JP6307656B1 - モジュール支持装置、及び太陽電池装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多数枚の太陽電池パネルが配列された大型で１枚の太陽電池モジュールを太陽に追尾させることができ、コストを低減できるモジュール支持装置及び太陽電池装置を提供する。【解決手段】モジュール支持装置１０を、地上に固定する基台１８と、基台１８に対して水平方向に回転する回転体２０と、回転体２０を回転させる水平回転駆動手段２２と、太陽電池モジュール１６の重心を支持する支持体２４と、太陽電池モジュール１６を上下方向に回転させる上下回転駆動手段２６と、水平回転駆動手段２２及び上下回転駆動手段２６の駆動を制御する制御装置２８と、を備えて構成した。【選択図】図１

Description

本願発明は、太陽光が照射されて発電する太陽電池パネルを複数枚平板状に配列した太陽電池モジュールを支持するモジュール支持装置、及びモジュール支持装置を備えた太陽電池装置に関する。

従来から、複数枚の太陽電池パネルを使用して発電を行う太陽電池装置が公知となっている。市販の太陽電池パネルは、１枚（寸法は約１．４〜２．０ｍ×０．８〜１．１ｍ）当たり約２００ｗの電気を発電する。事業として太陽電池パネルによる発電を行うためには、最低１０ｋｗの発電が必要であるため、最低約５０枚の太陽電池パネルが必要である。発電効率を上げるために、太陽電池パネルを支持する支持装置の駆動手段によって、太陽電池パネルに太陽光を追尾させることが好ましい。しかし、太陽電池パネル１枚当たりの重量は約１０〜２０ｋｇであり、約５０枚の太陽電池パネルを平板状に配列した太陽電池モジュールの場合、１モジュールで約５００ｋｇ〜１トンである。このため、支持装置にかかる負荷は大きく、１つの駆動手段によって、５０枚の太陽電池パネルを平板状に配列した太陽電池モジュールに太陽光を追尾させるのは困難である。

そこで、１枚又は数枚の太陽電池パネル毎に太陽を追尾させることが行われている（例えば、特許文献１参照。）。ところが、１枚又は数枚の太陽電池パネル毎に太陽を追尾させるためには、多数の追尾用の駆動手段が必要となり、太陽電池装置のコストが大きくなる。

特開２００１−２９１８９０号公報

本願発明は、多数枚の太陽電池パネルが平板状に配列された大型の太陽電池モジュールを太陽に追尾させることができ、多数の追尾用の駆動手段を不要とし、コストを低減できるモジュール支持装置及び太陽電池装置を提供することを目的とする。

