JPWO2012073705A1 - Solar power plant - Google Patents
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Abstract
据付面に立設される支柱20の上方に配置される太陽電池パネル10の受光面12が太陽を追尾する太陽光発電装置1である。太陽光発電装置1は、支持駆動機構と、制御部76とを有する。支持駆動機構は、太陽電池パネル10を支持し、太陽電池パネル10を方位角方向及び仰角方向に駆動させる。制御部76は、太陽の位置の方向に受光面12が向くように、支持駆動機構を制御する。支柱20は、据付面に立設される下部支柱22と、下部支柱22の上部に連続して立設される上部支柱24とを含む。支持駆動機構において、方位角方向の駆動は、下部支柱22に対して、上部支柱24を回動させて行われる。仰角方向の駆動は、受光面12と反対側の背面の第一位置を支点として、支柱20の立設方向において第一位置より上側である第二位置で太陽電池パネル10を回動させて行われる。The light receiving surface 12 of the solar cell panel 10 disposed above the support column 20 erected on the installation surface is the solar power generation device 1 that tracks the sun. The solar power generation device 1 includes a support drive mechanism and a control unit 76. The support drive mechanism supports the solar cell panel 10 and drives the solar cell panel 10 in the azimuth and elevation directions. The control unit 76 controls the support drive mechanism so that the light receiving surface 12 faces in the direction of the sun position. The support column 20 includes a lower support column 22 erected on the installation surface and an upper support column 24 erected continuously on the upper portion of the lower support column 22. In the support driving mechanism, the driving in the azimuth direction is performed by rotating the upper column 24 with respect to the lower column 22. Driving in the elevation angle direction is performed by rotating the solar cell panel 10 at a second position that is above the first position in the standing direction of the support column 20 with the first position on the back surface opposite to the light receiving surface 12 as a fulcrum. Is called.
Description
本発明は、太陽電池パネルの受光面が太陽を追尾する太陽光発電装置に関する。 The present invention relates to a solar power generation device in which a light receiving surface of a solar cell panel tracks the sun.
近年、クリーンエネルギーとして太陽光発電が実用化され、これに関する提案がなされている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。具体的に、特許文献1には、複数のパネルと、各パネルの表面に設けられ、太陽光により発電可能なセルにより構成される複数の板状ソーラーセルと、パネルと連結されパネルを開閉させると共に、移動する太陽と常に対面するよう回動させるように制御するパネル制御機構とを備える太陽光発電装置が開示されている。
In recent years, photovoltaic power generation has been put to practical use as clean energy, and proposals relating to this have been made (see, for example, Patent Document 1,
特許文献2には、集光盤と支持台部から構成される集光・追尾型太陽光発電兼温水供給装置が開示されている。この集光・追尾型太陽光発電兼温水供給装置では、地上より支持台部を立て、集光盤を上下、左右、自由に動かすことのできる手段で支持し、太陽光に反応するセンサーが取付けられる。支持台部は、集光盤を常時太陽に対して向いた状態で支持する。
特許文献3には、太陽電池が制御装置の制御により、日の出から日没に向かって時間の経過と共に順次設定した時刻に設定した方位に旋回と停止を繰り返し同時に設定した時刻に設定した傾斜角度に変化しながら太陽を追尾することが開示されている。また、ソーラーシステム可動架台の設置場所の緯度と経度から最寄りの座標点のパターンを選択し、かつ時季に合ったパターンを選択してソーラー機器をパターン通り制御装置が制御し太陽を自動的に追尾することが開示されている。さらに、強風時と夜間は自動的に待機位置になることが開示されている。 In Patent Document 3, the solar cell is controlled by the control device so that the turning angle is set at the time set at the same time repeatedly turning and stopping in the direction set at the time set sequentially with time from sunrise to sunset. It is disclosed to track the sun while changing. In addition, the pattern of the nearest coordinate point is selected from the latitude and longitude of the place where the solar system movable stand is installed, and the pattern that matches the season is selected, and the control device controls the solar device according to the pattern and automatically tracks the sun. Is disclosed. Further, it is disclosed that the vehicle automatically becomes a standby position during strong winds and at night.
特許文献4には、設置誤差を補正して太陽を追尾できる太陽追尾装置等が開示されている。この太陽追尾装置等は、太陽光を集光して発電する発電モジュールを備えた集光式太陽光発電装置に適用される。
上記とは異なる他の提案もなされている(例えば、特許文献5参照) Other proposals different from the above have also been made (for example, see Patent Document 5).
