KR101367333B1 - The hydraulic system for controlling a solar cell - Google Patents

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KR101367333B1 KR1020120071316A KR20120071316A KR101367333B1 KR 101367333 B1 KR101367333 B1 KR 101367333B1 KR 1020120071316 A KR1020120071316 A KR 1020120071316A KR 20120071316 A KR20120071316 A KR 20120071316A KR 101367333 B1 KR101367333 B1 KR 101367333B1
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Abstract

본 발명은 아파트 베란다의 외면 또는 건물 외벽에 설치되는 태양광패널이 구비된 태양광시스템에 관한 것으로서, 발전시스템을 조작하고 정보를 처리하는 명령을 입력하고 내부 통신이 가능하게 구비된 중앙단말기(100);와, 중앙단말기(100)로부터 수신된 명령에 따라 데이터베이스부(400) 또는 태양광센서부(600)에서 전송받은 경사각값과 회전각값을 입력정보로 하여 연산을 거쳐 구동부(500)를 동작시키는 제어신호를 생성하는 제어부(200);와, 태양광 발전 위치의 GPS 정보를 수신받아 제어부(200)로 전송하는 GPS수신부(300);와, 제어부(200)로부터 GPS 정보를 입력받아 저장하고 입력된 GPS 정보를 제어부(200)로 전송하는 데이터베이스부(400);와, 제어부(200)로부터 생성된 제어신호를 통해 태양광패널의 경사각 및 회전각을 조절하는 구동부(500);와, 태양의 방위각을 측정하여 상기 회전각값을 보정하고, 이를 제어부(200)로 전송하는 태양광센서부(600);로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a photovoltaic system having a photovoltaic panel installed on an exterior of an apartment veranda or an outer wall of a building. And, according to the command received from the terminal 100, the operation of the driving unit 500 through the operation using the inclination angle value and the rotation angle value received from the database unit 400 or the solar sensor unit 600 as input information And a control unit 200 for generating a control signal, and a GPS receiver unit 300 for receiving the GPS information of the photovoltaic power generation position and transmitting the received GPS information to the control unit 200, and receiving and storing the GPS information from the control unit 200. Database unit 400 for transmitting the input GPS information to the control unit 200; And, Driving unit 500 for adjusting the inclination angle and rotation angle of the solar panel through a control signal generated from the control unit 200; Azimuth of It is characterized by consisting of; solar sensor unit 600 for correcting the rotation angle value by measuring the transmission to the control unit 200.

Description

태양광을 이용한 동력발생 유압시스템{The hydraulic system for controlling a solar cell}The hydraulic system for controlling a solar cell

본 발명은 아파트의 베란다 외면 또는 건물 외벽에 설치되는 태양광 패널을 이용한 태양광 발전시스템에 있어서, 태양의 고도 및 방위각에 따라 상기 태양광 패널의 경사각을 유압을 통해 자동 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 동력발생 유압시스템에 관한 것이다.
The present invention provides a photovoltaic power generation system using a solar panel installed on the outer surface of the balcony of the apartment or the outer wall of the building, characterized in that the inclination angle of the solar panel can be automatically adjusted by hydraulic pressure according to the altitude and azimuth of the sun. The present invention relates to a power generating hydraulic system using solar light.

석유자원의 고갈과 환경오염의 심각성으로 인해 친환경적인 대체에너지의 개발이 활발히 진행되고 있다. 몇몇 대체에너지기술들은 상당부분 상업적인 성공을 거두고 있으며 정부 및 관련 기관들의 기술개발에 대한 장려 및 지원책이 관련 산업계의 사업 추진에 힘을 쏟아 부으면서, 일반 산업시설이나 발전소 이외에 주거공간 및 각종 생활시설에서도 대체에너지를 이용한 시설물 운용이 적극적으로 이루어지고 있다. 대체에너지의 종류에는 태양광, 풍력, 지력, 조력, 수력 등 여러 가지 형태가 있으나, 그 중에서 가장 보편적이고 기술개발이 상당 부분 궤도에 오른 분야가 태양광에너지이다. 태양광은 기본적으로 반도체소자로 구성된 다수 개의 태양전지판을 직렬 또는 병렬의 형태로 전력케이블을 구성한 후에 이를 직류전력을 인버터를 통해 교류전력으로 변환하여 각 시설물 및 장비의 전원 공급용으로 사용가능한 전력생산방식이다. 시공의 편의성 및 비용의 효율성에도 불구하고 태양광의 특성상 각 지역의 위도 또는 기상조건, 주변 시설물의 장애 여부 등 환경적인 요인에 의해 태양광에 의해 생산되는 전력의 생산성이 아직까지 미흡한 게 현실이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 다수의 특허가 등록되어있는 실정이다.Due to the depletion of petroleum resources and the seriousness of environmental pollution, the development of environment-friendly alternative energy is actively progressing. Some alternative energy technologies have achieved significant commercial success, and incentives and support for technology development by governments and related agencies have been used to drive business in related industries, replacing residential and living facilities in addition to general industrial and power plants. The operation of facilities using energy is being actively performed. There are various types of alternative energy such as solar, wind, geothermal power, tidal power, and hydropower, but the most common and the most developed technology is in orbit. Photovoltaic power basically consists of a plurality of solar panels consisting of semiconductor devices in the form of serial or parallel power cables, and then converts DC power into AC power through an inverter to produce power that can be used to supply power to each facility and equipment. That's the way. Despite the convenience of construction and the efficiency of cost, the productivity of power generated by solar power is still insufficient due to environmental factors such as latitude or weather conditions of each region and the failure of surrounding facilities. Many patents have been registered to solve this problem.