本願発明のモジュール支持装置は、複数枚の太陽電池パネルを平板状に配列した太陽電池モジュールを支持し、該太陽電池モジュールが太陽を追尾するように、該太陽電池モジュールを水平方向及び上下方向に回転させるモジュール支持装置であり、
地上に固定される基台と、
前記基台に対して水平方向に回転する回転体と、
前記回転体を水平方向に回転させる水平回転駆動手段と、
前記回転体上に固定され、前記太陽電池モジュールを該太陽電池モジュールの重心で支持する支持体と、
前記回転体と前記太陽電池モジュールとに連結され、該太陽電池モジュールとの連結部を上下動させることにより、該太陽電池モジュールを上下方向に回転させる上下回転駆動手段と、
前記水平回転駆動手段及び前記上下回転駆動手段に指令信号を送信し、太陽電池モジュールの水平方向及び上下方向の回転を制御する制御装置と、を備え、
前記支持体と、前記上下回転駆動手段及び前記回転体の連結部とは、前記回転体の回転中心に対して、水平方向に互いに逆方向に離隔し、前記回転体の回転中心から前記支持体までの距離は、該回転体の回転中心から前記連結部までの距離よりも小さく、前記支持体から前記回転体に作用するモーメントと、前記連結部から該回転体に作用するモーメントと、が釣り合うように構成されたことを特徴とする。
本願発明の太陽電池モジュール指示装置は、前記モジュール支持装置において、
前記制御装置は、１日の太陽の移動経路を年月日毎に記憶した移動経路記憶部と、
時刻データを随時更新し発信するタイマーと、
前記移動経路記憶部のデータ及び前記タイマーが発信する時刻データに基づき、前記太陽電池モジュールが太陽からの光の照射方向に対して略垂直になるように、前記水平回転駆動手段及び前記上下回転駆動手段に指令信号を送信し、該太陽電池モジュールに太陽を追尾させる指令部と、を備えたことを特徴とする。
本願発明の太陽電池モジュール指示装置は、前記モジュール支持装置において、
前記制御装置は、電波から時刻データを受信し前記タイマーが発信する時刻データを修正する時刻修正部を備えたことを特徴とする。
本願発明の太陽電池モジュール指示装置は、前記モジュール支持装置において、
支持する前記太陽電池モジュールの近辺の風速を検知する風速センサを備え、
前記指令部は、前記風速センサが検知した風速が一定の風速閾値以上である場合、前記太陽電池モジュールが水平な退避角度になるように前記上下回転駆動手段に指令信号を送信するように構成されたことを特徴とする。
本願発明の太陽電池モジュール指示装置は、前記モジュール支持装置において、
前記太陽電池モジュールの温度を検知する温度センサを備え、
前記太陽電池モジュールが前記退避角度である時に、前記温度センサが検知した温度が一定の温度閾値以下である場合、前記指令部は、該太陽電池モジュールが一定の低温時角度に傾斜するように前記上下回転駆動手段に指令信号を送信するように構成されたことを特徴とする。
本願発明の太陽電池モジュール指示装置は、前記モジュール支持装置において、
前記指令部は、前記太陽電池モジュールが前記低温時角度に傾斜している時に、前記風速センサが検知した風速が一定の風速閾値以上である場合、前記太陽電池モジュールが一定の退避角度になるように前記上下回転駆動手段に指令信号を送信するように構成されたことを特徴とする。
本願発明の太陽電池モジュール指示装置は、前記モジュール支持装置において、
前記指令部は、前記太陽電池モジュールが前記退避角度である時に、前記風速センサが一定の風速閾値未満を一定時間検知した場合、前記移動経路記憶部のデータ及び前記タイマーが発信する時刻データに基づき、前記太陽電池モジュールが太陽からの光の照射方向に対して略垂直になるように、前記水平回転駆動手段及び前記上下回転駆動手段に指令信号を送信し、該太陽電池モジュールに太陽を追尾させるように構成されたことを特徴とする。
本願発明の太陽電池装置は、前記モジュール支持装置と、該モジュール支持装置によって支持された太陽電池モジュールとを含むことを特徴とする。

本願発明のモジュール支持装置及び太陽電池装置によれば、支持体と、上下回転駆動手段及び前記回転体の連結部とは、回転体の回転中心に対して、水平方向に互いに逆方向に離隔する。このため、回転体の中の回転中心上の点のまわりに回転体に支持体及び上下回転駆動手段から作用する２つのモーメントを略同じにして釣り合わせることができる。これにより、回転体への上からの負荷が偏らないで均一となり、太陽電池モジュールが支持される回転体を、回転中心のまわりにスムーズに回転させることができる。回転体を回転中心のまわりにスムーズに回転させることができるため、太陽電池モジュールの大型化を図ることができる。１枚又は数枚の太陽電池パネル毎に太陽を追尾させる必要がなく、多数の追尾用駆動手段は不要となり、太陽電池装置のコストを低減できる。

制御装置が電波から時刻データを受信しタイマーが発信する時刻データを修正する時刻修正部を備えた本願発明のモジュール支持装置及び太陽電池装置によれば、タイマーが発信する時刻データの誤差が蓄積されて大きくなるのを防止することができる。このため、太陽電池モジュールに正確に太陽を追尾させ、発電効率を高めることができる。電波とは、ＧＰＳの電波又は電波時計用の電波等を言う。

