KR20110106972A - Mobile device of solar tracking and method thereof - Google Patents

Mobile device of solar tracking and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20110106972A
KR20110106972A KR1020100026072A KR20100026072A KR20110106972A KR 20110106972 A KR20110106972 A KR 20110106972A KR 1020100026072 A KR1020100026072 A KR 1020100026072A KR 20100026072 A KR20100026072 A KR 20100026072A KR 20110106972 A KR20110106972 A KR 20110106972A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
axis
sun
solar
coordinate system
tracking device
Prior art date
Application number
KR1020100026072A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최주엽
최익
송승호
이동하
안진웅
Original Assignee
최주엽
이동하
최익
안진웅
송승호
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 최주엽, 이동하, 최익, 안진웅, 송승호 filed Critical 최주엽
Priority to KR1020100026072A priority Critical patent/KR20110106972A/en
Publication of KR20110106972A publication Critical patent/KR20110106972A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/452—Vertical primary axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 이동형 태양추적장치 및 그 태양추적방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동 중에도 태양이 태양전지면의 법선방향으로 향할 수 있도록 태양전지의 두 축을 회전시키면서 태양위치를 추적할 수 있는 이동형 태양추적장치 및 그 태양추적방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 태양광 발전시스템의 효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다. The present invention relates to a mobile solar tracking device and a method for tracking the sun, and more particularly, a mobile sun capable of tracking the position of the sun while rotating two axes of the solar cell so that the sun can be directed in the normal direction of the solar field during movement. The present invention relates to a tracking device and a solar tracking method thereof. According to the present invention there is an advantage that can maximize the efficiency of the solar power system.

Description

이동형 태양추적장치 및 그 태양추적방법{Mobile device of solar tracking and Method thereof}Mobile device of solar tracking and method

본 발명은 이동형 태양추적장치 및 그 태양추적방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동 중에도 태양이 태양전지면의 법선방향으로 향할 수 있도록 태양전지의 두 축을 회전시키면서 태양위치를 추적할 수 있는 이동형 태양추적장치 및 그 태양추적방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile solar tracking device and a method for tracking the sun, and more particularly, a mobile sun capable of tracking the position of the sun while rotating two axes of the solar cell so that the sun can be directed in the normal direction of the solar field during movement. The present invention relates to a tracking device and a solar tracking method thereof.

최근 들어 태양광 발전시스템은 친환경적인 대체에너지원으로서 주목 받고 있다. 또한 정부의 시범사업에 힘입어 가정이나 주요 건물의 소형시스템에서부터 전문발전사업에 사용되는 대형 시스템에 이르기까지 태양광 발전시스템의 응용 범위가 점차 확대되고 있는 추세에 있다. Recently, the solar power generation system has attracted attention as an environmentally friendly alternative energy source. In addition, thanks to government pilot projects, the application range of solar power generation systems is gradually expanding from small systems in homes and major buildings to large systems used in professional power generation projects.

태양광 발전시스템의 효율을 높이기 위해선 태양전지와 전력변환기의 효율을 높이고, 최대전력 추종제어를 하여야 하며, 태양이 태양전지면에 항상 법선방향으로 향하도록 태양추적장치의 도입이 필요하다.In order to increase the efficiency of the photovoltaic power generation system, it is necessary to increase the efficiency of the solar cell and the power converter, to control the maximum power following, and to introduce the solar tracking device so that the sun always faces the normal direction on the solar field.

태양전지나 전력변환기의 효율을 높이는 것은 현재의 기술로 꾸준히 향상되고 있는 추세에 있다. 태양광 발전시스템은 태양광이 태양전지에 입사되는 입사각도에 따라 시스템의 효율이 크게 좌우된다. 현재 일반적으로 사용되고 있는 고정형 해바라기 타입의 태양추적장치는 설치장소의 지평좌표계와 정렬하여 설치되어 있으며 천문학 계산에 의하여 시간에 따른 그 지점에서의 태양의 방위각과 고도각이 주어지면 pan-tilt 구동의 2축 제어방식을 사용하여 태양을 추적한다. 이 경우 태양추적장치가 지평좌표계와 정렬되어 있으므로 방위각에 해당하는 pan-구동과 고도각에 해당하는 tilt-구동만으로 단순제어가 가능하다.Increasing the efficiency of solar cells and power converters is steadily improving with current technologies. In the photovoltaic power generation system, the efficiency of the system greatly depends on the angle of incidence of sunlight incident on the solar cell. The fixed sunflower type solar tracking device currently used is installed in alignment with the horizontal coordinate system of the installation site and given the azimuth and altitude angle of the sun at that point according to astronomical calculation, Track the sun using axis control. In this case, since the solar tracking device is aligned with the horizontal coordinate system, simple control is possible only by pan-drive corresponding to azimuth and tilt-drive corresponding to altitude.

그러나, 이러한 고정형 태양광발전시스템을 자동차, 선박, 휴대기기 등 이동 수단에 적용하기에는 태양광발전시스템의 위치가 계속 변하고 태양추적장치가 현재 위치의 지평좌표계와 정렬되지 않기 때문에 적용할 수 없게 되는 문제점이 발생하게 된다.However, in order to apply such fixed photovoltaic power generation system to automobiles, ships, mobile devices, etc., the position of the photovoltaic power generation system continuously changes and the solar tracking device cannot be applied because it is not aligned with the horizontal coordinate system of the current position. This will occur.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이동 중에도 태양이 태양전지면의 법선방향으로 향할 수 있도록 태양전지의 두 축을 회전시키면서 태양위치를 추적할 수 있는 이동형 태양추적장치 및 그 태양추적방법을 제공함에 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a mobile solar tracking device and a solar tracking method that can track the position of the sun while rotating the two axes of the solar cell so that the sun can be directed in the normal direction of the solar field during the movement. .

