JP5733278B2 - 太陽パネルユニット - Google Patents

Description

本発明は、太陽パネルユニットに関し、特に、太陽パネルの傾斜角の制御対策に係るものである。

従来、太陽パネルユニットは、太陽パネルと、該太陽パネルを駆動させるアクチュエータとを備えている。上記太陽パネルユニットは、太陽パネルの受光面を太陽光の方向に追従せるようにアクチュエータを駆動し、太陽パネルでの受光量を増大させ、太陽パネルの発電量を増大させるようにしている。

この太陽パネルユニットは、例えば、特許文献１示すように、太陽パネルの背面に南北傾斜用のエアマットが設けられると共に、東西傾斜用のエアマットと架台用のエアマットとが設けられている。そして、上記太陽パネルユニットは、一日の太陽の動きに合わせ、東西傾斜用のエアマットと架台用のエアマットの空気量を制御して太陽パネルの東西方向の傾斜角を制御するようにしている。

特開２００１−９１８１８号公報

ところで、太陽の動きに合わせて太陽パネルの傾斜角を調節するためには、太陽パネルの角度位置を適宜検出する必要がある。太陽パネルの傾斜角を検出する方法としては、例えば公知のインクリメンタルエンコーダを用いることが考えられる。

具体的に、インクリメンタルエンコーダを用いる場合、例えば太陽パネルが水平な状態（即ち、傾斜角が０°）において、まず、原点信号を出力し、この傾斜角０°を基準角度とする。この基準角度に対して太陽パネルを傾動させると、インクリメンタルエンコーダの信号のパルス信号が原点信号に対して相対的に変化する。この変化量に基づきエアマット等のアクチュエータを制御することで、太陽パネルを目標の傾斜角に調節できる。

しかし、このような検出方法では、太陽パネルやエンコーダの取り付け誤差や経年劣化等の影響により、太陽パネルが水平に対してややずれた状態で原点信号が出力される虞がある。この場合、太陽パネルの傾斜角が０°より東西のいずれかにずれた傾斜角が基準角度となってしまうため、太陽の動きに合わせて太陽パネルの傾斜角を正確に制御できないという問題が生じる。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、太陽パネルの傾斜角を正確に制御できる太陽パネルユニットを提案することである。

第１の発明は、太陽パネルユニットを対象とし、少なくとも１つの太陽パネル（20）と、該太陽パネル（20）を所定の角度範囲において回動自在に支持する支持機構（30）と、該太陽パネル（20）に連結され、該太陽パネル（20）を傾動させるアクチュエータ（41）と、該太陽パネル（20）の傾斜角に応じた信号を出力する角度位置検出部（60）と、該太陽パネル（20）が上記角度範囲の最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号を原点信号として記憶する記憶部（71,74）と、該記憶部（71,74）に記憶された原点信号と、上記角度位置検出部（60）の検出信号とに基づいて上記太陽パネル（20）が目標の傾斜角になるように上記アクチュエータ（41）を制御する制御部（73）とを備えていることを特徴とする。

第１の発明では、アクチュエータ（41）によって太陽パネル（20）が所定の角度範囲において傾動される。この角度範囲のうち太陽パネル（20）が最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態において、角度位置検出部（60）の検出信号が原点信号として記憶部（71,74）に記憶される。つまり、記憶部（71,74）には、太陽パネル（20）の傾動が物理的に規制された状態での原点信号が記憶されるため、太陽パネル（20）の基準角度を正確に合わせることができる。制御部（73）は、記憶部（71,74）に記憶された原点信号と、角度位置検出部（60）の検出信号とに基づき、太陽パネル（20）が目標の傾斜角になるようにアクチュエータ（41）を制御する。

第２の発明は、第１の発明において、上記記憶部（71,74）には、上記太陽パネル（20）が上記最小角度位置に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号である第１原点信号と、上記太陽パネル（20）が上記最大角度位置に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号である第２原点信号とが記憶され、上記制御部（73）は、上記記憶部（71,74）に記憶された上記第１原点信号及び第２原点信号と、上記角度位置検出部（60）の検出信号とに基づいて上記太陽パネル（20）が目標の傾斜角になるように上記アクチュエータ（41）を制御することを特徴とする。

