KR101056117B1

KR101056117B1 - 태양광 발전시스템

Info

Publication number: KR101056117B1
Application number: KR1020100135622A
Authority: KR
Inventors: 문상목
Original assignee: 주식회사 자연에너지
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2011-08-10

Abstract

가로등 기둥과 전신주를 포함하는 기둥마다 지상으로부터 일정 높이에 배치되는 다수의 태양전지패널과, 기둥마다 한 쌍의 태양전지패널을 상하 틸팅구동 및 수평방향으로 패닝구동되게 설치하기 위한 지지장치와, 각 기둥마다 설치된 지지장치를 개별적으로 구동제어하도록 각각의 기둥마다 설치되는 구동제어부 및, 태양위치를 추적하여 태양위치값을 획득하며 획득된 태양위치값을 전력선통신망을 통해 각 기둥에 설치된 구동제어부들이 공유하도록 전달하는 태양위치추적센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템아 개시된다.

Description

태양광 발전시스템{A SOLAR LIGHT PHOTOVOLTAIC SYSTEM}

본 발명은 태양광 발전시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가로등 기둥이나 전신주와 같은 다수의 기둥에 태양전지패널을 각각 설치하여 태양위치를 추적하면서 태양광발전을 수행할 수 있는 태양광 발전시스템에 관한 것이다.

사회가 발전하고 현대화되면서 기존의 에너지원이었던 화석에너지의 사용량 증가로 인한 고유가, 화석에너지의 고갈 등으로 인하여 대체에너지에 대한 개발이 활발해 지고 있다.

대체에너지 중에서도 무공해이면서 무한하게 사용할 수 있는 태양광 에너지 분야에 큰 관심이 쏠리고 있다. 특히 태양광 발전은 발전 부위가 반도체 소자이고 제어부가 전자부품이므로 기계적인 진동이나 소음이 없고, 태양전지의 수명이 수십 년 이상으로 길고, 발전 시스템을 반자동화 또는 자동화가 가능하며, 운전 및 유지 관리에 따른 비용을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 태양광 발전은 대규모 발전설비를 필요로 하지 않고 소규모 발전이 가능하기 때문에 가정용으로도 설치 사용할 수 있는 이점이 있다.

한편, 태양은 일출(日出)에서 일몰(日沒)까지의 시간 동안 궤도를 따라 이동하게 되므로 태양열 채광유닛이 소정 위치에서 장시간 고정되어 있을 경우 태양열을 최적의 조건에서 받아들이지 못하게 되어 시스템의 효율을 저하시키게 된다.

따라서 태양열을 받아들이는 태양전지패널을 태양의 이동궤도를 따라 추적하게 될 경우, 태양열을 최적의 조건으로 장시간 받아들이게 되어 시스템의 효율을 상승시킬 수 있음은 공지의 사실로 알려져 있다. 이와 같은 이유로 인하여 태양 추적장치가 개발 및 제안되고 있다.

또한, 상기 태양전지패널은 대형사이즈에서부터 소형사이즈까지 그 설치장소 및 사용장소에 따라서 다양하게 설계되어 적용되고 있다.

이 중에서 대형사이즈의 태양전지패널은 건물의 옥상이나, 지상에 설치하여 적용하게 되며, 소형사이즈의 태양전지패널의 경우에는 옥상은 물론, 전신주 등의 기둥 등에 설치하여 사용하게 된다. 즉, 소형사이즈의 태양전지패널의 경우 주변 건물이나 시설물, 지형 등의 방해를 받지 않고 태양열을 효과적으로 수광할 수 있도록 하기 위해 별도의 기둥을 설치하거나, 기존의 전신주 등을 이용하여 태양전지패널을 설치함으로써, 각 가정이나 설치공간이 부족한 지역에서도 태양전지패널을 이용한 태양광 발전이 가능하게 된다.