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 태양전지 및 상기 태양전지가 태양을 추적하도록 제어하는 회전기구부를 포함하는 이동형 태양추적장치에 있어서, 상기 회전기구부는 GPS 센서로부터 시간 정보 및 상기 태양추적장치의 위도·정보를 제공받아 태양 위치를 파악하고, 기울기 센서 및 지자기 센서로부터 각각 기울기 정보 및 방향 정보를 제공받아 상기 태양전지 면의 법선이 태양을 향하도록 상기 태양전지의 가로축(x축)과 수직축(z축)을 회전시키는 것을 특징으로 한다.In order to solve the technical problem as described above, the present invention is a mobile solar tracking device including a solar cell and a rotating mechanism for controlling the solar cell to track the sun, the rotating mechanism unit from the GPS sensor time information and the solar Horizontal position (x-axis) of the solar cell to determine the position of the sun by receiving the latitude and information of the tracking device, and to receive the inclination information and direction information from the tilt sensor and geomagnetic sensor respectively so that the normal of the solar cell face toward the sun And rotate the vertical axis (z-axis).

상기 GPS 센서, 기울기 센서 및 지자기 센서는 상기 태양전지를 지평면으로부터 일정 높이로 지지하는 받침대에 설치될 수 있다.The GPS sensor, the tilt sensor, and the geomagnetic sensor may be installed on a pedestal for supporting the solar cell at a predetermined height from the horizontal plane.

상기 태양전지 가로축(x축)의 회전각

Figure pat00001
와 수직축(z축)의 회전각
Figure pat00002
는 하기 계산식에 의해 정의될 수 있다.Rotation angle of the solar cell horizontal axis (x axis)
Figure pat00001
Angle of rotation and the vertical axis (z axis)
Figure pat00002
Can be defined by the following formula.

[계산식][formula]

Figure pat00003
Figure pat00003

(상기

Figure pat00004
이고,
Figure pat00005
는 태양추척장치 좌표계에서 태양을 바라보는 각축의 단위벡터 성분임)(remind
Figure pat00004
ego,
Figure pat00005
Is the unit vector component of each axis facing the sun in the sun tracker coordinate system.)

또한, 본 발명은 기울기 센서를 통해 태양추적장치와 지평면과의 기울기를 측정하고, 지자기 센서를 통해 태양추적장치와 진북과의 방향을 측정하며, GPS 센서를 통해 태양추적장치의 위치와 시간을 측정하여 기입력된 천문학 계산식에 의하여 지평좌표계에서의 태양 위치를 계산하는 제 1단계;와 상기 지평좌표계에서의 태양 위치를 태양추적장치 좌표계에서의 태양 위치로 변환하는 제 2단계; 및 상기 변환된 태양추적장치 좌표계의 태양 위치에 따라 태양전지 면의 법선이 태양을 향하도록 상기 태양전지의 가로축(x축)과 수직축(z축)을 회전시키는 제 3단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention measures the inclination of the solar tracking device and the ground plane through the tilt sensor, the direction of the solar tracking device and true north through the geomagnetic sensor, and measure the position and time of the sun tracking device through the GPS sensor A first step of calculating a sun position in a horizontal coordinate system according to an input astronomical formula; and a second step of converting a sun position in the horizontal coordinate system into a sun position in a solar tracking device coordinate system; And a third step of rotating the horizontal axis (x axis) and the vertical axis (z axis) of the solar cell such that the normal of the solar cell surface faces the sun according to the position of the sun in the coordinate system of the solar tracking device. It is done.

상기 제 3단계는 상기 태양전지의 가로축(x축) 회전각(

Figure pat00006
)과 수직축(z축) 회전각(
Figure pat00007
)는 하기 계산식에 의해 정의될 수 있다.The third step is the horizontal axis (x-axis) rotation angle of the solar cell (
Figure pat00006
) And the vertical axis (z-axis) rotation angle (
Figure pat00007
) Can be defined by the following formula.

[계산식][formula]

Figure pat00008
Figure pat00008

상기

Figure pat00009
이고,
Figure pat00010
는 태양추척장치 좌표계에서 태양을 바라보는 각축의 단위벡터 성분임)remind
Figure pat00009
ego,
Figure pat00010
Is the unit vector component of each axis facing the sun in the sun tracker coordinate system.)

본 발명에 따르면, 태양추적장치가 이동에 의해 위치가 변경되더라도 태양전지 면의 법선방향으로 태양이 향하도록 태양전지를 회전시킴으로써, 태양광 발전시스템의 효율을 극대화시킬 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, even if the position of the solar tracking device is changed by the movement, by rotating the solar cell in the normal direction of the solar cell face, there is an advantage that can maximize the efficiency of the photovoltaic power generation system.

도 1은 본 발명에 따른 이동형 태양추적장치의 추적방법 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이동형 태양추적장치의 개략적인 구조도이다.
도 3은 지평좌표계와 이동된 태양추적장치 좌표계를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 기울기 센서의 출력을 나타낸다.
도 5는 지평좌표계에서 바라본 지자기센서 출력을 나타낸다.
도 6은 천문학 계산법에 의해 산출된 태양의 위치를 나타낸다.
도 7은 태양추적장치 좌표계에서 바라본

Figure pat00011
를 나타낸다.1 is a flowchart illustrating a tracking method of a mobile solar tracking device according to the present invention.
2 is a schematic structural diagram of a mobile solar tracking device according to the present invention.
3 shows a horizontal coordinate system and a moved solar tracker coordinate system.
4 shows the output of the tilt sensor according to the invention.
5 shows the geomagnetic sensor output seen from the horizon coordinate system.
6 shows the position of the sun calculated by the astronomical calculation.
7 is viewed from the sun tracker coordinate system
Figure pat00011
Indicates.

이하, 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 이동형 태양추적장치의 추적방법 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a tracking method of a mobile solar tracking device according to the present invention.

본 발명의 이동형 태양추적방법은 상기의 추적방법에 따라 진행되며, 보다 상세한 내용은 하기에 상세히 기술되는 내용으로 대신한다.The mobile solar tracking method of the present invention proceeds according to the above tracking method, and more details are replaced by the details described below.

도 2는 본 발명에 따른 이동형 태양추적장치의 개략적인 구조도이다.2 is a schematic structural diagram of a mobile solar tracking device according to the present invention.