第２の発明では、太陽パネル（20）が最小角度位置で規制された状態に対応する第１原点信号と、太陽パネル（20）が最大角度位置に形成された状態に対応する第２原点信号とが記憶部（71,74）に記憶される。つまり、記憶部（71,74）には、太陽パネル（20）が傾動可能な全角度範囲をカバーするように最小レベル及び最大レベルの原点信号が記憶される。制御部（73）は、記憶部（71,74）に記憶されたこれらの原点信号と、角度位置検出部（60）で検出された検出信号とに基づき、太陽パネル（20）が目標の傾斜角となるようにアクチュエータ（41）を制御する。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記制御部（73）は、太陽パネルユニット（10）の電源投入時に、上記太陽パネル（20）が上記最小角度位置及び上記最大角度位置の少なくとも一方に位置するように上記アクチュエータ（41）を制御する初期動作を行うように構成され、上記記憶部（71,74）は、上記太陽パネル（20）の発電電力によって作動する揮発性メモリ（71）で構成され、上記初期動作によって上記太陽パネル（20）が最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号を原点信号として記憶することを特徴とする。

第３の発明の記憶部（71）は、太陽パネル（20）の発電電力によって作動する揮発性メモリ（71）で構成される。このため、夜間において太陽パネル（20）の発電が停止されると、記憶部（71）では、これまで記憶された原点信号を失うことになる。そこで、本発明では、明朝等における太陽パネルユニット（10）の電源投入時において、制御部（73）が太陽パネル（20）を強制的に傾動させる。具体的に、制御部（73）は、太陽パネル（20）が最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方にするようにアクチュエータ（41）を制御する初期動作を行う。記憶部（71）には、初期動作により、太陽パネル（20）が最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態での原点信号が記憶される。

第４の発明は、第１又は２の発明において、上記記憶部（71,74）は、上記太陽パネル（20）が上記最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号を原点信号として漸次記憶するように構成され、上記記憶部（71,74）に記憶された原点信号の変化に基づいて、太陽パネルユニット（10）の異常を判定する異常判定部（75）を備えていることを特徴とする。

第４の発明の記憶部（71,74）には、上記原点信号が時々刻々と記憶される。太陽パネルユニット（10）に何らかの異常が生じると、記憶部（71,74）に記憶される原点信号が変化する可能性がある。そこで、異常判定部（75）は、記憶部（71,74）に記憶された原点信号の変化に基づき、太陽パネルユニット（10）の異常を判定する。

第５の発明は、第１又は２の発明において、複数の太陽パネル（20）と、該複数の太陽パネル（20）に対応する複数の角度位置検出部（60）とを備え、上記記憶部（71,74）は、各太陽パネル（20）が上記最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号を該太陽パネル（20）毎にそれぞれ原点信号として記憶するように構成され、上記記憶部（71,74）に記憶された、各太陽パネル（20）に対応する原点信号を比較して、太陽パネルユニット（10）の異常を判定する異常判定部（75）を備えている。

第５の発明には、複数の太陽パネル（20）と、該複数の太陽パネル（20）に対応する複数の角度位置検出部（60）とが設けられる。記憶部（71,74）には、角度位置検出部（60）毎の原点信号がそれぞれ記憶される。例えば一部の太陽パネル（20）に動作不良が生ずる等して、太陽パネルユニット（10）に異常が生ずると、一部の太陽パネル（20）に対応する原点信号が、他の太陽パネル（20）に対応する原点信号と比べて大きく、あるいは小さくなる可能性がある。そこで、異常判定部（75）は、これらの原点信号を比較することで、太陽パネルユニット（10）に異常を判定する。

第６の発明は、第１乃至第５のいずれか１つの発明において、上記角度位置検出部（60）は、上記太陽パネル（20）の傾斜角に応じて出力電圧を変化させる角度ポテンショメータ（60）であることを特徴とする。

第６の発明では、角度ポテンショメータ（60）の出力電圧に応じた原点信号が記憶部（71,74）に記憶される。制御部（73）は、この原点信号と、角度ポテンショメータ（60）の出力電圧とに基づいて、太陽パネル（20）が目的の傾斜角となるようにアクチュエータ（41）を制御する。

