KR102191521B1

KR102191521B1 - Photovoltaic system

Info

Publication number: KR102191521B1
Application number: KR1020190010039A
Authority: KR
Inventors: 김남훈; 이우선; 성준영
Original assignee: 조선대학교 산학협력단
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-12-15
Also published as: KR20200092735A

Abstract

태양광 발전 시스템은 태양 전지 패널, 축전지, 지지 구조물, 촬상 장치 및 컨트롤러를 포함한다. 태양 전지 패널은 태양 전지들을 포함한다. 축전지는 태양 전지 패널에서 생성된 전기를 저장한다. 지지 구조물은 태양 전지 패널을 지지하고, 태양 전지 패널이 설치된 지면으로부터의 태양 전지 패널의 높이, 태양 전지 패널의 경사각 및 태양 전지 패널의 방위각을 조절한다. 촬상 장치는 주간 시간대에 기 설정된 주기로 태양 전지 패널의 법선 방향으로 하늘을 촬영하여 지지 구조물 제어용 이미지를 생성한다. 컨트롤러는 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 태양 이미지의 위치에 따라 태양 전지 패널의 높이, 경사각 및 방위각 중에서 적어도 하나를 조절하도록 지지 구조물을 제어한다.Solar power systems include solar panels, storage batteries, support structures, imaging devices and controllers. Solar panels include solar cells. Storage batteries store electricity generated by solar panels. The support structure supports the solar panel, and adjusts the height of the solar panel from the ground on which the solar panel is installed, the inclination angle of the solar panel, and the azimuth angle of the solar panel. The imaging device generates an image for controlling the supporting structure by photographing the sky in the normal direction of the solar panel at a predetermined cycle during the daytime period. The controller controls the support structure to adjust at least one of a height, an inclination angle, and an azimuth angle of the solar panel according to the position of the solar image in the image for controlling the support structure.

Description

Solar power generation system{PHOTOVOLTAIC SYSTEM}

본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 태양 전지들로 구성된 태양 전지 패널(또는 태양 전지 어레이로 명명) 및 태양 전지 패널에서 생성된 전기를 저장하는 축전지를 포함하는 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar power system. More specifically, the present invention relates to a solar power generation system comprising a solar panel (or termed solar cell array) composed of solar cells and a storage battery for storing electricity generated from the solar panel.

최근, 환경 오염 문제와 천연 자원 고갈 문제가 대두됨에 따라 태양광을 이용하여 발전하는 태양광 발전 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한, 태양광 발전 시스템이 보급됨에 따라 건물에 적용(즉, 태양 전지 모듈을 건축 자재화하여 건물의 외피 등에 설치)하는 건물 통합형 태양광 발전 시스템(building integrated photovoltaic system)이 각광받고 있다. 일반적으로, 태양광 발전 시스템은 태양광에 대해 광전 변환을 수행하는 태양 전지들로 구성된 태양 전지 패널 및 태양 전지 패널에서 생성된 전기를 저장하는 축전지를 포함한다. 이 때, 태양광이 태양 전지 패널의 법선 방향으로 입사할수록 태양 전지 패널은 더 많은 전기를 생성할 수 있다. 이를 위해, 종래에는 태양 전지 패널이 설치되는 위치(예를 들어, 위도 등)를 고려하여 태양 전지 패널에 연중 최대의 태양광이 입사하는 태양 전지 패널의 높이, 경사각 및 방위각을 계산하여 태양 전지 패널을 설치(즉, 고정형 태양광 발전 시스템)하거나 또는 계절(예를 들어, 춘분, 하지, 추분, 동지)에 따른 태양의 평균 고도 등을 반영하여 높이, 경사각 및 방위각이 가변되는 태양 전지 패널을 설치(즉, 고정형 태양광 발전 시스템)하고 있으나, 종래의 방식은 단순한 통계적 결과에 기초하기 때문에 태양의 실제 움직임에 즉각적으로 대응하지 못하고, 태양 전지 패널이 설치되는 위치에 따라 통계적 결과가 상이할 수밖에 없어 해당 위치에 최적화된 설비 구성이 어렵다는 한계가 있다.In recent years, as problems of environmental pollution and depletion of natural resources emerge, interest in solar power generation systems that generate power using solar power is increasing. In addition, with the spread of solar power generation systems, building integrated photovoltaic systems that are applied to buildings (ie, solar cell modules are converted into building materials and installed on the exterior of a building) are in the spotlight. In general, a solar power generation system includes a solar panel composed of solar cells that perform photoelectric conversion to sunlight, and a storage battery that stores electricity generated from the solar panel. In this case, the solar panel can generate more electricity as sunlight is incident in the normal direction of the solar panel. To this end, conventionally, the height, inclination angle, and azimuth angle of the solar panel in which the maximum amount of sunlight is incident on the solar panel during the year is calculated in consideration of the location (for example, latitude, etc.) where the solar panel is installed. (I.e., a fixed solar power generation system) or a solar panel whose height, inclination and azimuth angle are variable by reflecting the average height of the sun according to the season (e.g., equinox, summer, autumnal equinox, winter solstice) (In other words, a fixed solar power generation system), but the conventional method is based on simple statistical results, so it cannot immediately respond to the actual movement of the sun, and the statistical results are inevitably different depending on the location where the solar panel is installed. There is a limitation in that it is difficult to configure equipment optimized for the location.

본 발명의 일 목적은 태양 전지 패널이 설치되는 위치와 상관없이 태양 전지 패널의 높이, 경사각 및/또는 방위각을 태양의 실제 움직임에 따라 즉각적으로 가변함으로써 태양 전지 패널의 태양광 발전량(또는 전기 생산량)을 증대시킬 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다. 다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적으로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.One object of the present invention is to instantly change the height, inclination angle and/or azimuth angle of the solar panel according to the actual motion of the sun, regardless of the location where the solar panel is installed, so that the amount of solar power generation (or electricity production) of the solar panel It is to provide a solar power generation system that can increase the power. However, the object of the present invention is not limited to the above-described object, and may be variously extended without departing from the spirit and scope of the present invention.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전 시스템은 복수의 태양 전지들을 포함하는 태양 전지 패널, 상기 태양 전지 패널에서 생성된 전기를 저장하는 축전지, 상기 태양 전지 패널을 지지하고, 상기 태양 전지 패널이 설치된 지면으로부터의 상기 태양 전지 패널의 높이, 상기 태양 전지 패널의 경사각 및 상기 태양 전지 패널의 방위각을 조절 가능한 지지 구조물, 주간 시간대에 기 설정된 주기로 상기 태양 전지 패널의 법선 방향으로 하늘을 촬영하여 지지 구조물 제어용 이미지를 생성하는 촬상 장치, 및 상기 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 태양 이미지의 위치에 따라 상기 태양 전지 패널의 상기 높이, 상기 태양 전지 패널의 상기 경사각 및 상기 태양 전지 패널의 상기 방위각 중에서 적어도 하나를 조절하도록 상기 지지 구조물을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.In order to achieve an object of the present invention, a solar power generation system according to embodiments of the present invention includes a solar panel including a plurality of solar cells, a storage battery for storing electricity generated from the solar panel, and the solar cell. A support structure that supports a panel and adjusts the height of the solar panel from the ground on which the solar panel is installed, the inclination angle of the solar panel, and the azimuth angle of the solar panel, and the solar panel at a predetermined cycle during the daytime An imaging device for generating an image for controlling a support structure by photographing the sky in the normal direction of, and the height of the solar panel, the inclination angle of the solar panel, and the sun according to the position of the solar image in the support structure control image It may include a controller that controls the support structure to adjust at least one of the azimuth angles of the battery panel.