太陽光発電装置では、太陽電池パネルの受光面で太陽光が受光され、これによって光電変換されて発電される。従って、受光面は太陽光が受光できる状態でなければならない。例えば豪雪地帯に設置された太陽光発電装置は、冬季には雪に埋もれてしまい、効率的な発電が阻害され又は発電が行われないといった状態となる。地面又は建物の屋上若しくは屋根等に、支柱を立設し、その支柱の上方に太陽電池パネルを配置し、太陽を追尾するように構成された太陽光発電装置は、このような問題を解決し、効率的な発電を実現するための有効な方法の一つであると考えられる。ただし、発電効率を高めるためには、冬季においても、好適に太陽を追尾できるようにしなければならない。 In the solar power generation device, sunlight is received by the light receiving surface of the solar cell panel, and photoelectrically converted thereby to generate electric power. Therefore, the light receiving surface must be in a state where sunlight can be received. For example, a solar power generation device installed in a heavy snowy region is buried in snow in the winter, and efficient power generation is inhibited or power generation is not performed. A photovoltaic power generator configured to track the sun by placing a pillar upright on the ground or the rooftop or roof of a building, placing a solar cell panel above the pillar, and solving the problem is solved. This is considered to be one of the effective methods for realizing efficient power generation. However, in order to increase the power generation efficiency, the sun must be suitably tracked even in winter.
本発明は、設置場所に関わらず年間を通して効率的に発電を行うことができる太陽光発電装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the solar power generation device which can produce electric power efficiently through the year irrespective of an installation place.
本発明の一側面によれば、据付面に立設される支柱の上方に配置される太陽電池パネルの受光面が太陽を追尾する太陽光発電装置であって、前記太陽電池パネルを支持し、前記太陽電池パネルを方位角方向及び仰角方向に駆動させる支持駆動機構と、太陽の位置の方向に前記受光面が向くように、前記支持駆動機構を制御する制御部と、を有し、前記支柱は、据付面に立設される下部支柱と、前記下部支柱の上部に連続して立設される上部支柱と、を含み、前記支持駆動機構において、前記方位角方向の駆動は、前記下部支柱に対して、前記上部支柱を回動させて行われ、前記仰角方向の駆動は、前記受光面と反対側の背面の第一位置を支点として、前記支柱の立設方向において前記第一位置より上側である第二位置で前記太陽電池パネルを回動させて行われる、太陽光発電装置が提供される。これによれば、据付面から離間した支柱の上方で、太陽電池パネルを方位角方向及び仰角方向に駆動させることができる。そのため、設置場所に関わらず年間を通して効率的に発電を行うことができる。 According to one aspect of the present invention, a light receiving surface of a solar cell panel disposed above a support column erected on an installation surface is a solar power generator that tracks the sun, and supports the solar cell panel, A support driving mechanism that drives the solar cell panel in an azimuth angle direction and an elevation angle direction; and a control unit that controls the support driving mechanism so that the light receiving surface faces in the direction of the sun. Includes a lower column that is erected on an installation surface and an upper column that is continuously erected on the upper portion of the lower column, and in the support drive mechanism, the driving in the azimuth direction is performed by the lower column. In contrast, the driving in the elevation angle direction is performed from the first position in the standing direction of the support with the first position on the back side opposite to the light receiving surface as a fulcrum. The solar panel in the second position, which is the upper side. Is performed by moving, photovoltaic device is provided. According to this, the solar cell panel can be driven in the azimuth angle direction and the elevation angle direction above the support column separated from the installation surface. Therefore, it is possible to generate power efficiently throughout the year regardless of the installation location.
この太陽光発電装置は、次のような構成とすることもできる。現在時間を計時する計時部と、時間と、前記太陽光発電装置が設置される位置における時間毎の太陽の位置と、が対応付けられて複数登録された登録部と、を有し、前記制御部は、前記登録部において前記計時部で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に前記受光面が向くように、前記支持駆動機構を制御する。これによれば、好適に太陽を追尾することができる。 This solar power generation device can also be configured as follows. A timing unit that counts the current time, a registration unit in which a plurality of times are registered in association with the time and the position of the sun for each hour at the position where the solar power generation device is installed, and the control The control unit controls the support driving mechanism so that the light receiving surface faces in the direction of the position of the sun corresponding to the time corresponding to the current time measured by the time measuring unit in the registration unit. According to this, the sun can be suitably tracked.
