KR102194292B1 - 태양광 패널 관리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 발전소를 자유롭게 이동하며 다수의 태양광 패널의 을 모니터링하고 태양광 패널의 이물질을 청소하는 태양광 패널 관리장치에 관한 것이다.
본 발명은, 무인 비행체, 상기 무인 비행체의 일측에 배치되어 상기 태양광 패널의 열 발생여부를 측정하여 열 감지신호를 생성하는 열감지부, 상기 무인 비행체에 배치되어 상기 태양광 패널로 레이저를 조사하는 레이저 조사부, 상기 무인 비행체에 배치되어 상기 태양광 패널에서 반사되는 상기 레이저의 반사광을 수신하는 레이저 수신부, 상기 반사광에 따라 상기 태양광 패널과 상기 무인 비행체와의 거리정보를 생성하는 거리정보 생성부, 상기 반사광의 광산란 정도 또는 투과량 정도에 따라 상기 태양광 패널의 오염도 정보를 생성하는 오염도 생성부, 상기 태양광 패널의 이물질을 제거하는 이물질 제거부 및 상기 거리정보에 따라 상기 무인 비행체와 상기 태양광 패널이 기 설정된 거리범위 내에 위치하는 경우, 상기 이물질 제어부의 작동을 제어하는 제어부하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 무인 비행체, 상기 무인 비행체의 일측에 배치되어 상기 태양광 패널의 열 발생여부를 측정하여 열 감지신호를 생성하는 열감지부, 상기 무인 비행체에 배치되어 상기 태양광 패널로 레이저를 조사하는 레이저 조사부, 상기 무인 비행체에 배치되어 상기 태양광 패널에서 반사되는 상기 레이저의 반사광을 수신하는 레이저 수신부, 상기 반사광에 따라 상기 태양광 패널과 상기 무인 비행체와의 거리정보를 생성하는 거리정보 생성부, 상기 반사광의 광산란 정도 또는 투과량 정도에 따라 상기 태양광 패널의 오염도 정보를 생성하는 오염도 생성부, 상기 태양광 패널의 이물질을 제거하는 이물질 제거부 및 상기 거리정보에 따라 상기 무인 비행체와 상기 태양광 패널이 기 설정된 거리범위 내에 위치하는 경우, 상기 이물질 제어부의 작동을 제어하는 제어부하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 태양광 발전소를 자유롭게 이동하며 다수의 태양광 패널 을 모니터링하고 태양광 패널의 이물질을 청소하는 태양광 패널 관리장치에 관한 것이다.
최근 들어 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없어 태양광 발전이 많이 사용된다.
태양광 발전의 경우, 풍력이나 해수력 발전과 달리 발전설비 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다.
하지만, 이러한 태양광 모듈은 태양 전지판에 황사, 악천후 등의 기상현상 등에 의해 오물이 쉽게 쌓일 수 있다. 태양광 모듈에 오물이 쌓일 경우 태양광 모듈은 광 흡수율이 현저히 떨어지고, 결과적으로 발전 효율 또한 저하될 수 있다.
또한, 겨울철에 비나 눈 등이 태양 전지판에 내릴 경우 발전효율의 저하가 발생할 수 있다.
이러한 눈, 비가 온 다음에 오염물질이 태양 전지판에 축적되므로 발전효율이 저하될 수 있으므로 발전효율의 저하를 방지하기 위해서는 태양광 모듈을 주기적으로 세척할 필요가 있다.
그러나 넓은 면적에 많은 수로 배치되는 태양광 모듈들을 일일이 세척하는 것은 많은 시간과 인력을 필요로 한다. 따라서, 짧은 시간에 최소한의 인력으로 태양광 모듈들을 세척할 수 있는 장치의 개발이 소망되는 현실이다.
이를 위해 종래기술은 차량에 태양정지 패널을 청소할 수 있는 청소로봇 장치가 연결되어 태양광 패널마다 차량이 정차하고 그 위에 장착되는 청소로봇 장치가 각각의 태양광 패널을 청소하도록 구성된다.
하지만 이러한 종래기술은 청소로봇을 차량에 연결시켜서 이동해야하는데 일반적인 태양광 발전소의 경우, 산비탈에 위치하므로 차량으로 이동하는데 어려움이 존재하게 된다.