일 실시예에 의하면, 상기 태양 이미지의 상기 위치는 상기 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 기 설정된 임계 휘도보다 높은 영역의 중심으로 결정될 수 있다.According to an embodiment, the position of the sun image may be determined as a center of a region higher than a predetermined threshold luminance in the image for controlling the supporting structure.

일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는 상기 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 상기 태양 이미지의 상기 위치가 기준 수평 라인에 중첩되도록 상기 지지 구조물로 하여금 상기 태양 전지 패널의 상기 높이와 상기 태양 전지 패널의 상기 경사각 중에서 적어도 하나를 조절하게 할 수 있다.According to an embodiment, the controller causes the support structure to be selected from among the height of the solar panel and the inclination angle of the solar panel so that the position of the solar image in the support structure control image overlaps a reference horizontal line. At least one can be adjusted.

일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는, 상기 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 상기 태양 이미지의 상기 위치가 상기 기준 수평 라인으로부터 제1 거리 내에 위치하면, 상기 태양 이미지의 상기 위치가 상기 기준 수평 라인에 중첩되도록 상기 지지 구조물로 하여금 상기 태양 전지 패널의 상기 경사각을 조절하게 할 수 있다.According to an embodiment, the controller, when the position of the sun image in the support structure control image is located within a first distance from the reference horizontal line, so that the position of the sun image overlaps the reference horizontal line. The support structure may allow the solar panel to adjust the angle of inclination.

일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는, 상기 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 상기 태양 이미지의 상기 위치가 상기 기준 수평 라인으로부터 상기 제1 거리 밖에 위치하면, 상기 태양 이미지의 상기 위치가 상기 기준 수평 라인으로부터 상기 제1 거리 내에 위치하도록 상기 지지 구조물로 하여금 상기 태양 전지 패널의 상기 높이를 조절하게 한 후, 상기 태양 이미지의 상기 위치가 상기 기준 수평 라인에 중첩되도록 상기 지지 구조물로 하여금 상기 태양 전지 패널의 상기 경사각을 조절하게 할 수 있다.According to an embodiment, the controller, when the position of the sun image is located outside the first distance from the reference horizontal line in the support structure control image, the position of the sun image is from the reference horizontal line. After causing the support structure to adjust the height of the solar panel to be located within a first distance, the support structure causes the inclination angle of the solar panel to overlap the reference horizontal line with the position of the solar image. Can be adjusted.

일 실시예에 의하면, 상기 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 상기 기준 수평 라인의 위치는 태양의 고도가 가변됨에 따라 일별, 주별, 월별, 분기별 또는 계절별로 가변될 수 있다.According to an embodiment, the position of the reference horizontal line in the image for controlling the supporting structure may be varied daily, weekly, monthly, quarterly, or seasonally as the altitude of the sun changes.

일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는 상기 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 상기 태양 이미지의 상기 위치가 기준 수직 라인에 중첩되도록 상기 지지 구조물로 하여금 상기 태양 전지 패널의 상기 방위각을 조절하게 할 수 있다.According to an embodiment, the controller may cause the support structure to adjust the azimuth angle of the solar panel so that the position of the solar image overlaps a reference vertical line within the support structure control image.

일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는 상기 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 상기 태양 이미지가 사라지지 않도록 상기 지지 구조물로 하여금 상기 주간 시간대에 시간의 흐름에 따라 기 설정된 각도만큼씩 상기 태양 전지 패널의 상기 방위각을 순차적으로 증가시킬 수 있다.According to an embodiment, the controller causes the support structure to adjust the azimuth angle of the solar panel by a preset angle according to the passage of time during the daytime period so that the solar image does not disappear within the support structure control image. It can be increased sequentially.

일 실시예에 의하면, 상기 태양 전지 패널의 상기 방위각은, 상기 주간 시간대가 시작할 때 북향을 기준으로 90도로 리셋되고, 상기 주간 시간대에는 상기 북향을 기준으로 90도에서 270도로 순차적으로 증가되며, 상기 주간 시간대가 종료할 때 상기 북향을 기준으로 270도가 될 수 있다.According to an embodiment, the azimuth angle of the solar panel is reset to 90 degrees based on the north direction at the start of the daytime period, and is sequentially increased from 90 degrees to 270 degrees based on the north direction during the day time period, and the When the daytime time period ends, it may be 270 degrees based on the north direction.

일 실시예에 의하면, 상기 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 상기 기준 수직 라인의 위치는 상기 지지 구조물 제어용 이미지의 좌우 중심을 지날 수 있다.According to an embodiment, the position of the reference vertical line in the image for controlling the supporting structure may pass through the left and right centers of the image for controlling the supporting structure.

