KR102350316B1 - Method and Apparatus of Solar Pannel Cleaning - Google Patents
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Abstract
태양광 패널 청소 제어기가 개시된다.
본 발명의 태양광 패널 청소 제어기는, 2개 이상의 조도 센서를 포함하는 이물질 센싱부와, 1개 이상의 압력 센서를 포함하는 환경 센싱부와, 상기 이물질 센싱부와 상기 환경 센싱부로부터 수신된 센서 측정값을 사용하여 청소 장치를 구동하는 제어부를 포함하고, 상기 이물질 센싱부의 조도 센서들 중 1개 이상의 조도 센서를 수직 방향으로 설치하는 것과; 상기 이물질 센싱부의 조도 센서들 중 1개 이상의 조도 센서와 상기 환경 센싱부의 압력 센서들 중 1개 이상의 압력 센서를 태양광 패널과 동일한 경사각으로 설치하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 적절한 시점에 태양광 패널 청소를 시작할 수 있어서 태양광 패널 청소 장치의 구동에 소모되는 에너지 사용량을 최소화할 수 있고, 적절한 청소 장치를 선택적으로 구동할 수 있어서 태양광 패널 청소의 효율을 극대화 할 수 있다. A solar panel cleaning controller is disclosed.
The solar panel cleaning controller of the present invention includes a foreign material sensing unit including two or more illuminance sensors, an environment sensing unit including one or more pressure sensors, and a sensor measurement received from the foreign material sensing unit and the environment sensing unit including a control unit for driving a cleaning device using a value, and installing one or more illumination sensors among the illumination sensors of the foreign material sensing unit in a vertical direction; At least one illuminance sensor among the illuminance sensors of the foreign material sensing unit and at least one pressure sensor among the pressure sensors of the environment sensing unit are installed at the same inclination angle as the solar panel. According to the present invention, since it is possible to start cleaning the solar panel at an appropriate time, it is possible to minimize the amount of energy consumed for driving the solar panel cleaning device, and it is possible to selectively drive an appropriate cleaning device, so that the solar panel cleaning efficiency can be maximized.
Description
본 발명은 태양광 발전을 위해 사용되는 태양광 패널에서, 오염 물질이 패널 표면에 존재할 경우 효율성과 내구성이 저하되는 문제를 해결하기 위한 패널 청소 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a panel cleaning method for solving the problem of reduced efficiency and durability when contaminants are present on the panel surface in a solar panel used for photovoltaic power generation.
무공해로 무제한의 에너지를 생산할 수 있는 태양광 발전이 미래 에너지원으로 각광을 받고 있다. 태양광 발전은 2002년 이래로 연평균 48% 이상 성장하며 가정 및 산업 분야에 널리 활용되고 있다. 태양광 발전을 위한 장치는 태양전지, 축전지, 전력변환장치로 구성된다. P형 반도체와 N형 반도체를 접합시킨 태양전지가 포함되어 있는 태양광 패널이 태양빛을 받으면, 태양빛이 가지고 있던 에너지에 의해 태양전지에 정공과 전자가 발생하고, 이때 정공은 P형 반도체쪽으로 모이고 전자는 N형 반도체쪽으로 모이게 됨으로써, P형 반도체와 N형 반도체 사이에 전위차가 발생하여 전류가 흐르게 된다.Solar power, which can produce unlimited energy without pollution, is in the spotlight as a future energy source. Since 2002, solar power has grown at an average annual rate of more than 48%, and is widely used in homes and industries. The device for photovoltaic power generation consists of a solar cell, a storage battery, and a power conversion device. When a solar panel containing a solar cell bonded to a P-type semiconductor and an N-type semiconductor receives sunlight, holes and electrons are generated in the solar cell by the energy of the sunlight, and the holes are directed toward the P-type semiconductor. As the electrons are gathered toward the N-type semiconductor, a potential difference is generated between the P-type semiconductor and the N-type semiconductor, and a current flows.