太陽電池モジュールの近辺の風速を検知する風速センサを備え、風速センサが検知した風速が一定の風速閾値以上である場合、制御装置の指令部が、太陽電池モジュールが一定の退避角度になるように上下回転駆動手段に指令信号を送信するように構成された本願発明のモジュール支持装置及び太陽電池装置によれば、太陽電池モジュールを横からの強風から退避させ、風圧によって、太陽電池モジュールが歪んだり損傷したり浮き上がったりするのを防止することができる。退避角度とは、水平方向に対して０°、０．０１°〜３．０°等、太陽電池モジュールを横風から退避できる角度を言う。退避角度は、水平方向に対して０°が好ましい。太陽電池モジュールが強風から退避できることにより、太陽電池モジュールの大型化を図ることができる。

太陽電池モジュールの温度を検知する温度センサを備え、太陽電池モジュールが退避角度である時に、温度センサが検知した温度が一定の温度閾値以下である場合、制御装置の指令部が、太陽電池モジュールが一定の低温時角度に傾斜するように上下回転駆動手段に指令信号を送信するように構成された本願発明のモジュール支持装置及び太陽電池装置によれば、太陽電池モジュールが水平な退避角度である時に、温度センサが検知した温度が一定の温度閾値（例えば−１℃から−１０°の一定温度）以下である場合、降雪中であるとみなし、太陽電池モジュールが一定の低温時角度（例えば、水平方向に対して５°、１０°、２０°、３０°又は４５°等である。）に傾斜するように上下回転駆動手段に指令信号を送信する。このため、温度閾値以下の場合は降雪中であるとみなし、太陽電池モジュールを傾斜させて太陽電池モジュールに降雪する雪を下へ落下させ、水平な太陽電池モジュールに積雪し、太陽電池モジュールに積雪の重量が負荷されるのを防止することができる。

本願発明に係るモジュール支持装置及び太陽電池装置を示す正面図である。 図１のモジュール支持装置及び太陽電池装置を示す側面図である。 図１のモジュール支持装置が太陽電池モジュールを上下へ回転させる状態を示す正面図である。 図１のモジュール支持装置及び図２の太陽電池装置の構成を示す図である。 本願発明に係るモジュール支持装置及び太陽電池装置の他の実施形態を示す正面図である。 同図（ａ）は、本願発明に係るモジュール支持装置により支持する太陽電池モジュールの他の実施形態を示す平面図であり、同図（ｂ）〜（ｄ）は、本願発明に係るモジュール支持装置により支持する太陽電池モジュールの更に他の実施形態を示す正面図である。

次に、本願発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図４において、符号１０は本願発明のモジュール支持装置を示し、符号１２は本願発明の太陽電池装置を示す。図４において、各装置、各機器又は各制御部同士を繋ぐ実線は、通信可能に接続されていることを示す。各装置、各機器又は各制御部の制御は、図示しないコンピュータによって行う。

（構成）
モジュール支持装置１０は、図２に示すように、複数枚の太陽電池パネル１４が平板状に配列された太陽電池モジュール１６を、支持するように構成されている。太陽電池モジュール１６は、図１及び図２に示すように、トラス構造体１５と、トラス構造体１５上に平板状に配列した複数枚の太陽電池パネル１４と、トラス構造体１５を保持するトラス保持部材１７とから構成される。トラス構造体１５は、複数枚の太陽電池パネル１４を配置し固定するように組み合わせた複数本の基材棒７０と、基材棒７０に固定された複数本の上部横部材７２と、上部横部材７２に連結された複数本の斜め部材７４と、斜め部材７４に連結されトラス保持部材１７に固定された複数本の下部横部材７６とから構成されている。太陽電池装置１２は、図１及び図２に示すように、モジュール支持装置１０と、モジュール支持装置１０によって支持された太陽電池モジュール１６とから構成される。

モジュール支持装置１０は、図１に示すように、地上に固定する基台１８と、基台１８に対して水平方向に回転する回転体２０と、回転体２０を回転させる水平回転駆動手段２２と、回転体２０上に固定され、太陽電池モジュール１６の重心を支持する支持体２４と、太陽電池モジュール１６を上下方向に回転させる上下回転駆動手段２６と、水平回転駆動手段２２及び上下回転駆動手段２６の駆動を制御する制御装置２８（図４に示す）と、を備える。

