KR102587901B1

KR102587901B1 - 태양광 패널의 세척 장치

Info

Publication number: KR102587901B1
Application number: KR1020220153354A
Authority: KR
Inventors: 전미영; 설충
Original assignee: 전미영; 설충
Priority date: 2022-11-16
Filing date: 2022-11-16
Publication date: 2023-10-10

Abstract

본 발명은 태양광 패널의 세척 장치에 관련된 것으로서, 구체적으로는 본체; 본체에 태양광 패널의 외면에 대한 상태를 모니터링하기 위해 복수의 센서 모듈로 구비되는 센서부; 태양광 패널 외면에 존재하는 이물질을 제거하는 수단으로서, 본체의 제1 영역에 정전기 발생 수단이 구비되어 있어, 이물질을 정전기력에 의해 흡착 제거하도록 하는 제1 세척 모듈과, 본체의 제2 영역에 이물질을 흡입하도록 하는 흡입 수단이 구비되어 있어 건식 세척하도록 하는 제2 세척 모듈 및, 본체의 제3 영역에 세척액을 분사하는 세척액 분사 노즐이 구비되어 있어 이물질을 습식 세척하도록 하는 제3 세척 모듈을 포함하는 세척부; 본체를 주행 시키는 주행 수단으로서 본체의 양 단부에 적어도 한 쌍의 캐터필러(Caterpillar)가 구비되되, 캐터필러의 표면을 따라 다수의 진공 흡착 패드가 부착됨으로써, 캐터필러의 회전 시, 본체의 자중에 의해 진공 흡착 패드 내부의 슬라이드 밸브가 동작하여 태양광 패널의 외면에 진공 흡착 패드가 패드가 밀착된 상태로 주행하게 하는 주행부; 및, 센서부에서 측정된 측정 값을 이용하여 세척부 및 상기 주행부의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 패널의 세척 장치{CLEANING DEVICE OF SOLAR PANEL}

본 발명은 태양광 패널의 세척 장치에 관련된 것으로서, 구체적으로는 태양광 패널의 에너지 효율 저하를 방지하기 위하여, 태양광 패널에 존재하는 이물질을 정전기력에 의한 집진 세척, 건식 세척 및 습식 세척하는 방식으로 제거하는 태양광 패널의 세척 장치에 대한 기술과 관련된 것이다.

화석 연료로 인한 환경 오염이 심각해지면서, 신재생 에너지에 대한 관심이 나날이 높아지고 있다.

이러한 신재생 에너지의 대표적인 예로서, 태양광 발전을 예로 들 수 있는데 상술한 태양광 발전은 태양으로부터 오는 열과 빛 형태의 에너지를 전력으로 변환하는 기술을 일컫는다.

한편 태양광 발전은 그 효율을 극대화하기 위하여 주로 사막이나 산지, 해상, 건물 지붕이나 외벽 등 햇빛이 강한 곳에 태양광 패널을 설치하여 전력을 생산하고 있으며, 이러한 설치 환경의 특성 상, 태양광 패널이 모래 입자나, 미세 먼지, 새똥 등에 오염되는 문제가 발생하기 쉬울 뿐만이 아니라, 이러한 오염은 태양광 패널의 발전 효율을 최대 30%까지 떨어뜨리는 주 원인이 되어, 주기적으로 태양광 패널에 대한 청소가 요구되고 있다.

이러한 요구에 대응하여 한국 등록 특허 제10-1178386호에는 브러쉬가 부착 형성된 회전봉이 볼 스크류에 의해 이동되는 가이드와 결합되어 왕복 이동됨으로써 태양 전지판을 지나가며 청소하는 기술이 제시된다.

그러나 상술한 선행기술의 경우, 태양광 패널을 물로 세척하고 있어 물이 건조되는 동안 태양광 패널에 남아 있는 물방울로 인해 광의 산란이 발생하는 문제가 존재하는 것은 물론이고, 물이 건조되면서 태양광 패널에 자국을 남기는 경우가 있어 태양광 패널 세척 후에도 태양광 패널의 발전 효율의 저하를 야기할 수 있다는 한계점이 있었다.

이에 본 발명은 태양광 패널의 에너지 효율 저하를 방지하기 위하여, 태양광 패널에 존재하는 이물질을 정전기력에 의한 집진 세척, 건식 세척 및 습식 세척하는 방식으로 제거하는 태양광 패널의 세척 장치를 제공하는 것에 제1 목적이 있다.