한국등록특허공보 제10-1053187호(태양위치 추적시스템)에서는 태양전지패널을 틸팅구동 및 패닝구동시키기 위한 팬/틸팅 구동유닛과, 태양전지패널의 설치위치 정보를 획득하기 위한 GPS 수신부와, 태양전지패널에 설치되어 태양전지패널의 방위 및 고도각을 측정하는 전자나침반과, 태양의 실제 방위 및 고도각을 측정하는 태양위치 측정부와, 천문력을 이용하여 GPS 수신부에서 획득한 태양전지패널의 위치정보를 기준으로 하여 태양위치 방위각과 고도값을 계산하고 계산된 태양위치 방위각과 고도값을 적용하여 팬/틸팅 구동유닛을 제어하고 태양위치 측정부에서 측정된 측정값과 상기 천문력을 이용하여 계산된 데이터를 비교하여 팬/틸팅 구동유닛의 방위각 및 고도값을 보정하여 구동제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광시스템을 제공하고 있다.Korean Patent Publication No. 10-1053187 (solar position tracking system) is a pan / tilt drive unit for tilting and panning the solar panel, a GPS receiver for acquiring the installation position information of the solar panel, the sun The electronic compass installed on the panel to measure the orientation and altitude of the solar panel, the solar position measuring unit to measure the actual orientation and altitude of the sun, and the position of the solar panel acquired from the GPS receiver using astronomical force. Calculate the solar position azimuth and altitude value based on the information, control the pan / tilt drive unit by applying the calculated solar position azimuth and altitude value, and use the measured value and the astronomical force Comparing the data comprising a control unit for driving control by correcting the azimuth and altitude value of the pan / tilting drive unit And provides system.

상기 특허는 팬/팅팅 구동유닛의 구체적인 구현 방법에 대한 구체적인 기술이 이루어지지 않아, 개시된 태양광시스템을 구성하는데에 많은 어려움이 따른다. 또한 방위각과 고도를 데이터로 하여 어떤 연산 과정을 통해 제어값을 산출하는지에 대해서도 언급이 되고 있지 않다.The patent does not have a specific technology for the specific implementation method of the pan / tinting drive unit, there is a lot of difficulty in configuring the disclosed solar system. In addition, it is not mentioned how the calculation value is calculated by using azimuth and altitude as data.

한국등록특허공보 제10-0711550호(계절별 태양 고도에 따른 태양전지판의 발전효율을 증가시키는 수동식 제어 방법)에서는 계절별로 태양전지판의 위치를 수동으로 가변하여 태양광 발전의 전력생산 효율을 높이는 방법을 제공하고 있다.Korean Patent Publication No. 10-0711550 (Manual control method for increasing the generation efficiency of solar panels according to the solar altitude by season) describes how to increase the power production efficiency of solar power generation by manually changing the position of solar panels by season. Providing.

상기 특허는 수동식으로 개별적으로 태양전지패널의 위치를 조절해 주어야 하기 때문에 발전설비를 관리하는데 상당한 번거로움이 발생될 소지가 있다. 또한 자동제어식이 아니기 때문에 조절의 정확성 및 신뢰도가 떨어질 수 있다.
Since the patent has to manually adjust the position of the solar panel individually, there is a possibility that a considerable trouble occurs in managing the power generation equipment. Also, because it is not automatic control, the accuracy and reliability of adjustment can be reduced.

