KR101746117B1 - 태양광 모듈의 백트래킹 방법 - Google Patents

태양광 모듈의 백트래킹 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 모듈의 백트래킹 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 센서 없이 수치적인 연산만으로 일출 및 일몰 시간대에 앞 열의 태양광 패널에 의해 뒷 열의 태양광 패널에 음영이 발생 되지 않는 태양광 패널의 회전각을 산출하여 발전 효율의 저하를 방지할 수 있는 태양광 모듈의 백트래킹 방법에 관한 것이다.

Description

태양광 모듈의 백트래킹 방법{BACK TRACKING METHOD FOR SOLOR MODULE}
본 발명은 태양광 모듈의 백트래킹 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 센서 없이 수치적인 연산만으로 일출 및 일몰 시간대에 앞 열의 태양광 패널에 의해 뒷 열의 태양광 패널에 음영이 발생 되지 않는 태양광 패널의 회전각을 산출하여 발전 효율의 저하를 방지할 수 있는 태양광 모듈의 백트래킹 방법에 관한 것이다.
최근 들어 친환경에 대한 관심이 높아지면서 고갈되지 않는 무한의 자원이며 환경오염을 유발하지 않는 청정에너지원인 태양광 에너지 분야에 활발한 시도가 이뤄지고 있다. 그 가운데 반도체 일종인 태양전지를 통해 전기를 발생하는 발전방식에 큰 관심을 대두되고 있다.
태양광 모듈의 자동 추적시스템은 태양광이 태양광 패널의 수광면으로 항상 수직으로 입사되어 최대 일사량을 취득할 수 있도록 태양광 패널을 태양의 위치에 따라 움직이게 구성한 것이다. 이와 같은 태양광 모듈의 태양광 추적시스템은 태양의 방위 또는 고도가 변함에 따라 태양광 패널의 회전각을 순차적으로 산출하여 제어하여 상시 수광면에 태양광이 수직으로 입사되도록 구성된다.
이와 같은 태양광 모듈의 자동 추적시스템은 태양광 모듈의 수광면에 수직으로 태양광이 입사되도록 하기 위한 태양 위치 추적 방법은 축의 수에 따라서 단축 또는 양축 추적 방법으로 구분된다. 일반적으로 단축 추적방법은 태양의 방위를 추적하는 방식으로 동서방향의 1축으로만 태양을 추적하며, 양축 추적방법은 태양의 방위와 고도를 추적하는 방식으로 동서방향과 남북방향의 2축으로 태양을 추적하는 방법이다.
또한, 단축 추적방법은 양축 추적방법과 비교하여 태양 고도각의 추적은 이루어지지 않으므로 단위면적당 입사되는 에너지량이 상대적으로 작아 양축 추적방법에 비해 발전량이 낮다.
또한, 태양위치 추적 방법은 그 방식에 따라 광센서에 의해 동서 또는 남북 광량의 대소를 비교하여 동서 또는 남북 광량의 크기가 일치하도록 태양광 모듈을 이동하면서 태양을 추적하는 방식과 태양의 방위각과 고도각(이하에서는 태양각이라 총칭함)을 미리 계산한 프로그램에 의해 모듈을 이동하면서 태양을 추적하는 방식으로 나뉜다.
여기서, 태양광 발전 시스템은 여러 장의 태양전지를 직렬로 연결하여 구성되는 태양광 패널을 구성하고, 각각의 태양광 패널은 하나 이상이 그룹화되고, 각 태양광 패널 그룹은 상호간에 설정된 거리만큼 이격되어 일방향으로 정렬된다.
따라서, 태양광 패널은 앞쪽에 위치된 태양광 패널의 회전각과, 태양의 위치에 따라 뒤쪽에 위치된 태양광 패널의 수광면까지 연장되도록 음영이 발생될 수 있다. 태양광 패널의 음영은 일부만 생겨도 전체 태양전지의 발전 효율을 크게 떨어뜨릴 수 있다. 그러므로, 태양의 위치를 추적하기 위해서는 태양광 패널간의 거리와, 패널의 회전각별로 발생되는 음영의 거리를 고려해야된다.
따라서, 종래에는 태양의 위치에 따라 태양광 패널의 음영을 방지하기 위한 다 수의 기술을 제안하였다.
이중 일부를 설명하자면, 한국 공개특허공보 제10-2008-0102885호(종래기술 1)와 같이, 각각의 패널에 음영감지 센서를 구비하여 음영이 발생 되지 않도록 태양광 패널을 전후좌우 방향으로 회전시키는 기술이 제안되었다.
그러나, 종래기술 1은 각 패널마다 별도의 음영센서를 더 추가해야 되기에 부품의 증가로 인하여 제조원가가 상승되는 문제점이 있다.
또한, 종래기술 1은 태양의 위치를 추적함에 따라 일출과 일몰시에 태양각이 지면에서 수평각 범위(예를 들면, 0~25°)에 해당 되어 점차적으로 태양각이 줄어들면, 태양광 패널은 반대로 점차 회전각(예를 들면, 45~90°)이 증가된다.
따라서, 종래기술 1은 최대 회전각이 일출과 일몰구간(C)에서 가장 크기 때문에 태양광에 의한 음영의 길이가 가장 길어지게 된다. 따라서, 종래기술 1은 일출과 일몰시에 음영을 방지하기 위해서는 앞뒤로 정렬되는 패널간 거리를 증가시키거나, 일출과 일몰 시간대에 태양광 발전을 포기해야 되는 문제가 있다.
또한, 종래기술 2(한국 등록특허공보 제10-1471050호, 2014.12.01 등록)는 위 종래기술 1과 달리 일출과 일몰시 음영을 발생하지 않도록 일출방향과 일몰방향으로 오목거울을 구비하였다.
하지만, 위와 같은 종래기술 2는 일출과 일몰시 태양의 위치에 따라 태양광 패널의 음영을 방지하기 위하여 오목거울 역시 태양각에 따라 회전 시켜야 되기에 오목거울 및 이를 회전시키기 위한 구성이 추가되어야 함에 따라 제조원가가 상승되는 문제점이 있다.