基台１８は、図１に示すように、基礎３０上に固定された脚部３１と、回転体２０を受け、回転中心Ｃのまわりに回転可能に支持する皿状の回転体支持部材３２とを備える。回転体２０は、回転板２１と、回転板２１に固定された内歯歯車３４と、回転板２１によって保持され、回転中心Ｃに対して水平方向に距離Ｌ２離隔した位置で上下回転駆動手段２６を回転可能に支持する回転軸２７と、を備える。内歯歯車３４は、中空部（図示しない）を有し、中空部の内周に沿った複数の内歯（図示しない）を備え、回転中心Ｃのまわりに回転するように構成されている。回転体支持部材３２は、内周に、内歯歯車３４を水平方向（ＸＹ方向）で支持する軸受（図示しない）を備える。

水平回転駆動手段２２は、図１に示すように、回転体支持部材３２に固定されたモータ３６と、内歯歯車３４の内歯に噛合され、モータ３６によって水平方向に回転する歯車３８とを備える。すなわち、水平回転駆動手段２２は、内歯歯車３４の内歯に噛合された歯車３８を水平方向に回転させることにより、内歯歯車３４に固定された回転体２０を水平方向に回転させるように構成されている。また、水平回転駆動手段２２は、回転体２０の水平回転角度を検知し、制御装置２８へ送信（フィードバック）するエンコーダー(図示しない)を備える。水平回転駆動手段２２は、制御装置２８からの指令信号に基いた正確な角度で、回転体２０が水平方向に回転するようにフィードバック制御を行うように構成されている。

支持体２４は、図１に示すように、回転中心Ｃから水平方向に距離Ｌ１離隔した位置で回転体２０に固定された脚部４２と、回転中心Ｃから水平方向に距離Ｌ１離隔した位置で太陽電池モジュール１６を回転可能に支持する回転軸２５とから構成される。

上下回転駆動手段２６は、図１に示すように、回転中心Ｃに対して水平方向に距離Ｌ２離隔した位置で、回転軸２７によって回転可能に支持された油圧シリンダー４８を備える。油圧シリンダー４８は、シリンダー部４４とピストン４６とを有する。シリンダー部４４は、また、上下回転駆動手段２６は、ピストン４６を太陽電池モジュール１６のトラス保持部材１７に連結する回転軸５２を備え、ピストン４６を伸縮することにより、回転軸５２を上下動させ、図３に示すように、太陽電池モジュール１６を上下回転させるように構成されている。上下回転駆動手段２６は、太陽電池モジュール１６の上下回転角度を検知し制御装置２８へ送信（フィードバック）する角度センサ（図示しない）を備える。上下回転駆動手段２６は、制御装置２８からの指令信号に基いた正確な角度で、太陽電池モジュール１６が上下方向に回転するようにフィードバック制御を行うように構成されている。

図１に示すように、支持体２４と、シリンダー部４４及び回転体２０との連結部である回転軸２７とは、回転体２０の回転中心Ｃに対して、水平方向に互いに逆方向に離隔する。また、支持体２４の回転中心Ｃからの距離Ｌ１は、回転軸２７の支持体２４の回転中心Ｃからの距離Ｌ２よりも小さい。支持体２４は、太陽電池モジュール１６の重心を支持し、太陽電池モジュール１６の重さＭによる負荷Ｎ１＝Ｍがかかる。回転軸２７には、太陽電池モジュール１６に上から当たる風等の影響により、太陽電池モジュール１６の重さの一部ｍによる負荷Ｎ２がかかる。ｍ＜Ｍであり、Ｎ１＝Ｍ＞Ｎ２＝ｍである。そこで、回転中心Ｃ上の点のまわりに回転体２０に作用する２つのモーメントＭ１（Ｎ１＊Ｌ１）及びＭ２（Ｎ２＊Ｌ２）が略同じになり釣り合うように、支持体２４及び回転軸２７は、Ｌ１＜Ｌ２となるように配置されている。２つのモーメントＭ１及びＭ２が釣り合うことによる効果は、後述する。