이에 본 발명은 상기에 언급된 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 태양광패널 상면의 경사각 및 방위각 조절이 가능하게 태양광패널에 구동부를 형성하고, 태양광발전시스템 설치 위치의 위도와 그에 따른 각 태양의 고도값을 데이터베이스화하여 상기 경사각 및 방위각을 산정하는데 이용하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 동력발생 유압시스템을 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.
Accordingly, the present invention has been invented to solve the above-mentioned problems, to form a driving unit in the solar panel to enable the inclination and azimuth angle of the upper surface of the solar panel, the latitude and the corresponding angle of the installation position of the photovoltaic system It is a problem to be solved by providing a power generation hydraulic system using sunlight, which is used to calculate the inclination angle and the azimuth angle by making a database of altitude values of the sun.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 발전시스템을 조작하고 정보를 처리하는 명령을 입력하고 내부 통신이 가능하게 구비된 중앙단말기(100);와, 중앙단말기(100)로부터 수신된 명령에 따라 데이터베이스부(400) 또는 태양광센서부(600)에서 전송받은 경사각값과 회전각값을 입력정보로 하여 연산을 거쳐 구동부(500)를 동작시키는 제어신호를 생성하는 제어부(200);와, 태양광 발전 위치의 GPS 정보를 수신받아 제어부(200)로 전송하는 GPS수신부(300);와, 제어부(200)로부터 GPS 정보를 입력받아 저장하고 입력된 GPS 정보를 제어부(200)로 전송하는 데이터베이스부(400);와, 제어부(200)로부터 생성된 제어신호를 통해 태양광패널의 경사각 및 회전각을 조절하는 구동부(500);와, 태양의 방위각을 측정하여 상기 회전각값을 보정하고, 이를 제어부(200)로 전송하는 태양광센서부(600);로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 동력발생유압시스템을 제공하고자 한다.In order to achieve the above object, the present invention operates a power generation system and inputs a command for processing information and the internal terminal 100 is provided to enable internal communication; and the command received from the central terminal 100 The control unit 200 generates a control signal for operating the driving unit 500 through a calculation by using the inclination angle value and the rotation angle value transmitted from the database unit 400 or the solar sensor unit 600 according to the input information; GPS receiver 300 for receiving the GPS information of the photovoltaic power generation position and transmitting the GPS information to the control unit 200; and a database unit for receiving and storing GPS information from the control unit 200 and transmitting the input GPS information to the control unit 200. And a driver 500 for adjusting the inclination angle and the rotation angle of the solar panel through the control signal generated from the control unit 200, and correcting the rotation angle value by measuring the azimuth angle of the sun. Before 200 Transmitting solar sensor unit 600; to provide a power generation hydraulic system using the solar light characterized in that consisting of.

또한, 상기 제어신호는 경사각값 및 회전각값에 따라 각각 산출되는 유압 압력이며, 데이터베이스부(400)는 태양광센서부(600)에서 매 5분간 측정된 태양의 방위각값을 1년 단위로 갱신 저장하여 데이터의 신뢰성을 보장하고, 구동부(500)는 태양광패널의 경사각을 조절하는 제1유압실린더(510)와 태양광패널의 회전각을 조절하는 제2유압실린더(520)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the control signal is a hydraulic pressure is calculated according to the inclination angle value and the rotation angle value, respectively, the database unit 400 updates and stores the azimuth angle value of the sun measured every 5 minutes in the solar sensor unit 600 on a yearly basis To ensure the reliability of the data, and the driving unit 500 includes a first hydraulic cylinder 510 for adjusting the inclination angle of the solar panel and a second hydraulic cylinder 520 for adjusting the rotation angle of the solar panel. It is done.

전술한 바와 같이 본 발명은 각 지역의 위도에 따라 상이한 값을 가지는 태양의 고도에 따른 태양 입사각이 항상 90˚가 유지될 수 있도록 태양광패널의 경사각과 방위각을 조정함으로써 태양광 입사 효율을 높여 아파트의 베란다나 건물의 외벽에 제작된 태양광시스템의 전력생산성을 극대화하고, 태양광패널의 구동을 유압식으로 구현함으로써 구동 동작의 유연성과 정확성을 확보하여 설비의 신뢰성을 구축하는 효과가 있다.As described above, the present invention improves the solar incidence efficiency by adjusting the inclination angle and the azimuth angle of the solar panel so that the solar incidence angle according to the altitude of the sun having a different value according to the latitude of each region is always maintained at 90 °. Maximizing the power productivity of the solar system fabricated on the porch of the building or the outer wall of the building, and by hydraulically implementing the drive of the solar panel has the effect of building the reliability of the facility by ensuring the flexibility and accuracy of the drive operation.

도 1은 본 발명의 구성 요소를 개념화한 도면.
도 2는 본 발명의 고도에 따른 태양광 입사각을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 구동부를 도시한 도면.
도 4는 포토다이어트의 배열 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 설치 예를 도시한 도면.1 conceptualizes the components of the present invention.
2 is a view showing a solar incident angle according to the altitude of the present invention.
3 is a view showing a drive unit of the present invention.
4 is a diagram showing an arrangement structure of a photo diet.
5 is a view showing an installation example of the present invention.

