KR20090098591A - 태양광 감지기 제어 모듈 - Google Patents

태양광 감지기 제어 모듈 Download PDF

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홍석훈
강문식
장병석
이선우
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Abstract

본 발명은 태양광 감지기 제어 모듈에 관한 것으로, 특히 태양의 궤도 또는 고도의 변화에 따라 태양전지판을 이동시킴으로써 집광 효율이 최대가 되도록 하는 태양광 감지기를 감시하며 제어하는 태양광 감지기 제어모듈에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은 태양광을 감지하는 광센서를 서로 다른 방향으로 두 개 이상 태양전지판 상에 구비하여 태양의 궤도 및 고도 변화에 상응하여 태양광 집광 장치를 제어하는 태양광 감지기의 제어 모듈에 있어서, 태양의 광도를 감지하여, 그에 상응하는 궤도신호 및 고도신호를 포함하는 감지신호를 출력하는 태양광 감지부; 태양광 집광 장치의 궤도 추적용 모터 및 고도 추적용 모터를 구동시키는 모터 구동부; 상기 태양광 감지부에서 감지되는 상기 감지신호를 전송하는 데이터 통신부; 상기 데이터 통신부가 전송하는 데이터를 저장하는 데이터 저장부; 상기 태양광 감지부로부터 입력되는 상기 감지 신호에 의해 상기 모터 구동부를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부, 태양광 감지부, 모터 구동부, 데이터 통신부, 및 데이터 저장부에 구동 전원을 공급하는 태양광 발전부;를 포함하여 구성되는 것을 특징이 있다.
광센서, 궤도, 고도, 태양광, 태양전지

Description

태양광 감지기 제어 모듈 { Control module of photovoltaic sensor }
본 발명은 태양광 감지기 제어 모듈에 관한 것으로, 특히 태양의 궤도 또는 고도의 변화에 따라 태양전지판을 이동시킴으로써 집광 효율이 최대가 되도록 하는 태양광 감지기를 감시하며 제어하는 태양광 감지기 제어모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광 발전은 태양광을 전기에너지로 변환시키는 기술로써, 빛이 조사(照射)되면 광전효과에 의해 광 기전력을 발생하는 태양전지를 이용한 발전방식인바, 그 시스템의 일반적인 구성은 태양전지(solar cell)로 구성된 모듈(module)과, 축전지 및 전력변환장치로 구성된다. 또한, 태양전지의 종류로는 금속과 반도체의 접촉을 이용한 셀렌 광전지 및 아황산구리 광전지, 반도체 pn접합을 사용한 실리콘광전지 등이 있다.
한편, 이러한 태양광 발전의 장점으로는 에너지원이 청정하고 무제한인 자가 발전식이며, 유지/보수가 용이하고 무인화가 가능하다는 점이다. 그러나, 생산 효율이 석탄 및 석유와 같은 화석 연료를 이용한 발전보다 낮은 점은 차치하고라도, 전력생산량이 일사량에 따라 발전량의 편차가 심한 점이 문제점으로 지적되고 있다.
따라서, 상기와 같이 지적된 문제점을 해결하기 위한 한 방안으로써, 집광 효율을 최대로 하기 위해 태양전지를 고정식이 아닌, 태양의 궤도 변화에 따라 태양전지판이 움직이는 이동식 태양광 발전 장치가 도입되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 태양광 감지기 제어 모듈은 바라보는 방향이 각각 다른 다수의 광센서를 구비하고 구비된 광센서들이 태양의 위치에 따라 서로 다른 광도를 감지하도록 한 태양광 감지기를 제어하는 태양광 감지기 제어 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 감지기 제어 모듈은 태양광을 감지하는 광센서를 서로 다른 방향으로 두 개 이상 태양전지판 상에 구비하여 태양의 궤도 및 고도 변화에 상응하여 태양광 집광 장치를 제어하는 태양광 감지기의 제어 모듈에 있어서, 태양의 광도를 감지하여, 그에 상응하는 궤도신호 및 고도신호를 포함하는 감지신호를 출력하는 태양광 감지부(300); 태양광 집광 장치의 궤도추적용 모터(241) 및 고도추적용 모터(261)를 구동시키는 모터 구동부(350); 상기 태양광 감지부(300)에서 감지되는 상기 감지신호를 전송하는 데이터 통신부(330); 상기 데이터 통신부(330)가 전송하는 데이터를 저장하는 데이터 저장부(340); 상기 태양광 감지부(300)로부터 입력되는 상기 감지 신호에 의해 상기 모터 구동부(350)를 제어하는 제어부(360); 및 상기 제어부(360), 태양광 감지부(300), 모터 구동부(350), 데이터 통신부(330), 및 데이터 저장부(340)에 구동 전원을 공급하는 태양광 발전부(370);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 가진다.
