KR101068283B1 - Tracker of photovoltaic power generator - Google Patents

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KR101068283B1
KR101068283B1 KR1020110059230A KR20110059230A KR101068283B1 KR 101068283 B1 KR101068283 B1 KR 101068283B1 KR 1020110059230 A KR1020110059230 A KR 1020110059230A KR 20110059230 A KR20110059230 A KR 20110059230A KR 101068283 B1 KR101068283 B1 KR 101068283B1
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이옥재
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주식회사 해라이트
이옥재
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Abstract

태양전지판과 상기 태양전지판의 수직방향 각도를 조절하는 고도각 변환부와 상기 태양전지판의 수평방향의 각도를 조절하는 방위각 변환부를 포함하는 태양광 발전 트래커 장치가 개시된다. 태양전지판의 배면에 연결되어 상기 태양전지판의 수직방향 각도를 조절하는 태양광 트래커에 있어서, 모터 샤프트에 고정된 고도각 구동기어를 회전시키는 고도각 모터와 상기 고도각 구동기어에 맞물려 구동되는 고도각변환기어와 상기 고도각변환기어가 회전하는 축에 구비되어 상기 고도각변환기어와 함께 회전하는 고도각 나사기어와 상기 고도각변환기어의 회전축과 수직을 이루고 외주연에 수직운동 나사산이 형성된 고도각축과 상기 고도각축에 구비되고 상기 고도각 나사기어에 맞물려 상기 고도각축을 회전시키는 고도각축 기어 및 상기 고도각축의 회전에 상응하여 상기 고도각축에 형성된 수직운동 나사산을 따라 축방향으로 이동함에 따라 상기 태양전지판의 수직방향 각도를 조절하는 고도각 변환암을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치를 제공한다. 또한, 고도각 변환부와 유사한 구조의 방위각 변환부를 포함하는 트래커 장치를 제공한다. 따라서, 태양의 방위 및 고도를 추적하는 트래커의 구조를 단순화하여 유지 및 보수의 용이성을 향상시킨다.Disclosed is a photovoltaic tracker device including an altitude conversion unit for adjusting a vertical angle of a solar panel and the solar panel and an azimuth conversion unit for adjusting an angle of a horizontal direction of the solar panel. A solar tracker connected to a rear surface of a solar panel to adjust a vertical angle of the solar panel, comprising: an altitude angle motor for rotating an altitude driving gear fixed to a motor shaft and an altitude angle driven in engagement with the altitude angle driving gear An elevation angle shaft provided with a converter gear and the elevation angle conversion gear to be rotated together with the elevation angle conversion gear and perpendicular to a rotation axis of the elevation angle conversion gear and having a vertical motion screw thread formed on an outer circumference thereof. And an elevation angle gear provided on the elevation angle axis and engaged with the elevation angle screw gear to rotate the elevation angle axis and axially along a vertical motion screw thread formed on the elevation angle axis corresponding to the rotation of the elevation angle axis. It characterized in that it comprises an elevation angle conversion arm for adjusting the vertical angle of the panel Sunshine provides development tracker device. In addition, the present invention provides a tracker device including an azimuth converter having a structure similar to the elevation converter. Thus, the tracker structure tracking the sun's orientation and altitude is simplified to improve ease of maintenance and repair.

Description

태양광 발전 트래커 장치{Tracker of Photovoltaic Power Generator}Solar Power Tracker Device {Tracker of Photovoltaic Power Generator}
본 발명은 태양광 발전에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광을 추적하여 발전효율을 극대화시킬 수 있는 태양광 발전 트래커 장치에 관한 것이다.The present invention relates to photovoltaic power generation, and more particularly, to a photovoltaic tracker device that can maximize the power generation efficiency by tracking solar light.
태양광 발전은 태양전지(Solar Cell)를 이용하여 태양의 광에너지를 전기에너지로 변환시키는 기술이다. 태양광 발전은 환경오염을 일으키지 않으며 태양광을 무제한적으로 공급받을 수 있기 때문에, 최근 신 재생에너지의 보급 확대 정책과 함께 연구 개발이 활발한 분야이다. 또한, 태양광 발전은 유지 및 보수가 용이하고 무인화가 가능한 장점을 가지고 있다. 태양광 발전 장치는 일반적으로 태양전지로 구성된 태양광 모듈, 인버터, 축전지 및 태양광 추적장치 등으로 구성된다. 그러나, 화석연료 등을 이용하는 기존의 발전장치와 비교하였을 때, 발전 효율이 낮다는 단점이 있다. 태양광 발전의 성능은 광전변환 효율로 평가될 수 있으며, 광전변환 효율을 향상시키기 위해 태양전지, 인버터 및 태양광 추적시스템 등에 관한 연구가 진행되고 있다. 특히, 태양광의 집광효율을 향상시키는 다양한 방법이 제안되고 있다. Photovoltaic power generation is a technology that converts solar energy into electrical energy using solar cells. Since solar power generation does not cause environmental pollution and can receive unlimited supply of solar light, it is a field in which research and development is active along with the expansion policy of renewable energy. In addition, photovoltaic power generation has the advantage of easy maintenance and repair and unattended. The photovoltaic device is generally composed of a solar module, an inverter, a storage battery and a solar tracking device composed of solar cells. However, compared with the existing power generation apparatus using fossil fuel, there is a disadvantage that the power generation efficiency is low. The performance of photovoltaic power generation can be evaluated by photoelectric conversion efficiency, and researches on solar cells, inverters and photovoltaic tracking systems have been conducted to improve photoelectric conversion efficiency. In particular, various methods for improving the light condensing efficiency of sunlight have been proposed.