또한 본 발명은 태양광 패널의 경사면에 대한 적응성이 우수하여, 태양광 패널이 소정 각도로 경사진 상태에서도 태양광 패널에 대한 세척을 수행할 수 있는 태양광 패널의 세척 장치를 제공하는 것에 제2 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널의 세척 장치는, 본체; 본체에 태양광 패널의 외면에 대한 상태를 모니터링하기 위해 복수의 센서 모듈로 구비되는 센서부; 태양광 패널의 외면에 존재하는 이물질을 제거하는 수단으로서, 본체의 제1 영역에 정전기 발생 수단이 구비되어 있어, 이물질을 정전기력에 의해 흡착 제거하도록 하는 제1 세척 모듈과, 본체의 제2 영역에 이물질을 흡입하도록 하는 흡입 수단이 구비되어 있어 건식 세척하도록 하는 제2 세척 모듈 및, 본체의 제3 영역에 고압의 워터를 분사하는 워터 분사 노즐이 구비되어 있어 이물질을 습식 세척하도록 하는 제3 세척 모듈을 포함하는 세척부; 본체를 주행 시키는 주행 수단으로서 본체의 양 단부에 적어도 한 쌍의 캐터필러(Caterpillar)가 구비되되, 캐터필러의 표면을 따라 다수의 진공 흡착 패드가 부착됨으로써, 캐터필러의 회전 시, 본체의 자중에 의해 진공 흡착 패드 내부의 슬라이드 밸브가 동작하여 태양광 패널의 외면에 진공 흡착 패드가 패드가 밀착된 상태로 주행하게 하는 주행부; 및, 센서부에서 측정된 측정 값을 이용하여 세척부 및 주행부의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 상술한 세척부의 제1 세척 모듈에는, 정전기 발생 수단의 일 단부에 설치되어 타 단부까지 직선 왕복 운동하는 이물질 제거용 앵글;이 더 포함되고, 컨트롤러는, 제1 세척 모듈에 설정된 일 세척 사이클이 완료될 시, 정전기 발생 수단의 전기장을 제거한 뒤, 이물질 제거용 앵글을 구동시켜 정전기 발생 수단의 이물질 흡착면과 접촉되게 함으로써, 정전기 발생 수단에 흡착된 이물질을 제거 처리하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 세척부의 제2 세척 모듈에는, 태양광 패널의 외면에 존재하는 이물질을 롤링 동작으로 브러싱(Brushing) 처리하여 제거하는 롤 브러쉬;가 더 포함되고, 컨트롤러에서는, 롤 브러쉬의 구동 시, 흡입 수단으로 구비된 흡입 모터를 구동 시켜 롤 브러쉬에서 브러싱 처리로 제거된 이물질을 기 설정된 흡입 경로를 따라 더스트 백으로 이송시키되, 흡입 경로에는 적외선 센서;가 구비되어 있어 더스트 백으로 이송되는 이물질의 양을 측정하도록 하고, 컨트롤러는 더스트 백에 이송된 이물질 양이 기 설정된 임계 기준을 초과할 시, 컨트롤러와 연동된 관리자 단말에 더스트 백 비움 알림을 송출하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 세척부의 제3 세척 모듈에는, 워터 분사 노즐의 후방에서 태양광 패널에 잔여하는 수분을 제거하도록 하는 건조 수단;이 더 포함되고, 본체의 일 영역에서 워터 분사 노즐에 수분을 공급하는 수분 탱크에는 수위 센서;가 구비되어 수분 탱크의 수분 잔량을 측정하며, 컨트롤러에서는 수분 탱크에서 측정된 수분 잔량이 기 설정된 임계 수분 잔량 미만일 시, 컨트롤러와 연동된 관리자 단말에 수분 탱크의 수분 채움 알림을 송출하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 센서부에는, 본체의 주행 방향에 대응되는 하부면의 적어도 일 영역에 하나 이상의 높이 센서;가 포함되고, 하나 이상의 높이 센서에서 측정된 높이 값이 태양광 패널의 외면과의 간격에 대해 설정된 거리 간격을 초과하는 경우, 컨트롤러에서 주행부의 주행 방향에 대한 전환 명령이 송출되고, 주행부에서는 주행 방향에 대한 전환 명령에 응답하여, 일 단측의 캐터필러에 브레이크를 걸어 회전을 제한하고, 타 단측의 캐터필러에 대한 회전을 가속하여 주행 방향의 전환이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 센서부에는, 상부면 일 영역에서 본체의 주행 방향에 대응되도록 돌출 연장된 본체의 주행 방향에 대응되도록 돌출 연장된 연장부에 영상 센서;가 포함되고, 영상 센서에서 수집되는 영상 데이터를 기반으로 태양광 패널의 오염도를 판단하여, 세척부의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 세척부에서는, 오염도 판단 기준에 따라 태양광 패널의 오염도 레벨을 분석하고, 컨트롤러에서는, 분석된 오염 레벨을 기초로 제1 세척 모듈, 제2 세척 모듈 및 제3 세척 모듈 중 어느 하나의 세척 모듈을 독립적으로 구동시킬 것인지에 대한 여부 또는 둘 이상의 세척 모듈을 구동시킬 것인지에 대한 여부를 결정하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 태양광 패널의 최단부 중 적어도 일 영역에는, 태양광 패널의 세척 장치를 구동시키는 배터리를 외부 전원을 이용하여 충전시키도록 하는 충전 스테이션이 하나 이상으로 분산 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한 상술한 충전 스테이션에서는 태양광 패널의 세척 장치에 구비된 배터리 상태를 모니터링하여, 배터리 잔량이 제1 임계 잔량 미만일 시, 세척부의 구동을 중단하고, 주행부로 하여금 태양광 패널의 세척 장치가 충전 스테이션으로 복귀하도록 하는 복귀 명령을 송출하고, 충전 스테이션에서 배터리 잔량이 제2 임계 잔량 이상으로 충전되었을 시, 주행부로 하여금 태양광 패널의 세척 장치를 세척부의 구동이 중단된 영역으로 이동시켜, 태양광 패널의 세척이 재개되도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 컨트롤러는, 태양광 패널을 관리하는 관리자 단말과 연동되어, 세척부 및 주행부의 구동에 대한 원격 제어를 지원하되, 관리자 단말로부터 자동 세척 모드에 대한 입력 명령이 수신될 시, 태양광 패널을 기 설정된 주행 경로로 주행하면서, 태양광 패널에 존재하는 이물질에 대한 세척이 수행되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명에서는 태양광 패널의 에너지 효율 저하를 방지하기 위하여, 태양광 패널에 존재하는 이물질을 정전기력에 의한 집진 세척, 건식 세척 및 습식 세척하는 방식으로 제거하는 태양광 패널의 세척 장치를 제공함으로써, 오염 환경에 노출된 태양광 패널의 세척 효율을 증대하고, 유지 관리의 편의성을 향상시키도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명에서는 태양광 패널의 경사면에 대한 적응성이 우수하여, 태양광 패널이 소정 각도로 경사진 상태에서도 태양광 패널의 세척 장치가 미끄러지는 사고 없이 태양광 패널에 대한 세척을 수행할 수 있다는 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명에서는 습식 세척 수단과,건조 모듈의 연속적인 구동으로 하여금, 종래 습식 세척 시, 태양광 패널에 물방울이 맺히는 문제로 광의 산란이 발생하거나, 물방울 자국으로 인한 태양광 패널의 발전 효율 저하를 초래하였던 문제를 모두 해소할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널의 세척 장치의 구성도.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널의 세척 장치에 대한 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널의 주행부에 대한 세부 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제1 세척 모듈의 구동 예.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제1 세척 모듈에 구비되는 이물질 제거용 앵글의 구동 예.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 세척 모듈의 구동 예.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제3 세척 모듈의 구동 예.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 태양광 패널에 대해 판단된 오염도에 따라 세척부의 구동을 제어하는 플로우차트.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 스테이션의 구동 예.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 컨트롤러와 연동된 관리자 단말에 알림이 송출되는 예.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명은 태양광 패널의 세척 장치에 관련된 것으로서, 이러한 본 발명은 태양광 패널의 에너지 효율 저하를 방지하기 위하여, 태양광 패널에 존재하는 이물질을 정전기력에 의한 집진 세척, 건식 세척 및 습식 세척하는 방식으로 제거하는 태양광 패널의 세척 장치를 제공하는 것을 제1 목적으로 하고, 태양광 패널의 경사면에 대한 적응성이 우수하여, 태양광 패널이 소정 각도로 경사진 상태에서도 태양광 패널에 대한 세척을 수행할 수 있는 태양광 패널의 세척 장치를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대한 설명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하며, 하나의 기술적 특징 및 발명을 구성하는 구성 요소를 설명하기 위하여 다수의 도면이 동시 참조될 수 있을 것이다.

