WO2021100460A1

WO2021100460A1 - 太陽光発電装置及び太陽光発電システム

Info

Publication number: WO2021100460A1
Application number: PCT/JP2020/041147
Authority: WO
Inventors: 岩崎　孝; 弘津　研一; 宏治森; 山本　誠司; 鍛平山; 弓翔藥師
Original assignee: 住友電気工業株式会社
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2021-05-27

Abstract

本開示の太陽光発電装置は、基盤面上に設けられた四角形の太陽光発電パネル（２）と、四角形の四辺のうち互いに対向する二辺のいずれか一方側を基軸として太陽光発電パネル（２）を回動させる第１駆動機構と、二辺と直交する方向に互いに対向する他の二辺のいずれか一方側を基軸として太陽光発電パネル（２）を回動させる第２駆動機構と、ＧＰＳ受信機と、ＧＰＳ受信機による位置情報及び時刻情報に基づいて太陽の位置を算出し、太陽光発電パネル（２）が太陽を追尾するよう第１駆動機構及び第２駆動機構を制御する制御部と、を備えている。

Description

太陽光発電装置及び太陽光発電システム

　本開示は太陽光発電装置及び太陽光発電システムに関する。
　本出願は、２０１９年１１月１８日出願の日本出願第２０１９－２０７９０５号、及び、２０２０年３月２３日出願の日本出願第２０２０－０５１１０６号に基づく優先権を主張し、前記２件の日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

　太陽光発電装置を、移動できる装置として、例えば自然災害が発生し停電したときの非常用電源として活用することが提案されている（例えば特許文献１参照。）。
　また、電気自動車の普及に伴い、太陽光発電システムをボディに搭載した自動車についても検討されている（例えば非特許文献１参照。）。

実用新案登録第３２０１９２０号

「太陽光発電システム搭載自動車の取得日射量に関する予備的検討」国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、平成３１年（２０１９年）４月

　本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は請求の範囲によって定められるものである。

　（太陽光発電装置）
　本開示の太陽光発電装置は、
　基盤面上に設けられた四角形の太陽光発電パネルと、
　前記四角形の四辺のうち互いに対向する二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第１駆動機構と、
　前記二辺と直交する方向に互いに対向する他の二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第２駆動機構と、
　ＧＰＳ受信機と、
　前記ＧＰＳ受信機による位置情報及び時刻情報に基づいて太陽の位置を算出し、前記太陽光発電パネルが太陽を追尾するよう前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構を制御する制御部と、
　を備えている。
　なお、ここでいう「四角形」は、幾何学的に厳密に四角形でなくてもよい。例えば四隅が丸くなっているとしても、上記のような４辺を含む形態であれば四角形である。また、輪郭の最大寸法として四角形であることを意図しており、辺の中に凹んだ部分があってもよい。

　（太陽光発電システム）
　また、本開示は、複数の太陽光発電装置が互いに近接した状態で集合した太陽光発電システムであって、前記太陽光発電装置は、
　基盤面上に設けられた四角形の太陽光発電パネルと、
　前記四角形の四辺のうち互いに対向する二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第１駆動機構と、
　前記二辺と直交する方向に互いに対向する他の二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第２駆動機構と、
　前記太陽光発電パネルが太陽を追尾するよう前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構を制御する制御部と、を備え、
　前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構の少なくとも一方は、前記太陽光発電パネルを回動させる際の前記基軸を平行にスライドさせるスライド機構を含む、
　太陽光発電システムである。

