KR102445035B1 - 인공지능 단축식 태양광발전장치 - Google Patents

인공지능 단축식 태양광발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102445035B1
KR102445035B1 KR1020210001086A KR20210001086A KR102445035B1 KR 102445035 B1 KR102445035 B1 KR 102445035B1 KR 1020210001086 A KR1020210001086 A KR 1020210001086A KR 20210001086 A KR20210001086 A KR 20210001086A KR 102445035 B1 KR102445035 B1 KR 102445035B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
photovoltaic
snow
power generation
tracking
Prior art date
Application number
KR1020210001086A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220099041A (ko
Inventor
이행우
Original Assignee
주식회사 비케이에너지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 비케이에너지 filed Critical 주식회사 비케이에너지
Priority to KR1020210001086A priority Critical patent/KR102445035B1/ko
Publication of KR20220099041A publication Critical patent/KR20220099041A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102445035B1 publication Critical patent/KR102445035B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/14Rainfall or precipitation gauges
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H02S30/10Frame structures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/10Cleaning arrangements
    • H02S40/12Means for removing snow
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

본 발명에 따른 인공지능 단축식 태양광발전장치는 메인프레임과, 상기 메인프레임에 회전가능하게 설치되는 서브프레임과, 상기 서브프레임에 설치되는 단위태양광발전모듈들을 포함하는 단위태양광발전유닛들과,
상기 단위태양광발전유닛들의 각 서브프레임을 회전시켜 태양광발전모듈이 태양의 이동 경로를 추종하며, 단위태양광발전모듈에 쌓인 대기오염물질, 눈을 제거하거나 빗물의 흐름을 원활화게 수행할 수 있도록 하는 것으로, 각 단위태양광발전유닛의 하부측의 메인프레임에 회전가능하게 설치되는 단위트래킹축과, 상기 단위트래킹축에 제1풀리에 감긴 구동와이어의 양단부가 상기 서브프레임의 양측에 설치되어 단위트래킹축의 정역회전시키고 강풍시 지지 구조물의 역할을 겸하며, 인접하는 단위태양광발전유닛의 단위트래킹축을 동시에 구동시키는 구동부를 구비한 단위태양광발전조작유닛과,
강우의 여부, 눈 및 폭설이 오는지의 여부, 풍속 등을 감지하는 센싱부와, 센싱부로부터의 정보를 이용하여 태양광발전 상태를 인식하는 딥러닝,머신러닝 프로세스와, 단위태양광발전유닛과 주위의 환경을 촬영하여 영상정보를 취득하기 위한 영상촬영부, 센싱부와 영상촬영부로부터 신호를 수신하여 트래킹모드, 제설모드, 강풍모드, 청소모드를 수행할 수 있도록 상기 단위태양광발전조작유닛을 구동시키기 위한 컨트롤유닛을 포함한다.

Description

인공지능 단축식 태양광발전장치{artificial intelligence shortened solar power generation apparatus}
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 시간, 날씨, 태풍, 대기오염 등 태양광의 발전조건에 따라 능동적으로 구동되어 발전할 수 있는 인공지능 단축식 태양광 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 태양광 발전 시스템은 태양에너지를 전기에너지로 바꾸기 위해 태양전지 모듈을 직/병렬 연결하여 어레이를 형성하고 태양전지 어레이에서 생산된 직류 전력을 송전선망에 적용 가능한 교류 전력으로 변환하기 위한 계통연계형 인버터를 구비한다.
한편, 태양전지의 특성은 일사량 및 온도 등 주변 환경에 따라 변하기 때문에 출력 전압, 및 출력 전류도 주변 환경에 따라 변하게 되며, 이에 따라 태양전지에서 발생되는 전압과 전류는 비선형성의 관계를 갖게 된다. 이러한 특성 때문에 태양 전지 모듈을 직렬이나 병렬로 연결할 경우 주변 환경에 따라 다른 최대 전력을 생산하게 되어 효율성의 측면에서 문제점이 발생한다.