도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명은 태양전지(2), 회전기구부(3) 이외에도 받침대(4)를 포함할 수 있다. 상기 받침대(4)에는 기울기 센서(5), GPS 센서(6), 지자기 센서(7)가 설치될 수 있는데 상기 기울기 센서(7)는 태양추적장치(1)의

Figure pat00012
및
Figure pat00013
축 방향과 일치하도록 설치하는 것이 바람직하며, 상기 지자기 센서(7)는 자북방향과 일치하도록 설치하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2, the present invention may include a pedestal 4 in addition to the solar cell 2 and the rotating mechanism unit 3. Tilt sensor (5), GPS sensor (6), geomagnetic sensor (7) may be installed on the pedestal (4), the inclination sensor (7) of the solar tracking device (1)
Figure pat00012
And
Figure pat00013
It is preferable to install so as to coincide with the axial direction, and the geomagnetic sensor 7 is preferably installed so as to coincide with the magnetic north direction.

회전기구부(3)는 가로축인 A축(

Figure pat00014
축 방향의 회전각:
Figure pat00015
)과 수직축인 C축(축 방향의 회전각:
Figure pat00016
)의 2축 제어가 가능하며 태양전지면(2')이 태양을 향하도록 추적한다. 홈 포지션에서 태양전지(2)와 받침대(4)는 평행인 상태로 정렬되고, A축 및 C축의 회전각인
Figure pat00017
이다.The rotating mechanism part 3 has an A axis (the horizontal axis)
Figure pat00014
Axial rotation angle:
Figure pat00015
) And the vertical C axis (rotation angle in the axial direction:
Figure pat00016
), Two-axis control is possible, and track the solar front (2 ') facing the sun. In the home position, the solar cell 2 and the pedestal 4 are aligned in parallel, and the rotation angles of the A and C axes are
Figure pat00017
to be.

도 3은 지평좌표계와 이동된 태양추적장치 좌표계를 보인 것이다.3 shows a horizontal coordinate system and a moved solar tracking device coordinate system.

여기서

Figure pat00018
축은 지평좌표계로서 현 위치의 지평면을 기준으로 천체의 위리키는 것으로 정의한다. 또한,
Figure pat00019
축은 태양추적장치 좌표계로서
Figure pat00020
축과의 상관관계는 좌표계 회전으로 표시할 수 있다.
Figure pat00021
축이
Figure pat00022
축과 정렬한 상태에서
Figure pat00023
축을
Figure pat00024
축에 대하여
Figure pat00025
만큼 회전시키고, 다시
Figure pat00026
축에 대하여
Figure pat00027
만큼 회전시킨 후
Figure pat00028
축에 대하여
Figure pat00029
만큼 회전시켰다면,
Figure pat00030
좌표계의 한 점 P를
Figure pat00031
좌표계로 치를 나타내는 좌표계이며,
Figure pat00032
축,
Figure pat00033
축,
Figure pat00034
축은 각각 남쪽, 서쪽, 하늘방향을 가 변환하는 관계식은 [수학식 1]과 같으며, 변환매트릭스
Figure pat00035
는 [수학식 2]와 같이 표현된다. 여기서 의 좌측 아래첨자는 변환할 좌표계를, 좌측 위첨자는 변환후 좌표계를 표시한다.here
Figure pat00018
An axis is a horizontal coordinate system defined as the celestial body's position relative to the horizontal plane of the current position. Also,
Figure pat00019
The axis is the sun tracker coordinate system
Figure pat00020
The correlation with the axis can be expressed by the coordinate system rotation.
Figure pat00021
Axis
Figure pat00022
In alignment with the axis
Figure pat00023
Axis
Figure pat00024
About the axis
Figure pat00025
Rotate it again,
Figure pat00026
About the axis
Figure pat00027
Rotate it by
Figure pat00028
About the axis
Figure pat00029
If rotated by
Figure pat00030
One point P of the coordinate system
Figure pat00031
Coordinate system that represents a value in the coordinate system.
Figure pat00032
shaft,
Figure pat00033
shaft,
Figure pat00034
The relation of axis converting south, west, and sky direction is as shown in [Equation 1], and transformation matrix
Figure pat00035
Is expressed as shown in [Equation 2]. Here, the left subscript of indicates the coordinate system to be converted, and the left superscript indicates the coordinate system after conversion.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00036
Figure pat00036

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00037
Figure pat00037

여기서

Figure pat00038
는 [수학식 3]과 같다.here
Figure pat00038
Is the same as [Equation 3].

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure pat00039
Figure pat00039

다음으로, 본 발명의 이동형 태양추적장치(1)에 사용되는 각각의 센서와 그 신호처리 방법에 대하여 기술한다.Next, each sensor used in the mobile solar tracking device 1 of the present invention and a signal processing method thereof will be described.

1. 기울기 센서(5)Tilt sensor (5)

본 발명의 이동형 태양추적장치(1)는 어느 지점에 위치했을 때 그 지점의 수평면에 대하여 어느 정도 기울어 졌는지를 측정한다. 도 2에서 보듯이 태양추적장치 좌표계의 축 및

Figure pat00041
축에 정렬되어 받침대(4)에 설치되어 있는 기울기 센서(5)의 출력
Figure pat00042
,
Figure pat00043
는 각각 도 4에서 도시된 바와 같이, 지평좌표계의
Figure pat00044
축과 태양추적장치 좌표계의
Figure pat00045
축 및
Figure pat00046
축사이의 각도이다. 기울기 센서(5)의 출력
Figure pat00047
Figure pat00048
는 아래 [수학식 4]에서 보인 바와 같이 지평좌표계
Figure pat00049
축의 단위벡터
Figure pat00050
와 지평좌표계
Figure pat00051
축에서 각각 바라본
Figure pat00052
축의 단위벡터
Figure pat00053
및
Figure pat00054
축의 단위벡터
Figure pat00055
의 내적으로 표시된다. 도 4에서 G는 중력방향을 나타낸다.The mobile solar tracking device 1 of the present invention measures the degree to which the solar tracker 1 is inclined with respect to the horizontal plane of the point. As shown in Figure 2 of the solar tracking device coordinate system Axis and
Figure pat00041
Output of the tilt sensor 5 aligned with the axis and installed on the pedestal 4
Figure pat00042
,
Figure pat00043
As shown in Figure 4, respectively, of the horizontal coordinate system
Figure pat00044
Axis and sun tracker coordinate system
Figure pat00045
Axis and
Figure pat00046
The angle between axes. Output of tilt sensor (5)
Figure pat00047
Figure pat00048
Is the horizontal coordinate system as shown in Equation 4 below.
Figure pat00049
Unit Vector of Axis
Figure pat00050
And horizontal coordinate system
Figure pat00051
Each viewed from the axis
Figure pat00052
Unit Vector of Axis
Figure pat00053
And
Figure pat00054
Unit Vector of Axis
Figure pat00055
Is displayed internally. In Figure 4, G represents the direction of gravity.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pat00056
Figure pat00056