図１は、自動車の屋根に載せた太陽光発電パネルの一例を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係る太陽光発電装置における太陽光発電パネルの動きを概念的に示す斜視図である。図３は、太陽光発電パネルをどのようにして回動させるかの一例を概念的に示す斜視図である。図４は、回動の２段積み構成による太陽追尾の原理を説明する概略図である。図５は、図３におけるＶ矢視に相当する図である。図６は、図３におけるＶＩ矢視に相当する図である。図７は、図５の状態からの太陽光発電パネルの回動の仕方の一例を示す図である。図８は、太陽光発電パネルを鉛直に立てた状態を示す図である。図９は、図５の状態と比較して、リニアアクチュエータの基端側が左右反対側へ移動した状態を示す図である。図１０は、図９の状態からの太陽光発電パネルの回動の仕方の他の例を示す図である。図１１は、太陽光発電パネルを鉛直に立てた状態を示す図である。図１２は、図６の状態からの太陽光発電パネルの回動の仕方の一例を示す図である。図１３は、太陽光発電パネルを鉛直に立てた状態を示す図である。図１４は、図６の状態と比較して、リニアアクチュエータの基端側が左右反対側へ移動した状態を示す図である。図１５は、図１４の状態からの太陽光発電パネルの回動の仕方の他の例を示す図である。図１６は、太陽光発電パネルを鉛直に立てた状態を示す図である。図１７は、自動車に搭載される太陽光発電装置のブロック図である。図１８は、第２実施形態における駆動機構に付加された基軸のスライド機構による太陽光発電パネルの動きを概念的に示す斜視図である。図１９は、基軸のスライド機構を有する駆動機構による太陽追尾の原理の一部を示す概略図である。図２０は、基軸のスライド機構を有する駆動機構が太陽光発電パネルをどのようにして回動させるかの一例を概念的に示す斜視図である。図２１は、第２駆動機構による太陽光発電パネルの動きを説明する図である。図２２は、昼間に駐車中の自動車の屋根に乗せた太陽光発電パネルの姿勢の一例を示す平面図である。図２３は、第２の実施形態による太陽光発電装置に関して、昼間に駐車中の自動車の屋根に乗せた太陽光発電パネルの姿勢の一例を示す平面図である。図２４は、太陽に対して太陽光発電パネルが複数列で並んでいる太陽光発電システムの概略側面図である。図２５は、密集して設置された例えば４基の太陽光発電パネルが水平な姿勢になっているときに真上から見た状態を示す平面図である。図２６は、４基の太陽光発電パネルが、回動の基軸のスライド動作を活用しながら、太陽に正対している状態を真上から見た図である。図２７は、太陽に対して前列、後列にある太陽光発電パネルが、回動の基軸のスライド動作を活用しながら、互いにできるだけ距離をとるように離れて太陽に正対している状態を真上から見た図である。図２８は、水平ではなく傾いている基盤面に設置され、かつ、太陽に対して太陽光発電パネルが複数列で並んでいる太陽光発電システムの概略側面図である。図２９は、図２８と同様に傾いている基盤面に設置され、かつ、太陽に対して太陽光発電パネルが複数列で並んでいる太陽光発電システムの概略側面図である。図３０は、集光型の太陽光発電モジュールの一例を示す斜視図である。図３１は、モジュールの分解斜視図である。図３２は、モジュールを構成する光学系の基本構成としての光学ユニットの一例を示す断面図である。図３３は、一例として、太陽光の入射角が大きく、フレネルレンズにより収束させられた光が、遮蔽板の開口を通過せず、太陽電池に当たっている状態を示す断面図である。図３４は、集光型の太陽光発電装置のみならず、太陽電池も併せて搭載した場合の、電気系統のブロック図の一例である。

　［本開示が解決しようとする課題］
　自動車のボディに搭載できる太陽電池の面積は限られているため、発電量が少ない。しかし、車幅からはみでるような搭載をすることはできない。また、太陽光の入射角が大きいと、発電効率も上がらない。
　かかる課題に鑑み、本発明は、自動車その他の移動体にも搭載でき、発電量を増大できる太陽光発電装置及び太陽光発電システムを提供することを目的とする。