본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전 시스템은 태양 전지들을 포함하는 태양 전지 패널, 태양 전지 패널에서 생성된 전기를 저장하는 축전지, 태양 전지 패널을 지지하고 태양 전지 패널의 높이, 경사각 및 방위각을 조절 가능한 지지 구조물, 주간 시간대에 기 설정된 주기로 태양 전지 패널의 법선 방향으로 하늘을 촬영하여 지지 구조물 제어용 이미지를 생성하는 촬상 장치 및 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 태양 이미지의 위치에 따라 태양 전지 패널의 높이, 경사각 및 방위각 중에서 적어도 하나를 조절하도록 지지 구조물을 제어하는 컨트롤러를 포함함으로써, 태양 전지 패널이 설치되는 위치와 상관없이 간단한 방식으로 태양 전지 패널의 높이, 경사각 및/또는 방위각을 태양의 실제 움직임에 따라 즉각적으로 가변할 수 있고, 그에 따라, 태양 전지 패널의 태양광 발전량(또는 전기 생산량)을 증대시킬 수 있다. 다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.The solar power generation system according to the embodiments of the present invention includes a solar panel including solar cells, a storage battery that stores electricity generated from the solar panel, and supports the solar panel and adjusts the height, inclination angle, and azimuth angle of the solar panel. Adjustable support structure, an imaging device that creates an image for controlling the support structure by photographing the sky in the normal direction of the solar panel at a predetermined cycle in the daytime, and the height of the solar panel according to the position of the solar image within the image for controlling the support structure, By including a controller that controls the support structure to adjust at least one of the inclination angle and the azimuth angle, the height, inclination angle and/or azimuth angle of the solar panel in a simple manner regardless of the location where the solar panel is installed, according to the actual motion of the sun. It can be changed immediately, and accordingly, the amount of solar power generation (or electricity production) of the solar panel can be increased. However, the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and may be variously extended without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 태양광 발전 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 태양광 발전 시스템에서 찰상 장치에 의해 생성된 지지 구조물 제어용 이미지의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 태양광 발전 시스템에서 컨트롤러가 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 태양 이미지의 위치가 기준 수평 라인에 중첩되도록 지지 구조물을 제어하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 태양광 발전 시스템에서 컨트롤러가 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 태양 이미지의 위치가 기준 수평 라인에 중첩되도록 지지 구조물을 제어하는 다른 예를 나타내는 도면들이다.
도 6은 도 1의 태양광 발전 시스템에서 컨트롤러가 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 태양 이미지의 위치가 기준 수직 라인에 중첩되도록 지지 구조물을 제어하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 태양광 발전 시스템에서 지지 구조물이 태양 전지 패널의 방위각을 조절하는 것을 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram illustrating a solar power generation system according to embodiments of the present invention.
2 is a view for explaining the solar power generation system of FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an image for controlling a supporting structure generated by an abrasion device in the solar power generation system of FIG. 1.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a controller controls a support structure such that a position of a solar image overlaps a reference horizontal line in an image for controlling a support structure in the solar power generation system of FIG. 1.
5A and 5B are diagrams illustrating another example in which the controller controls the support structure so that the position of the solar image in the image for controlling the support structure overlaps the reference horizontal line in the solar power generation system of FIG. 1.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a controller controls a support structure so that a position of a solar image overlaps a reference vertical line within an image for controlling a support structure in the solar power generation system of FIG. 1.
FIG. 7 is a view for explaining that a support structure adjusts an azimuth angle of a solar panel in the solar power generation system of FIG. 1.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions have been exemplified only for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be implemented in various forms. It should not be construed as being limited to the embodiments described in.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it is to be understood as including all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "just between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

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 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of a set feature, number, step, action, component, part, or combination thereof, and one or more other features or numbers It is to be understood that the possibility of addition or presence of, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전 시스템을 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 태양광 발전 시스템을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 1의 태양광 발전 시스템에서 찰상 장치에 의해 생성된 지지 구조물 제어용 이미지의 일 예를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram showing a photovoltaic power generation system according to embodiments of the present invention, FIG. 2 is a view for explaining the photovoltaic power generation system of FIG. 1, and FIG. 3 is a scratch in the photovoltaic power generation system of FIG. A diagram showing an example of an image for controlling a supporting structure generated by the device.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 태양광 발전 시스템(100)은 태양 전지 패널(110), 축전지(120), 지지 구조물(130), 촬상 장치(140) 및 컨트롤러(150)를 포함할 수 있다. 1 to 3, the solar power generation system 100 may include a solar panel 110, a storage battery 120, a support structure 130, an imaging device 140, and a controller 150. .

태양 전지 패널(110)은 태양 전지(111)들을 포함할 수 있다. 태양 전지(111)들 각각은 태양 전지 패널(110)의 상부로 입사되는 태양광(LIG)에 대해 광전 변환을 수행하여 전기(ELC)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 태양 전지(111)들 각각은 결정형 태양 전지(예를 들어, 폴리실리콘을 얇게 자른 웨이퍼(wafer) 위에 회로를 그리는 방식으로 제조되는 태양 전지)일 수 있다. 이 경우, 태양 전지(111)들 각각은 광전 변환 효율이 상대적으로 높다는 장점을 갖지만, 제조 원가가 높고 설치 장소에 제한이 많다는 단점을 갖는다. 다른 실시예에서, 태양 전지(111)들 각각은 박막형 태양 전지(예를 들어, 유리, 플라스틱 등과 같은 기판 상에 광전 변환 특성을 갖는 화합 물질을 얇게 바르는 방식으로 제조되는 태양 전지)일 수 있다. 이 경우, 태양 전지(111)들 각각은 제조 원가가 낮고 설치 장소에 제한이 적다는 장점을 갖지만, 광전 변환 효율이 상대적으로 낮다는 단점을 갖는다. 예를 들어, 상기 화합 물질은 폴리실리콘을 가스 형태로 만든 물질(이 경우, 태양 전지(111)들 각각은 아모포스(amorphous) 실리콘 박막형 태양 전지로 명명)일 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 화합 물질은 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se)의 화합물(이 경우, 태양 전지(111)들 각각은 ICGS 박막형 태양 전지로 명명)일 수 있다. 실시예에 따라, 상기 화합물에서 셀레늄(Se)의 일부는 황(S)으로 대체될 수 있다. 다만, 이것은 예시적인 것으로서, 태양 전지(111)의 종류가 이에 한정되지는 않는다. 축전지(120)는 태양 전지 패널(110)에서 생성된 전기(ELC)를 저장할 수 있다.The solar panel 110 may include solar cells 111. Each of the solar cells 111 may generate electricity ELC by performing photoelectric conversion on the solar light LIG incident on the top of the solar panel 110. In one embodiment, each of the solar cells 111 may be a crystalline solar cell (eg, a solar cell manufactured by drawing a circuit on a thinly cut polysilicon wafer). In this case, each of the solar cells 111 has an advantage of relatively high photoelectric conversion efficiency, but has a disadvantage in that the manufacturing cost is high and there are many restrictions on installation locations. In another embodiment, each of the solar cells 111 may be a thin-film solar cell (eg, a solar cell manufactured by thinly applying a compound material having photoelectric conversion characteristics on a substrate such as glass or plastic). In this case, each of the solar cells 111 has the advantage that the manufacturing cost is low and the installation location is limited, but the photoelectric conversion efficiency is relatively low. For example, the compound material may be a material made of polysilicon in a gaseous form (in this case, each of the solar cells 111 is referred to as an amorphous silicon thin film solar cell). As another example, the compound material is a compound of copper (Cu), indium (In), gallium (Ga), and selenium (Se) (in this case, each of the solar cells 111 is referred to as an ICGS thin-film solar cell). I can. According to an embodiment, some of selenium (Se) in the compound may be replaced with sulfur (S). However, this is exemplary, and the type of the solar cell 111 is not limited thereto. The storage battery 120 may store electricity ELC generated by the solar panel 110.