風速を測定する風速計を有し、前記制御部は、前記風速計で測定される風速が、予め設定された基準風速より高速である場合、前記登録部において前記計時部で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に前記受光面が向いている前記太陽電池パネルを倒伏する方向に回動させ、前記受光面と水平面とのなす角が、予め設定された基準角度となるように、前記支持駆動機構を制御し、前記基準角度となるように前記支持駆動機構を制御させた状態において、前記風速計で測定される風速が、前記基準風速より低速となり、且つ低速となった状態が予め設定された基準期間継続された場合、前記登録部において前記計時部で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に前記受光面が向くように、前記支持駆動機構を制御する。これによれば、風速が基準風速より高速となった場合、太陽電池パネルを倒伏させた状態とし、強風に伴う太陽光発電装置の損傷を防止することができる。太陽電池パネルを倒伏させた状態とは、太陽電池パネルが伏せた状態、換言すれば、太陽電池パネルが倒れ込み横たわった状態である。この場合、受光面は、水平又は水平に近い状態となる。また、例えば冬季において風の状態が、刻々変化するようなときには、風の状態が基準風速より低下し安定した場合、効率的な太陽光発電を再開させることができる。太陽電池パネルを基準角度とする回動動作と、太陽の位置の方向への回動動作とが、風速の変化に伴って、頻繁に繰り返されるといった状態の発生を防止することができる。 An anemometer for measuring the wind speed, and the control unit, when the wind speed measured by the anemometer is higher than a preset reference wind speed, a current time measured by the timekeeping unit in the registration unit The solar cell panel in which the light receiving surface is facing in the direction of the position of the sun corresponding to the time corresponding to is rotated in a falling direction, and an angle formed by the light receiving surface and a horizontal plane is set in advance. In the state where the support drive mechanism is controlled to be the reference angle, and the support drive mechanism is controlled to be the reference angle, the wind speed measured by the anemometer is lower than the reference wind speed, When the low-speed state continues for a preset reference period, the light-receiving surface is oriented in the direction of the position of the sun associated with a time that matches the current time measured by the timekeeping unit in the registration unit. Face Sea urchin, controls the support drive mechanism. According to this, when the wind speed becomes higher than the reference wind speed, the solar battery panel is brought into a lying state, and damage to the solar power generation device due to strong wind can be prevented. The state in which the solar cell panel is laid down is a state in which the solar cell panel is laid down, in other words, a state in which the solar cell panel falls down and lies down. In this case, the light receiving surface is horizontal or nearly horizontal. Further, for example, when the wind condition changes every moment in winter, efficient solar power generation can be resumed when the wind condition falls below the reference wind speed and stabilizes. It is possible to prevent the occurrence of a state in which the rotation operation with the solar cell panel as the reference angle and the rotation operation in the direction of the sun are frequently repeated as the wind speed changes.
前記風速計は、前記支柱の立設方向において、前記支持駆動機構より下方で、且つ前記下部支柱の上方の位置に設けられる。これによれば、太陽光発電装置が設置された場所に吹く風の風速を測定することができる。 The anemometer is provided at a position below the support drive mechanism and above the lower column in the standing direction of the column. According to this, the wind speed of the wind which blows in the place where the solar power generation device was installed can be measured.
本発明を実施するための実施形態について、図面を用いて説明する。本発明は、以下に記載の構成に限定されるものではなく、同一の技術的思想において種々の構成を採用することができる。例えば、以下に示す構成の一部は、省略し又は他の構成等に置換してもよい。他の構成を含むようにしてもよい。 Embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the configurations described below, and various configurations can be employed in the same technical idea. For example, some of the configurations shown below may be omitted or replaced with other configurations. Other configurations may be included.