지속적인 기술발전 덕분으로 최근 태양광 발전의 효율은 15~18% 수준으로 알려져 있지만, 날씨와 온도 등 다양한 환경 요소에 의해 발전 효율이 영향을 받을 수 있다. 특히, 태양광 패널의 표면에 먼지나 송화가루와 같은 오염 물질이 존재할 경우 태양광 입사를 방해하여 발전 효율이 급격히 저하될 수 있다. 따라서, 태양광 패널을 깨끗하게 청소하여 태양광의 입사를 유지시켜 줄 필요가 있다.Thanks to continuous technological development, the efficiency of solar power generation is currently known to be 15~18%, but the power generation efficiency can be affected by various environmental factors such as weather and temperature. In particular, when contaminants such as dust or pine powder are present on the surface of the solar panel, it may interfere with the incident of sunlight, and thus power generation efficiency may be rapidly reduced. Therefore, it is necessary to clean the solar panel to maintain the incidence of sunlight.
태양광 패널은 먼지나 황사와 같이 작은 입자 형태로 패널 위에 쌓이는 이물질이나 조류의 배설물과 같이 액체 형태로 패널 위에 쌓인 후 건조되면서 고체 형태로 굳어버리는 이물질, 또는 눈과 같이 날씨에 의해 패널 위에 적재된 후 서서히 자연적으로 제거되는 이물질에 의해 발전 효율에 영향을 받을 수 있다. 태양광 패널에 고루게 분포되는 먼지나 송화가루 같은 입자형 이물질은 태양광 발전 효율만을 저하시키지만, 조류의 배설물과 같은 고착형 이물질은 태양광 발전의 효율을 감소시킬 뿐만 아니라 부식성이 있는 배설물로 인해 태양광 패널의 내구성을 저하시킬 수 있다. 또한, 적재형 이물질의 경우, 태양광 패널에 눈이 쌓였다가 녹을 때 상단부가 먼저 녹고 하단부는 천천히 녹는 현상이 발생하기 때문에, 눈이 그친 후 다시 태양광이 패널에 비춰질 때 핫스팟현상(Hot Spot Effect)을 야기하여 태양광 패널의 내구성을 저하시키고 고장의 주원인이 될 수 있다. 따라서, 태양광 발전 효율 저하를 예방하고 태양광 패널의 내구성을 제공하기 위해서는 상술한 이물질들을 청소하는 것이 필요하다. 특히, 태양광 패널을 청소하는 동작에 소모되는 에너지를 최소화하기 위해 적절한 시점에 적절한 방법으로 청소 장치를 구동하는 것이 필요하다. Solar panels consist of foreign substances that accumulate on the panel in the form of small particles such as dust or yellow sand, or foreign substances that are accumulated on the panel in liquid form, such as bird droppings, and then harden into a solid form as they dry, or The power generation efficiency may be affected by foreign substances that are gradually removed naturally afterward. Particulate foreign substances such as dust or pine powder evenly distributed on the solar panel only reduce the solar power generation efficiency, but fixed foreign substances such as bird droppings not only reduce the efficiency of solar power generation, but also cause This may reduce the durability of the solar panel. In addition, in the case of stackable foreign substances, when snow accumulates and melts on the solar panel, the upper part melts first and the lower part melts slowly. ), which lowers the durability of the solar panel and can be the main cause of failure. Therefore, it is necessary to clean the above-mentioned foreign substances in order to prevent a decrease in solar power generation efficiency and provide durability of the solar panel. In particular, in order to minimize the energy consumed in the operation of cleaning the solar panel, it is necessary to drive the cleaning device in an appropriate way at an appropriate time.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하는데 있어, 태양광 패널을 청소하는 장치가 언제 구동을 시작하고 종료해야 하는지를 제어하는 태양광 패널 청소 제어기를 제공하는 것이다. In solving the above problems, the present invention provides a solar panel cleaning controller for controlling when a device for cleaning a solar panel starts and ends driving.