여기서, 상기 제어부(360)는 복수의 태양광 집광 장치를 제어하는 각각의 태 양광 감지기(100a, 100b)를 감시 및 제어하는 중앙제어실(380)과 상기 데이터 통신부(330)를 통하여 연결되는 것을 특징으로 가지며, 상기 중앙제어실(380)은 상기 각각의 감지신호를 비교하여 오차가 발생하는 태양광 감지기를 추적하여 보정 신호를 출력하는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기 태양광 감지부(300)는 제 1 추적 센서(310) 및 제 2 추적센서(320)를 포함하여 이루어지는 것을 특징가지며, 상기 제 1 추적 센서(310)는 태양의 궤도를 감지하는 궤도 감지부(311) 및 태양의 고도를 감지하는 고도 감지부(312)를 포함하여 이루어지며 상기 제 2 추적 센서(320)는 태양의 궤도각을 감지하는 궤도각 감지부(321) 및 태양의 고도각을 감지하는 고도각 감지부(322)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기 모터 구동부(350)는 상기 궤도 추적용 모터(241)를 구동시키는 궤도추적용 모터 구동부(351) 및 상기 고도추적용 모터(261)를 구동시키는 고도추적용 모터 구동부(352)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기 데이터 통신부(330)는 상기 감지 신호를 상기 궤도추적용 모터(241), 고도추적용 모터(261), 및 중앙제어실(380)에 전송하는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기 태양광 발전부(370)는 태양광을 집광하는 집광부(371), 상기 집광부(371)에서 집광되는 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 축전하는 축전부(372), 및 상기 축전부(372)의 전기에너지의 전력을 변환하는 전력변환부(373)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 가진다.
한편, 상기 감지신호는 태양의 광도에 따른 궤도추적용 모터(241) 및 고도추적용 모터(261)의 회전 방향과 회전 정도에 대한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 가지며 상기 보정신호는 상기 각각의 감지신호의 평균값을 가지는 궤도추적용 모터(241) 및 고도추적용 모터(261)의 회전 방향과 회전 정도에 대한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 가진다.
본 발명에 따른 태양광 감지기 제어 모듈은 바라보는 방향이 각각 다른 다수의 광센서를 구비하고, 구비된 광센서들이 태양의 위치에 따라 서로 다른 광도를 감지하도록 제어함으로써, 이렇게 각각의 광센서에서 감지된 값을 이용시 전(全) 방위각에 걸쳐 태양의 정확한 위치를 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 태양의 궤도 또는 고도 변화에 상응하여 태양전지의 위치를 적절히 변화시키도록 상기 태양광 감지기를 제어함으로써 최대의 태양광 발전 효율을 제공하는 효과가 있다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 태양광 감지기 제어모듈을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
우선, 본 발명의 태양광 감지기 제어모듈에 의해 제어되는 태양광 감지기 및 태양광 감지기가 구비되는 태양광 집광 장치에 대해서 설명한다. 이는 특허등록번호 제 10-0727283호(발명의 명칭 : 태양광 감지기 및 이를 이용한 태양광 집광 장치 및 방법, 등록일 : 2007.06.05)에 명시되어 있는 내용이며 본 발명의 이해를 돕기 위해 간단하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의해 제어되는 태양광 감지기의 정면도이며, 도 2는 도 1의 AA 방향에서 본 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 감지기(100)의 구성은 태양광을 감지하기 위한 센서모듈(130); 센서모듈(130)을 내장하는 케이스(110) 및 센서모듈(130)로 전원을 공급하거나 센서모듈(130)로부터 감지되는 광도에 상응하는 감지신호의 출력을 위한 케이블(150)을 포함하여 이루어진다.
