KR20130078888A - Photovoltaic power generation apparatus - Google Patents

Photovoltaic power generation apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20130078888A
KR20130078888A KR1020120000029A KR20120000029A KR20130078888A KR 20130078888 A KR20130078888 A KR 20130078888A KR 1020120000029 A KR1020120000029 A KR 1020120000029A KR 20120000029 A KR20120000029 A KR 20120000029A KR 20130078888 A KR20130078888 A KR 20130078888A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
solar cell
driving motor
circumferential surface
photovoltaic device
Prior art date
Application number
KR1020120000029A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101303317B1 (en
Inventor
박기주
박두열
Original Assignee
주식회사 라온테크
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 라온테크 filed Critical 주식회사 라온테크
Priority to KR1020120000029A priority Critical patent/KR101303317B1/en
Priority to PCT/KR2012/002956 priority patent/WO2013032099A1/en
Priority to US14/240,699 priority patent/US20140209146A1/en
Publication of KR20130078888A publication Critical patent/KR20130078888A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101303317B1 publication Critical patent/KR101303317B1/en

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
    • H02S20/32Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: A solar energy generating apparatus is provided to trace a correct location of sun by being respectively equipped with a horizontal driving unit and a vertical driving unit. CONSTITUTION: A first support unit (120) is arranged in a lower side of a support frame. A hinge joint (140) is connected to the lower side of the first support unit. A horizontal driving unit (200) is arranged in the lower side of the hinge joint. A vertical driving unit (300) is combined with the lateral direction side of the hinge joint. The other side of the vertical driving unit is combined with the central part of the first support unit.

Description

태양광 발전장치{Photovoltaic power generation apparatus}[0001] The present invention relates to a photovoltaic power generation apparatus,

본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 상세하게는 태양의 고도 및 방향에 따라서 태양전지 모듈의 배치각도 및 배치 방향을 변화시킬 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar power generation device, and more particularly, to a solar power generation device capable of changing the arrangement angle and arrangement direction of the solar cell module according to the altitude and direction of the sun.

현재 석유, 석탄과 같은 화석연료가 고갈됨에 따라서 대체에너지의 개발이 진행되고 있는데, 특히 태양에너지를 활용하는 에너지 자원 개발이 활발하게 이루어지고 있다.Alternative energy is being developed as fossil fuels such as petroleum and coal are depleted. Especially, energy resources utilizing solar energy are being actively developed.

태양에너지를 활용하여 전기를 생산하는 발전기술로는 태양열을 이용하여 열기관을 구동시켜 전기를 발전시키는 태양열 발전과, 태양광을 이용하여 태양전지로 부터 전기를 발생시키는 태양광 발전이 있다.Power generation technologies that utilize solar energy to produce electricity include solar power generation that uses solar heat to drive a heat engine to generate electricity, and solar power that generates electricity from solar cells using solar light.

여기서, 태양광 발전에 사용되는 태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 반도체 화합물 소자를 포함한다.Here, a solar cell used for solar power generation includes a semiconductor compound element that converts sunlight directly into electricity.

상기 태양광발전에 이용되는 태양전지는, 통상적으로 주로 실리콘과 복합재료가 이용된다. 구체적으로, 태양전지는 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시켜 사용하는 것으로, 태양 빛을 받아 전기를 생산하는 광전효과를 이용하는 것이다. As the solar cell used for the photovoltaic power generation, usually silicon and a composite material are usually used. Specifically, a solar cell uses a P-type semiconductor and an N-type semiconductor in combination, and utilizes a photoelectric effect to generate electricity by receiving sunlight.

대부분의 태양전지는 대면적의 P-N 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 상기 P-N 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하여 사용하게 된다.Most of the solar cells are composed of large-area P-N junction diodes, and the electromotive force generated at the opposite ends of the P-N junction diode is connected to an external circuit.

이러한 태양전지의 최소 단위를 셀(Cell)이라고 하는데, 실제로 태양전지를 셀 그대로 사용하는 일은 거의 없다. The minimum unit of such a solar cell is referred to as a cell. Actually, the solar cell is rarely used as a cell.

실제 사용되는데 필요한 전압이 수 V에서 수십 혹은 수백 볼트(V) 이상인데 비하여 셀 1개로부터 나오는 전압은 약 0.5V로 매우 작기 때문인데, 이 때문에 다수의 단위 태양전지들을 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용하고 있다. This is because the voltage from one cell is very small, about 0.5 V, compared to several tens or hundreds of volts (V) of voltage required for practical use. This is why a plurality of unit solar cells can be connected in series or parallel It is connected and used.

또한, 태양전지가 야외에서 사용되는 경우 여러 가지 혹독한 환경에 처하게 되므로, 필요한 단위 용량으로 연결된 다수의 셀을 혹독한 환경에서 보호하기 위하여 복수의 셀을 패키지로 한 태양전지모듈(solar cell module)로 구성하여 사용한다.In addition, when the solar cell is used outdoors, it is subjected to various harsh environments. Therefore, in order to protect a plurality of cells connected with a necessary unit capacity in a harsh environment, a solar cell module .

그러나 태양전지 모듈은, 일정 전력을 얻기 위하여 다량 사용되어야 하기 때문에 설치장소에 제한이 따르고, 태양전지 모듈의 배치 구조에 따른 하부 지지구조의 변형에 제약이 따를 뿐만 아니라, 태양전지 모듈은 건물 옥상이나 옥외 시설물 등에 설치할 때는 별문제가 없지만, 주택의 상당수를 차지하는 공동주택에 설치하는 경우에는 세대 내 개별 설치가 어려운 문제점이 있다. However, since the solar cell module must be used in a large amount in order to obtain a constant electric power, there is a restriction on the installation site and the restriction of the lower support structure due to the arrangement structure of the solar cell module is restricted, There is no problem in the case of outdoor facilities, but in case of installing in a multi-family house that occupies a large number of houses, it is difficult to individually install in a household.

또한 종래의 태양전지 모듈을 지지하기 위한 지지구조물은 메인프레임들과 태양전지 모듈을 지지하는 지지대들, 메인프레임을 지면에 대해서 지지하는 지지기둥 등이 각각 용접에 의하여 접합되는 경우가 많아서 일단 한번 위치가 정해진 후 용접이 완료되면 배치상태 조정에 어려움이 있었다. In addition, since the supporting structure for supporting the conventional solar cell module is often joined by welding, the main frames and the supporting frames for supporting the solar cell modules, the supporting columns for supporting the main frame to the ground are respectively welded once, There is a difficulty in adjusting the arrangement state when welding is completed.

특히, 수많은 태양전지 모듈을 대량으로 지지하는 고정형 지지구조물의 경우, 그 배치각도가 고정되어 있어서, 절기 변화에 따른 태양 고도에 변화에 따라 태양전지 모듈의 배치각도를 조정하는데 한계가 있어서 집광효율 및 전기생산 효율이 떨어지는 문제점도 여전히 내포한다.Particularly, in the case of a fixed support structure supporting a large number of solar cell modules in a large amount, the arrangement angle is fixed, and there is a limitation in adjusting the arrangement angle of the solar cell module according to the change of the sun height according to the season change. There is still a problem that the electricity production efficiency is lowered.

우리나라의 경우, 위도(38°)를 고려한 각 계절별 태양의 남중고도를 살펴보면, 춘분 또는 추분에는 태양의 남중고도가 대략 52°정도이고, 하지에는 75.5°가 되며, 동지에는 28.5°정도가 된다.In Korea, when we look at the southern altitude of each season considering the latitude (38 °), the summit altitude of the sun is about 52 °, the altitude is 75.5 °, and the winter solstice is 28.5 °.

그러나 종전의 태양광 발전장치는 정남향을 향하여 고정된 각도를 가진 채 설치되어 있어서 계절별로 전기생산량의 편차가 크게 발생하는데 따른 대책이 시급한 실정이다.However, the conventional photovoltaic device is installed with a fixed angle toward the south facing the situation, so it is urgent to take measures against large variations in the electricity production by season.