　［本開示の効果］

　本開示によれば、移動体にも搭載でき、発電量を増大できる太陽光発電装置及び太陽光発電システムを提供することができる。

　［本開示の実施形態の説明］
　本開示の実施形態には、その要旨として、少なくとも以下のものが含まれる。

　（１）本開示の太陽光発電装置は、基盤面上に設けられた四角形の太陽光発電パネルと、前記四角形の四辺のうち互いに対向する二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第１駆動機構と、前記二辺と直交する方向に互いに対向する他の二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第２駆動機構と、ＧＰＳ受信機と、前記ＧＰＳ受信機による位置情報及び時刻情報に基づいて太陽の位置を算出し、前記太陽光発電パネルが太陽を追尾するよう前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構を制御する制御部と、を備えている。

　上記のように構成された太陽光発電装置では、仮に、第１駆動機構及び第２駆動機構のいずれか一方が単独で回動すると、共に仰角を変化させる回動となる。しかしながら、一方が回動によって仰角を０度より大きく９０度より小さい範囲で変化させつつ他方が回動すると、他方は方位角を変化させることができる。こうして、太陽光発電パネルは仰角及び方位角を変化させ、太陽を追尾することができる。太陽光発電パネルの全面を、その中心で支持するのではなく、片側の辺を基軸として傾ける回動が基本動作となっており、そのため、太陽光発電パネルを複数の支持箇所で支持した状態で太陽を追尾することができる。従って、第１駆動機構及び第２駆動機構には、頑丈な支持強度を容易に確保することができる。このような太陽光発電装置は、自動車その他の移動体にも搭載でき、太陽を追尾することにより発電量を増大できる。

　（２）前記（１）の太陽光発電装置において、前記太陽光発電パネルは移動体に搭載されており、前記基盤面は、停止した状態での前記移動体の屋根又は荷台であり、前記基盤面の水平面からの傾きを検出する傾きセンサを備えている、という構成であってもよい。
　太陽光発電装置は移動体に搭載して使用することができる。移動体の場合、基盤面が水平とは限らないので、傾きセンサにより傾きを検出して、仰角及び方位角を補正することができる。

　（３）前記（１）又は（２）の太陽光発電装置において、例えば、前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構の一方は他方の上に乗っている、という構成であってもよい。
　この場合、下にある一方は、仰角の変化を生じさせる。上に乗っている他方は、下にある一方との協働動作で、方位角の変化を生じさせることができる。

　（４）前記（３）の太陽光発電装置において、前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構のうち、少なくとも上に乗っている方は、前記基軸を、対向する辺に交代可能である。
　この場合、回動の途中で基軸を交代させれば、１８０度の範囲で方位角を提供することができる。

　（５）前記（１）から（４）のいずれかに記載の太陽光発電装置において、前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構の各々は、例えば、伸縮することにより前記太陽光発電パネルを回動させるリニアアクチュエータを備えている。
　この場合、高価な軸ドライブを使用せず、安価なアクチュエータにより第１駆動機構及び第２駆動機構を構成することができる。

　（６）前記（１）から（５）のいずれかに記載の太陽光発電装置において、前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構の少なくとも一方は、前記太陽光発電パネルを回動させる際の前記基軸を平行にスライドさせるスライド機構を含むことが好ましい。
　この場合、太陽光発電パネルを所望の空間内又は制限された空間内で回動させることができ、周囲へのはみ出しや隣接物との干渉を抑制することができる。

　（７）前記（１）から（６）のいずれかに記載の太陽光発電装置において、前記太陽光発電パネルは、太陽光を集光して発電する集光型太陽光発電パネルであってもよい。
　この場合、太陽光発電パネルの面積あたりの発電量に関して、結晶シリコン型より高い発電量を得ることができる。

　（８）一方、開示するのは、複数の太陽光発電装置が互いに近接した状態で集合した太陽光発電システムであって、前記太陽光発電装置は、基盤面上に設けられた四角形の太陽光発電パネルと、前記四角形の四辺のうち互いに対向する二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第１駆動機構と、前記二辺と直交する方向に互いに対向する他の二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第２駆動機構と、前記太陽光発電パネルが太陽を追尾するよう前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構を制御する制御部と、を備え、前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構の少なくとも一方は、前記太陽光発電パネルを回動させる際の前記基軸を平行にスライドさせるスライド機構を含む、太陽光発電システムである。