그런데 전신주나 가로등과 같은 기둥의 경우에는 그 기둥의 최상단에 태양전지패널을 설치하는데 많은 어려움이 있으므로, 특히 가로등의 경우에는 더더욱 기둥의 최상단에는 램프가 설치되므로 램프의 하부에 태양전지패널을 설치해야 하는데, 이 경우 기둥에 의해 태양전지패널의 자세 및 위치조정이 쉽지 않은 문제점이 있다.

따라서 기둥에 설치한 상태에서도 태양위치를 효과적으로 추적하여 자세 및 위치조정가능하도록 하는 태양전지패널 지지장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.

또한, 특히 도로가에 설치되는 다수의 가로등 기둥이나 전신주 등의 기둥 각각에 태양전지패널을 설치할 경우, 각각의 태양전지패널마다 태양위치를 추종할 수 있도록 하기 위해서 각 태양전지패널 또는 기둥마다 태양위치 추적센서 등을 설치할 경우, 그에 따르는 비용이 증가하고 유지비용이 증가하는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 가로등 기둥이나 전신주와 같은 다수의 기둥마다 태양전지패널을 설치하고, 기둥마다 설치되는 태양전지패널을 일괄적으로 구동제어할 수 있도록 개선된 태양광 발전시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 발전시스템은, 가로등 기둥과 전신주를 포함하는 기둥마다 지상으로부터 일정 높이에 배치되는 다수의 태양전지패널과; 상기 기둥마다 한 쌍의 태양전지패널을 상하 틸팅구동 및 수평방향으로 패닝구동되게 설치하기 위한 지지장치와; 상기 각 기둥마다 설치된 지지장치를 개별적으로 구동제어하도록 상기 각각의 기둥마다 설치되는 구동제어부; 및 태양위치를 추적하여 태양위치값을 획득하며, 획득된 태양위치값을 전력선통신망을 통해 상기 각 기둥에 설치된 구동제어부들이 공유하도록 전달하는 태양위치추적센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 지지장치는, 상기 태양전지패널이 고정 설치되는 패널 지지유닛과; 상기 패널 지지유닛에 연결되며, 상기 패널 지지유닛을 상하 방향으로 틸팅구동시키기 위한 제1구동유닛과; 상기 제1구동유닛을 수평방향으로 패닝구동시키기 위한 제2구동유닛; 및 상기 제2구동유닛이 지지되며, 기둥에 결합되는 기둥용 고정유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패널 지지유닛은, 상기 제1구동유닛이 결합되는 제1결합부를 가지는 중앙브라켓과; 상기 중앙브라켓의 일단에서 서로 반대 반향으로 대칭되게 절곡되어 연장되는 한 쌍의 연장브라켓과; 상기 한 쌍의 연장브라켓의 단부 각각에서 상기 중앙브라켓과 나란하며, 상기 중앙브라켓과 마주하도록 절곡되어 연장된 한 쌍의 지지브라켓;을 포함하며, 상기 한 쌍의 지지브라켓의 자유단부에 각각 설치되며, 상기 태양전지패널이 결합하는 제2결합부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 연장브라켓에 대해서 상기 중앙브라켓 및 상기 지지브라켓 각각은 서로 직교하도록 연결되며, 상기 중앙브라켓과 상기 지지브라켓은 서로 평행하게 배치된 것이 좋다.

또한, 상기 중앙브라켓과 상기 연장브라켓 및 지지브라켓은 일체로 형성된 것이 좋다.

또한, 상기 제1구동유닛은, 제1하우징과; 상기 제1하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되는 제1구동축과; 상기 제1구동축의 양단 각각에 연결되며, 상기 제1하우징의 양측 각각으로 노출되어 상기 패널 지지유닛에 결합되는 한 쌍의 제1체결부와; 상기 제1하우징 내부에 설치되는 제1구동모터와; 상기 제1구동모터의 동력을 상기 제1구동축으로 감속하여 전달하는 제1감속부; 및 상기 제1하우징의 외측에 설치되며, 상기 제2구동유닛에 회전 가능하게 설치되는 제2구동축;을 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 제2구동유닛은, 상기 기둥용 고정유닛에 결합되는 제2하우징과; 상기 제2하우징 내부에 회전 가능하게 설치되는 종동기어와; 상기 제2하우징 내부에 설치되는 제2구동모터; 및 상기 제2구동모터의 동력을 상기 종동기어로 감속하여 전달하는 제2감속부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 태양위치추적센서는, 상기 태양전지패널에 설치되는 것이 좋다.