즉, 종래의 자동 추적시스템은 태양각과 지면이 수평 범위에 해당되는 일출과 일몰시에 발전효율의 저하가 발생되는 문제점과, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 구성을 추가 할 경우에 제조 비용이 상승되는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2008-0102885호(2008.11.26, 공개) 한국 등록특허공보 제10-1454217호(2014.10.17, 등록) 한국 등록특허공보 제10-1471050호(2014.12.01, 등록)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 일출과 일몰시에도 발전효율의 저하가 방지될 수 있고, 저렴한 비용으로 제조 가능한 태양광 모듈의 백트래킹 방법을 제공함에 있다.
그러므로, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 방법은 태양광을 전기 에너지로 변환시켜 출력하는 발전부재와, 날짜와 시간대별로 통계화된 태양각 데이터에서 위성 정보에 포함된 현재 날짜와 시간에 일치되는 태양각(X)을 산출하여 태양광 패널 그룹의 회전을 제어하는 제어부재와, 발전부재에서 발전된 전기에너지를 저장하는 축전부재와, 원격지에서 제어부재 및 발전부재를 모니터링하는 모니터링부재 및 보수 및 유지를 위한 보고서의 작성 및 송신 가능한 앱(APP)이 설치된 모바일 단말을 포함하고, 제어부재는 하나 이상의 태양광 패널로서 그룹화된 복 수개의 태양광 패널 그룹별로 설정된 거리(D) 만큼 이격 되어 정렬되는 복 수개의 태양광 패널 그룹을 위성정보와, 날짜 및 시간대별로 통계화된 태양각 데이터와, 태양광 패널 그룹간 거리(D)와 태양각(X) 및 태양광 패널의 폭(W)을 이용하여 뒤쪽에 정렬된 태양광 패널 그룹에 음영이 발생 되지 않는 회전각을 실시간 산출하여 태양광 패널 그룹을 태양각 및 최대 회전각중 어느 하나로 설정된 일출과 일몰구간에서 태양의 회전방향과 반대방향으로 회전시켜 태양광 패널 그룹을 실시간 회전시키는 트래킹 모드 단계와, 태양광 패널 그룹의 고장여부를 감시하는 고장감시 모드 단계와 모바일 단말의 근거리 통신지원모드 단계를 포함하고, 트래킹 모드 단계는 일출구간에서 태양광 패널을 수평상태에서 태양의 회전방향과 반대 방향으로 회전되도록 태양광 패널 그룹을 제어하는 일출구간 제어단계와, 일출구간 제어단계에서 태양광 패널이 설정된 최대 회전각에 도달되면, 태양광 패널 그룹을 태양의 회전방향과 일치되도록 회전시키는 정오구간 제어단계 및 정오구간에서 최대 회전각에 도달되면, 태양의 회전방향과 반대 방향으로 태양광 패널을 회전시켜 지면과 수평을 유지할 때까지 회전시키는 일몰구간 제어단계를 포함하고, 고장감시 모드 단계는 태양광 패널 그룹별로 연결되는 각 회전축을 회전시키는 태양광 패널 회전단계와, 태양광 패널 회전단계에서 각 태양각 패널 그룹별 회전각을 감지 및 비교하여 불일치된 회전각 감지신호가 수신되는 지를 판단하는 불일치 판단단계와, 불일치 판단단계에서 태양광 패널 그룹중 어느 하나의 회전각이 다른 태양광 패널 그룹의 회전각과 상이하다면 고장경보를 원거리에 위치된 모니터링 부재에 송신하는 송신단계를 포함하고, 근거리 통신 지원 모드 단계는 모바일 단말과 엔에프씨 통신을 통하여 수신된 고유 식별정보를 수신하는 식별정보 수신단계와, 식별정보 수신단계에서 수신된 고유 식별정보가 저장된 고유 식별정보에 해당되는 지를 판단하는 유효 정보 판단단계 및 유효 정보 판단단계에서 모바일 단말로부터 수신된 고유 식별정보가 유효 정보이면, 다 수개의 슬레이브 단말과 전력선 통신으로 연결된 마스터 단말을 구동시켜 모바일 단말과 원거리의 모니터링 부재간의 통신을 지원하는 마스터 단말 구동단계를 포함하고, 마스터 단말 구동단계는 마스터 단말과 슬레이브 단말은 와이파이 단말로서 축전부재와 외부 전력계통중 적어도 하나에 연결되거나, 축전부재 또는 외부 전력계통에서 현장의 조명이나 제어부재로 전원을 공급하도록 연결되는 전력선으로 통신 연결되고, 마스터 단말은 전력선을 통하여 제어부재의 제어신호가 수신되면, 온 되어 다 수개의 슬레이브 단말을 웨이크 온(WAKE-ON)하고, 각 슬레이브 단말들은 마스터 단말의 호출이 있기 전까지 오프 또는 대기상태로 유지되며, 마스터 단말의 호출에 따라 웨이크온 되면서 모바일 단말의 통신을 지원하고, 모바일 단말은 제어부재로부터 무선 통신 사용권한에 필요한 고유 식별정보가 저장되는 엔에프씨 태그(NFC TAG)와, 보고서 작성이 가능한 애플리케이션(APPLICATION)을 구동시키는 어플구동부; 및 와이파이 단말과 무선통신하는 근거리 단말 통신부를 포함하고, 애플리케이션(APPLICATION)은 고장 발생시 수리 또는 보수나 유지관련 작업항목을 포함하는 보고서 툴(TOOL)인 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 백트래킹 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 일출과 일몰시에 태양광 패널을 역회전시켜 태양광 패널의 최대 회전각을 감소시켜 음영 거리를 단축시킬 수 있어 좁은 지역에 다 수개의 패널을 설치할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 별도의 센싱 장치 없이 수치적인 연산만으로 태양광이 수광면에 수직으로 입사될 수 있는 태양광 패널의 회전각을 산출하여 제어함에 따라 부품이 감소되기에 저렴한 비용으로 제조가 가능하다.
또한, 본 발명은 다 수개의 열로 정렬된 태양광 패널 그룹간 회전각을 감지 및 비교하여 고장 여부를 감지할 수 있고, 고장 발생시 전력선 통신으로서 고장경보 및 작업자의 모바일 단말간의 통신을 지원할 수 있어 보수 및 유지 작업의 효율성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 시스템의 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 시스템에서 제어부재를 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명에서 회전각과 태양각의 정의를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 방법에서 트래킹 모드 단계를 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 백트래킹 과정을 개략 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 백트래킹 과정을 상세 도시한 간략 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 방법에서 고장감지 모드 단계를 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 방법에서 모바일 단말 통신 지원모드 단계를 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있지만, 특정된 실시예를 도면에 예시하고 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.
