドローンと言う。)の一例を示す斜視図である。このドローン50は、機体本体部51と、機体本体部51から外側4方向に延びる4本のフレームアーム52と、4本のフレームアーム52の各々の先端に装着されたモータ53と、モータ53により回転するプロペラ54と、着陸脚55とを備えている。機体本体部51は、バッテリ、通信装置、制御装置、GPS(Global Positioning System)等を内蔵している。また、機体本体部51には、ジンバルコネクタ56を介してカメラ40が装着されている。ジンバルコネクタ56により、カメラ40の向きを変化させることができる。
FIG. 11 is a perspective view showing an example of the drone aircraft 50 (hereinafter, simply referred to as a drone). The
図12は、ドローン50のコントローラ60を示す斜視図である。ドローン50のコントローラ60は、コントロールスティック61と、アンテナ62と、モバイルデバイスホルダ63と、モバイルデバイスホルダ63に装着されたモバイルデバイス64とを備えている。コントロールスティック61を操作することにより、機体の向きと動きを制御することができる。また、カメラ40を所望の方向に向けることができる。アンテナ62は、機体制御信号と動画信号とを送受信する。モバイルデバイス64には所定のアプリがインストールされていて、カメラ40から送信されてくる動画をリアルタイムに、ディスプレイに表示することができる。コントローラ60は、動画の録画機能及び静止画の撮影機能を有している。
FIG. 12 is a perspective view showing the
図13は、ドローン50を含めた、検査装置200を示す図である。なお、この図は、構造説明の都合上、適宜拡大して描いており、必ずしも実際の寸法に比例した図ではない。図において、カメラ40には、支持体70の一端が取り付けられている。支持体70の他端には、フレネルレンズ41が取り付けられている。支持体の形状は、カメラ40とフレネルレンズ41との大きさの違いに依存するが、例えば、円錐状、角錐状、円筒状、角筒状などである。
FIG. 13 is a diagram showing an
図14は、支持体70の先端側からフレネルレンズ41を見た正面図の2つの例である。(a)は、支持体70が角錐状又は角筒状の場合であり、(b)は、支持体70が円錐状又は円筒状の場合である。
FIG. 14 is two examples of a front view of the
図13に戻り、支持体70は、フレネルレンズ41及びカメラ40について、両者の光軸(中心軸)を一致させるとともに、光軸方向への所定の距離を確保している。支持体70は、軽量で不透明な材料(例えば樹脂、炭素繊維)が好ましい。軽量であることにより、ドローン50が水平姿勢を保つことの妨げにならない。不透明であることにより、フレネルレンズ41からの光のみをカメラ40に取り込むことができる。
Returning to FIG. 13, the
コントローラ60を操作することにより、検査装置200は、モジュール1Mの表面に接近し、モジュール1Mのフレネルレンズ12fと、フレネルレンズ41とで、光軸Axが一致するようにカメラ40の向きを調整する。光軸が一致すれば、モバイルデバイス64に受光部Rが写る。こうして、受光部Rを撮影することができる。ドローン50をモジュール1Mと平行に移動させることにより、すべての受光部Rについて、撮影を行うことができる。また、ドローン50を連続して移動させながら撮影した動画をスロー再生又は静止させて、受光部Rの画像を確認することもできる。なお、図13におけるフレネルレンズ12f,41は、形状の特徴を誇張して描いており、実際にはもっと薄い(2mm程度)ものである。
By operating the
《画像の例示》
図15は、正常な状態の受光部Rの画像の例である。画像には、外側の保護板32の形状と、その内側のボールレンズ30の状態が写り込んでいる。クリアなボールレンズ30を通してセル33の表面が見える。この場合、受光部Rは、正常である。
<< Example of image >>
FIG. 15 is an example of an image of the light receiving unit R in a normal state. The image shows the shape of the outer
図16は、異常な状態の受光部Rの画像の例である。画像には、外側の保護板32の形状と、その内側のボールレンズ30の状態が写り込んでいる。ボールレンズ30は濁っていて、白っぽく見える。この場合、受光部Rは、異常である。
FIG. 16 is an example of an image of the light receiving unit R in an abnormal state. The image shows the shape of the outer
《他の実施形態》
図17は、検査装置200の他の実施形態を示す図である。図13との違いは、カメラ40、支持体70及びフレネルレンズ41が、2組設けられている点である。この場合、ドローン50は、図13の例よりも、重量バランスがとりやすくなる。また、カメラ40をモジュール1Mに向けるカメラポジションを、より迅速にとることができる。なお、図17は、カメラ40、支持体70及びフレネルレンズ41が、2組設けられている例であるが、3組以上、ドローン50を中心として周方向に等間隔で設けることもできる。