게다가 친환경 에너지 사업이 가시화되고, 태양광 발전에 이목이 집중되면서 대용량 태양광 발전을 위한 설비가 필요하지만, 태양의 이동경로를 따라서 회전하는 구조의 태양광 발전장치는 큰 규모의 태양전지 모듈을 안정적으로 지지할 수 있는 설비를 필요로 하는 한계가 있다.In addition, as the eco-friendly energy business becomes more visible and solar power generation becomes more important, facilities for large-capacity photovoltaic power generation are required. However, There is a limit that requires a facility capable of supporting it.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양의 고도와 방향의 변화에 대응하여 태양전지 모듈의 배치각도와 배치방향을 시간대별 및 계절별로 변화시킬 수 있고, 태양전지 모듈을 안전하면서도 용이하게 설치할 수 있는 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a solar cell module capable of changing the arrangement angle and arrangement direction of the solar cell module in accordance with the change in altitude and direction of the sun, The present invention provides a photovoltaic power generation apparatus that can be installed.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 복수개의 태양전지 모듈이 결합위치를 변경할 수 있도록 장착되는 지지프레임; 상기 지지프레임의 하중을 분산 지지하도록 상기 지지프레임의 하측에 마련되는 제1지지유닛; 상기 제1지지유닛의 하측에 체결되어 상기 제1지지유닛과 수직방향으로 상대회동하는 힌지결합부; 상기 힌지결합부의 하측에 마련되어 상기 힌지결합부를 지면으로부터 수평방향으로 회전시키는 제1구동모터가 구비된 수평구동부; 및 상기 힌지결합부의 측방향에 일 측이 결합되고, 상기 타 측이 상기 제1지지유닛의 중심 부분에 결합되며, 상기 지지프레임을 수직방향으로 회동시키는 제2구동모터가 구비된 수직구동부를 포함하는 태양광 발전장치를 제공한다.The present invention for performing the above object is a support frame which is mounted to change the coupling position of the plurality of solar cell modules; A first support unit provided below the support frame to distribute and support the load of the support frame; A hinge coupling part which is fastened to the lower side of the first support unit to rotate relative to the first support unit in a vertical direction; A horizontal driving part provided below the hinge coupling part and having a first driving motor to rotate the hinge coupling part horizontally from the ground; And a vertical driving part having one side coupled to the side of the hinge coupler, the other side coupled to the center portion of the first supporting unit, and having a second driving motor for rotating the supporting frame in a vertical direction. It provides a photovoltaic device.

상기 수직구동부는 일 단부가 상기 제2구동모터와 결합되어 회전하며 외주면에 수나사가 형성되어 길이방향으로 길게 환봉 형상으로 형성되는 회전부재와, 상기 회전부재와 치합하여 상기 회전부재의 회전운동에 따라서 전후방향으로 왕복 운동하도록 내주면에 암나사가 형성되고, 일 단부가 상기 제1지지유닛으로부터 회동가능하도록 결합되는 이송부재 및 외주면의 하측이 상기 힌지결합부의 일 측으로부터 회동 가능하도록 결합되고, 상기 이송부가 내부에서 왕복 운동하는 것을 안내할 수 있도록 원통 형상으로 형성되는 가이드부재를 포함할 수 있다.The vertical driving part is rotated by one end coupled with the second driving motor, and a male screw is formed on an outer circumferential surface thereof and is formed in an annular rod shape long in the longitudinal direction; A female screw is formed on the inner circumferential surface to reciprocate in the front and rear direction, and a lower portion of the transfer member and the outer circumferential surface coupled to one end thereof to be rotatable from the first support unit is rotatably coupled from one side of the hinge coupling portion, and the transfer portion It may include a guide member formed in a cylindrical shape to guide the reciprocating movement in the interior.

상기 이송부재는 마찰력 및 소음이 발생하는 것을 방지하도록 타 단 외주면에 결합되어 상기 가이드부재 내주면과 접촉하도록 적어도 하나 이상 마련되는 제1부시를 포함할 수 있다.The transfer member may include a first bushing coupled to the other outer circumferential surface of the transfer member to prevent friction and noise from occurring, and provided with at least one bushing to contact the inner circumferential surface of the guide member.

상기 가이드부재는 일 단부 내주면에 마련되어 상기 이송부재가 왕복 운동 시 상기 제1부시와 대향하도록 배치되어 상기 이송부재의 진행방향을 안내하고 상기 이송부재가 이탈되는 것을 제한하는 제2부시를 포함할 수 있다.The guide member may include a second bush provided on an inner circumferential surface of one end so as to face the first bush during the reciprocating motion to guide the traveling direction of the conveying member and limit the detachment of the conveying member. have.

상기 태양광 발전장치는 상기 제2구동모터와 상기 회전부재 사이에 개재되어 상기 회전부재의 회전력을 제어할 수 있도록 마련되는 감속기를 더 포함할 수 있다.The photovoltaic device may further include a speed reducer interposed between the second driving motor and the rotating member to control the rotational force of the rotating member.

상기 태양광 발전장치는 상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 제어하여 상기 태양전지 모듈의 방위각 및 고도각을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The photovoltaic device may further include a controller configured to control the first driving motor and the second driving motor to adjust azimuth and elevation angles of the solar cell module.

상기 제어부는 외부로부터 공급받은 기상정보, 또는 내부에 구비된 기상정보 검출센서로부터 기상정보를 검출하여 상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 제어할 수 있다.The controller may control the first driving motor and the second driving motor by detecting weather information provided from an external weather information or a weather information detection sensor provided therein.

상기 제어부는 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈과, RS 485 통신을 이용하여 복수개의 상기 태양전지 모듈을 하나의 그룹으로 만들어 각 태양전지 모듈의 감지신호를 전송하는 통신모듈과, 상기 통신모듈 또는 GPS 모듈로부터 획득된 기상 정보를 제공받아 이를 분석하는 기상모듈 및 상기 기상모듈로부터 전달된 정보를 근거로 상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 제어하는 제어모듈을 포함할 수 있다.The control unit is a GPS module for receiving a GPS signal from the satellite, a communication module for transmitting a detection signal of each solar cell module by making a plurality of the solar cell module as a group using RS 485 communication, the communication module or And a control module for controlling the first driving motor and the second driving motor based on the weather module receiving the weather information obtained from the GPS module and analyzing the weather module.

상기 기상모듈은 상기 GPS 모듈 또는 통신모듈로부터 전달된 정보가 황사모드, 태풍모드, 적설모드, 계절풍모드인지를 판단하여 상기 제어모듈로 전달할 수 있다.The meteorological module may determine whether the information transmitted from the GPS module or the communication module is a yellow sand mode, a typhoon mode, a snow mode, a seasonal wind mode, and transmit the information to the control module.

상기 GPS 모듈은 상기 태양전지 모듈이 설치된 위치정보 및 현재 시간과 함께 온도, 습도, 바람과 같은 기상정보를 취득하여 상기 기상모듈을 통하여 상기 제어모듈로 전송할 수 있다.The GPS module may acquire weather information such as temperature, humidity, and wind together with the location information of the solar cell module and the current time, and transmit the weather information to the control module through the weather module.

본 발명에 따른 태양광 발전장치에 따르면,According to the photovoltaic device according to the present invention,

첫째, 수평구동부 및 수직구동부를 각각 구비하여 태양의 고도각 및 방위각의 변화에 대응하여 정확한 위치추적이 가능하고,First, it is possible to accurately track the position corresponding to the change of the altitude and azimuth angle of the sun by providing a horizontal drive and a vertical drive, respectively,

둘째, 태양의 정확한 위치추적에 따른 태양전지 모듈의 집광효율 및 발전효율을 극대화할 수 있으며,Second, it is possible to maximize the concentrating efficiency and power generation efficiency of the solar cell module according to the accurate position tracking of the sun,