아울러 여러 개의 태양 전지 모듈을 직렬이나 병렬로 연결한 경우, 구름이 지나가거나 근처의 사물에 의해서 태양전지 모듈에 그늘이 지게 되면 어레이 형태로 구성된 태양광 모듈의 전압 전류에 따라 최대 전력 발전을 할 수 있는 포인트가 달라지게 된다. 또한 결정질 태양전지, 비결정질 태양전지, 연료감응 태양전지 등 태양전지의 종류에 따라 최대 발전 포인트가 달라질 수 있으며, 나아가 같은 종류의 태양전지 모듈이라도 생산 시 제조오차에 의해서 발전포인트가 서로 다를 수 있다.
특히, 태양전지 모듈이 직렬로 연결된 경우에는 가장 낮은 전류가 흐르는 모듈이 전체 전류 값을 결정하게 되고 병렬 연결 될 경우에 가장 낮은 전압이 전체 전압을 결정하게 된다. 이러한 현상 때문에 다수의 모듈이 다른 발전 포인트가 있지만 하나의 모듈에 의해서 발전 포인트가 결정되기 때문에 전체 태양광 발전 시스템의 효율이 저하 될 수 있다.
이러한 점들을 감안하여 대한민국 공개특허 제 2011-0110938호에는 태양전지모듈 개별관리 기능을 갖는 태양광 발전시스템이 게시되어 있으며, 대한민국 특허등록 제 10-2051402호에는 로트(Iot) 기반 태양광 발전 진단시스템이 게시되어 있다. 대한민국 특허등록 제 10-1529678호에는 태양광 발전량을 극대화 할 수 있는 복합식 태양광 추미 방법이 게시되어 있다.
그리고 대한민국 공개 특허 제 2020-0086146호에는 농작물 생육과 태양광 발전환경을 최적화 하는 영농형 태양광 관리 시스템이 게시되어 있다.
게시된 관리시스템은 태양광 패널의 각도 조절을 위해 상기 태양광 패널을 회전시키는 모터; 상기 태양광 발전시설 및 상기 태양광 발전시설이 설치된 노지에 대한 영상 정보를 획득하는 카메라; 상기 태양광 발전시설 및 상기 노지의 현장 정보를 획득하는 센서; 상기 영상 정보에 관한 데이터, 상기 현장 정보에 관한 데이터 및 상기 관리 시스템에 포함된 장치를 제어하기 위한 데이터를 송수신하는 통신 장치; 및 상기 영상 정보 및 상기 현장 정보를 바탕으로 상기 관리 시스템의 운용 모드를 판단하고, 상기 운용 모드에 따라 상기 태양광 패널의 각도가 조절되도록 상기 모터를 제어하는 프로세서;를 포함한다.
상술한 바와 같은 종래의 태양광 관리 시스템은 강우, 눈, 강풍, 미세먼지 및 태양의 광량 등에 따라 최적의 상태로 태양광 시스템을 관리하기 어렵다. 특히, 폭설, 우천 시 태양광 발전모듈의 각도를 조절하여 발전효과를 극대화 시킬 수 없는 문제점이 있다.
또한, 종래 태양광 발전장치의 단위 태양광 발전장치는 태양을 따라 추종 또는 고도를 조정하기 위해 복수개의 구동장치를 이용하고 있으므로 구조적으로 복잡하고, 유지 관리비가 증가하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제 2011-0110938호 대한민국 특허등록 제 10-2051402호 대한민국 특허등록 제 10-1529678호 대한민국 공개 특허 제 2020-0086146호
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단위태양광 발전유닛들의 트래킹을 하나의 구동장치를 이용하여 수행할 수 있으므로 구조가 상대적으로 간단하고, 운영비용을 절감할 수 있으며, 온도, 눈, 강우, 미세먼지, 날씨변화 등에 따라 태양광 발전효율을 극대화 시킬 수 있는 인공지능 단축식 태양광발전장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 주위의 환경을 검출하고, 태양광 발전장치의 상태를 능동적으로 파악하여 태양광발전장치의 트러블을 해소하고, 능동적으로 발전할 수 있는 인공지능 단축식 태양광 발전장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공지능 단축식 태양광 발전장치는 단위프레임과, 상기 단위프레임에 회전가능하게 설치되는 서브프레임과, 상기 서브프레임에 설치되는 태양광발전모듈들을 포함하는 단위태양광발전유닛들과,