본 발명의 기술에 앞서, 본 실시 예는 본 발명의 구성 요소와 각 요소의 기능에 대한 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명은 본 원에 기재된 청구범위에 의해서만 한정되는 것임을 명확히 한다.The present invention is not limited to the scope of the present invention and is not intended to limit the scope of the present invention, And that this is only limited by

이하, 본 발명에 따른 태양광을 이용한 동력발생 유압시스템을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명의 전체 구성 요소를 개념화한 도면으로서, 발전시스템을 조작하고 정보를 처리하는 명령을 입력하고 내부 통신이 가능하게 구비된 중앙단말기(100);와, 중앙단말기(100)로부터 수신된 명령에 따라 데이터베이스부(400) 또는 태양광센서부(600)에서 전송받은 경사각값과 회전각값을 입력정보로 하여 연산을 거쳐 구동부(500)를 동작시키는 제어신호를 생성하는 제어부(200);와, 태양광 발전 위치의 GPS 정보를 수신받아 제어부(200)로 전송하는 GPS수신부(300);와, 제어부(200)로부터 GPS 정보를 입력받아 저장하고 입력된 GPS 정보를 제어부(200)로 전송하는 데이터베이스부(400);와, 제어부(200)로부터 생성된 제어신호를 통해 태양광패널의 경사각 및 회전각을 조절하는 구동부(500);와, 태양의 방위각을 측정하여 상기 회전각값을 보정하고, 이를 제어부(200)로 전송하는 태양광센서부(600);로 구성되는 것을 특징으로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a power generating hydraulic system using sunlight according to the present invention will be described in detail. 1 is a conceptual view of the entire component of the present invention, a central terminal 100 for inputting a command for operating a power generation system and processing information and enabling internal communication; and received from the central terminal 100. A control unit 200 generating a control signal for operating the driving unit 500 through a calculation using the inclination angle value and the rotation angle value received from the database unit 400 or the solar sensor unit 600 according to the received command; And, GPS receiver 300 for receiving the GPS information of the photovoltaic power generation position and transmits to the control unit 200; and receives and stores the GPS information from the control unit 200 and transmits the input GPS information to the control unit 200 And a database unit 400 to adjust the inclination angle and the rotation angle of the solar panel using the control signal generated from the control unit 200, and to correct the rotation angle value by measuring the azimuth angle of the sun. , Control unit 200 Transmitting sunlight sensor (600); characterized by consisting of a.

또한, 상기 제어신호는 경사각값 및 회전각값에 따라 각각 산출되는 유압 압력이며, 데이터베이스부(400)는 태양광센서부(600)에서 매 5분간 측정된 태양의 방위각값을 1년 단위로 갱신 저장하여 데이터의 신뢰성을 보장하고, 구동부(500)는 수직방향의 상하이동을 통해 경사각을 조절하는 제1유압실린더(510)와 수평방향의 전후이동을 통해 회전각을 조절하는 제2유압실린더(520)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the control signal is a hydraulic pressure is calculated according to the inclination angle value and the rotation angle value, respectively, the database unit 400 updates and stores the azimuth angle value of the sun measured every 5 minutes in the solar sensor unit 600 on a yearly basis To ensure the reliability of the data, the driving unit 500 is the first hydraulic cylinder 510 for adjusting the inclination angle through the vertical movement in the vertical direction and the second hydraulic cylinder 520 for adjusting the rotation angle through the horizontal movement back and forth It is characterized by consisting of).

상기에 근거한 본 발명의 상세 기술에 앞서, 태양의 고도에 따라 태양광이 태양광패널에 입사되는 각이 어떻게 변화하는지에 대해 원리적으로 고찰해보고자 한다. 첨부된 도 2는 본 발명의 태양광 고도에 따른 태양광의 입사각을 개념적으로 나타낸 도면으로서 4 계절 중에 동지에 해당하는 그림이다. 지구의 지축은 23.5 ℃만큼 기울어져 있어서 계절의 변화에 따라 입사각 산출 방식이 다르다. 도 2의 경우에는 입사각 = 90˚- (위도 + 23.5˚) 이며, 하지의 경우에 입사각 = 90˚- (위도 - 23.5˚), 춘분 및 추분의 경우에 입사각 = 90˚- 위도가 된다. 본 발명은 이러한 입사각의 변화를 365일 일별로 측정된 데이터베이스를 통해 태양광패널의 경사각을 조절하고, 하루 24시간을 5분 내지 10분 단위로 분할하여 태양의 방위각을 측정하여 태양광패널의 방위각을 조절하여 항상 입사각이 90˚가 되게 태양광패널의 방향을 조절함으로써 전력생산량을 최대화하도록 구성하고자 한다.
Prior to the detailed description of the present invention based on the above, we will consider in principle how the angle of incidence of sunlight to the solar panel changes according to the altitude of the sun. 2 is a view conceptually showing the incident angle of sunlight according to the sunlight height of the present invention, which corresponds to the winter solstice during four seasons. The earth's axis is tilted by 23.5 degrees Celsius, so the angle of incidence calculation differs depending on the season. In the case of Figure 2 the angle of incidence = 90 °-(latitude + 23.5 °), in the case of the incidence angle = 90 °-(latitude-23.5 °), in the case of the vernal equinox and fall equinox = 90 °-latitude. The present invention adjusts the angle of inclination of the solar panel through the database measured by the incident angle 365 days a day, and divides the azimuth angle of the solar panel by measuring the azimuth angle of the sun by dividing the day 24 hours by 5 minutes to 10 minutes unit By adjusting the direction of the solar panel so that the angle of incidence is always 90 ° to be configured to maximize the power output.