또한, 태양광 패널의 오염정도에 따라 다른 청소방법이 필요함에도 불구하고 청소로봇에 탑재되는 클리닝부를 이용하여 하나의 청소방법으로 태양광 패널을 청소할 수밖에 없는 문제가 존재한다.
따라서, 태양광 발전소를 자유롭게 이동 가능하여 태양광 패널의 오염된 정도에 따라 필요한 청소방법으로 태양광 패널을 청소할 수 있는 장치가 필요하다.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 태양광 발전소를 자유롭게 이동하며 다수의 태양광 패널을 모니터링하여 관리할 수 있는 태양광 패널 관리장치의 제공에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상술한 필요성에 따라 태양광 패널의 오염도 정도를 측정하여 오염도 정보에 따라 다른 청소모듈을 사용하여 태양광 패널을 청소하는 태양광 패널 관리장치의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 패널 관리장치는, 다수의 태양광 패널이 배치된 영역 내에서, 원격조정 또는 기 설정된 경로에 따라 비행하는 무인 비행체, 상기 무인 비행체의 일측에 배치되어 상기 태양광 패널의 열 발생여부를 측정하여 열 감지신호를 생성하는 열감지부, 상기 무인 비행체에 배치되어 상기 태양광 패널로 레이저를 조사하는 레이저 조사부, 상기 무인 비행체에 배치되어 상기 태양광 패널에서 반사되는 상기 레이저의 반사광을 수신하는 레이저 수신부, 상기 반사광에 따라 상기 태양광 패널과 상기 무인 비행체와의 거리정보를 생성하는 거리정보 생성부, 상기 반사광의 광산란 정도 또는 투과량 정도에 따라 상기 태양광 패널의 오염도 정보를 생성하는 오염도 생성부, 상기 무인 비행체 하부에 배치되어 상기 태양광 패널의 이물질을 제거하는 이물질 제거부 및 상기 거리정보에 따라 상기 무인 비행체와 상기 태양광 패널이 기 설정된 거리범위 내에 위치하는 경우, 상기 이물질 제어부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 태양광 패널 관리장치는, 상기 무인 비행체 하부에 배치되고, 상기 무인 비행체가 상기 태양광 패널에 안착시 상기 무인 비행체의 위치를 고정하는 패널 압착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패널 압착부는, 상기 무인 비행체가 상기 태양광 패널에 안착되는지 여부를 감지하는 안착감지 센서모듈, 일단이 상기 무인 비행체 하부에 연결되어 순차적으로 작은 직경을 가지는 다단의 관이 상기 제어부에 의해 신축되도록 서로 삽입 결합 구성되는 흡착관모듈, 상기 흡착관모듈 내부에 구비되며 상기 제어부에 의해 일방향으로 왕복 구동되는 실린더모듈 및 상기 흡착관모듈 타단과 연결되며, 일측에 흡입구를 구비하여 상기 태양광 패널 일면에 밀착되는 흡착판모듈을 포함하고, 여기서, 상기 흡입구는 상기 흡착판모듈이 상기 태양광 패널에 밀착된 상태에서 상기 태양과 패널과 분리되는 경우, 외부공기를 주입하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 패널 압착부는, 상기 무인 비행체 하부 일측에 복수개 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 태양광 패널 관리장치는, 상기 무인 비행체 하부에 배치되어 상기 태양광 패널에 형성된 전력제공부에 결합되어 상기 태양광 패널로부터 전력을 공급받고, 상기 무인 비행체의 위치를 고정하는 전력공급 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전력공급 지지부는, 상기 무인 비행체가 상기 태양광 패널의 중앙에 위치하는지 여부를 감지하는 위치감지 센서모듈, 순차적으로 작은 직경을 가지는 다단의 관이 상기 제어부에 의해 신축되도록 서로 삽입 결합 구성되는 두 쌍의 길이조절모듈, 한 쌍의 길이조절모듈 끝단에 구비되어 상기 전력제공부 상단에 위치한 상태로 상기 무인 비행체로 전력을 공급하는 한 쌍의 전력공급모듈 및 다른 한 쌍의 길이조절모듈 끝단에 구비되어 상기 태양광 패널에 형성된 상기 전력제공부에 결합되는 전자석 결합모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이물질 제거부는, 상기 이물질을 접착 제거하는 접착 롤러모듈, 상기 이물질을 브러쉬를 롤링하여 제거하는 롤 브러쉬 모듈, 상기 이물질을 공기를 분사하여 제거하는 에어 프레서모듈, 상기 이물질을 세정액을 분사하여 제거하는 리퀴드 프레서모듈, 상기 세정액을 닦아내는 롤러모듈, 상기 이물질을 흡입하여 상기 태양광 패널을 청소하는 흡입청소모듈 및 상기 태양광 패널의 상기 이물질을 스팀 청소하는 스팀청소모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이물질 제거부는, 상기 오염도 정보에 따라 상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 모듈 중 하나 이상의 모듈이 선택되어 구동되는 것을 특징으로 한다.