<< Other Embodiments >>
FIG. 17 is a diagram showing another embodiment of the
図18は、フレネルレンズ41の支持体を、アームにした例を示す図である。アーム71の一端はカメラ40に固定され、他端はフレネルレンズ41を支持する。アーム71の材質は、軽量で丈夫な樹脂又は炭素繊維が好適である。例えば複数のアーム片を互いに接続してアーム71の曲がりの角度を調整できるようにしておけば、カメラ40の光軸とフレネルレンズ41の光軸とを合わせる微調整が容易である。
FIG. 18 is a diagram showing an example in which the support of the
なお、上記各実施形態において、カメラ40側の集光レンズとしてはフレネルレンズを用いたが、ガラスの凸レンズを用いることも可能である。
また、上記各実施形態では、カメラ40及びフレネルレンズ41の支持にドローン50を用いたが、これに代えて、地上を移動する支持装置によってカメラ40及びフレネルレンズ41を支持することも可能である。
In each of the above embodiments, a Fresnel lens is used as the condenser lens on the
Further, in each of the above embodiments, the
《開示のまとめ》
以上のように、本開示は、第1集光レンズ(フレネルレンズ12f)により太陽光を集光して受光部Rに導く光学ユニット1Uの集合体である集光型太陽光発電モジュール1Mについての、その検査装置200であって、光学ユニット1Uの光軸の延長線上にあって第1集光レンズ(フレネルレンズ12f)と正対し、第1集光レンズとは焦点位置が逆方向にある第2集光レンズ(フレネルレンズ41)と、受光部Rから第1集光レンズを介して届く平行光を、第2集光レンズにより集光して成る実像(RR)を撮影するカメラ40とを備えている。
<< Summary of Disclosure >>
As described above, the present disclosure relates to a condensing solar
このように構成された検査装置200では、受光部Rを実像として撮影することができるので、より鮮明に、受光部を撮影することができる。従って、集光型太陽光発電モジュール1Mを、効率的、かつ、容易に検査することができる。
In the
《補記》
なお、上述の各実施形態については、その少なくとも一部を、相互に任意に組み合わせてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
《Supplementary note》
It should be noted that at least a part of each of the above-described embodiments may be arbitrarily combined with each other.
It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 アレイ
1M 集光型太陽光発電モジュール(モジュール)
1U 光学ユニット
2 追尾架台
11 筐体
11a 底面
12 集光部
12a ガラス板
12f フレネルレンズ(集光レンズ)
13 フレキシブルプリント配線板
14 遮蔽板
14a 開口
21 支柱
22 基礎
23 2軸駆動部
24 水平軸
25 架台部
25a 補強材
25b レール
30 ボールレンズ
31 セルパッケージ
31e 上端部内周エッジ
32 保護板
33 セル
34 封止部
40 カメラ
41 フレネルレンズ(集光レンズ)
50 ドローン
51 機体本体部
52 フレームアーム
53 モータ
54 プロペラ
55 着陸脚
56 ジンバルコネクタ
60 コントローラ
61 コントロールスティック
62 アンテナ
63 モバイルデバイスホルダ
64 モバイルデバイス
70 支持体
71 アーム
100 集光型太陽光発電装置
200 検査装置
Ax 光軸
C1,C2 円
F1,F2 焦点
L1,L2,L4 焦点距離
L3 距離
NL 法線
R 受光部
IR 虚像
RR 実像
θ 仰角
1
13 Flexible printed
50
Claims (7)
前記光学ユニットの光軸の延長線上にあって前記第1集光レンズと正対し、前記第1集光レンズとは焦点位置が逆方向にある第2集光レンズと、
前記受光部から前記第1集光レンズを介して届く平行光を、前記第2集光レンズにより集光して成る実像を撮影するカメラと、
を備えている集光型太陽光発電モジュールの検査装置。 An inspection device for a condensing photovoltaic power generation module, which is an aggregate of optical units that condense sunlight with a first condensing lens and guide it to a light receiving unit.