상기 중앙단말기(100)는 크게 발전시스템의 운전정지, 가동, 변경운전으로 구성된 동작모드를 결정하는 명령을 제어부(200)로 전달하되, 운전정지는 우천, 일조량의 감소 등 기상조건의 변화로 인해 발전시스템의 가동이 무의미한 경우에 발전시스템을 정지시킴으로써 시스템의 전력소모를 최소화하기 위한 수단이며, 가동은 태양광의 일조기간내에 태양광을 입사하기 위해 태양광패널의 방향 설정을 위한 명령을 내리고 인버터를 비롯한 전기설비의 전원을 공급하는 신호를 생성하여 제어부(200)로 전송하기 위한 수단이고, 변경운전은 매 5분 내지 10분마다 태양의 방위각을 태양광센서부(600)를 통해 직접 측정하거나 데이터베이스부(400)의 방위각데이터를 통해 수득된 방위각값으로 태양광패널의 수평방향을 재설정하기 위한 수단이다. 또한, 중앙단말기(100)는 기상청 서버에 접속가능한 통신망과 연결되어 있어 기상정보를 기상청 서버를 통해 실시간으로 수신받아 일조시간이 기준치 이하로 내려가거나 강수량이 기준량 이상이 되면 자동으로 운전정지가 가능하도록 구성됨이 바람직하다.The central terminal 100 largely transmits a command to determine the operation mode consisting of the operation stop, start, change operation of the power generation system to the control unit 200, the operation stop due to changes in weather conditions such as rainy weather, decrease in the amount of sunshine It is a means for minimizing the power consumption of the system by stopping the power generation system when the operation of the power generation system is meaningless, and the operation is issued a command for setting the direction of the solar panel and the inverter to enter the sunlight within the solar sunshine period. It is a means for generating a signal for supplying power to the electrical equipment, including the transmission to the control unit 200, the change operation is every 5 to 10 minutes to measure the azimuth angle of the sun directly through the solar sensor unit 600 or database It is a means for resetting the horizontal direction of the solar panel to the azimuth value obtained through the azimuth data of the unit 400. In addition, the central terminal 100 is connected to a communication network that can be connected to the meteorological office server so that the weather information is received in real time through the meteorological office server so that when the sunshine time falls below the reference value or the precipitation is above the reference amount, the operation can be automatically stopped. Preferably configured.

상기 제어부(200)는 운전정지, 가동, 변경운전 동작모드에 따라 작동을 하게 되는데, 운전정지모드에서는 태양광센서부(600)와 GPS 수신부(300)의 작동상태를 대기모드로 전환시키고 구동부(500)에 구비된 제3유압실린더에 유압을 공급하여 태양광패널이 건물 외벽에 밀착되게 하여 태양광시스템의 설비유지를 효과적으로 하도록 한다. 가동모드에서는 대기모드 상태에 있는 태양광센서부(600)를 활성화시키고, 변경운전모드에서는 매 5분간 태양광센서부(600)는 태양광의 광도를 측정하여 저장된 데이터를 제어부(300)로 전송하여 제어부(300)에서는 측정값에 따라 태양의 방위각을 산출하는 연산처리과정을 거치게 한 후, 다시 방위각으로 제2유압실린더(520)에 공급되는 유압 압력값을 산출하여 구동부(500)에 전달하고, 매일 GPS 수신부(300)으로부터 시스템 설치 위치 정보를 수득하고 이를 기반으로 태양 고도값을 데이터베이스부(400)으로부터 수신받아 경사각값을 산출하고 제1유압실린더(510)에 공급되는 유압 압력값을 산출하여 구동부(500)에 전달하여 태양광패널의 위치변경이 가능하도록 구성한다. 상기 경사각값은 입사각에서 90˚를 뺀 값이다.The control unit 200 operates according to the operation stop, start, change operation operation mode, in the operation stop mode, the operation state of the solar sensor unit 600 and the GPS receiver 300 is switched to the standby mode and the driving unit ( Hydraulic pressure is supplied to the third hydraulic cylinder provided at 500 so that the solar panel is in close contact with the outer wall of the building to effectively maintain the facilities of the solar system. In the operation mode, the solar sensor unit 600 in the standby mode is activated, and in the change operation mode, the solar sensor unit 600 measures the brightness of sunlight and transmits the stored data to the controller 300. The controller 300 undergoes a calculation process for calculating the azimuth angle of the sun according to the measured value, and then calculates the hydraulic pressure value supplied to the second hydraulic cylinder 520 at the azimuth angle and transmits the hydraulic pressure value to the driving unit 500. Obtaining the system installation location information from the GPS receiver 300 daily, based on the received sun altitude value from the database unit 400 calculates the inclination angle value and calculates the hydraulic pressure value supplied to the first hydraulic cylinder 510 By transmitting to the driver 500 is configured to enable the position change of the solar panel. The inclination angle value is obtained by subtracting 90 ° from the incident angle.