상기 태양광 패널 관리장치는 상기 무인 비행체 상면 일측에 구비되며, 기 설정된 높이 이상에서 상기 무인 비행체의 추락을 방지하기 위해 펼쳐지는 낙하산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성을 가지는 본 발명은 규모와 지형에 상관없이 태양광 발전소를 자유롭게 이동하며 태양광 발전소 내에 위치하는 다수의 태양광 패널을 하나씩 모니터링하여 관리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 태양광 패널의 오염도 정도를 측정하여 오염도 정보에 따라 그에 대응되는 다른 청소모듈을 사용하여 태양광 패널을 기존의 방식보다 좀 더 효율적으로 청소할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부를 구비하는 태양광 패널 관리장치의 정면이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부를 구비하는 태양광 패널 관리장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부를 구비하는 태양광 패널 관리장치의 저면도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부가 구비된 태양광 패널 관리장치가 태양광 패널에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부를 구비하는 태양광 패널 관리장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부를 구비하는 태양광 패널 관리장치의 정면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부를 구비하는 태양광 패널 관리장치의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부가 구비된 태양광 패널 관리장치가 태양광 패널에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부를 구비하는 태양광 패널 관리장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유선으로 물공급부와 연결되는 태양광 패널 관리장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부를 구비하는 태양광 패널 관리장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부를 구비하는 태양광 패널 관리장치의 저면도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부가 구비된 태양광 패널 관리장치가 태양광 패널에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부를 구비하는 태양광 패널 관리장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부를 구비하는 태양광 패널 관리장치의 정면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부를 구비하는 태양광 패널 관리장치의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부가 구비된 태양광 패널 관리장치가 태양광 패널에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부를 구비하는 태양광 패널 관리장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유선으로 물공급부와 연결되는 태양광 패널 관리장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 단어 "예시적인" 은 "예로서, 일례로서, 또는 예증으로서 역할을 한다."라는 것을 의미하기 위해 이용된다. "예시적"으로서 본 명세서에서 설명된 임의의 양태들은 다른 양태들에 비해 반드시 선호되거나 또는 유리하다는 것으로서 해석되어야 하는 것만은 아니다.
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.
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 실시된 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.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부(80)를 구비하는 태양광 패널 관리장치(1)의 정면이고, 도 2는 사시도이고, 도 3은 저면도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부(80)가 구비된 태양광 패널 관리장치(1)가 태양광 패널(2)에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부(80)가 구비된 태양광 패널 관리장치(1)에 접착 롤러모듈(710)이 선택되어 구동되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부(80)를 구비하는 태양광 패널 관리장치(1)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 5에 따라 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부(80)를 구비하는 태양광 패널 관리장치(1)에 대해 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부(80)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)로 원격조정 또는 기 설정된 경로에 따라 비행하는 무인 비행체(10), 태양광 패널(2)의 열 발생여부를 측정하는 열감지부(20), 태양광 패널(2)로 레이저를 조사하는 레이저 조사부(30), 태양광 패널(2)에서 반사되는 레이저의 반사광을 수신하는 레이저 수신부(40), 태양광 패널(2)과 무인 비행체(10)와의 거리를 측정하는 거리정보 생성부(50), 태양광 패널(2)의 오염도 정보를 생성하는 오염도 생성부(60), 태양광 패널(2)의 이물질을 제거하는 이물질 제거부(70), 태양광 패널(2)에 안착시 무인 비행체(10)를 고정하는 패널 압착부(80), 제어부(90) 및 낙하산부(100)를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부(80)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)는 태양광 발전소를 자유롭게 이동하며 다수의 태양광 패널(2)을 모니터링하여 관리할 수 있도록 구성된다.