또한, 본 발명의 실시예는, 날씨에 따라 적절한 청소 방법을 결정하고 상기 청소 방법을 제공하는 장치를 선별적으로 구동하는 제어기를 제공하고자 한다.Another aspect of the present invention is to provide a controller that determines an appropriate cleaning method according to weather and selectively drives an apparatus for providing the cleaning method.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광 패널 위에서 스스로 이동하며 청소를 수행하는 태양광 패널용 청소 장치(특허문헌 0001) 또는 태양광 패널 시설물 각각에 설치되어 청소를 수행하는 태양광 발전패널 청소 장치(특허문헌 0002)와 유사한 종래의 청소 장치가 구비되어 있는 상황에서, 태양광 패널 청소 제어기는 상기 청소기의 구동을 시작하는 시점을 판단하고, 상기 판단에 따라 태양광 패널 청소 장치를 적절히 제어한다. According to an embodiment of the present invention, a solar panel cleaning device (Patent Document 0001) that performs cleaning while moving by itself on a solar panel or a solar panel cleaning device installed in each of the solar panel facilities to perform cleaning In a situation in which a conventional cleaning device similar to (Patent Document 0002) is provided, the solar panel cleaning controller determines when to start driving the cleaner, and appropriately controls the solar panel cleaning device according to the determination.
본 발명의 태양광 패널 청소 제어기는 태양광 패널에 이물질이 존재하는지를 판단하는 이물질 센싱부, 태양광 패널이 위치한 주변의 날씨 환경을 판단하는 환경 센싱부, 그리고 상기 이물질 센싱부와 환경 센싱부에서 검출된 관측값에 따라 적절한 청소 장치를 구동하는 제어부로 구성된다.The solar panel cleaning controller of the present invention includes a foreign material sensing unit for determining whether foreign matter is present in the solar panel, an environment sensing unit for determining a weather environment around a solar panel, and detection by the foreign material sensing unit and the environment sensing unit It consists of a control unit that drives an appropriate cleaning device according to the observed values.
본 발명의 이물질 센싱부에서 사용하는 조도 센서는 주변 환경의 밝기를 측정할 수 있는 장치로서, 광에너지를 받으면 전자가 발생하여 전도율이 변하는 광전효과를 가지는 소자를 사용한다. 조도 센서는 이미 실생활에서 저녁에 자동으로 켜지는 가로등, 터널에 진입하면 자동으로 켜지는 자동차 헤드라이트, 어두운 곳에서 핸드폰 화면의 밝기를 자동으로 조절하는 용도로 사용되고 있으며, 조도 센서에서 측정된 주변광의 밝기 변화를 감지하여 먼지와 같은 이물질이 태양광 패널에 쌓였는지 여부를 판단할 수 있다. 본 발명에서는 구름이 낀 흐린 날씨와 같은 환경적 요인 때문에 조도가 낮은 것인지 아니면 패널 표면에 이물질이 묻어서 조도가 낮은 것인지를 구분하기 위해 2개 이상의 조도센서를 활용하여 환경적 요인과 이물질의 존재 여부를 구분할 수 있다. 따라서, 이물질 센싱부에서 관측된 결과를 활용하여 적절한 시점에 입자형 이물질을 청소하는 장치를 구동할 수 있다.The illuminance sensor used in the foreign material sensing unit of the present invention is a device capable of measuring the brightness of the surrounding environment, and uses a device having a photoelectric effect in which conductivity is changed by generating electrons when receiving light energy. Ambient light sensors are already being used in real life to automatically turn on streetlights in the evening, car headlights that turn on automatically when entering a tunnel, and automatically adjust the brightness of cell phone screens in dark places. By detecting the change in brightness, it is possible to determine whether foreign substances such as dust have accumulated on the solar panel. In the present invention, two or more illuminance sensors are used to determine whether the illuminance is low due to environmental factors such as cloudy weather or whether the illuminance is low due to foreign substances on the surface of the panel. can be distinguished Therefore, it is possible to drive a device for cleaning particulate foreign substances at an appropriate time by using the results observed by the foreign substance sensing unit.