본 명세서에서 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 명세서에서, "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 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서는 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 시스템의 블럭도, 도 2는 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 시스템에서 제어부재 및 모바일 단말을 도시한 블럭도, 도 3은 본 발명에서 회전각과 태양각의 정의를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 시스템은 다 수개의 태양광 패널(211, 221)이 그룹화된 태양광 패널 그룹(210, 220, 230, 240)이 순차적으로 정렬되어 태양광을 전기 에너지로 변환시켜 출력하는 발전부재(200)와, 위성 정보에 따라서 날짜와 시간대별로 통계화된 데이터에서 현재 날짜와 시간에 일치되는 태양각(X)을 산출하여 태양광 패널 그룹(210~240)의 회전을 제어하는 제어부재(100)와, 발전부재(200)에서 발전된 전기에너지를 저장하는 축전부재(300)와, 원격지에서 제어부재(100) 및 발전부재(200)를 모니터링하는 모니터링부재(400)와, 보수 및 유지를 위한 보고서의 작성 및 송신이 가능한 앱(APP)이 설치된 모바일 단말(500)을 포함한다.
발전부재(200)는 다 수개의 태양광 패널(211, 221)이 일방향으로 정렬되어 그룹화되고, 각 그룹별로 동일 방향으로 정렬된다. 이때, 제1열 내지 제4열의 태양광 패널 그룹(210, 220, 230, 240)은 각각 설정된 거리(D) 만큼 이격되어 정렬된다. 여기서, 각 태양광 패널 그룹(210~240)은 적어도 하나 이상의 그룹이 제어부재(100)의 제어에 의하여 동일한 회전각(α)으로 동시 또는 순차 회전된다.
축전부재(300)는 발전부재(200)에서 생산된 전기에너지를 저장한다. 여기서 축전부재(300)는 외부 전력회사에 전원을 공급하거나, 가로등이나 기타 장치등에 전기에너지를 공급한다. 이와 같은 축전부재(300)의 구성은 일반적으로 공지된 구성을 적용함에 따라 그 상세한 설명을 생략한다.
모니터링부재(400)는 원격지에서 고장 발생 여부를 실시간으로 모니터링 한다. 이때, 모니터링부재(400)와 제어부재(100)는 전력선 통신 및 인터넷 통신중 하나 이상으로 통신 가능하도록 연결된다.
모바일 단말(500)은 모니터링부재(400) 또는 앱서버로부터 어플리케이션을 수신 및 설치하여 발전부재(200)의 고장 발생시 수리 또는 보수나 유지관련 작업항목을 포함하는 보고서를 모니터링부재(400)로 송신한다. 여기서 모바일 단말(500)은 현장에서 전력선을 통하여 연결되는 다 수개의 와이파이(WiFi) 단말을 통하여 작성된 보고서를 모니터링부재(400)로 실시간 송신함이 바람직하다.
이를 위하여, 모바일 단말(500)은 제어부재(100)로부터 무선 통신 사용권한에 필요한 고유 식별정보가 저장되는 엔에프씨 태그(NFC TAG)(510)와, 보고서 작성이 가능한 애플리케이션(APPLICATION)을 구동시키는 어플구동부(520)와, 현장에 설치된 와이파이(WiFi) 단말과 무선통신하는 근거리 단말 통신부(530)를 포함한다.
엔에프씨 태그(NFC TAG)(510)는 관리자에 부여된 고유 식별정보가 기록되며, 제어부재(100)와 엔에프씨 통신으로 고유 식별정보를 송신한다.
어플구동부(520)는 발전부재(200)의 고장 및 보수에 관한 항목별 내용과 작성자 정보가 포함된 보고서의 작성과, 작성된 보고서를 모니터링부재로 송신할 수 있는 앱(APP)을 모바일 단말의 디스플레이(도시되지 않음)에 출력한다.
근거리 단말 통신부(530)는 현장에 설치된 다 수개의 와이파이(WiFi) 단말(예를 달면, 슬레이브 단말)과 근거리 무선통신으로서 어플구동부(520)에 의해 작성된 보고서 및 기타 신호를 송수신한다.
제어부재(100)는 태양광 패널의 회전각을 연산하여 각 태양광 패널 그룹(210, 220, 230, 240)을 순차적으로 정회전 및 역회전 하도록 제어하고, 태양광 패널 그룹(210, 220, 230, 240)의 고장 여부를 감시하여 모니터링부재(400)로 고장감지 경보를 송신한다.
이를 위하여 제어부재(100)는 날짜 및 시간대별 통계화된 태양각 데이터와 일자별 일몰시간과 일출시간 정보와, 모바일 단말(500)의 고유 식별정보와, 고장감지정보와 모니터링부재(400)와의 송수신 데이터 및 로그정보가 저장되는 저장부(120)와, 위도 및 경도정보 및 시간을 포함하는 위성정보를 수신하는 위성정보 수신부(130)와, 위성정보 수신부(130)의 위성정보와 통계화된 태양각 데이터를 이용하여 시간별 태양각(X)을 산출하는 태양각 연산부(140)와, 모니터링부재(400)와 통신하는 통신부(170)와, 와이파이(WiFi) 단말로 구성된 근거리 무선 통신부(170)와, 모바일 단말(500)과 엔에프씨 통신하는 엔에프씨 리더(NFC READER)(190)와, 각 태양광 패널 그룹을 회전시키는 하나 이상의 축구동부(150)와, 태양광 패널 그룹별 별 회전각(α)을 감지하는 회전감지부(160)와, 저장부(120) 내지 엔에프씨 리더(NFC READER)(190)를 제어하는 제어부(110)를 포함한다.
저장부(120)는 모니터링부재(400)로부터 수신된 통계 데이터와, 모바일 단말(500)의 고유 식별정보와, 고장감지정보와, 모니터링부재(400)와의 통신 로그정보와, 축전부재(300)의 축전정보를 포함하여 저장한다.
위성정보 수신부(130)는 위성정보를 수신한다. 여기서, 위성정보는 위도와 경도 및 현재 시간을 포함한다.