本発明によれば、太陽パネル（20）が最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態において、原点信号を記憶部（71,74）に記憶させるので、太陽パネル（20）の基準角度を正確に合わせることができる。この結果、太陽の動きに合わせて太陽パネル（20）を所望の傾斜角に調節でき、太陽パネル（20）の発電電力を増大できる。

また、第２の発明によれば、最小角度位置と最大角度位置に対応する２つの原点信号を記憶部（71,74）に記憶させるので、太陽パネル（20）の全角度範囲をカバーしながら該太陽パネル（20）の傾斜角を調節できる。この結果、太陽パネル（20）の位置合わせの精度が向上する。

また、第３の発明によれば、記憶部（71,74）を、太陽パネル（20）の発電電力によって作動する揮発性メモリ（71）で構成したので、例えば不揮発性メモリと比して、記憶部（71）のコストを低減でき、且つ記憶部（71）の処理速度を早めることができる。

また、本発明によれば、太陽パネルユニット（10）の電源投入時に原点信号が記憶部（71）に記憶されるので、太陽パネルユニット（10）を速やかに立ち上げて光追尾動作を行うことができる。また、太陽パネルユニット（10）の電源投入毎に原点信号を記憶部（71）に記憶させることで、電源投入毎に原点信号の校正を行うことができる。この結果、太陽パネルユニット（10）が経年劣化したとしても、太陽パネル（20）の基準角度を正確に合わせることができる。

また、第４の発明によれば、異常判定部（75）が、記憶部（71,74）に記憶された原点信号の変化に基づき太陽パネルユニット（10）の異常を判定するので、この異常を安価な構成で速やかに検出できる。

また、第５の発明によれば、異常判定部（75）が、記憶部（71,74）に記憶された、各太陽パネル（20）に対応する原点信号を比較して太陽パネルユニット（10）の異常を判定するので、一部の太陽パネル（20）の異常等を、安価な構成で速やかに検出できる。

第６の発明によれば、角度位置検出部（60）を角度ポテンショメータで構成したので、例えばインクリメンタルエンコーダと比して、角度位置検出部（60）を安価に構成できる。

図１は、実施形態１に係る太陽パネルユニットの全体の概略構成を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る駆動用架台の太陽パネル、アクチュエータユニット、及びコントローラを示す概略構成図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、実施形態に係る駆動用架台の太陽パネルの回動状態を示す駆動用架台の太陽パネルの概略構成図である。 図４は、実施形態１に係る太陽パネルユニットの初期動作のフローチャートである。 図５は、実施形態１に係る初期動作で得られた、傾斜角と出力電圧の関係を示すグラフである。 図６は、実施形態２に係る駆動用架台の太陽パネル、アクチュエータユニット、及びコントローラを示す概略構成図である。 図７は、実施形態２の変形例に係る太陽パネルユニットの全体の概略構成を示す斜視図である。

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。なお、以下の実施形態は、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。

《発明の実施形態１》
図１および図２に示すように、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）を備え、該太陽パネル（20）を太陽の移動に追従させるようにしたものである。

太陽パネルユニット（10）は、太陽パネル（20）よって構成される光追尾パネル群（2A）と、該光追尾パネル群（2A）を支持する支持機構（30）と、光追尾パネル群（2A）を傾動させるアクチュエータユニット（40）とを備えている。

光追尾パネル群（2A）は、一枚の太陽パネル（20）によって構成されたモジュールユニット（2B）を備え、例えば、５列のモジュールユニット（2B）が並列に配列されて構成されている。そして、光追尾パネル群（2A）は、５列のモジュールユニット（2B）が東西方向に配列されて構成されている。

支持機構（30）は、上記モジュールユニット（2B）毎に該モジュールユニット（2B）が設置される架台（31）と、上記モジュールユニット（2B）を連結するリンク（32）とを備えている。

架台（31）は、太陽パネル（20）が北に向かって上昇する傾斜状態に太陽パネル（20）を支持し、中央に位置する架台（31）がモジュールユニット（2B）を東西方向に回動させる駆動用架台（31A）に構成され、左右の２つずつの架台（31）が駆動用架台（31A）のモジュールユニット（2B）の回動にしたがってモジュールユニット（2B）が回動する従動用架台（31B）に構成されている。

