KR101751907B1 - Apparatus for generating power with tracking path of sun and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 추적형 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 추적형 태양광 발전장치는 태양광 패널부; 축적된 탄성 에너지에 의하여 일방향으로 회전하는 탄성 회전부; 상기 탄성 회전부의 회전력을 상기 태양광 패널부에 전달하는 연결 기어부; 상기 탄성 회전부로부터 공급되는 회전력의 회전방향을 제어하는 방향 전환부; 상기 태양광 패널부의 회동을 제어하는 제어부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 모터를 상시 구동하지 않고 태양광 패널을 상시 제어할 수 있는 추적형 태양광 발전장치가 제공된다.[0001] The present invention relates to a tracking type photovoltaic power generation device, and a tracking type photovoltaic power generation device according to the present invention includes a solar panel part; An elastic rotating part rotating in one direction by the accumulated elastic energy; A connecting gear portion for transmitting rotational force of the elastic rotation portion to the solar panel portion; A direction switching unit for controlling a rotating direction of a rotational force supplied from the elastic rotation unit; And a control unit for controlling the control unit to control the rotation of the solar panel unit.
According to the present invention, there is provided a tracking type solar power generation device capable of always controlling a solar panel without always driving the motor.
Description
본 발명은 추적형 태양광 발전장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로서, 태양의 고도에 따라 경사각을 달리하는 추적형 태양광 발전장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tracking type photovoltaic power generation apparatus and a control method thereof, and more particularly, to a tracking type photovoltaic power generation apparatus having an inclination angle according to an altitude of the sun and a control method thereof.
통상적으로, 태양광 추적 장치는 태양의 고도각과 방위각을 측정하거나 시간에 맞추어 미리 프로그램된 방법에 따라 태양열 집열장치나 태양광 발전장치의 집광판이 태양을 추적하여 집광판에 태양광이 수직방향으로 입사할 수 있도록 하기 위한 장치이다.Typically, the solar tracking device measures the altitude and azimuth angle of the sun or, depending on time, tracks the sun through the solar collectors or photovoltaic devices according to pre-programmed methods, .
여기서 집광판은 태양광으로부터 열에너지를 얻는 태양광 집열 판넬이나 태양광으로부터 전기에너지를 얻는 태양광 발전 판넬 등과 같이 태양광을 흡수하기 위한 판형상의 판넬을 모두 포함하는 개념이다.Here, the light collecting plate is a concept including both a solar collecting panel for obtaining heat energy from the sunlight and a solar panel for obtaining electric energy from the sunlight, and a plate-shaped panel for absorbing sunlight.
종래의 추적형 태양광 장치에서는 모터를 상시 구동하여 집광판의 경사각도를 조절하고 있다. 이러한 경우에는, 모터 구동에 사용되는 에너지 소모 뿐만 아니라, 모터를 항시 구동함에 따라서 모터의 수명이 단축되고, 그에 따라, 전체적인 태양광 발전 시스템을 유지, 보수하는데 많은 비용 및 시간이 소요되는 치명적인 문제가 있었다.In the conventional tracking type solar cell apparatus, the motor is always driven to adjust the inclination angle of the light collecting plate. In such a case, not only the energy consumption for driving the motor but also the life of the motor is shortened as the motor is always driven, thereby causing a serious problem that it takes a lot of time and cost to maintain and repair the entire solar power generation system there was.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모터를 상시 구동하지 않고 태양광 패널을 상시 제어할 수 있는 추적형 태양광 발전장치 및 이의 제어방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a tracking type photovoltaic generation apparatus and a control method thereof that can always control a solar panel without driving the motor at all times.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 태양광 패널부; 축적된 탄성 에너지에 의하여 일방향으로 회전하는 탄성 회전부; 상기 탄성 회전부의 회전력을 상기 태양광 패널부에 전달하는 연결 기어부; 상기 탄성 회전부로부터 공급되는 회전력의 회전방향을 제어하는 방향 전환부; 상기 태양광 패널부의 회동을 제어하는 제어부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 추적형 태양광 발전장치에 의해 달성된다.According to the present invention, the above object is achieved by a solar panel unit comprising: a solar panel part; An elastic rotating part rotating in one direction by the accumulated elastic energy; A connecting gear portion for transmitting rotational force of the elastic rotation portion to the solar panel portion; A direction switching unit for controlling a rotating direction of a rotational force supplied from the elastic rotation unit; And a control unit for controlling a control unit for controlling the rotation of the solar panel unit.