　上記のように構成された太陽光発電システムでは、仮に、第１駆動機構及び第２駆動機構のいずれか一方が単独で回動すると、共に仰角を変化させる回動となる。しかしながら、一方が回動によって仰角を０度より大きく９０度より小さい範囲で変化させつつ他方が回動すると、他方は方位角を変化させることができる。こうして、太陽光発電パネルは仰角及び方位角を変化させ、太陽を追尾することができる。太陽光発電パネルの全面を、その中心で支持するのではなく、片側の辺を基軸として傾ける回動が基本動作となっており、そのため、太陽光発電パネルを複数の支持箇所で支持した状態で太陽を追尾することができる。従って、第１駆動機構及び第２駆動機構には、頑丈な支持強度を容易に確保することができる。

　そして、スライド機構により、太陽光発電パネルを所望の空間内で回動させることができ、太陽に対して前列にある他の太陽光発電パネルの影が後列の太陽光発電パネルにかかることを抑制し、影ができることによる発電量の低下を抑制することができる。

　（９）前記（８）の太陽光発電システムにおいて、前記太陽光発電パネルは、太陽光を集光して発電する集光型太陽光発電パネルであってもよい。
　この場合、太陽光発電パネルの面積あたりの発電量に関して、結晶シリコン型より高い発電量を得ることができる。

　（１０）前記（８）又は（９）の太陽光発電システムにおいて、例えば、前記太陽光発電パネルの荷重は、前記基盤面の全面又は複数箇所で支えられている。
　この場合、荷重が分散されるので、機械的強度の確保が容易である。

　（１１）前記（１）から（７）のいずれかの太陽光発電装置において、前記太陽光発電パネルは、太陽光発電モジュールの集合体であって、当該太陽光発電モジュールは、筐体と、前記筐体に取り付けられ、太陽光を集光する集光部と、前記筐体に取り付けられ、集光光を受けて発電する受光部と、前記集光部の光軸方向において、前記集光部と前記受光部との間に存在し、太陽と正対する前記集光部により収束する太陽光を通過させる開口を有する遮蔽板と、前記遮蔽板の、前記集光部に対向する表面に設けられた太陽電池と、を備えるものであってもよい。
　この場合、集光部を通過して収束する光が、開口を通過しない場合でも、太陽電池により発電を行うことができる。また、集光部を通過して収束する光が、開口を通過する場合でも、散乱光による発電を行うことができる。

　（１２）同様に、前記（８）から（１０）のいずれかの太陽光発電装置において、前記太陽光発電パネルは、太陽光発電モジュールの集合体であって、当該太陽光発電モジュールは、筐体と、前記筐体に取り付けられ、太陽光を集光する集光部と、前記筐体に取り付けられ、集光光を受けて発電する受光部と、前記集光部の光軸方向において、前記集光部と前記受光部との間に存在し、太陽と正対する前記集光部により収束する太陽光を通過させる開口を有する遮蔽板と、前記遮蔽板の、前記集光部に対向する表面に設けられた太陽電池と、を備えるものであってもよい。
　この場合も、集光部を通過して収束する光が、開口を通過しない場合でも、太陽電池により発電を行うことができる。また、集光部を通過して収束する光が、開口を通過する場合でも、散乱光による発電を行うことができる。

　［本開示の実施形態の詳細］
　以下、本開示の実施形態に係る太陽光発電装置の具体例について、図面を参照して説明する。

　＜第１実施形態＞
　《外観の一例》
　図１は、自動車１の屋根１ｒに載せた太陽光発電パネル２の一例を示す斜視図である。なお、太陽光発電パネル２の形態は、略図であり、形状及び寸法は概略イメージを示す程度のものである。自動車１は例えば電気自動車であり、太陽光発電パネル２の出力を用いて充電可能である。充電は、自動車１を駐車した状態で行われる。なお、駐車場所は屋外で、日当たりが確保できる場所とする。

