KR970028246A

KR970028246A - 태양광 집광기의 광추적장치 및 방법

Info

Publication number: KR970028246A
Application number: KR1019950045633A
Authority: KR
Inventors: 김병숙
Original assignee: 최훈; 삼성건설 주식회사
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 1997-06-24
Also published as: KR0151563B1

Abstract

본 발명은 태양광 집광기의 광추적장치 및 방법에 관한 것으로, 다수의 집광렌즈를 구비하여 태양광을 수집하는 렌즈체와, 상기 렌즈체의 상단 중앙에 돌출 설치되어 태양의 이동을 근사치로 추적하기 위한 광각용 광센서체와, 상기 렌즈체의 중앙에 설치되어 태양의 이동을 정확히 추적하기 위한 정밀측정용 광센서와, 상기의 광각용 광센서체 및 정밀측정용 광센서체로부터 입력되는 광량의 상태에 따라 광추적에 따른 동작을 제어하는 마이크로 프로세서, 상기 마이크로 프로세서에 의해 제어되는 기기들의 초기상태에 해당하는 정보를 비롯하여 제어의 순서 및 방법에 따른 정보를 저장하여 요구가 있을시 출력하는 프로그램 메모리와, 상기 마이크로 프로세서의 제어를 받으면서 데이타를 일시 저장하였다가 요구에 의해 출력되는 메모리와, 상기 마이크로 프로세서로부터의 펄스신호에 따라 렌즈체의 수직축을 동쪽이나 서쪽으로 회전시키면서 수평축을 남쪽이나 북쪽으로 회전시키는 모터구동부와, 상기 모터구동부에 의해 회전하는 모터가 오버런(Over Run)하는 경우를 인지하여 상기의 마이크로 프로세서에 알려주는 오버런 감지부와, 상기 마이크로 프로세서의 제어에 따라 오버런하는 모터의 구동을 강제로 정지시키는 오버런 제어부들로 구성함으로써, 태양의 이동을 정확하게 인식하면서 렌즈체를 동작시켜 항상 최대의 광량을 수집할 수 있도록 한 것이다.

Description

태양광 집광기의 광추적장치 및 방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 구성을 나타낸 정면도.

제2도는 본 발명의 정밀측정용 광센서체의 단면도.

제3도는 본 발명의 광각용 광센서체의 단면도.

제4도는 본 발명의 회로도.

제5도는 본 발명의 동작과정을 나타낸 플로우챠트.