상기 단위태양광발전유닛들의 각 서브프레임을 회전시켜 태양광발전모듈이 태양광을 추종하며, 태양광발전모듈에 쌓인 눈을 제거하거나 빗물의 흐름을 원활화게 수행하여 대기오염물질이 태양광 패널에 부착되지 않도록 각도를 조절하는 것으로, 각 단위태양광발전유닛의 하부측의 프레임에 회전가능하게 설치되는 단위트래킹축과, 상기 단위트래킹축에 풀리에 감긴 로프의 양단부가 상기 서브프레임의 양측에 설치되어 단위트래킹축의 정역회전으로 서브프레임을 회전시키기 위한 구동와이어를 포함하며, 상기 단위구동축을 동시에 구동시키는 구동부를 구비한 단위태양광발전조작유닛과,
강우의 여부, 눈이 오는지의 여부 및 폭설, 풍속 등을 감지하는 센싱부와, 단위태양광발전유닛을 촬영하여 영상정보를 취득하기 위한 영상검출부, 센싱부와 영상검출부로부터 신호를 수신하여 트래킹모드, 제설모드, 강풍모드, 청소모드를 수행할 수 있도록 상기 단위태양광발전조작유닛를 구동시키기 위한 컨트롤유닛을 포함한 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인공지능 단축식 태양광발전장장치는 단위태양광 발전유닛의 태양광발전모듈들을 태양광의 발전을 위하여 동시에 트래킹 할 수 있으며, 날씨여건에 따라 태양광발전효율을 극대화 시키고, 태양광발전장치를 눈과 강풍으로부터 보호하고, 태양광발전모듈을 최상의 상태로 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인공지능 단축식 태양광발전장치를 나타내 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 단위태양광발전유닛을 발췌하여 도시한 사시도,
도 3는 본 발명에 따른 인공지능 단축식 태양광발전장치의 컨트롤 유닛을 발췌하여 도시한 블록도.
본 발명에 따른 인공지능 단축식 태양광발전장치의 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 인공지능 단축식 태양광발전장치(10)는 지상 또는 담수 또는 해상구조물에 설치되어 태양광을 이용하여 발전하기 위해 회전가능하게 설치된 단위태양광발전모듈(100)들을 포함하는 단위 태양광발전유닛(20)들과, 각 단위태양광발전유닛(20)들의 단위태양광발전모듈(100)이 태양광을 추종하며, 단위태양광발전모듈(100)에 쌓인 눈, 강우, 미세먼지, 강풍으로부터 보호하면서 발전이 극대화될 수 있도록 단위태양광발전모듈(100)의 각도를 조정하기 위한 단위태양광발전조작유닛(50)과, 트래킹모드, 제설모드, 강풍모드, 청소모드를 수행할 수 있도록 상기 단위태양광발전조작유닛(50)을 구동시키기 위한 컨트롤유닛(30)을 포함한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 인공지능 단축식 태양광발전장치를 구성요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 단위태양광발전유닛(20)은 지면 또는 구조물에 설치되는 메인프레임(21)과, 상기 메인프레임(21)에 회전가능하게 설치되는 서브프레임(22)을 구비한다. 그리고 상기 서브프레임(22)에는 적어도 하나의 단위태양광발전모듈(100)이 설치된다. 상기 메인프레임(12)에 대한 서브프레임(22)의 설치는 상기 서브프레임(22)의 대응되는 양측에 힌지축(23)(23)이 설치되고, 상기 각각의 힌지축(23)(23)은 메인프레임(12)에 설치된 필로우블록에 지지된 구조를 가진다.
상기 서브프레임(22)은 상기 태양광의 조사 방향에 대해 직각을 유지할 수 있도록 설치되고, 동서방향 또는 태양의 고도방향으로 회전되는 구조를 가진다. 상기 단위태양광발전유닛(20)들은 상기 힌지축의 배열방향에 대해 평행한 상태를 유지할 수 있도록 배열된다.
상기 단위태양광발전조작유닛(50)은 각각의 단위태양광발전유닛(20)을 동시에 구동 즉, 서브프레임(22)을 소정의 각도로 회전시켜 모드에 따라 트래킹 또는 단위태양광발전모듈(100)에 쌓인 눈, 이물들을 제거할 수 있는 것으로, 서브프레임(22)의 하부 측에 위치되며 메인프레임(21)에 회전가능하게 설치되는 단위트래킹축(51)과, 단위트래킹축(51)에 설치되는 제1풀리(52)와, 상기 제1풀리(52)에 걸린 구동와이어(53)의 양단부가 상기 서브프레임(22)의 양단부측에 고정된다.