또한, 상기 탄성 회전부에 연결되며, 상기 탄성 회전부를 타방향을 따라 감아 에너지를 축적시키는 충전부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a charging unit connected to the elastic rotation unit and accumulating energy by winding the elastic rotation unit along the other direction.
또한, 상기 충전부는 사용자가 상기 탄성 회전부를 타방향으로 감아 에너지를 축적시킬 수 있도록 상기 탄성 회전부로부터 연장되는 수동 핸들을 포함할 수 있다.In addition, the charging unit may include a manual handle extending from the elastic rotation unit so that the user can accumulate energy by winding the elastic rotation unit in the other direction.
또한, 상기 충전부는 상기 탄성 회전부를 타방향으로 감아 에너지를 축적시키는 모터를 포함할 수 있다.The charging unit may include a motor that accumulates energy by winding the elastic rotation unit in the other direction.
또한, 상기 방향 전환부는, 상기 탄성 회전부로부터 제공되는 회전력의 회전방향을 그대로 상기 연결 기어부에 전달하는 정방향 기어; 상기 탄성 회전부로부터 제공되는 회전력의 회전방향을 전환하여 상기 연결 기어부에 전달하는 역방향 기어; 상기 정방향 기어 또는 상기 역방향 기어 중 어느 하나를 선택적으로 상기 탄성 회전부와 상기 연결 기어부 사이에 위치시키는 구동부재;를 포함할 수 있다.The direction switching unit may include a forward gear that transmits the rotation direction of the rotational force provided from the elastic rotation unit to the coupling gear unit as it is. A reverse gear for switching the rotation direction of the rotational force provided from the elastic rotation part and transmitting the rotational direction to the connection gear part; And a driving member for selectively placing any one of the forward gear and the reverse gear between the elastic rotation part and the connection gear part.
또한, 상기 태양광 패널부가 정해진 방향으로 회전하도록 상기 제어부는 상기 구동부재를 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the driving member such that the solar panel unit rotates in a predetermined direction.
또한, 상기 탄성 회전부는, 축적된 탄성력으로부터 회전력을 공급하는 탄성부재; 일단이 상기 탄성부재의 중심으로부터 연장되는 회전축; 상기 회전축의 타단에 연결되며, 상기 방향 전환부에 치합되는 작동기어;를 포함할 수 있다.Further, the elastic rotation part may include: an elastic member for supplying rotational force from the accumulated elastic force; A rotating shaft having one end extending from the center of the elastic member; And an operating gear connected to the other end of the rotating shaft and engaged with the direction switching unit.
또한, 상기 충전부는, 상기 작동기어와 치합되는 회동기어; 상기 구동기어가 한방향으로만 회전하도록 회전을 제한하는 일방향 베어링;을 더 포함할 수 있다.In addition, the charging unit may include: a turning gear engaged with the operating gear; And a one-way bearing for restricting rotation so that the drive gear rotates only in one direction.
상기 탄성부재는 태엽일 수 있다.The elastic member may be a spring.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 탄성부재가 축적 탄성력에 의하여 풀리면서 태양광 패널부를 정방향으로 회동시키는 단계; 상기 탄성부재에 축적된 탄성력이 소진되었는지를 판단하는 단계; 상기 탄성부재에 축적된 탄성력이 소진된 경우에 상기 탄성부재를 감아 탄성력을 축적시키는 단계; 상기 태양광 패널부의 회동방향과 상기 탄성부재의 회전방향에 따라 기어를 제어하는 것을 특징으로 하는 추적형 태양광 발전장치의 제어방법에 의해 달성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar panel, comprising the steps of: rotating the solar panel part in a forward direction while the elastic member is disengaged by an accumulative elastic force; Determining whether the elastic force accumulated in the elastic member is exhausted; Winding the elastic member to accumulate the elastic force when the elastic force accumulated in the elastic member is exhausted; And the gear is controlled in accordance with the rotation direction of the solar panel unit and the rotation direction of the elastic member.