A second condenser lens that is on an extension of the optical axis of the optical unit and faces the first condenser lens and has a focal position opposite to that of the first condenser lens.
A camera that captures a real image formed by condensing parallel light that arrives from the light receiving unit via the first condensing lens by the second condensing lens.
Concentrated photovoltaic module inspection device equipped with.
前記第1集光レンズとは焦点位置が逆方向にある第2集光レンズを、前記光学ユニットの光軸の延長線上に位置させ、かつ、前記第1集光レンズと正対させ、
前記受光部から前記第1集光レンズを介して届く平行光を、前記第2集光レンズにより集光させ、実像としてカメラにより撮影する、
集光型太陽光発電モジュールの検査方法。 This is an inspection method for a condensing photovoltaic power generation module, which is an aggregate of optical units that condense sunlight with a first condensing lens and guide it to a light receiving unit.
A second condenser lens whose focal position is opposite to that of the first condenser lens is positioned on an extension of the optical axis of the optical unit and faces the first condenser lens.
The parallel light arriving from the light receiving unit via the first condenser lens is condensed by the second condenser lens and photographed by a camera as a real image.
Inspection method for concentrating photovoltaic modules.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020177306A JP2022068556A (en) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | Inspection device for concentrating photovoltaic power generation module and inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020177306A JP2022068556A (en) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | Inspection device for concentrating photovoltaic power generation module and inspection method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022068556A true JP2022068556A (en) | 2022-05-10 |
Family
ID=81459936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020177306A Pending JP2022068556A (en) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | Inspection device for concentrating photovoltaic power generation module and inspection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022068556A (en) |
-
2020
- 2020-10-22 JP JP2020177306A patent/JP2022068556A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gunn et al. | The 2.5 m telescope of the sloan digital sky survey | |
US4456783A (en) | Multielement optical panel | |
EP0130486B1 (en) | Solar ray collector device | |
CN110171565B (en) | Unmanned aerial vehicle for fault detection of photovoltaic power station and detection method thereof | |
CN212332992U (en) | Multifunctional three-light nacelle and system based on unmanned aerial vehicle carrying and unmanned aerial vehicle | |
CN100401010C (en) | Contactless three-axle air-float stage corner measuring device and its measuring method | |
CN102012268B (en) | Airborne infrared scanning observation device realized by double optical wedges | |
CN103813102B (en) | A kind of vehicle-mounted varifocal overall view monitoring system for details imaging | |
CN105972836A (en) | Fast focusing method for installation of mirror unit of solar disc condenser | |
CN102012219B (en) | Airborne panoramic rotor same taper measurement device | |
GB2329976A (en) | Heliostat with an array of individually rotatable mirrors | |
US20160301357A1 (en) | Solar tracker and solar energy collection system | |
JP2022068556A (en) | Inspection device for concentrating photovoltaic power generation module and inspection method | |
KR100996634B1 (en) | Day-light device tracking of solar position which having structure for complex-joint link altazimuth mount | |
US20220350109A1 (en) | Actively focused lightweight heliostat | |
US20140042296A1 (en) | Heliostat with a Drive Shaft Pointing at the Target, Reflection Sensor and a Closed-Loop Control System | |
WO2019117189A1 (en) | Method for detecting poor mounting state of module, and array | |
CN104483979B (en) | One kind linkage heliostat | |
CN106227241A (en) | A kind of motion platform double-view field double loop scan tracing system and method | |
CN103018901A (en) | Infrared searching and tracking integrated optical imaging system | |
CN203084301U (en) | Infrared search-and-tracking integrated optical imaging system | |
WO2021145141A1 (en) | Inspection system and inspection method | |
CN113596332B (en) | Photoelectric monitoring system for firestain event | |
Faiman et al. | PETAL: a research pathway to fossil-competitive solar electricity | |
WO2020153295A1 (en) | Tracking error detection method and tracking error detection system |