본 발명의 태양광 발전시스템에 따르면, 다수의 기둥마다 태양전지패널을 설치함에 있어서, 태양전지패널의 틸팅 및 패닝구동을 제어하는 구동제어부들이 소정 위치에 설치되는 하나의 태양위치추적센서와 전력선통신망을 통해 연결되어 정보를 공유할 수 있도록 설치됨으로써, 하나의 태양위치추적센서를 설치하더라도 다수의 기둥마다 설치된 태양전지패널을 통일시켜 구동제어할 수 있게 된다.

따라서 설치부품을 줄이면서도 태양위치를 효과적으로 추적하여 태양광발전효율을 높이면서 설치 및 유지비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 각 기둥마다 설치되어 한 쌍의 태양전지패널을 지지하는 지지장치는, 기둥에 설치되어 태양전지패널이 기둥에 간섭되지 않고 태양위치를 추적하도록 틸팅 및 패닝구동시킬 수 있다.

따라서 태양전지패널을 기존의 기둥에 설치하는 것이 가능하며, 태양위치 추적을 위해 움직이더라도 기둥과의 간섭을 피할 수 있으므로 태양에너지를 효과적으로 획득하여 발전할 수 있게 된다.

또한, 제1 및 제2구동유닛 각각이 안정되게 설치되며, 저속으로 구동될 수 있는 구성을 가짐으로써, 태양전지패널의 위치조정을 태양위치의 이동에 따라서 느리게 정밀추종할 수 있게 되어, 정밀한 위치제어가 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 지지장치를 나타내 보인 개략적인 분리 사시도 이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1구동유닛을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 및 제2구동유닛을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 제2구동유닛 및 고정유닛을 발췌하여 보인 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 지지장치 및 태양전지패널의 평면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전시스템을 자세히 설명하기로 한다.

도 1, 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전시스템은, 가로등 기둥(20)마다 지상으로부터 일정 높이에 배치되는 다수의 태양전지패널(10)과, 상기 가로등 기둥(20)마다 한 쌍의 태양전지패널(10)을 상하 틸팅구동 및 수평방향으로 패닝구동되게 설치하기 위한 지지장치(100)와, 상기 각 가로등 기둥(20)마다 설치된 지지장치(100)를 개별적으로 구동제어하도록 상기 각각의 가로등 기둥(20)마다 설치되며 서로 전력선 통신(50)을 통해 신호전달 가능하게 연결되는 구동제어부(30) 및, 상기 다수의 가로등 기둥(20) 중 어느 하나에 설치되는 태양전지패널(10)에 설치되어 태양위치를 추적하며 상기 전력선통신망(50)을 통해 상기 구동제어부들(30) 각각에 연결되는 태양위치추적센서(40)를 구비한다.

상기 가로등 기둥(20)은 도로나 주택가 등에 일정 거리로 설치되며, 그 상부에는 램프(21)가 설치된다. 상기 가로등 기둥(20) 마다 설치된 램프(21)는 전원을 공급하는 전원공급원(70)으로부터 전원 제어부(60)의 제어신호에 따라서 전원공급라인(81)을 통해 AC 전원을 선택적으로 인가받아 온/오프 구동제어된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 태양전지패널(10)을 가로등 기둥(20)에 설치하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 가로등 기둥(20) 이외에 전신주나 별도로 설치된 폴대 등을 포함하는 다양한 종류의 기둥 모두에 적용될 수 있으며, 기둥이 가로등 기둥에 한정되는 것은 아니다.