상기 센서모듈의 광센서(131)는 세부적으로 후광 센서(131a), 우측광 센서(131c) 및 좌측광 센서(131b)로 구분된다. 즉, 상기와 같이 각각의 광 센서(231a 231b, 231c)가 서로 다른 방향을 향하도록 센서 부착대(133)의 각 측면에 부착되면, 태양의 위치에 따라서 각각 다른 광도를 감지하게 된다. 예를 들어, 태양이 우측광 센서(131c)와 마주보는 방향에 놓이게 되면, 다른 두 광 센서(131a, 131b)는 태양과 등지는 형태이므로 우측광 센서(131c)가 가장 큰 광도를 감지하게 된다.
도 3은 본 발명에 의해 제어되는 태양광 감지기를 이용한 태양광 집광 장치의 외관을 보인 개략적인 사시도이며, 도 4는 도 3의 일 측면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 집광 장치(200)는 크게, 태양광을 집광하는 태양전지판(210)과 태양전지판을 받쳐주는 전지판 받침대(220); 상기 전지판 받침대(220)의 방위를 조절 즉, 전지판 받침대(220)를 회전시키는 회전축(230)과 그 구동 장치(240); 전지판 받침대(220)와 지면의 각을 조절하는 각도 조절봉(250)과 그 구동장치(260) 및 회전축(230)과 그 구동 장치(240)를 지지하고, 전자판 받침대(220) 상면의 적소에 부착된 태양광 감지기(100)로부터 입력되는 감지신호에 의거하여 각도 조절봉 구동장치(260)와 회전축 구동장치(240)의 구동을 제어하는 전자장치가 내장되며, 태양광 감지기(100), 각도 조절봉 구동장치(260) 및 회전축 구동장치(240)의 구동 전원을 공급하는 전원 장치가 내장되는 받침 케이스(270)를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 전지판 받침대(220)는 그 저면에 연결대(221)가 형성되는바, 결합봉(280)에 의해 회전축(230)과 결합이 된다.
다음, 회전축 구동장치(240)는 회전축(230)을 회전시키는 회전축 톱니바퀴(243)와 이를 구동시키는 궤도 추적용 모터(241)를 포함하여 이루어지는데, 회전축(230) 하단 둘레로 형성된 톱니바퀴(231)가 회전축 톱니바퀴(243)와 맞물리게 된다.
다음, 회전축(230)의 일 측면에는 각도 조절봉 구동장치(260)와 각도 조절봉(250)을 받치는 받침대(233)가 형성된다.
다음, 각도 조절봉(250)은 각도 조절봉(250)을 상하로 구동시키는 각도 조절봉 톱니바퀴(263)와 이를 구동시키는 고도 추적용 모터(261)를 포함하여 이루어진다.
한편, 도 1 및 도 2를 통해 설명된 본 발명에 따른 태양광 감지기(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 그 용도에 따라 두 개가 전지판 받침대(220) 상면에 설치되는바, 상단 부위에 설치되는 태양광 감지기(100)는 태양의 궤도 감지용(이하 태양 궤도 감지기(100a)이며, 중간 부위의 가장자리에 설치되는 태양광 감지기(100)는 태양의 고도 감지용(이하 태양 고도 감지기(100b))이다. 특히, 태양 궤도 감지기(100a) 및 태양 고도 감지기(100b)는 전지판 받침대(220)에 고정됨에 있어서, 그 후광 센서(131a)가 태양전지판(210)의 후방을 향하도록 한다.