본 발명에 따르면, 직접적으로 모터를 사용하지 않고 탄성력이 축적된 탄성부재를 이용하여 태양광 패널을 회동시킴으로써 유지, 보수하는데 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있는 추적형 태양광 발전장치 및 이의 제어방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a tracking type photovoltaic power generation apparatus and a control method thereof, which can reduce the cost and time required for maintaining and repairing a solar panel by rotating the solar panel using an elastic member, Method is provided.
또한, 필요에 따라 정방향 기어와 역방향 기어를 선택적으로 사용함으로써, 태양광 패널의 회동을 중단하지 않고도 탄성부재에 탄성 에너지를 축적시킬 수 있다.In addition, by selectively using the forward gear and the reverse gear as necessary, elastic energy can be accumulated in the elastic member without interrupting the rotation of the solar panel.
또한, 일방향 베어링을 이용하여 탄성부재의 회전 시에 충전부에 손상이 가해지는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the live part from being damaged when the elastic member is rotated using the one-way bearing.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 추적형 태양광 발전장치의 개략적인 사시도이고,
도 2는 도 1의 추적형 태양광 발전장치의 주간 제어방법을 도시한 것이고,
도 3은 도 1의 추적형 태양광 발전장치의 야간 제어방법을 도시한 것이고,
도 4는 도 1의 추적형 태양광 발전장치의 야간에 탄성부재에 탄성력을 충전하는 경우의 제어방법을 도시한 것이다.1 is a schematic perspective view of a tracking type photovoltaic generator according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 shows a daytime control method of the tracking type photovoltaic apparatus of FIG. 1,
3 is a view showing a nighttime control method of the tracking type photovoltaic device of FIG. 1,
Fig. 4 shows a control method in the case where elastic force is applied to an elastic member at night in the tracking type photovoltaic device of Fig. 1;
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 추적형 태양광 발전장치에 대하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a tracking type photovoltaic generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 추적형 태양광 발전장치의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a tracking type photovoltaic generator according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여 설명하면, 본원발명에 따른 추적형 태양광 발전장치는 태양의 고도에 따라서 대향 방향을 전환함으로써 우수한 집광 효율을 가지며, 소비되는 에너지는 최소화하는 장치에 관한 것으로서, 태양광 패널부(110)와 탄성 회전부(120)와 방향 전환부(130)와 연결 기어부(140)와 충전부(150)와 제어부(160)를 포함한다.1, the tracking type photovoltaic power generation apparatus according to the present invention has an excellent condensing efficiency by switching the opposite directions according to the altitude of the sun and minimizes the energy consumed, A
상기 태양광 패널부(110)는 태양광을 집광하는 다수의 집광 유닛이 설치되는 패널 형태의 구조물이다. The solar panel unit 110 is a panel-type structure in which a plurality of condensing units for collecting sunlight are installed.