또한, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부(80)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)는 태양광 패널(2)의 오염도 정도를 측정하여 오염도 정보에 따라 적합한 청소모듈을 사용하여 태양광 패널(2)을 청소하도록 구성된다.
여기서, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부(80)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)는 태양광 발전소의 규모가 소규모 또는 중간규모인 경우에 사용될 수 있다. 따라서, 패널 압착부(80)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)는 내부에 구비되는 충전모듈(미도시)에 충전된 전력으로 태양광 발전소를 자유롭게 이동하여 다수의 태양광 패널(2)을 모니터링하며 관리, 청소를 수행할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 패널 압착부(80)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)는 충전부(미도시)를 포함하여 RF 기반 무선 충전으로 예컨대, 최대 약 24미터에서 전력을 수신하여 태양광 패널(2)에 안착된 상태에서 전체 구동에 필요한 전력을 제공받도록 구성될 수 있다. 또한, 충전부(미도시)는 무선 충전이 아닌 유선으로 충전될 수 있으며, 이 경우에도 태양광 패널(2)에 안착된 상태에서 전체 구동에 필요한 전력을 제공받도록 구성될 수 있다.
무인 비행체(10)는 다수의 태양광 패널(2)이 배치된 영역 내에서, 원격조정 또는 기 설정된 경로에 따라 비행하도록 구성된다. 무인 비행체(10)는 기 설정된 거리 범위 내에서 관리자 단말기(미도시)의 조작에 따라 원격으로 조정되거나 기 설정되어 입력된 경로에 따라 자율 비행하도록 구성될 수 있다.
열감지부(20)는 무인 비행체(1)의 일측에 배치되어 태양광 패널(2)의 열 발생여부를 측정하여 열 감지신호를 생성하도록 구성된다. 열감지부(20)는 태양광 패널(2)의 열 발생에 따라 열 감지신호를 생성하여 관리자 단말기(미도시)로 전송한다. 여기서, 태양광 패널(2)이 고장 나는 경우, 기 설정된 값 이상의 열이 발생될 수 있으며, 이 경우, 열감지부(20)에서 열 감지신호를 보낼 때 경고신호를 포함하여 관리자 단말기(미도시)로 전송할 수 있다.
레이저 조사부(30)는 무인 비행체(1)에 배치되어 태양광 패널(2)로 레이저를 조사하도록 구성된다. 레이저 수신부(40)는 무인 비행체(1)에 배치되어 태양광 패널(2)에서 반사되는 레이저의 반사광을 수신하도록 구성된다. 여기서, 레이저 수신부(40)는 태양광 패널(2)에서 반사되는 레이저 조사부(30)에서 조사한 레이저의 반사광을 수신한다.
거리정보 생성부(50)는 반사광에 따라 태양광 패널(2)과 무인 비행체(1)와의 거리정보를 생성하도록 구성된다.
오염도 생성부(60)는 반사광의 광산란 정도 또는 투과량 정도에 따라 태양광 패널(2)의 오염도 정보를 생성하도록 구성된다. 오염도 생성부(60)는 태양광 패널(2)의 이물질의 질량 농도와 반사광의 광산란 정도가 비례하게 되므로 광산란 정도를 측정하여 오염도 정보를 생성할 수 있다. 또한, 오염도 생성부(60)는 태양광 패널(2)의 투과되지 못하고 반사되는 경우, 이물질의 질량 농도가 높은 것으로 판단되므로 투과량과 이물질의 질량 농도가 반비례하게 되므로 투과량 정도를 측정하여 오염도 정보를 생성할 수 있다.
이물질 제거부(70)는 무인 비행체(10) 하부에 배치되어 태양광 패널(2)의 이물질을 제거하도록 구성된다. 이물질 제거부(70)는 태양광 패널(2)의 이물질을 접착 제거하는 접착 롤러모듈(710), 태양광 패널(2)의 이물질을 브러쉬를 롤링하여 제거하는 롤 브러쉬 모듈(720), 태양광 패널(2)의 이물질을 공기를 기 설정된 압력으로 분사하여 제거하는 에어 프레서모듈(730), 태양광 패널(2)의 이물질을 세정액을 분사하여 제거하는 리퀴드 프레서모듈(740), 태양광 패널(2)에 분사된 세정액을 닦아내는 롤러모듈(750), 태양광 패널(2)의 이물질을 흡입하여 청소하는 흡입청소모듈(760) 및 태양광 패널(2)의 이물질을 스팀 청소하는 스팀청소모듈(770)을 포함한다.