전술한 바에 따라 태양광 집광 장치(200)의 개략적인 작동 원리를 살펴보면, 태양 궤도 감지기(100a)의 후광센서(131a)에서 감지되는 광도가 다른 두 광 센서(131b, 131c)에서 감지되는 광도보다 큰 경우 즉, 태양이 태양전지판(210)의 후방에 있는 경우에는 회전축(230)이 미리 정해진 각도 예를 들어, 180도 회전하게 된다. 한편, 태양 궤도 감지기(100a)의 좌측광 센서(131b)에서 감지되는 광도가 우측광 센서(131c)에서 감지되는 광도보다 작은 경우에는 회전축(230)이 소정의 각도 즉, 센서 부착대(133)에서 우측광 센서(131c)와 좌측광 센서(131b)가 부착된 양 측면의 모서리 부위가 태양과 마주하기 위한 각도로 회전하게 된다. 이때, 회전 방향은 반시계 방향이 될 것이다.
다음으로, 광센서는 태양과의 각 즉, 입사각이 90도인 경우에 감지되는 광도 가 가장 큰 것은 주지된 사실인바, 태양 고도 감지기(100b)의 각각의 광센서(131a, 131b, 131c)에서 감지되는 광도의 차이가 미리 정해진 범위를 벗어나게 되는 경우에는 각도 조절봉(250)의 높낮이가 각각의 광센서(131a, 131b, 131c)에서 감지되는 광도의 차이가 미리 정해진 범위에 들도록 조정된다. 예를 들어, 후광 센서(131a)에서 감지되는 광도가 다른 두 광센서(131b, 131c)보다 작은 경우에는 고도 추적용 모터(260)에 의해 각도 조절봉(250)이 아래로 내려가게 될 것이다.
다음, 전술한 태양광 감지기 및 이를 이용한 태양광 집광 장치에 대한 설명을 참조하여 본 발명의 태양광 감지기 제어모듈에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 감지기 제어 모듈의 구성 블록도이다. 도 5를 참조하여 본 발명의 태양광 감지기 제어 모듈에 대하여 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 태양광 감지기 제어모듈은 태양광을 감지하는 광센서를 구비하여 태양의 궤도 및 고도 변화에 상응하여 태양광 집광 장치를 제어하는 태양광 감지기의 제어 모듈에 있어서, 태양의 광도를 감지하여, 그에 상응하는 궤도신호 및 고도신호를 포함하는 감지신호를 출력하는 태양광 감지부(300); 태양광 집광 장치의 궤도 추적용 모터(241) 및 고도 추적용 모터(261)를 구동시키는 모터 구동부(350); 상기 태양광 감지부(300)에서 감지되는 광도에 따른 궤도 추적용 모터(241) 및 고도 추적용 모터(261)의 회전 방향과 회전 정도에 대한 데이터를 포함하는 상기 감지신호를 전송하는 데이터 통신부(330); 상기 데이터 통신부(330)가 전송하는 데이터를 저장하는 데이터 저장부(340); 상기 태양광 감지부(300)로부터 입력되는 상기 감지 신호에 의해 상기 모터 구동부(350)를 제어하는 제어부(360); 및 상기 제어부(360), 상기 태양광 감지부(300), 모터 구동부(350), 데이터 통신부(330), 및 데이터 저장부(340)에 구동 전원을 공급하는 태양광 발전부(370);를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제어부(360)는 복수의 태양광 집광 장치를 제어하는 각각의 태양광 감지기를 감시 및 제어하는 중앙제어실(380)과 상기 데이터 통신부(330)를 통하여 연결된다.
상기와 같은 구성을 가지는 태양광 감지기 제어모듈의 작동에 대하여 전술한 태양광 감지기 및 태양광 감지기를 이용한 태양광 집광 장치를 이용하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 태양광 감지부(300)는 제 1 추적센서(310) 및 제 2 추적센서(320)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제 1 추적센서(310)는 태양의 궤도를 감지하여 궤도 정보를 포함하는 궤도 신호를 발생하는 궤도 감지부(311) 및 태양의 고도를 감지하여 고도 정보를 포함하는 고도 신호를 발생하는 고도 감지부(312)로 이루어진다.