<太陽光発電装置>
太陽光発電装置1は、図1に示すように、太陽電池パネル10と、支柱20とを有する。太陽光発電装置1は、太陽電池パネル10を方位角方向及び仰角方向(図1参照)に駆動させ、太陽電池パネル10の受光面12が太陽を追尾するタイプの太陽光発電装置である。太陽電池パネル10は、従来から利用されている太陽電池パネルである。太陽電池パネル10は、複数枚の太陽電池パネルモジュールを平面状に配置し固定して構成される。例えば、図1に示すように、20枚(図1では、縦方向:4枚×横方向:5枚)の太陽電池パネルモジュールを配置し固定した太陽電池パネル10では、発電容量を4kW程度とすることができる。また、15枚(例えば、縦方向:5枚×横方向:3枚)の太陽電池パネルモジュールを配置し固定した太陽電池パネル10では、発電容量を3kW程度とすることができる。<Solar power generator>
As shown in FIG. 1, the solar power generation device 1 includes a
支柱20は、下部支柱22と上部支柱24とを含む。支柱20は、据付面に立設される。すなわち、支柱20は、据付面に立った状態で据え付けられる。具体的に、下部支柱22が据付面に立設され、下部支柱22の上部に連続して、上部支柱24が立設される。支柱20を据え付ける据付面は、地面、又は、建物の屋上若しくは屋根等の水平(略水平を含む)な面である。支柱20(上部支柱24)の上方には、太陽電池パネル10が配置される。支柱20の上方において太陽電池パネル10は、図2及び図3に示すような状態で取り付けられる。上部支柱24への太陽電池パネル10の取り付けについては、後述する。
The
下部支柱22と上部支柱24との間には、太陽電池パネル10を方位角方向に回動させるための方位角駆動機構が設けられる。方位角駆動機構は、例えば、ギヤ26と、軸回転モータ82と、ロータリエンコーダ86と、近接センサ88とを含む。ギヤ26は、下部支柱22と上部支柱24との間に取り付けられる。軸回転モータ82は、例えばインバータ駆動のギヤードモータであって、ギヤ26を回転させる。ロータリエンコーダ86と近接センサ88とについては、後述する。軸回転モータ82が駆動し、軸回転モータ82による力が、所定のギヤ(不図示)を介してギヤ26に伝達されると、ギヤ26は、軸回転モータ82の回転方向に対応する方向に回転する。これによって、太陽電池パネル10が取り付けられた上部支柱24は、下部支柱22に対して、ギヤ26の回転方向に対応した方向に回動する。これに伴い、太陽電池パネル10は、方位角方向に回動する。
An azimuth driving mechanism for rotating the
支柱20の上方には、図2及び図3に示すように、L字形状の固定具28が設けられる。支柱20の上方は、ギヤ26と反対側となる上部支柱24の先端側である。固定具28の一端側は、リンク機構30を介して、太陽電池パネル10の受光面12と反対側の背面の第一位置に接続される。固定具28の他端側には、仰角駆動機構に含まれる電動シリンダ83が設けられる。固定具28の他端側への電動シリンダ83の取り付けは、リンク機構32を介して行われる。電動シリンダ83のロッド84の先端は、リンク機構34を介して、太陽電池パネル10の受光面12と反対側の背面の第二位置に接続される。電動シリンダ83は、従来から使用されている電動シリンダである。電動シリンダ83は、シリンダモータ85を含む。電動シリンダ83のロッド84の伸縮は、シリンダモータ85によって行われる。シリンダモータ85についても、インバータ駆動のモータが採用される。電動シリンダ83には、軸回転モータ82の場合と同じく、ロータリエンコーダ87が設けられる。固定具28の一端側には、近接センサ89が設けられる。ロータリエンコーダ87と近接センサ89とは、仰角駆動機構に含まれ、電動シリンダ83と共に、仰角駆動機構を構成する。ロータリエンコーダ87と近接センサ89とについては、後述する。
As shown in FIGS. 2 and 3, an L-shaped
電動シリンダ83を構成するシリンダモータ85を駆動させ、シリンダモータ85を一の方向に回転させると、例えば図3に示すような状態であった電動シリンダ83では、ロッド84が伸びる(図2に示す「伸縮方向」参照)。このとき、電動シリンダ83は、固定具28に対してリンク機構32で揺動する。ロッド84の先端は、リンク機構34で回動する。太陽電池パネル10は、第一位置におけるリンク機構30を支点として、第二位置で図2に示すような倒立した状態に移行するように、仰角方向の一方側に回動し、起き上がる。電動シリンダ83を構成するシリンダモータ85を駆動させ、シリンダモータ85を他の方向に回転させると、例えば図2に示すような状態であった電動シリンダ83では、ロッド84が縮む(図2に示す「伸縮方向」参照)。このとき、電動シリンダ83は、倒立状態への移行の場合と同様、固定具28に対してリンク機構32で揺動する。ロッド84の先端は、リンク機構34で回動する。ただし、電動シリンダ83の揺動する方向と、ロッド84の先端が回動する方向とは、倒立状態への移行の場合と反対となる。太陽電池パネル10は、第一位置におけるリンク機構30を支点として、第二位置で、図3に示すような倒伏した状態に移行するように、仰角方向の他方側に回動し、この方向に倒れ込む。
When the
仰角方向における太陽電池パネル10の回動は、ロッド84が伸縮した長さに対応して行われる。太陽電池パネル10の受光面12と反対側の背面において、リンク機構34が設けられる第二位置は、リンク機構30が設けられる第一位置と比較し、支柱20が据付面に立設される方向(立設方向)において上側となる。立設方向は、鉛直方向である。上述したような仰角方向における太陽電池パネル10の回動は、第一位置を支点として、この第一位置より高い第二位置を押し又は引いて行われる。
The rotation of the