태양각 연산부(140)는 위성정보 수신부(130)로부터 수신된 위도 및 경도와 현재 시간을 참조하여 통계 데이터에서 태양각(X)을 검색하여 출력한다. 여기서 태양각 연산부(140)는 통계 데이터와 실제 태양각 간의 오차를 보정 하기 위하여 오프셋(OFF-SET) 범위(예를 들면, ± 1°)를 포함하여 태양각(X)을 산출하는 것이 바람직하다. 즉, 실제 태양각(X)은 태양광 패널(211, 221)이 수평으로 유지되었을 경우를 기준으로 하여 23°라 하면, 태양각 연산부(140)는 옵셋 범위를 추가하여 22~24°의 범위를 갖는 태양각(X)을 산출한다.
축구동부(150)는 하나 이상으로서 각 태양광 패널 그룹(210~240)을 회전시킨다. 예를 들면, 제1축구동부(151)는 제1열에 정렬된 제1태양광 패널 그룹(210)에 연결된 제1회전축(152)를 회전시켜 제1태양광 패널그룹(210)을 일괄 회전시킨다. 또한, 제2축구동부(151')는 제2열에 정렬된 제2태양광 패널 그룹(220)에 연결된 제2회전축(152')를 회전시킨다. 여기서, 회전구동부(150)는 회전축(162, 152')을 구동시키는 모터 또는 실린더를 포함할 수 있다.
회전감지부(160)는 축구동부(150)의 회전각(α)도를 측정하기 위한 각도센서(162)와, 축구동부(150)의 구동중, 예를 들면, 회전축(152, 152')에 설치되어 회전축의 회전수 및/또는 회전범위를 감지하는 엔코더(163)중 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기서 각도센서(162)는 각 태양광 패널(211, 221)에 일괄적으로 설치되거나, 또는 각 그룹별로 선택된 태양광 패널(211, 221)에 설치될 수 있다.
또한, 엔코더(163)는 각 태양광 패널 그룹(210~240)을 구동시키는 회전축에 연결되는 모터 구동축 또는 회전축(152, 152')별로 설치된다.
또한, 회전감지부(160)는 각도센서(162) 또는 엔코더(163)의 회전감지 신호로서 각 태양광 패널(211, 221) 및/또는 그룹의 회전각(α)을 산출하여 제어부(110)에 출력하고, 각 축구동부(150)의 회전각(α)을 비교하여 고장 발생을 감지하는 비교모듈(161)을 포함한다.
따라서, 회전감지부(160)는 각 축구동부(150)의 회전각(α)을 감지하여 제어부(110)에 출력한다. 이때, 회전감지부(160)는 전체 축구동부(150)의 회전각(α)을 비교하여 축구동부(150)의 고장 여부를 확인할 수 있다.
즉, 전체 축구동부(150)중 적어도 하나 이상(예를 들면, 마지막 열의 제N태양광 패널 그룹을 제외한 나머지 그룹)은 제어부(110)의 제어에 의하여 동일 회전각(α)으로 회전된다. 따라서, 회전감지부(160)는 마지막 열을 제외한 나머지 축구동부(150)의 회전각(α)을 각각 산출 및 비교하여 차이가 발생된 축구동부(150)의 고장을 경보할 수 있다.
통신부(170)는 모니터링부재(400)와 통신을 수행한다. 이를 위하여 통신부(170)는 인터넷선을 통한 인터넷 통신모뎀(171)과, 전력선을 이용한 통신이 가능한 전력선 통신모뎀(172)중 어느 하나를 포함한다. 바람직하게로는 전력선을 이용한 통신망을 구축하면, 현장에 별도의 통신케이블을 시설할 필요가 없기 때문에 시공비용을 절감시킬 수 있다.
근거리 통신부(180)는 전력선 통신이 가능한 와이파이(WiFi) 단말로서, 구체적으로는 마스터 단말(181)과, 마스터 단말(181)에 전력선으로 순차 연결되는 하나 이상의 슬레이브 단말(182, 182', 182'', 182''')을 포함한다.
마스터 단말(181)과 슬레이브 단말(182, 182', 182'', 182''')은 발전부재(200)와 축전부재(300)간에 시설되는 전력선, 또는 외부 전력계통이나 축전부재(300)에서 연결되어 현장의 조명이나 제어부재(100)의 구동 전원을 전달하기 위하여 설치되는 전력선을 통하여 연결될 수 있다.
엔에프씨 리더(NFC READER)(190)는 엔에프씨 태그(NFC TAG)(510)에 기록된 모바일 단말(500)의 고유 식별정보를 수신하여 제어부(110)에 출력한다.
제어부(110)는 태양각 연산부(140)에서 산출된 태양각(X)을 확인하여 음영이 발생되지 않는 태양광 패널(211, 221)의 회전각(α)을 산출한다. 여기서 회전각은, 도 3에 도시된 바와 같이, 태양각(X)과 태양광 패널(211, 221)간의 간격(D)와 태양각(X) 패널의 폭(W)으로 산출될 수 있다.
즉, 본 발명은 종래의 트래킹(TRACKING) 장치와 달리 센서에 의한 감지로 회전각 및 태양각을 산출하는 것이 아닌 수치적인 연산을 통하여 태양각 패널(211, 221)의 회전각을 산출한다.
따라서, 제어부(110)는 산출된 회전각을 통하여 축구동부(150)를 회전시킨다. 이때, 제어부(110)는 회전감지부(160)로부터 축구동부(150)의 회전각(α)을 실시간으로 수신하여 목표 회전각(α)의 도달 여부를 확인할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 태양각 연산부(140)의 태양각(X)과, 지피에스의 위성정보를 통하여 설정된 일출 및 일몰시간에 해당되면, 축구동부(150)를 태양의 회전방향과 반대 방향으로 회전시키는 백트래킹(BACK TRACKING)을 실시한다. 이와 같은 백트래킹은 태양광 패널(211, 221)을 태양의 회전방향과 반대 방향으로 역회전 시켜 태양과 지면이 수평상태로 되는 시점에서 태양광 패널(211, 221)을 수평으로 유지하도록 조절한다.
종래에는 일출과 일몰시에 태양 위치대로 태양광 패널(211, 221)을 정회전 시킴에 따라 최대 회전각(α)이 커지게 됨에 따라 최대 음영의 거리 역시 길어지게 된다.
따라서, 종래에는 최대 음영의 거리가 길어짐에 따라 앞열과 뒷열의 패널간 간격(D)을 보다 확장시켜야 되기에 한정된 면적에 설치가능한 패널의 숫자를 적게 배치할 수 밖에 없다.