상기 각각의 가로등 기둥(20) 마다 한 쌍의 태양전지패널(10)이 상기 지지장치(100)에 의해 상하로 틸팅구동 및 수평방향으로 패닝구동 가능하게 설치된다. 구체적으로는 태양전지패널(10)은 램프(21)와의 간섭을 피하기 위해 램프(21)보다 낮은 위치에 설치되며, 또한 틸팅구동 및 패닝구동시 가로등 기둥(20)과의 간섭을 피하고 태양위치를 효과적으로 추적하되 느린 속도로 정밀추적할 수 있도록 상기 지지장치(100)에 의해 지지되어 자세 및 위치조정 가능하게 된다. 이와 같이 각각의 가로등 기둥(20)에 설치된 태양전지패널들(10)에서 태양광 발전된 에너지 즉, DC 전원은 전원라인(83)을 통해 상기 전원제어부(60)로 회수되고, 전원제어부(60)에서는 발전되어 회수된 DC전원을 AC전원으로 변환하여 전원공급원(70)으로 전달되도록 할 수 있다.

이와 같이 다수의 가로등 기둥(20)에 설치된 램프들(21) 각각의 온/오프 구동은 서로 계통연계된 전원공급라인(81)을 통해 함께 제어될 수 있으며, 상기 다수의 태양전지패널(10) 각각에서 생산된 태양광발전 전원 또한 서로 계통연계된 전원라인(83)을 통해 전원공급원(70)으로 회수되어 일괄적으로 통제될 수 있다.

또한, 상기 태양전지패널(10)이 태양위치를 추종하도록 지지장치(100)의 구동을 제어하는 구동제어부(30)는 각 가로등 기둥(20) 마다 설치되어, 상기 가로등 기둥(20) 마다 설치된 지지장치(100)를 각각 독립적으로 구동제어하게 된다. 이때, 상기 각각의 구동제어부(30)는 지지장치(100)를 통일되게 구동제어할 수 있도록 전력선통신망(50)에 의해 서로 계통연계되어 데이터를 상호 공유할 수 있으며, 또한 상기 태양위치 추적센서(40)와도 전력선통신망(50)을 통해 상호 데이터 통신 가능하게 연결된다.

이로써, 각 가로등 기둥(20) 마다 설치된 구동제어부들(30)은 전력선 통신망(50)을 통해 태양위치 추적센서(40)에서 측정된 태양위치값을 전달받아 공유함으로써 각각의 태양전지패널(10)을 통일되게 구동제어할 수 있게 된다.

또한, 이와 같이 전력선통신망(50)을 통해 태양위치 추적센서(40)가 각 구동제어부(30)와 전력선통신 가능하게 연결된 구성을 가짐으로써, 상기 태양위치 추적센서(40)는 다수의 가로등 기둥(20) 중에서 어느 하나에 설치된 태양전지패널(10)에 설치함으로써, 서로 다른 위치의 가로등 기둥(20)에 설치된 태양전지패널마다 태양위치 추적센서를 설치할 필요가 없게 된다. 따라서 그에 따른 설치비용 및 유지비용 등을 절감할 수 있게 된다.

여기서 상기 태양위치 추적센서(40)는 공지된 다양한 종류의 태양위치 추적센서가 적용될 수 있으며, 그 구체적인 예가 본 발명을 한정하지는 않으므로 자세한 기술구성은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 태양위치 추적센서(40)가 어느 한 가로등 기둥(20)에 설치된 태양전지패널(10)에 설치된 것을 예로 들어 설명하였으나, 이외에도 어느 한 가로등 기둥(20)에만 설치되거나, 또는 기둥과는 별개의 설치위치에 하나만 설치되어 전력선 통신망(50)을 통해 각 구동제어부(30)로 데이터를 전송할 수 있도록 설치될 수도 있다.