따라서 상기 단위트래킹축(51)이 좌우로 회전됨에 따라 메인프레임(21)에 대해 서브프레임(22)이 힌지축(23)(23)을 기준으로 회전된다. 그리고 각 단위태양광발전유닛(20)의 하부 측에 위치되는 단위트래킹축(51)의 단부에는 구동풀리(55)들이 설치되고, 이 구동풀리(55)들은 벨트(56)에 의해 상호 연결된 구조를 가진다. 상기 벨트(56)에 의해 연결된 단위트래킹축(51)중 하나는 구동부(57)에 의해 정,역회전 된다. 상기 구동부(57)는 메인프레임(21)에 설치된 기어드모터와, 기어드모터의 회전력을 상기 단위트래킹축에 전달할 수 있는 동력전달부를 포함한다.
단위태양광발전조작유닛(50)의 단위트래킹축(51)은 태양광 구조물의 길이방향 예컨대, 동쪽과 서쪽에 설치되어 강풍 시 지지대 역할을 겸할 수 있다. 또한 도 1에 도시된 바와 같이 인접하는 단위태양광발전유닛(20)의 단위트래킹축(51)과 커플러에 의해 연결되어 하나의 구동부(57)에 의해 복수개의 단위태양광발전유닛(20)들의 단위태양광발전모듈(100) 각도를 동시에 조절할 수 있다.
상기 컨트`롤유닛(30)은 딥러닝, 머신러닝를 프로세스를 이용하어 단위태양광발전조작유닛(50)을 트래킹모드, 제설모드, 강풍모드, 청소모드 등으로 조작할 수 있는 구조를 가지며, 또한 태양광발전모듈의 하부에 설치되는 식물성장예측 및 환경영양을 평가하여 조작할 수 있는 구조를 가질 수 있다.
상기 컨트롤유닛(30)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 프로세서(300)와, 상기 프로세서(300)와 연결되는 통신부(40)와, 입력부(45)와, 센싱부에 의해 센싱된 정보를 이용하여 단위태양광발전모듈(100)의 발전 상황을 인식하기 위한 딤러닝, 머신러닝 프로세서부(60)를 구비하며, 상기 프로세서(300)와 연결되는 메모리부(70)와, 출력부(80), 및 센싱부(90)와 영상촬영부(120)와, 조작부(110)를 구비한다.
상기 센싱부(90)는 태양의 고도, 위도와 경도를 측정하기 위한 것으로, GPS 등으로 이루어진 태양고도센서(91)와, 비가 내리는 지의 여부를 검출하기 위한 강우센서(92)와, 눈이 내리는 지의 여부를 감지하기 위한 강설센서(93)와, 단위태양광발전모듈(100)의 상부에 눈이 쌓여 있는지의 여부를 감지하기 재설량검출센서(94)를 구비한다. 또한 단위태양광발전유닛(20)들이 설치된 지역의 바람세기를 검출하기 위한 풍량감지센서(95)를 구비한다.
그리고 상기 센싱부(90)는 단위태양광발전모듈(100)의 상면에 먼지 등과 같은 이물질에 의해 태양광의 투과상태를 검출하기 위한 태양광투과센서(96)를 더 구비 할 수 있다. 상기 센싱부(90)는 인터넷기반의 기상정보를 수신할 수 있는 기상정보수신부를 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 컨트롤유닛(60)은 인공지능 단축식 태양광발전장치의 단위태양광발전모듈들과 주위의 환경, 즉, 풍량계의 움직임, 단위태양광발전모듈의 상부에 쌓인 눈의 재설상태, 주위의 환경변화, 등을 촬영하기 위한 영상촬영부(120)를 더 구비할 수 있다. 특히, 영상촬영부(120)는 태양광발전모듈의 하부 또는 주변에서 자라고 있는 재배식물, 잡목 등의 생육상태를 촬영할 수 있다.