한편, 도 4에서 보는 바와 같이 지평좌표계의

Figure pat00057
평면에 정렬되어 있던 태양추적장치 좌표계의
Figure pat00058
평면이 지평좌표계의
Figure pat00059
축에 대하여
Figure pat00060
회전 후
Figure pat00061
축에 대하여
Figure pat00062
회전하여 기울어 진 것으로 회전 순서를 정의한다면
Figure pat00063
축에서 바라본
Figure pat00064
및
Figure pat00065
는 하기 [수학식 5]와 같이 표현된다.On the other hand, as shown in Figure 4 of the horizontal coordinate system
Figure pat00057
Of the sun tracker coordinate system
Figure pat00058
The plane of the horizontal coordinate system
Figure pat00059
About the axis
Figure pat00060
After rotation
Figure pat00061
About the axis
Figure pat00062
If you define the rotation order by rotating and skewing
Figure pat00063
Viewed from the axis
Figure pat00064
And
Figure pat00065
Is expressed as shown in Equation 5 below.

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00066
(여기서 위첨자 T는 전치행렬을 의미한다.)
Figure pat00066
(Where superscript T means transpose matrix)

상기 [수학식 3], [수학식 4], [수학식 5]를 정리하면 [수학식 6]의 결과를 얻을 수 있다.The above Equation 3, Equation 4, and Equation 5 can be summarized to obtain the result of Equation 6.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure pat00067
Figure pat00067

여기서

Figure pat00068
,
Figure pat00069
는 [0, π]범위의 값을 가지며 [수학식 6]의 해를 구하면 [수학식 7]의 결과를 얻을 수 있다.here
Figure pat00068
,
Figure pat00069
Has a value in the range [0, π] and the solution of [Equation 6] can be obtained to obtain the result of [Equation 7].

[수학식 7][Equation 7]

Figure pat00070
Figure pat00070

(여기서

Figure pat00071
,
Figure pat00072
는
Figure pat00073
범위의 값을 갖는다.)(here
Figure pat00071
,
Figure pat00072
Is
Figure pat00073
Has a value in the range.)

[수학식 7]에서 구한

Figure pat00074
,
Figure pat00075
는 태양추적장치(1)의 기울어짐 보정과 태양추적장치 좌표계에 정렬되어 받침대(4)에 설치되어 있는 지자기 센서(7)의 기울어짐에 대한 지자기 센서(7)의 출력보정에도 사용된다.Obtained from Equation 7
Figure pat00074
,
Figure pat00075
Is also used to correct the tilt of the solar tracker 1 and the output correction of the geomagnetic sensor 7 against the tilt of the geomagnetic sensor 7 installed in the pedestal 4 aligned with the solar tracker coordinate system.

2. GPS 센서(6)2. GPS sensor (6)

본 발명에서 사용되는 GPS 센서(6)는 위성의 신호를 받아 시간, 위도, 경도, 속도 등의 정보를 NMEA(National Marine Electronics Association) 방식으로 제공한다. 현재 위치(위도/경도) 및 시간을 알면 천문학 계산법에 의하여 태양의 방위각과 고도각을 계산할 수 있다. 상기 천문학 계산법은 기존의 공지된 것인바, 여기서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다. (1950년에서 2050년까지 100년 사이에 0.01도의 정확도를 갖는 천문학계산법인 Keith Burnett, Position of the Sun [http://www.stargazing.net/kepler/sun.html 참조] 등을 참조할 수 있다.) The GPS sensor 6 used in the present invention receives information from a satellite and provides information such as time, latitude, longitude, and speed by the National Marine Electronics Association (NMEA). Knowing your current position (latitude / longitude) and time, you can calculate the azimuth and elevation angles of the sun by astronomical calculations. The astronomy calculation method is known in the art, a detailed description thereof will be omitted. (See Keith Burnett, Position of the Sun (see http://www.stargazing.net/kepler/sun.html), an astronomy algorithm with an accuracy of 0.01 degrees between 100 years from 1950 to 2050.) .)

3. 지자기 센서(7)3. Geomagnetic sensor (7)

상기 GPS 센서(6)를 사용함으로써 현재 지점의 위도 경도 정보와 시간 정보를 얻을 수는 있지만 방향정보를 알 수가 없다. 따라서 본 발명에서는 지자기 센서(7)를 사용하여 현 지점에서 태양추적장치(1)가 향하고 있는 방향정보를 얻을 수 있다.By using the GPS sensor 6, latitude and longitude information and time information of the current point can be obtained, but direction information is not known. Therefore, in the present invention, the geomagnetic sensor 7 can be used to obtain the direction information of the solar tracking device 1 at the current point.

상기 지자기 센서(7)는 측정 원리상 지구의 자북을 측정한다. 진북과 자북사이의 각도를 편각(declination angle)이라고 하는데 현 지점의 편각을 알고 있으면 지자기 센서(7)에서 찾은 자북에 편각을 보정하여 진북방향을 알 수 있다. 편각은 지역마다 다르다. (참고로, 우리나라의 경우 자북이 진북에 대하여 서쪽으로 6~8도 범위에 있다.)The geomagnetic sensor 7 measures the magnetic north of the earth on the principle of measurement. The angle between true north and magnetic north is called declination angle. If the declination of the current point is known, the true north direction can be known by correcting the declination to magnetic north found by the geomagnetic sensor 7. Declination varies from region to region. (For reference, in the case of Korea, magnetic north is in the range of 6-8 degrees west of true north.)

태양추적장치 좌표계에 정렬되어 설치되어 있는 지자기 센서(7)의 출력을 지평좌표계로 변환하면 [수학식 8]과 같다. Converting the output of the geomagnetic sensor 7 installed in alignment with the solar tracking device coordinate system to the horizontal coordinate system is shown in [Equation 8].