상기 지지장치(100)는 각각의 가로등 기둥(20) 마다 설치되어 한 쌍의 태양전지패널(10)을 지지하고, 태양위치를 추종하도록 태양전지패널(10)을 상하로 틸팅구동 및 수평방향으로 패닝구동하기 위한 것이다.

도 2, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 이러한 지지장치(100)는 구체적으로, 태양전지패널(10)이 고정 설치되는 패널 지지유닛(110)과, 패널 지지유닛(110)을 상하 방향으로 틸팅구동시키기 위한 제1구동유닛(120)과, 제1구동유닛(120)을 수평 방향으로 패닝구동시키기 위한 제2구동유닛(130)과, 상기 제2구동유닛(130)을 지지하며 가로등 기둥(20)에 결합되는 기둥용 고정유닛(140)을 구비한다.

여기서 상기 태양전지패널(10)은 한 쌍이 마련되며, 각각은 패널몸체(11)와, 패널몸체(11)를 지지하는 연결브라켓(13)을 구비한다. 상기 연결브라켓(13)의 패널몸체(11)의 하부 중앙부분에 설치되며, 패널몸체(11)의 외측으로 소정 길이 돌출되어 상기 패널 지지유닛(110)에 결합된다.

상기 패널 지지유닛(110)은 한 쌍의 태양전지패널(10)을 지지한 채 함께 상하로 틸팅 및 수평방향으로 패닝구동되는 것이다. 이러한 패널 지지유닛(110)은 상기 제1구동유닛이 결합되는 제1결합부를 가지는 중앙브라켓(111), 상기 중앙브라켓(111)의 일단에서 서로 반대 반향으로 대칭되게 절곡되어 연장되는 한 쌍의 연장브라켓(113)과, 상기 한 쌍의 연장브라켓(113)의 단부 각각에서 상기 중앙브라켓(111)과 나란하며 상기 중앙브라켓(111)과 마주하도록 절곡되어 연장된 한 쌍의 지지브라켓(115)을 구비한다.

상기 중앙브라켓(111)의 자유단부에는 상기 제1구동유닛(120)의 제1하우징(121)이 결합되는 제1결합부(112)가 설치된다. 이러한 제1결합부(112)는 중앙브라켓(111)의 자유단부에서 하부방향으로 돌출되게 설치되며, 서로 이격된 한 쌍의 체결판을 포함하며, 이러한 한 쌍의 체결판들 사이에 제1하우징(121)이 개재된 상태에서 미도시된 체결나사 등에 의해 견고하게 체결된다.

상기 중앙브라켓(111)의 자유단부의 반대쪽 일단에서 서로 반대방향으로 한 쌍의 연장브라켓(113)이 연장되어 연결된다. 바람직하게는 한 쌍의 연장브라켓(113)은 중앙브라켓(111)의 일단에서 90도 각도로 절곡되어 연장되며, 서로 동일한 길이로 형성된다.

그리고 상기 한 쌍의 연장브라켓(113) 각각의 단부에서 지지브라켓(115)이 절곡 연장되게 설치된다. 한 쌍의 지지브라켓(115)은 중앙브라켓(111)과 소정 거리 이격되어 마주하며, 서로 나란하게 배치되도록 연장브라켓(113)에서 90도 각도로 절곡되어 연장되는 것이 좋다. 즉, 한 쌍의 지지브라켓(115)이 중앙브라켓(111)과 소정 거리 이격되어 마주하도록 설치되며, 그 지지브라켓(115) 각각의 자유단부에는 제2결합부(117)가 각각 설치된다. 이 제2결합부(117)는 태양전지패널(10)의 연결브라켓(13)이 나사 등의 체결수단에 의해 체결되어 고정 결합된다.

따라서 한 쌍의 태양전지패널(10)은 중앙브라켓(11)을 중심으로 하여 양측에 소정 거리 이격되어 서로 대칭되게 설치될 수 있게 된다.