太陽光発電装置1では、図1〜図3に示すように、ギヤ26の下方であって、下部支柱22の上方の位置に、風速計90が設けられる。風速計90では、太陽光発電装置1が設置された場所に吹く風の風速が測定される。風速計90は、各種のタイプの風速計を採用することができる。例えば、風杯型風速計又は風車型風速計が採用される。風速計90の設置位置は、好適に風速を測定できる場所であれば、前述した位置とは異なる位置としてもよい。ただし、積雪があった場合において、雪に埋もれ難い位置とするとよい。
In the solar power generation device 1, as shown in FIGS. 1 to 3, an
<制御機構>
太陽光発電装置1は、制御機構70を有する。制御機構70は、図4に示すように、コントロールボックス72と、軸回転モータ82と、電動シリンダ83と、ロータリエンコーダ86,87と、近接センサ88,89と、風速計90とを含む。ロータリエンコーダ86は、軸回転モータ82の回転量(回転角度)を計測するためのロータリエンコーダである。ロータリエンコーダ87は、電動シリンダ83を構成し、電動シリンダ83を駆動させるためのシリンダモータ85の回転量(回転角度)を計測するためのロータリエンコーダである。近接センサ88は、太陽電池パネル10の方位角方向の駆動についてのオーバーランを検出するための近接センサである。近接センサ89は、太陽電池パネル10の仰角方向の駆動についてのオーバーランを検出するための近接センサである。<Control mechanism>
The solar power generation device 1 has a
コントロールボックス72は、接続インターフェース(接続I/F)74と、制御部76と、記憶部78と、タイマ80とを有する。コントロールボックス72は、軸回転モータ82、電動シリンダ83、ロータリエンコーダ86,87及び近接センサ88,89と、信号ケーブルで接続される。接続インターフェース74は、コントロールボックス72と、軸回転モータ82、電動シリンダ83(詳細には、シリンダモータ85)、ロータリエンコーダ86,87、近接センサ88,89及び風速計90とを接続するためのインターフェースである。接続インターフェース74には、軸回転モータ82と、電動シリンダ83と、ロータリエンコーダ86,87と、近接センサ88,89と、風速計90とのそれぞれに接続された信号ケーブルが接続される。接続インターフェース74には、信号ケーブルを介して、外部端末100が接続される。
The
制御部76は、太陽光発電装置1での各種の動作を制御する。太陽光発電装置1での各種の動作は、受光面12が太陽の位置の方向を向くようにするような動作と、風速が高まった場合に太陽電池パネル10を所定の姿勢とするような動作を含む。制御部76は、例えば演算処理部、プログラムROM及びRAM等を含む。演算処理部は、プログラムROMに記憶されているコンピュータプログラムを、RAM上で実行する。これによって、制御部76では、各種の処理が行われる。その際、制御部76は、接続インターフェース74に接続された信号ケーブルを介して、軸回転モータ82と電動シリンダ83とのそれぞれに制御信号を出力する。制御部76は、ロータリエンコーダ86,87で計測され、近接センサ88,89で検出され、又は、風速計90で測定された各情報を示す検出信号を取得する。
The
記憶部78は、太陽位置テーブルを記憶する。太陽位置テーブルは、時間と、太陽光発電装置1が設置される位置(緯度及び経度によって特定)における時間毎の太陽の位置とが対応付けられて複数登録されたテーブルである。具体的に、太陽位置テーブルには、午前8時00分及び午前8時00分の太陽の位置と、午前9時00分及び午前9時00分の太陽の位置といったように(これ以外の時間についての説明は省略)、例えば1時間間隔で、時間と、時間毎の太陽の位置とが対応付けられて複数登録される。登録される時間は、一定間隔毎であってもよいし、そうでなくてもよい。登録される時間が一定間隔毎である場合、1時間間隔以外の間隔としてもよい。登録される時間は、諸条件を考慮して適宜設定するとよい。太陽の位置(軌道)は、時期(季節)毎に異なる(詳細には、日々異なる)ため、太陽位置テーブルは、例えば各時期に対応させたものとしてもよい。この場合、記憶部78には、時期毎の太陽位置テーブルが複数記憶される。太陽の位置は、方位と仰角(高度)とによって特定される。太陽位置テーブルは、第一テーブルと第二テーブルとを含む。第一テーブルは、時間と、時間毎の方位とが対応付けられて複数登録されたテーブルである。第二テーブルは、時間と、時間毎の仰角とが対応付けて複数登録されたテーブルである。太陽位置テーブルは、時間と、時間毎の方位と、時間毎の仰角とが、まとめて複数登録された構成であってもよい。太陽位置テーブルに登録される時間毎の太陽の位置、具体的には、時間毎の方位と時間毎の仰角とは、例えば、気象庁によって開示されている情報に基づき作成される。
The
記憶部78は、さらに、基準風速と、基準角度と、基準期間とを記憶する。基準風速は、例えば10m/sec〜15m/secの範囲に設定される。基準角度は、例えば、水平、又は、太陽光発電装置1が設置される位置において太陽の位置が最も高くなるときの仰角に合わせた角度に設定される。具体的に、基準角度は、例えば、0°又は16°若しくは20°に設定される。基準期間は、例えば30分に設定される。基準風速、基準角度及び/又は基準期間は、例えば、接続インターフェース74に接続される外部端末100を操作して、所定の範囲内で適宜変更できるようにしてもよい。コントロールボックス72に、所定の指令を入力するための操作部を設け、この操作部を操作して、基準風速、基準角度及び/又は基準期間を変更するようにしてもよい。タイマ80は、年月日及び時間を計時する。
The