또는, 종래에는 상기와 같은 공간의 활용도가 낮은 단점 때문에 일출과 일몰시간에는 태양광 발전을 포기하기도 하였다.
하지만, 본 발명은 일출과 일몰시 한정된 시간 구간동안 태양의 회전방향과 반대 방향으로 태양광 패널을 회전시켜 태양의 위치를 추적함에 따라 태양광 패널(211, 221)의 최대 회전각과 음영의 거리를 단축시킬 수 있고, 일몰구간(C)의 경우에 궁극적으로 수평으로 유지되기에 지면과 태양이 수평각을 유지하는 범위라 할지라도 음영이 발생되지 않도록 한다. 보다 구체적인 설명은 후술한다.
또한, 제어부(110)는 회전감지부(160)의 비교모듈(161)로부터 고장감지 신호가 수신되면, 통신부(170)를 이용하여 모니터링부재(400)에 고장경보를 송신하도록 제어한다.
또한, 제어부(110)는 엔에프씨 리더(NFC READER)(190)로부터 설정된 고유 식별정보가 수신되면, 해당 고유 식별정보를 확인하여 모바일 단말(500)의 근거리 무선 통신을 지원하도록 근거리 무선통신부(170)와 통신부(170)를 제어한다. 즉, 근거리 무선 통신부(170)는 모바일 단말(500)로부터 송신된 작업 보고서를 수신하여 통신부(170)로 출력하고, 통신부(170)는 모니터링부재(400)로 중계한다.
본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 방법은 상기와 같은 구성을 통하여 달성될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 하기에서 첨부된 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 방법을 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 백트래킹 방법은 태양각(X)을 수치적 계산으로 산출하여 태양광 패널(211, 221)을 트래킹하는 트래킹 모드 단계(S100)와, 태양광 패널(211, 221)의 회전각(α)을 확인하여 고장 여부를 감시하는 고장감시단계(S200)와, 모바일 단말(500)과 모니터링부재(400)간의 통신을 지원하는 모바일 단말(500)의 통신지원모드(S300)를 포함한다.
트래킹 모드 단계(S100)는 제어부(110)가 위성정보와 통계데이터를 참조하여 산출된 태양각(X)에 따라 각 태양광 패널 그룹(210~240)을 일괄 또는 선택적으로 제어하는 단계이다. 여기서, 본 발명의 트래킹모드 단계(S100)는 위성정보 수신부(130)의 위성 정보와 날짜별 시간대별로 통계화된 태양각(X) 정보를 근거로 하여 태양광 패널(211, 221)의 회전각(α)을 제어할 수 있다.
이와 같은 트래킹 모드 단계(S100)는 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 트래킹 모드 단계의 순서도, 도 6은 본 발명의 태양광 트래킹 과정을 간략 도시한 도면, 도 7은 본 발명의 백트래킹 과정을 상세 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 트래킹모드 단계(S100)는 위성정보 확인단계(S110)와, 위성정보에 따른 현재 날짜와 시간대별로 태양각을 통계 데이터를 통하여 산출하는 태양각 산출단계(S120)와, 일출구간(A)에서 설정된 태양각(X) 별로 태양광 패널(211, 221)을 백트래킹 제어하는 일출구간 제어단계(S130)와, 정오구간(B)에서 설정된 태양각(X)별로 태양광 패널(211, 221)을 트래킹 제어하는 정오구간(B) 제어단계(S140)와, 일몰구간(C)에서 설정된 태양각(X) 별로 백트래킹 제어하는 일몰구간(C) 제어단계(S150)와, 태양광 패널을 수평상태로 유지시키는 수평 유지단계(S160)를 포함한다.
위성정보 확인단계(S110)는 제어부(110)가 위성정보 수신부(130)로부터 위도와 경도 및 시간이 포함된 위성정보를 수신하는 단계이다. 위성정보 수신부(130)는 제어부(110)의 제어에 의하여 현재 시간이 포함된 위성정보를 수신하여 제어부(110)에 출력한다.
태양각 산출단계(S120)는 제어부(110)가 날짜 및 시간대별로 통계 데이터중에서 현재 날짜와 시간에 일치되는 태양각(X)을 수신하는 단계이다. 태양각 연산부(140)는 제어부(110)의 제어에 의하여 현재 날짜 및 시간대에 해당되는 태양각(X)을 산출한다. 즉, 태양각 연산부(140)는 저장부(120)에 저장된 통계데이터 중에서 현재 날짜 및 시간대에 일치된 태양각을 검색하여 제어부(110)에 출력한다.
일출구간 제어단계(S130)는 제어부(110)가 일출구간으로 설정된 시간(예를 들면, 오전 07:00~10:30), 태양각(X)(0~25°)중 어느 하나의 범위에 해당 되면, 태양광 패널(211, 221)을 백트래킹 제어하는 단계이다.
여기서 백 트래킹은 태양의 회전방향과 반대 방향으로 회전되면서 태양의 위치를 추적하는 과정을 의미하며, 일출구간(A)은 시간 또는 태양각(X)으로서 설정된다.
이때, 제어부(110)는 태양광 패널(211, 221)을 도 7의 (a) 단계부터 (h) 단계로 진행되도록 축구동부(150)를 순차적으로 제어한다. 즉, 제어부(110)는, 예를 들면, 제1축구동부(151)와 제2축구동부(151')를 태양각(X)에 따라 설정된 회전각(α)으로 회전되도록 시간대별로 순차 제어하여 (a)단계의 수평상태에서 (h)단계의 최대 회전각(α)까지 순차적으로 회전시킨다.
여기서, 본 발명은 일출구간(A)에서 최대 회전각(α)이 종래에 비하여 감축된다. 만약, 태양광 패널(211, 221)의 회전각(α)이 크다면, 앞쪽의 제1태양광 패널(211)가 최대 회전각에 도달될 경우 발생된 음영의 최대 길이가 길어짐에 따라 제1태양광 패널(211)과 제2태양광 패널(221)간의 거리(D)가 증가되어야 한다.
하지만, 본 발명은 태양광 패널(211, 221)을 태양의 회전 방향과 반대방향으로 백트래킹 시킴에 따라 태양광 패널(211, 221)이 최대 회전각(α)이 종래에 비하여 적기에 최대 음영 길이가 보다 작다.