各架台（31）は、基台（33）（図２を参照）と、該基台（33）にモジュールユニット（2B）を連結するステー（34）と、該ステー（34）に連結されると共に、モジュールユニット（2B）に取り付けられた回転軸（35）とを備えている。回転軸（35）は、モジュールユニット（2B）の長手方向である南北方向に延び、モジュールユニット（2B）を左右方向である東西方向に回動するようにモジュールユニット（2B）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つのモジュールユニット（2B）の一端にピン連結され、駆動用架台（31A）のモジュールユニット（2B）の回動にしたがって従動用架台（31B）のモジュールユニット（2B）が回動するように構成されている。

モジュールユニット（2B）は、一枚の太陽パネル（20）によって構成されている。そして、各太陽パネル（20）は、平板状に形成されて上面が受光面（21）に構成されている。

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）に連結された空気系（42）とを備えている。アクチュエータ（41）は、太陽パネル（20）、つまり、光追尾パネル群（2A）を傾動させる１つの単動式アクチュエータによって構成されている。

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。空気袋（43）は、駆動用架台（31A）に設置されている。空気袋（43）は、空気系（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）の下面に連結されている。

また、アクチュエータ（41）は、空気系（42）から空気圧が作用すると、空気袋（43）が伸張し、太陽パネル（20）の押圧方向にのみ力を作用させる空気式アクチュエータであり、空気圧が作用しなくなると、太陽パネル（20）、つまり、光追尾パネル群（2A）の自重によって空気袋（43）が収縮するように構成されている。

空気系（42）は、空気圧縮機（45）と空気タンク（46）と空気弁（47）とを備え、アクチュエータ（41）を制御するように構成されている。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。上記空気タンク（46）は、上記空気圧縮機（45）から吐出された圧力空気を貯留し、圧力空気を空気弁（47）に供給している。該空気弁（47）は、例えば、三方向切換弁で構成され、圧力空気をアクチュエータ（41）に供給する状態と、アクチュエータ（41）を大気に連通させる状態とに切り換わるように構成されている。

太陽パネルユニット（10）では、太陽パネル（20）の傾動可能な角度範囲が、水平面Ｌに対して−６０°から＋６０°の範囲に規制されている（図３を参照）。本実施形態では、太陽パネル（20）の傾動可能な角度範囲が、空気袋（43）の軸方向の最大長及び最小長によって決まっている。つまり、太陽パネル（20）は、空気袋（43）が最大長となり太陽パネル（20）が最も西側に傾いた状態において、傾斜角が−６０°の最小角度位置となる（図３(Ｃ)を参照）。また、太陽パネル（20）は、空気袋（43）が最小長となり太陽パネル（20）が最も東側に傾いた状態において、傾斜角が＋６０°の最大角度位置となる（図３(Ａ)を参照）。このように、本実施形態では、太陽パネル（20）の角度範囲が空気袋（43）の伸縮長さに応じて物理的に規制される。なお、太陽パネル（20）の角度範囲を物理的に規制するために、支持機構（30）にストッパ等の規制部材を設けるようにしてもよい。

太陽パネルユニット（10）は、パワーコンディショナ（50）と、角度センサ（60）と、コントローラ（70）とを有している。

パワーコンディショナ（50）は、太陽パネル（20）から出力された直流電力を交流電力に変換する電力変換部を構成する。パワーコンディショナ（50）から出力された交流電力は、所定の負荷（図示省略）に供給される。また、太陽パネル（20）から出力された直流電力の一部は、コントローラ（70）に供給される。

角度センサ（60）は、太陽パネル（20）の傾斜角を検出する角度位置検出部を構成する。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。角度センサ（60）の検出信号は、コントローラ（70）に適宜入力される。

コントローラ（70）は、揮発性メモリであるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）（71）と、演算部（72）と、制御部（73）とを備えている。ＲＡＭ（71）には、角度センサ（60）の検出信号が記憶される。より詳細に、ＲＡＭ（71）は、太陽パネル（20）が上記最小角度位置に規制された状態の角度センサ（60）の検出信号が最小電圧値Ｖmin（第１原点信号）として記憶する。また、ＲＡＭ（71）は、太陽パネル（20）が最大角度位置に規制された状態の角度センサ（60）の検出信号を最大電圧値Ｖmax（第２原点信号）として記憶する。