통상적으로 태양광 발전장치는 태양전지판의 고정여부에 따라 고정형과 추적형으로 구분된다. 고정형 태양광 발전장치는 일조량을 가장 많이 받을 수 있는 각도로 태양전지판을 고정시킨 형태를 가진다. 고정형 태양광 발전장치는 단순한 구조로 내구성이 우수하고, 설치 및 유지보수가 용이하다는 장점이 있다. 그러나, 태양광의 입사각에 따른 발전량의 편차가 심하여 평균 발전효율이 낮다는 단점이 있어 이에 대한 보완이 필요하다. Typically, photovoltaic devices are classified into a fixed type and a tracking type depending on whether the solar panel is fixed. The fixed photovoltaic device has a form in which a solar panel is fixed at an angle capable of receiving the most sunlight. Fixed photovoltaic device has the advantages of simple structure and excellent durability, easy installation and maintenance. However, there is a drawback in that the average power generation efficiency is low due to a large variation in the amount of power generation depending on the incident angle of sunlight, which needs to be compensated for.
추적형 태양광 발전장치는 태양의 방위만을 추적하여 발전하는 장치와 태양의 방위와 고도를 추적하여 발전하는 장치가 있다. 태양의 방위와 고도를 추적하여 발전하는 장치는 태양의 방위만을 추적하여 발전하는 장치와 비교하여 발전효율이 높다는 장점이 있다. 그러나, 태양의 방위와 고도를 추적하여 발전하는 장치는 구동장치가 복잡하여 제조 및 설치가 어려운 문제점이 있다. 또한, 풍압과 같은 외부환경에 취약하여 태양광 추적장치의 유지 및 보수에 어려움이 있다.Tracking type photovoltaic device is a device that generates power by tracking the orientation of the sun and a device that generates power by tracking the orientation and altitude of the sun. A device that generates power by tracking the orientation and altitude of the sun has the advantage of higher generation efficiency compared to a device that generates power by tracking only the orientation of the sun. However, a device that generates power by tracking the orientation and altitude of the sun has a problem in that manufacturing and installation are difficult because of a complicated driving device. In addition, there is a difficulty in the maintenance and repair of the solar tracking device because it is vulnerable to the external environment such as wind pressure.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 태양광을 추적하여 집광효율을 증대시켜 태양광 발전의 효율을 향상시키는 태양광 발전 트래커 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a photovoltaic tracker device that improves the efficiency of photovoltaic power generation by increasing the light collecting efficiency by tracking sunlight.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 태양의 방위 및 고도를 추적하는 트래커의 구조를 단순화하여 유지 및 보수의 용이성을 향상시킨 태양광 발전 트래커 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention for solving the above problems is to provide a photovoltaic tracker device that improves the ease of maintenance and repair by simplifying the structure of the tracker for tracking the orientation and altitude of the sun.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 태양전지판의 배면에 연결되어 상기 태양전지판의 수직방향 각도를 조절하는 태양광 트래커에 있어서, 모터 샤프트에 고정된 고도각 구동기어를 회전시키는 고도각 모터와 고도각 구동기어에 맞물려 구동되는 고도각변환기어와 고도각변환기어가 회전하는 축에 구비되어 고도각변환기어와 함께 회전하는 고도각 나사기어와 고도각변환기어의 회전축과 수직을 이루고 외주연에 수직운동 나사산이 형성된 고도각축과 고도각축에 구비되고 고도각 나사기어에 맞물려 고도각축을 회전시키는 고도각축 기어 및 고도각축의 회전에 상응하여 고도각축에 형성된 수직운동 나사산을 따라 축방향으로 이동함에 따라 태양전지판의 수직방향 각도를 조절하는 고도각 변환암을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치를 제공한다. The present invention for achieving the above object, in the solar tracker is connected to the back of the solar panel to adjust the vertical angle of the solar panel, the altitude angle motor and altitude for rotating the altitude drive gear fixed to the motor shaft Elevation angle conversion gear and altitude conversion gear which are driven in engagement with each drive gear are provided on the axis of rotation, and are perpendicular to the rotation axis of the elevation angle screw gear and the elevation angle conversion gear that rotate together with the elevation angle conversion gear, and perpendicular to the outer circumference As the movement thread is formed on the elevation axis and the elevation axis, and moves in the axial direction along the vertical movement thread formed on the elevation axis in accordance with the rotation of the elevation axis gear corresponding to the rotation of the elevation axis, and engaged with the elevation angle gear. Photovoltaic power generation comprising an elevation angle conversion arm for adjusting the vertical angle of the panel It provides a lacquer system.
여기에서, 태양광 발전 트래커 장치는 수직운동 너트의 직선운동을 가이드하는 수직방향의 홈을 구비한 수직운동 슬롯을 더 포함할 수 있다. Here, the photovoltaic tracker device may further include a vertical motion slot having a vertical groove for guiding the linear motion of the vertical motion nut.