또한 이하의 설명에 있어서 첨부된 도면에 기재된 사항은 본 발명의 각 구성의 기능을 설명하기 위하여 일부의 구성이 생략되거나 과하게 확대 또는 축소 도시되어 있으나, 해당 도시 사항이 본 발명의 기술적 특징 및 권리 범위를 한정하는 것은 아니한 것으로 이해되어야 할 것이다.

먼저 도 1 및 2를 참조하여 본 발명에 대한 설명을 개진하여 보기로 한다.

구체적으로 도 1에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널의 세척 장치에 대한 구성도가 개시되어 있다. 구체적으로 본 발명의 태양광 패널의 세척 장치는 주요 구성으로서, 본체(10), 상술한 본체(10)에 설치되되, 태양광 패널의 외면에 대한 상태를 모니터링하기 위하여 복수의 센서 모듈로 구비되는 센서부(11), 태양광 패널에 대한 세척을 수행하는 세척부(12), 상기 본체(10)를 주행시키는 수단인 주행부(13) 및, 상기 센서부(11)에서 측정된 측정값을 이용하여 세척부(12) 및 주행부(13)의 구동을 제어하는 컨트롤러(14)를 포함하고, 도 2에 도시된 바와 같이 자율 주행하는 구동 방식을 가질 수 있다.

이때 상술한 센서부(11)에는 높이 센서, 영상 센서(111), 적외선 센서 및 수위 센서 중 적어도 둘 이상의 센서 모듈이 포함될 수 있을 것이며, 이러한 센서들의 구체적인 설치 위치와 센서들이 수행하는 기능에 대해서는 후술하기로 한다.

또한 다음으로 상술한 세척부(12)에 대한 설명으로 도 3을 동시 참조하여 보면, 전술한 바와 같이 태양광 패널의 외면에 존재하는 이물질을 제거하도록 기능하는데, 구체적으로 본체(10)의 제1 영역에 정전기 발생 수단(1210)이 구비되어 있어 태양광 패널의 외면에 존재하는 이물질을 정전기력에 의해 흡착 제거하도록 하는 제1 세척 모듈(121), 본체(10)의 제2 영역에 이물질을 흡입하도록 하는 흡입 수단이 구비되어 있어 태양광 패널의 외면에 존재하는 이물질을 건식 세척하도록 하는 제2 세척 모듈(122) 및, 본체(10)의 제3 영역에 고압의 워터를 분사하는 워터 분사 노즐(12310)이 구비되어 있어 태양광 패널의 외면에 존재하는 이물질을 습식 세척하도록 하는 제3 세척 모듈(123)을 포함할 수 있다.

이때 상술한 세척부(12)의 제1 세척 모듈(121)은 정전기력을 이용하여 태양광 패널의 외면에 존재하는 먼지 및 미스트 등과 같은 이물질을 제거하는 것으로서, 도 5를 동시 참조하여 설명을 이어가면, 상술한 정전기 발생 수단(1210)(예를 들어 정전패드)에 전원을 공급하여 정전 패드에 정전기력을 유도하여, 이물질을 집진할 수 있다.

또한 상술한 정전기 발생 수단(1210)의 다른 실시 예로서 방전 전극과 집진 전극을 이용한 이물질 집진 처리가 수행될 수도 있는데, 태양광 패널의 외면에 존재하는 이물질들을 방전 전극을 이용하여 (-)로 대전시킨 후, 집진 전극을 (+)로 대전시켜 (-)로 대전된 이물질을 집진 전극 측으로 이동시켜 포집되도록 하는 코로나 방전 원리를 이용할 수도 있을 것이며, 본 발명은 이에 제한하지 않는다.

한편 바람직하게 본 발명에서는 상술한 세척부(12)의 제1 세척 모듈(121)의 부가 구성으로서, 도 6과 같이 정전기 발생 수단(1210)의 일 단부에 설치되어 타 단부까지 직선 왕복 운동하는 이물질 제거용 앵글(1211)을 더 포함할 수도 있다.

이때 상술한 이물질 제거용 앵글(1211)은 컨트롤러(14)에 의해 제1 세척 모듈(121)에 설정된 일 세척 사이클이 완료될 시, 정전기 발생 수단(1210)의 전기장을 제거한 뒤, 이물질 제거용 앵글(1211)을 일 단부에서 타 단부로 왕복 이송하도록 구동시켜 정전기 발생 수단(1210)의 이물질 집진면과 접촉되게 함으로써 정전기 발생 수단(1210)에 집진된 물질을 제거 처리(1210a→1210b)하도록 할 수도 있을 것이다.

다만 이때 제1 세척 모듈(121)에 설정된 일 세척 사이클이란 태양광 패널의 세척 장치가 세척 대상이 되는 태양광 패널이 이루는 일 측 단부에서 타 측 단부를 가로지르는 세척 처리가 수행되는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있을 것이며, 이물질 제거용 앵글(1211)의 구동 역시 태양광 패널의 끝 단부 일 영역에서 수행되도록 하여, 이물질 제거용 앵글(1211)에서 전기장이 제거되어 자연 낙하하는 이물질들이 다시 태양광 패널에 떨어지는 일이 없도록 함이 바람직할 것이다.

물론, 본 발명의 다른 실시 예에서는, 상술한 이물질 제거용 앵글(1211)이 구동할 시, 후술할 제2 세척 모듈(122)의 흡입 수단 또는 제1 세척 모듈(121)에 별도의 흡입 수단을 추가 구비하여, 이물질 제거용 앵글(1211)에 의해 낙하하는 이물질이 흡입 수단을 통해 별도의 이물질 보관 공간으로 유입되도록 할 수도 있을 것이며 본 발명은 이에 제한하지 않는다.

다음으로 도 7을 참조하여 보면, 상술한 세척부(12)의 제2 세척 모듈(122)에는 태양광 패널의 외면에 존재하는 이물질을 롤링 동작으로 브러싱 처리하여 제거하는 롤 브러쉬(1221)가 더 포함될 수 있고, 컨트롤러(14)에서는 롤 브러쉬(1221)의 구동 시, 흡입 수단으로 구비된 흡입 모터(1222)를 구동시켜 롤 브러쉬(1221)에서 브러싱 처리로 제거된 이물질을 기 설정된 흡입 경로를 따라 더스트 백으로 이송시키도록 할 수 있다.