이물질 제거부(70)는 오염도 정보에 따라 제어부(90)의 제어에 따라 위에 기재된 복수의 모듈 중 하나 이상의 모듈이 선택되어 구동되도록 구성된다.
패널 압착부(80)는 무인 비행체(10) 하부에 배치되고, 무인 비행체(10)가 태양광 패널(2)에 안착시 무인 비행체(10)의 위치를 고정하도록 구성된다. 또한, 패널 압착부(80)는 무인 비행체(10) 하부 일측에 복수개 배치된다.
패널 압착부(80)는 안착감지 센서모듈(810), 흡착관모듈(820), 실린더모듈(830) 및 흡착판모듈(840)을 포함한다.
안착감지 센서모듈(810)은 무인 비행체(10)가 태양광 패널(2)에 안착되는지 여부를 감지하도록 구성된다. 안착감지 센서모듈(810)은 무인 비행체(10)가 태양광 패널(2)에 기 설정된 거리 안에 위치하는 경우, 안착된 것으로 판단하여 안착신호를 생성한다. 여기서, 제어부(90)는 안착감지 센서모듈(810)이 무인 비행체(10)가 태양광 패널(2)에 안착된 것으로 판단하는 경우, 흡착관모듈(820), 실린더모듈(830) 및 흡착판모듈(840)의 동작을 제어한다.
흡착관모듈(820)은 일단이 무인 비행체(10) 하부에 기 설정된 각도로 회동 가능하게 연결되고 타단은 흡착판모듈(840)과 연결되도록 구성된다.
순차적으로 작은 직경을 가지는 다단의 관이 제어부(90)의 제어에 따라 신축되도록 서로 삽입 결합 구성된다. 제어부(80)는 안착감지 센서모듈(810)로부터 안착신호를 수신하여 흡착관모듈(820)의 신축을 제어한다. 도 4를 보면, 일반적으로 태양광 패널(2)은 기 설정된 각도 예컨대, 45도의 기울기를 가지는데 이때 태양광 패널 관리장치(1)가 장착되어 태양광 패널(2)을 청소하기 위해서 흡착관모듈(820)의 길이가 조절될 수 있다.
실린더모듈(830)은 흡착관모듈(820) 내부에 구비되며 제어부(90)에 의해 일방향으로 왕복 구동되도록 구성된다. 여기서, 실린더모듈(830)이 흡착판모듈(840)이 위치하는 방향으로 구동되는 경우, 공기도 따라서 이동되면서 진공상태가 되어 흡착판모듈(840)이 태양광 패널(2)의 일면에 밀착된다.
흡착판모듈(840)은 흡착관모듈(820) 타단과 연결되며, 일측에 흡입구(842)를 구비하여 태양광 패널(2) 일면에 밀착되도록 구성된다. 여기서, 태양광 패널 관리장치(1)가 태양광 패널(2)에서 탈착되는 경우, 제어부(90)가 흡착판모듈(840) 일측에 구비된 흡입구를 오픈하도록 제어하여 공기가 흡착판모듈(840)의 내부로 유입되어 흡착판모듈(840)이 태양광 패널(2)과 이격된다.
제어부(90)는 거리정보에 따라 무인 비행체(10)와 태양광 패널(2)이 기 설정된 거리범위 내에 위치하는 경우, 패널 압착부(80) 및 이물질 제거부(70)의 작동을 제어하도록 구성된다.
낙하산부(100)는 무인 비행체(10) 상면 일측에 구비되며, 기 설정된 높이 이상에서 무인 비행체(10)의 추락을 방지하기 위해 펼쳐지도록 구성된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부(110)를 구비하는 태양광 패널 관리장치(1)의 정면이고, 도 7은 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부(110)가 구비된 태양광 패널 관리장치(1)가 태양광 패널(2)에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8을 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부(110)가 구비된 태양광 패널 관리장치(1)에 롤러모듈(750)이 선택되어 구동되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부(110)를 구비하는 태양광 패널 관리장치(1)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 9에 따라 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부(110)를 구비하는 태양광 패널 관리장치(1)에 대해 상세하게 설명한다.