制御装置２８は、図４に示すように、１日の太陽の移動経路を年月日毎に記憶した移動経路記憶部５４と、時刻データを随時更新し発信するタイマー５６と、移動経路記憶部５４のデータ及びタイマー５６が記憶する時刻データに基づき、太陽電池モジュール１６が太陽からの光の照射方向に対して垂直になるように、水平回転駆動手段２２及び上下回転駆動手段２６に指令信号を送信する指令部５８と、を備える。

移動経路記憶部５４が記憶するデータは、例えば国立天文台が発行する理科年表に基づいた、太陽電池装置１２を設置する場所における、年月日毎の太陽の移動経路を示すデータである。太陽の移動経路を示すデータは、例えば、太陽電池装置１２を設置する場所から見た太陽の方位及び上下角度である。指令部５８は、一定時間毎（例えば４分毎）に、水平回転駆動手段２２及び上下回転駆動手段２６に指令信号を送信し、太陽電池モジュール１６が太陽からの光の照射方向に対して垂直になるように、太陽電池モジュール１６を水平方向及び上下方向に回転させるように構成されている。そのために、指令部５８は、タイマー５６が発信する時刻データにおける、移動経路記憶部５４が記憶する太陽の位置データ、に基づき水平回転駆動手段２２の回転角度及び上下回転駆動手段２６の回転角度を計算する演算部（図示しない）を備える。指令部５８は、タイマー５６が発信する時刻データが一定の夜時間（例えば、１７時〜６時）である場合に、太陽電池モジュール１６が一定の水平方向回転角及び一定の上下方向回転角度で停止するように構成されている。夜時間は指令部５８の夜時間記録部（図示しない）に記録されている。例えば、一定の原点の状態（例えば図１に示す状態）で停止するように構成されている。発電しない夜時間には、水平回転駆動手段２２及び上下回転駆動手段２６に負担をかけないように構成されている。夜時間は変更可能である。

制御装置２８は、図４に示すように、一定時間毎に、ＧＰＳ６０から時刻データを受信しタイマー５６が発信する時刻データを修正する時刻修正部６２を備える。時刻修正部６２は、タイマー５６が発信する時刻データの誤差が蓄積されて大きくなるのを防止し、太陽電池モジュール１６が正確に太陽を追尾するように構成されている。

モジュール支持装置１０は、図４に示すように、太陽電池モジュール１６の近辺の風速を検知する風速センサ６４を備える。制御装置２８の指令部５８は、風速閾値記録部（図示しない）を備え、風速センサ６４が検知した風速が一定の風速閾値（例えば１５ｍ／ｓ）以上である場合、太陽電池モジュール１６が水平になるように上下回転駆動手段２６に指令信号を送信するように構成されている。風速閾値は変更可能である。

モジュール支持装置１０は、図４に示すように、太陽電池モジュール１６の温度を検知する温度センサ６６を備える。制御装置２８の指令部５８は、温度閾値記録部（図示しない）を備え、風速センサ６４が検知した風速が一定の風速閾値以上であり、太陽電池モジュール１６が水平な退避角度である時に、温度センサ６６が検知した温度が一定の温度閾値（例えば−４℃）以下である場合、太陽電池モジュール１６が一定の低温時角度（例えば、水平方向に対して５°、１０°、２０°、３０°又は４５°等）に傾斜するように上下回転駆動手段２６に指令信号を送信するように構成されている。指令部５８は、温度閾値以下の場合は降雪中であるとみなし、太陽電池モジュール１６を傾斜させて太陽電池モジュール１６に降雪する雪を下へ落下させ、水平な太陽電池モジュール１６に積雪し、太陽電池モジュール１６に積雪の重量が負荷されるのを防止するように構成されている。温度閾値は変更可能である。

（作用）
（初期設定）
モジュール支持装置１０は、制御装置２８の指令部５８において、水平回転駆動手段２２及び上下回転駆動手段２６が駆動しない夜時間（例えば、１７時〜６時）が記録されている。また、制御装置２８の指令部５８において、風速閾値記録部に太陽電池モジュール１６を退避させる風速閾値（例えば１５ｍ／ｓ）が記録され、温度閾値記録部に降雪を検知するための温度閾値（例えば−４℃）が記録されている。モジュール支持装置１０及び太陽電池装置１２は、夜時間においては、一定の原点の状態（例えば図１に示す状態）で停止している。