상기 재설량검출센서(94)는 단위태양광발전모듈(100)의 상면에 눈이 쌓인 정도를 측정하는 것으로, 상기 단위태양광발전모듈(100)과 서브프레임(22)의 사이에 설치되는 로드셀로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 영상촬영부(120)는 단위태양광발전모듈(20)들과 주위의 환경을 촬영할 수 있도록 적어도 하나의 카메라를 구비한다. 상기 영상촬영부(120)의 카메라에 의해 촬영된 영상은 메모리부(70)에 계별 및 시간대별로 된 영상과 비교하여 처리할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 인공지능 단축식 태양광발전장치는 상기 컨트롤유닛(30)에 의해 태양을 추종하면서 발전하게 되는데, 태양추종센서(96)에 의해 태양의 위치가 파악되면, 상기 프로세서(300)와 출력부(80)를 통하여 구동부(57)를 제어하게 된다. 따라서 상기 구동부(57)의 구동으로 일측의 단위트래킹축(51)과, 이 단위트래킹축(51)에 설치된 구동풀리(55)와 벨트(56)에 의해 연결된 인접하는 단위태양광발전유닛(20)의 단위트래킹축(51) 구동풀리(55)가 소정의 회전각도로 회전하게 되고, 각 단위트래킹축(51)(51)들의 제 1풀리(52)(52)들에 감기며 양단부가 상기 서브프레임(22)의 양측에 설치된 구동와이어(53)에 서브프레임(22)가 소정각도 회전된다. 따라서 이에 설치된 단위태양광발전모듈(100)이 태양을 추종하게 된다.
한편, 컨트롤유닛(30)은 상기 센싱부(90)들에 의해 검출되는 신호에 따라 프로세서 및 딤러닝, 머신러닝 프로세서(60)에 의해 트래킹모드, 제설모드, 강풍모드, 미세먼지, 잔설, 이물질 등을 제거하기 위한 청소모드 등을 선택하여 수행하게 된다.
상기 제설모드의 경우, 상기 제설량검출센서(94)의 로드셀에 의해 단위태양광발전모듈(100)에 눈의 적설량이 감지되면, 상기 컨트롤유닛(30)에 출력부(90)를 통하여 구동부(57)를 상술한 바와 같은 방법으로 제어하여 상기 단위태양광발전모듈(100)을 수직으로 세운다. 상기 단위태양광발전모듈(100)을 수직으로 세움으로써 이의 상부에 적층된 눈을 제거하게 된다. 이러한 모드는 반복적으로 이루어질 수 있으며, 눈이 내리고 있는 상태가 강설센서(93)에 의해 감지되면, 30분 또는 60분 주기로 이루어질 수 있다.
그리고 강풍모드의 경우, 상기 컨트롤유닛(30)은 풍량감지센서(95)에 의해 풍량이 15m/s 이상일 때 단위태양광발전모듈(100)의 각도를 0도 즉, 수평상태를 유지할 수 있도록 한다.
상기 컨트롤유닛(30)은 강우센서(92)에 의해 비가내리는 것이 감지되고, 시간이 11시 내지 12시인 경우, 태양의 추종각도를 기준으로 단위태양광발전모듈의 각도를 동쪽으로 15도 회전시킨다. 그리고 12시와 1시 사이에 비가내리면 단위태양광발전모듈(100)의 각도를 태양의 추종각도를 기준으로 서쪽으로 15도 회전시킨다.
상기 강우센서(92) 또는 강설센서(93)에 의해 오전에 눈 또는 비가오면 태양의 추종각도를 기준으로 동쪽으로 30도 회전시키고, 12시에서 12시 10분 사이에 상기 구동부를 제어하여 단위태양광발전모듈(100)을 수직으로 세움으로써 눈털기 작업을 수행한다.
또한 상기 강우센서(92) 또는 강설센서(93)에 의해 오후에 눈 또는 비가오면 태양의 추종각도를 기준으로 서쪽으로 30도 회전시키고, 일몰전 10분 정도 눈털기 작업을 수행한다.
그리고 상기 컨트롤유닛의 통신부(40)는 상술한 바와 같은 태양광발전장치의 제어상태와 이상의 발생 시 이의 정보를 관리자의 휴대폰으로 전송한다.