이때 본 발명에서는 롤 브러쉬(1221)의 전단부 일 영역에 세척액을 분사하도록 하는 세척액 분사 모듈(1223)이 더 구비되어, 단순 건식 세척 이외에도 세척액에 의한 습식 세척이 롤 브러쉬(1221)로 하여금 수행되도록 할 수도 있을 것이고, 세척액 분사 모듈(1223)에서는 제2 세척 모듈(122)의 구동 시, 기 설정된 양의 세척액이 세척액 분사 모듈(1223)에 구비된 세척액 분사 노즐을 통해 지속적으로 토출되게 하거나, 제2 세척 모듈(122)의 구동 시 기 설정된 주기마다 기 설정된 양의 세척액이 토출되도록 기능할 수 있을 것이다.

또한 상술한 롤 브러쉬(1221)는 양 측에 롤 브러쉬(1221)와 일체로 구동하는 구동륜(1220)이 구비되어 있어 구동륜(1220)이 회전함에 따라 롤 브러쉬(1221)의 회전 동작이 취해질 수 있고, 롤 브러쉬(1221)의 외면에는 미세모가 다수 형성되어 있어 롤 브러쉬(1221)가 회전 동작할 시, 미세모들이 태양광 패널의 오염물을 브러싱하여, 미세모들이 태양광 패널에서 이물질을 분리해내고, 분리된 이물질은 미세모에 의해 견인되어 흡입 수단으로 흡입되게 된다.

또한 바람직하게 상술한 이물질의 흡입 경로 상에는 적외선 센서가 구비되어, 수광부와 발광부가 마련됨으로써 더스트 백으로 이송되는 이물질의 양을 측정하도록 하고, 컨트롤러(14)에서는 이러한 적외선 센서의 이물질 양 측정값을 관제하여 더스트 백에 이송된 이물질 양이 기 설정된 임계 기준을 초과할 시(예를 들어 더스트 백의 용량 대비 90%초과하는 경우) 컨트롤러(14)와 연동된 관리자 단말(20)에 더스트 백 비움 알림을 송출할 수 있다.

이를 위해 컨트롤러(14)에는 유/무선의 통신 수단이 구비되어 있을 수 있을 것이고, 도 11의 1000을 동시 참조하여 보면, 앞서 언급한 바와 같이, 태양광 패널의 세척 장치에 구비된 더스트 백에 보관된 이물질 양이 과다하여 더스트 백 비움 알림이 관리자 단말(20)에 송신된 예를 살펴볼 수 있다.

한편 이때 컨트롤러(14)와 연동된 관리자 단말(20)은 단일의 관리자 단말(20)일 수도 있을 것이나, 복수의 관리자 단말(20)일 수도 있다. 컨트롤러(14)가 복수의 관리자 단말(20)과 연동되어 있는 경우, 본 발명에서는 복수의 관리자 단말(20)에 탑재된 GPS 모듈로부터 각 관리자 단말(20)들의 위치를 수신하여 더스트 백 비움이 요구되는 태양광 패널의 세척 장치와 가장 가까이에 위치하여 있는 관리자 단말(20)에 상기 더스트 백 비움 알림을 선택적으로 송출되도록 할 수도 있을 것이며 본 발명은 이에 제한하지 않는다.

다음으로 도 8을 참조하여 보면, 본 발명에서 설명하는 세척부(12)의 제3 세척 모듈(123)에는 고압의 워터를 분사하도록 하는 워터 분사 노즐(12310)이 구비된 워터 분사 모듈(1231) 및, 워터 분사 모듈(1231)의 후방에서 태양광 패널에 잔여하는 수분을 제거하도록 하는 건조 수단(1232)을 더 포함할 수 있다.

구체적으로 상술한 워터 분사 노즐(12310)에서는 전술한 제2 세척 모듈(122)에서 세척액에 의해 미처 제거되지 않은 이물질을 추가적으로 제거하도록 기능하고, 상술한 건조 수단(1232)은, 태양광 패널의 외면에 대한 습식 세척이 수행되는 즉시 고압의 송풍을 제공하여 태양광 패널에 대한 즉각적인 건조 처리가 수행되도록 기능하여 물방울에 의한 산란광이나, 물방울 자국에 의한 태양광 발전 효율 저하를 방지하도록 기능한다.

이때 도 3에는 명시적으로 도시하지 않았으나, 워터 분사 노즐(12310)의 구비 영역과 건조 수단(1232)의 구비 영역 사이 영역에 승, 하강 운동하는 스퀴지(Squeegee)를 더 구비하여, 제3 세척 모듈(123)의 구동 전에는 본체(10)에 격납되어 있다가, 제3 세척 모듈(123)의 구동 시 태양광 패널 측으로 하강하도록 하여, 건조 수단(1232)의 건조 처리 이전에, 워터 분사 노즐(12310)의 기능 수행에 의해 태양광 패널에 불가피하게 존재하는 수분을 선제적으로 제거 처리하도록 기능할 수도 있을 것이며 본 발명은 이에 제한하지 않는다.

또한 바람직하게 본 발명에서는 상술한 세척액 분사 노즐 및 워터 분사 노즐(12310)에 수분 공급이 이루어져야 함에 따라, 본체(10)의 내부 일 영역에는 수분 탱크가 구비되어 있고, 수분 탱크에는 수위 센서가 구비되어, 수분 탱크의 수분 잔량을 측정하도록 기능할 수 있다.

한편 컨트롤러(14)에서는 수위 센서로 하여금 수분 탱크에서 측정된 수분 잔량이 기 설정된 임계 수분 잔량 미만일 시, 컨트롤러(14)와 연동된 하나 또는 복수의 관리자 단말(20)에 수분 탱크의 수분 채움 알림을 송출하도록 기능할 수 있다.

한 실시 예로서 도 11의 1100을 동시 참조하여 보면, 도 11의 1100에서는 태양광 패널의 세척 장치에 구비된 수분 탱크의 수분 잔량이 과소하여 수분 채움 알림이 관리자 단말(20)에 송신된 예를 살펴볼 수 있다. 이때 전술한 더스트 백 비움 알림과 유사하게, 컨트롤러(14)와 연동된 관리자 단말(20)이 단일의 단말일 시, 일 관리자 단말(20)에 수분 채움 알림이 송출될 것이나, 컨트롤러(14)와 연동된 관리자 단말(20)이 복수의 단말일 시, 복수의 관리자 단말(20)에 탑재된 GPS 모듈로부터 각 관리자 단말(20)들의 위치를 수신하여 수분 채움이 요구되는 태양광 패널의 세척 장치와 가장 가까이에 위치하여 있는 관리자 단말(20)에 상기 수분 채움 알림을 선택적으로 송출되도록 할 수도 있을 것이며 본 발명은 이에 제한하지 않는다.