演算部（72）は、ＲＡＭ（71）に記憶された２点の原点信号に基づいて、太陽パネル（20）の傾斜角θと、角度センサ（60）の出力電圧Ｖとの関係式を求める。制御部（73）は、この関係式に基づき、太陽パネル（20）が目標の傾斜角となるように、アクチュエータ（41）を制御する（この制御動作の詳細は後述する）。

−太陽パネルユニットの動作−
太陽パネルユニット（10）の動作について説明する。

朝方において、太陽パネル（20）の受光面（21）に太陽光が射し込むと、太陽パネル（20）から直流電力が発生し、コントローラ（70）へ電力が供給され、太陽パネルユニット（10）の電源が投入される。

〈初期動作〉
太陽パネルユニット（10）に電源が投入されると、まず、制御部（73）は、太陽パネル（20）を強制的に最小角度位置及び最大角度位置とする、初期動作を行う。この初期動作は、電源が投入される明朝毎に行われる。

具体的には、図４のフローチャートに示すように、初期動作では、まず、太陽パネル（20）が最も西側を向くようにアクチュエータ（41）が制御される（ステップＳｔ１）。より詳細に、ステップＳｔ１では、コントローラ（70）から空気弁（47）へ制御信号が出力され、空気弁（47）が空気タンク（46）と空気袋（43）とを連通する状態に切り換わる。すると、圧縮空気によって空気袋（43）が伸長し、ロッド（44）が上昇してアクチュエータ（41）が太陽パネル（20）の重心側を押圧する。このアクチュエータ（41）の駆動によって太陽パネル（20）の重心側が回転軸（35）を中心に回動する。そして、空気袋（43）が最大長まで伸長すると、図３(Ｃ)に示すように、太陽パネル（20）が最小角度位置（傾斜角＝−６０°）になる。

ステップＳｔ１の後、所定の設定時間Ｔ１が経過すると（ステップＳｔ２）、ＲＡＭ（71）に角度センサ（60）の出力電圧（最小電圧値Ｖmin）が記憶される。ここで、この設定時間Ｔ１は、最小長の空気袋（43）が最大長になるまでに要する時間よりも、長い所定時間が設定される。このため、ステップＳｔ３においては、太陽パネル（20）を確実に最小角度位置（最小傾斜角θmin）に規制した状態で、最小電圧値Ｖminを原点信号として記憶することができる。

最小電圧値Ｖminが記憶されると、今度は、太陽パネル（20）が最も東側を向くようにアクチュエータ（41）が制御される（ステップＳｔ４）。より詳細に、ステップＳｔ４では、コントローラ（70）から空気弁（47）へ制御信号が出力され、空気弁（47）が空気袋（43）と大気とを連通する状態に切り換わる。すると、太陽パネル（20）の自重によってアクチュエータ（41）の空気袋（43）が収縮し、太陽パネル（20）がロッド（44）によって引き下げられる。このアクチュエータ（41）の駆動によって太陽パネル（20）の重心側が回転軸（35）を中心に回動する。そして、空気袋（43）が最小長まで収縮すると、図３(Ａ)に示すように、太陽パネル（20）が最大角度位置（傾斜角＝＋６０°）になる。

ステップＳｔ４の後、所定の設定時間Ｔ２が経過すると（ステップＳｔ５）、ＲＡＭ（71）に角度センサ（60）の出力電圧（最大電圧値Ｖmax）が記憶される。ここで、この設定時間Ｔ２は、最大長の空気袋（43）が最小長になるまでに要する時間よりも、長い所定の時間が設定される。このため、ステップＳｔ６においては、太陽パネル（20）を確実に最大角度位置（最大傾斜角θmax）に規制した状態で、最大電圧値Ｖmaxを原点信号として記憶することができる。

このようにしてＲＡＭ（71）に２つの原点信号が記憶されると、演算部（72）は、図５に示すように、太陽パネル（20）の傾斜角θと、角度センサ（60）の出力電圧との関係式を求める。演算部（72）で求められた関係式は、その都度、ＲＡＭ（71）に記憶される。