여기에서, 고도각 변환암은 일단에 수직운동 너트를 구비하고 타단이 태양전지판과 결합되며, 수직운동 너트는 수직운동 나사산에 끼워져 수직운동 나사산의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the elevation angle conversion arm has a vertical movement nut at one end and the other end is coupled to the solar panel, the vertical movement nut is fitted to the vertical movement thread can be characterized in that the rotational movement of the vertical movement screw thread to linear movement have.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 태양전지판의 수평방향 각도를 조절하는 태양광 트래커에 있어서, 모터 샤프트에 고정된 방위각 구동기어를 회전시키는 방위각 모터와 방위각 구동기어에 맞물려 구동되는 방위각변환기어와 방위각변환기어가 회전하는 축에 구비되어 방위각변환기어와 함께 회전하는 방위각 나사기어와 방위각변환기어의 회전축과 수직을 이루는 방위각축 및 방위각축에 구비되고 방위각 나사기어에 맞물려 방위각축을 회전시키는 방위각축 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치를 제공한다.The present invention for achieving the above another object, in the solar tracker for adjusting the horizontal angle of the solar panel, azimuth conversion gear which is driven in engagement with the azimuth motor and azimuth drive gear for rotating the azimuth drive gear fixed to the motor shaft And azimuth shaft gears, which are provided on the axis of rotation and rotated together with the azimuth converter gears, are azimuthal shafts and azimuth shafts perpendicular to the axis of rotation of the azimuth shaft conversion gears, and azimuth shafts rotated by azimuth screw gears. Provided is a solar power tracker device comprising a gear.
상기와 같은 본 발명에 따른 태양광 발전 트래커 장치를 이용할 경우에는 태양의 방위와 고도를 추적하여 집광효율을 증대시켜 태양광 발전의 효율을 향상시킬 수 있다.When using the photovoltaic tracker device according to the present invention as described above it can improve the efficiency of photovoltaic power generation by increasing the condensing efficiency by tracking the orientation and altitude of the sun.
또한, 태양의 방위 및 고도를 추적하는 트래커의 구조를 단순화하여 유지 및 보수의 용이성을 향상시킨 장점이 있다.In addition, there is an advantage of improving the ease of maintenance and repair by simplifying the structure of the tracker for tracking the orientation and altitude of the sun.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 트래커 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 트래커의 고도각 변환부의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 트래커의 고도각 변환부의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 트래커의 방위각 변환부의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 트래커의 방위각 변환부의 분해사시도이다.
1 is a perspective view of a solar power tracker device according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a structural diagram of an elevation angle conversion unit of a photovoltaic tracker according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of the elevation angle conversion unit of the photovoltaic tracker according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a structural diagram of an azimuth conversion unit of a photovoltaic tracker according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of an azimuth conversion unit of a photovoltaic tracker according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that another component may exist in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 트래커 장치의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 태양광 발전 트래커 장치는 태양전지판(10), 고도각 변환부(100) 및 방위각 변환부(200)를 포함하여 구성된다. 태양광전지판(10)은 다수의 태양전지로 구성되어 광에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전부에 해당한다. 고도각 변환부(100)는 태양전지판(10)의 수직방향 각도를 조절하고, 방위각 변환부(200)는 태양전지판(10)의 수평방향의 각도를 조절하는 구동부이다. 고도각 변환부(100)는 태양전지판(10)의 배면에 연결되며, 방위각 변환부(200)는 고도각 변환부(100)의 하단에 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 방위각 변환부(200)는 가로등의 등주에 부착함으로써, 가로등용 태양광 발전장치를 구현할 수 있다. 1 is a perspective view of a solar power tracker device according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the photovoltaic tracker device includes a solar panel 10, an elevation angle converting unit 100, and an azimuth angle converting unit 200. The solar panel 10 is composed of a plurality of solar cells correspond to the power generation unit for converting light energy into electrical energy. The elevation angle converting unit 100 adjusts the vertical angle of the solar panel 10, and the azimuth angle converting unit 200 is a driving unit that adjusts the horizontal angle of the solar panel 10. The altitude conversion unit 100 is connected to the rear surface of the solar panel 10, the azimuth conversion unit 200 is preferably to be connected to the lower end of the altitude conversion unit 100. In addition, the azimuth conversion unit 200 may be attached to the light pole of the street lamp, thereby implementing a solar cell apparatus for street lights.
또한, 고도각 변환부(100)와 방위각 변환부(200)를 제어하여 태양전지판(10)의 수직 및 수평방향을 조절하는 제어부를 더 포함한다. 제어부는 도면에 도시되지 않았으나, 태양광전지판(10)의 하측 또는 측면에 설치될 수 있음은 물론이고, 가로등 제어시스템과 함께 설치될 수 있는바, 위치에 있어 특별한 한정은 없다.