다시 도 3으로 돌아와서, 본 발명의 주요 구성인 주행부(13)에 대한 설명을 이어가면, 주행부(13)는 본체(10)를 주행 시키는 주행 수단으로서, 본체(10)의 양 단부에 적어도 한 쌍의 캐터필러(130)를 구비하여 무한 궤도 방식으로 본체(10)를 주행시키되, 캐터필러(130)의 표면을 따라 다수의 진공 흡착 패드(131)가 부착 설치되도록 하고, 캐터필러(130)의 회전 시, 본체(10)의 자중에 의해 진공 흡착 패드(131) 내부의 슬라이드 밸브(1310)가 동작하여 태양광 패널의 외면에 진공 흡착 패드(131)가 밀착된 상태로 주행되도록 한다.

도 3의 실시 예에서는, 전단부에 양 측에 한 쌍의 캐터필러(130)가 구비되고, 후단부 양 측에 한 쌍의 캐터필러(130)가 구비되는 실시 예에 한정하여 도시하였으나, 본 발명의 다른 실시 예에서는 전단부와 후단부를 아우르도록 하는 길이로 형성되는 한 쌍의 캐터필러(130)가 양 측에 구비되도록 할 수도 있을 것임이 당연하다.

한편 캐터필러(130)는 캐터필러(130) 자체의 마찰을 통하여 태양광 패널에서의 미끄러짐을 최소화할 수도 있으나, 습식 세척이 수행되는 경우, 캐터필러(130)의 표면 마찰력이 약해져 태양광 패널의 경사각을 버티지 못하고 태양광 패널에서 미끄러지는 경우가 많다.

이에 본 발명에서는 진공 흡착 패드(131)가 부착된 캐터필러(130)를 이용하여 건식 세척 및 습식 세척에 무관하게 캐터필러(130)의 표면 마찰력이 약해지는 문제를 해소하고자 한다.

한편 본 발명에서 언급하는 진공 흡착 패드(131)가 부착된 캐터필러(130)의 구조를 도 4를 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 도 4의 a에는 진공 흡착 패드(131)가 부착된 캐터필러(130)의 단면도가 도시되어 있고, 도 4의 b에는 진공 흡착 패드(131)가 부착된 단위 캐터필러(130)의 내부 구조도가 도시되어 있다.

본 발명의 진공 흡착 패드(131)가 부착된 캐터필러(130)는 로터리 조인트를 통해 진공 호스 라인이 연결되어 있을 수 있고, 이러한 진공 호스 라인은 스프링 호스에 연결되어 회전에 구애 받지 않고 동작하게 된다. 이때 스프링 호스는 캐터필러(130)의 형상에 상관 없이 진공 호스 라인을 유지시켜주는 역할을 하게 된다.

또한 캐터필러(130)는 체인-스프로킷 구조를 통해 구동하게 되는데, 내부에는 엔코더 모터가 구비되어, 이러한 엔코더 모터가 회전하면서 베벨 기어를 통해 스프로킷을 구동시키게 된다. 한편 체인은 예를 들어 어태치먼트 체인으로 구성되어, 도 4의 a에서 보여지는 바와 같이 기 설정된 간격으로 진공 흡착 패드(131)가 부착되어 있을 수 있고, 각각의 진동 흡착 패드의 내부에는 슬라이드 밸브(1310)가 마련되어 있어 태양광 패널과 맞닿는 캐터필러(130) 그룹을 본체(10)의 자중으로 가압하여, 슬라이드 밸브(1310)가 동작하게 됨으로써, 진공 흡착 패드(131)가 태양광 패널에 단단히 흡착되어 고정되게 된다.

이때 도 4의 b와 같이 본 발명의 캐터필러(130)에는 자중에 의해 가압되었다가 자중이 해제되었을 시 복귀될 수 있도록 하는 스프링 부재(1311)가 포함될 수 있음이 당연하다.

한편, 태양광 패널의 세척 장치가 전진 구동 등 주행하여야 할 경우, 캐터필러(130)에 구비된 진공 흡착 패드(131)는 태양광 패널과 분리되어야 하는데, 이를 위해 본 발명에서는 분리가 요구되는 캐터필러(130)의 진공 흡착 패드(131) 그룹에 대한 진공을 끊어 대기압에 노출되게 함으로써, 진공 흡착 패드(131) 내부의 압력을 낮추도록 할 수 있을 것이다.

또 다른 한편, 태양광 패널은 지면으로부터 소정 거리 이격되어 설치되는 것이 보편적이고, 이에 태양광 패널의 세척 장치는, 태양광 패널의 단부, 즉 모서리 영역을 감지하여, 태양광 패널의 외면에서 낙하하지 않도록 주행 방향을 전환할 수 있어야 한다.

이에 본 발명에서는 센서부(11)에 포함되는 센서 모듈로서, 본체(10)의 주행 방향에 대응되는 하부면의 적어도 일 영역에 하나 이상의로 설치되는 높이 센서를 포함하도록 하고, 이러한 하나 이상의 높이 센서에서 측정된 높이 값이 태양광 패널의 외면과의 간격, 즉 측정 높이 값이 기 설정된 거리 간격(이때 기 설정된 거리 간격이라 함은 태양광 패널의 세척 장치를 이루는 본체(10)가 태양광 패널에 설치되었을 시, 형성되는 최대 거리의 개념으로 이해될 수 있다.)을 초과하는 경우, 컨트롤러(14)에서 주행부(13)의 주행 방향에 대한 전환 명령이 송신되도록 할 수 있다.

한 실시 예로서, 높이 센서는, 본체(10)의 하부면 중, 주행 방향에 대응되는 전단부 일 영역에 설치될 수 있고, 태양광 패널의 세척 장치를 이루는 본체(10)와 태양광 패널의 외면에 대해 설정된 거리 간격이 15cm라고 가정할 때, 높이 센서는 15cm를 초과하는 거리 간격(즉, 높이값)이 감지될 시, 태양광 패널의 단부에 도달한 것으로 판단하여 컨트롤러(14)에서 주행부(13)의 주행 방향에 대한 전환 명령 송출을 요청할 수 있는 것이다.