（太陽の追尾）
モジュール支持装置１０及び太陽電池装置１２は、昼時間（例えば、６時から１７時）には、太陽電池モジュール１６に、太陽からの光の照射方向に対して垂直になるように、太陽を追尾させる。太陽の追尾は、４分毎に、移動経路記憶部５４のデータに基づいて制御装置２８の指令部５８の演算部が、水平回転駆動手段２２の回転角度及び上下回転駆動手段２６の回転角度を計算し、指令部５８が水平回転駆動手段２２の回転角度及び上下回転駆動手段２６に指令信号を送信することによって行われる。

（太陽電池モジュール１６の退避）
太陽電池モジュール１６が太陽を追尾している時に、風速センサ６４が風速閾値以上の風速を検知した場合、制御装置２８の指令部５８は、太陽電池モジュール１６が水平な退避角度となるように、上下回転駆動手段２６に指令信号を送信する。太陽電池モジュール１６を横からの強風から退避させ、風圧によって、太陽電池モジュール１６が歪んだり損傷したりするのを防止する。

太陽電池モジュール１６が退避角度の時に、温度センサ６６が検知した温度が温度閾値以下である場合、指令部５８は、太陽電池モジュール１６が低温時角度（例えば水平方向に対して３０°）に傾斜するように上下回転駆動手段２６に指令信号を送信する。温度センサ６６が検知した温度が温度閾値以下である場合、降雪中であるとみなして、太陽電池モジュール１６を傾斜させて太陽電池モジュール１６の上に雪が積雪するのを防止し、太陽電池モジュール１６が歪んだり損傷したりするのを防止する。

但し、太陽電池モジュール１６が低温時角度に傾斜している時に、風速センサ６４が風速閾値以上の風速を再び検知した場合、制御装置２８の指令部５８は、太陽電池モジュール１６が再び水平な退避角度になるように上下回転駆動手段２６に指令信号を送信する。すなわち、温度センサ６６に対応して太陽電池モジュール１６を低温時角度に傾斜させるよりも、風速センサ６４に対応して太陽電池モジュール１６を退避角度にすることを優先させる。降雪によって太陽電池モジュール１６が歪んだり損傷したりする場合よりも、強風によって太陽電池モジュール１６が歪んだり損傷したりする場合の方が多いからである。

また、太陽電池モジュール１６が退避角度の時に、風速センサ６４が一定の風速閾値未満を一定時間検知した場合、移動経路記憶部５４のデータ及びタイマー５６が発信する時刻データに基づき、太陽電池モジュール１６が太陽からの光の照射方向に対して垂直になるように、水平回転駆動手段２２及び上下回転駆動手段２６に指令信号を送信する。すなわち、太陽電池モジュール１６に太陽の追尾を再開させる。

（効果）
本願発明のモジュール支持装置１０及び太陽電池装置１２によれば、図１に示すように、支持体２４と、シリンダー部４４及び回転体２０の連結部である回転軸２７とは、回転体２０の回転中心Ｃに対して、水平方向に互いに逆方向に離隔する。そして、上述の構成で説明したように、回転体２０の中の回転中心Ｃ上の点のまわりに回転体２０に作用するモーメントＭ１（Ｎ１＊Ｌ１）及びＭ２（Ｎ２＊Ｌ２）が略同じになり釣り合う。このため、回転体２０への上からの負荷が偏らないで均一となり、太陽電池モジュール１６が支持体２４及び上下回転駆動手段２６を介して支持される回転体２０を、回転中心Ｃのまわりにスムーズに回転させることができる。回転体２０を回転中心Ｃのまわりにスムーズに回転させることができるため、太陽電池モジュール１６の大型化を図ることができる。例えば、図２に示す太陽電池モジュール１６のように、１６８枚の太陽電池パネル１４を備え、約１４３００×２３４００ｍｍの寸法の太陽電池モジュール１６を支持する回転体２０を回転中心Ｃのまわりにスムーズに回転させることが可能となり、太陽電池モジュール１６の大型化を図ることが可能となった。