그리고 상기 영상촬영부(120)에 의해 촬영된 영상은 기 영상과 비교하여 단위태양광발전모듈(100)의 상태를 파악할 수 있다. 상기 영상촬영부(120)에 의해 촬영된 영상과 기 저장된 영상의 차이가 발생했을 경우 단위태양광발전모듈(100)에 의한 발전에 영향을 받는지를 파악하여 관리자에게 전송한다. 예컨대, 성장하는 주변의 잡목이 단위태양광발전모듈(100)을 침범하는지, 제설된 눈의 상태,폭우 시 지반상태, 단위태양광발전모듈(100)의 표면에 미세먼지의 적층상태 등을 설정된 영상과 비교할 수 있도록 주기적으로 주위의 환경을 촬영한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 인공지능 단축식 태양광발전장치는 태양을 주종하는 각도를 최상의 상태로 유지할 수 있으며, 제설작업, 강풍 시의 단위태양광발전유닛의 보호 등 기상조건에 따라 다양한 모드를 수행이 가능하므로 태양광발전효율을 극대화 시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 메인프레임(21)과, 상기 메인프레임(21)에 회전가능하게 설치되는 서브프레임(22)과, 상기 서브프레임(22)에 설치되는 단위태양광발전모듈(100)들을 포함하는 단위태양광발전유닛(20)들과,
    상기 단위태양광발전유닛(20)들의 각 서브프레임(22)을 회전시켜 단위태양광발전모듈(100)이 태양의 이동 경로를 추종하며, 단위태양광발전모듈(100)에 쌓인 대기오염물질, 눈을 제거하거나 빗물의 흐름을 원활화게 수행할 수 있도록 하는 것으로, 각 단위태양광발전유닛(20)의 하부측 메인프레임(21)에 회전가능하게 설치되는 단위트래킹축(51)과, 상기 단위트래킹축(51)에 제1풀리(52)에 감긴 구동와이어(53)의 양단부가 상기 서브프레임(22)의 양측에 설치되어 단위트래킹축(51)을 정역회전시키고 강풍 시 지지 구조물의 역할을 겸하며, 인접하는 단위태양광발전유닛의 단위트래킹축을 동시에 구동시키는 구동부(57)를 구비한 단위태양광발전조작유닛(50)과,
    강우의 여부, 눈 및 폭설이 오는지의 여부, 풍속을 감지하는 센싱부(90)와, 센싱부(90)로부터의 정보를 이용하여 태양광발전 상태를 인식하는 딥러닝, 머신러닝 프로세스(60)와, 단위태양광발전유닛(20) 주위의 환경을 촬영하여 영상정보를 취득하기 위한 영상촬영부(120), 센싱부(90)와 영상촬영부(120)로부터 신호를 수신하여 트래킹모드, 제설모드, 강풍모드, 청소모드를 수행할 수 있도록 상기 단위태양광발전조작유닛(50)을 구동시키기 위한 컨트롤유닛(30)을 포함하며,
    상기 구동부(57)는 각각의 단위태양광발전유닛(20)의 단위트래킹축(51)의 단부에 설치되는 구동풀리(55)와, 구동풀리(55)와 인접하는 단위트래킹축(51)의 구동풀리에 걸려 단위트래킹축들을 동시에 회전될 수 있도록 하는 벨트(56)를 구비하며,
    상기 컨트롤유닛(30)에 의해 수행되는 제설모드는 강설센서에 의해 오전에 눈이 감지되면, 단위태양광발전모듈(100)의 각도를 기준으로 동쪽으로 30도 회전시키고, 오후에 눈이 감지되면 단위태양광발전모듈(100)의 각도를 서쪽으로 30도 회전시켜 주기적으로 단위태양광발전모듈(100)을 수직과 수평으로 각도를 이동시킴으로써 눈털기 하는 것을 특징으로 하는 인공지능 단축식 태양광발전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센싱부는 강우를 감지하는 강우센서와, 눈의 내림여부를 감지하는 강설센서와, 상기 단위태양광발전모듈의 상면에 눈이 쌓인 여부를 감지하는 제설량검출센서를 구비한 것을 특징으로 하는 인공지능 단축식 태양광 발전장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤유닛에 의해 수행되는 강풍모드는 풍량감지센서에 의해 풍량이 15m/s 이상일 때 단위태양광발전모듈(100)을 수평상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 인공지능 단축식 태양광발전장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 컨트롤유닛(30)에 의해 수행되는 강우모드는 상기 강우센서에 의해 비가내리는 것이 감지되고, 시간이 11시 내지 12시인 경우 태양의 추종각도를 기준으로 단위태양광발전모듈(100)의 각도를 동쪽으로 15도 회전시키고, 12시와 1시 사이에 비가내리면 단위태양광발전모듈(100)의 각도를 태양의 추종각도를 기준으로 서쪽으로 15도 회전시켜 단위태양광발전모듈(100)의 표면에 이물질의 부착되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 인공지능 단축식 태양광발전장치.