본 실시예에서 태양광 패널부(110)는 후술하는 탄성 회전부(120)로부터 회전력을 제공받아 회동하며, 태양의 고도에 따라서 최대의 집광량을 확보할 수 있도록 태양광 패널부(110)의 경사각이 조절된다.In this embodiment, the solar panel unit 110 rotates by receiving a rotational force from the
상기 탄성 회전부(120)는 축적되는 탄성 에너지를 회전력으로 변환하여 상술한 태양광 패널부(110)를 회전시키기 위한 것으로서, 탄성부재(121)와 회전축(122)과 작동기어(123)를 포함한다.The
상기 탄성부재(121)는 외력에 의하여 감기면서 탄성력을 축적하고, 축적된 탄성력에 의하여 풀리면서 실질적으로 회전력을 발생시키는 부재이다.The
탄성부재(121)는 감긴 상태로 탄성 에너지를 축적할 수 있는 구조라면 제한되는 것은 아니나, 본 실시예에서 탄성부재(121)는 얇고 가는 띠 모양의 금속판 구조로 감기는 나선형 스프링, 즉, 태엽으로 마련된다.The
본 실시예에 탄성부재(121)로 이용되는 태엽의 전체적인 직경, 금속판의 두께, 금속판의 소재 등은 태양광 패널부(110)의 면적을 고려하여 필요한 회전력을 최종 산출하여 결정하는 것이 바람직하다.In this embodiment, it is preferable that the overall diameter of the spring used as the
상기 회전축(122)은 탄성부재(121)의 회전력을 외부로 전달하기 위한 축으로서, 일단이 태엽의 중심에 장착되고, 타단은 후술하는 작동기어(123)에 장착된다.The
상기 작동기어(123)는 상술한 회전축(122)의 종단부에 장착되고 방향 전환부(130)와 연결되어 탄성부재(121)로부터 발생하는 회전력을 전달하거나, 또는, 충전부(150)로부터 공급되는 회전력을 탄성부재(121) 측으로 전달하기 위한 기어이다. The actuating
상기 스토퍼(미도시)는 작동기어(123)가 회전하는 것을 물리적으로 차단시키는 부재이다. 따라서, 스토퍼가 작동함으로써, 탄성부재(121), 회전축(122), 작동기어(123)가 회전하는 것이 중단된다.The stopper (not shown) is a member that physically blocks the rotation of the
상기 방향 전환부(130)는 상술한 탄성 회전부(120)와 후술하는 연결 기어부(140)의 사이에서 작동하여 탄성 회전부(120)로부터 공급되는 회전력의 회전 방향을 정방향 또는 역방향 중 어느 하나로 제어하기 위한 것으로서, 정방향 기어(131)와 역방향 기어(132)와 구동부재(133)를 포함한다.The
상기 정방향 기어(131)는 작동기어(123)와 연결 기어부(140)에 치합되어 이들을 연결하면서, 탄성부재(121)로부터 공급되는 회전력을 연결 기어부(140)에 전달한다. 이때, 정방향 기어(131)는 탄성부재(121)로부터 공급되는 회전력의 회전 방향을 별도로 전환하지 않고, 그대로 연결 기어부(140) 측에 전달한다.The
본 실시예에서는 평기어와 같이 일반적으로 사용되는 기어가 정방향 기어(131)로 이용될 수 있다.In this embodiment, a generally used gear, such as a spur gear, may be used as the
상기 역방향 기어(132)는 상기 정방향 기어(131)는 작동기어(123)와 연결 기어부(140)에 치합되어 이들을 연결하면서, 탄성부재(121)로부터 공급되는 회전력을 연결 기어부(140)에 전달한다. 이때, 정방향 기어(131)와는 달리 역방향 기어(132)는 탄성부재(121)로부터 공급되는 회전력의 회전 방향을 역방향으로 전환하여 연결 기어부(140) 측에 전달한다.The
본 실시예에서 방향을 전환하기 위한 역방향 기어(132)는 기술분야에서 널리 알려진 구조의 기어를 이용하며, 상세한 설명은 생략한다.In this embodiment, the
이를 정리하면, 탄성부재(121)로부터 동일한 방향의 회전력이 공급되는 경우로 가정할 때, 정방향 기어(131)가 치합되는 경우의 태양광 패널부(110)의 회동방향과 역방향 기어(132)가 치합되는 경우의 태양광 패널부(110)의 회동방향은 서로 반대가 되는 것이다.In summary, assuming that rotational force in the same direction is supplied from the
방향 전환부(130)와 연결 기어부(140)의 사이에 정방향 기어(131)와 역방향 기어(132) 중 어느 하나가 치합되며, 이는 후술하는 제어부(160) 및 구동부재(133)에 의하여 결정된다. 상세히는, 정방향 기어(131)와 역방향 기어(132)는 동축 상에 설치되어 구동부재(133)로부터 인가되는 구동력에 의하여 소정 간격 이동하는 방식에 의하여 작동하게 된다.One of the