이러한 기능 수행에 의하여 컨트롤러(14)에서 주행부(13)에 주행 방향에 대한 전환 명령이 송출되면, 주행부(13)에서는 주행 방향에 대한 전환 명령에 응답하여 일 단측의 캐터필러(130)에 브레이크를 걸어 회전을 제한하고, 타 단측의 캐터필러(130)에 대한 회전을 가속하여 주행 방향의 전환을 이룰 수 있다.

물론 상술한 태양광 패널의 세척 장치의 본체(10) 일 영역에는 상술한 캐터필러(130)와 연결되어 본체(10)의 주행 방향을 정밀히 조향하도록 하는데 도움을 주는 조향 장치가 구비되어 있는 것으로 이해됨이 당연할 것이다.

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 바람직한 실시 예에서는 상술한 센서부(11)에 포함되는 센서 모듈로서 본체(10)의 상부면 일 영역에서 본체(10)의 주행 방향에 대응하는 방향으로 돌출 연장된 연장부에 설치되는 영상 센서(111)를 더 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로 상술한 영상 센서(111)는, 연장부의 하부면에 설치되어, 태양광 패널을 마주보는 형태로 설치되도록 하고, 광각촬영이 가능한 카메라를 포함할 수 있다.

한편 본 발명에서는 이러한 영상 센서(111)에서 수집되는 영상 데이터를 기반으로 태양광 패널의 오염도를 판단하고, 이러한 오염도 판단 결과를 컨트롤러(14)에 전송하여 세척부(12)의 구동을 제어하도록 기능할 수 있다.

더욱 상세하게 본 발명의 세척부(12)에서는 오염도 판단 기준에 따라 태양광 패널의 오염도 레벨을 분석할 수 있는데, 오염도 레벨의 분석은, 영상 데이터에서 식별된 오염의 종류 및 오염 영역의 크기를 기초로 분석될 수 있다.

이때 상술한 오염도 레벨의 분석에는 태양광 패널에 대한 다수의 오염 데이터가 학습된 머신러닝 모델이 이용될 수 있고, 이러한 머신 러닝 모델에 의하여 오염도 레벨의 정밀 분석이 가능해질 수 있다.

한 실시 예로서, 오염도 레벨은 태양광 패널의 오염원이 단순 모래인 것으로 식별될 경우, 오염도 레벨을 레벨 1로 분석하고, 태양광 패널의 오염원이 새똥 등 미상의 오염원에 해당하나, 오염 영역의 크기가 임계 기준 미만일 시 오염도 레벨을 레벨 2로 분석하고, 태양광 패널의 오염원이 미상의 오염원에 해당하고 오염 영역의 크기가 임계 기준 이상일 시 오염도 레벨을 레벨 3로 분석할 수 있는 것이다. 이때 오염도 레벨은 레벨의 수가 늘어갈수록 오염의 정도가 큰 것으로 판단하여 높은 수준의 세척이 필요함을 분석해낼 수 있다.

이에 본 발명의 컨트롤러(14)에서는 분석된 오염도 레벨을 기초로 세척부(12)를 이루는 제1 세척 모듈(121), 제2 세척 모듈(122) 및 제3 세척 모듈(123) 중 어느 하나의 세척 모듈을 독립적으로 구동시킬 것인지에 대한 여부 또는 둘 이상의 세척 모듈을 구동시킬 것인지에 대한 여부를 결정할 수 있다.

한 실시 예로서 도 9를 동시 참조하여 보면, 본 발명에서는 영상 센서(111)로부터 영상 데이터가 수집된 후에는 태양광 패널의 오염도를 판단하고, 태양광 패널의 오염도 레벨을 분석하여 오염도 레벨이 1미만일 시, 제1 세척 모듈(121)만을 구동하고, 오염도 레벨이 1 이상 2 미만일 시 제1 세척 모듈(121)과 제2 세척 모듈(122)이 연속 구동되도록 하고, 오염도 레벨이 2 이상 3 미만일 시 제1 세척 모듈(121), 제3 세척 모듈(123) 및 제3 세척 모듈(123)이 연속 구동되도록 하여 오염도 레벨에 따라 세척의 강도를 조절할 수 있는 것이다.

이때 도 9에서는 오염도 레벨의 수치에 기초하여 제1 세척 모듈(121)을 구동시키거나, 제1, 2 세척 모듈을 구동시키거나, 제1, 2, 3 세척 모듈을 구동시키는 예에 한정하여 설명하였으나, 태양광 패널의 오염원이 구체적으로 식별된 경우, 즉, 미세한 모래가 오염원으로 식별된 경우, 제1 세척 모듈(121) 또는 제2 세척 모듈(122)만을 단독 구동하여 세척에 소모되는 에너지를 절감하면서도, 최적의 세척 작업이 수행되도록 한다거나, 새똥이 오염원으로 식별된 경우, 제3 세척 모듈(123)만을 단독 구동하여 세척에 소모되는 에너지를 절감하면서도 최적의 세척 작업이 수행되도록 하는 등의 기능이 수행될 수 있을 것이며 본 발명은 이에 제한하지 않는다.

또 다른 한편 본 발명의 다른 바람직한 실시 예로서, 본 발명에서는 태양광 패널의 최단부 중 적어도 일 영역(즉, 태양광 패널의 모서리 중 적어도 어느 하나를 포함하는 일 영역)에는 태양광 패널의 세척 장치를 구동시키는 배터리를 외부 전원을 이용하여 충전시키도록 하는 충전 스테이션(30)이 하나 이상으로 분산 설치되어 있을 수 있다.

도 10을 동시 참조하여 설명을 이어가면, 상술한 충전 스테이션(30)에는 무선 통신 수단이 구비되어, 태양광 패널의 세척 장치에 구비된 배터리 상태를 모니터링 할 수 있고, 이러한 배터리 상태 모니터링 결과, 배터리 잔량이 제1 임계 잔량 미만(예를 들어 20% 미만)일 시, 세척부(12)의 구동을 중단하고, 주행부(13)로 하여금 태양광 패널의 세척 장치가 충전 스테이션(30)으로 복귀하도록 하는 복귀 명령을 송출할 수 있다.

한편 이러한 복귀 명령은, 충전 스테이션(30)에서 송출되는 적외선 신호에 의하여 태양광 패널의 세척 장치로 전달될 수 있고, 이러한 적외선 신호를 감지하기 위하여 태양광 패널의 세척 장치 중 본체(10)의 일 영역에는 적외선 감지 센서가 추가적으로 더 구비될 수 있을 것이다.