GPS수신부(300)는 태양광시스템 설치 위치의 위도 및 경도정보를 수신받아 제어부(200)에 전달하고, 제어부(200)는 위도 정보를 색인코드로 사용하여 태양의 입사각 데이터를 데이터베이스부(400)로부터 수득하여 태양광패널의 조작을 가능하도록 하며, 위도 및 경도 정보를 통해 해당 지역의 기상정보를 실시간으로 파악할 수 있도록 한다.The GPS receiver 300 receives the latitude and longitude information of the solar system installation location and transmits the latitude and longitude information to the control unit 200. The control unit 200 uses the latitude information as an index code to use the incidence angle data of the sun as the database unit 400. The solar panel can be manipulated by the solar panel, and the weather information of the region can be grasped in real time through latitude and longitude information.

상기 데이터베이스부(400)는 각 위도에 따른 1년치 태양의 입사각 데이터와, 하루 24 시간에 걸쳐 5분 단위로 측정된 태양의 방위각이 포함된 방위각 데이터와, 태양광시스템 설치 위치의 기상데이터의 최근 5년치를 갱신 저장하여 제어부(200)가 태양광패널의 위치를 변경하고 중앙단말기(100)가 태양광시스템의 가동모드를 결정지을 수 있는 기본 데이터로 사용할 수 있도록 구성한다.The database unit 400 includes azimuth angle data including a year value of incidence of the sun according to each latitude, azimuth data including the azimuth angle of the sun measured in units of 5 minutes over a 24-hour period, and weather data of a solar system installation location. By updating and storing the five-year value is configured so that the control unit 200 changes the position of the solar panel and the central terminal 100 can be used as basic data to determine the operation mode of the solar system.

상기 구동부(500)는 태양광패널의 경사각을 조절하는 제1유압실린더(510)와, 태양광패널의 회전각을 조절하는 제2유압실린더(520)로 구성되는데, 제1유압실린ㄷ더10)는 태양광패널의 하단면에 구비되어 태양의 고도값에 따라 비례적으로 산출되는 유압 압력에 의해 전후방향으로 유동함으로써 태양광패널의 경사각이 조정되도록 형성되며, 제2유압실린더(520)는 태양광패널의 측면에 구비되어 태양의 방위값에 따라 비례적으로 산출되는 유압 압력에 의해 전후방향으로 유동함으로써 태양광패널의 방위각이 가변되도록 형성되며, 상기 제1유압실린더(510) 및 제2유압실린더(520)에는 다수의 타이밍시계가 구비되어 정해진 시간범위내에서 제1유압실린더(510) 및 제2유압실린더(520)의 동작을 원활하게 해준다.The driving part 500 includes a first hydraulic cylinder 510 for adjusting the inclination angle of the solar panel and a second hydraulic cylinder 520 for adjusting the rotation angle of the solar panel. The first hydraulic cylinder 10 ) Is provided on the bottom surface of the solar panel and is formed to adjust the inclination angle of the solar panel by flowing back and forth by the hydraulic pressure calculated proportionally according to the altitude value of the sun, the second hydraulic cylinder 520 is The azimuth angle of the solar panel is changed by being provided on the side of the solar panel and flows back and forth by hydraulic pressure calculated proportionally according to the azimuth value of the sun. The first hydraulic cylinder 510 and the second The hydraulic cylinder 520 is provided with a plurality of timing clocks to facilitate the operation of the first hydraulic cylinder 510 and the second hydraulic cylinder 520 within a predetermined time range.

상기 태양광센서부(600)는 24시간 5분 간격으로 태양광도를 측정하는 요소로서, 아파트나 건물의 옥상에 직경 2 내지 3 m, 높이 1 내지 1.5 m의 돔형으로 조성된 프레임의 상면에 등간격으로 다수개 배열된 포토다이오드(610)가 다양한 방항에서 태양광도를 측정하여 각 개별 다이오드마다 측정된 광도값을 각 방위별로 4 내지 8 개 그룹을 나누어 각 그룹별로 평균치를 산출하여 가장 높은 평균치에 해당하는 그룹의 포토다이오드(610)들 중에서 다시 가장 높은 광도값을 기록한 포토다이오드(610)의 위치에 해당하는 값으로 방위각을 선정하여 이 값을 제어부(200)로 전달하도록 구성한다.The solar sensor unit 600 is an element for measuring the solar intensity at intervals of 24 hours and 5 minutes, and the like on the upper surface of the frame formed in a dome shape of 2 to 3 m in diameter and 1 to 1.5 m in height on the roof of an apartment or building. Photodiodes 610 arranged in a plurality of intervals measure the solar light intensity in various ways and calculate the average value for each group by dividing the measured light intensity value for each individual diode into 4 or 8 groups for each orientation and using the highest average value. The azimuth angle is selected as a value corresponding to the position of the photodiode 610 that has recorded the highest brightness value among the photodiodes 610 of the corresponding group, and the value is transmitted to the controller 200.