The apparatus may further include a controller for controlling the vertical and horizontal directions of the solar panel 10 by controlling the elevation converter 100 and the azimuth converter 200. Although not shown in the drawings, the control unit may be installed on the lower side or the side of the solar panel 10, as well as may be installed with the street light control system, there is no particular limitation on the position.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 트래커의 고도각 변환부의 구조도이다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 트래커의 고도각 변환부의 분해사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 고도각 변환부(100)는 고도각 모터(110), 고도각 구동기어(111), 고도각변환기어(121 또는 122), 고도각 나사기어(131 또는 132), 고도각축(140), 고도각축 기어(141), 수직운동 나사산(142) 및 고도각 변환암(150)을 포함한다. 고도각 구동기어(111)는 고도각 모터(110)의 샤프트에 구비되고, 고도각 모터(110)의 회전운동을 고도각변환기어에 전달한다. 고도각변화기어(121 또는 122)는 고도각 구동기어(111)와 맞물려 있으며, 고도각변환기어(121 또는 122)와 동일축상에 고도각 나사기어(131 또는 132)가 위치된다. 따라서, 고도각변환기어(121 또는 122)가 회전함에 따라 고도각 나사기어(131 또는 132)도 회전한다. 고도각축 기어(141)는 고도각변환기어(121 또는 122)가 위치한 회전축과 수직을 이루는 고도각축(140)에 위치하여 고도각축(140)과 함께 회전한다. 또한, 고도각축 기어(141)는 고도각 나사기어(131 또는 132)와 맞물려 회전운동한다. 따라서, 고도각축 기어(141)와 고도각 나사기어(131 또는 132)는 원통형 워엄 기어와 같이 구동된다. 즉, 고도각 모터(110)의 회전운동은 고도각변환기어(121 또는 122)와 고도각 나사기어(131 또는 132)에 전달되어 고도각축(140)을 회전시킨다. 또한, 수직운동 나사산(142)는 고도각축(140)의 외주연에 형성되어 고도각축(140)과 함께 회전한다. 고도각 변환암(150)은 수직운동 나사산(142)의 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 태양전지판(10)의 수직방향 각도를 조절할 수 있도록 한다. 고도각변환기어(121 또는 122)는 제1고도각변환기어(121)와 제2고도각변환기어(122)로 구성된 것을 특징으로 하며, 제1고도각변환기어(121)와 제2고도각변환기어(122)는 고도각 구동기어(111)와 맞물려 구동된다. 바람직하게는, 고도각 구동기어(111)와 제1고도각변환기어(121), 제2고도각변환기어(122)가 회전하는 축의 중심이 동일선상에 위치하도록 한다. 또한, 고도각 나사기어(131 또는 132)는 제1고도각나사기어(131)와 제2고도각나사기어(132)로 구성된 것을 특징으로 하며, 제1고도각나사기어(131)는 제1고도각변환기어(121)의 회전축에 위치하며, 제2고도각나사기어(132)는 제2고도각변환기어(122)의 회전축에 위치한다. 제1고도각나사기어(131)와 제2고도각나사기어(132)는 각각 왼나사기어, 오른나사기어로 방향을 달리한다. 즉, 고도각 구동기어(111)의 회전운동을 두 개의 고도각변환기어(121 또는 122)에 전달하고 이를 다시 두 개의 고도각나사기어(131 또는 132)에 전달함으로써 고도각 모터(110)의 회전운동이 고도각축(140)상에 위치한 고도각축 기어(141)에 안정적으로 전달될 수 있도록 한다. 2 is a structural diagram of an elevation angle conversion unit of a photovoltaic tracker according to a preferred embodiment of the present invention. Figure 3 is an exploded perspective view of the elevation angle conversion unit of the photovoltaic tracker according to a preferred embodiment of the present invention. 2 and 3, the elevation angle converting unit 100 includes an elevation angle motor 110, an elevation angle driving gear 111, an elevation angle conversion gear 121 or 122, and an elevation angle screw gear 131 or 132. ), An elevation angle axis 140, an elevation angle axis gear 141, a vertical motion thread 142, and an elevation angle conversion arm 150. The elevation angle driving gear 111 is provided on the shaft of the elevation angle motor 110 and transmits the rotational movement of the elevation angle motor 110 to the elevation angle conversion gear. The elevation angle change gear 121 or 122 is engaged with the elevation angle drive gear 111, and the elevation angle screw gear 131 or 132 is positioned on the same axis as the elevation angle conversion gear 121 or 122. Therefore, the elevation angle gear gear 131 or 132 also rotates as the elevation angle conversion gear 121 or 122 rotates. The elevation angle gear 141 is located on the elevation angle axis 140 perpendicular to the rotation axis at which the elevation angle conversion gear 121 or 122 is located, and rotates together with the elevation angle axis 140. In addition, the elevation angle gear 141 meshes with the elevation angle screw gear 131 or 132 to rotate. Accordingly, the elevation angle gear 141 and the elevation angle screw gear 131 or 132 are driven like a cylindrical worm gear. That is, the rotational movement of the elevation motor 110 is transmitted to the elevation angle conversion gear 121 or 122 and the elevation angle screw gear 131 or 132 to rotate the elevation axis 140. In addition, the vertical movement screw thread 142 is formed on the outer periphery of the elevation angle axis 140 and rotates together with the elevation angle axis 140. The elevation angle conversion arm 150 converts the rotational movement of the vertical motion screw thread 142 into a linear motion to adjust the vertical angle of the solar panel 10. The elevation angle conversion gear 121 or 122 is composed of a first elevation angle conversion gear 121 and a second elevation angle conversion gear 122, and the first elevation angle conversion gear 121 and the second elevation angle. The transducer gear 122 is driven in engagement with the elevation angle driving gear 111. Preferably, the center of the axis of rotation of the elevation driving gear 111, the first elevation conversion gear 121 and the second elevation conversion gear 122 is located on the same line. In addition, the high-angle screw gear (131 or 132) is characterized by consisting of the first high-angle screw gear 131 and the second high-angle screw gear 132, the first high-angle screw gear 131 is the first It is located on the rotation axis of the elevation angle conversion gear 121, the second high angle screw gear 132 is located on the rotation axis of the second elevation angle conversion gear 122. The first high-angle screw gear 131 and the second high-angle screw gear 132 each have a left screw gear and a right screw gear. That is, by transmitting the rotational movement of the altitude drive gear 111 to the two altitude conversion gear 121 or 122 and again to the two altitude screw gear 131 or 132 of the altitude motor 110 The rotational movement can be stably transmitted to the altitude axial gear 141 located on the altitude angular shaft 140.