구체적으로 충전 스테이션(30)에서는 배터리 잔량이 제1 임계 잔량 미만으로 남은 태양광 패널의 세척 장치에 900~1,000nm파장의 적외선을 조사하여 충전 스테이션(30)으로 복귀하라는 복귀 명령을 송출할 수 있고, 태양광 패널의 세척 장치에 구비된 적외선 감지 센서에서는 상기 파장대의 적외선이 감지되면 적외선 파장이 송출되는 경로를 따라 충전 스테이션(30)으로 이동하여 충전을 수행하게 된다.

이후, 상술한 충전 스테이션(30)에서 배터리 잔량이 제2 임계 잔량 이상(예를 들어 90% 이상)으로 충전되었을 시에는, 주행부(13)로 하여금 태양광 패널의 세척 장치를 세척부(12)의 구동이 중단된 영역으로 이동시켜 태양광 패널의 세척이 재개되도록 할 수 있는데, 이를 위해 태양광 패널의 세척 장치에는 위치 센서가 추가적으로 더 구비되어, 세척이 중단되는 시점의 위치 측정값을 컨트롤러(14)에 송신하고, 컨트롤러(14)에서는 세척 재개 시, 기 저장된 세척이 중단되는 시점의 위치 측정값을 주행부(13)로 전송하여 원활한 세척 재개를 조력할 수 있는 것이다.

이를 통해 본 발명에서는 태양광 패널의 세척 장치가 태양광 패널의 세척 과정 중 배터리 문제로 불가피하게 세척이 중단되는 경우라 하더라도, 배터리가 충전된 이후, 세척이 중단된 지점부터 세척 작업을 이어서 수행할 수 있기 때문에 태양광 패널에 대한 세척 작업의 효율성이 증대될 수 있다.

또한 본 발명에서는 태양광 패널의 세척 장치에 대한 배터리가 완전히 소모되기 이전에, 충전 스테이션(30)에서 자동 충전이 수행되기 때문에 태양광 패널의 세척 장치에 대한 수명을 연장하는 효과가 발휘될 수 있다.

다시 도 1로 돌아와서, 상술한 컨트롤러(14)는 이상에서 언급한 바와 같이 태양광 패널을 관리하는 하나 이상의 관리자 단말(20)과 연동되어 세척부(12) 및 주행부(13)에 대한 원격 제어를 지원할 수 있는 것은 물론이고, 일 관리자 단말(20)로부터 자동 세척 모드에 대한 입력 명령이 수신되는 경우, 태양광 패널을 기 설정된 주기마다, 기 설정된 주행 경로로 주행하면서, 태양광 패널에 존재하는 이물질에 대한 세척이 수행되도록 할 수 있다.

이때 상술한 기 설정된 주행 경로라 함은, 관리자 단말(20)에서 사전 입력된 주행 경로이거나, 태양광 패널의 외면 전체를 세척할 수 있도록 설정된 주행 경로일 수 있다.

일 예로서, 태양광 패널의 외면 전체를 세척할 수 있도록 설정된 주행 경로는, 제1 단위 주행 경로로서, 태양광 패널의 상단부 일 측에서 하단부 일 단측을 주행하면서 세척을 수행한 뒤, 주행 방향을 수평 방향 측으로 전환한 뒤, 제2 단위 주행 경로로서, 제1 단위 주행 경로와 우측 또는 좌측으로 소정 거리 이격된 부분에서 하단부 일 측에서 상단부 일측을 주행하면서 세척을 수행하는 것을 반복하는 것일 수 있으며, 본 발명에서는 이러한 자동 세척 모드를 지원함으로써 태양광 패널에 대한 세척 작업의 편의 및 효율성을 더욱 크게 증대할 수 있다.

종합적으로 이상에서 살펴본 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명에서는 태양광 패널의 에너지 효율 저하를 방지하기 위하여, 태양광 패널에 존재하는 이물질을 정전기력에 의한 집진 세척, 건식 세척 및 습식 세척하는 방식으로 제거하는 태양광 패널의 세척 장치를 제공함으로써, 오염 환경에 노출된 태양광 패널의 세척 효율을 증대하고, 유지 관리의 편의성을 향상시키도록 하는 효과가 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

또 다른 한편, 도 12를 참조하여 보면, 도 12에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예를 도시하였으며, 이하의 설명에 있어서, 상술한 도 1 내지 11에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 12에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(10000)은 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/O subsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(10000)은 촉각 인터페이스 장치에 연결된 유저 단말이기(A) 혹은 전술한 컴퓨팅 장치(B)에 해당될 수 있다.

메모리(11200)는, 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(11200)는 컴퓨팅 장치(10000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.

이때, 프로세서(11100)나 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 메모리(11200)에 액세스하는 것은 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다.

주변장치 인터페이스(11300)는 컴퓨팅 장치(10000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 프로세서(11100) 및 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 프로세서(11100)는 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 컴퓨팅 장치(10000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.

입/출력 서브시스템(11400)은 다양한 입/출력 주변장치들을 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 입/출력 서브시스템(11400)은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서 등의 주변장치를 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 입/출력 주변장치들은 입/출력 서브시스템(11400)을 거치지 않고 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.

전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수 있다.

또는 상술한 바와 같이 필요에 따라 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.

이러한 도 12의 실시 예는, 컴퓨팅 장치(10000)의 일례일 뿐이고, 컴퓨팅 장치(11000)은 도 12에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 12에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅 장치는 도 12에 도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 통신 회로(1160)에 다양한 통신방식(WiFi, 3G, LTE, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 컴퓨팅 장치(10000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅 장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시 예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 애플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다.

또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅 장치상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims

태양광 패널의 세척 장치에 있어서,
본체;
상기 본체에 태양광 패널의 외면에 대한 상태를 모니터링하기 위해 복수의 센서 모듈로 구비되는 센서부;
상기 태양광 패널의 외면에 존재하는 이물질을 제거하는 수단으로서, 상기 본체의 제1 영역에 정전기 발생 수단이 구비되어 있어, 상기 이물질을 정전기력에 의해 흡착 제거하도록 하는 제1 세척 모듈과, 상기 본체의 제2 영역에 상기 이물질을 흡입하도록 하는 흡입 수단이 구비되어 있어 건식 세척하도록 하는 제2 세척 모듈 및, 상기 본체의 제3 영역에 고압의 워터를 분사하는 워터 분사 노즐이 구비되어 있어 상기 이물질을 습식 세척하도록 하는 제3 세척 모듈을 포함하는 세척부;
상기 본체를 주행 시키는 주행 수단으로서 상기 본체의 양 단부에 적어도 한 쌍의 캐터필러(Caterpillar)가 구비되되, 상기 캐터필러의 표면을 따라 다수의 진공 흡착 패드가 부착됨으로써, 상기 캐터필러의 회전 시, 상기 본체의 자중에 의해 상기 진공 흡착 패드 내부의 슬라이드 밸브가 동작하여 상기 태양광 패널의 외면에 상기 진공 흡착 패드가 밀착된 상태로 주행하게 하는 주행부; 및,
상기 센서부에서 측정된 측정 값을 이용하여 상기 세척부 및 상기 주행부의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
상기 세척부의 제3 세척 모듈에는,
상기 워터 분사 노즐의 후방에서 태양광 패널에 잔여하는 수분을 제거하도록 하는 건조 수단;이 더 포함되고,
상기 컨트롤러는,
상기 워터 분사 노즐에서 상기 제2 세척 모듈에서 세척액에 의해 세척 후 잔존하는 이물질을 추가적으로 제거하도록 제어하고, 상기 건조 수단이, 태양광 패널의 외면에 대한 상기 제3 세척 모듈에 의한 습식 세척이 수행되는 즉시 고압의 송풍을 제공하여 태양광 패널에 대한 즉시 건조 처리가 수행되도록 기능하여 물방울에 의한 산란광이나, 물방울 자국에 의한 태양광 발전 효율 저하를 방지하도록 기능하고,
상기 센서부에는,
상기 본체의 상부면 일 영역에서 상기 본체의 주행 방향에 대응되도록 돌출 연장된 상기 본체의 주행 방향에 대응되도록 돌출 연장된 연장부에 영상 센서;가 포함되고,
상기 영상 센서에서 수집되는 영상 데이터를 기반으로 상기 태양광 패널의 오염도를 판단하여, 상기 세척부의 구동을 제어하고,
상기 세척부에서는,
상기 오염도 판단 기준에 따라 상기 태양광 패널의 오염도 레벨을 분석하고,
상기 컨트롤러에서는,
분석된 오염도 레벨을 기초로 상기 제1 세척 모듈, 상기 제2 세척 모듈 및 상기 제3 세척 모듈 중 어느 하나의 세척 모듈을 독립적으로 구동시킬 것인지에 대한 여부 또는 둘 이상의 세척 모듈을 연속 구동시킬 것인지에 대한 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 세척 장치.
제1항에 있어서,
상기 세척부의 제1 세척 모듈에는,
상기 정전기 발생 수단의 일 단부에 설치되어 타 단부까지 직선 왕복 운동하는 이물질 제거용 앵글;이 더 포함되고,
상기 컨트롤러는, 상기 제1 세척 모듈에 설정된 일 세척 사이클이 완료될 시, 상기 정전기 발생 수단의 전기장을 제거한 뒤, 상기 이물질 제거용 앵글을 구동시켜 상기 정전기 발생 수단의 이물질 집진면과 접촉되게 함으로써, 상기 정전기 발생 수단에 집진된 이물질을 제거 처리하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 세척 장치.
제1항에 있어서,
상기 세척부의 제2 세척 모듈에는,
상기 태양광 패널의 외면에 존재하는 이물질을 롤링 동작으로 브러싱(Brushing) 처리하여 제거하는 롤 브러쉬;가 더 포함되고,
상기 컨트롤러에서는, 상기 롤 브러쉬의 구동 시, 상기 흡입 수단으로 구비된 흡입 모터를 구동 시켜 상기 롤 브러쉬에서 브러싱 처리로 제거된 이물질을 기 설정된 흡입 경로를 따라 더스트 백으로 이송시키되,
상기 흡입 경로에는 적외선 센서;가 구비되어 있어 상기 더스트 백으로 이송되는 이물질의 양을 측정하도록 하고, 상기 컨트롤러는 상기 더스트 백에 이송된 이물질 양이 기 설정된 임계 기준을 초과할 시, 상기 컨트롤러와 연동된 관리자 단말에 상기 더스트 백 비움 알림을 송출하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 세척 장치.
제1항에 있어서,
상기 워터 분사 노즐에 수분을 공급하는 수분 탱크에는 수위 센서;가 구비되어 수분 탱크의 수분 잔량을 측정하며, 상기 컨트롤러에서는 상기 수분 탱크에서 측정된 수분 잔량이 기 설정된 임계 수분 잔량 미만일 시, 상기 컨트롤러와 연동된 관리자 단말에 상기 수분 탱크의 수분 채움 알림을 송출하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 세척 장치.
제1항에 있어서,
상기 센서부에는,
상기 본체의 주행 방향에 대응되는 하부면의 적어도 일 영역에 하나 이상의 높이 센서;가 포함되고, 상기 하나 이상의 높이 센서에서 측정된 높이 값이 상기 태양광 패널의 외면과의 간격에 대해 설정된 거리 간격을 초과하는 경우, 상기 컨트롤러에서 상기 주행부의 주행 방향에 대한 전환 명령이 송출되고,
상기 주행부에서는 상기 주행 방향에 대한 전환 명령에 응답하여, 일 단측의 캐터필러에 브레이크를 걸어 회전을 제한하고, 타 단측의 캐터필러에 대한 회전을 가속하여 주행 방향의 전환이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 세척 장치.
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제1항에 있어서,
상기 태양광 패널의 최단부 중 적어도 일 영역에는,
상기 태양광 패널의 세척 장치를 구동시키는 배터리를 외부 전원을 이용하여 충전시키도록 하는 충전 스테이션이 하나 이상으로 분산 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 세척 장치.
제8항에 있어서,
상기 충전 스테이션에서는 상기 태양광 패널의 세척 장치에 구비된 배터리 상태를 모니터링하여, 배터리 잔량이 제1 임계 잔량 미만일 시, 상기 세척부의 구동을 중단하고, 상기 주행부로 하여금 상기 태양광 패널의 세척 장치가 상기 충전 스테이션으로 복귀하도록 하는 복귀 명령을 송출하고,
상기 충전 스테이션에서 배터리 잔량이 제2 임계 잔량 이상으로 충전되었을 시, 상기 주행부로 하여금 상기 태양광 패널의 세척 장치를 상기 세척부의 구동이 중단된 영역으로 이동시켜, 태양광 패널의 세척이 재개되도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 세척 장치.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 태양광 패널을 관리하는 관리자 단말과 연동되어, 상기 세척부 및 상기 주행부의 구동에 대한 원격 제어를 지원하되,
상기 관리자 단말로부터 자동 세척 모드에 대한 입력 명령이 수신될 시, 상기 태양광 패널을 기 설정된 주행 경로로 주행하면서, 상기 태양광 패널에 존재하는 이물질에 대한 세척이 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 세척 장치.