Claims

정밀측정용 광센서(S1),(S2),(S3),(S4)의 출력은 각각 아날로그/디지탈 변환기(A/D)(21a) (21b)(21c)를 거쳐서 비교기(22), (22a)를 경유하여 마이크로 프로세서(20)의 입력단(PO0)∼(PO3)으로 인가되도록 하고, 광각용 광센서(S5), (S6), (S7), (S8)의 출력은 각각 아날로그/디지탈 변환기(A/D) (23), (23a), (23b),(23c)를 거쳐서 비교기(24)(24a)를 경우하여 마이크로 프로세서(20)의 입력단(PO4)∼(PO7)으로 인가되도록 하고, 자동(AUTO)/수동(MAN)절환스위치(SW1)의 선택신호와 동쪽(+X), 서쪽(+X), 남쪽(-Y) 또는 북쪽(+Y)으로 회전시키기 위한 선택스위치(SW2),(SW3),(SW4),(SE5)에 의한 신호는 상기의 마이크로 프로세서(20)의 입력단(P10)∼(P15)으로 인가되도록 하고, 상기 마이크로 프로세서(20)의 입출력단자(AD0)∼(AD7)에 출력단자(O0∼O7)가 연결되고 3상태 래치(25)를 경유하여 입력단자(A0)∼(A7)가 연결된 프로그램메모리(26)에서는 입출력단자(AD8)∼(AD14),(AD15)에서 입력단(A8)∼(A14) 및 칩인에이블단자(CE)로 입력되는 선택신호와 마이크로 프로세서(20)의 읽기단자(RD)에서 출력 인에이블단자(OE)로 입력되는 명령신호에 의해 동작하면서 초기상태, 제어의 순서 및 방법에 따른 정보를 출력하도록 하고, 상기 마이크로 프로세서(20)의 입출력단자(AD0)∼(AD7)에 출력단자(O0)∼(O7)가 연결되고 상기 3상태 래치(25)를 경유하여 입력단자(A0)∼(A7)가 연결된 메모리 (27)에서는 입출력단자(AD8)∼(AD14),(AD15)에서 입력단(A8)∼(A14) 및 칩선택단자(CS)로 직접 또는 인버터(28)를 거쳐 입력되는 선택신호와 마이크로 프로세서(20)의 읽기단자(RD) 및 쓰기단자(WR)에서 출력 인에이블 단자(OE) 및 쓰기 인에이블 단자(WE)로 입력되는 명령에 의해 동작에 필요한 정보를 일시 저장하였다가 출력시키도록 하고, 상기의 3상태 래치(25)는 마이크로 프로세서(20)의 어드레스 래치 인에이블단자(ALE)를 통한 래치신호가 콘트롤단자(C)에 입력되는 상태에 따라 어드레스신호를 선택적으로 출력하도록 하고, 상기 마이크로 프로세서(20)의 고속출력단(HSO0)∼(HSO3)에서 출력되는 펄스신호는 출력버퍼(29)를 거쳐 모터구동부(30)의 수직축 회전모터(31)를 정, 역방향으로 회전시키기 위한 신호(XCW), (XCW), 수평축회전모터(32)를 정, 역방향으로 회전시키기 위한 신호(YCW), (YCCW)를 출력 하여 렌즈체(12)를 태양의 방향으로 정확히 회전시키도록 하고, 수직축 회전모터(31)의 정, 역방향으로의 최대회전각 위치에 설치한 리미트스위치(LS1),(LS2)와, 수평축 회전모터(32)의 정, 역방향으로의 최대 회전각 위치에 설치한 리미트 스위치(LS3),(LS4)로부터 입력되는 접속여부의 신호는 입력버퍼(33)를 통하여 마이크로프로세서(20)의 고속입력단(HS10),(HS12),(HS13)으로 각각 입력되도록 하고, 마이크로 프로세서(20)에서 출력단(P20),(P21)을 통해 선택적으로 출력되는 펄스신호는 출력버퍼(29)를 가지고 포토카플러(PC1), (PC2)를 통해 릴레이(RY1), (RY2)를 온시켜 수직축 회전모터(31)와 수평축 회전모터(32)로 전달되는 전원을 차단하도록 구성됨을 특징으로 하는 태양광 집광기의 광추적장치.
처음 전원을 온시켜 태양광을 추적하도록 하면, 마이크로 프로세서(20)에서 자동/수동절환스위치(SW1)가 자동(AUTO)으로, 전환되었다는 가를 확인하는 단계와, 자동/수동전환스위치(SW1)에 의해 자동모드로 전환되었으면, 고속 출력단(HOS0),(HOS1),(HOS2),(HOS3)중 하나를 통해 펄스신호를 출력하여 렌즈체(1)와 센서체(3),(4)가 모두 수직의 상태가 되도록 하여 초기화 하는 단계와, 다음에 광각용 광센서체(4)의 광센서(S5)∼(S8)에서 입력되는 신호가 기준값 이상이면, 광각용 광센서체(4)의 광각용 광센서(S5)∼(S8)에서 마이크로 프로세서(20)에 입력되는 신호로 동쪽과 서쪽 및 남쪽과 북쪽 광센서(S5,S6),(S7,S8)의 광량의 차이를 체크하는 단계와, 비교기(24)의 체크한 결과 동쪽 광각용 광센서(S5)의 광량이 서쪽 광각용 광센서(S6)의 광량보다 더 큰 경우에는 마이크로 프로세서(20)에서 고속출력단(HSO0)을 통해 펄스신호를 출력하여 출력버퍼(29)를 거쳐 모터구동부(30)의 수직축 