상기 구동부재(133)는 정방향 기어(131)와 역방향 기어(132) 중 어느 하나를 방향 전환부(130)와 연결 기어부(140)의 사이에 위치시킴으로써 이들과 치합되도록 구동력을 인가하는 것이다. The driving
본 실시예에서 구동부재(133)는 리니어 모터, 솔레노이드 밸브와 같이 정방향 기어(131)와 역방향 기어(132)를 반복하여 이동시킬 수 있는 것이라면 제한되는 것은 아니다.In this embodiment, the
상기 연결 기어부(140)는 태양광 패널부(110)와 직접적으로 연결되어 이를 회동시키는 기어 구조물이다. The
탄성 회전부(120)로부터 회전력을 제공받을 수 있도록 방향 전환부(130)의 정방향 기어(131) 또는 역방향 기어(132) 중 제어부(160)에 의하여 선택되는 하나와 치합된다. And is engaged with one of the
상기 충전부(150)는 탄성 회전부(120), 구체적으로는, 탄성부재(121)에 축적된 탄성 에너지가 소진된 경우에, 탄성 에너지를 충전시키기 위한 것으로서, 모터(151)와 구동축(152)과 회동기어(153)와 일방향 베어링(154)을 포함한다.The
상기 모터(151)는 탄성부재(121)를 감아 탄성 에너지를 충전시키기 위한 것으로서, 후술하는 구동축(152)과 연결된다. The
한편 별도의 동력원을 이용하여 탄성부재(121)를 감는 방식을 채택할 수도 있지만, 본 실시예의 변형례에서는 구동축(152)에 수동핸들을 부착하고, 사용자가 수동핸들을 직접 회전하는 방식을 이용할 수도 있다. 이러한 경우에는 전력 소모가 전혀 없다는 장점이 있다.Alternatively, a method of winding the
본 실시예의 다른 변형례에서는 구동축(152)에 모터(151)와 수동핸들을 모두 부착하고, 선택되는 어느 하나를 이용하게 할 수도 있다. 즉, 평상시에는 모터(151)를 이용하되 모터(151)가 작동불가인 경우와 같이 응급상황에서는 사용자가 수동핸들을 직접 구동하는 방식으로 탄성부재(121)를 감을 수 있도록 한다. In another modification of this embodiment, both the
상술한 다양한 변형례의 작동 방법에 대하는 후술한다.A method of operating the above-described various modifications will be described later.
상기 구동축(152)은 일단부는 모터(151) 또는 수동핸들로부터 전달되는 회전력의 회전 중심에 설치되고, 타단부는 후술하는 회동기어(153)에 설치된다.One end of the
상기 회동기어(153)는 작동기어(123)와 치합하여 모터(151)(수동핸들)의 회전력을 탄성 회전부(120)에 전달하기 위한 기어이다.The
상기 일방향 베어링(154)은 상술한 회동기어(153)에 설치되어 회동기어(153)가 구동축(152) 상에서 정해진 일방향으로는 자유회전, 즉, 헛돌도록 하고, 타방향으로는 구동축(152)과 함께 회전하도록 회전을 제한하는 것이다.The
작동기어(123)와 회동기어(153)는 항상 치합된 상태를 유지하는데, 탄성부재(121)가 풀리면서 발생하는 회전력이 모터(151) 또는 수동핸들에 전달되는 경우에는 문제가 될 수 있으므로 이러한 경우에는 일방향 베어링(154)이 회동기어(153)가 자유회전을 허용한다.Since the
반대로, 모터(151)나 수동핸들로부터 발생하는 회전력을 탄성 회전부(120)에 전달하는 경우에는 일방향 베어링(154)은 회동기어(153)의 자유회전을 허용하지 않고, 구동축(152)과 회동기어(153)가 일체로 회전하도록 함으로써 회전력이 작동기어(123)에 전달될 수 있는 것이다.The
상기 제어부(160)는 태양광 패널부(110)의 회동을 제어하는 것이다. 제어부(160)를 통한 태양광 패널부(110)의 회동제어 방법에 대하여는 후술한다.The
도 2는 도 1의 추적형 태양광 발전장치의 주간 제어방법을 도시한 것이고, 도 3은 도 1의 추적형 태양광 발전장치의 야간 제어방법을 도시한 것이고, 도 4는 도 1의 추적형 태양광 발전장치의 야간에 탄성부재(121)에 탄성력을 충전하는 경우의 제어방법을 도시한 것이다.FIG. 2 shows a daytime control method of the tracking type photovoltaic apparatus of FIG. 1, FIG. 3 shows a nighttime control method of the tracking type photovoltaic apparatus of FIG. 1, And shows a control method in the case where the
이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 추적형 태양광 발전장치의 제어방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of controlling the tracking type photovoltaic apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.