이러한 구성의 지지유닛(110)은 태양전지패널(10)을 지지한 채, 함께 상하로 틸팅운동 및 수평방향으로 패닝운동함으로써 태양전지패널(10)이 태양 위치를 추적하여 최상의 자세 및 위치에서 태양광을 수광 할 수 있도록 한다.

한편, 상기와 같은 구성을 가지는 지지유닛(110)을 이용하여 태양전지패널(10)을 지지하고, 그 지지유닛(110)은 상기 제1구동유닛(120) 및 제2구동유닛(130)에 의해 틸팅 및 패닝운동하게 되면, 한 쌍의 태양전지패널(10)이 가로등 기둥(20)과 이격된 상태로 간섭 즉, 방해받지 않고 자세 및 위치조정이 자유로워질 수 있다. 특히, 태양전지패널(10)을 지지하는 지지유닛(110) 또한 가로등 기둥(20)으로부터 이격된 상태에서 최대한 넓은 운동범위로 틸팅 및 패닝운동 할 수 있게 되어 태양전지패널(10)을 가로등 기둥(20)에 설치하더라도 태양을 추종하는데 있어서 제약을 받지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 중앙브라켓(111)과, 연장브라켓(113) 및 지지브라켓(115) 각각은 금속재질로서 일체로 형성된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1구동유닛(120)은 제1하우징(121)과, 제1구동축(122)과, 한 쌍의 제1체결부(123)와, 제1구동모터(124)와, 제1감속부(125) 및 제2구동축(126)를 구비한다.

상기 제1하우징(121)은 그 내부에 상기 제1구동축(122), 제1체결부(123), 제1구동모터(124) 및 제1감속부(125)가 각각 설치된다.

상기 제1구동축(122)은 제1하우징(121) 내부에 수평 방향으로 위치되어 회전 가능하게 설치된다. 이 제1구동축(122)의 회전에 의해 지지유닛(110)과 태양전지패널(10)이 상하 방향으로 틸팅구동 될 수 있다. 이 제1구동축(122)의 양단부 각각에 상기 체결부(123)가 결합된다.

상기 체결부(123)는 하우징(121)의 양측으로 각각 노출되도록 설치되어, 상기 제1결합부(112)과 나사 등에 의해 체결된다. 이를 위해 체결부들(123) 각각에는 다수의 나사 체결공(123a)이 형성된다.

상기 구동모터(124)는 제1하우징(121) 내부에 설치되며, 제어신호에 따라서 정방향 및 역방향으로 미세 구동 가능한 정역 스핀들모터를 포함할 수 있다.

상기 제1감속부(125)는 구동모터(124)의 동력을 제1구동축(122)으로 감속하여 전달하기 위한 것으로서, 구동모터(124)의 축(124a)에 설치되는 소기어(125a)와, 제1구동축(122)에 설치되는 대기어(125b)를 구비한다. 이러한 구성에 의하면, 구동모터(124)의 동력은 소기어(125a) 및 대기어(125b)를 통해 감속되어 제1구동축(122)으로 전달됨으로써, 제1구동축(122)에 연결되어 상하방향으로 틸팅 구동되는 태양전지패널(10)을 미세조정하면서 틸팅제어 할 수 있게 된다.

상기 제2구동축(126)은 제1하우징(121)의 외측 하부에 연결된다. 이 제1구동축(126)은 상기 제2구동유닛(130)에 연결되어 그 제2구동유닛(130)으로부터 동력을 전달받아 회전구동될 수 있다. 이러한 제2구동축(126)의 하단부 외주에는 체결용 기어부(126a)가 설치될 수 있다.

상기 제2구동유닛(130)은 상기 기둥용 고정유닛(140)에 결합되는 제2하우징(131)과, 상기 제2하우징(131) 내부에 회전 가능하게 설치되는 종동기어(132)와, 상기 제2하우징(131) 내부에 설치되는 제2구동모터(133) 및, 상기 제2구동모터(133)의 동력을 상기 종동기어(132)로 감속하여 전달하는 제2감속부(134)를 구비한다.