셋째, 황사, 눈, 태풍과 같은 기상 환경에 따라 발생하는 강풍과 강설과 같은 외력으로 인한 태양전지 모듈 및 프레임이 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Third, there is an effect that can prevent the deformation or breakage of the solar cell module and the frame due to external forces such as strong winds and snowfall caused by weather conditions such as yellow sand, snow, typhoon.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치의 후방 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 태양광 발전장치의 측면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 수직구동부를 도시하는 측면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 수직구동부를 도시하는 분해도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 제어부를 개략적으로 도시하는 구성도이다.
도 6 내지 도 8은 도 1에 나타낸 태양광 발전장치의 작동상태를 나타내는 측면도이다.
1 is a rear perspective view of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of the photovoltaic device shown in Fig.
FIG. 3 is a side view illustrating the vertical drive unit shown in FIG. 2.
FIG. 4 is an exploded view showing the vertical drive unit shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a configuration diagram schematically illustrating the control unit illustrated in FIG. 2.
6 to 8 are side views illustrating an operating state of the photovoltaic device shown in FIG. 1.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms and words used in the specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of the term to describe its invention in the best way possible It should be construed in the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치(100)의 후방 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 태양광 발전장치(100)의 측면도이다.FIG. 1 is a rear perspective view of a photovoltaic device 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the photovoltaic device 100 shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 태양광 발전장치(100)는 복수개의 태양전지 모듈(10)이 결합위치를 변경할 수 있도록 장착되는 지지프레임(110)과, 상기 지지프레임(110)의 하중을 분산 지지하도록 상기 지지프레임(110)의 하측에 마련되는 제1지지유닛(120)과, 상기 제1지지유닛(120)의 하측에 체결되어 상기 제1지지유닛(120)과 수직방향으로 상대 회동하는 힌지결합부(140)와, 상기 힌지결합부(140)의 하측에 마련되어 상기 힌지결합부(140)를 지면으로부터 수평방향으로 회전시키는 제1구동모터(M1)가 구비된 수평구동부(200) 및 상기 힌지결합부(140)의 측방향에 일 측이 결합되고, 상기 타 측이 상기 제1지지유닛(120)의 중심 부분에 결합되며, 상기 지지프레임(110)을 수직방향으로 회동시키는 제2구동모터(M2)가 구비된 수직구동부(300)를 포함한다.1 and 2, the photovoltaic device 100 includes a support frame 110 mounted to change a coupling position of a plurality of solar cell modules 10 and a load of the support frame 110. The first support unit 120 is provided on the lower side of the support frame 110 and the lower side of the first support unit 120 so as to support the dispersion in the vertical direction relative to the first support unit 120 Horizontal driving unit 200 is provided with a hinge coupling portion 140 and a first driving motor (M1) provided on the lower side of the hinge coupling portion 140 to rotate the hinge coupling portion 140 in the horizontal direction from the ground. And one side is coupled to the side direction of the hinge coupling portion 140, the other side is coupled to the central portion of the first support unit 120, for rotating the support frame 110 in the vertical direction It includes a vertical driving unit 300 is provided with a second driving motor (M2).

본 발명에 따른 실시예의 태양광 발전장치(100)는 상기 태양전지 모듈(10)이 가로로 길게 배치되어 가로로 세 장씩 세로로 네 장이 배치되어 총 12장의 상기 태양전지 모듈(10)이 마련되어 약 3kW의 출력을 내며, 상기 태양전지 모듈(10)의 개수는 전체 태양광 발전 용량과 관련이 있을 뿐 이에 따른 배치구조 및 형상이 변경될 수 있음은 물론이다.The photovoltaic device 100 of the embodiment of the present invention is characterized in that the solar cell modules 10 are arranged horizontally long and four vertically arranged in three by three in total so that a total of twelve solar cell modules 10 are provided, 3 kW, and the number of the solar cell modules 10 is related to the total solar cell power generation capacity, so that the arrangement and shape of the solar cell modules 10 can be changed accordingly.

상기 태양전지 모듈(10)은 세로길이에 비하여 가로길이가 길게 배치되며, 상기 지지프레임(110)은 상기 태양전지 모듈(10)의 크기에 대응하는 세로길이를 갖도록 조립되고, 상기 태양전지 패널의 가로길이에 비하여 작거나 또는 같은 길이를 갖도록 형성된다.The support frame 110 is assembled so as to have a vertical length corresponding to the size of the solar cell module 10, And is formed to have a length smaller than or equal to the width.

상기 지지프레임(110)은 단면이 사각형을 갖는 빔 형상으로, 태양광 발전에 따른 발전 용량에 따라서 필요로 하는 상기 태양전지 모듈(10)의 개수에 맞춰 그 크기가 정해지고, 조립식으로 결합하여 상기 지지프레임(110)의 크기는 유동적으로 변경할 수 있다.The support frame 110 is shaped like a beam having a square cross section and its size is determined according to the number of the solar cell modules 10 required according to the power generation capacity according to solar power generation, The size of the support frame 110 can be varied flexibly.

상기 태양전지 모듈(10)은 격자구조로 복수개가 패턴 형성되며, 바람 또는 적설이 이동할 수 있도록 인접하는 다른 태양전지 모듈과의 사이에 간격이 형성되도록 측방향으로 이격 배치된다.The plurality of solar cell modules 10 are patterned in a lattice structure and laterally spaced so as to form an interval between adjacent solar cell modules so that wind or snow can move.

또한 상기 태양전지 모듈(10)은 바람 또는 적설이 이동할 수 있도록 지그재그 방향으로 인접하는 다른 태양전지 모듈과의 사이에 높이차가 발생하도록 이격되어 배치될 수 있다.In addition, the solar cell module 10 may be spaced apart from the other solar cell modules adjacent to each other in the zigzag direction so that wind or snow can move.

도면에 도시되지는 않았지만 상기 지지프레임(110)의 상단 모서리 부분에는 피뢰부(미도시)가 마련될 수 있다. 상기 피뢰부는 상기 태양전지 모듈(10)에 낙뢰가 직접적으로 떨어지는 것을 방지하도록 상기 태양전지 모듈(10)의 상면보다 높은 위치에 배치된다.Although not shown in the drawing, a lightning prevention unit (not shown) may be provided at an upper corner of the support frame 110. The lightning prevention unit is disposed at a position higher than the upper surface of the solar cell module 10 to prevent a lightning strike from directly falling on the solar cell module 10. [

이때 상기 피뢰부는 상기 지지프레임(110)의 상단 모서리 부분에 마련되는 것을 일 예로 설명하였지만, 상기 태양전지 모듈(10)이 수평 방향으로 눕혀지는 장소에서는 상기 지지프레임(110)의 각 모서리 부분에 상기 피뢰부를 설치하여 낙뢰로부터 상기 태양전지 모듈(10)이 파손되는 것을 방지할 수도 있다.The solar cell module 10 may be mounted on each corner portion of the support frame 110 at a position where the solar cell module 10 is laid horizontally, It is possible to prevent the solar cell module 10 from being damaged from a lightning strike by providing a lightning prevention portion.

상기 지지프레임(110)의 저면에 마련되는 상기 제1지지유닛(120)은 수직방향으로 서로 이격되도록 마련되는 한 쌍의 수직프레임(150)과, 상기 수직프레임(150)의 중심 부분을 연결하는 제1수평프레임(122)과, 상기 수직프레임(150)의 양 단부를 각각 연결하는 제2수평프레임(123)과, 제3수평프레임(124) 및 상기 제1수평프레임(122)과 상기 제2수평프레임 각각의 중심을 연결하는 보조프레임(125)을 포함한다.The first support unit 120 provided on the bottom of the support frame 110 is a pair of vertical frames 150 provided to be spaced apart from each other in the vertical direction, and connecting the central portion of the vertical frame 150 A first horizontal frame 122, a second horizontal frame 123 connecting both ends of the vertical frame 150, a third horizontal frame 124, the first horizontal frame 122 and the first It includes an auxiliary frame 125 connecting the center of each of the two horizontal frames.

상기 수직프레임(150)은 중공의 사각빔 형상으로 서로 이격되어 나란히 배치되며, 상기 지지프레임(110)의 하중 및 바람에 의한 풍압과 상기 태양전지 모듈(10) 상면에 쌓인 적설의 하중 또한 지지해야 하기 때문에 비교적 단면적이 넓고 강성이 강한 재질로 제작된다.The vertical frames 150 are spaced apart from each other in a hollow rectangular beam shape and are supported by the load of the support frame 110 and the wind pressure due to wind and the load of snow accumulated on the upper surface of the solar cell module 10 Therefore, it is made of a material having a relatively large cross-sectional area and a high rigidity.