또한, 고도각 변환암(150)은 일단에 수직운동 너트(151)를 구비하고 타단에 태양전지판(10)이 결합된다. 수직운동 너트(151)는 수직운동 나사산(142)에 끼워져 수직운동 나사산(142)상에서 상하방향으로 운동할 수 있다. 수식운동 너트(151)가 수직운동 나사산(142)상에서 상하방향(축방향)으로 운동할 수 있도록 함으로써 고도각 변환암(150)이 태양전지판(10)의 수직방향 각도를 조절할 수 있도록 한다. 즉, 수직운동 너트(151)는 수직운동 나사산(142)에 맞물려 수직운동 나사산(142)의 회전운동을 직선운동으로 변환시킨다. In addition, the elevation angle conversion arm 150 has a vertical movement nut 151 at one end and the solar panel 10 is coupled to the other end. The vertical motion nut 151 may be fitted to the vertical motion thread 142 to move in the vertical direction on the vertical motion thread 142. By allowing the mathematical movement nut 151 to move in the vertical direction (axial direction) on the vertical movement thread 142, the elevation angle conversion arm 150 can adjust the vertical angle of the solar panel 10. That is, the vertical motion nut 151 is engaged with the vertical motion thread 142 to convert the rotational motion of the vertical motion thread 142 into linear motion.
또한, 고도각 변환부(100)는 수직운동 너트(151)의 직선운동을 가이드하는 수직방향의 홈을 구비한 수직운동 슬롯(160)을 더 포함할 수 있다. 수직운동 너트(151)는 수직운동 슬롯(160)의 수직방향의 홈에 끼워져 수직방향(축방향)으로 이동할 수 있으며, 수직운동 슬롯(160)은 수직 리미트 스위치를 더 구비할 수 있다. 수직운동 슬롯(151)은 수직운동 너트(151)의 직선운동을 가이드함으로써, 안정적으로 태양전지판(10)의 수직방향을 조절할 수 있도록 한다. 수직 리미트 스위치는 수직운동 슬롯(160)의 내부에 설치될 수 있으며, 특히 수직운동 슬롯(160)의 상단 및 하단에 설치되어 고도각 모터(110)가 오작동할 경우 동작을 중지시킬 수 있다. 즉, 수직 리미트 스위치는 고도각 변환암(150)에 구비된 수직운동 너트(151)의 직선운동범위를 설정할 수 있다.In addition, the elevation angle conversion unit 100 may further include a vertical motion slot 160 having a vertical groove for guiding the linear motion of the vertical motion nut 151. The vertical motion nut 151 may be inserted into a groove in the vertical direction of the vertical motion slot 160 to move in the vertical direction (axial direction), and the vertical motion slot 160 may further include a vertical limit switch. The vertical motion slot 151 guides the linear motion of the vertical motion nut 151, thereby stably adjusting the vertical direction of the solar panel 10. The vertical limit switch may be installed inside the vertical motion slot 160, and particularly, may be installed at the top and bottom of the vertical motion slot 160 to stop the operation when the altitude angle motor 110 malfunctions. That is, the vertical limit switch may set the linear motion range of the vertical motion nut 151 provided in the elevation angle conversion arm 150.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 트래커의 방위각 변환부의 구조도이다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 트래커의 방위각 변환부의 분해사시도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 태양광 발전 트래커 장치에 구비된 방위각 변환부(200)는 방위각 모터(210), 방위각 구동기어(211), 방위각변환기어(221 또는 222), 방위각 나사기어(231 또는 232), 방위각축(240) 및 방위각축 기어(241)를 포함한다. 제어부에 의해 구동되는 방위각 모터(210)의 샤프트에 방위각 구동기어(211)가 구비되며, 방위각변환기어(221 또는 222)는 방위각 구동기어(211)에 맞물려 회전운동한다. 방위각변환기어(221 또는 222)는 방위각 구동기어(211)와 맞물려 있으며, 방위각변환기어(221 또는 222)와 동일축상에 방위각 나사기어(231 또는 232)가 위치한다. 따라서, 방위각변환기어(221 또는 222)가 회전함에 따라 방위각 나사기어(231 또는 232)도 회전한다. 방위각축 기어(241)는 방위각변환기어(221 또는 222)가 위치한 회전축과 수직을 이루는 방위각축(240)에 위치한다. 또한, 방위각축 기어(241)는 방위각 나사기어(231 또는 232)와 맞물려 방위각축(240)과 함께 회전운동한다. 따라서, 방위각축 기어(241)와 방위각 나사기어(231 또는 232)는 원통형 워엄 기어와 같이 구동된다. 즉, 방위각 모터(210)의 회전운동은 방위각변환기어(221 또는 222)와 방위각 나사기어(231 또는 232)에 전달되어 방위각축(240)을 회전시킨다. 방위각축(240)에는 고도각 변환부(200)가 연결되어 고도각 변환부(200)를 수평방향을 회전시킬 수 있고, 이를 통하여 태양전지판(10)의 수평방향의 각도를 조절할 수 있다. 4 is a structural diagram of an azimuth conversion unit of a photovoltaic tracker according to a preferred embodiment of the present invention. 