지지 구조물(130)은 태양 전지 패널(110)을 지지할 수 있다. 한편, 지지 구조물(130)은 태양 전지 패널(110)이 설치된 지면으로부터의 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI), 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG) 및 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)(일반적으로, 방위각(ARI)은 북향을 기준(즉, 0도)으로 함)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 지지 구조물(130)은 태양의 고도가 상대적으로 높은 경우 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI)를 증가시킴과 동시에 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)을 감소시킬 수 있다. 이 경우, 태양 전지 패널(110)의 경사면은 태양 전지 패널(110)이 설치된 지면에 대해 상대적으로 수평하게 조절될 수 있다. 반면에, 지지 구조물(130)은 태양의 고도가 상대적으로 낮은 경우 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI)를 감소시킴과 동시에 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 태양 전지 패널(110)의 경사면은 태양 전지 패널(110)이 설치된 지면에 대해 상대적으로 수직하게 조절될 수 있다. 다른 예를 들어, 지지 구조물(130)은 태양이 동쪽에 떠 있는 경우 태양 전지 패널(110)이 동쪽을 바라보도록 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 결정할 수 있다. 또한, 지지 구조물(130)은 태양이 남쪽에 떠 있는 경우 태양 전지 패널(110)이 남쪽을 바라보도록 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 결정할 수 있다. 나아가, 지지 구조물(130)은 태양이 서쪽에 떠 있는 경우 태양 전지 패널(110)이 서쪽을 바라보도록 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 결정할 수 있다. 한편, 지지 구조물(130)의 형상은 도 2에 도시된 형상으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 지지 구조물(130)은 태양 전지 패널(110)을 떠받치는 지지대를 도 2와 달리 복수 개를 포함할 수 있다.The support structure 130 may support the solar panel 110. On the other hand, the support structure 130 is the height (HEI) of the solar panel 110 from the ground on which the solar panel 110 is installed, the inclination angle (IAG) of the solar panel 110, and the You can adjust the azimuth ARI (generally, the azimuth ARI is based on the north direction (ie, 0 degrees)). For example, the support structure 130 may increase the height (HEI) of the solar panel 110 and decrease the inclination angle (IAG) of the solar panel 110 when the solar altitude is relatively high. . In this case, the inclined surface of the solar panel 110 may be adjusted relatively horizontally with respect to the ground on which the solar panel 110 is installed. On the other hand, the support structure 130 may decrease the height (HEI) of the solar panel 110 and increase the inclination angle (IAG) of the solar panel 110 when the solar altitude is relatively low. In this case, the inclined surface of the solar panel 110 may be adjusted to be relatively vertical to the ground on which the solar panel 110 is installed. For another example, the support structure 130 may determine the azimuth angle (ARI) of the solar panel 110 so that the solar panel 110 faces east when the sun floats in the east. In addition, the support structure 130 may determine an azimuth ARI of the solar panel 110 so that the solar panel 110 faces south when the sun is floating in the south. Further, the support structure 130 may determine the azimuth ARI of the solar panel 110 so that the solar panel 110 faces the west when the sun is floating to the west. Meanwhile, the shape of the support structure 130 is not limited to the shape shown in FIG. 2. For example, the support structure 130 may include a plurality of supports for supporting the solar panel 110, unlike FIG. 2.

촬상 장치(140)는 주간 시간대에 기 설정된 주기로 태양 전지 패널(110)의 법선 방향으로 하늘을 촬영하여 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG)를 생성할 수 있다. 이 때, 상기 주기는 요구되는 조건에 따라 다양하게 결정(예를 들어, 1분, 5분, 10분, 30분, 1시간 등)될 수 있다. 이에, 상기 주기마다 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG)가 생성되기 때문에, 컨트롤러(150)는 상기 주기마다 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI), 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG) 및 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 조절하도록 할 수 있다. 한편, 도 2에서는 촬상 장치(140)가 태양 전지 패널(110)의 중앙부에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 촬상 장치(140)의 위치는 요구되는 조건에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 촬상 장치(140)는 태양 전지 패널(110)의 주변부에 위치하거나 또는 태양 전지 패널(110) 주변에 이격하여 위치할 수도 있다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 찰상 장치(140)에 의해 생성된 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG)는 태양 이미지(HRG)를 포함할 수 있다. 이 때, 찰상 장치(140)에 의해 생성된 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG)에는 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI), 경사각(IAG) 및 방위각(ARI)을 결정하기 위한 기준 수평 라인(RHL)과 기준 수직 라인(RVL)이 의도적으로 삽입될 수 있다. 일 실시예에서, 태양 이미지(HRG)의 위치는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 기 설정된 임계 휘도보다 높은 영역(HRG)의 중심(CEN)으로 결정될 수 있다. 다시 말하면, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양에 해당하는 이미지(즉, 태양 이미지(HRG))의 휘도는 배경(예를 들어, 구름, 하늘 등)에 해당하는 이미지(즉, 배경 이미지)보다 휘도가 매우 높기 때문에, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG)에 대한 휘도 분석으로 태양 이미지(HRG)의 위치가 파악되는 것이다.The imaging device 140 may generate an image CIMG for controlling the supporting structure by photographing the sky in the normal direction of the solar panel 110 at a predetermined cycle during the daytime period. At this time, the period may be determined in various ways (eg, 1 minute, 5 minutes, 10 minutes, 30 minutes, 1 hour, etc.) according to required conditions. Accordingly, since the image for controlling the support structure (CIMG) is generated for each of the cycles, the controller 150 causes the support structure 130 to generate the height (HEI) of the solar panel 110 and the solar panel 110 for each cycle. The inclination angle (IAG) and the azimuth angle (ARI) of the solar panel 110 may be adjusted. Meanwhile, in FIG. 2, although the imaging device 140 is shown to be located in the center of the solar panel 110, the location of the imaging device 140 may be variously determined according to required conditions. For example, the imaging device 140 may be positioned at the periphery of the solar panel 110 or spaced apart from the periphery of the solar panel 110. Meanwhile, as shown in FIG. 3, the image for controlling the support structure CIMG generated by the abrasion device 140 may include a sun image HRG. At this time, the image for controlling the support structure (CIMG) generated by the abrasion device 140 includes a reference horizontal line (RHL) for determining the height (HEI), inclination angle (IAG), and azimuth angle (ARI) of the solar panel 110. ) And the reference vertical line RVL may be intentionally inserted. In an embodiment, the position of the sun image HRG may be determined as the center CEN of the region HRG higher than a preset threshold luminance in the support structure control image CIMG. In other words, the luminance of the image corresponding to the sun (i.e., the sun image (HRG)) within the image for controlling the supporting structure (CIMG) is the image (i.e., the background image) corresponding to the background (e.g., clouds, sky, etc.) Since the luminance is very high, the position of the sun image (HRG) is determined by analyzing the luminance of the supporting structure control image (CIMG).