상기 제1수평프레임(122)은 상기 수직프레임(150) 간의 각 중심을 연결하도록 마련되고, 상기 제1수평프레임(122) 역시 큰 하중을 받는 부분으로 여러 가지 응력을 고려하여 제작된다.The first horizontal frame 122 is provided to connect the centers of the vertical frames 150 and the first horizontal frame 122 is also subjected to a large load and is designed in consideration of various stresses.

상기 제2수평프레임(123) 및 제3수평프레임(124)은 상기 수직프레임(150)의 일 측 단부와 타 측 단부를 각각 연결하도록 마련되며, 상기 수직프레임(150) 및 제1수평프레임(122)에 비하여 받는 하중이 작기 때문에 단면적이 적은 사각 빔으로 형성될 수 있다.The second horizontal frame 123 and the third horizontal frame 124 are provided to connect one end and the other end of the vertical frame 150, respectively, and the vertical frame 150 and the first horizontal frame 122 can be formed into a rectangular beam having a small cross-sectional area because the load is small.

상기 수평구동부(200)는 지면을 지지하는 본체부(300)에 내장되며, 내부에 제1구동모터(M1)가 구비되고 상기 힌지결합부(140)와 상기 제1구동모터(M1)가 결합되어 상기 제1구동모터(M1)의 회전에 의해 방위각을 조절하게 된다.The horizontal driving unit 200 is built in the main body 300 for supporting the ground, the first driving motor (M1) is provided therein, the hinge coupling portion 140 and the first driving motor (M1) is coupled The azimuth angle is adjusted by the rotation of the first driving motor M1.

상기 제1지지유닛(120)의 하측에는 상기 제1지지유닛(120)을 수직방향으로 회동 가능하도록 결합시키는 힌지결합부(140)가 마련된다.A hinge coupler 140 is provided below the first support unit 120 to allow the first support unit 120 to be rotatable in a vertical direction.

상기 힌지결합부(140)는 상기 제1수평프레임(122)의 저면과 힌지 결합되는 힌지 결합프레임(141)과, 상기 힌지 결합프레임(141)의 상면과 상기 제1수평프레임(122)의 저면에 개재되어 힌지 결합구조로 형성되며, 상기 제1지지유닛(120)의 하중을 분산 지지하는 복수개의 체결부재(142)를 포함한다.The hinge coupler 140 includes a hinge coupling frame 141 hinged to the bottom of the first horizontal frame 122, an upper surface of the hinge coupling frame 141, and a bottom surface of the first horizontal frame 122. Is formed in a hinge coupling structure is interposed in, and includes a plurality of fastening members 142 to distribute and support the load of the first support unit 120.

상기 힌지 결합프레임(141)은 상기 지지프레임(110) 및 상기 제1지지유닛(120)을 전반적으로 지지하여 최대 하중이 가해지는 부분으로 단면적이 상기 지지프레임(110) 및 제1지지유닛(120)에 비하여 상대적으로 크게 형성된다.The hinge coupling frame 141 supports the support frame 110 and the first support unit 120 as a whole so that a maximum load is applied to the hinge coupling frame 141, and the cross-sectional area of the hinge coupling frame 141 is 120. It is relatively large compared to).

상기 태양전지 모듈(10)이 결합되는 상기 지지프레임(110)은 지면에 대해서 소정 경사각을 갖도록 기울어지게 배치된다. 그리고, 상기 제1지지유닛(120)은 상기 제1지지유닛(120)의 하측에 배치되는 상기 힌지 결합프레임(141)에 대하여 수직 방향으로 상대 회동하게 된다.The support frame 110 to which the solar cell module 10 is coupled is disposed to be inclined at a predetermined inclination angle with respect to the ground. The first support unit 120 rotates relative to the hinge coupling frame 141 disposed below the first support unit 120 in the vertical direction.

상기 지지프레임(110)은 상기 태양전지 모듈(10)로부터 인출되는 전원선의 수납이 용이하도록 상기 지지프레임(110)의 길이방향을 따라서 내부에 덕트홈(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 덕트홈은 상기 지지프레임(110)의 측면, 상면 및 저면에 하나 또는 복수개 형성된다. 그리고 상기 지지프레임(110) 상에서 상기 태양전지 모듈(10)의 배치구조와 조립성을 고려하여 적어도 상기 지지프레임(110)의 저면에 상기 덕트홈이 형성되는 것이 바람직하다.The support frame 110 may have a duct groove (not shown) formed therein along the longitudinal direction of the support frame 110 to facilitate storage of the power line drawn from the solar cell module 10. One or more duct grooves are formed on side, top and bottom surfaces of the support frame 110. In addition, it is preferable that the duct groove is formed on at least a bottom surface of the support frame 110 in consideration of the arrangement and assembly of the solar cell module 10 on the support frame 110.

상기 덕트홈은 상기 전원선 수납 후 내부에 먼지나 빗물이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 덕트캡이 마련된다. 상기 덕트캡은 상기 덕트홈의 단부에서 슬라이딩 또는 억지끼움 방식으로 체결될 수 있다.The duct groove is provided with a duct cap to prevent dust or rain water from flowing into the interior after receiving the power line. The duct cap may be fastened in a sliding or interference fit manner at the end of the duct groove.

도 3은 도 2에 나타낸 수직구동부(300)를 도시하는 측면도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 수직구동부(300)를 도시하는 분해도이다.3 is a side view showing the vertical drive unit 300 shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an exploded view showing the vertical drive unit 300 shown in FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 수직구동부(300)는 일 단부가 상기 제2구동모터(M2)와 결합되어 회전하며 외주면에 수나사가 형성되어 길이방향으로 길게 환봉 형상으로 형성되는 회전부재(301)와, 상기 회전부재(301)와 치합하여 상기 회전부재(301)의 회전운동에 따라서 전후방향으로 왕복 운동하도록 내주면에 암나사가 형성되고, 일 단부가 상기 제1지지유닛(도 1 참조, 120)으로부터 회동 가능하도록 결합되는 이송부재(303) 및 외주면의 하측이 상기 힌지결합부(140)의 일 측으로부터 회동 가능하도록 결합되고, 상기 이송부재(303)가 내부에서 왕복 운동하는 것을 안내할 수 있도록 원통 형상으로 형성되는 가이드부재(305)를 포함한다.Referring to FIGS. 3 and 4, the vertical driving part 300 rotates with one end coupled to the second driving motor M2, and a male screw is formed on an outer circumferential surface thereof so as to have a round bar shape extending in the longitudinal direction ( 301 and an internal thread formed on an inner circumferential surface of the inner circumferential surface to reciprocate in the front and rear directions according to the rotational movement of the rotating member 301 by meshing with the rotating member 301. The lower side of the conveying member 303 and the outer circumferential surface which are rotatably coupled from 120 are rotatably coupled from one side of the hinge coupler 140, and guide the conveying member 303 to reciprocate inward. It includes a guide member 305 is formed in a cylindrical shape to be able to.

상기 이송부재(303)는 마찰력 및 소음이 발생하는 것을 방지하도록 타 단 외주면에 결합되어 상기 가이드부재(305) 내주면과 접촉하도록 적어도 하나 이상 마련되는 제1부시(304)를 포함한다.The transfer member 303 includes a first bushing 304 which is coupled to the other outer peripheral surface of the transfer member 303 to prevent the occurrence of frictional force and noise and is provided to contact the inner peripheral surface of the guide member 305.

또한 상기 가이드부재(305)는 일 단부 내주면에 마련되어 상기 이송부재(303)가 왕복 운동 시 상기 제1부시(304)와 대향하도록 배치되어 상기 이송부재(303)의 진행방향을 안내하고 상기 이송부재(303)가 이탈되는 것을 제한하는 제2부시(306)를 포함한다.The guide member 305 is provided on an inner circumferential surface of the one end so that the conveying member 303 is disposed so as to face the first bush 304 when the conveying member 303 reciprocates to guide the advancing direction of the conveying member 303, And a second bush 306 that restricts the release of the spring 303.

상기 제2구동모터(M2)와 상기 회전부재(301) 사이에는 상기 회전부재(301)의 회전력을 제어할 수 있도록 상기 제2구동모터(M2)와 상기 회전부재(301) 사이에 개재되는 감속기(308)가 마련된다.Reducer interposed between the second driving motor (M2) and the rotating member 301 to control the rotational force of the rotating member 301 between the second driving motor (M2) and the rotating member (301). 308 is provided.