상기 제2하우징(131)은 그 상단에 상기 제2구동축(126)이 결합되는 축공(131a)을 가진다. 이 제2하우징(131)은 상기 기둥용 고정유닛(140)에 결합되어 기둥(20)에 대해 안정되게 고정 설치된다.

상기 종동기어(132)는 제2하우징(131) 내부에 회전 가능하게 설치되며, 그 회전중심에 상기 제2구동축(126)이 결합된다. 즉, 제2구동축(126)의 하단의 기어부(126a)가 종동기어(132)의 중심에 결합됨으로써, 일체로 회전될 수 있게 된다.

상기 제2구동모터(133)는 제2하우징(131) 내부에 설치되며, 제어신호에 따라 정방향 및 역방향 회전 구동 가능한 정역 스핀들모터인 것이 좋다.

상기 제2감속부(134)는 제2구동모터(133)의 동력을 감속하여 종동기어(132)로 전달하기 위한 것으로서, 제2구동모터(133)의 축(133a)에 설치되는 소기어(134a)와, 상기 소기어(134a)에 기어연결되는 대기어(134b) 및 상기 대기어(134b)의 회전중심에 결합되어 회전되며 상기 종동기어(132)에 기어연결되는 베벨기어축(134c)을 구비한다. 즉, 상기 베벨기어축(134c)의 외주에는 기어부가 형성되어 종동기어(132) 외주에 형성된 베벨기어부와 기어연결됨으로써 동력을 감속하여 전달할 수 있게 된다.

이러한 구성을 가지는 제2구동유닛(130)은 상하 수직으로 배치된 제2구동축(126)을 회전시킴으로써, 태양전지패널(10)을 수평 방향으로 패닝구동시킬 수 있으며, 제2감속부(134)에 의해 미세하게 패닝구동제어가 가능하게 된다.

상기 기둥용 고정유닛(140)은 제2구동유닛(130)을 기둥(20)에 대해 안정되게 설치하기 위한 것이다. 이러한 기둥용 고정유닛(140)은 기둥(20)을 감싸도록 설치되는 제1 및 제2클램핑부재(141,142)와, 제1클램핑부재(141)에 설치되어 상기 제2구동유닛(130)과 연결되는 연결부재(143)를 구비한다.

상기 제1 및 제2클램핑부재(141,142)는 서로 대칭되는 형상을 가지며, 각각의 양단에는 서로 나사 및 볼트에 의해 체결되는 체결부(141a,142a)가 구비된다.

따라서 제1 및 제2클램핑부재(141,142)가 가로등 기둥(20)을 함께 감싸도록 배치된 상태에서 상기 체결부(141a,142a)를 나사 및 볼트로 견고하게 체결하게 되면, 제2구동유닛(130)을 기둥(20)에 대해 견고하게 고정설치할 수 있게 된다. 결국, 태양전지패널(10)을 기둥(20)에 대해 안정되게 설치함은 물론, 기둥(20)에 의한 간섭을 피하면서 상하로 틸팅 및 수평으로 패닝구동시킬 수 있게 된다.

또한, 제1구동유닛(120)과 제2구동유닛(130) 각각에 제1 및 제2감속부(125,134)를 각각 설치하여 구동모터(124,133)로부터의 동력을 감속하여 전달함으로써, 태양전지패널(10)을 느린 속도로 미세조정하는 것이 가능하게 되어, 태양전지패널(10)이 태양을 정확하게 추종하도록 정밀제어하는 것이 가능하다.

여기서 상기 제1 및 제2구동모터(124,133)는 각 가로등 기둥(20) 마다 설치된 구동제어부(30)에 의해 각각 독립적으로 구동제어됨으로써, 태양전지패널(10)이 태양을 정확하게 추종하도록 할 수 있다.

그리고 각각의 구동제어부(30)는 전력선통신망(50)에 의해 태양위치추적센서(40)의 정보를 전달받을 수 있도록 연결되어 있으므로, 각 가로등 기둥(20) 마다 설치된 태양전지패널(10)이 동일한 태양위치 추종값을 가지고 구동제어되어 동일하게 구동제어될 수 있다.