또한, 상기 제 2 추적센서(320)는 태양의 궤도각을 감지하여 궤도각 정보를 포함하는 궤도각 신호를 발생하는 궤도각 감지부(321) 및 태양의 고도각을 감지하여 고도각 정보를 포함하는 고도각 신호를 발생하는 고도각 감지부(322)로 이루어진다.
이때, 상기 제 1 추적 센서(310) 및 제 2 추적센서(320)는 복수의 태양광 집광 장치의 전지판 받침대(220)에 구비되는 각각의 태양 궤도 감지기(100a) 및 태양 고도감지기(100b)를 말하는 것이다.
상기 각각의 태양 궤도 감지기(100a) 및 태양 고도 감지기(100b)는 상기 태양광 집광 장치가 구비되는 위치에서의 태양의 궤도, 고도, 궤도각, 및 고도각 정보를 생성한다.
상기 태양광 감지부(300)에서 발생되는 궤도 신호, 고도 신호, 궤도각 신호, 및 고도각 신호를 포함하여 감지신호라 하며 상기 감지신호는 광도에 따른 궤도 추적용 모터(241) 및 고도 추적용 모터(261)의 회전 방향과 회전 정도에 대한 데이터를 포함하는 것이 바람직하다.
복수의 태양광 집광 장치의 태양광 감지기에서 발생한 각각의 감지신호는 상기 데이터 통신부(330)를 통하여 전송되며 상기 데이터 저장부(340)에 저장된다.
다음, 상기 제어부(360)는 상기 제 1 추적센서(310) 및 제 2 추적센서(320)로부터 상기 감지신호를 전송받으며 이와 동시에 상기 제 1 추적센서(310) 및 제 2 추적센서(320)를 감시하는 역할을 한다.
또한, 상기 제어부(360)는 상기 데이터 저장부(330)에 저장되어 있는 감지신호를 분석하여 상기 궤도 추적용 모터(241)를 구동시키는 상기 궤도 추적용 모터구동부(351) 및 상기 고도 추적용 모터(261)를 구동시키는 상기 고도 추적용 모터구동부(352)를 제어한다.
한편, 상기 중앙제어실(380)은 상기 데이터 통신부(330)를 통하여 전달되는 복수의 태양광 집광 장치의 각각의 태양 궤도 감지기(100a) 및 태양 고도 감지기(100b)에서 발생하는 감지신호를 전송 받아 상기 감지신호를 분석한다.
이때, 상기 중앙제어실은 중앙 컴퓨터가 구비되어 태양의 궤적 정보가 저장되어 있다. 상기 태양의 궤적 정보와 상기 감지신호를 비교하여 태양의 궤도 및 고도에 대한 평균값을 계산한다.
상기 태양의 궤도 및 고도에 대한 평균값을 계산하여 오차 범위가 큰 태양광 집광 장치에 대하여 평균값에 상응하도록 궤도 추적용 모터(241) 및 고도 추적용 모터(261)의 회전 방향 및 회전 정도에 대한 정보를 포함하는 보정신호를 출력하여 상기 제어부(360)로 전송한다.
상기 보정신호를 전송받은 제어부(360)는 상기 궤도 추적용 모터구동부(351) 및 고도 추적용 모터구동부(352)를 제어하여 상기 보정신호에 상응하도록 상기 궤도 추적용 모터(241) 및 고도 추적용 모터(261)를 제어한다.
한편, 상기 제어부(360), 태양광 감지부(300), 데이터 통신부(330), 데이터 저장부(340), 및 모터 구동부(350)는 상기 태양광 발전부(370)에서 전력을 공급받는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 태양광 발전부(370)는 상기 태양광 집광 장치를 통해 태양광을 집광하는 집광부(371), 상기 집광부(371)에서 집광되는 광 에너지를 전기에너지로 변환하여 축전하는 축전부(372), 및 상기 축전부(372)의 전기에너지의 전력을 변환하는 전력변환부(373)를 포함하여 구성된다.