본 발명의 환경 센싱부는 물리적인 압력을 전기적 신호로 제공해 주는 압력센서를 포함한다. 환경 센싱부에서 지속적으로 일정 압력 이상이 감지될 경우, 눈이 쌓이고 있는 상황이라고 판단할 수 있다. 또한, 압력의 세기 뿐만 이나라 압력의 세기 변화를 감지하여 쌓인 눈의 적설심과 단위시간당 적설량을 산출해 낼 수 있다. 따라서, 환경 센싱부에서 관측된 결과를 활용하여 적절한 시점에 제설용 청소 장치를 구동할 수 있다.The environmental sensing unit of the present invention includes a pressure sensor that provides a physical pressure as an electrical signal. When the environmental sensing unit continuously detects a certain pressure or more, it may be determined that snow is accumulating. In addition, it is possible to calculate the depth of snow accumulation and the amount of snow per unit time by sensing the change in the intensity of the pressure as well as the intensity of the pressure. Accordingly, it is possible to drive the snow removal cleaning device at an appropriate time by using the result observed by the environment sensing unit.
또한, 본 발명의 환경 센싱부는 상기 압력 센서에서 관찰되는 불규칙적인 압력값으로부터 비가 내리는지 여부를 판단할 수 있다. 비가 내리는 날씨 환경에서는 빗방울이 압력센서를 불규칙적으로 두드리게 되므로 지속적인 압력이 관찰되는 눈이 쌓이는 경우와 구분할 수 있고, 상술한 비가 내리는 상황에서는 제설용 청소 장치 대신 조류의 배설물과 같은 고착형 이물질을 청소하는 장치를 구동함으로써 빗물을 사용하여 태양광 패널을 더 깨끗하게 청소할 수 있다.Also, the environment sensing unit of the present invention may determine whether rain is falling from the irregular pressure value observed by the pressure sensor. In a rainy weather environment, raindrops strike the pressure sensor irregularly, so it can be distinguished from the case of snow accumulation where continuous pressure is observed. By driving the device, rainwater can be used to clean the solar panel more thoroughly.
본 발명에 따른 실시예에 의하면, 적절한 시점에 태양광 패널 청소를 시작할 수 있어서 태양광 패널 청소 장치의 구동에 소모되는 에너지 사용량을 최소화할 수 있고, 적절한 청소 방법을 선택적으로 구동할 수 있어서 태양광 패널 청소의 효율을 극대화 할 수 있다.According to the embodiment according to the present invention, it is possible to start cleaning the solar panel at an appropriate time to minimize the amount of energy consumed for driving the solar panel cleaning device, and to selectively drive an appropriate cleaning method, The efficiency of panel cleaning can be maximized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소 제어기의 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소 제어기의 구조도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소 제어기의 플로우차트1 is a configuration diagram of a solar panel cleaning controller according to an embodiment of the present invention;