그러므로, 본 발명은 앞뒤쪽 태양광 패널(211, 221)간의 거리(D)를 단축시킬 수 있어 면적 대비 설치 가능한 태양광 패널(211, 221)의 숫자를 증가시킬 수 있다.
정오구간(B) 제어단계(S140)는 제어부(110)가 설정된 시간(예를 들면, 10:30~15:30) 범위, 태양각(X)(예를 들면, 25~155°) 및 최대 회전각중 어느 하나에 해당 되면 태양의 회전방향과 동일한 방향으로 트래킹하도록 제어하는 단계이다.
제어부(110)는 설정된 조건에 따라 일출구간(A)에서 정오구간(B)으로 시간이 변화되면, 일출구간(A)과 달리 태양의 회전방향과 동일한 방향으로 태양광 패널(211, 221)을 회전하도록 제어한다. 따라서, 태양광 패널(211, 221)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 최대 회전각(α)에서 태양의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되면서 회전각(α)이 점차 감소 되다가 태양각(X)이 90°에서 수평으로 유지된 후 다시 회전각(α)이 상승된다.
일몰구간(C) 제어단계(S150)는 제어부(110)가 설정된 시간(예를 들면, 15:30~17:30), 태양각(X)(예를 들면, 155~180°) 또는 정오구간(B)(B)에서의 최대 회전각중 어느 하나에 해당 되면 태양광 패널(211, 221)을 태양과 반대 방향으로 회전시키는 단계이다.
제어부(110)는 태양각 연산부(140)로부터 연산된 태양각(X)과 위성정보 수신부(130)의 위성정보를 통하여 일몰구간(C)이 확인되면, 축구동부(150)를 제어하여 태양광 패널(211, 221)을 태양의 회전방향과 반대 방향으로 회전시킨다. 이는 도 7에서 (h)단계에서 (a) 단계의 순서로 진행되는 것으로서 상술한 일출구간(A)과 역순으로서 진행된다. 즉, 제어부(110)는 일몰구간(C)에서 태양광 패널(211, 221)을 최대 회전각(α)에서 수평각으로 순차적으로 회전시킨다.
수평유지단계(S160)는 제어부(110)가 설정된 일몰구간(C)이 경과 되면 수평상태로 유지되는 단계이다. 여기서 제어부(110)는 태양각(X) 또는 설정된 시간, 또는 설정된 최소 회전각중 어느 하나의 조건에 따라 진행될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 태양의 위치에 따라 태양광 패널(211, 221)을 회전시키는 과정에서 태양의 회전방향과 일치되거나 반대방향으로 회전시킴에 따라 태양광 패널(211, 221)간에 음영의 최대 거리를 단축시킬 수 있다. 특히, 일출 및 일몰구간(C)과 같이 태양의 위치가 낮은 시간 동안 태양광 패널(211, 221)의 최대 회전각(α)을 감소시킬 수 있어 음영의 최대 거리를 단축시킬 수 있어 일몰과 일출 시간에도 태양광 발전이 가능하다.
고장감지 모드 단계(S200)는 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 발명에서 고장감지 모드 단계를 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 고장감지 모드 단계(S200)는 제어부(110)가 태양광 패널(211, 221)을 일출구간 내지 일몰구간(A~C) 동안 태양광 패널(211, 221)을 회전시키는 태양광 패널 회전단계(S210)와, 태양광 패널 회전단계(S210)에서 회전되는 태양광 패널(211, 221)의 각 그룹(210~240)별 회전각(α)을 수신하는 회전각(α) 수신단계(S220)와, 각 태양광 패널 그룹(210~240)의 회전각(α)중에서 불일치 신호가 수신되는지를 판단하는 불일치 판단단계(S230)와, 불일치 신호가 수신되면 고장경보를 모니터링부재(400)로 송신하는 송신단계(S240)를 포함한다.
태양광 패널 회전단계(S210)는 제어부(110)가 축구동부(150)를 제어하여 태양각(X)별로 산출된 회전각(α)으로 태양광 패널(211, 221)을 회전시키는 단계이다. 여기서 축구동부(150)는 다 수개로서 각각 하나의 태양광 패널 그룹(210~240)을 제어부(110)의 제어에 의하여 설정되 회전각(α)으로 회전시킨다. 예를 들면, 제1태양광 패널 그룹(210)은 제1축구동부(150)의 구동에 의하여 회전되고, 제2태양광 패널 그룹(220)은 제2축구동부(150)의 구동에 의하여 회전된다.
회전각 수신단계(S220)는 제어부(110)가 회전감지부(160)로부터 각 태양광 패널 그룹(210, 220, 230, 240)의 회전각(α)을 수신하는 단계이다. 바람직하게로는 회전감지부(160)의 비교모듈(161)은 다 수개의 태양광 패널 그룹(210~240)의 회전각(α)에 대한 평균값 또는 설정된 회전각(α)으로 회전되었음을 알리는 정상 또는 에러신호로 송신할 수 있다.
이때, 비교모듈(161)은 각도센서(162) 또는 엔코더(163)의 회전감지신호를 수신하여 이에 대한 평균값을 연산하거나, 제어부(110)의 제어신호에 포함된 회전각(α)에 도달되었는지 또는 도달되지 못하였는지를 비교하여 제어부(110)에 송신한다.
따라서, 제어부(110)는 회전감지부(160)의 회전각(α) 감지신호를 수신하여 축구동부(150)를 순차적으로 회전 또는 정지시켜 목표 회전각(α)으로 태양광 패널(211, 221)을 회전시킨다.
불일치 판단단계(S230)는 제어부(110)가 회전감지부(160)로부터 불일치 신호가 수신되는 지를 판단하는 단계이다. 태양광 패널 그룹들중 적어도 하나 이상(예를 들면, 마지막 열의 태양광 패널 그룹을 제외한 나머지 태양광 패널 그룹(210, 220, 230)은 제어부(110)의 제어에 의하여 동일한 회전각(α)으로 제어된다. 따라서, 각 태양광 패널 그룹(210~240)별 회전각(α)은 정상 동작할 경우에 동일한 범위로 감지된다.
이중에서 적어도 하나의 태양광 패널 그룹에서 축구동부(150)의 고장 또는 이물질이 모터의 구동축 또는 회전축(152, 152')에 끼워지는 등의 이상상황으로 인하여 정상적인 회전이 이루어지지 않았다면, 다른 정상 동작한 태양광 패널 그룹의 회전각(α)과 차이가 발생된다.