컨트롤러(150)는 제어 신호(CTL)를 생성하여 지지 구조물(130)에 인가함으로써 지지 구조물(130)을 제어할 수 있다. 이 때, 컨트롤러(150)는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치에 따라 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI), 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG) 및 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI) 중에서 적어도 하나를 조절하도록 지지 구조물(130)을 제어할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(150)는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치(즉, 중심)가 기준 수평 라인(RHL)에 중첩(즉, VMV로 표시)되도록 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI)와 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG) 중에서 적어도 하나를 조절하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 기준 수평 라인(RHL)의 위치는 태양의 고도가 가변됨에 따라 일별, 주별, 월별, 분기별 또는 계절별로 가변될 수 있다. 한편, 도 3에서는 설명의 편의를 위해 기준 수평 라인(RHL)이 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG)의 상하 중심을 지나는 것으로 도시되어 있지만, 요구되는 조건에 따라 기준 수평 라인(RHL)의 위치는 다양하게 결정될 수 있다. 또한, 컨트롤러(150)는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치(즉, 중심)가 기준 수직 라인(RVL)에 중첩(즉, HMV로 표시)되도록 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 조절하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 기준 수직 라인(RVL)의 위치는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG)의 좌우 중심을 지날 수 있다. 상술한 바와 같이, 지지 구조물(130)은 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI), 경사각(IAG) 및 방위각(ARI)을 조절함으로써, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)에 중첩(즉, VMV로 표시)됨과 동시에 기준 수직 라인(RVL)에 중첩(즉, HMV로 표시)되도록 할 수 있다. 그 결과, 태양 이미지(HRG)는 바람직하게 기준 수평 라인(RHL)과 기준 수직 라인(RVL)의 교차 지점에 위치(즉, MOV로 표시)할 수 있다.The controller 150 may control the support structure 130 by generating a control signal CTL and applying it to the support structure 130. At this time, the controller 150 is the height (HEI) of the solar panel 110, the inclination angle (IAG) of the solar panel 110, and the position of the solar image (HRG) within the support structure control image (CIMG). The support structure 130 may be controlled to adjust at least one of the azimuth ARI of the solar panel 110. Specifically, the controller 150 supports the support structure 130 so that the position (ie, the center) of the sun image HRG in the support structure control image CIMG is superimposed on the reference horizontal line RHL (ie, indicated by VMV). ) To adjust at least one of the height (HEI) of the solar panel 110 and the inclination angle (IAG) of the solar panel 110. In an embodiment, the position of the reference horizontal line RHL in the supporting structure control image CIMG may vary daily, weekly, monthly, quarterly, or seasonally as the altitude of the sun changes. Meanwhile, in FIG. 3, for convenience of explanation, the reference horizontal line RHL is shown to pass through the upper and lower centers of the supporting structure control image CIMG. However, the position of the reference horizontal line RHL varies depending on the required condition. Can be determined. In addition, the controller 150 supports the support structure 130 so that the position (ie, the center) of the sun image HRG in the support structure control image CIMG is superimposed on the reference vertical line RVL (ie, indicated by HMV). It is possible to allow the solar panel 110 to adjust the azimuth angle (ARI). In one embodiment, as shown in FIG. 2, the position of the reference vertical line RVL in the support structure control image CIMG may pass through the left and right centers of the support structure control image CIMG. As described above, by adjusting the height (HEI), the inclination angle (IAG), and the azimuth angle (ARI) of the solar panel 110, the support structure 130 is a solar image (HRG) within the support structure control image (CIMG). The position of is superimposed on the reference horizontal line RHL (that is, indicated by VMV) and at the same time, the location of the reference horizontal line RVL is overlapped (ie, indicated by HMV). As a result, the sun image HRG may be preferably positioned at the intersection of the reference horizontal line RHL and the reference vertical line RVL (ie, indicated by MOV).

이와 같이, 태양광 발전 시스템(100)은 태양 전지(111)들을 포함하는 태양 전지 패널(110), 태양 전지 패널(110)에서 생성된 전기(ELC)를 저장하는 축전지(120), 태양 전지 패널(110)을 지지하고 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI), 경사각(IAG) 및 방위각(ARI)을 조절 가능한 지지 구조물(130), 주간 시간대에 기 설정된 주기로 태양 전지 패널(110)의 법선 방향으로 하늘을 촬영하여 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG)를 생성하는 촬상 장치(140) 및 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치에 따라 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI), 경사각(IAG) 및 방위각(ARI) 중에서 적어도 하나를 조절하도록 지지 구조물(130)을 제어하는 컨트롤러(150)를 포함함으로써, 태양 전지 패널(110)이 설치되는 위치와 상관없이 간단한 방식으로 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI), 경사각(IAG) 및/또는 방위각(ARI)을 태양의 실제 움직임에 따라 즉각적으로 가변할 수 있고, 그에 따라, 태양 전지 패널(110)의 태양광 발전량(또는 전기 생산량)을 향상시킬 수 있다. 한편, 도 3에서는 지지 구조물(130)이 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI), 경사각(IAG) 및 방위각(ARI)을 조절함에 따라 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)에 중첩(즉, VMV로 표시)됨과 동시에 기준 수직 라인(RVL)에 중첩(즉, HMV로 표시)되어 태양 이미지(HRG)가 기준 수평 라인(RHL)과 기준 수직 라인(RVL)의 교차 지점에 위치(즉, MOV로 표시)하는 것으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라, 지지 구조물(130)은 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI) 및/또는 경사각(IAG)만을 조절(즉, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)에 중첩(즉, VMV로 표시))하거나 또는 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)만을 조절(즉, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수직 라인(RVL)에 중첩(즉, HMV로 표시)할 수도 있다.As such, the solar power generation system 100 includes a solar panel 110 including solar cells 111, a storage battery 120 storing electricity (ELC) generated from the solar panel 110, and a solar panel A support structure 130 that supports 110 and adjusts the height (HEI), inclination angle (IAG), and azimuth angle (ARI) of the solar panel 110, the normal of the solar panel 110 at a preset cycle in the daytime The height (HEI) of the solar panel 110 according to the position of the solar image (HRG) in the imaging device 140 and the image for controlling the supporting structure (CIMG) and the image for controlling the supporting structure (CIMG) by photographing the sky in the direction ), by including a controller 150 that controls the support structure 130 to adjust at least one of the inclination angle (IAG) and azimuth angle (ARI), regardless of the location where the solar panel 110 is installed The height (HEI), the inclination angle (IAG), and/or the azimuth angle (ARI) of the panel 110 can be instantly changed according to the actual movement of the sun, and accordingly, the amount of solar power generation of the solar panel 110 ( Or electricity production) can be improved. Meanwhile, in FIG. 3, as the support structure 130 adjusts the height (HEI), the inclination angle (IAG), and the azimuth angle (ARI) of the solar panel 110, the solar image (HRG) within the support structure control image (CIMG). The position of the sun image (HRG) is superimposed on the reference horizontal line (RHL) (i.e., denoted as VMV) and the reference vertical line (RVL) at the same time, so that the sun image (HRG) is Although shown as being positioned at the intersection of the vertical lines RVL (i.e., denoted as MOV), according to the embodiment, the support structure 130 has a height (HEI) and/or an inclination angle of the solar panel 110 ( IAG) only (i.e., the position of the solar image (HRG) within the supporting structure control image (CIMG) is superimposed on the reference horizontal line (RHL) (i.e., denoted as VMV)) or the azimuth of the solar panel 110 It is also possible to adjust only (ARI) (i.e., the position of the sun image HRG in the supporting structure control image CIMG) on the reference vertical line RVL (i.e., indicated by HMV).