따라서 하나의 태양위치추적센서(40)를 설치하더라도 다수의 태양전지패널(10)을 동일한 조건으로 위치조정하여 태양위치를 추종하도록 구동제어함으로써 설치비용을 줄이면서도 태양광 발전효율을 최대한 향상시킬 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10..태양전지패널 20..가로등 기둥
30..구동제어부 40..태양위치추적센서
50..전력선통신망 60..전원 제어부
70..전원 공급원 100..지지장치
110..지지유닛 120..제1구동유닛
130..제2구동유닛 140..기둥용 고정유닛

Claims

가로등 기둥과 전신주를 포함하는 기둥마다 지상으로부터 일정 높이에 배치되는 다수의 태양전지패널과;
상기 기둥마다 한 쌍의 태양전지패널을 상하 틸팅구동 및 수평방향으로 패닝구동되게 설치하기 위한 지지장치와;
상기 각 기둥마다 설치된 지지장치를 개별적으로 구동제어하도록 상기 각각의 기둥마다 설치되는 구동제어부; 및
태양위치를 추적하여 태양위치값을 획득하며, 획득된 태양위치값을 전력선통신망을 통해 상기 각 기둥에 설치된 구동제어부들이 공유하도록 전달하는 태양위치추적센서;를 포함하며,
상기 지지장치는,
상기 태양전지패널이 고정 설치되는 패널 지지유닛과;
상기 패널 지지유닛에 연결되며, 상기 패널 지지유닛을 상하 방향으로 틸팅구동시키기 위한 제1구동유닛과;
상기 제1구동유닛을 수평방향으로 패닝구동시키기 위한 제2구동유닛; 및
상기 제2구동유닛이 지지되며, 기둥에 결합되는 기둥용 고정유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 패널 지지유닛은,
상기 제1구동유닛이 결합되는 제1결합부를 가지는 중앙브라켓과;
상기 중앙브라켓의 일단에서 서로 반대 반향으로 대칭되게 절곡되어 연장되는 한 쌍의 연장브라켓과;
상기 한 쌍의 연장브라켓의 단부 각각에서 상기 중앙브라켓과 나란하며, 상기 중앙브라켓과 마주하도록 절곡되어 연장된 한 쌍의 지지브라켓;을 포함하며,
상기 한 쌍의 지지브라켓의 자유단부에 각각 설치되며, 상기 태양전지패널이 결합하는 제2결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
제3항에 있어서,
상기 연장브라켓에 대해서 상기 중앙브라켓 및 상기 지지브라켓 각각은 서로 직교하도록 연결되며, 상기 중앙브라켓과 상기 지지브라켓은 서로 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
제3항에 있어서, 상기 중앙브라켓과 상기 연장브라켓 및 지지브라켓은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1구동유닛은,
제1하우징과;
상기 제1하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되는 제1구동축과;
상기 제1구동축의 양단 각각에 연결되며, 상기 제1하우징의 양측 각각으로 노출되어 상기 패널 지지유닛에 결합되는 한 쌍의 제1체결부와;
상기 제1하우징 내부에 설치되는 제1구동모터와;
상기 제1구동모터의 동력을 상기 제1구동축으로 감속하여 전달하는 제1감속부; 및
상기 제1하우징의 외측에 설치되며, 상기 제2구동유닛에 회전 가능하게 설치되는 제2구동축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
제6항에 있어서, 상기 제2구동유닛은,
상기 기둥용 고정유닛에 결합되는 제2하우징과;
상기 제2하우징 내부에 회전 가능하게 설치되는 종동기어와;
상기 제2하우징 내부에 설치되는 제2구동모터; 및
상기 제2구동모터의 동력을 상기 종동기어로 감속하여 전달하는 제2감속부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 태양위치추적센서는,
상기 태양전지패널에 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.