1. 낮시간(주간)의 제어방법 1. Daytime (weekly) control method
먼저, 도 2를 참조하여, 낮시간(주간)에 태양의 고도에 따라 태양광 패널부(110)를 회동시키는 방법에 대하여 설명한다. 이하, 낮시간에 태양광 패널부(110)가 회동하는 방향을 '정방향'이라 정의하여 설명한다.First, referring to FIG. 2, a method of rotating the solar panel unit 110 according to the altitude of the sun during the daytime (daytime) will be described. Hereinafter, the direction in which the solar panel unit 110 rotates in the daytime is defined as a 'forward direction'.
탄성부재(121)가 충분히 감긴 상태로 탄성 에너지를 축적하고 있는 상태에서, 감겨있는 탄성부재(121)가 풀리면서 회전축(122)이 회전하고, 이와 연결되어 있는 작동기어(123)도 회전한다. 이때, 탄성부재(121)가 풀리면서 발생하는 회전력의 회전방향을 '일방향'이라 정의하고, 반대 회전방향을 '타방향'이라 정의한다.The
이때, 제어부(160)는 정방향 기어(131)가 작동기어(123)와 연결 기어부(140) 사이에 치합되도록 구동부재(133)를 제어한다. 따라서, 작동기어(123)의 회전에 의하여 정방향 기어(131), 연결 기어부(140)가 동시에 회전하고, 연결 기어부(140)의 말단에 장착된 태양광 패널부(110)가 회동하게 된다. 이러한 동작에 의하여, 태양의 고도에 대응하여 집광효율이 최대화될 수 있도록 태양광 패널부(110)의 경사각이 변환되는 것이다.At this time, the
한편, 작동기어(123)도 회전하면서 회동기어(153)도 동시에 회전하지만, 일방향 베어링(154)에 의하여 회동기어(153)는 구동축(152)으로부터 자유회전하게 되므로, 구동축(152)은 회전하지 않고 모터(151)에도 물리적인 영향을 미치지 않는다.The
2. 밤시간(야간)의 제어방법 2. Control method of night time (nighttime)
밤시간(야간)이 되면, 태양광 패널부(110)를 원위치로 복귀시키는 작업이 시작된다. 즉, 태양광 패널부(110)를 정방향의 반대방향인 '역방향'으로 회전시키며, 이에 대하여 설명한다.When night time (nighttime) is reached, the operation of returning the solar panel unit 110 to its original position is started. That is, the solar panel unit 110 is rotated in the reverse direction, which is the opposite direction to the normal direction, and will be described.
제어부(160)는 태양광 패널부(110)를 역방향으로 회전하고자 하는 경우에 탄성부재(121)에 축적된 탄성력이 모두 소진되어 있는지 여부를 판단하여 제어한다. 이하에서는 각 경우의 제어방법에 대하여 상세히 설명한다.The
⑴ 탄성부재(121)에 축적된 탄성력이 남아 있는 경우의 제어방법 ⑴ control method for a case that the elastic force accumulated in the
제어부(160)가 탄성부재(121)의 상태를 감지하여, 탄성부재(121)가 완전히 풀리지 않은 경우인 것으로 판단한 경우에는, 구동부재(133)를 제어하여 정방향 기어(131)를 이탈시키고 역방향 기어(132)가 작동기어(123)와 연결 기어부(140) 사이에 치합되도록 한다. When the
도 3에 도시된 바와 같이, 역방향 기어(132)가 맞물려 돌아가면서, 탄성부재(121)에 의하여 공급되는 회전력의 회전방향이 전환되어 연결 기어부(140)에 제공되고, 태양광 패널부(110)는 역방향으로 회전하여 원위치로 복원된다.3, when the
이 경우에도, 일방향 베어링(154)에 의하여 회동기어(153)는 자유회전하고, 모터(151)와 연결되는 구동축(152)을 회전시키지 않는다.In this case as well, the
⑵ 탄성부재(121)에 축적된 탄성력이 소진된 경우의 제어방법 ⑵ control method in the case where the elastic force accumulated in the
제어부(160)가 탄성부재(121)의 상태를 감지하여, 탄성부재(121)가 아직 완전히 풀려 에너지가 모두 소진된 것이라 판단한 경우에는, 탄성부재(121)에 탄성 에너지를 충전하기 위하여 충전부(150)를 구동한다.When the
도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 모터(151)를 구동하여 구동축(152)과 회동기어(153)를 회전시킨다. 이때. 일방향 베어링(154)은 모터(151)의 구동방향에 대하여는 회동기어(153)와 구동축(152)의 자유회전을 제한하므로, 회동기어(153)와 구동축(152)은 연동하여 회전하게 된다.4, the
회동기어(153)가 회전하면서 치합된 작동기어(123)도 회전하게 되고, 회전력에 의하여 탄성부재(121)는 타방향으로 회전하여 감겨져 탄성력이 축적된다. As the
한편, 모터(151)에 의하여 탄성부재(121)가 감겨지는 중에도 태양광 패널부(110)를 역방향으로 회동시키고자 하는 경우에, 제어부(160)는 구동부재(133)를 제어하여 작동기어(123)와 연결 기어부(140) 사이에 정방향 기어(131)를 치합시킨다. 이러한 과정에 의하여, 탄성력 충전 중에도 태양광 패널부(110)를 역방향으로 회전시킬 수 있다. The