次に、制御機構70によって実現される、太陽電池パネル10の方位角方向及び仰角方向への駆動について説明する。制御部76は、タイマ80で計時される時間が所定の時間となったときに、記憶部78に記憶された太陽位置テーブル(第一テーブル及び第二テーブル)、又は、事前に記憶部78から読み出され制御部76に含まれるRAMに記憶された太陽位置テーブル(第一テーブル及び第二テーブル)にアクセスする。記憶部78に、時期毎の太陽位置テーブルが複数記憶されているような場合、制御部76は、今日という日に関連する太陽位置テーブルにアクセスする。制御部76は、太陽位置テーブルにおいてタイマ80で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に受光面12が向くように、軸回転モータ82と電動シリンダ83とを制御する。具体的に、制御部76は、ロータリエンコーダ86からの検出信号で軸回転モータ82の回動量(回転角度)を計測しつつ、受光面12の向きが、太陽位置テーブルにおいてタイマ80で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた方位となるように、軸回転モータ82を駆動させて太陽電池パネル10を回動させる。このとき、制御部76は、近接センサ88からの検出信号でオーバーランを検出する。制御部76は、ロータリエンコーダ87からの検出信号で、電動シリンダ83を構成するシリンダモータ85の回動量(回転角度)を計測しつつ、受光面12の向きが、太陽位置テーブルにおいてタイマ80で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた仰角となるように、電動シリンダ83を駆動させて太陽電池パネル10を回動させる。このとき、制御部76は、近接センサ89からの検出信号でオーバーランを検出する。
Next, driving in the azimuth and elevation directions of the
制御部76は、風速計90で測定される風速を示す検出信号を連続的に取得する。取得された検出信号によって示される風速が基準風速より高速である場合、制御部76は、電動シリンダ83を制御する。具体的に、制御部76は、太陽位置テーブルにおいてタイマ80で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に受光面12が向いている太陽電池パネル10を倒伏する方向に回動させ、受光面12と水平面とのなす角θ(図1参照)が、基準角度となるようにする。このとき、制御部76は、上記同様、ロータリエンコーダ87からの検出信号で回動量(回転角度)を計測し、近接センサ89からの検出信号でオーバーランを検出する。
The
風速計90で測定される風速が基準風速より高速となり、太陽電池パネル10を倒伏し、基準角度とさせた状態において、風速計90で測定される風速が、基準風速より低速となり、且つ低速となった状態が基準期間継続された場合、制御部76は、軸回転モータ82と電動シリンダ83とを制御する。具体的に、制御部76は、太陽位置テーブルにおいてタイマ80で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に受光面12が向くようにする。このとき、制御部76は、上述した処理と同様の処理を実行する。
In a state where the wind speed measured by the
記憶部78に、基準方位角を記憶させるようにしてもよい。風速計90で測定される風速が基準風速より高速である場合、制御部76は、太陽電池パネル10を基準角度とすると共に、軸回転モータ82を制御し、受光面12の方位を基準方位角に対応した方位とする。このとき、制御部76は、ロータリエンコーダ86からの検出信号で回動量(回転角度)を計測し、近接センサ88からの検出信号でオーバーランを検出する。
The
コントロールボックス72は、次のようにしてもよい。ロータリエンコーダ86と近接センサ88と風速計90とで計測、検出又は測定された各情報に基づいた、軸回転モータ82の駆動と、ロータリエンコーダ87と近接センサ89と風速計90とで計測、検出又は測定された各情報に基づいた、電動シリンダ83(詳細には、シリンダモータ85)の駆動とは、それぞれ別の制御部によって、制御されるようにしてもよい。この場合、記憶部も、軸回転モータ82の側と、電動シリンダ83の側とに設けるようにしてもよい。軸回転モータ82の側の記憶部には、太陽位置テーブルとして、上述した第一テーブルが記憶される。電動シリンダ83の側の記憶部には、太陽位置テーブルとして、上述した第二テーブルが記憶される。軸回転モータ82の側の制御部は、第一テーブルにアクセスし、上述したような制御を実行する。電動シリンダ83の側の制御部は、第二テーブルにアクセスし、上述したような制御を実行する。
The
以上説明した本実施形態では、支柱20は、下部支柱22と上部支柱24とに分割される。分割された下部支柱22と上部支柱24との間には、軸回転モータ82等による方位角駆動機構が設けられる。上部支柱24は、方位角駆動機構によって、下部支柱22に対して、回動される。これに伴い、太陽電池パネル10は、方位角方向に回動する。上部支柱24の側に電動シリンダ83等による仰角駆動機構が設けられる。太陽電池パネル10は、仰角駆動機構によって、仰角方向に回動する。そのため、冬季において、下部支柱22が雪に埋もれたとしても、太陽電池パネル10を好適に駆動させることができる。下部支柱22は、太陽光発電装置1が設置される位置(地域)の降雪量を考慮した高さに設定するとよい。下部支柱22は、例えば、据付面から下部支柱22の上端までの高さが、3m程度又はそれ以上となるような高さにするとよい。
In the present embodiment described above, the
ところで、下部支柱22をこのような高さとすると、太陽電池パネル10は、強風にさらされ、大きな風圧を受ける。この点に関し本実施形態では、風速が基準風速より高速となった場合、太陽電池パネル10を倒伏する方向に回動させる。風速が基準風速より高速となった状態から風が治まり、風が治まった状態が基準期間継続された場合に、現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に受光面12が向くように、太陽電池パネル10を方位角方向及び仰角方向に回動させる。そのため、風圧による太陽光発電装置1の損傷を防止し、高寿命を実現することもできる。
By the way, when the