따라서 상기 회전부재(301)가 상기 제2구동모터(M2)에 의하여 회전하게 되면, 상기 회전부재(301)와 치합되는 상기 이송부재(303)가 상기 가이드부재(305) 내부에서 전후방향으로 이동하게 되고, 이때 상기 이송부재(303)의 일 단부에 결합된 상기 제1지지유닛(120)은 상기 지지프레임(110)과 함께 상기 태양전지 모듈(10)의 고도각을 조절하여 태양의 위치에 따른 고도각의 제어가 이루어진다.Therefore, when the rotating member 301 is rotated by the second driving motor M2, the transfer member 303 engaged with the rotating member 301 moves in the front and rear direction inside the guide member 305. In this case, the first support unit 120 coupled to one end of the transfer member 303 is adjusted to an altitude angle of the solar cell module 10 together with the support frame 110 at a position of the sun. Control of the elevation angle is made.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 시간에 따른 태양의 이동 궤적을 따라서 상기 태양전지 모듈(10)의 방위각 및 고도각을 조절할 수 있도록 상기 본체부(300)는 상기 제1구동모터(M1) 및 제2구동모터(M2)를 각각 제어하는 제어부(500)를 포함한다.And, as shown in Figure 2, the main body 300 is the first drive motor (M1) and so as to adjust the azimuth and altitude angle of the solar cell module 10 according to the movement trajectory of the sun over time It includes a control unit 500 for controlling the second driving motor (M2), respectively.

도 5는 도 2에 나타낸 제어부(500)의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.FIG. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of the controller 500 shown in FIG. 2.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제어부(500)는 GPS 모듈(510), 통신모듈(520), 기상 모듈(530) 및 제어모듈(540)로 이루어지면서 상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 구동하여 태양 전지모듈(10)들의 고도각 및 방위각을 제어한다.As shown in FIG. 5, the control unit 500 is composed of a GPS module 510, a communication module 520, a weather module 530, and a control module 540, and the first and second driving motors. By controlling the altitude and azimuth angle of the solar cell modules (10).

여기서, 상기 기상 모듈(531)은 상기 통신 모듈(520) 또는 GPS 모듈(510)로부터 획득된 정보를 제공받아 황사 모드(531), 태풍 모드(532), 적설 모드(533), 계절풍 모드(534)인지를 판단하여 상기 제어모듈(540)로 전송한다. Here, the meteorological module 531 receives the information obtained from the communication module 520 or the GPS module 510 to receive the yellow dust mode 531, the typhoon mode 532, the snow cover mode 533, and the monsoon mode 534. ) Is transmitted to the control module 540.

상기 황사 모드(531)는 3~5월 사이에 몽고에서 발생한 황사 먼지를 대비하여 발전을 종료한 후 태양 전지모듈(10)들의 방향을 황사가 날아오는 반대방향인 동남 방향을 향해 대기하도록 한다.The yellow sand mode 531 after the end of the power generation in preparation for the yellow dust dust in Mongolia between March and May, so that the direction of the solar cell module 10 toward the southeast direction of the opposite direction from which yellow sand is flying.

즉, 몽고 지방에서 발생한 황사 먼지가 태양 전지모듈(10)의 표면에 안착되면 그 만큼 발전 효율이 저하하기 때문에 황사가 발생하여 어느 정도의 이상인 경우에는 태양 전지모듈(10)들의 방향이 황사가 날아오는 방향과 반대 방향에 위치하도록 하여 태양 전지모듈(10)의 표면에 황사가 안착되는 미연에 방지할 수 있다.That is, when dust of yellow dust generated in Mongolia is deposited on the surface of the solar cell module 10, the power generation efficiency decreases by that amount. By being located in the opposite direction to the coming direction it can be prevented before the yellow sand is settled on the surface of the solar cell module 10.

상기 태풍 모드(532)는 지난 100년 동안의 기상청 자료에 의하면 우리나라에 영행을 주는 태풍의 90%가 7~9월로, 태풍이 가장 많이 발생하고 있는 기간 동안 풍압의 영향을 최소화할 수 있도록 태양 전지모듈(10)이 지면과 수평이 되도록 제어하여 대기하도록 한다.The typhoon mode 532 according to the meteorological office data for the last 100 years, 90% of the typhoons that affect our country is from July to September, so that the impact of the wind pressure during the typhoon most occur during the period of the solar cell The module 10 is controlled to be horizontal to the ground to wait.

즉, 태풍이나 강한 바람이 부는 경우에 본 발명에 의한 태양광 발전장치(100)의 피해를 사전에 최소화하기 위하여 GPS 모듈(510) 또는 통신 모듈(520)로부터 태풍이나 바람의 세기 정보를 사전에 받는 태풍 모드(532)는 이를 분석하여 상기 제어모듈(540)로 전달하고, 상기 제어모듈(540)은 상기 태양 전지모듈(10)들이 하늘을 향하도록 상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 제어하여 태풍이나 바람의 피해를 최소한으로 줄일 수 있다.That is, when typhoons or strong winds blow, the typhoon or wind strength information may be previously obtained from the GPS module 510 or the communication module 520 in order to minimize the damage of the photovoltaic device 100 according to the present invention. The receiving typhoon mode 532 analyzes it and transmits it to the control module 540, and the control module 540 moves the first driving motor and the second driving motor so that the solar cell modules 10 face the sky. By controlling it, the damage from typhoons and winds can be minimized.

상기 적설 모드(533)는 상기 GPS 모듈(510) 또는 통신 모듈(520)로부터 적설에 대한 정보를 사전에 받고, 이를 분석하여 상기 제어모듈(540)로 전달하고, 상기 제어모듈(540)은 상기 태양 전지모듈(10)들이 지면과 수직이 되도록 제어하여 눈으로부터 피해를 최소한으로 줄일 수 있다.The snow mode 533 receives information on snow from the GPS module 510 or the communication module 520 in advance, analyzes the snow information, and transmits the snow information to the control module 540, and the control module 540 is configured to receive the snow information. The solar cell modules 10 may be controlled to be perpendicular to the ground to minimize damage from the eyes.

즉, 적설로 인하여 상기 태양전지 모듈(10)들의 표면에 눈이 쌓이게 되면 태양 전지모듈(10)들을 지지하는 지지프레임(110)을 포함하여 본체부(300)가 눈의 하중에 의하여 변형 또는 파손될 우려가 있기 때문에 눈이 온다는 기상 정보를 받거나 실시간으로 눈이 내리는 경우에 상기 적설 모드(533)를 이를 판단하여 상기 제어모듈(540)로 전달하면, 상기 제어모듈(540)은 상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 제어하여 상기 태양 전지모듈(10)들이 지면과 수직이 되도록 한다.That is, when snow accumulates on the surface of the solar cell modules 10 due to the snow, the main body 300 may be deformed or damaged by the load of the eye, including the support frame 110 supporting the solar cell modules 10. If there is a risk of receiving weather information that is snowing or snowing in real time, the snow mode 533 is determined and transmitted to the control module 540, the control module 540 is the first drive motor And controlling the second driving motor so that the solar cell modules 10 are perpendicular to the ground.

상기 계절풍 모드(534)는 6월 경우에 여름이 시작되는 절기로 내륙의 온도가 해양 온도보다 높아 바다에서 육지로 부는 계절풍의 특성을 감안하여 태양 전지모듈(10)들의 방향을 동쪽 지방에는 동쪽을, 서쪽 지방에는 서쪽을 향하도록 한다. 또한, 10~12월은 내륙의 온도가 해양 온도보다 낮아 북서쪽 시베리아 방향에서 불어오는 편서풍이 많이 불이 불어오는 계절풍의 특성을 감안하여 태양 전지모듈(10)들이 바람의 영향을 가장 적게 받을 수 있는 편서풍이 불어오는 방향을 향하도록 한다.The monsoon mode 534 is a season in which the summer starts in June, and the inland temperature is higher than the ocean temperature in consideration of the characteristics of the monsoon blowing from the sea to the land. The west side should face west. In addition, in October-December, considering that the inland temperature is lower than the ocean temperature, the solar wind modules 10 may be least affected by the wind, considering the characteristics of the monsoon winds that blow from the northwest Siberia. Facing the direction of the whipwind.