상기와 같이 본 발명의 구성 요소에 대한 상세 기술이 이루어졌으며 하기 실시 예를 통해 본 발명의 기능과 효과에 대해 면밀히 파악해 보고자 한다.As described above, the detailed description of the components of the present invention has been made, and the following examples will provide a detailed understanding of the functions and effects of the present invention.

<실시 예 1. 제1유압실린더와 제2유압실린더의 구성>Example 1 Configuration of First Hydraulic Cylinder and Second Hydraulic Cylinder

제1유압실린더(510)는 내부에 중공부를 포함하는 원통형의 유압실린더와, 상기 중공부내에서 유동운동을 하는 유압피스톤과, 유압피스톤의 일측에 결합된 유압로드로 구성되며, 태양광패널이 건물 외벽에 설치된 상태에서의 하부면의 중심에 설치되고, 상기 유압로드와 태양광패널의 연결 부위에는 축방향 유동이 가능한 회동부재가 구비되어 유압로드의 전후동작만으로도 태양광패널의 방위각이 가변될수 있도록 구성한다.The first hydraulic cylinder 510 is composed of a cylindrical hydraulic cylinder including a hollow portion therein, a hydraulic piston to flow in the hollow portion, and a hydraulic rod coupled to one side of the hydraulic piston, the solar panel is building It is installed at the center of the lower surface in the state of being installed on the outer wall, and the rotational member capable of axial flow is provided at the connection portion of the hydraulic rod and the solar panel so that the azimuth angle of the solar panel can be changed only by the forward and backward operation of the hydraulic rod. Configure.

제2유압실린더(520)는 내부에 중공부를 포함하는 원통형의 유압실린더와, 상기 중공부내에서 유동운동을 하는 유압피스톤과, 유압피스톤의 일측에 결합된 유압로드로 구성되며, 태양광패널이 건물 외벽에 설치된 상태에서의 상부면의 좌 또는 우측에 설치되고, 상기 유압로드와 태양광패널의 연결 부위에는 축방향 유동이 가능한 회동부재가 구비되고, 제2유압실린더(520)의 설치 부위의 태양광패널의 반대편 타단에도 회동부재가 형성되어 유압로드의 전후동작만으로도 태양광패널의 방위각이 가변될수 있도록 구성한다.The second hydraulic cylinder 520 is composed of a cylindrical hydraulic cylinder including a hollow inside, a hydraulic piston to flow in the hollow portion, and a hydraulic rod coupled to one side of the hydraulic piston, the solar panel is building It is installed on the left or right side of the upper surface in the state installed on the outer wall, the connecting portion of the hydraulic rod and the solar panel is provided with a rotating member capable of axial flow, the aspect of the installation portion of the second hydraulic cylinder 520 Rotating members are also formed on the other end of the solar panel so that the azimuth angle of the solar panel can be varied only by the forward and backward motion of the hydraulic rod.

<실시 예 2. 포토다이오드의 구성>Example 2 Configuration of Photodiode

포토다이오드(610)는 건물의 옥상에 설치되는 것이 태양광의 광도를 측정하기에 가장 바람직하며, 주변의 장애물이 없는 곳에 설치되어야 한다. 직경 3.5 m, 높이 3.5 m 로 성형된 돔형의 프레임 상면에 다수 개의 동심원과 방사상의 선으로 이루어진 교차점에 포토다이오드(610)를 하나씩 설치하여 포토다이오드(610)가 태양의 광도를 측정하여 가장 높은 광도값을 기록한 포토다이오드 그룹을 선정하고 그 그룹내에서 가장 높은 광도값이 측정된 포토다이오드(610)의 위치에 해당하는 방위각값을 제어부(200)로 전달하게 구성되었다.
The photodiode 610 is most preferably installed on the roof of a building to measure the brightness of sunlight, and should be installed where there is no obstacle around it. The photodiode 610 is installed one by one at the intersection of a plurality of concentric circles and radial lines on the upper surface of the dome-shaped frame formed with a diameter of 3.5 m and a height of 3.5 m so that the photodiode 610 measures the brightness of the sun. The photodiode group recording the value is selected and the azimuth value corresponding to the position of the photodiode 610 in which the highest luminous intensity value is measured is transmitted to the controller 200.