上述した本実施形態によれば、次のような太陽光発電装置を特定することもできる。具体的には、据付面に立設される支柱の上方に配置される太陽電池パネルの受光面が太陽を追尾する太陽光発電装置であって、前記太陽電池パネルを支持し、前記太陽電池パネルを方位角方向及び仰角方向に駆動させる支持駆動機構と、現在時間を計時する計時部と、時間と、前記太陽光発電装置が設置される位置における時間毎の太陽の位置と、が対応付けられて複数登録された登録部と、前記登録部において前記計時部で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に前記受光面が向くように、前記支持駆動機構を制御する制御部と、を有する太陽光発電装置、を特定することもできる。このような太陽光発電装置においても、風速計90によって計測される風速に基づいた上述したような制御が行われるようにしてもよい。
According to this embodiment mentioned above, the following solar power generation devices can also be specified. Specifically, it is a solar power generation device in which a light receiving surface of a solar cell panel disposed above a support column erected on an installation surface tracks the sun, and supports the solar cell panel, and the solar cell panel Is associated with the support drive mechanism that drives the azimuth angle and the elevation direction, the time measuring unit that measures the current time, the time, and the position of the sun for each hour at the position where the solar power generation device is installed. A plurality of registered registration units, and the support driving mechanism so that the light receiving surface faces in the direction of the position of the sun corresponding to the time corresponding to the current time measured by the time measuring unit in the registration unit. It is also possible to specify a solar power generation device having a control unit to be controlled. Also in such a solar power generation device, the above-described control based on the wind speed measured by the
1 太陽光発電装置
10 太陽電池パネル、 12 受光面
20 支柱、 22 下部支柱、 24 上部支柱
26 ギヤ、 28 固定具、 30,32,34 リンク機構
70 制御機構、 72 コントロールボックス、 74 接続インターフェース
76 制御部、 78 記憶部、 80 タイマ、 82 軸回転モータ
83 電動シリンダ、 84 ロッド、 85 シリンダモータ
86,87 ロータリエンコーダ、 88,89 近接センサ
90 風速計、 100 外部端末DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photovoltaic
Claims (4)
前記太陽電池パネルを支持し、前記太陽電池パネルを方位角方向及び仰角方向に駆動させる支持駆動機構と、
太陽の位置の方向に前記受光面が向くように、前記支持駆動機構を制御する制御部と、を有し、
前記支柱は、据付面に立設される下部支柱と、前記下部支柱の上部に連続して立設される上部支柱と、を含み、
前記支持駆動機構において、
前記方位角方向の駆動は、前記下部支柱に対して、前記上部支柱を回動させて行われ、
前記仰角方向の駆動は、前記受光面と反対側の背面の第一位置を支点として、前記支柱の立設方向において前記第一位置より上側である第二位置で前記太陽電池パネルを回動させて行われる、太陽光発電装置。A solar power generation device in which a light receiving surface of a solar cell panel disposed above a support column erected on an installation surface tracks the sun,
A support driving mechanism for supporting the solar cell panel and driving the solar cell panel in the azimuth and elevation directions;
A control unit that controls the support drive mechanism so that the light receiving surface faces in the direction of the sun,
The column includes a lower column that is erected on the installation surface, and an upper column that is continuously erected on the upper part of the lower column.