2 is a structural diagram of a solar panel cleaning controller according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart of a solar panel cleaning controller according to an embodiment of the present invention;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.
본 발명의 요지를 명료하게 설명하기 위해, 본 발명에서 제안하는 태양광 패널 청소 제어기를 도시한 도 1과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소 제어기(200)는, 이물질 센싱부(220)로부터 조도 관측값을 수신하고 환경 센싱부(230)로부터 압력 관측값을 수신하여 한개 이상의 이물질 청소 장치를 제어하는 제어부(210)로 구성된다. 아래에서는 용이한 설명을 위해, 태양광 패널 청소 제어기를 설치하는 일 실시예를 도시한 도 2처럼, 상기 제어부(210), 상기 이물질 센싱부(220), 상기 환경 센싱부(230)가 통합된 하나의 제어기(200)로 설명하기로 한다. 물론, 본 발명의 내용이 상기 제어부(210), 상기 이물질 센싱부(220), 상기 환경 센싱부(230)가 각각 분리되어 독립적인 위치에 설치되는 것을 포함하는 것은 자명한 일이다. 또한, 도 1의 이물질 청소장치1, 이물질 청소장치2, 이물질 청소장치3은 본 발명을 용이하게 설명하기 위해 구분해 놓은 예시로써, 1개 이상의 청소장치 기능이 통합되어 1개의 청소 장치로 설치되는 형태를 포함하는 것 역시 자명한 일이다.In order to clearly explain the gist of the present invention, as shown in FIG. 1 showing a solar panel cleaning controller proposed by the present invention, the solar
도 2의 (b)태양광 패널 측면에 도시된 태양광 패널 청소 제어기의 설치 예시에 따르면, 태양광 패널(100)을 지지하는 지지대(101)에 태양광 패널 청소 제어기(200)를 지지하는 지지대(201)를 연결하여 태양광 패널이 설치된 경사와 동일한 각도로 태양광 패널 청소 제어기(200)를 설치할 수 있다. 태양광 패널 청소기(200)의 이물질 센싱부(220)는 2개 이상의 조도 센서를 포함하고, 상기 조도 센서들 중 1개 이상의 조도 센서(222)는 수직 방향으로 설치되고, 또 다른 조도 센시들 중 1개 이상의 조도 센서(221)는 태양광 패널(100)과 동일한 경사각으로 설치된다. 이렇게 함으로써, 입자형 이물질이 쌓이지 않도록 수직 방향으로 설치된 조도 센서(222)를 통해 날씨에 의해 영향을 받은 조도를 관측하고, 태양광 패널(100)과 동일한 각도로 설치된 조도 센서(221)를 통해 날씨 뿐만 아니라 태양광 패널(100)에 쌓인 이물질에 의한 영향까지 함께 받은 조도를 관측할 수 있다. 따라서, 태양광 패널(100)과 동일한 경사각으로 설치된 조도 센서(221)에서 관측된 조도와 수직 방향으로 설치된 조도 센서(222)에서 관측된 조도의 차이값으로부터 태양광 패널(100)에 이물질이 얼마나 많이 쌓였는지 여부를 판별할 수 있고, 이물질 청소를 언제 시작해야 하는지를 판별할 수 있다.According to the installation example of the solar panel cleaning controller shown on the side of the solar panel (b) of FIG. 2 , the support for supporting the solar
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지면과 수직 방향으로 설치되는 조도 센서(222)는 조도 센서 표면에 이물질이 쌓이지 않는 각도내에서 수직 방향으로부터 일정 각도까지 기울기 조절이 가능하고, 태양광 패널(100)과 동일한 경사각으로 설치되는 조도 센서(221)는 조도 센서 표면에 이물질이 쌓이는 각도내에서 상기 태양광 패널(100)의 경사각으로부터 일정 각도까지 기울기 조절이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, the