100 : 중앙단말기
200 : 제어부
300 : GPS수신부
400 : 데이터베이스부
500 : 구동부
510 : 제1유압실린더
520 : 제2유압실린더
600 : 태양광센서부
610 : 포토다이오드100: central terminal
200:
300: GPS receiver
400: database
500:
510: first hydraulic cylinder
520: second hydraulic cylinder
600: solar sensor
610 photodiode

Claims (4)

발전시스템을 조작하고 정보를 처리하는 명령을 입력하고 내부 통신이 가능하게 구비된 중앙단말기(100);와, 중앙단말기(100)로부터 수신된 명령에 따라 데이터베이스부(400) 또는 태양광센서부(600)에서 전송받은 경사각값과 회전각값을 입력정보로 하여 연산을 거쳐 구동부(500)를 동작시키는 제어신호를 생성하는 제어부(200);와, 태양광 발전 위치의 GPS 정보를 수신받아 제어부(200)로 전송하는 GPS수신부(300);와, 제어부(200)로부터 GPS 정보를 입력받아 저장하고 입력된 GPS 정보를 제어부(200)로 전송하는 데이터베이스부(400);와, 제어부(200)로부터 생성된 제어신호를 통해 태양광패널의 경사각 및 회전각을 조절하는 구동부(500);와, 태양의 방위각을 측정하여 상기 회전각값을 보정하고, 이를 제어부(200)로 전송하는 태양광센서부(600);로 구성되는 동력발생유압시스템에 있어서,
상기 제어부(200)는 태양광센서부(600)와 GPS 수신부(300)의 작동상태를 대기모드로 전환시키고 구동부(500)에 구비된 유압실린더의 운용으로 태양광패널을 건물 외벽에 밀착시키는 운전정지모드;와, 대기모드 상태에 있는 태양광센서부(600)를 활성화시키는 가동모드;와, 태양광의 광도를 측정하여 저장된 데이터를 제어부(300)로 전송함으로써 측정값에 따라 태양의 방위각을 산출하는 연산처리과정을 거치게 한 후, GPS 수신부(300)로부터 시스템 설치 위치 정보를 수득하고 이를 기반으로 태양 고도값을 데이터베이스부(400)로부터 수신받아 경사각값을 산출함과 아울러 구동부에 공급되는 유압 압력값을 산출하여 태양광패널의 위치변경을 가능하게 하는 변경운전모드;로 구분 제어하되, 하지 입사각 = (90˚- (위도 - 23.5˚)), 춘분 및 추분 입사각 = (90˚- 위도)의 상황별 연산 과정을 통해 적정 제어값이 산출될 수 있도록 365일 일별로 측정된 데이터베이스를 통해 태양광패널의 경사각을 조절하고, 하루 24시간을 5분 내지 10분 단위로 분할하여 태양의 방위각을 측정함으로써 해당 입사각이 90˚로 유지될 수 있게 태양광패널의 방향이 조절되는 태양광을 이용한 동력발생유압시스템.
A central terminal 100 for inputting a command for operating a power generation system and processing information and allowing internal communication; and a database unit 400 or a solar sensor unit according to a command received from the central terminal 100. Control unit 200 for generating a control signal for operating the driving unit 500 through the operation by using the inclination angle value and the rotation angle value received from 600; and, receiving the GPS information of the photovoltaic power generation position control unit 200 GPS receiver 300 for transmitting; and a database unit 400 for receiving and storing GPS information from the controller 200 and transmitting the input GPS information to the controller 200; and generated from the controller 200 The driving unit 500 for adjusting the inclination angle and rotation angle of the solar panel through the control signal; And, the solar sensor unit 600 for measuring the azimuth angle of the sun to correct the rotation angle value, and transmits it to the control unit 200 Power generation hydraulic pressure consisting of In the system,
The control unit 200 switches the operation state of the solar sensor unit 600 and the GPS receiver 300 to the standby mode and operates the solar panel in close contact with the outer wall of the building by operating the hydraulic cylinder provided in the driving unit 500. A stop mode; and an operation mode for activating the solar sensor unit 600 in the standby mode; and calculating the azimuth angle of the sun according to the measured value by measuring the brightness of sunlight and transmitting the stored data to the controller 300. After the calculation process is performed, the system installation position information is obtained from the GPS receiver 300, and based on this, the solar altitude value is received from the database unit 400 to calculate the inclination angle value and the hydraulic pressure supplied to the driving unit. Change the operation mode to enable the position change of the solar panel by calculating the value; the control is divided into the lower angle of incidence = (90˚- (latitude-23.5˚)), spring equinox and fall equinox angle = (90˚- latitude) The azimuth angle of the solar panel is adjusted through a database measured daily for 365 days so that the proper control value can be calculated through the calculation process for each situation, and the azimuth angle of the sun is measured by dividing the 24-hour period into 5 to 10 minute units. Power generation hydraulic system using the solar light is adjusted by the direction of the solar panel so that the incident angle is maintained at 90 °.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 구동부(500)는 수직방향의 상하이동을 통해 태양광패널의 경사각을 조절하는 제1유압실린더(510)와 수평방향의 전후이동을 통해 태양광패널의 회전각을 조절하는 제2유압실린더(520)로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 동력발생유압시스템.
The method of claim 1,
The driving part 500 may include a first hydraulic cylinder 510 for adjusting an inclination angle of the solar panel through vertical movement of the solar panel and a second hydraulic cylinder for adjusting a rotation angle of the solar panel through horizontal movement of the solar panel. Power generation hydraulic system using sunlight, characterized in that consisting of 520).
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