5 is an exploded perspective view of an azimuth conversion unit of a photovoltaic tracker according to a preferred embodiment of the present invention. 4 and 5, the azimuth conversion unit 200 included in the solar power tracker device includes an azimuth motor 210, an azimuth driving gear 211, an azimuth conversion gear 221 or 222, and an azimuth screw gear ( 231 or 232, azimuth shaft 240 and azimuth shaft gear 241. An azimuth driving gear 211 is provided on the shaft of the azimuth motor 210 driven by the controller, and the azimuth conversion gear 221 or 222 meshes with the azimuth driving gear 211 to rotate. The azimuth conversion gear 221 or 222 is engaged with the azimuth driving gear 211, and the azimuth screw gear 231 or 232 is positioned on the same axis as the azimuth conversion gear 221 or 222. Accordingly, as the azimuth conversion gear 221 or 222 rotates, the azimuth screw gear 231 or 232 also rotates. The azimuth shaft gear 241 is located on the azimuth shaft 240 perpendicular to the rotation axis where the azimuth conversion gear 221 or 222 is located. In addition, the azimuth shaft gear 241 is engaged with the azimuth screw gear 231 or 232 to rotate with the azimuth shaft 240. Thus, the azimuth shaft gear 241 and the azimuth screw gear 231 or 232 are driven like a cylindrical worm gear. That is, the rotational motion of the azimuth motor 210 is transmitted to the azimuth conversion gear 221 or 222 and the azimuth screw gear 231 or 232 to rotate the azimuth shaft 240. An azimuth angle conversion unit 200 may be connected to the azimuth axis 240 to rotate the altitude conversion unit 200 in a horizontal direction, thereby adjusting the angle in the horizontal direction of the solar panel 10.
또한, 방위각변환기어(221 또는 222)는 제1방위각변환기어(221)와 제2방위각변환기어(222)로 구성된 것을 특징으로 하며, 제1방위각변환기어(221)와 제2방위각변환기어(222)는 방위각 구동기어(211)와 맞물려 구동된다. 바람직하게는, 방위각 구동기어(211)와 제1방위각변환기어(221), 제2방위각변환기어(222)가 회전하는 축의 중심이 동일선상에 위치하도록 한다. 또한, 방위각 나사기어(231 또는 232)는 제1방위각나사기어(231)와 제2방위각나사기어(232)로 구성된 것을 특징으로 하며, 제1방위각나사기어(231)는 제1방위각변환기어(221)의 회전축에 위치하며, 제2방위각나사기어(232)는 제2방위각변환기어(222)의 회전축에 위치한다. 제1방위각나사기어(231)와 제2방위각나사기어(232)는 각각 왼나사기어, 오른나사기어로 방향을 달리한다. 즉, 방위각 구동기어(211)의 회전운동을 두 개의 방위각변환기어(221 또는 222)에 전달하고 이를 다시 두 개의 방위각나사기어(231 또는 232)에 전달함으로써 방위각 모터(210)의 회전운동이 방위각축(240)상에 위치한 방위각축 기어(241)에 안정적으로 전달될 수 있도록 한다. In addition, the azimuth conversion gear 221 or 222 is composed of a first azimuth conversion gear 221 and a second azimuth conversion gear 222, the first azimuth conversion gear 221 and the second azimuth conversion gear ( 222 is driven in engagement with the azimuth drive gear 211. Preferably, the centers of the axes of rotation of the azimuth driving gear 211, the first azimuth conversion gear 221 and the second azimuth conversion gear 222 are positioned on the same line. In addition, the azimuth screw gear 231 or 232 is characterized in that the first azimuth screw gear 231 and the second azimuth screw gear 232, the first azimuth screw gear 231 is a first azimuth conversion gear ( The second azimuth screw gear 232 is located on the rotation axis of the second azimuth angle conversion gear 222. The first azimuth threaded gear 231 and the second azimuth threaded gear 232 are different from each other in the left-hand gear and the right-hand screw. That is, the rotational movement of the azimuth motor 210 is transmitted by transmitting the rotational motion of the azimuth drive gear 211 to the two azimuth conversion gears 221 or 222 and again to the two azimuth screw gears 231 or 232. It can be stably transmitted to the azimuth shaft gear 241 located on the angular shaft 240.