상술한 바와 같이, 1개 이상의 조도 센서를 수직 방향으로 설치함으로써 태양광 패널(100)에 이물질이 쌓이는 경우에도 수직 방향으로 설치된 조도 센서(222)로부터 이물질에 방해받지 않은 조도를 관측할 수 있다. 예를 들어, 날씨가 맑은 날에 수직 방향 조도 센서(222)와 태양광 패널(100)과 동일한 경사각으로 설치된 조도 센서(221)로부터 관측된 조도값의 차이가 특정 임계값 이하라면, 태양광 패널(100)에 이물질이 쌓이지 않았다고 판단할 수 있다. 만약, 상기 조도값의 차이가 특정 임계값 이상이라면, 태양광 패널(100)과 동일한 경사각으로 설치된 조도 센서(221)에 이물질이 쌓인 것을 의미하므로 태양광 패널 청소가 필요한 시점이라고 판단할 수 있다. 또 다른 실시예로써, 구름이 많이 끼어서 날씨가 흐린 날에는 수직 방향 조도 센서(222)와 태양광 패널(100)과 동일한 경사각으로 설치된 조도 센서(221)의 관측값이 모두 낮게 측정되므로, 상기 조도 측정값들의 차이가 특정 임계값 이하로 관측되게 되고, 만약 상기 조도 측정값의 차이가 특정 임계값 이상이라도 수직 방향 조도 센서(222)로부터 측정된 조도값이 효율적인 태양광 발전에 필요한 최소 조도값 이하로 낮게 측정되므로, 태양광 패널 청소가 필요하지 않은 상황으로 판단할 수 있다. 이렇게 함으로써, 태양광 발전 효율이 높지 않은 흐린 날에 불필요하게 태양광 패널(100)을 청소하는데 에너지를 낭비하지 않고 효율적으로 태양광 패널 청소를 제어할 수 있다.As described above, by installing one or more illuminance sensors in the vertical direction, even when foreign substances are accumulated on the
단기간에 폭설이 내려서 태양광 패널(100)에 쌓인 눈의 압력이 높아질 경우 태양광 패널(100)의 내구성을 저해하거나 파손을 야기할 수 있고, 눈이 그친 후 태양광 패널(100)에 쌓인 눈이 태양광 패널(100)의 상단부부터 녹으면서 핫스팟현상(Hot Spot Effec)을 발생시킬 수 있다. 핫스팟현상은 태양광 패널(100)의 표면 일부에만 쌓여 있는 눈으로 인해 태양광 패널(100)의 일부분에만 태양광을 받게 되어 직렬로 연결되어 있는 태양광 패널(100)에 출력저하를 발생시킬 뿐만 아니라 태양광 패널(100)의 수명을 단축하고 고장을 유발하는 현상으로서, 눈이 내린 후 태양광 패널(100)을 청소해 주어야 하는 주요 이유 중 하나이다. 먼지나 송화가루와 같은 입자형 이물질과 다르게, 눈이 쌓여서 형성된 이물질은 입자형 이물질을 청소하는 것과 다른 방식으로 청소해 주어야 한다. 예를 들어, 입자형 이물질을 청소하는 이물질 청소장치가 진공 청소기 원리로 동작한다면 20cm 이상 쌓인 눈을 효과적으로 청소할 수 없기 때문에, 눈이 쌓여서 형성된 이물질은 쌓인 눈을 밀어내는 방식으로 동작하는 장치가 보다 효과적일 수 있다. If the pressure of snow accumulated on the
상술한 바와 같이, 적설에 의한 이물질을 청소하는 장치를 언제 구동할지 판단하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 환경 센싱부(230)는 1개 이상의 압력 센서(231)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 압력 센서(231)는 상술한 이물질 센싱부(220)의 조도 센서(221)처럼 태양광 패널(100)과 동일한 경사각으로 설치될 수 있다. 태양광 패널 청소 제어기(200)의 제어부(210)는 환경 센싱부(230)의 상기 압력 센서(231)에서 특정 압력 임계값(A) 이상의 압력이 일정 시간동안 지속적으로 관측되면 눈을 청소하는 장치를 구동하여 태양광 패널(100)을 청소할 수 있다. 또한, 상기 특정 압력 임계값(A)보다 작고 또 다른 특정 압력 임계값(B)보다 큰 압력이 관측될 경우, 이물질 센싱부(220)에 수직 방향으로 설치된 조도 센서(222)에서 측정된 조도값을 더 참고하여 눈을 청소하는 장치를 구동할 수 있다. 따라서, 상기 압력 센서(231)에서 측정된 압력값이 특정 압력 임계값(A)보다 클 경우 태양광 패널(100) 청소를 시작함으로써 태양광 패널(100)이 높은 압력에 의해 파손되거나 내구성이 저하되는 것을 예방할 수 있고, 상기 압력 센서(231)에서 측정된 압력값이 특정 압력 임계값(A)보다 작고 또 다른 특정 압력 임계값(B)보다 크며 이물질 센싱부(220)의 수직 방향으로 설치된 조도 센서(222)에서 측정된 조도값이 특정 조도 임계값보다 클 경우 태양광 패널(100) 청소를 시작함으로써 핫스팟현상(Hot Spot Effect)에 의한 태양광 패널(100)의 내구성 저하를 예방할 수 있다.As described above, in order to determine when to operate the apparatus for cleaning foreign substances due to snow accumulation, according to an embodiment of the present invention, the environment sensing