여기서, 도 6 내지 도 9에 도시된 태양광 패널 관리장치(1)는 도 1 내지 도 5에 구비되는 패널 압착부(80) 없이 전력공급 지지부(110)가 구비되는 것으로 도시되고 있지만 반드시 이에 한정되지 않고, 패널 압착부(80)와 전력공급 지지부(110)가 둘 다 구비되어 구성될 수 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부(110)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)로 원격조정 또는 기 설정된 경로에 따라 비행하는 무인 비행체(10), 태양광 패널(2)의 열 발생여부를 측정하는 열감지부(20), 태양광 패널(2)로 레이저를 조사하는 레이저 조사부(30), 태양광 패널(2)에서 반사되는 레이저의 반사광을 수신하는 레이저 수신부(40), 태양광 패널(2)과 무인 비행체(10)와의 거리를 측정하는 거리정보 생성부(50), 태양광 패널(2)의 오염도 정보를 생성하는 오염도 생성부(60), 태양광 패널(2)의 이물질을 제거하는 이물질 제거부(70), 태양광 패널(2)로부터 전력을 공급받고, 태양광 패널(2)에 안착시 무인 비행체(10)를 고정하는 전력공급 지지부(110), 제어부(90) 및 낙하산부(100)를 포함한다.
여기서, 전력공급 지지부(110)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)는 태양광 발전소의 규모가 대규모인 경우에 사용될 수 있다. 따라서, 전력공급 지지부(110)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)는 내부에 구비되는 충전모듈(미도시)에 충전된 전력만으로 태양광 발전소를 자유롭게 이동하여 다수의 태양광 패널(2)을 모니터링하며 관리, 청소를 수행할 수 없다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 패널 관리장치(1)는 전력공급 지지부(110)가 구비되어야 대규모의 태양광 발전소를 자유롭게 이동하며 대규모의 태양광 발전소의 다수의 태양광 패널(2)로부터 전력을 공급받으면서 태양광 패널(2)의 청소를 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부(110)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)는 전력공급 지지부(110)에 따른 전력 공급 외에도 충전부(미도시)가 RF 기반 무선 충전으로 예컨대, 최대 약 24미터에서 전력을 수신하여 태양광 패널(2)에 안착된 상태에서 전체 구동에 필요한 전력을 제공받도록 구성될 수 있다. 또한, 충전부(미도시)는 무선 충전이 아닌 유선으로 충전될 수 있으며, 이 경우에도 태양광 패널(2)에 안착된 상태에서 전체 구동에 필요한 전력을 제공받도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부(110)가 구비되는 태양광 패널 관리장치(1)의 구성 중 무인 비행체(10), 열감지부(20) 레이저 조사부(30), 레이저 수신부(40), 거리정보 생성부(50), 오염도 생성부(60), 이물질 제거부(70), 제어부(90) 및 낙하산부(100)는 위에 설명한 하나의 실시예의 패널 압착부(80)를 구비하는 태양광 패널 관리장치(1)와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
따라서, 하나의 실시예와 다른 실시예에 따른 전력공급 지지부(110)에 대해 상세히 설명한다.
전력공급 지지부(110)는 무인 비행체(10) 하부에 배치되어 태양광 패널(2)에 형성된 전력제공부(3)에 결합되어 태양광 패널(2)로부터 전력을 공급받고, 무인 비행체(10)의 위치를 고정하도록 구성된다.
전력공급 지지부(110)는 위치감지 센서모듈(112) 길이조절모듈(114), 전력공급모듈(116) 및 전자석 결합모듈(118)을 포함한다.
위치감지 센서모듈(112)은 무인 비행체(10)가 태양광 패널(2)의 중앙에 위치하는지 여부를 감지하도록 구성된다. 위치감지 센서모듈(112)은 무인 비행체(10)가 태양광 패널(2)의 기 설정된 범위 안에 위치하는 경우, 중앙에 위치하는 것으로 판단하여 중앙위치정보를 생성한다. 여기서, 제어부(90)는 위치감지 센서모듈(112)이 무인 비행체(10)가 태양광 패널(2) 중앙에 위치하는 것으로 판단하는 경우, 길이조절모듈(114), 전력공급모듈(116) 및 전자석 결합모듈(118)의 동작을 제어한다.