以上、本願発明の一実施形態について説明したが、本願発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、図５に示す太陽電池装置１２であってもよい。図５に示す太陽電池装置１２は、トラス構造体１５の複数本の下部横部材７６の上面に、反射シート７８を配置している。反射シート７８は、反射しやすい白色又はクリーム色等の樹脂フィルムから構成されている。また、太陽電池パネル１４として、裏面への光の入射によっても発電するものが特に使用される。図５に示す太陽電池装置１２の構成は、反射シート７８を備え、太陽電池パネル１４として裏面への光の入射によっても発電するものが特に使用されること以外は、図１及び図２に示す太陽電池装置１２の構成と同じである。図１及び図２に示す太陽電池モジュール１６を構成する太陽電池パネル１４が、裏面への光の入射によっても発電する構成であってもよい。

図５に示す太陽電池装置１２によれば、太陽光の乱反射による光、複数枚の太陽電池パネル１４同士の隙間を通過する光、又は太陽電池パネル１４を構成する複数の太陽電池素子同士の隙間を通過する光が、反射シート７８に当たって反射し、太陽電池パネル１４の裏面に入射する。このため、太陽電池パネル１４の裏面への光の入射による発電量を増大して、発電効率を高めることができる。この場合、トラス構造体１５の水平方向の寸法をより大きくして、より大きな反射シート７８を配置できるようにすれば、より発電効率を高めることができる。

また、図６（ａ）に示すように、各太陽電池パネル１４を配列方向で互いにずらすことにより、隙間８０を形成してもよい。また、図６（ｂ）に示すように、各太陽電池パネル１４を上下方向にずらすことにより、隙間８２を形成してもよい。また、図６（ｃ）及び（ｄ）に示すように、各太陽電池パネル１４を傾斜させて配列することにより、隙間８４及び８６を形成してもよい。風が隙間８０、８２、８４、８６を通過することにより、太陽電池モジュール１６に当たる風の風圧を低減でき、太陽電池モジュール１６の大型化を図ることができる。

以上、本願発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、本願発明は図示した実施形態に限定されない。例えば、本願発明のモジュール支持装置及び太陽電池装置において、太陽電池モジュールの近辺の風速を検知する風速センサ、及び太陽電池モジュールの近辺の風の風向きを検知する風向センサを備え、風速センサが検知した風速が一定の風速閾値以上である場合、太陽電池モジュールの退避角度が、風向センサにより検知した風向きの上流側で僅かに下降した傾斜角度になるように、制御装置の指令部が水平回転駆動手段及び上下回転駆動手段に指令信号を送信するように構成してもよい。この場合の退避角度は、水平方向に対して０．０１°〜３．０°等、太陽電池モジュールを横風から退避させることができ且つ傾斜した角度を言う。横風が必ず太陽電池モジュールの表面に当たるように構成し、太陽電池モジュールによる上からの負荷には強いが太陽電池モジュールを下から押し上げる負荷には弱いモジュール支持装置の構造に対応できる。風向きセンサは、水平方向に回転するように支持された棒状部材の後部に垂直尾翼等の翼を備え、先端が風の上流を向くもの、又は超音波を利用したもの等である。風向きセンサは、風向きの一定時間の平均値を出力できることが好ましい。また、風向きの一定時間の平均値は、制御手段が計算してもよい。

また、本願発明のモジュール支持装置は、遠隔操作端末から、手動で、太陽電池モジュール１６を水平方向又は上下方向に回転させることが可能なように構成してもよい。また、太陽電池モジュールを監視できるカメラを備えておいて、太陽電池モジュールの積雪量が多い場合には、手動で太陽電池モジュールを上下回転させて雪を振り落とせるように構成してもよい。太陽電池モジュール１６を構成する太陽電池パネル１４の個数、及び太陽電池モジュール１６の寸法は特に限定されない。