뿐만 아니라, 제어부(160)가 구동부재(133)를 제어하여 작동기어(123)와 연결 기어부(140) 사이에 치합된 기어를 모두 해제함으로써, 탄성력 충전 중에는 태양광 패널부(110)의 회동을 잠시간 중단할 수도 있다.The
탄성부재(121)가 모두 감겨지면, 제어부(160)는 모터(151) 구동을 중단한다. 이와 동시에, 탄성부재(121)는 다시 풀리면서 일방향으로 회전하는데, 제어부(160)는 구동부재(133)를 제어하여 작동기어(123)와 연결 기어부(140) 사이에 역방향 기어(132)를 치합시킴으로써, 탄성부재(121)의 일방향 회전으로부터 태양광 패널부(110)가 역방향으로 회동할 수 있도록 한다.When all of the
한편, 태양광 패널부(110)가 원위치로 복귀하면, 스토퍼를 작동시켜 탄성부재(121)가 회전하는 것을 중단시킨다.On the other hand, when the solar panel unit 110 returns to the home position, the stopper is operated to stop the rotation of the
본 실시예에서 태양광 패널부(110)의 회동방향, 탄성부재(121)의 회전방향에 따른 방향 전환부(130)의 제어방법을 간단히 정리하면 아래의 [표 1]과 같이 나타낼 수 있다.A control method of the
Forward (weekly)
Reverse (nighttime)
앞서서는, 모터(151)를 이용한 탄성부재(121)의 충전에 대하여만 설명하였으나, 별도의 동력원 없이 사용자가 수동 핸들을 작동시킴으로써 탄성부재(121)를 충전함으로써 모터(151)의 사용을 완전히 배제하여, 에너지 소모를 줄이고 수명을 증가시킬 수도 있다. Although the charging of the
뿐만 아니라, 모터(151)와 수동 핸들이 모두 설치되어, 어느 하나를 선택하는 방식으로 탄성부재(121)를 충전할 수도 있다. In addition, both the
상술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 태양광 패널부(110)를 회동시키는 동안에 외부 동력원을 최소한으로만 이용하므로 에너지 소모가 적고, 모터(151)를 항시 사용하지 않으므로 전체적으로 장치의 수명이 증가하는 장점이 있다. As described above, according to the present embodiment, since the external power source is minimally used during the rotation of the solar panel unit 110, the energy consumption is small and the
또한, 방향 전환부(130)를 제어함으로써 태양광 패널부(110)의 회동을 중단하지 않고 탄성부재(121)에 에너지를 충전할 수 있는 효과가 있다.Further, by controlling the
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
110 : 태양광 패널부 120 : 탄성 회전부
130 : 방향 전환부 140 : 연결 기어부
150 : 충전부 160 : 제어부110: solar panel part 120: elastic rotation part
130: direction switching unit 140: connecting gear unit
150: charger 160:
Claims (10)
축적된 탄성 에너지에 의하여 일방향으로 회전하는 태엽을 구비하는 탄성 회전부;
상기 태엽의 회전력을 상기 태양광 패널부에 전달하는 연결 기어부;
상기 태엽으로부터 공급되는 회전력의 회전방향을 제어하는 방향 전환부;
상기 태양광 패널부의 회동을 제어하는 제어부;
상기 태엽에 연결되며, 상기 태엽을 타방향을 따라 감아 탄성 에너지를 축적시키는 모터를 구비하는 충전부;를 포함하고,
상기 방향 전환부는, 상기 태엽으로부터 제공되는 회전력의 회전방향을 그대로 상기 연결 기어부에 전달하는 정방향 기어; 상기 태엽으로부터 제공되는 회전력의 회전방향을 전환하여 상기 연결 기어부에 전달하는 역방향 기어; 상기 정방향 기어 또는 상기 역방향 기어 중 어느 하나를 선택적으로 상기 태엽과 상기 연결 기어부 사이에 위치시키는 구동부재;를 포함하고,
상기 탄성 회전부는, 일단이 상기 태엽의 중심으로부터 연장되는 회전축; 상기 회전축의 타단에 연결되며, 상기 방향 전환부에 치합되는 작동기어;를 더 포함하며,
상기 충전부는, 상기 작동기어와 치합되며 상기 회전축과 이격된 위치의 축 상에서 회전하도록 배치되는 회동기어; 상기 회동기어와 동축 상에 설치되어, 상기 회동기어가 한 방향으로만 회전하도록 회전을 제한하는 일방향 베어링;을 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 태엽에 축적된 탄성 에너지가 모두 소모된 경우에만 상기 모터를 구동하여 상기 태엽의 탄성 에너지를 축적하되, 상기 태양광 패널부가 설정된 방향으로 회전하도록 상기 구동부재를 제어하는 것을 특징으로 하는 추적형 태양광 발전장치.A solar panel part;
An elastic rotation part having a spring that rotates in one direction by the accumulated elastic energy;
A connecting gear portion for transmitting rotational force of the spring to the solar panel portion;
A direction switching unit for controlling a rotational direction of a rotational force supplied from the hand-held lobe;