[수학식 8][Equation 8]

Figure pat00076
Figure pat00076

도 5는 지평좌표계에서 바라본 지자기 센서(7) 출력을 보인 것이다. 여기서 도시된 바와 같이 방향정보를 얻기 위해선

Figure pat00077
와
Figure pat00078
성분만 알면 되기 때문에 [수학식 8]로부터
Figure pat00079
와
Figure pat00080
성분을 구해보면 [수학식 9]와 같다.5 shows the output of the geomagnetic sensor 7 as seen from the horizon coordinate system. To get the direction information as shown here
Figure pat00077
Wow
Figure pat00078
Because you only need to know the components
Figure pat00079
Wow
Figure pat00080
Obtaining the components is shown in [Equation 9].

[수학식 9][Equation 9]

Figure pat00081
Figure pat00081

따라서, 본 발명의 태양추적장치(1)의 자북에 대한 회전각

Figure pat00082
는 [수학식 10]과 같이 되고 진북에 대한 회전각
Figure pat00083
는
Figure pat00084
에 편각을 보정한 [수학식 11]과 같다.Therefore, the rotation angle with respect to the magnetic north of the solar tracking device (1) of the present invention
Figure pat00082
Is the same as [Equation 10], and the rotation angle with respect to true north
Figure pat00083
Is
Figure pat00084
Equation 11 with the declination corrected at

[수학식 10][Equation 10]

Figure pat00085
Figure pat00085

[수학식 11][Equation 11]

Figure pat00086
Figure pat00086

상기 지자기 센서(7)는 3축 지자기센서 이외에 2축 지자기 센서(7)를 사용할 수도 있으며 이 경우에는 지자기가 지표면을 입사하는 각도인 복각(inclination angle) 정보가 필요하다. 우리나라의 경우 복각은 48~55도의 분포를 보인다.The geomagnetic sensor 7 may use a two-axis geomagnetic sensor 7 in addition to the three-axis geomagnetic sensor, in this case, the inclination angle information that is the angle at which the geomagnetic is incident on the ground surface is required. In Korea, the dip ranges from 48 to 55 degrees.

이상의 센서 정보로부터 본 발명의 이동형 태양추적장치(1)가 임의의 위치에 놓여 졌을 때 현재의 자세가 지평자표계의

Figure pat00087
축에 대하여
Figure pat00088
회전하고,
Figure pat00089
축에 대하여
Figure pat00090
회전한 후
Figure pat00091
축에 대하여
Figure pat00092
회전한 것을 알 수 있다. 따라서 태양추적장치 좌표계의 한 점을 지평좌표계로 변환하는 변환매트릭스는 [수학식 2]에 의하여 [수학식 12]로 표현할 수 있다.From the above sensor information, when the mobile solar tracking device 1 of the present invention is placed at an arbitrary position, the current posture is determined by the horizontal field system.
Figure pat00087
About the axis
Figure pat00088
Rotate,
Figure pat00089
About the axis
Figure pat00090
After rotating
Figure pat00091
About the axis
Figure pat00092
You can see that it has rotated. Therefore, the conversion matrix for converting a point of the sun tracking device coordinate system into a horizontal coordinate system can be expressed by Equation 12 by Equation 2.

[수학식 12][Equation 12]

Figure pat00093
Figure pat00093

4. 태양 추적 제어4. solar tracking control

천문학 계산법에 의해 산출된 태양의 고도각 및 방위각을 각각

Figure pat00094
,
Figure pat00095
라고 하면 도 6에서 도시된 바와 같이 지평좌표계에서 태양을 바라보는 단위 벡터
Figure pat00096
는 [수학식 13]과 같이 표현된다.The altitude and azimuth angles of the sun calculated by the astronomy
Figure pat00094
,
Figure pat00095
In this case, as shown in FIG. 6, the unit vector looking at the sun in the horizontal coordinate system
Figure pat00096
Is expressed as shown in [Equation 13].

[수학식 13][Equation 13]

Figure pat00097
Figure pat00097

상기 [수학식 13]의 양변에 [수학식 12]의 역변환행렬을 곱하면 태양추적장치 좌표계에서 태양을 바라보는 단위벡터

Figure pat00098
는 하기 [수학식 14]와 같이 표현된다.Multiply both sides of Equation 13 by the inverse transformation matrix of Equation 12 to see the unit vector looking at the sun in the coordinate system of the sun tracker.
Figure pat00098
Is expressed as shown in Equation 14 below.

[수학식 14][Equation 14]

Figure pat00099
Figure pat00099

여기서 역변환행렬은 그 특성상 변환행렬의 전치행렬과 같다.([수학식 15])Here, the inverse transform matrix is the same as the transpose matrix of the transform matrix (Equation 15).

[수학식 15][Equation 15]

Figure pat00100
Figure pat00100

이제, 본 발명의 태양추적장치(1)의 태양전지(2)가 태양을 향하도록 하기 위해선, 태양추적장치(1)를 홈 포지션 상태에서 C축을

Figure pat00101
만큼 회전시킨 후, A축을
Figure pat00102
만큼 회전시켰을 때 태양추적장치 좌표계에서 본 태양전지 면(2')의 단위법선벡터가 [수학식 14]와 일치하면 된다. 홈 포지션 상태에서의 태양전지 면(2')의 단위법선벡터
Figure pat00103
는 태양추적장치 좌표계의
Figure pat00104
축과 일치한다.([수학식 16] 참조)Now, in order for the solar cell 2 of the solar tracking device 1 of the present invention to face the sun, the C-axis of the solar tracking device 1 in the home position state.
Figure pat00101
Rotate it by
Figure pat00102
When rotated by, the unit normal vector of the solar cell plane 2 'viewed from the solar tracker coordinate system is equal to [Equation 14]. Unit normal vector of solar cell surface (2 ') in home position
Figure pat00103
Of the sun tracker coordinate system
Figure pat00104
Coincides with the axis (see Equation 16).

[수학식 16][Equation 16]

Figure pat00105
Figure pat00105

이상의 내용을 수식으로 표현하면 [수학식 17]과 같다.When the above content is expressed by an equation, it is expressed as [Equation 17].