또한, 가을철의 이슬이나 겨울철의 누이 오는 것을 감안하여 계절풍의 영향을 있겠지만 이슬이나 눈이 모듈 상면에 쌓이면 발전에 영향을 주므로 태양 전지모듈(10)들의 경사각이 지는 형태로 상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 제어한다.In addition, considering the dew in fall or the sister in the winter season, if the dew or snow accumulates on the upper surface of the module, it affects power generation, so that the inclination angles of the solar battery modules 10 2 drive motor.

여기서, 상기 계절풍이란 해양의 열용량이 대륙에 비하여 크기 때문에 대륙은 빨리 데워지고 빨리 냉각된다. 따라서 여름에는 대륙이 해양보다 온도가 높아 저압부가 되고, 겨울에는 온도가 낮아 고압부가 되므로 바람이 여름에는 해양에서 내륙으로 불고, 겨울에는 내륙에서 해양으로 불게 되는 열적 순환을 말한다.Here, the monsoon means that the ocean heat capacity is larger than that of the continent, so the continent warms quickly and cools quickly. Therefore, in summer, the continents have a higher temperature than the ocean and become a low pressure part, and in winter, the temperature becomes a high pressure part, so the wind blows from the ocean to the inland in the summer and from the inland to the ocean in the winter.

따라서 상기 계절풍 모드(534)는 계절풍에 따라 상기 태양 전지모듈(10)들의 방향을 상기 구동모터(M)를 제어하여 최적의 방향이 되도록 하여 태양광 발전장치의 손상을 미연에 방지한다.Accordingly, in the seasonal wind mode 534, the direction of the solar cell modules 10 is controlled according to the seasonal wind by controlling the drive motor M to be optimal to prevent damage to the solar cell generator.

이상과 같은 본 발명에 의한 태양광 발전장치(100)는 상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 제어하기 위해 별도로 프로그래밍된 제어부(500)를 통해 기상 정보에 따라 태양전지 모듈(10)들의 방향을 최적의 방향이 되도록 제어한다.The photovoltaic device 100 according to the present invention as described above is the direction of the solar cell modules 10 according to the weather information through the controller 500 programmed separately to control the first drive motor and the second drive motor. Control to the optimum direction.

기존에 트레커들은 제어기와 모니터링 프로그램에서만 트레커 제어가 가능하였지만, 태양광 설치용량이 대용량인 경우 설치면적이 넓어져 모니터링 프로그램에서만으로 제어하기에는 한계를 느꼈으며, 또한 트레커의 제어기에서 조정하는 방식 또한 제이기가 설치되어 있는 곳에서만 제어가 가능하였으나, 태풍 모드, 황사 모드, 적설 모드, 계절풍 모드를 통해 자유롭게 태양 전지모듈(10)들의 방위각과 고도각을 제어하여 발전 효율을 향상시킴과 더불어 파손 피해를 미연에 방지할 수 있다.Previously, trekkers could only control the trekkers in the controller and monitoring program. However, when the solar installation capacity was large, the trekkers could not be controlled by the monitoring program. Although it was possible to control only where it is installed, it is possible to control the azimuth and altitude angles of the solar cell modules 10 freely through typhoon mode, yellow dust mode, snow cover mode, and monsoon mode to improve power generation efficiency and damage damage. You can prevent it.

여기서, 상기 GPS 모듈(510)은 위성으로부터 GPS 신호를 수신 즉, 온도, 습도, 바람과 같은 기상 정보를 취득하여 상기 기상 모듈(530)을 통해 상기 제어부(540)로 전송하고, 또한, 상기 GPS 모듈(510)은 태양광 발전장치(100)가 설치된 위치를 알려줌과 동시에 현재의 시간을 실시간을 알 수 있다.Here, the GPS module 510 receives a GPS signal from a satellite, that is, acquires weather information such as temperature, humidity, and wind, and transmits the weather information to the controller 540 through the weather module 530, and further, the GPS signal. The module 510 notifies the location where the photovoltaic device 100 is installed and at the same time knows the current time.

상기 통신 모듈(520)은 RS 485 통신을 이용하여 약 15대의 태양광 발전장치를 1개 그룹으로 만들어 각 태양광 발전장치의 감지신호를 동시에 받아 상기 제어모듈(540)에 전송하여 각 태양광 발전장치를 동일하게 제어한다. 한편, 각 그룹별로 그룹 제어를 할 수 있다.The communication module 520 generates about 15 photovoltaic devices into one group by using RS 485 communication, simultaneously receives detection signals of each photovoltaic device and transmits them to the control module 540 to transmit each photovoltaic power generation. Control the device the same. Meanwhile, group control may be performed for each group.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양광 발전장치(100)의 작용효과에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the operational effects of the photovoltaic device 100 according to the present invention.

도 6 내지 도 8은 도 1에 나타낸 태양전지 모듈(10)이 태양의 고도변화에 따라 배치각도가 변화하는 것을 도시한 측면도이다. 이하에서 전기한 참조번호 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.6 to 8 are side views illustrating that the arrangement angle of the solar cell module 10 shown in FIG. 1 changes according to the altitude change of the sun. Like reference numerals denoted below denote like components.

상기 태양으로부터 상기 태양전지 모듈(10)의 표면을 연결하는 직선(L)은 수직상태를 이루어야 집광효율을 극대화할 수 있다.The straight line L connecting the surface of the solar cell module 10 from the sun should be in a vertical state to maximize the light collecting efficiency.

도 6에서 도시한 바와 같이, 일출 시 상기 태양의 고도(h1)는 제일 낮은 상태를 유지한다. 이 경우, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도(θ1)는 지면으로부터 가장 큰 경사각을 이루어야 한다.As shown in FIG. 6, the altitude h1 of the sun at the sunrise is maintained at the lowest state. In this case, the arrangement angle θ1 of the solar cell module 10 should be the largest inclination angle from the ground.

이를 위해서는 상기 이송부재(도 4참조, 303)의 일 단부가 상기 제1지지유닛(도 1참조, 120)을 최대한 밀어 올리도록 인출되어 있어야 한다. To this end, one end of the transfer member (see FIG. 4, 303) should be drawn out to push up the first support unit (see FIG. 1, 120) as much as possible.

이 경우, 상기 수직구동부(300)로부터 상기 이송부재(303)가 상방으로 최대로 배출되기 때문에 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도가 가장 큰 경사각을 이루게 된다.In this case, since the transfer member 303 is discharged upwardly from the vertical driving part 300, the arrangement angle of the solar cell module 10 is the largest inclination angle.

이때, 상기 태양전지 모듈(10)이 향하는 방향은 일출이 시작되는 동쪽방향이 되어야 한다.At this time, the direction toward which the solar cell module 10 is directed should be the east direction where sunrise begins.

도 7에서 도시한 바와 같이, 시간이 흐르면 태양은 동쪽에서 남동쪽 방향으로 이동하고, 그에 따라서, 고도(h2) 또한 높아진다.As shown in FIG. 7, as time passes, the sun moves from east to southeast, and accordingly the altitude h2 is also increased.

이러한 태양의 방향과 고도 변화를 반영하여, 상기 제어부(도 2참조, 500))가 상기 제1구동모터(M1)를 제어하면, 상기 제1구동모터(M1)의 회전에 의하여 상기 태양전지 모듈(10)이 남동쪽을 바라보도록 회전하게 된다.Reflecting the direction and altitude change of the sun, when the controller (see FIG. 2, 500) controls the first driving motor M1, the solar cell module is rotated by the rotation of the first driving motor M1. (10) rotates to look southeast.

한편, 상기 이송부재(303)는 상기 제1지지유닛(120)을 끌어당겨 상기 지지프레임의 고도(h2)가 함께 상승한다.On the other hand, the conveying member 303 pulls the first support unit 120 to raise the height (h2) of the support frame together.

상기 이송부재(303)가 끌어당겨지면, 상기 태양전지 모듈(10)의 상단이 뒤로 젖혀지게 되어, 그 배치각도(θ2)는 도 6의 경우보다 지면으로부터 작은 경사각을 이루게 된다.When the transfer member 303 is pulled, the upper end of the solar cell module 10 is flipped backward, and the arrangement angle θ2 is smaller than the ground in FIG. 6.