In the support drive mechanism,
The driving in the azimuth direction is performed by rotating the upper column with respect to the lower column,
The drive in the elevation angle direction rotates the solar cell panel at a second position that is above the first position in the upright direction of the column with the first position on the back side opposite to the light receiving surface as a fulcrum. A solar power generation device.
時間と、前記太陽光発電装置が設置される位置における時間毎の太陽の位置と、が対応付けられて複数登録された登録部と、を有し、
前記制御部は、前記登録部において前記計時部で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に前記受光面が向くように、前記支持駆動機構を制御する、請求項1に記載の太陽光発電装置。A timekeeping section that measures the current time,
A plurality of registration units in which time and the position of the sun for each hour at the position where the photovoltaic power generation apparatus is installed are associated with each other, and
The control unit controls the support driving mechanism such that the light receiving surface faces a direction of the position of the sun corresponding to a time corresponding to a current time measured by the time measuring unit in the registration unit. Item 2. The solar power generation device according to Item 1.
前記制御部は、
前記風速計で測定される風速が、予め設定された基準風速より高速である場合、前記登録部において前記計時部で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に前記受光面が向いている前記太陽電池パネルを倒伏する方向に回動させ、前記受光面と水平面とのなす角が、予め設定された基準角度となるように、前記支持駆動機構を制御し、
前記基準角度となるように前記支持駆動機構を制御させた状態において、前記風速計で測定される風速が、前記基準風速より低速となり、且つ低速となった状態が予め設定された基準期間継続された場合、前記登録部において前記計時部で計時される現在時間に一致する時間に対応付けられた太陽の位置の方向に前記受光面が向くように、前記支持駆動機構を制御する、請求項2に記載の太陽光発電装置。Has an anemometer to measure the wind speed,
The controller is
When the wind speed measured by the anemometer is higher than a preset reference wind speed, in the direction of the position of the sun associated with the time corresponding to the current time measured by the timekeeping unit in the registration unit. The support panel is rotated so that the solar cell panel facing the light receiving surface faces and the angle formed by the light receiving surface and a horizontal plane becomes a preset reference angle,
In a state where the support drive mechanism is controlled to be the reference angle, the wind speed measured by the anemometer is lower than the reference wind speed, and the state where the wind speed is lower is continued for a preset reference period. The support drive mechanism is controlled so that the light receiving surface is directed in the direction of the position of the sun associated with the time corresponding to the current time measured by the timekeeping unit in the registration unit. The solar power generation device described in 1.
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