(제 1 실시예)
전술한 구성 및 기능을 가지는 태양광 감지기 제어모듈의 제 1 실시예를 설명하면 다음과 같다. 여기서, 제어의 주체는 상기 태양광 감지기 제어모듈의 제어 부(360)인 것을 밝혀둔다.
상기 태양광 감지부(300)는 상기 태양광 집광 장치의 태양전지판(210) 상의 적소에 구비되는 태양 궤도 감지기(100a) 및 태양 고도 감지기(100b)로부터 궤도 신호 및 고도 신호를 포함하는 감지신호를 입력받는다. (S10)
여기서, 상기 태양 궤도 감지기(100a) 및 태양 고도 감지기(100b) 내의 각각의 광센서(131)에서 감지한 광도 값을 비교한다. (S20)
먼저, 태양 궤도 감지기(100a)의 후광 센서(131a)의 값이 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 값보다 크면 상기 궤도 추적용 모터 구동부(351)를 제어하여 상기 궤도 추적용 모터(241)를 구동시키도록 하여 상기 태양전지판(210)을 180도 회전 시킨다. (S35)
한편, 상기 후광센서(131a)의 값이 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 값보다 크지 않으면 상기 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 광도 값을 비교한다. (S40)
다음, 상기 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 광도 값에 차이가 발생하지 않으면 상기 태양광 집광장치의 상태를 유지한다. (S60)
한편, 상기 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 광도 값에 차이가 발생하면 상기 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 광도 값이 서로 일치하도록 상기 각도 조절봉(250)의 높낮이를 제어하도록 고도 측정용 모터(261)를 제어한다. (S50)
이때, 상기 태양광 감지부(300)의 제 2 추적센서(320)에서 궤도각 및 고도각 신호를 감지하며 (S70) 상기 감지되는 궤도각 및 고도각 신호는 데이터 저장부(340)에 저장된다. (S80)
다음, 상기 데이터 저장부(340)를 참조하여 각도 변경값이 발생하는지를 판단한다. (S90)
다음, 각도 변경값이 발생하면 태양 고도 감지기(100b)의 후광 센서(131a)와 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 광도 값을 비교하여 전술한 단계를 반복한다.
한편, 각도 변경값이 발생하지 않으면 태양 고도 감지기(100b)의 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 광도 값 차이에 대한 사용자 정의가 있는지를 제어부(360)를 통하여 확인한다. (S100)
다음, 상기 제어부(360)를 통하여 상기 사용자 정의가 있는지 여부를 판단한다. (S110)
다음, 사용자 정의가 없으면 상기 태양광 집광 장치의 상태를 유지하도록 제어한다. (S60)
한편, 사용자 정의가 있으면 상기 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 광도 값 차이가 사용자가 정의한 범위 이내 인지를 판단한다. (S120)
다음, 상기 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 광도 값 차이가 사용자가 정의한 사용자 지정 범위 값 이내이면 상기 태양광 집광 장치의 상태를 유지하도록 제어한다. (S60)
한편, 상기 좌측광 센서(131b) 및 우측광 센서(131c)의 광도 값 차이가 사용 자가 정의한 범위 이내가 아니면 상기 고도 추적용 모터 구동부(352)를 제어하여 상기 고도 추적용 모터(261)를 구동하여 미리 정해진 궤도각 및 고도각으로 상기 태양광 집광 장치의 태양광전지판(210)이 위치하도록 제어한다. (S50)
전술한 실시예는 발명의 이해를 돕기 위해 한 개의 태양광 집광 장치를 제어하는 태양광 감지기 제어모듈에 대해서 설명하였지만 본 발명은 복수의 태양광 집광 장치를 제어할 수 있다.