도 4는 도 1의 태양광 발전 시스템에서 컨트롤러가 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 태양 이미지의 위치가 기준 수평 라인에 중첩되도록 지지 구조물을 제어하는 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a controller controls a support structure such that a position of a solar image overlaps a reference horizontal line in an image for controlling a support structure in the solar power generation system of FIG. 1.

도 4를 참조하면, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)으로부터 제1 거리(D1) 내에 위치하면, 컨트롤러(150)는 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)에 중첩(즉, VMV1으로 표시)되도록 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)을 조절하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러(150)는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내 태양 이미지(HRG)의 이동 변위 및 그에 대응되는 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)의 조절치가 저장되어 있는 맵핑 테이블을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)의 아래쪽 방향으로 제1 거리(D1) 내에 위치하면, 컨트롤러(150)는 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)을 증가시키게 할 수 있다. 그 결과, 태양 전지 패널(110)의 경사면이 태양 전지 패널(110)이 설치된 지면에 대해 보다 수직하게 되므로, 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL) 쪽으로 이동할 수 있다. 반면에, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)의 위쪽 방향으로 제1 거리(D1) 내에 위치하면, 컨트롤러(150)는 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)을 감소시키게 할 수 있다. 그 결과, 태양 전지 패널(110)의 경사면이 태양 전지 패널(110)이 설치된 지면에 대해 보다 수평하게 되므로, 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL) 쪽으로 이동할 수 있다. 이와 같이, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)으로부터 제1 거리(D1) 내에 위치하는 경우, 태양 이미지(HRG)가 기준 수평 라인(RHL)으로 이동하는 변위가 상대적으로 작아서 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)을 조절하는 것만으로도 이동이 가능하므로, 컨트롤러(150)는 태양 이미지(HRG)의 위치를 기준 수평 라인(RHL)에 중첩(즉, VMV1으로 표시)시키기 위해 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)만을 조절하게 할 수 있다.4, when the position of the sun image HRG in the supporting structure control image CIMG is located within the first distance D1 from the reference horizontal line RHL, the controller 150 is the sun image HRG The support structure 130 may adjust the inclination angle IAG of the solar panel 110 so that the position of the reference horizontal line RHL overlaps (ie, indicated by VMV1). In one embodiment, the controller 150 is a mapping table in which the moving displacement of the solar image HRG in the support structure control image CIMG and an adjustment value of the inclination angle IAG of the solar panel 110 corresponding thereto are stored. Can include. For example, as shown in FIG. 4, when the position of the sun image HRG in the support structure control image CIMG is located within the first distance D1 in the downward direction of the reference horizontal line RHL, the controller 150 may cause the support structure 130 to increase the inclination angle (IAG) of the solar panel 110. As a result, since the inclined surface of the solar panel 110 becomes more perpendicular to the ground on which the solar panel 110 is installed, the position of the solar image HRG may move toward the reference horizontal line RHL. On the other hand, when the position of the sun image HRG in the supporting structure control image CIMG is located within the first distance D1 in the upward direction of the reference horizontal line RHL, the controller 150 is the supporting structure 130 It is possible to reduce the inclination angle (IAG) of the solar panel 110. As a result, since the inclined surface of the solar panel 110 becomes more horizontal with respect to the ground on which the solar panel 110 is installed, the position of the solar image HRG may move toward the reference horizontal line RHL. As such, when the position of the sun image HRG in the supporting structure control image CIMG is located within the first distance D1 from the reference horizontal line RHL, the sun image HRG is the reference horizontal line RHL. Since the displacement to move to is relatively small, it can be moved only by adjusting the inclination angle (IAG) of the solar panel 110, so the controller 150 refers the position of the solar image (HRG) to the reference horizontal line (RHL). In order to overlap (i.e., denoted VMV1), it is possible to have the support structure 130 adjust only the inclination angle (IAG) of the solar panel 110.

도 5a 및 도 5b는 도 1의 태양광 발전 시스템에서 컨트롤러가 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 태양 이미지의 위치가 기준 수평 라인에 중첩되도록 지지 구조물을 제어하는 다른 예를 나타내는 도면들이다.5A and 5B are diagrams illustrating another example in which the controller controls the support structure so that the position of the solar image in the image for controlling the support structure overlaps the reference horizontal line in the solar power generation system of FIG. 1.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)으로부터 제1 거리(D1) 밖에 위치하면, 컨트롤러(150)는 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)에 중첩(즉, VMV1 및 VMV2로 표시)되도록 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI) 및 경사각(IAG)을 조절하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러(150)는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내 태양 이미지(HRG)의 이동 변위 및 그에 대응되는 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI)의 조절치 및 경사각(IAG)의 조절치가 저장되어 있는 맵핑 테이블을 포함할 수 있다. 구체적으로, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)으로부터 제1 거리(D1) 밖에 위치하면, 컨트롤러(150)는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)으로부터 제1 거리(D1) 내에 위치(즉, VMV2로 표시)하도록 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI)를 조절하게 할 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)의 아래쪽 방향으로 제1 거리(D1) 밖에 위치하면, 컨트롤러(150)는 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI)를 감소시키게 할 수 있다. 그 결과, 태양 전지 패널(110)의 경사면이 지면에 보다 가까워지므로, 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL) 쪽으로 이동할 수 있다. 반면에, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)의 위쪽 방향으로 제1 거리(D1) 밖에 위치하면, 컨트롤러(150)는 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI)를 증가시키게 할 수 있다. 그 결과, 태양 전지 패널(110)의 경사면이 지면으로부터 보다 멀어지므로, 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL) 쪽으로 이동할 수 있다.5A and 5B, when the position of the sun image HRG in the supporting structure control image CIMG is located outside the first distance D1 from the reference horizontal line RHL, the controller 150 is the sun image Make the support structure 130 adjust the height (HEI) and inclination angle (IAG) of the solar panel 110 so that the position of (HRG) is superimposed on the reference horizontal line (RHL) (i.e., indicated by VMV1 and VMV2). can do. In one embodiment, the controller 150 is a moving displacement of the solar image HRG in the supporting structure control image CIMG, and the adjustment value of the height HEI of the solar panel 110 and the inclination angle IAG corresponding thereto. It may include a mapping table in which adjustment values are stored. Specifically, when the position of the sun image HRG in the supporting structure control image CIMG is located outside the first distance D1 from the reference horizontal line RHL, the controller 150 is in the supporting structure control image CIMG. The height (HEI) of the solar panel 110 so that the position of the solar image HRG is located within a first distance D1 from the reference horizontal line RHL (i.e., denoted as VMV2). Can be adjusted. For example, as shown in FIG. 5A, when the position of the sun image HRG in the support structure control image CIMG is located outside the first distance D1 in the downward direction of the reference horizontal line RHL, the controller 150 may cause the support structure 130 to reduce the height (HEI) of the solar panel 110. As a result, since the inclined surface of the solar panel 110 becomes closer to the ground, the position of the solar image HRG may move toward the reference horizontal line RHL. On the other hand, if the position of the sun image HRG in the supporting structure control image CIMG is located outside the first distance D1 in the upward direction of the reference horizontal line RHL, the controller 150 is the supporting structure 130 The height (HEI) of the solar panel 110 may be increased. As a result, since the inclined surface of the solar panel 110 is further away from the ground, the position of the solar image HRG may move toward the reference horizontal line RHL.