본 발명의 일 실시예에 따르면, 환경 센성부(230)의 압력 센서(231)에서 불규칙적으로 측정되는 압력값의 변화를 기준으로, 조류의 배설물과 같이 태양광 패널(100)에 액체 형태로 쌓인 후 건조되면서 고체 형태로 굳어버리는 고착형 이물질을 청소하는 청소 장치를 시작할 수 있다. 눈이 내릴때 일정 시간동안 지속적으로 가해지는 압력과 빗방울이 불규칙적으로 가하는 압력은 일정 시간동안 가해지는 압력값의 변화 패턴으로부터 구분이 가능하고, 태양광 패널(100)에 굳어버린 고착형 이물질의 경우에는 비가 오는 날에 빗물을 사용해서 청소하는 것이 효율적이기 때문에 환경 센싱부(230)의 압력 센서(213)에서 일정 시간동안 불규칙적인 압력이 관찰되면 빗방울이 압력 센서(213)를 두드리는 것으로 판단하여 고착형 이물질을 청소하는 청소 장치를 시작할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, based on the change in the pressure value irregularly measured by the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(210)가 보다 정확하게 날씨 환경을 판단하는 것을 돕기 위해, 환경 센싱부(230)는 온도 센서, 습도 센서와 같은 추가적인 센서를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to help the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광 패널(100)과 동일한 경사각으로 설치되는 조도 센서(221)와 압력 센서(231)는 태양광 패널(100)의 네군데 가장자리 중 어느 한 면에 인접하여 설치될 수 있다. 또한, 태양광 패널 청소 장치가 태양광 패널(100)을 청소할 때, 상기 패널 청소의 연장선상에서 상기 조도 센서(221)와 상기 압력 센서(231)가 위치한 곳까지 청소 영역에 더 포함시킴으로써 상기 조도 센서(221)와 상기 압력 센서(231)에 쌓인 이물질을 함께 청소할 수 있다. 이렇게 함으로써, 태양광 패널 청소가 완료된 시점부터 다시 정확한 조도값과 압력값을 측정할 수 있고, 다음 번에 다시 이물질이 쌓였을 경우에도 태양광 패널 청소가 필요한 시점을 정확하게 판단할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
도 3은 상술한 본 발명의 일 실시예들에 따라, 태양광 패널 청소 제어기의 동작 방법을 도시한 일 실시예이다. 도 3에서, 조도값V는 수직 방향으로 설치된 조도 센서(222)로부터 관측된 조도값; 조도값H는 태양광 패널(100)과 동일한 경사각으로 설치된 조도 센서(221)에서 관측된 조도값; 조도차임계값은 상기 조도값V와 상기 조도값H의 차이값의 임계값; 조도임계값은 태양광 발전이 효율적으로 수행될 수 있는 최소 조도값을 의미한다. 또한, 압력임계값A와 압력임계값B는 압력임계값A > 압력임계값B 관계를 가지고 구별이 가능한 독립적인 압력임계값을 의미한다. 3 is an embodiment illustrating a method of operating a solar panel cleaning controller according to the above-described embodiments of the present invention. In FIG. 3 , the illuminance value V is the illuminance value observed from the
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.In the foregoing, specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, but it is common knowledge in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those who have Accordingly, such modifications or variations should not be individually understood from the technical spirit or point of view of the present invention, and the modified embodiments should belong to the claims of the present invention.