〈光追尾動作〉
上述した初期動作が終了すると、図３に示すように、光追尾動作が行われる。コントローラ（70）では、その時刻に応じた、最適な太陽パネル（20）の目標の傾斜角が決定される。例えば朝方の所定時刻には、太陽パネル（20）を東側の所定の傾斜角θ１に向けるように、コントローラ（70）からアクチュエータ（41）へ制御信号が出力される。ここで、コントローラ（70）は、図５に示す関係式を用いて、傾斜角θ１に対応する出力電圧Ｖ１を求める。そして、制御部（73）は、角度センサ（60）の出力電圧Ｖが、出力電圧Ｖ１に近づくようにアクチュエータ（41）を制御する。つまり、制御部（73）は、図５の関係式で得られた出力電圧Ｖ１を目標値として、フィードバック制御により、太陽パネル（20）の傾斜角を調節する。

このようにして駆動用架台（31A）に対応する太陽パネル（20）が回動すると、リンク（32）によって従動用架台（31B）に太陽する太陽パネル（20）も同様の傾斜角で回動する。

以上のようにして、光追尾動作では、太陽の移動に追従するように太陽パネル（20）が目標の傾斜角に調節される。つまり、光追尾動作では、朝方には太陽パネル（20）の受光面（21）が東側を向き（図３(Ａ)を参照）、昼には太陽パネル（20）の受光面（21）がほぼ真上を向き（図３(Ｂ)を参照）、夕方には太陽パネル（20）の受光面（21）が西側を向くように（図３(Ｃ)を参照）、太陽パネル（20）の傾斜角が調節される。

−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態によれば、太陽パネル（20）が最小角度位置や最大角度位置に規制された状態において、原点信号をＲＡＭ（71）に記憶するので、太陽パネル（20）の基準角度を正確に合わせることができる。この結果、太陽の動きに合わせて太陽パネル（20）を所望の傾斜角に調節でき、太陽パネル（20）の発電電力を増大できる。

また、上記実施形態によれば、最小角度位置と最大角度位置との双方の原点信号をＲＡＭ（71）に記憶し、図５に示す関係式を求めている。このため、太陽パネル（20）の全角度範囲をカバーしながら太陽パネル（20）の傾斜角を調節できる。

また、上記実施形態によれば、記憶部を、太陽パネル（20）の発電電力によって作動する揮発性メモリであるＲＡＭ（71）で構成したので、例えば不揮発性メモリと比して、記憶部のコストを低減でき、且つ記憶部の処理速度を早めることができる。

一方、ＲＡＭ（71）を用いると、太陽パネルユニット（10）の電源がＯＦＦされる毎に、原点信号に係るデータが失われてしまう。しかし、上記実施形態では、太陽パネルユニット（10）の電源投入毎に初期動作を行うため、ＲＡＭ（71）に原点信号を速やかに記憶させることができ、その後の光追尾動作を速やかに開始することができる。

また、このように太陽パネルユニット（10）の電源投入毎に原点信号を取得することで、太陽パネル（20）や支持機構（30）等が経年劣化したとしても、太陽パネル（20）の基準角度を正確に合わせることができ、太陽パネル（20）を適切な傾斜角に調節できる。

《発明の実施形態２》
実施形態２の太陽パネルユニット（10）は、上記実施形態１とコントローラ（70）の構成が異なっている。図６に示すように、コントローラ（70）では、記憶部として不揮発性メモリ（74）が用いられる。つまり、実施形態２では、太陽パネルユニット（10）の電源がＯＦＦされても、図５に示すような原点信号に基づくデータが失われない。そして、実施形態２の不揮発性メモリ（74）には、太陽パネルユニット（10）の電源投入毎に検出される原点信号が漸次記憶されていく。つまり、不揮発性メモリ（74）には、現時点及び過去の原点信号が時々刻々と記憶されていく。

また、実施形態２のコントローラ（70）には、太陽パネルユニット（10）の異常（例えば太陽パネル（20）やアクチュエータ（41）の動作不良、角度センサ（60）の故障、空気弁（47）の故障等）を判定するための異常判定部（75）が設けられる。異常判定部（75）は、不揮発性メモリ（74）に記憶された最新の原点信号と、過去の原点信号とを比較して、太陽パネルユニット（10）の異常を判定する。