(제 2 실시예)
상기 중앙제어실(380)은 복수의 태양광 집광 장치의 각각의 태양전지판에 구비되는 태양광 감지기의 감지신호들을 입력받아 오차가 발생한 감지신호를 확인하고 보정하는 기능을 한다.
상기 중앙 통제실(380)에는 중앙 컴퓨터(385)가 구비되어 태양의 궤적, 계절에 따른 태양의 고도 값이 저장되어 있어 태양의 궤적 정보 및 고도 정보를 확인할 수 있다.
상기 복수의 태양광 집광 장치의 각각의 태양전지판에 구비되는 태양광 감지기의 감지신호들을 상기 데이터 통신부(330)를 통하여 입력받아 상기 감지신호와 상기 중앙 컴퓨터(385)에 저장되는 태양의 궤적 정보 및 고도 정보를 비교하여 태양광을 집광하는 적소의 위치를 확인하고 그 위치로 상기 복수의 태양광 집광 장치의 각각의 태양전지판이 위치하도록 상기 궤도 추적용 모터 구동부(351) 및 고도 추적용 모터 구동부(352)를 제어하여 상기 궤도 추적용 모터(241) 및 고도 추적용 모터(261)를 구동시킨다.
또한, 상기 감지신호들의 값을 비교하여 오차가 크게 발생한 감지기를 추적하여 타 감지신호들의 값에 상응하도록 보정신호를 발생하여 오차가 발생한 감지기를 보정한다.
도 1은 본 발명에 의해 제어되는 태양광 감지기의 정면도,
도 2는 도 1의 AA 방향에서 본 단면도,
도 3은 본 발명에 의해 제어되는 태양광 감지기를 이용한 태양광 집광 장치의 개략적인 외관을 보인 사시도,
도 4는 도 3의 일 측면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 태양광 감지기 제어모듈의 구성 블록도이며,
도 6은 본 발명에 따른 제 1 실시예를 위한 흐름도이다.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
100: 태양광 감지기 110: 케이스
111: 반구형 캡 113: 밑판
113a: 나사공 113b: 케이블용 통공
113c: 이격대 130: 센서모듈
131: 광센서 131a: 후광 센서
131b: 좌측광 센서 131c: 우측광 센서
133: 센서 부착대 135: 센서 받침대
150: 케이블
200: 태양광 집광 장치 210: 태양전지판
220: 전지판 받침대 221: 연결대
230: 회전축 231: 톱니바퀴
233: 받침대 240: 회전축 구동장치
241: 궤도 추적용 모터 243: 회전축 톱니바퀴
250: 각도 조절봉 260: 각도 조절봉 구동장치
261: 고도 추적용 모터 263: 각도 조절봉 톱니바퀴
270: 받침 케이스 280: 결합봉
300: 태양광 감지부 310: 제 1 추적센서
311: 궤도 감지부 312: 고도 감지부
320: 제 2 추적센서 321: 궤도각 감지부
322: 고도각 감지부 330: 데이터 통신부
340: 데이터 저장부 350: 모터 구동부
351: 궤도 추적용 모터 구동부 352: 고도 추적용 모터 구동부
360: 제어부 370: 태양광 발전부
371: 집광부 372: 축전부
373: 전력변환부 380: 중앙제어실
385: 중앙 컴퓨터

Claims (10)

  1. 태양광을 감지하는 광센서를 서로 다른 방향으로 두 개 이상 태양전지판 상에 구비하여 태양의 궤도 및 고도 변화에 상응하여 태양광 집광 장치를 제어하는 태양광 감지기의 제어 모듈에 있어서,
    태양의 광도를 감지하여, 그에 상응하는 궤도신호 및 고도신호를 포함하는 감지신호를 출력하는 태양광 감지부(300);
    태양광 집광 장치의 궤도추적용 모터(241) 및 고도추적용 모터(261)를 구동시키는 모터 구동부(350);
    상기 태양광 감지부(300)에서 감지되는 상기 감지신호를 전송하는 데이터 통신부(330);
    상기 데이터 통신부(330)가 전송하는 데이터를 저장하는 데이터 저장부(340);
    상기 태양광 감지부(300)로부터 입력되는 상기 감지 신호에 의해 상기 모터 구동부(350)를 제어하는 제어부(360); 및
    상기 제어부(360), 태양광 감지부(300), 모터 구동부(350), 데이터 통신부(330), 및 데이터 저장부(340)에 구동 전원을 공급하는 태양광 발전부(370);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 감지기 제어모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(360)는 복수의 태양광 집광 장치를 제어하는 각각의 태양광 감지기(100a, 100b)를 감시 및 제어하는 중앙제어실(380)과 상기 데이터 통신부(330)를 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 감지기 제어모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙제어실(380)은 태양의 궤적 및 계절에 따른 태양의 고도 값이 저장되어 상기 각각의 감지신호를 비교하여 오차가 발생하는 태양광 감지기를 추적하여 보정 신호를 