　太陽光発電パネル２は、後述するが、姿勢を起こして太陽を追尾する動作を行うことができる。自動車１の走行時には、空力特性を妨げないよう、図示のように低く畳まれた状態となっている。自動車１を真上から見た場合、太陽光発電パネル２は車幅より外へ出ることはない。なお、図１のような取り付け方のほか、自動車１の屋根に埋め込むように太陽光発電パネル２を取り付けることも可能である。

　《基本的な考え方》
　図２は、第１実施形態に係る太陽光発電装置における太陽光発電パネル２の動きを概念的に示す斜視図である。四角形の太陽光発電パネル２の四辺のうち、互いに対向する二辺を辺２ａ，２ｂ、当該二辺２ａ，２ｂと直交する二辺を辺２ｃ，２ｄとする。例えば自動車１が東西に平行に駐車しているとすると、基盤面としての屋根１ｒに対して太陽光発電パネル２は、（ａ）に示すように、辺２ａを基軸として回動し、仰角θ１を成すことができる。また、（ｂ）に示すように、反対側の辺２ｂを基軸として回動し、仰角θ１を成すことができる。さらに、（ｃ）に示すように、辺２ｃを基軸として回動し、仰角θ２を成すことができる。また、（ｄ）に示すように、その反対側の辺２ｄを基軸として回動し、仰角θ２を成すことができる。

　太陽光発電パネル２の基本的な動きは上記４パターンである。すなわち、太陽光発電パネル２は、４辺のいずれか１つ又はその近傍の平行な線を基軸として仰角を成す回動が可能である。仰角θ１，θ２は、０度から９０度の範囲の値をとることができる。

　図３は、太陽光発電パネル２をどのようにして回動させるかの一例を概念的に示す斜視図である。なお、説明の便宜上、太陽光発電パネル２は正方形であるものとして説明する（以下同様）。また、図は、見やすくするために高さ方向には大きめに描いているが、実際は、高さ方向にはなるべく薄くすることが好ましい。

　図において、太陽光発電パネル２を直接支える第１駆動機構３は、底辺の枠組みと縦の支柱とによる支持基部３ａと、一対のリニアアクチュエータ３ｂとを備えている。リニアアクチュエータ３ｂの両端の丸印のうち、黒丸は固定端を表し、白丸はスライド部を表している。第１駆動機構３を直接支えることにより太陽光発電パネル２を間接的に支える第２駆動機構４は、底辺の枠組みと縦の支柱とによる支持基部４ａと、一対のリニアアクチュエータ４ｂとを備えている。リニアアクチュエータ４ｂの両端の丸印のうち、黒丸は固定端を表し、白丸はスライド部を表している。

　第１駆動機構３は、リニアアクチュエータ３ｂの伸縮によって太陽光発電パネル２を回動させる。この回動は、辺２ａ側又は辺２ｂ側が基軸となる。第２駆動機構４は、リニアアクチュエータ４ｂの伸縮によって第１駆動機構３を回動させ間接的に太陽光発電パネル２を回動させる。この回動は、辺２ｃ側又は辺２ｄ側が基軸となる。第１駆動機構３による回動を「上段の回動」、第２駆動機構４による回動を「下段の回動」と呼ぶとすれば、互いに９０度異なる方向への上段及び下段の、回動の２段積み構成により、太陽光発電パネル２を、任意の仰角及び方位角に向けることができる。

　言い換えれば、第１駆動機構３及び第２駆動機構４の一方は他方の上に乗っている、という関係にある。
　この場合、下にある一方は、仰角の変化を生じさせる。上に乗っている他方は、下にある一方との協働動作で、方位角の変化を生じさせることができる。