具体的に、異常判定部（75）は、上述した初期動作において記憶された最小電圧値Ｖminについて、最新の最小電圧値Ｖmin-1と、過去の最小電圧値Ｖmin-2とを比較する。なお、この過去の最小電圧値Ｖmin-2は、例えば所定期間における複数の最小電圧値Ｖminの平均値であってもよい。そして、異常判定部（75）は、最新の最小電圧値Ｖmin-1と、過去の最小電圧値Ｖmin-2との差が所定値よりも大きい場合、太陽パネルユニット（10）が異常であると判定する。異常判定部（75）により異常が判定されると、表示部（図示省略）に異常を示すサインが表示される。

同様に、異常判定部（75）は、上述した初期動作において記憶された最大電圧値Ｖmaxについて、最新の最大電圧値Ｖmax-1と、過去の最大電圧値Ｖmax-2とを比較する。なお、この過去の最大電圧値Ｖmax-2は、例えば所定期間における複数の最大電圧値Ｖmaxの平均値であってもよい。そして、異常判定部（75）は、最新の最大電圧値Ｖmax-1と、過去の最大電圧値Ｖmax-2との差が所定値よりも大きい場合、太陽パネルユニット（10）が異常であると判定する。異常判定部（75）により異常が判定されると、表示部（図示省略）に異常を示すサインが表示される。

以上のように、実施形態２では、太陽パネル（20）の傾斜角を調節するために記憶した原点信号を用いて、太陽パネルユニット（10）の異常を判定している。このため、安価な構成で、太陽パネルユニット（10）の異常を速やかに検出できる。

−実施形態２の変形例−
この変形例では、図７に示すように、５台の太陽パネル（20）を有する太陽パネルユニット（10）が、複数台設けられて太陽パネルシステムが構成されている。各太陽パネルユニット（10）の構成は、上述した実施形態１と同じである。この変形例の角度センサ（60）は、各太陽パネルユニット（10）の駆動用架台（31A）に対応する回転軸（35）にそれぞれ１つずつ取り付けられている。そして、この変形例では、コントローラ（70）の不揮発性メモリ（74）に、各角度センサ（60）に対応する原点信号がそれぞれ記憶される。変形例の異常判定部（75）は、各太陽パネルユニット（10）の各太陽パネル（20）に対応する原点信号を互いに比較することで、角度センサ（60）に対応する太陽パネル（20）の異常、ひいては各太陽パネルユニット（10）の異常を判定する。

具体的に、異常判定部（75）は、上述した初期動作において記憶された最小電圧値Ｖminについて、複数の太陽パネルユニット（10）に対応する最小電圧値Ｖminの平均値を算出する。そして、異常判定部（75）は、太陽パネルユニット（10）毎の各最小電圧値Ｖminと、算出した平均値とを比較する。そして、異常判定部（75）は、最小電圧値Ｖminと、平均値との差が所定値よりも大きい場合、この最小電圧値Ｖminに対応する太陽パネルユニット（10）が異常であると判定する。異常判定部（75）により異常が判定されると、表示部（図示省略）に異常を示すサインが表示される。

同様に、異常判定部（75）は、上述した初期動作において記憶された最大電圧値Ｖmaxについて、複数の太陽パネルユニット（10）に対応する最大電圧値Ｖmaxの平均値を算出する。そして、異常判定部（75）は、太陽パネルユニット（10）毎の各最大電圧値Ｖmaxと、算出した平均値とを比較する。そして、異常判定部（75）は、最大電圧値Ｖmaxと、平均値との差が所定値よりも大きい場合、この最大電圧値Ｖmaxに対応する太陽パネルユニット（10）が異常であると判定する。異常判定部（75）により異常が判定されると、表示部（図示省略）に異常を示すサインが表示される。

〈その他の実施形態〉
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、太陽パネル（20）が最小角度位置に規制された状態と、太陽パネル（20）が最大角度位置に規制された状態との双方の原点信号を求め、図５に示す関係式を得るようにしている。しかし、太陽パネル（20）が最小角度位置に規制された状態のみの原点信号を求め、角度センサ（60）の特性を考慮して、図５に示す関係式を得るようにしてもよい。同様に、太陽パネル（20）が最大角度位置に規制された状態のみの原点信号を求め、角度センサ（60）の特性を考慮して、図５に示す関係式を得るようにしてもよい。