[수학식 17][Equation 17]

Figure pat00106
Figure pat00106

그러므로 상기 [수학식 17]을 [수학식 3], [수학식 14] 및 [수학식 16]을 이용하여 정리하면 아래 [수학식 18] 부터 [수학식 20]까지의 결과를 얻을 수 있다. Therefore, by arranging Equation 17 above using Equation 3, Equation 14, and Equation 16, the following Equations 18 to 20 can be obtained.

[수학식 18]Equation 18

Figure pat00107
Figure pat00107

[수학식 19][Equation 19]

Figure pat00108
Figure pat00108

[수학식 20][Equation 20]

Figure pat00109
Figure pat00109

상기 [수학식 18] 부터 [수학식 20]까지의 해를 구하면 [수학식 21]과 같이 2가지 해가 존재한다.When the solutions from [Equation 18] to [Equation 20] are obtained, two solutions exist as shown in [Equation 21].

[수학식 21][Equation 21]

Figure pat00110
또는
Figure pat00111
Figure pat00110
or
Figure pat00111

(여기서

Figure pat00112
이다.)(here
Figure pat00112
to be.)

도 7(a)는 본 발명의 태양추적장치 좌표계의

Figure pat00113
축에서
Figure pat00114
를 바라본 것이다.
Figure pat00115
평면에 투영된
Figure pat00116
는
Figure pat00117
축과 [수학식 21]에서 나타낸
Figure pat00118
각을 이루고 있다.
Figure pat00119
축을 회전하여 태양을 바라보기 위해선 먼저 태양전지 면(2')을
Figure pat00120
축에 대하여 회전하여
Figure pat00121
축이
Figure pat00122
와 수직이 되도록 해야 하며 두 가지(
Figure pat00123
)방법이 존재한다. 도 7(b)와 7(c)는 각각
Figure pat00124
또는
Figure pat00125
만큼
Figure pat00126
축을 회전한 후
Figure pat00127
축에서 바라본 것을 나타낸다. 각각에 대하여
Figure pat00128
또는
Figure pat00129
만큼
Figure pat00130
축을 회전하면 태양전지 면(2')이 태양을 바라볼 수 있음을 알 수 있다. 두 가지 해 중 어느 것을 선택하느냐는 것은
Figure pat00131
와
Figure pat00132
의 제어범위에 해당하는 기구적인 구조상의 제한사항을 고려하면서 현재의 위치로부터 이동량이 작은 것을 선택하면 된다.Figure 7 (a) of the solar tracking device coordinate system of the present invention
Figure pat00113
On the axis
Figure pat00114
Would look.
Figure pat00115
Projected onto the plane
Figure pat00116
Is
Figure pat00117
Axis and the equation shown in [Equation 21]
Figure pat00118
It is angled.
Figure pat00119
To see the sun by rotating the axis, first
Figure pat00120
Rotate about the axis
Figure pat00121
Axis
Figure pat00122
Perpendicular to and two things (
Figure pat00123
Method exists. 7 (b) and 7 (c) are respectively
Figure pat00124
or
Figure pat00125
as much as
Figure pat00126
After rotating the axis
Figure pat00127
Shows what you see from the axis. For each
Figure pat00128
or
Figure pat00129
as much as
Figure pat00130
It can be seen that the rotation of the axis allows the solar cell face 2 'to look at the sun. Which of the two solutions do you choose?
Figure pat00131
Wow
Figure pat00132
It is enough to select a small amount of movement from the current position, taking into account the structural structural limitations corresponding to the control range of.

[실험예][Experimental Example]

아래 [표 1]는 서울지방의 한 지점(위도 : 126.9833°E, 경도 : 37.5667°N)을 대상으로 2009년의 계절별 일몰/남중/일출 시간과 태양의 방위각 및 고도각의 변화 범위를 천문학계산에 의해 정리한 것이다.[Table 1] shows astronomical calculations of seasonal sunset / middle / sunrise time and azimuthal and altitude angle changes in 2009 for a point in Seoul (latitude: 126.9833 ° E, longitude: 37.5667 ° N). It is summarized by

[표 1]에서 보는 바와 같이 태양의 방위각은 남쪽(방위각 180°)을 중심으로 좌우 대칭으로 변하고, 태양의 고도각은 태양이 남중할 때를 최대값으로 하여 변하고 있음을 알 수 있다. 고정식 자연형 태양광 발전시스템의 경우 일일 평균 태양광 수율이 최대가 되도록 방위각 180° 고도각 32°전후로 설치하는 것이 일반적이다. 고정식 1축 제어 태양추적시스템의 경우는 고도각을 고정하고 방위각을 제어하며, 고정식 2축 제어 시스템의 경우는 고도각 및 방위각을 각각 제어하여 태양광 수율이 최대가 되도록 한다. 고정식의 경우 그 지점의 지평좌표계에 정렬하여 설치 할 수 있으므로 단순한 천문학 계산만으로 정확한 태양 추적이 가능하다. 그러나 이동형의 경우 태양추적시스템의 자세가 계속 변하기 때문에 본 발명에서 제시한 방법으로 자세를 측정하여야 태양광 수율이 최대가 되도록 유지할 수 있다.As shown in [Table 1], the azimuth angle of the sun is changed symmetrically about the south (azimuth angle 180 °), and the altitude angle of the sun is changed to the maximum when the sun is in the south. In the case of the fixed natural solar power system, it is common to install the azimuth 180 ° altitude angle around 32 ° to maximize the daily average solar yield. In the case of the fixed one-axis control solar tracking system, the altitude angle is fixed and the azimuth angle is controlled. In the case of the fixed two-axis control system, the altitude and azimuth angles are respectively controlled to maximize the solar yield. The fixed type can be installed in alignment with the horizontal coordinate system at that point, so accurate sun tracking can be done with simple astronomy calculations. However, since the attitude of the solar tracking system continuously changes in the mobile type, it is necessary to measure the posture by the method proposed in the present invention to maintain the maximum solar yield.