１０：モジュール支持装置
１２：太陽電池装置
１４：太陽電池パネル
１５：トラス構造体
１６：太陽電池モジュール
１７：トラス保持部材
１８：基台
２０：回転体
２２：水平回転駆動手段
２４：支持体
２６：上下回転駆動手段
２８：制御装置
４８：油圧シリンダー
５４：移動経路記憶部
５６：タイマー
５８：指令部
６０：ＧＰＳ
６２：時刻修正部
６４：風速センサ
６６：温度センサ

Claims (8)

1. 複数枚の太陽電池パネルを平板状に配列した太陽電池モジュールを支持し、該太陽電池モジュールが太陽を追尾するように、該太陽電池モジュールを水平方向及び上下方向に回転させるモジュール支持装置であり、
   地上に固定される基台と、
   前記基台に対して水平方向に回転する回転体と、
   前記回転体を水平方向に回転させる水平回転駆動手段と、
   前記回転体上に固定され、前記太陽電池モジュールを該太陽電池モジュールの重心で支持する支持体と、
   前記回転体と前記太陽電池モジュールとに連結され、該太陽電池モジュールとの連結部を上下動させることにより、該太陽電池モジュールを上下方向に回転させる上下回転駆動手段と、
   前記水平回転駆動手段及び前記上下回転駆動手段に指令信号を送信し、太陽電池モジュールの水平方向及び上下方向の回転を制御する制御装置と、を備え、
   前記支持体と、前記上下回転駆動手段及び前記回転体の連結部とは、前記回転体の回転中心に対して、水平方向に互いに逆方向に離隔し、
   前記回転体の回転中心から前記支持体までの距離は、該回転体の回転中心から前記連結部までの距離よりも小さく、
   前記支持体から前記回転体に作用するモーメントと、前記連結部から該回転体に作用するモーメントと、が釣り合うように構成されたモジュール支持装置。
2. 前記制御装置は、
   １日の太陽の移動経路を年月日毎に記憶した移動経路記憶部と、
   時刻データを随時更新し発信するタイマーと、
   前記移動経路記憶部のデータ及び前記タイマーが発信する時刻データに基づき、前記太陽電池モジュールが太陽からの光の照射方向に対して略垂直になるように、前記水平回転駆動手段及び前記上下回転駆動手段に指令信号を送信し、該太陽電池モジュールに太陽を追尾させる指令部と、
   を備えた請求項１に記載するモジュール支持装置。
3. 前記制御装置は、電波から時刻データを受信し前記タイマーが発信する時刻データを修正する時刻修正部を備えた請求項２に記載するモジュール支持装置。
4. 支持する前記太陽電池モジュールの近辺の風速を検知する風速センサを備え、
   前記指令部は、前記風速センサが検知した風速が一定の風速閾値以上である場合、前記太陽電池モジュールが一定の退避角度になるように前記上下回転駆動手段に指令信号を送信するように構成された請求項２又は３に記載するモジュール支持装置。
5. 前記太陽電池モジュールの温度を検知する温度センサを備え、
   前記太陽電池モジュールが前記退避角度である時に、前記温度センサが検知した温度が一定の温度閾値以下である場合、前記指令部は、該太陽電池モジュールが一定の低温時角度に傾斜するように前記上下回転駆動手段に指令信号を送信するように構成された請求項４に記載するモジュール支持装置。
6. 前記指令部は、前記太陽電池モジュールが前記低温時角度に傾斜している時に、前記風速センサが検知した風速が一定の風速閾値以上である場合、前記太陽電池モジュールが水平な退避角度になるように前記上下回転駆動手段に指令信号を送信するように構成された請求項５に記載するモジュール支持装置。
7. 前記指令部は、前記太陽電池モジュールが前記退避角度である時に、前記風速センサが一定の風速閾値未満を一定時間検知した場合、前記移動経路記憶部のデータ及び前記タイマーが発信する時刻データに基づき、前記太陽電池モジュールが太陽からの光の照射方向に対して略垂直になるように、前記水平回転駆動手段及び前記上下回転駆動手段に指令信号を送信し、該太陽電池モジュールに太陽を追尾させるように構成された請求項４に記載するモジュール支持装置。
8. 前記請求項１〜７のいずれかに記載するモジュール支持装置と、該モジュール支持装置によって支持された太陽電池モジュールとを含む太陽電池装置。

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