도 8에서 도시한 바와 같이, 시간이 더 경과하여, 태양이 최고 고도(h3)에 이르게 되면, 태양은 남쪽에 위치한다.As shown in FIG. 8, as time elapses and the sun reaches the highest altitude h3, the sun is located south.

이때 상기 태양전지 모듈(10)은 상기 제1구동모터(M1)에 의해 남쪽을 향하도록 회전하고, 상기 이송부재(303)의 일 단부는 상기 제1지지유닛(120)을 최대한 끌어당겨 상기 지지프레임(110)의 각도가 지면과 거의 동일한 각도를 이루게 된다.At this time, the solar cell module 10 is rotated to face south by the first driving motor (M1), one end of the transfer member 303 is pulled up to the first support unit 120 to the maximum support The angle of the frame 110 is made to be almost the same angle as the ground.

이 경우, 상기 이송부재(303)의 일 단부에 결합된 상기 제1지지유닛(120)이 하방으로 최대로 당겨지기 때문에 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도가 가장 작은 경사각을 이루게 된다.In this case, since the first support unit 120 coupled to one end of the transfer member 303 is pulled downward to the maximum, the inclination angle of the solar cell module 10 is the smallest.

그러므로, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도(θ3)는 가장 작은 경사각을 형성함으로써 집광효율을 극대화 할 수 있다.Therefore, the arrangement angle θ3 of the solar cell module 10 may maximize the light collection efficiency by forming the smallest inclination angle.

더 시간이 흘러가면, 태양은 남서방향으로 이동하고, 상기 태양전지 모듈(10)의 고도 또한 낮아지게 되며, 이에 대응하도록 상기 제1구동모터(M1)는 상기 태양전지 모듈(10)이 남서방향을 향하도록 회전운동을 수행한다.As time passes, the sun moves in the southwest direction, and the altitude of the solar cell module 10 is also lowered. Accordingly, the first driving motor M1 causes the solar cell module 10 to move southwest. Rotate to face

그리고, 낮아진 고도를 반영하여, 상기 이송부재(303)의 일 단부가 맞물린 상기 제1지지유닛(120)의 높이도 더 큰 경사각을 이루도록 상승된다.And, reflecting the lowered altitude, the height of the first support unit 120 in which one end of the transfer member 303 is engaged is also raised to achieve a larger inclination angle.

일몰이 가까워지면, 태양은 서쪽에 위치하고, 상기 태양전지 모듈(10)의 고도 또한 더 낮아진다.As the sunset approaches, the sun is on the west side, and the altitude of the solar cell module 10 is also lower.

이를 반영하여 상기 제1구동모터(M1)는 상기 태양전지 모듈(10)이 서쪽 방향을 향하도록 회전운동을 수행한다.Reflecting this, the first driving motor M1 performs a rotational movement so that the solar cell module 10 faces the west direction.

그리고, 그 상태의 태양 고도를 반영하여, 상기 이송부재(303)의 일 단부는 상기 제1지지유닛(120)의 높이가 가장 낮은 부분에 위치하게 된다.In addition, one end of the transfer member 303 is located at a portion of which the height of the first support unit 120 is lowest, in consideration of the solar altitude of the state.

따라서, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도는 최대 경사각을 이룬다. 그리고 일몰 이 후 태양이 지고나면, 상기 태양전지 모듈(10)이 익일 일출 시 다시 집광을 할 수 있도록 익일 일출이 시작되기 전에 상기 태양광 발전장치(100)는 동쪽 방향을 향하도록 회전이 이루어진다.Therefore, the arrangement angle of the solar cell module 10 forms a maximum inclination angle. And after the sun is set after sunset, the solar cell module 10 is rotated to face the east direction before the start of the next sunrise so that the solar cell module 10 can focus again at the next sunrise.

따라서, 본 발명에 따른 태양광 발전장치(100)는 시간의 흐름에 따른 태양의 고도변화 및 태양의 방위각의 변화에 따라서 그 집광 효율을 극대화할 수 있도록 자동으로 회전하고, 또한 계절의 변화에 따른 태양의 고도변화에 대응하여 시간대별 및 계절별 고도각과 방위각을 조절할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the photovoltaic device 100 according to the present invention automatically rotates to maximize the condensing efficiency according to the change in the altitude of the sun and the change in the azimuth angle of the sun over time, and also according to the change of the season. In response to the change in the altitude of the sun, it is possible to adjust the altitude and azimuth angle according to time and season.

또한 상기 제어부(500)를 통하여 보다 정확하게 태양의 위치에 대응하여 고도각과 방위각을 제어할 수 있는 효과가 기대된다.In addition, through the control unit 500 is expected to more effectively control the altitude and azimuth angle corresponding to the position of the sun.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 태양광 발전장치 110 : 지지프레임
120 : 제1지지유닛 140 : 힌지결합부
200 : 수평구동부 300 : 수직구동부
400 : 본체부 500 : 제어부
10 : 태양전지 모듈
100: solar power generator 110: support frame
120: first support unit 140: hinge coupling portion
200: horizontal driving part 300: vertical driving part
400: main body part 500: control part
10: solar cell module

Claims (10)