[표 1]TABLE 1

<2009년 서울 지방의 태양의 위치> Location of the Sun in Seoul 2009

Figure pat00133
Figure pat00133

태양광 수율은 태양전지면의 법선과 태양광이 이루는 각의 cosine에 의해 결정된다. 고정식 자연형의 경우를 예로 들어 하지날 남중시간에서의 태양광 수율을 계산해 보면 cos(75.9°- 32°)= 0.72로 72%에 불과함을 알 수 있다. 반면 본 발명에서 제안한 태양추적시스템을 사용하는 경우 이론적으로 100%의 태양광 수율을 유지할 수 있다.Solar yield is determined by the normal of the solar field and the cosine of the angle of sunlight. For example, in the case of the fixed natural type, the yield of solar light at mid-day time is only 72% with cos (75.9 ° -32 °) = 0.72. On the other hand, when using the solar tracking system proposed in the present invention can theoretically maintain the solar yield of 100%.

[표 2]은 앞에서 제시한 지역에서 주어진 일시에 태양의 위치를 천문학계산에 의해 계산한 예를 보인 것이며, [표 3]는 동일 조건하에서 이동형 태양추적시스템의 자세에 따라 센서 출력으로부터 계산한

Figure pat00134
,
Figure pat00135
,
Figure pat00136
와 태양추적을 위한 제어출력
Figure pat00137
,
Figure pat00138
를 계산한 예를 보인 것이다. case 1의 경우는 태양추적시스템이 지평좌표계와 정렬되어 있는 경우로
Figure pat00139
이며 [표 2]로부터 제어출력
Figure pat00140
는 -38.39°또는 141.11°,
Figure pat00141
는 각각 ±59.09°가 되어야 함을 예측할 수 있고 [표 3]의 계산결과와 일치함을 확인할 수 있다. case 2는 태양추적시스템이 지평좌표계와 정렬되어 있지 않아
Figure pat00142
=-35.26°,
Figure pat00143
=30°,
Figure pat00144
=54.74°인 경우로 제어 출력은
Figure pat00145
는 --67.08°또는 -112.92°이고,
Figure pat00146
는 각각 ±78.60°의 결과를 얻었다.[Table 2] shows an example of calculating the position of the sun by the astronomical calculation at a given date and time in the above-mentioned region. [Table 3] shows the calculations from the sensor output according to the attitude of the mobile solar tracking system under the same conditions.
Figure pat00134
,
Figure pat00135
,
Figure pat00136
Output for solar and solar tracking
Figure pat00137
,
Figure pat00138
Shows an example of calculating. In case 1, the solar tracking system is aligned with the horizon coordinate system.
Figure pat00139
And control output from [Table 2]
Figure pat00140
Is -38.39 ° or 141.11 °,
Figure pat00141
It can be predicted that each should be ± 59.09 °, and it can be confirmed that it is consistent with the calculation result of [Table 3]. Case 2 shows that the sun tracking system is not aligned with the horizon coordinate system.
Figure pat00142
= -35.26 °,
Figure pat00143
= 30 °,
Figure pat00144
= 54.74 °, the control output is
Figure pat00145
Is --67.08 ° or -112.92 °,
Figure pat00146
Respectively obtained the result of ± 78.60 °.

본 발명의 태양추적 성능을 시험하기 위하여 그림자 테스트를 시행하였다. 그림자 테스트는 태양전지면의 법선방향으로 막대기(10cm)를 설치하고 그림자의 길이를 측정하여 태양추적 정확도를 계산하는방법이다. [표 3]의 case 2조건에서 그림자의 길이는 약 1.4cm의 결과를 얻었으며 이 경우 태양광 수율은 cos(atan(0.14)) =0.99로 99%이다. Shadow tests were conducted to test the solar tracking performance of the present invention. The shadow test is a method of calculating the sun tracking accuracy by installing a stick (10 cm) in the normal direction of the solar field and measuring the length of the shadow. In case 2 of Table 3, the shadow length is about 1.4cm, and the solar yield is 99% with cos (atan (0.14)) = 0.99.

[표 2]TABLE 2

<천문학 계산 결과 예>         <Example of astronomy calculation result>

Figure pat00147
Figure pat00147

[표 3][Table 3]

<태양 추적 제어 결과 예>            <Example of solar tracking control result>

Figure pat00148
Figure pat00148

1 : 이동형 태양추적장치 2 : 태양전지
2': 태앙전지 면 3 : 회전기구부
4 : 받침대 5 : 기울기 센서
6 : GPS 센서 7 : 지자기 센서1: Mobile solar tracking device 2: Solar cell
2 ': Taeang Battery Side 3: Rotating Mechanism
4: base 5: tilt sensor
6: GPS sensor 7: geomagnetic sensor

Claims (5)

태양전지 및 상기 태양전지가 태양을 추적하도록 제어하는 회전기구부를 포함하는 이동형 태양추적장치에 있어서,
상기 회전기구부는 GPS 센서로부터 시간 정보 및 상기 태양추적장치의 위도·경도 정보를 제공받아 태양 위치를 파악하고, 기울기 센서 및 지자기 센서로부터 각각 기울기 정보 및 방향 정보를 제공받아 상기 태양전지 면의 법선이 태양을 향하도록 상기 태양전지의 가로축(x축)과 수직축(z축)을 회전시키는 것을 특징으로 하는 이동형 태양추적장치.In the mobile solar tracking device comprising a solar cell and a rotating mechanism for controlling the solar cell to track the sun,
The rotating mechanism receives the time information from the GPS sensor and the latitude and longitude information of the solar tracking device to determine the sun position, and receives the inclination information and the direction information from the tilt sensor and the geomagnetic sensor, respectively. Mobile solar tracking device, characterized in that for rotating the horizontal axis (x axis) and the vertical axis (z axis) of the solar cell facing the sun. 제1항에 있어서,
상기 GPS 센서, 기울기 센서 및 지자기 센서는 상기 태양전지를 지평면으로부터 일정 높이로 지지하는 받침대에 설치되는 것을 특징으로 하는 이동형 태양추적장치.The method of claim 1,
The GPS sensor, the tilt sensor and the geomagnetic sensor are mobile solar tracking devices, characterized in that installed on a pedestal for supporting the solar cell to a certain height from the horizontal plane. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 태양전지 가로축(x축)의 회전각
Figure pat00149
와 수직축(z축)의 회전각
Figure pat00150
는 하기 계산식에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 이동형 태양추적장치.
[계산식]
Figure pat00151