길이조절모듈(114)은 두 쌍으로 구비되며, 순차적으로 작은 직경을 가지는 다단의 관이 상기 제어부에 의해 신축되도록 서로 삽입 결합 구성된다. 제어부(80)는 위치감지 센서모듈(112)로부터 중앙위치신호를 수신하여 길이조절모듈(114)의 신축을 제어한다.
전력공급모듈(116)은 대각선 방향으로 한쌍 구비되며, 대각선 방향 한 쌍의 길이조절모듈(114) 끝단에 구비되어 무인 비행체(10)로 전력을 공급하도록 구성된다. 전력공급모듈(116)은 내부에 코일이 권취되어 있어서 유도전류 방식으로 전력제공부(3) 상단에 위치한 상태에서 충전부(미도시)로 무선으로 전력을 공급하도록 구성된다. 이에 따라, 태양광 패널 관리장치(1)가 태양광 패널(2)의 이물질 제거를 하는 동시에 태양광 패널(2)로부터 전력을 공급받을 수 있으므로 전력의 방전에 대한 문제없이 동작 수행이 가능하다.
전자석 결합모듈(118)은 다른 한 쌍의 길이조절모듈(114) 끝단에 구비되어 태양광 패널(2)에 형성된 전력제공부(3)에 결합되도록 구성된다. 전자석 결합모듈(118)은 전력공급모듈(116)이 구비되지 않은 다른 한 쌍의 길이조절모듈(114) 끝단에 구비된다. 전자석 결합모듈(118)은 내부에 코일이 권취되어 있어서 전력제공부(3)로부터 전류를 흘려 받게 되는 경우, 자석의 성질을 띄게 되어 전력제공부(3)에 결합된다. 전자석 결합모듈(118)은 무인 비행체(10)가 태양광 패널(2) 중앙에 위치하는 경우, 전력제공부(3)로부터 전류를 공급받아 극성을 유도함으로써 전력제공부(3)에 결합되어 무인 비행체(10)를 태양광 패널(2) 위에 고정한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유선으로 물공급부(4)와 연결되는 태양광 패널 관리장치(1)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10에서 유선으로 물공급부(4)와 연결되는 태양광 패널 관리장치(1)는 패널 압착부(80)가 구비되지만 반드시 이에 한정되지 않고, 전력공급 지지부(110)가 구비되거나 패널 압착부(80)와 전력공급 지지부(110)가 동시에 구비될 수 있다.
도 10을 보면, 유선으로 물공급부(4)와 연결되는 태양광 패널 관리장치(1)는 물공급부(40)와 물공급선(782)으로 연결되어 제어부(90)의 제어에 따라 펌프(784)가 구동되어 분사노즐(780)을 통해 물이 분사되어 태양광 패널(2)을 청소할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 태양광 패널 관리장치
2: 태양광 패널
3: 전력제공부
4: 물공급부
10: 무인비행체
20: 열감지부
30: 레이저 조사부
40: 레이저 수신부
50: 거리정보 생성부
60: 오염도 생성부
70: 이물질 제거부
80: 패널 압착부
90: 제어부
100: 낙하산부
110: 전력공급 지지부
2: 태양광 패널
3: 전력제공부
4: 물공급부
10: 무인비행체
20: 열감지부
30: 레이저 조사부
40: 레이저 수신부
50: 거리정보 생성부
60: 오염도 생성부
70: 이물질 제거부
80: 패널 압착부
90: 제어부
100: 낙하산부
110: 전력공급 지지부
Claims (9)
- 다수의 태양광 패널이 배치된 영역 내에서, 원격조정 또는 기 설정된 경로에 따라 비행하는 무인 비행체;
상기 무인 비행체의 일측에 배치되어 상기 태양광 패널의 열 발생여부를 측정하여 열 감지신호를 생성하는 열감지부;
상기 무인 비행체에 배치되어 상기 태양광 패널로 레이저를 조사하는 레이저 조사부;
상기 무인 비행체에 배치되어 상기 태양광 패널에서 반사되는 상기 레이저의 반사광을 수신하는 레이저 수신부;
상기 반사광에 따라 상기 태양광 패널과 상기 무인 비행체와의 거리정보를 생성하는 거리정보 생성부;
상기 반사광의 광산란 정도 또는 투과량 정도에 따라 상기 태양광 패널의 오염도 정보를 생성하는 오염도 생성부;
상기 무인 비행체 하부에 배치되어 상기 태양광 패널의 이물질을 제거하는 이물질 제거부;
상기 거리정보에 따라 상기 무인 비행체와 상기 태양광 패널이 기 설정된 거리범위 내에 위치하는 경우, 상기 이물질 제거부의 작동을 제어하는 제어부; 및
상기 무인 비행체 하부에 배치되어 상기 태양광 패널에 형성된 전력제공부에 결합되어 상기 태양광 패널로부터 전력을 공급받고, 상기 무인 비행체의 위치를 고정하는 전력공급 지지부;를 포함하고,