A control unit for controlling rotation of the solar panel unit;
And a charger connected to the handwheel and including a motor for winding the handwheel along the other direction to accumulate elastic energy,
Wherein the direction switching unit includes a forward gear that transmits the rotation direction of the rotational force provided from the handwheel to the coupling gear unit as it is, A reverse gear for switching the rotation direction of a rotational force provided from the hand-held spring and transmitting the rotational direction to the connecting gear portion; And a driving member for selectively placing either the forward gear or the reverse gear between the spring and the connecting gear,
Wherein the elastic rotation part includes: a rotation axis whose one end extends from a center of the spring; And an operating gear connected to the other end of the rotating shaft and engaged with the direction switching unit,
The charging unit includes: a turning gear that is engaged with the operating gear and is arranged to rotate on an axis at a position spaced apart from the rotating shaft; Further comprising: a one-way bearing provided coaxially with the rotating gear to restrict rotation of the rotating gear so as to rotate in only one direction,
Wherein the control unit drives the motor only when all the elastic energy stored in the spring is consumed to accumulate elastic energy of the spring, and the driving member is controlled so that the solar panel rotates in a predetermined direction Tracked photovoltaic devices.
상기 충전부는 사용자가 상기 태엽을 타방향으로 감아 에너지를 축적시킬 수 있도록 상기 태엽으로부터 연장되는 수동 핸들을 포함하는 것을 특징으로 하는 추적형 태양광 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the charging unit includes a manual handle extending from the handwheel so that the user can accumulate energy by winding the handwheel in the other direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160080642A KR101751907B1 (en) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | Apparatus for generating power with tracking path of sun and method for controlling the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20220114155A (en) * | 2021-02-08 | 2022-08-17 | 김길영 | Moving solar generating plant system with vertical multi-layer solar cell array using reflective sun-light collection effect. |
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- 2016-06-28 KR KR1020160080642A patent/KR101751907B1/en active IP Right Grant
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KR20220114155A (en) * | 2021-02-08 | 2022-08-17 | 김길영 | Moving solar generating plant system with vertical multi-layer solar cell array using reflective sun-light collection effect. |
KR102480971B1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-12-23 | 김길영 | Reflective Sun-light Collecting Device for Solar Generating Plant System |
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