(상기
Figure pat00152
이고,
Figure pat00153
는 태양추척장치 좌표계에서 태양을 바라보는 각축의 단위벡터 성분임)The method according to claim 1 or 2,
Rotation angle of the solar cell horizontal axis (x axis)
Figure pat00149
Angle of rotation and the vertical axis (z axis)
Figure pat00150
Mobile solar tracking device is characterized by the following formula.
[formula]
Figure pat00151

(remind
Figure pat00152
ego,
Figure pat00153
Is the unit vector component of each axis facing the sun in the sun tracker coordinate system.) 기울기 센서를 통해 태양추적장치와 지평면과의 기울기를 측정하고,
지자기 센서를 통해 태양추적장치와 진북과의 방향을 측정하며,
GPS 센서를 통해 태양추적장치의 위치와 시간을 측정하여 기입력된 천문학 계산식에 의하여 지평좌표계에서의 태양 위치를 계산하는 제 1단계;
상기 지평좌표계에서의 태양 위치를 태양추적장치 좌표계에서의 태양 위치로 변환하는 제 2단계; 및
상기 변환된 태양추적장치 좌표계의 태양 위치에 따라 태양전지 면의 법선이 태양을 향하도록 상기 태양전지의 가로축(x축)과 수직축(z축)을 회전시키는 제 3단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 태양추적방법.The tilt sensor measures the tilt between the sun tracker and the ground plane,
Geomagnetic sensor measures the direction of the solar tracker and true north,
A first step of measuring the position and time of the solar tracking device using a GPS sensor and calculating the position of the sun in the horizontal coordinate system according to a previously inputted astronomical formula;
A second step of converting a sun position in the horizon coordinate system into a sun position in a sun tracking device coordinate system; And
A third step of rotating a horizontal axis (x axis) and a vertical axis (z axis) of the solar cell such that a normal line of the solar cell faces the sun according to the sun position of the converted solar tracking device coordinate system;
Mobile solar tracking method comprising a. 제4항에 있어서,
상기 제 3단계는 상기 태양전지 가로축(x축)의 회전각
Figure pat00154
와 수직축(z축)의 회전각
Figure pat00155
는 하기 계산식에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 이동형 태양추적방법.
[계산식]
Figure pat00156

(상기
Figure pat00157
이고,
Figure pat00158
는 태양추척장치 좌표계에서 태양을 바라보는 각축의 단위벡터 성분임)The method of claim 4, wherein
The third step is the rotation angle of the horizontal axis (x axis) of the solar cell
Figure pat00154
Angle of rotation and the vertical axis (z axis)
Figure pat00155
Mobile solar tracking method, characterized in that defined by the following formula.
[formula]
Figure pat00156

(remind
Figure pat00157
ego,
Figure pat00158
Is the unit vector component of each axis facing the sun in the sun tracker coordinate system.)
KR1020100026072A 2010-03-24 2010-03-24 Mobile device of solar tracking and method thereof KR20110106972A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100026072A KR20110106972A (en) 2010-03-24 2010-03-24 Mobile device of solar tracking and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100026072A KR20110106972A (en) 2010-03-24 2010-03-24 Mobile device of solar tracking and method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110106972A true KR20110106972A (en) 2011-09-30

Family

ID=44956529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100026072A KR20110106972A (en) 2010-03-24 2010-03-24 Mobile device of solar tracking and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110106972A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105425833A (en) * 2015-12-21 2016-03-23 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 Efficient heliostat sun tracking method
CN109471457A (en) * 2017-09-08 2019-03-15 甘肃光热发电有限公司 It is a kind of for detecting the micro device of position of sun
WO2022027285A1 (en) * 2020-08-05 2022-02-10 李�杰 Integrated photoelectric and photothermal tracking system for solar powered air conditioner and water heater not using photoelectric sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105425833A (en) * 2015-12-21 2016-03-23 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 Efficient heliostat sun tracking method
CN105425833B (en) * 2015-12-21 2018-10-02 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 A kind of efficient heliostat solar tracking tracking
CN109471457A (en) * 2017-09-08 2019-03-15 甘肃光热发电有限公司 It is a kind of for detecting the micro device of position of sun
WO2022027285A1 (en) * 2020-08-05 2022-02-10 李�杰 Integrated photoelectric and photothermal tracking system for solar powered air conditioner and water heater not using photoelectric sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chong et al. General formula for on-axis sun-tracking system and its application in improving tracking accuracy of solar collector
Li et al. Optical performance of vertical single-axis tracked solar panels
Li et al. Optical performance of inclined south-north single-axis tracked solar panels
Wu et al. Dual-axis solar tracker with satellite compass and inclinometer for automatic positioning and tracking
KR101195740B1 (en) Solar generating apparatus and tracking method thereof
Fernández-Ahumada et al. Mathematical study of the movement of solar tracking systems based on rational models
Sidek et al. GPS based portable dual-axis solar tracking system using astronomical equation
Zhang et al. Error analysis and auto correction of hybrid solar tracking system using photo sensors and orientation algorithm
Zhong et al. Optical performance of inclined south–north axis three-positions tracked solar panels
Elagib et al. Design and implementation of dual axis solar tracker based on solar maps
CN101764166A (en) Solar photovoltaic tracking astronomic control system
US20150377519A1 (en) Solar tracker, and method for operating same
Li et al. Optical performance of horizontal single-axis tracked solar panels
KR20100119007A (en) Sun tracker with a computation part calculating the location of the sun
KR20110000895A (en) Solar generating apparatus and tracking method thereof
Schneider Control algorithms for large-scale single-axis photovoltaic trackers
Alkaff et al. A study on implementation of PV tracking for sites proximate and away from the equator
KR20110106972A (en) Mobile device of solar tracking and method thereof
CN101562411A (en) Solar energy generating device
Vician et al. Determination of optimal position of solar trough collector
Plachta Autonomous tracking controller for photovoltaic systems using global positioning system
CN203037245U (en) Sun orientation device
Zhang et al. Calculating the optimum tilt angle for parabolic solar trough concentrator with the north-south tilt tracking mode
Ma et al. Distance calculation between photovoltaic arrays fixed on sloping ground
CN104111661B (en) Photovoltaic panel control method and photovoltaic power generation device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application