이후, 컨트롤러(150)는 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)에 중첩(즉, VMV1으로 표시)되도록 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)을 조절하게 할 수 있다. 예를 들어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)의 아래쪽 방향으로 제1 거리(D1) 내에 위치하면, 컨트롤러(150)는 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)을 증가시키게 할 수 있다. 그 결과, 태양 전지 패널(110)의 경사면이 태양 전지 패널(110)이 설치된 지면에 대해 보다 수직하게 되므로, 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL) 쪽으로 이동할 수 있다. 반면에, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)의 위쪽 방향으로 제1 거리(D1) 내에 위치하면, 컨트롤러(150)는 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)을 감소시키게 할 수 있다. 그 결과, 태양 전지 패널(110)의 경사면이 태양 전지 패널(110)이 설치된 지면에 대해 보다 수평하게 되므로, 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL) 쪽으로 이동할 수 있다. 이와 같이, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수평 라인(RHL)으로부터 제1 거리(D1) 밖에 위치하는 경우, 태양 이미지(HRG)가 기준 수평 라인(RHL)으로 이동하는 변위가 상대적으로 커서 태양 전지 패널(110)의 경사각(IAG)을 조절하는 것만으로는 이동이 불가하므로, 컨트롤러(150)는 태양 이미지(HRG)의 위치를 기준 수평 라인(RHL)에 중첩(즉, VMV1 및 VMV2로 표시)시키기 위해 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 높이(HEI) 및 경사각(IAG)을 모두 조절하게 할 수 있다.Thereafter, the controller 150 causes the support structure 130 to adjust the inclination angle IAG of the solar panel 110 so that the position of the solar image HRG is superimposed on the reference horizontal line RHL (that is, indicated by VMV1). Can be adjusted. For example, as shown in FIG. 5B, when the position of the sun image HRG in the support structure control image CIMG is located within the first distance D1 in the downward direction of the reference horizontal line RHL, the controller 150 may cause the support structure 130 to increase the inclination angle (IAG) of the solar panel 110. As a result, since the inclined surface of the solar panel 110 becomes more perpendicular to the ground on which the solar panel 110 is installed, the position of the solar image HRG may move toward the reference horizontal line RHL. On the other hand, when the position of the sun image HRG in the supporting structure control image CIMG is located within the first distance D1 in the upward direction of the reference horizontal line RHL, the controller 150 is the supporting structure 130 It is possible to reduce the inclination angle (IAG) of the solar panel 110. As a result, since the inclined surface of the solar panel 110 becomes more horizontal with respect to the ground on which the solar panel 110 is installed, the position of the solar image HRG may move toward the reference horizontal line RHL. As described above, when the position of the sun image HRG in the supporting structure control image CIMG is located outside the first distance D1 from the reference horizontal line RHL, the sun image HRG is the reference horizontal line RHL. Since the displacement moving to is relatively large and cannot be moved by simply adjusting the inclination angle (IAG) of the solar panel 110, the controller 150 refers the position of the solar image HRG to the reference horizontal line (RHL). In order to overlap (i.e., denoted VMV1 and VMV2), it is possible to have the support structure 130 adjust both the height (HEI) and the inclination angle (IAG) of the solar panel 110.

도 6은 도 1의 태양광 발전 시스템에서 컨트롤러가 지지 구조물 제어용 이미지 내에서 태양 이미지의 위치가 기준 수직 라인에 중첩되도록 지지 구조물을 제어하는 일 예를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 1의 태양광 발전 시스템에서 지지 구조물이 태양 전지 패널의 방위각을 조절하는 것을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view showing an example in which the controller controls the support structure so that the position of the solar image in the image for controlling the support structure overlaps the reference vertical line in the solar power generation system of FIG. 1, and FIG. 7 is It is a diagram for explaining that the support structure adjusts the azimuth angle of the solar panel in the power generation system.

도 6 및 도 7을 참조하면, 컨트롤러(150)는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수직 라인(RVL)에 중첩되도록 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)(일반적으로, 방위각(ARI)은 북쪽(NORTH) 방향을 기준(즉, 0도)으로 함)을 조절하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러(150)는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내 태양 이미지(HRG)의 이동 변위 및 그에 대응되는 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)의 조절치가 저장되어 있는 맵핑 테이블을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수직 라인(RVL)의 왼쪽 방향에 위치하면, 컨트롤러(150)는 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 감소시키게 할 수 있다. 그 결과, 태양 전지 패널(110)의 경사면이 동쪽(즉, 왼쪽) 방향으로 이동하므로, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수직 라인(RVL) 쪽으로 이동할 수 있다. 반면에, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수직 라인(RVL)의 오른쪽 방향에 위치하면, 컨트롤러(150)는 지지 구조물(130)로 하여금 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 증가시키게 할 수 있다. 그 결과, 태양 전지 패널(110)의 경사면이 서쪽(즉, 오른쪽) 방향으로 이동하므로, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수직 라인(RVL) 쪽으로 이동할 수 있다.6 and 7, the controller 150 causes the support structure 130 to cause the solar panel so that the position of the solar image HRG in the support structure control image CIMG overlaps the reference vertical line RVL. It is possible to adjust the azimuth ARI of (110) (generally, the azimuth ARI is based on the north (NORTH) direction (ie, 0 degrees)). In one embodiment, the controller 150 is a mapping table in which the moving displacement of the solar image HRG in the support structure control image CIMG and an adjustment value of the azimuth ARI of the solar panel 110 corresponding thereto are stored. Can include. For example, as shown in FIG. 6, when the position of the sun image HRG in the support structure control image CIMG is located in the left direction of the reference vertical line RVL, the controller 150 is the support structure ( 130) to reduce the azimuth ARI of the solar panel 110. As a result, since the inclined surface of the solar panel 110 moves in the east (ie, left) direction, the position of the solar image HRG in the support structure control image CIMG may move toward the reference vertical line RVL. . On the other hand, when the position of the sun image HRG in the support structure control image CIMG is located in the right direction of the reference vertical line RVL, the controller 150 causes the support structure 130 to cause the solar panel 110 You can increase the azimuth (ARI) of ). As a result, since the inclined surface of the solar panel 110 moves in the west (ie, right) direction, the position of the solar image HRG in the support structure control image CIMG may move toward the reference vertical line RVL. .