また、上記実施形態では、角度センサ（60）として、太陽パネル（20）の傾斜角に応じて出力電圧を変化させる、角度ポテンショメータを用いている。しかし、例えば太陽パネル（20）の傾斜角に応じて抵抗値が変化する回転式の可変抵抗器や、他の方式の角度センサを角度位置検出部として用いてもよい。

また、上記実施形態のアクチュエータ（41）は、空気式のものとしたが、油圧式や電気式等の各種のものであってもよい。

また、上記実施形態は、５つのモジュールユニット（2B）からなる光追尾パネル群（2A）を備えたものについて説明したが、本発明は、１つの太陽パネル（20）を有するものであってもよく、また、複数の太陽パネル（20）からなる１つのモジュールユニット（2B）を有するものであってもよい。

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、太陽パネルの傾斜角の制御対策について有用である。

10 太陽パネルユニット
20 太陽パネル
30 支持機構
41 アクチュエータ
60 角度センサ（角度位置検出部）
71 ＲＡＭ（揮発性メモリ、記憶部）
73 制御部
74 不揮発性メモリ（記憶部）
75 異常判定部

Claims (6)

1. 少なくとも１つの太陽パネル（20）と、
   上記太陽パネル（20）を所定の角度範囲において回動自在に支持する支持機構（30）と、
   上記太陽パネル（20）に連結され、該太陽パネル（20）を傾動させるアクチュエータ（41）と、
   上記太陽パネル（20）の傾斜角に応じた信号を出力する角度位置検出部（60）と、
   上記太陽パネル（20）が上記角度範囲の最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号を原点信号として記憶する記憶部（71,74）と、
   上記記憶部（71,74）に記憶された原点信号と、上記角度位置検出部（60）の検出信号とに基づいて上記太陽パネル（20）が目標の傾斜角になるように上記アクチュエータ（41）を制御する制御部（73）と
   を備えていることを特徴とする太陽パネルユニット。
2. 請求項１において、
   上記記憶部（71,74）には、上記太陽パネル（20）が上記最小角度位置に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号である第１原点信号と、上記太陽パネル（20）が上記最大角度位置に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号である第２原点信号とが記憶され、
   上記制御部（73）は、上記記憶部（71,74）に記憶された上記第１原点信号及び第２原点信号と、上記角度位置検出部（60）の検出信号とに基づいて上記太陽パネル（20）が目標の傾斜角になるように上記アクチュエータ（41）を制御する
   ことを特徴とする太陽パネルユニット。
3. 請求項１又は２において、
   上記制御部（73）は、太陽パネルユニット（10）の電源投入時に、上記太陽パネル（20）が上記最小角度位置及び上記最大角度位置の少なくとも一方に位置するように上記アクチュエータ（41）を制御する初期動作を行うように構成され、
   上記記憶部（71,74）は、上記太陽パネル（20）の発電電力によって作動する揮発性メモリ（71）で構成され、上記初期動作によって上記太陽パネル（20）が最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号を原点信号として記憶する
   ことを特徴とする太陽パネルユニット。
4. 請求項１又は２において、
   上記記憶部（71,74）は、上記太陽パネル（20）が上記最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号を原点信号として漸次記憶するように構成され、
   上記記憶部（71,74）に記憶された原点信号の変化に基づいて、太陽パネルユニット（10）の異常を判定する異常判定部（75）を備えている
   ことを特徴とする太陽パネルユニット。
5. 請求項１又は２において、
   複数の太陽パネル（20）と、
   上記複数の太陽パネル（20）に対応する複数の角度位置検出部（60）とを備え、
   上記記憶部（71,74）は、各太陽パネル（20）が上記最小角度位置及び最大角度位置の少なくとも一方に規制された状態での上記角度位置検出部（60）の検出信号を該太陽パネル（20）毎にそれぞれ原点信号として記憶するように構成され、
   上記記憶部（71,74）に記憶された、各太陽パネル（20）に対応する原点信号を比較して、太陽パネルユニット（10）の異常を判定する異常判定部（75）を備えている
   ことを特徴とする太陽パネルユニット。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つにおいて、
   上記角度位置検出部（60）は、上記太陽パネル（20）の傾斜角に応じて出力電圧を変化させる角度ポテンショメータである
   ことを特徴とする太陽パネルユニット。

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