출력하는 중앙 컴퓨터(385)가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 감지기 제어모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 감지부(300)는 제 1 추적 센서(310) 및 제 2 추적센서(320)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 감지기 제어모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 추적 센서(310)는 태양의 궤도를 감지하는 궤도 감지부(311) 및 태양의 고도를 감지하는 고도 감지부(312)를 포함하여 이루어지며 상기 제 2 추적 센서(320)는 태양의 궤도각을 감지하는 궤도각 감지부(321) 및 태양의 고도각을 감지하는 고도각 감지부(322)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 감지기 제어모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 구동부(350)는 상기 궤도 추적용 모터(241)를 구동시키는 궤도추적용 모터 구동부(351) 및 상기 고도추적용 모터(261)를 구동시키는 고도추적용 모터 구동부(352)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 감지기 제어모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 통신부(330)는 상기 감지 신호를 상기 궤도추적용 모터(241), 고도추적용 모터(261), 및 중앙제어실(380)에 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 감지기 제어모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 발전부(370)는 태양광을 집광하는 집광부(371), 상기 집광부(371)에서 집광되는 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 축전하는 축전부(372), 및 상기 축전부(372)의 전기에너지의 전력을 변환하는 전력변환부(373)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 감지기 제어모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지신호는 태양의 광도에 따른 궤도추적용 모터(241) 및 고도추적용 모터(261)의 회전 방향과 회전 정도에 대한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 감지기 제어모듈.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 보정신호는 상기 각각의 감지신호의 평균값을 가지는 궤도추적용 모터(241) 및 고도추적용 모터(261)의 회전 방향과 회전 정도에 대한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 감지기 제어모듈.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101103006B1 (ko) * 2010-04-08 2012-01-05 동국대학교 산학협력단 매립형 태양 에너지 발전 장치 및 이를 갖는 시스템
WO2012008659A1 (ko) * 2010-07-14 2012-01-19 (주)씨엘에프하이텍 태양 추적장치 및 이를 이용한 태양 추적방법
WO2013122298A1 (ko) * 2012-02-13 2013-08-22 Lee Jae Jin 자가 동력 태양광 트랙커
IT202100009623A1 (it) * 2021-04-16 2022-10-16 Pietro Evangelista Sistema di inseguimento solare.

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101103006B1 (ko) * 2010-04-08 2012-01-05 동국대학교 산학협력단 매립형 태양 에너지 발전 장치 및 이를 갖는 시스템
WO2012008659A1 (ko) * 2010-07-14 2012-01-19 (주)씨엘에프하이텍 태양 추적장치 및 이를 이용한 태양 추적방법
WO2013122298A1 (ko) * 2012-02-13 2013-08-22 Lee Jae Jin 자가 동력 태양광 트랙커
US9070806B2 (en) 2012-02-13 2015-06-30 Jae Jin Lee Self-powered solar tracker
IT202100009623A1 (it) * 2021-04-16 2022-10-16 Pietro Evangelista Sistema di inseguimento solare.

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