일 실시예에서, 컨트롤러(150)는 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)가 사라지지 않도록(즉, 촬상 장치(140)가 태양을 계속 추적할 수 있도록) 지지 구조물(130)로 하여금 주간 시간대에 시간의 흐름에 따라 기 설정된 각도만큼씩 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 순차적으로 증가시킬 수 있다. 다시 말하면, 태양이 동쪽(EAST)에서 떠서 남쪽(SOUTH)으로 이동하여 서쪽(WEST)으로 지기 때문에(즉, 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)이 고정되어 있다고 가정하면, 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)가 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하기 때문에), 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)가 사라지지 않도록 주간 시간대에 시간의 흐름에 따라 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 조금씩 증가시키는 것이다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 태양 전지 패널(110)의 방위각은, 주간 시간대가 시작할 때 북쪽(NORTH) 방향을 기준으로 90도로 리셋(reset)되고, 주간 시간대에는 북쪽(NORTH) 방향을 기준으로 90도에서 270도로 순차적으로 증가되며, 주간 시간대가 종료할 때 북쪽 방향을 기준으로 270도가 될 수 있다. 이와 같이, 컨트롤러(150)는 지지 구조물(130)로 하여금 주간 시간대에 시간의 흐름에 따라 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 순차적으로 증가시켜 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)가 사라지지 않게 함과 동시에 지지 구조물 제어용 이미지(CIMG) 내에서 태양 이미지(HRG)의 위치가 기준 수직 라인(RVL)에 중첩되도록 태양 전지 패널(110)의 방위각(ARI)을 조절하게 할 수 있다.In one embodiment, the controller 150 prevents the solar image HRG from disappearing within the support structure control image CIMG (i.e., so that the imaging device 140 can continue to track the sun) the support structure 130 The azimuth ARI of the solar panel 110 may be sequentially increased by a predetermined angle according to the passage of time during the daytime period. In other words, because the sun rises from the east (EAST) and moves to the south (SOUTH) and goes to the west (WEST) (that is, assuming that the azimuth angle (ARI) of the solar panel 110 is fixed, the image for controlling the supporting structure) (Because the solar image (HRG) moves from left to right within (CIMG)), the solar panel (because the solar image (HRG) does not disappear within the supporting structure control image (CIMG)) over time during the daylight hours. It is to increase the azimuth angle (ARI) of 110) little by little. For example, as shown in FIG. 7, the azimuth angle of the solar panel 110 is reset to 90 degrees based on the north (NORTH) direction at the start of the daytime period, and north (NORTH) during the daytime period. It increases sequentially from 90 degrees to 270 degrees based on the direction, and may become 270 degrees based on the north direction when the daytime period ends. In this way, the controller 150 causes the support structure 130 to sequentially increase the azimuth angle (ARI) of the solar panel 110 according to the passage of time during the daytime, so that the solar image within the support structure control image (CIMG). The azimuth angle (ARI) of the solar panel 110 is adjusted so that the (HRG) does not disappear and the position of the sun image (HRG) in the support structure control image (CIMG) overlaps the reference vertical line (RVL). can do.

본 발명은 태양 전지들로 구성된 태양 전지 패널 및 태양 전지 패널에서 생성된 전기를 저장하는 축전지를 포함하는 태양광 발전 시스템(예를 들어, 건물 일체형 태양광 발전 시스템 등)에 광범위하게 적용될 수 있다. 한편, 이상에서는 본 발명에 대하여 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 아래 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.The present invention can be widely applied to a photovoltaic power generation system (eg, a building-integrated photovoltaic power generation system) including a solar panel composed of solar cells and a storage battery that stores electricity generated from the solar panel. Meanwhile, in the above, the present invention has been described with reference to embodiments, but those skilled in the art may variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can do it.

100: 태양광 발전 시스템 110: 태양 전지 패널
111: 태양 전지 120: 축전지
130: 지지 구조물 140: 촬상 장치
150: 컨트롤러 LIG: 태양광
ELC: 전기 CTL: 제어 신호
CIMG: 지지 구조물 제어용 이미지 IAG: 태양 전지 패널의 경사각
HEI: 태양 전지 패널의 높이 ARI: 태양 전지 패널의 방위각
HRG: 태양 이미지 CEN: 태양 이미지의 중심
RHL: 기준 수평 라인 RVL: 기준 수직 라인 100: solar power system 110: solar panel
111: solar cell 120: storage battery
130: support structure 140: imaging device
150: controller LIG: solar
ELC: electrical CTL: control signal
CIMG: Image for controlling supporting structures IAG: Inclination angle of solar panel
HEI: the height of the solar panel ARI: the azimuth of the solar panel
HRG: Sun image CEN: Center of sun image
RHL: Reference horizontal line RVL: Reference vertical line

Claims

A solar panel including a plurality of solar cells;
A storage battery for storing electricity generated by the solar panel;
A support structure that supports the solar panel and is capable of adjusting a height of the solar panel from a ground on which the solar panel is installed, an inclination angle of the solar panel, and an azimuth angle of the solar panel;
An imaging device for generating an image for controlling a supporting structure by photographing the sky in a normal direction of the solar panel at a predetermined cycle during a daytime period; And
A controller for controlling the support structure to adjust at least one of the height of the solar panel, the tilt angle of the solar panel, and the azimuth angle of the solar panel according to the position of the solar image in the support structure control image Including,
The controller causes the support structure to adjust at least one of the height of the solar panel and the inclination angle of the solar panel so that the position of the solar image overlaps a reference horizontal line within the support structure control image, ,
The controller, when the position of the sun image within the image for controlling the supporting structure is located within a first distance from the reference horizontal line, the support structure causes the support structure to overlap the reference horizontal line. To adjust the tilt angle of the solar panel,
The controller, when the position of the sun image in the support structure control image is located outside the first distance from the reference horizontal line, so that the position of the sun image is located within the first distance from the reference horizontal line After allowing the support structure to adjust the height of the solar panel, causing the support structure to adjust the inclination angle of the solar panel so that the position of the solar image overlaps the reference horizontal line. Solar power system.

The photovoltaic power generation system of claim 1, wherein the position of the solar image is determined in the center of an area higher than a predetermined threshold luminance in the image for controlling the supporting structure.

delete

The photovoltaic power generation system of claim 1, wherein the position of the reference horizontal line in the image for controlling the supporting structure is changed daily, weekly, monthly, quarterly, or seasonally as the altitude of the sun changes.

The solar panel according to claim 1, wherein the controller causes the support structure to adjust the azimuth angle of the solar panel so that the position of the solar image in the support structure control image overlaps a reference vertical line. Photovoltaic system.

The method of claim 7, wherein the controller causes the support structure to adjust the azimuth angle of the solar panel by a predetermined angle according to the passage of time during the daytime period so that the solar image does not disappear within the support structure control image. Solar power generation system, characterized in that increasing sequentially.

The method of claim 8, wherein the azimuth angle of the solar panel is reset to 90 degrees with respect to the north direction when the daytime period starts, and increases sequentially from 90 degrees to 270 degrees with respect to the north direction in the daytime period, and the Solar power generation system, characterized in that 270 degrees relative to the north direction when the daytime period ends.

The photovoltaic power generation system according to claim 9, wherein the position of the reference vertical line in the image for controlling the supporting structure passes through the left and right centers of the image for controlling the supporting structure.