따라서, 비교모듈(161)은 각 태양광 패널 그룹(210~240)의 회전각(α)을 확인하여 상호 비교 또는 제어부(110)의 제어에 따라 설정된 회전각(α)과 비교하여 차이가 발생되면, 해당 태양광 패널 그룹 및/또는 축구동부(150)의 고장 및/또는 이상 경보신호를 제어부(110)에 출력한다.
고장송신단계(S240)는 제어부(110)가 회전감지부(160)로부터 고장 및/또는 이상감지신호가 수신되면, 전력선 통신모뎀(172) 또는 인터넷 통신모뎀(171)을 구동시켜 모니터링부재(400)로 고장경보를 송신하는 단계이다.
바람직하게로는 인터넷 통신에 의한 통신망을 구축하기 위해서는 별도의 통신케이블을 시공해야되나, 전력선 통신에 의한 통신망의 구축시에는 이와 같은 별도 통신 케이블의 시공이 필요하지 않아 비용면에서 경제적이다.
또한, 더욱 바람직하게로는 현장에 출동한 관리자의 모바일 단말(500)과 모니터링부재(400)간의 통신을 지원하기 위하여 현장에 구축되는 근거리 통신망 역시 전력선 통신으로 구축하는 것이 바람직하다.
그러므로, 제어부재(100)의 근거리 통신부(180)는 양방향 전력선 통신을 위하여 하나의 마스터 단말(181)과 마스터 단말(181)에 연결되는 다 수개의 슬레이브 단말(182, 182', 182'', 182''')로서 근거리 통신망을 구축하되, 마스터 단말(181) 및 슬레이브 단말(182, 182', 182'', 182''')은 전력선 통신이 가능한 와이파이(WiFi) 단말로 설치된다.
모바일 단말(500)의 통신지원 모드 단계(S300)는 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 모바일 단말(500)의 통신지원 모드 단계를 도시한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 모바일 단말(500)의 통신지원 모드 단계(S300)는 대기단계(S310)와, 모바일 단말(500)의 고유 식별정보를 수신하는 식별정보 수신단계(S320)와, 수신된 고유 식별정보가 유효 정보인지를 판단하는 유효정보 판단단계(S330)와, 유효한 고유 식별정보가 수신되면 마스터 단말(181)을 구동시켜 모바일 단말(500)의 통신을 지원하는 마스터 단말 구동단계(S340)를 포함한다.
대기단계(S310)는 제어부(110)가 엔에프씨 리더(NFC READER)(190)로부터 고유 식별정보가 수신되는 지를 대기하는 단계이다. 고유 식별정보는 모니터링부재(400)로부터 발급된 식별코드로서 모바일 단말(500)에서 설치되는 애플리케이션에 포함된다. 즉, 모바일 단말(500)은 모니터링부재(400)에서 운용되는 앱서버(도시되지 않음)로부터 다운로딩된 애플리케이션(APPLICATION)을 어플구동부(520)로 실행시킨다. 이때, 고유 식별정보는 엔에프씨 태그(NFC TAG)(510)에 기록된다.
아울러, 모바일 단말(500)은 애플리케이션(APPLICATION)을 실행시켜 앱(APP)을 설치하고, 앱을 통하여 현장에서의 작업현황에 대한 보고서를 입력하여 모니터링부재(400)로 송신한다. 즉, 모바일 단말(500)은 별도의 보고서를 작성하지 않더라도 작업결과나 고장 유무 등에 대한 보고서 툴(TOOL)을 앱을 통하여 제공할 수 있다.
식별정보 수신단계(S320)는 제어부(110)가 엔에프씨 리더(NFC READER)(190)로부터 고유 식별정보를 수신하는 단계이다. 작업자는 상술한 고장감지 모드 단계에서 제어부재(100)로부터 송신된 고장경보를 모니터링부재(400)로부터 메세지가 수신하면 현장으로 출동한다. 이때, 모바일 단말(500)은 어플구동부(520)를 구동시켜 자신의 디스플레이에 출력된 앱화면을 통하여 모니터링부재(400)로부터 수신된 메세지를 출력한다.
따라서, 현장에 출동한 작업자는 고장 유무나 이상상황에 대한 작업을 진행한 뒤 또는 그 이전에 자신의 모바일 단말(500)을 엔에프씨 리더(NFC READER)(190)에 태깅한다. 그러므로, 엔에프씨 리더(NFC READER)(190)는 모바일 단말(500)의 엔에프씨 태그(NFC TAG)(510)에 기록된 고유 식별정보를 수신하여 제어부(110)로 출력한다.
유효정보 판단단계(S330)는 제어부(110)가 모바일 단말(500)로부터 송신된 고유 식별정보와 저장된 고유 식별정보를 비교하여 수신된 고유 식별정보가 유효 정보인지를 판단하는 단계이다. 제어부(110)는 엔에프씨 리더(NFC READER)(190)로부터 수신된 고유 식별정보를 저장부(120)에 저장된 정보와 비교하여 유효정보 여부를 판단한다.
마스터 단말 구동단계(S340)는 제어부(110)가 모바일 단말(500)의 고유 식별정보가 유효 정보로 판단되면, 마스터 단말(181)을 구동시켜 모바일 단말(500)의 통신을 지원하는 단계이다. 마스터 단말(181)은 전력선을 통하여 제어부(110)의 제어신호가 수신되면, 온 되어 각 슬레이브 단말(182, 182', 182'', 182''')을 웨이크 온한다. 즉, 각각의 슬레이브 단말(182, 182', 182'', 182''')은 마스터 단말(181)의 호출이 있기 전까지 오프 또는 대기상태로 유지되며, 마스터 단말(181)의 호출에 따라 웨이크온 되면서 모바일 단말(500)의 통신을 지원한다.
마스터 단말(181) 및 슬레이브 단말(182, 182', 182'', 182''')은 현장에 설치된 전력선으로 연결되며, 전력선 통신 가능한 와이파이(WiFi) 단말기이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 일출 및 일몰구간(A, C)에서 태양광 패널(211, 221)을 백트래킹함에 따라 음영의 최대 길이를 결정할 수 있는 태양광 패널(211, 221)의 최대 회전각(α)을 종래에 비하여 단축시킬 수 있어 음영의 최대 길이가 짧아질 수 있어 앞뒤 태양광 패널(211, 221)간의 간격을 좁힐 수 있고, 동일 열로서 정렬되는 각 태양광 패널 그룹의 회전각(α)을 상호 비교하여 고장을 감지할 수 있다.