100: 태양광 패널 101: 태양광 패널 지지대
200: 태양광 패널 청소 제어기 201: 태양광 패널 청소 제어기 지지대
210: 제어부
220: 이물질 센싱부 221: 조도 센서1
222: 조도 센서2 223: 수직방향 지지대
230: 환경 센싱부 231: 압력 센서100: solar panel 101: solar panel support
200: solar panel cleaning controller 201: solar panel cleaning controller support
210: control unit
220: foreign material sensing unit 221: illuminance sensor 1
222: light sensor 2 223: vertical support
230: environment sensing unit 231: pressure sensor
Claims (9)
이물질이 쌓이지 않도록 해수면과 수직 방향으로 설치되는 제1 조도 센서;
상기 태양광 패널에 쌓이는 이물질과 동일한 분포로 이물질이 쌓이도록 상기 태양광 패널과 동일한 경사각으로 설치되는 제2 조도 센서; 및
상기 제1 조도 센서 및 상기 제2 조도 센서에 의해 관측된 조도값을 수신하여 상기 태양광 패널 청소 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 조도 센서에 의해 관측된 조도값에서 상기 제2 조도 센서에 의해 관측된 조도값을 뺀 값이 특정 제1 임계값을 초과할 경우 상기 태양광 패널 청소 장치의 구동을 시작하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 제어기.As a solar panel cleaning controller for controlling a solar panel cleaning device that cleans foreign substances accumulated on the solar panel,
a first illuminance sensor installed in a direction perpendicular to the sea level to prevent foreign substances from accumulating;
a second illuminance sensor installed at the same inclination angle as the solar panel so that foreign substances are accumulated in the same distribution as the foreign substances accumulated on the solar panel; and
and a control unit configured to receive the illuminance value observed by the first illuminance sensor and the second illuminance sensor and control the driving of the solar panel cleaning device,
The control unit is
When the value obtained by subtracting the illuminance value observed by the second illuminance sensor from the illuminance value observed by the first illuminance sensor exceeds a specific first threshold, driving of the solar panel cleaning device is started Solar panel cleaning controller.
수직 방향으로 설치되는 상기 제1 조도 센서는, 이물질이 쌓이지 않는 각도 내에서 수직 방향으로부터 일정 각도까지 기울기 조절이 가능하도록 설치되고;
상기 태양광 패널과 동일한 경사각으로 설치되는 상기 제 2 조도 센서는, 이물질이 쌓이는 각도 내에서 상기 태양광 패널의 경사각으로부터 일정 각도까지 기울기 조절이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 제어기.According to claim 1,
The first illuminance sensor installed in the vertical direction is installed to enable tilt adjustment from the vertical direction to a predetermined angle within an angle at which foreign substances do not accumulate;
The second illuminance sensor installed at the same inclination angle as the solar panel is a solar panel cleaning controller, characterized in that it is installed so as to be able to adjust the inclination from the inclination angle of the solar panel to a certain angle within the angle at which foreign substances are accumulated.
상기 제어부는,
상기 제1 조도 센서에 의해 관측된 조도값과 상기 제2 조도 센서에 의해 관측된 조도값의 차이가 상기 제1 임계값을 초과하고, 수직 방향으로 설치된 상기 제1 조도 센서에서 관측된 조도값이 특정 제2 임계값을 초과할 경우에 상기 태양광 패널 청소 장치의 구동을 시작하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 제어기.According to claim 1,
The control unit is
A difference between the illuminance value observed by the first illuminance sensor and the illuminance value observed by the second illuminance sensor exceeds the first threshold value, and the illuminance value observed by the first illuminance sensor installed in the vertical direction is A solar panel cleaning controller, characterized in that the driving of the solar panel cleaning device is started when a specific second threshold is exceeded.
상기 태양광 패널과 동일한 기울기로 설치되는 상기 제2 조도 센서는,
상기 태양광 패널의 사면 가장자리 중 어느 한 면의 연장선상에 설치되고,
상기 태양광 패널 청소 장치의 청소 영역은,
상기 제2 조도 센서가 위치한 영역까지를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 제어기.According to claim 1,
The second illuminance sensor installed at the same inclination as the solar panel,
It is installed on the extension line of any one of the slope edges of the solar panel,
The cleaning area of the solar panel cleaning device,
Solar panel cleaning controller, characterized in that it includes up to the area where the second illuminance sensor is located.
상기 태양광 패널 청소 제어기는,
상기 태양광 패널과 동일한 경사각으로 설치되는 압력 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 압력 센서에 의해 관측된 압력값이 일정 시간동안 불규칙하게 변화하는 경우, 상기 태양광 패널 청소 장치의 구동을 시작하는 태양광 패널 청소 제어기.According to claim 1,
The solar panel cleaning controller,
Further comprising a pressure sensor installed at the same inclination angle as the solar panel,
The control unit is
When the pressure value observed by the pressure sensor changes irregularly for a predetermined time, the solar panel cleaning controller starts driving the solar panel cleaning device.
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