상기 전력공급 지지부는,
상기 무인 비행체가 상기 태양광 패널의 중앙에 위치하는지 여부를 감지하는 위치감지 센서모듈;
순차적으로 작은 직경을 가지는 다단의 관이 상기 제어부에 의해 신축되도록 서로 삽입 결합 구성되는 두 쌍의 길이조절모듈;
대각선 방향의 한 쌍의 길이조절모듈 끝단에 구비되어 상기 전력제공부 상단에 위치한 상태로 유도전류 방식에 의해 상기 무인 비행체로 전력을 무선으로 공급하는 한 쌍의 전력공급모듈; 및
다른 대각선 방향의 한 쌍의 길이조절모듈 끝단에 구비되어 상기 태양광 패널에 형성된 상기 전력제공부에 결합되는 한 쌍의 전자석 결합모듈;을 포함하며,
상기 전자석 결합모듈은,
상기 무인 비행체가 상기 태양광 패널의 중앙에 위치하는 경우, 상기 전력제공부로부터 전류를 공급받아 극성이 유도됨으로써 상기 전력제공부에 결합되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 관리장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 무인 비행체 하부에 배치되고, 상기 무인 비행체가 상기 태양광 패널에 안착시 상기 무인 비행체의 위치를 고정하는 패널 압착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 관리장치.
- 제 2항에 있어서, 상기 패널 압착부는,
상기 무인 비행체가 상기 태양광 패널에 안착되는지 여부를 감지하는 안착감지 센서모듈;
일단이 상기 무인 비행체 하부에 연결되어 순차적으로 작은 직경을 가지는 다단의 관이 상기 제어부에 의해 신축되도록 서로 삽입 결합 구성되는 흡착관모듈;
상기 흡착관모듈 내부에 구비되며 상기 제어부에 의해 일방향으로 왕복 구동되는 실린더모듈; 및
상기 흡착관모듈 타단과 연결되며, 일측에 흡입구를 구비하여 상기 태양광 패널 일면에 밀착되는 흡착판모듈;을 포함하고,
상기 흡입구는 상기 흡착판모듈이 상기 태양광 패널에 밀착된 상태에서 상기 태양과 패널과 분리되는 경우, 외부공기를 주입하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 관리장치.
- 제 2항에 있어서, 상기 패널 압착부는,
상기 무인 비행체 하부 일측에 복수개 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 관리장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 이물질 제거부는,
상기 이물질을 접착 제거하는 접착 롤러모듈;
상기 이물질을 브러쉬를 롤링하여 제거하는 롤 브러쉬 모듈;
상기 이물질을 공기를 분사하여 제거하는 에어 프레서모듈;
상기 이물질을 세정액을 분사하여 제거하는 리퀴드 프레서모듈;
상기 세정액을 닦아내는 롤러모듈;
상기 이물질을 흡입하여 상기 태양광 패널을 청소하는 흡입청소모듈; 및
상기 태양광 패널의 상기 이물질을 스팀 청소하는 스팀청소모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 관리장치.
- 제 7항에 있어서, 상기 이물질 제거부는,
상기 오염도 정보에 따라 상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 모듈 중 하나 이상의 모듈이 선택되어 구동되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 관리장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 무인 비행체 상면 일측에 구비되며, 기 설정된 높이 이상에서 상기 무인 비행체의 추락을 방지하기 위해 펼쳐지는 낙하산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 관리장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180086620A KR102194292B1 (ko) | 2018-07-25 | 2018-07-25 | 태양광 패널 관리장치 |
| PCT/KR2018/015085 WO2020022582A1 (ko) | 2018-07-25 | 2018-11-30 | 태양광 패널 관리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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