복수개의 태양전지 모듈이 결합위치를 변경할 수 있도록 장착되는 지지프레임;
상기 지지프레임의 하중을 분산 지지하도록 상기 지지프레임의 하측에 마련되는 제1지지유닛;
상기 제1지지유닛을 수직방향으로 상대회동시키도록 상기 제1지지유닛의 하측에 체결되는 힌지결합부;
상기 힌지결합부의 하측에 마련되어 상기 힌지결합부를 지면으로부터 수평방향으로 회전시키는 제1구동모터가 구비된 수평구동부; 및
상기 힌지결합부의 측방향에 일 측이 결합되고, 상기 타 측이 상기 제1지지유닛의 중심 부분에 결합되며, 상기 지지프레임을 수직방향으로 회동시키는 제2구동모터가 구비된 수직구동부;
를 포함하는 태양광 발전장치.
A support frame on which a plurality of solar cell modules are mounted to change a coupling position;
A first support unit provided below the support frame to distribute and support the load of the support frame;
A hinge coupling part fastened to a lower side of the first support unit to relatively rotate the first support unit in a vertical direction;
A horizontal driving part provided below the hinge coupling part and having a first driving motor to rotate the hinge coupling part horizontally from the ground; And
One side is coupled to the side of the hinge coupling portion, the other side is coupled to the center portion of the first support unit, the vertical drive unit having a second drive motor for rotating the support frame in the vertical direction;
Photovoltaic device comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 수직구동부는,
일 단부가 상기 제2구동모터와 결합되어 회전하며 외주면에 수나사가 형성되어 길이방향으로 길게 환봉 형상으로 형성되는 회전부재와,
상기 회전부재와 치합하여 상기 회전부재의 회전운동에 따라서 전후방향으로 왕복 운동하도록 내주면에 암나사가 형성되고, 일 단부가 상기 제1지지유닛으로부터 회동가능하도록 결합되는 이송부재 및
외주면의 하측이 상기 힌지결합부의 일 측으로부터 회동 가능하도록 결합되고, 상기 이송부가 내부에서 왕복 운동하는 것을 안내할 수 있도록 원통 형상으로 형성되는 가이드부재,
를 포함하는 태양광 발전장치.
The method according to claim 1,
The vertical driver may include:
A rotary member having one end rotatably coupled to the second driving motor and having a male thread formed on an outer circumferential surface thereof,
A female member formed on an inner circumferential surface of the inner circumferential surface to reciprocate in the front-rear direction according to the rotational motion of the rotating member in engagement with the rotating member, and a transfer member coupled to one end thereof so as to be rotatable from the first support unit;
A guide member is formed in a cylindrical shape so that the lower side of the outer circumferential surface is rotatably coupled from one side of the hinge coupling portion and guides the transfer part to reciprocate in the inside.
Photovoltaic device comprising a.
청구항 2에 있어서,
상기 이송부재는,
마찰력 및 소음이 발생하는 것을 방지하도록 타 단 외주면에 결합되어 상기 가이드부재 내주면과 접촉하도록 적어도 하나 이상 마련되는 제1부시를 포함하는 태양광 발전장치.
The method according to claim 2,
Wherein,
And a first bushing coupled to the other outer circumferential surface to prevent friction and noise from occurring, and provided with at least one first bushing to contact the inner circumferential surface of the guide member.
청구항 3에 있어서,
상기 가이드부재는,
일 단부 내주면에 마련되어 상기 이송부재가 왕복 운동 시 상기 제1부시와 대향하도록 배치되어 상기 이송부재의 진행방향을 안내하고 상기 이송부재가 이탈되는 것을 제한하는 제2부시를 포함하는 태양광 발전장치.
The method according to claim 3,
The guide member
And a second bush provided on one end inner circumferential surface to face the first bush during the reciprocating motion to guide the traveling direction of the conveying member and limit the detachment of the conveying member.
청구항 2에 있어서,
상기 제2구동모터와 상기 회전부재 사이에 개재되어 상기 회전부재의 회전력을 제어할 수 있도록 마련되는 감속기를 더 포함하는 태양광 발전장치.
The method according to claim 2,
And a reducer interposed between the second driving motor and the rotating member to control the rotational force of the rotating member.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 제어하여 상기 태양전지 모듈의 방위각 및 고도각을 조절하는 제어부를 더 포함하는 태양광 발전장치.
The method according to any one of claims 1 to 5,
And a controller for controlling the azimuth and altitude angles of the solar cell module by controlling the first driving motor and the second driving motor.
청구항 6에 있어서,
상기 제어부는,
외부로부터 공급받은 기상정보, 또는 내부에 구비된 기상정보 검출센서로부터 기상정보를 검출하여 상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 제어하는 태양광 발전장치.
The method of claim 6,
The control unit,
A photovoltaic device for controlling the first driving motor and the second driving motor by detecting weather information supplied from an external weather information or a weather information detection sensor provided therein.
청구항 6에 있어서,
상기 제어부는,
위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈과,
RS 485 통신을 이용하여 복수개의 상기 태양전지 모듈을 하나의 그룹으로 만들어 각 태양전지 모듈의 감지신호를 전송하는 통신모듈과,
상기 통신모듈 또는 GPS 모듈로부터 획득된 기상 정보를 제공받아 이를 분석하는 기상모듈과,
상기 기상모듈로부터 전달된 정보를 근거로 상기 제1구동모터 및 제2구동모터를 제어하는 제어모듈을 포함하는 태양광 발전장치.
The method of claim 6,
The control unit,
A GPS module for receiving GPS signals from satellites,
A communication module for transmitting a detection signal of each solar cell module by making a plurality of the solar cell modules into a group using RS 485 communication;
A weather module for receiving and analyzing weather information obtained from the communication module or GPS module;
And a control module for controlling the first driving motor and the second driving motor based on the information transmitted from the meteorological module.
청구항 8에 있어서,
상기 기상모듈은,
상기 GPS 모듈 또는 통신모듈로부터 전달된 정보가 황사모드, 태풍모드, 적설모드, 계절풍모드인지를 판단하여 상기 제어모듈로 전달하는 태양광 발전장치.
The method according to claim 8,
The weather module,
The photovoltaic device for determining whether the information transmitted from the GPS module or the communication module is a yellow sand mode, typhoon mode, snow mode, seasonal wind mode to the control module.
청구항 8에 있어서,
상기 GPS 모듈은,
상기 태양전지 모듈이 설치된 위치정보 및 현재 시간과 함께 온도, 습도, 바람과 같은 기상정보를 취득하여 상기 기상모듈을 통하여 상기 제어모듈로 전송하는 태양광 발전장치.
The method according to claim 8,
The GPS module,
A photovoltaic device for acquiring weather information such as temperature, humidity, and wind along with the location information and current time of installation of the solar cell module and transmitting the weather information to the control module through the weather module.
KR1020120000029A 2011-08-26 2012-01-02 Photovoltaic power generation apparatus KR101303317B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120000029A KR101303317B1 (en) 2012-01-02 2012-01-02 Photovoltaic power generation apparatus
PCT/KR2012/002956 WO2013032099A1 (en) 2011-08-26 2012-04-18 Solar power generating apparatus
US14/240,699 US20140209146A1 (en) 2011-08-26 2012-04-18 Solar power generating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120000029A KR101303317B1 (en) 2012-01-02 2012-01-02 Photovoltaic power generation apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130078888A true KR20130078888A (en) 2013-07-10
KR101303317B1 KR101303317B1 (en) 2013-09-03

Family

ID=48991746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120000029A KR101303317B1 (en) 2011-08-26 2012-01-02 Photovoltaic power generation apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101303317B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180073529A (en) * 2018-06-12 2018-07-02 주식회사 케이탑에너지 Folderble solar power generating device
KR20190007950A (en) * 2017-07-14 2019-01-23 이선동 Position adjuster for solar cell panel
KR20190007949A (en) * 2017-07-14 2019-01-23 이선동 Solar cell panel tilting device of solar tracking type power generation system
KR102066873B1 (en) * 2019-03-11 2020-01-16 주식회사 넥서스에너텍 Solar power system with snow melting function
KR102094139B1 (en) * 2018-12-14 2020-03-27 비즈 주식회사 Hybrid solar updraft power plant using sunlight and solar heat
WO2020145452A1 (en) * 2019-01-09 2020-07-16 김도훈 Apparatus for adjusting inclination angle of solar module and solar tracking system comprising same
KR102265876B1 (en) * 2021-02-08 2021-06-16 주식회사 연호 A multipurpose of smart solar power device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210140890A (en) 2020-05-14 2021-11-23 유순기 High reduction ratio Compound planetary gear reducer for solar tracker
KR20210140909A (en) 2020-05-14 2021-11-23 유순기 2Stage Compound planetary gear reducer for Solar Tracker

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100814343B1 (en) * 2006-10-02 2008-03-18 미래에너지기술(주) Sun location tracking type solar generation apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190007950A (en) * 2017-07-14 2019-01-23 이선동 Position adjuster for solar cell panel
KR20190007949A (en) * 2017-07-14 2019-01-23 이선동 Solar cell panel tilting device of solar tracking type power generation system
KR20180073529A (en) * 2018-06-12 2018-07-02 주식회사 케이탑에너지 Folderble solar power generating device
KR102094139B1 (en) * 2018-12-14 2020-03-27 비즈 주식회사 Hybrid solar updraft power plant using sunlight and solar heat
WO2020145452A1 (en) * 2019-01-09 2020-07-16 김도훈 Apparatus for adjusting inclination angle of solar module and solar tracking system comprising same
KR102066873B1 (en) * 2019-03-11 2020-01-16 주식회사 넥서스에너텍 Solar power system with snow melting function
KR102265876B1 (en) * 2021-02-08 2021-06-16 주식회사 연호 A multipurpose of smart solar power device
WO2022169119A1 (en) * 2021-02-08 2022-08-11 (주)연호 Multipurpose smart solar power generation system

Also Published As

Publication number Publication date
KR101303317B1 (en) 2013-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101303317B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
US20140209146A1 (en) Solar power generating apparatus
EP2565935A1 (en) Solar cell module support assembly
CN102177649A (en) Solar concentrator system
KR101541698B1 (en) Float Type Photovoltaic Power Generator
CN103380332A (en) Robot-type solar tracking apparatus
KR100948288B1 (en) Sunlight tracker and sunlight tracking system for large-scale sunlight generating station having the sunlight tracker
CN105375860A (en) Wind-light combination type intelligent sun tracking power supply system
KR20170030844A (en) Float type Solar Energy Generating Device
KR101182832B1 (en) Solar Power Plant Having Solar Tracking Apparatus
KR101236457B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR101232762B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR101272852B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR101209648B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR20190123389A (en) Photovoltaic Power Generation Equipment using Pipes
KR101459556B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR101315982B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR20130005942A (en) A tracker for photovoltaic system
KR101383789B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR101230539B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR101319998B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR101327418B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR101227991B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR20210155275A (en) Solar power generating system
KR101192070B1 (en) Power generator of hybrid type

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160808

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170804

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180807

Year of fee payment: 6