KR1020210001086A 2021-01-05 2021-01-05 인공지능 단축식 태양광발전장치 KR102445035B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210001086A KR102445035B1 (ko) 2021-01-05 2021-01-05 인공지능 단축식 태양광발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210001086A KR102445035B1 (ko) 2021-01-05 2021-01-05 인공지능 단축식 태양광발전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220099041A KR20220099041A (ko) 2022-07-12
KR102445035B1 true KR102445035B1 (ko) 2022-09-21

Family

ID=82420114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210001086A KR102445035B1 (ko) 2021-01-05 2021-01-05 인공지능 단축식 태양광발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102445035B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101634301B1 (ko) * 2015-08-31 2016-06-30 김민규 태양광 발전기의 전동식 각도조절장치
KR101683785B1 (ko) * 2016-08-01 2016-12-09 (주) 더베스트이앤씨 태양광 발전에너지의 모니터링 장치
JP2018046727A (ja) * 2016-09-17 2018-03-22 未来工業株式会社 発電施設ネットワーク

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110110938A (ko) 2010-04-02 2011-10-10 (주) 이이시스 태양전지모듈 개별 관리 기능을 갖는 태양광 발전 시스템
KR101529678B1 (ko) 2014-12-31 2015-06-19 연세대학교 산학협력단 태양광 발전량을 극대화할 수 있는 복합식 태양광 추미 방법, 이를 이용한 태양광 추미 장치 및 태양광 발전 블라인드 시스템
KR20200086146A (ko) 2019-01-08 2020-07-16 (주)에스엠소프트 농작물 생육과 태양광 발전 환경을 최적화하는 영농형 태양광 관리 시스템
KR102051402B1 (ko) 2019-04-29 2019-12-03 (주)대은 IoT 기반 태양광발전 진단시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101634301B1 (ko) * 2015-08-31 2016-06-30 김민규 태양광 발전기의 전동식 각도조절장치
KR101683785B1 (ko) * 2016-08-01 2016-12-09 (주) 더베스트이앤씨 태양광 발전에너지의 모니터링 장치
JP2018046727A (ja) * 2016-09-17 2018-03-22 未来工業株式会社 発電施設ネットワーク

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220099041A (ko) 2022-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jamroen et al. A novel UV sensor-based dual-axis solar tracking system: Implementation and performance analysis
KR101242410B1 (ko) 태양광 발전 장치 및 태양광 전지판 조절 방법
US20130206708A1 (en) Solar panel deployment system
KR100980688B1 (ko) 발전과 차양을 겸하는 건축물 일체형 태양광 발전장치
KR20080013481A (ko) 추적식 태양광 발전장치
KR101242412B1 (ko) 태양광 발전 장치 및 태양광 전지판 조절 방법
KR102047532B1 (ko) 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템
KR100715040B1 (ko) 태양광 발전장치
KR101303317B1 (ko) 태양광 발전장치
CN106527504B (zh) 一种光伏输出功率自调节装置
WO2023042025A1 (en) Autonomous pv module array cleaning robot
KR102445035B1 (ko) 인공지능 단축식 태양광발전장치
JP6597293B2 (ja) 太陽電池パネルの角度制御システム
KR20190070125A (ko) 태양광 발전용 집광장치
US11205992B2 (en) Solar plank snow fence
JP6901102B2 (ja) 群集太陽光トラッカーの制御方法及びシステム
JP2020036399A (ja) 太陽光発電装置
CN116860012A (zh) 一种农光互补大棚联调方法及系统
KR101985284B1 (ko) 농경지에서 태양광 발전을 위한 솔라 쉐어링의 제어방법
CN216772269U (zh) 多排光伏追踪支架同步电控系统
CN116027814A (zh) 一种光伏发电系统的光伏板倾角控制装置
CN213092167U (zh) 一种光伏智能追日装置
CN212749632U (zh) 一种具有风速保护装置的太阳能跟踪控制系统
FR3126280A1 (fr) Système de production d’énergie électrique adapté aux cultures
KR20090122520A (ko) 태양광 추적장치 및 그 추적 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right