회전모터(31)를 정방향(동쪽, +X)으로 회전시키기 위한 신호(XCW)가 출력되도록 하는 단계와, 서쪽 광각용 광센서(S6)의 출력이 더 큰 경우에는 고속출력단(HSO1)을 통해 펄스신호를 출력하여 모터구동부(30)의 수직축 회전모터(31)를 역방향(서쪽,-X)으로 회전시키기 위한 신호(XCCW)가 출력되도록 하는 단계와, 비교기(24a)의 출력을 체크한 결과 남쪽 광각용 광센서(S7)의 광량이 북쪽 광각용 광센서(S8)의 광량보다 더 큰 경우에는 고속출력단(HSO2)을 통해 펄스신호를 출력하여 모터구동부(30)의 수평축 회전모터(32)를 정방향(남쪽,-Y)으로 회전시키기 위한 신호(YCW)가 출력되도록 하는 단계와, 북쪽 광각용 광센서(S8)의 출력이 더 큰 경우에는 고속출력단(HSO3)을 통해 펄스신호를 출력하여 모터구동부(30)의 수직축 구동모터(32)를 역방향(북쪽,+Y)으로 회전시키기 위한 신호(YCCW)가 출력되도록 하는 단계와, 광각용 광센서(S5)∼(S8)에 의해 근사치 추적이 완료되었으면 정밀측정용 광센서체(3)의 광센서(S1)∼(S4)에서 아날로그/디지탈 변환기(21)∼(21c) 및 비교기(22),(22a)를 거쳐 입력되는 신호가 기준값 이상인가를 확인하는 단계와, 정밀측정용 광센서(S1)∼(S4)에서 비교기(22),(22a)를 거쳐 마이크로 프로세서(20)의 입력단(PO0)∼(PO3)으로 입력되는 신호로 광량의 크기를 비교검출하는 단계와, 원형구멍(12)을 통해 입사되는 빛과 그림자로 인해 동쪽 정밀측정용 광센서(S1)의 광량이 서쪽 정밀 측정용 광센서(S2)의 광량 보다 큰 것으로 인식되면 마이크로 프로세서(20)에서 출력되는 펄스신호가 출력버퍼(29)를 거쳐 수직축 회전모터(31)를 역방향(서쪽,+X)으로 회전시키기 위한 신호(XCCW)로 출력되도록 하는 단계와, 서쪽 정밀측정용 광센서(S2)의 광량이 동쪽 정밀측정용 광센서(S1)의 광량 보다 큰 경우에는 마이크로 프로세서(20)에서 출력되는 펄스신호가 수직축 회전모터(S1)를 정방향(동쪽,+X)으로 회전시키기 위한 신호(XCW)로 출력되도록 하는 단계와, 비교기(22a)의 출력을 체크한 결과 남쪽 정밀측정용 광센서(S3)의 광량이 북쪽 정밀 측정용 광센서(S4)의 광량보다 큰 경우에는 마이크로 프로세서(20)에서 출력되는 펄스신호가 출력버퍼(29)를 거쳐 수평축구동모터(32)를 역방향(북쪽,+Y)으로 회전시키기 위한 신호(YCCW)로 출력되도록 하는 단계와, 북쪽 정밀측정용 광센서(S4)의 광량이 남쪽 정밀측정용 광센서(S3)보다 큰 경우에는 마이크로 프로세서(20)에서 출력되는 펄스신호가 츨력버퍼(29)를 거쳐 수평축 구동모터(32)를 정방향(남쪽,-Y)으로 회전시키기 위한 신호(YCW)로 출력되도록 하는 단계와, 상기 광각용 광센서(S5)∼(S8)와 정밀측정용 광센서(S1)∼(S4)의 출력이 기준값 이하이고 경과한 시간이 수분 이상이면 현상태에서 대기하는 대기모드가 되도록 하는 단계와, 경과한 시간이 3시간 이상이면 단계 102의 초기화 상태로 환원되도록 하는 단계와, 사용자가 자동/수동전환 스위치(SW1) 를 수동(Man)으로 전환하였다면, 스위치(SW2)∼(SW5)중 어느 하나가 온되었는가를 입력단(P10)∼(P15)을 통하여 인식하고, 스위치(SW2)∼(SW5)의 입력이 있으면 동쪽(-X), 서쪽(-X), 남쪽(-Y) 또는 북쪽(+Y)으로 수직축 회전모터(31)나 수평축 회전모터(32)를 정방향/역방향으로 회전시키기 위한 신호(XCW,XCCW,YCW,YCCW)를 선택적으로 출력되도록 하는 단계와, 그리고 수직축 회전모터(31)와 수평축 회전모터(32)가 회전하는 중에 리미트 스위치(LS1),(LS2),(LS3),(LS4)중 하나가 접속되었는가를 고속입력단(HS10),(HSI1),(HSI2),(HSI3)을 통하여 인식하면 출력단(P24),(P21)을 통해 릴레이(RY1),(RY2) 중 어느 하나를 구동시켜 상기의 수직축 회전모터(31) 또는 수평축 회전모터(32)로 공급되는 전원이 차단되도록 하는 단계들에 의해 수행됨을 특징으로 하는 태양광 집광기의 광추적방법.
제2항에 있어서, 마이크로 프로세서(20)에서 수직축 회전모터(31)와 수평축 회전모터(32)로 출력되는 펄스신호(XCW),(XCCW),(YCW),(YCCW)는 비교기(22),(22a),(24),(24a)의 출력이 "0"의 값이 되도록 하여 모터구동부(30)에서 1 : 160으로 감속되도록 한 태양광 집광기의 광추적방볍.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.