또한, 방위각 변환부(200)에 있어, 방위각축(240)의 상단 또는/및 하단에 베어링을 더 구비하도록 한다. 베어링은 방위각축(240)이 원활히 회전운동할 수 있도록 한다. 여기서, 하단의 베어링을 제1베어링(251), 상단의 베어링을 제2베어링(252)라 할 수 있다. 또한, 방위각 변환부(200)는 수평 리미트 스위치를 더 구비하도록 하여, 방위각축(240)의 회전범위를 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 수평 리미트 스위치는 방위각축(240)이 정동향에서 정서향까지 180도 범위내에서 회전하도록 설정할 수 있고, 오작동으로 인하여 동작범위를 초과할 경우에는 동작을 정지시킬 수 있다. In addition, in the azimuth conversion unit 200, a bearing is further provided at the upper end and / or lower end of the azimuth axis 240. The bearing allows the azimuth shaft 240 to rotate smoothly. Here, the lower bearing may be referred to as a first bearing 251 and the upper bearing may be referred to as a second bearing 252. In addition, the azimuth conversion unit 200 may further include a horizontal limit switch, so that the rotation range of the azimuth axis 240 may be set. The horizontal limit switch may set the azimuth axis 240 to rotate within a range of 180 degrees from the positive direction to the positive direction, and may stop the operation if the operating range is exceeded due to a malfunction.
상술한 본 발명에 따르면, 태양의 궤도를 추적하여 태양광 발전할 수 있도록 하는 태양광 발전 트래커 장치에 관한 기술을 제공한다. 특히, 태양전지판(10)의 방향을 조절하는 구동부인 고도각 변환부(100)와 방위각 변환부(200)의 내구성을 향상시킨 구조를 제공함과 동시에 유지 및 보수가 용이한 태양광 발전 트래커 장치를 제공한다.
According to the present invention described above, there is provided a technique for a photovoltaic tracker device that enables the photovoltaic power generation by tracking the orbit of the sun. In particular, the solar power tracker device which is easy to maintain and repair while providing a structure that improves the durability of the altitude conversion unit 100 and the azimuth conversion unit 200 that controls the direction of the solar panel 10 is provided. to provide.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
10: 태양전지판 100: 고도각 변환부
110: 고도각 모터 111: 고도각 구동기어
121: 제1고도각변환기어 122: 제2고도각변환기어
131: 제1고도각나사기어 132: 제2고도각나사기어
140: 고도각축 141: 고도각축 기어
142: 수직운동 나사산 150: 고도각 변환암
151:수직운동 너트 160: 수직운동 슬롯
200: 방위각 변환부 210: 방위각 모터
211: 방위각 구동기어 221: 제1방위각변환기어
222: 제2방위각변환기어 231: 제1방위각나사기어
232: 제2방위각나사기어 240: 방위각축
241: 방위각축 기어 251: 제1베어링
252: 제2베어링
10: solar panel 100: elevation angle conversion unit
110: elevation angle motor 111: elevation angle drive gear
121: first elevation conversion gear 122: second elevation conversion gear
131: first elevation screw gear 132: second elevation screw gear
140: elevation angle axis 141: elevation angle axis gear
142: vertical motion thread 150: elevation angle conversion arm
151: vertical motion nut 160: vertical motion slot
200: azimuth conversion unit 210: azimuth motor
211: azimuth driving gear 221: first azimuth conversion gear
222: second azimuth conversion gear 231: first azimuth screw
232: second azimuth threaded gear 240: azimuth axis
241: azimuthal shaft gear 251: first bearing
252: second bearing

Claims (11)

  1. 태양전지판의 배면에 연결되어 상기 태양전지판의 수직방향 각도를 조절하는 태양광 트래커에 있어서,
    모터 샤프트에 고정된 고도각 구동기어를 회전시키는 고도각 모터;
    상기 고도각 구동기어에 맞물려 구동되는 고도각변환기어;
    상기 고도각변환기어가 회전하는 축에 구비되어 상기 고도각변환기어와 함께 회전하는 고도각 나사기어;
    상기 고도각변환기어의 회전축과 수직을 이루고 외주연에 수직운동 나사산이 형성된 고도각축;
    상기 고도각축에 구비되고 상기 고도각 나사기어에 맞물려 상기 고도각축을 회전시키는 고도각축 기어; 및
    상기 고도각축의 회전에 상응하여 상기 고도각축에 형성된 수직운동 나사산을 따라 축방향으로 이동함에 따라 상기 태양전지판의 수직방향 각도를 조절하는 고도각 변환암을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치.
    In the solar tracker is connected to the back of the solar panel to adjust the vertical angle of the solar panel,
    An elevation angle motor for rotating the elevation drive gear fixed to the motor shaft;
    An elevation angle conversion gear driven in engagement with the elevation angle drive gear;
    An elevation angle screw gear provided on an axis of rotation of the elevation angle conversion gear to rotate together with the elevation angle conversion gear;
    An elevation angle axis perpendicular to the rotation axis of the elevation angle conversion gear, and having a vertical screw thread formed on an outer circumference thereof;
    An elevation angular gear provided on the elevation angular axis and engaged with the elevation angular screw gear to rotate the elevation angular axis; And
    A solar power tracker device comprising an elevation angle conversion arm that adjusts the vertical angle of the solar panel as it moves axially along a vertical motion screw thread formed on the elevation angle axis corresponding to the rotation of the elevation angle axis. .