또한, 본 발명은 전력선 통신이 가능한 와이파이(WiFi) 단말을 현장에 설치하여 작업자와 모니터링부재(400)간의 통신을 지원할 수 있고, 앱으로서 현장에서 작업을 진행했던 보고서를 작성 및 송신함에 따라 작업자가 현장에서 작업결과를 보고할 수 있어 관리가 용이한 것을 특징으로 한다.
100 : 제어부재 110 : 제어부
120 : 저장부 130 : 위성정보 수신부
140 : 태양각 연산부 150, 151, 151' : 축구동부
152, 152', 152'' : 회전축 160 : 회전감지부
161 : 비교모듈 162: 각도센서
163 : 엔코더 170 : 통신부
171 : 인터넷 통신모뎀 172 : 전력선 통신모뎀
180 : 근거리 통신부 181 : 마스터 단말
182, 182', 182'', 182''' : 슬레이브 단말
190 : 엔에프씨 리더(NFC READER) 200 : 발전부재
210, 220, 230, 240 : 태양광 패널 그룹
211, 221 : 태양광 패널
300 : 축전부재 400 : 모니터링부재
500 : 모바일 단말 510 : 엔에프씨 태그(NFC TAG)
520 : 어플구동부 530 : 근거리 단말 통신부

Claims (6)

  1. 태양광을 전기 에너지로 변환시켜 출력하는 발전부재;
    날짜와 시간대별로 통계화된 태양각 데이터에서 위성 정보에 포함된 현재 날짜와 시간에 일치되는 태양각(X)을 산출하여 태양광 패널 그룹의 회전을 제어하는 제어부재;
    발전부재에서 발전된 전기에너지를 저장하는 축전부재;
    원격지에서 제어부재 및 발전부재를 모니터링하는 모니터링부재; 및
    보수 및 유지를 위한 보고서의 작성 및 송신 가능한 앱(APP)이 설치된 모바일 단말을 포함하고,
    제어부재는
    하나 이상의 태양광 패널로서 그룹화된 복 수개의 태양광 패널 그룹별로 설정된 거리(D) 만큼 이격 되어 정렬되는 복 수개의 태양광 패널 그룹을 위성정보와, 날짜 및 시간대별로 통계화된 태양각 데이터와, 태양광 패널 그룹간 거리(D)와 태양각(X) 및 태양광 패널의 폭(W)을 이용하여 뒤쪽에 정렬된 태양광 패널 그룹에 음영이 발생 되지 않는 회전각을 실시간 산출하여 태양광 패널 그룹을 태양각 및 최대 회전각중 어느 하나로 설정된 일출과 일몰구간에서 태양의 회전방향과 반대방향으로 회전시켜 태양광 패널 그룹을 실시간 회전시키는 트래킹 모드 단계;
    태양광 패널 그룹의 고장여부를 감시하는 고장감시 모드 단계; 및
    모바일 단말의 근거리 통신지원모드 단계를 포함하고,
    트래킹 모드 단계는
    일출구간에서 태양광 패널을 수평상태에서 태양의 회전방향과 반대 방향으로 회전되도록 태양광 패널 그룹을 제어하는 일출구간 제어단계;
    일출구간 제어단계에서 태양광 패널이 설정된 최대 회전각에 도달되면, 태양광 패널 그룹을 태양의 회전방향과 일치되도록 회전시키는 정오구간 제어단계; 및
    정오구간에서 최대 회전각에 도달되면, 태양의 회전방향과 반대 방향으로 태양광 패널을 회전시켜 지면과 수평을 유지할 때까지 회전시키는 일몰구간 제어단계를 포함하고,
    고장감시 모드 단계는
    태양광 패널 그룹별로 연결되는 각 회전축을 회전시키는 태양광 패널 회전단계;
    태양광 패널 회전단계에서 각 태양각 패널 그룹별 회전각을 감지 및 비교하여 불일치된 회전각 감지신호가 수신되는 지를 판단하는 불일치 판단단계; 및
    불일치 판단단계에서 태양광 패널 그룹중 어느 하나의 회전각이 다른 태양광 패널 그룹의 회전각과 상이하다면 고장경보를 원거리에 위치된 모니터링 부재에 송신하는 송신단계;를 포함하고,
    근거리 통신 지원 모드 단계는
    모바일 단말과 엔에프씨 통신을 통하여 수신된 고유 식별정보를 수신하는 식별정보 수신단계;
    식별정보 수신단계에서 수신된 고유 식별정보가 저장된 고유 식별정보에 해당되는 지를 판단하는 유효 정보 판단단계; 및
    유효 정보 판단단계에서 모바일 단말로부터 수신된 고유 식별정보가 유효 정보이면, 다 수개의 슬레이브 단말과 전력선 통신으로 연결된 마스터 단말을 구동시켜 모바일 단말과 원거리의 모니터링 부재간의 통신을 지원하는 마스터 단말 구동단계;를 포함하고,
    마스터 단말 구동단계는
    마스터 단말과 슬레이브 단말은 와이파이 단말로서 축전부재와 외부 전력계통중 적어도 하나에 연결되거나, 축전부재 또는 외부 전력계통에서 현장의 조명이나 제어부재로 전원을 공급하도록 연결되는 전력선으로 통신 연결되고,
    마스터 단말은 전력선을 통하여 제어부재의 제어신호가 수신되면, 온 되어 다 수개의 슬레이브 단말을 웨이크 온(WAKE-ON)하고,
    각 슬레이브 단말들은 마스터 단말의 호출이 있기 전까지 오프 또는 대기상태로 유지되며, 마스터 단말의 호출에 따라 웨이크온 되면서 모바일 단말의 통신을 지원하고,
    모바일 단말은
    제어부재로부터 무선 통신 사용권한에 필요한 고유 식별정보가 저장되는 엔에프씨 태그(NFC TAG);
    보고서 작성이 가능한 애플리케이션(APPLICATION)을 구동시키는 어플구동부; 및 와이파이 단말과 무선통신하는 근거리 단말 통신부;를 포함하고,
    애플리케이션(APPLICATION)은 고장 발생시 수리 또는 보수나 유지관련 작업항목을 포함하는 보고서 툴(TOOL)인 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 백트래킹 방법.
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