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고도각변환기어는 상기 고도각 구동기어와 맞물려 구동되는 제1고도각변환기어와 제2고도각변환기어로 구성되며,
    상기 고도각 나사기어는 상기 제1고도각변환기어의 회전축에 구비된 제1고도각나사기어와 상기 제2고도각변환기어의 회전축에 구비된 제2고도각나사기어로 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치.
    The method of claim 1,
    The elevation angle conversion gear is composed of a first elevation angle conversion gear and a second elevation angle conversion gear driven in engagement with the elevation angle driving gear.
    The high-angle screw gear is characterized in that it comprises a first high-angle screw gear provided on the rotation axis of the first high-angle conversion gear and a second high angle screw gear provided on the rotation axis of the second high angle conversion gear. Photovoltaic Tracker Device.
  3. 삭제delete
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고도각 변환암은 일단에 수직운동 너트를 구비하고 타단이 상기 태양전지판과 결합되며,
    상기 수직운동 너트는 상기 수직운동 나사산에 끼워져 상기 수직운동 나사산의 회전운동에 상응하여 축방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치.
    The method of claim 1,
    The elevation angle conversion arm has a vertical movement nut at one end and the other end is coupled to the solar panel,
    And the vertical movement nut is inserted into the vertical movement thread to move in the axial direction corresponding to the rotational movement of the vertical movement thread.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 태양광 발전 트래커 장치는 상기 수직운동 너트의 직선운동을 가이드하는 수직방향의 홈을 구비한 수직운동 슬롯을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치.
    The method of claim 4, wherein
    The photovoltaic tracker device further comprises a vertical movement slot having a vertical groove for guiding the linear movement of the vertical movement nut.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 고도각 변환암이 구비한 상기 수직운동 너트는 상기 수직운동 슬롯의 상기 홈에 끼워져 축방향으로 이동할 수 있으며,
    상기 수직운동 슬롯은 수직 리미트 스위치를 더 구비하며, 상기 수직 리미트 스위치는 상기 수직운동 슬롯 내부의 상단 및 하단에 설치되어, 상기 고도각 변환암에 구비된 상기 수직운동 너트의 이동범위를 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치.
    6. The method of claim 5,
    The vertical movement nut provided in the elevation angle conversion arm may be inserted into the groove of the vertical movement slot to move in the axial direction.
    The vertical motion slot is further provided with a vertical limit switch, the vertical limit switch is installed in the upper and lower ends of the vertical motion slot, it is possible to set the movement range of the vertical motion nut provided in the elevation angle conversion arm Photovoltaic tracker device, characterized in that.
  7. 태양전지판의 수평방향 각도를 조절하는 태양광 트래커에 있어서,
    모터 샤프트에 고정된 방위각 구동기어를 회전시키는 방위각 모터;
    상기 방위각 구동기어에 맞물려 구동되는 방위각변환기어;
    상기 방위각변환기어가 회전하는 축에 구비되어 상기 방위각변환기어와 함께 회전하는 방위각 나사기어;
    상기 방위각변환기어의 회전축과 수직을 이루는 방위각축; 및
    상기 방위각축에 구비되고 상기 방위각 나사기어에 맞물려 상기 방위각축을 회전시키는 방위각축 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치.
    In the solar tracker to adjust the horizontal angle of the solar panel,
    An azimuth motor for rotating the azimuth drive gear fixed to the motor shaft;
    An azimuth conversion gear that is engaged with the azimuth driving gear;
    An azimuth screw gear provided on an axis of rotation of the azimuth conversion gear and rotating together with the azimuth conversion gear;
    An azimuth axis perpendicular to the rotation axis of the azimuth conversion gear; And
    And an azimuth shaft gear provided on the azimuth shaft to rotate the azimuth shaft in engagement with the azimuth screw gear.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 방위각변환기어는 상기 방위각 구동기어와 맞물려 구동되는 제1방위각변환기어와 제2방위각변환기어로 구성되며,
    상기 방위각 나사기어는 상기 제1방위각변환기어의 회전축에 구비된 제1방위각나사기어와 상기 제2방위각변환기어의 회전축에 구비된 제2방위각나사기어로 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치.
    The method of claim 7, wherein
    The azimuth conversion gear is composed of a first azimuth conversion gear and a second azimuth conversion gear driven in engagement with the azimuth driving gear,
    The azimuth screw gear is a photovoltaic tracker device comprising a first azimuth screw gear provided on the rotation axis of the first azimuth conversion gear and a second azimuth screw gear provided on the rotation axis of the second azimuth conversion gear.
  9. 삭제delete
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 태양광 발전 트래커 장치는 상기 방위각축의 상단과 하단에 베어링을 더 구비한 것을 특징으로 하는 태양광 발전 트래커 장치.
    The method of claim 7, wherein
    The photovoltaic tracker device further comprises a bearing on the top and bottom of the azimuth axis.
  11. 삭제delete
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