　《太陽追尾の一例》
　図４は、回動の２段積み構成による太陽追尾の原理を説明する概略図である。例えば北半球で、図示の東西南北の方向とし、地平線まで太陽を遮る山や建物がないとすると、日の出における太陽光発電パネル２は、（ａ）に示すように、鉛直に立ち（仰角０度）東を向いている。日の出後の太陽は、高度を上げながら、南寄りに西へ向かって移動していく。太陽光発電パネル２は（ｂ）、（ｃ）に示すように、太陽光発電パネル２に対する上段の回動と下段の回動とにより、仰角及び方位角を変化させ、太陽を追尾する。なお、太陽光発電パネル２のハッチングは裏面を表し、格子は表面（受光面）を表している。

　太陽が南中すると、太陽光発電パネル２は、例えば（ｄ）の状態となる。このとき上段は回動角０度で、下段のみが回動している。（ｄ）の時点で、太陽光発電パネル２の回動の基軸は、辺２ｃ側から辺２ｄ側に交代する。このように途中で基軸を交代させれば、１８０度の範囲で方位角を提供することができる。交代後の（ｅ）の状態から、太陽は南中から西に向かっていくので、太陽光発電パネル２は（ｆ）、（ｇ）に示すように、太陽光発電パネル２に対する上段の回動と下段の回動とにより、仰角及び方位角を変化させ、太陽を追尾する。日没前の太陽光発電パネル２は、（ｈ）に示すように、鉛直に立ち（仰角０度）西を向いている。

　以上のように、回動の２段積み構成により太陽の追尾が可能である。但し、自動車１の駐車の仕方や時刻により、太陽光発電パネル２が、どの姿勢から太陽の追尾を開始するかは異なってくる。

　《具体的な構造の例示》
　次に、図３の構成を、より具体的に説明する。
　図５は、図３におけるＶ矢視に相当する図である。図４において、リニアアクチュエータ３ｂの先端は太陽光発電パネル２の側面とピン３ｃを介して接続されている。リニアアクチュエータ３ｂの基端はピン３ｄを介してスライダ３ｅと接続されている。スライダ３ｅは、リニアアクチュエータ３ｂ自身がこれを動かすことによって、支持基部３ａの底辺上を図の左右方向にスライド可能である。

　第１駆動機構３と第２駆動機構４とは、２段積み構造になっている。支持基部３ａの縦柱部分の上端と、太陽光発電パネル２とは、ヒンジ３ｆ，３ｇを用いて接続されている。なお、ヒンジ３ｆ，３ｇは、クロスのマーク「＋」で簡略に示している。ヒンジ３ｆ，３ｇは、回転中心となることができるとともに、互いの着脱も可能である。このようなヒンジ３ｆ，３ｇは、例えば冷蔵庫の、左右どちらにも開ける扉のヒンジ構造として、よく知られている技術である。

　図６は、図３におけるＶＩ矢視に相当する図である。また、図６のＶ矢視に相当する図が図５である。図６において、リニアアクチュエータ４ｂの先端は第１駆動機構３の支持基部３ａの側面とピン４ｃを介して接続されている。リニアアクチュエータ４ｂの基端はピン４ｄを介してスライダ４ｅと接続されている。スライダ４ｅは、支持基部４ａの底辺上を図の左右方向にスライド可能である。支持基部４ａの縦柱部分の上端と、第１駆動機構３の支持基部３ａとは、ヒンジ４ｆ，４ｇを用いて接続されている。なお、ヒンジ４ｆ，４ｇは、クロスのマーク「＋」で簡略に示している。ヒンジ４ｆ，４ｇは、回転中心となることができるとともに、互いの着脱も可能である。

　図７は、図５の状態からの太陽光発電パネル２の回動の仕方の一例を示す図である。図５の状態からリニアアクチュエータ３ｂを伸長動作させると、ヒンジ３ｇが外れ、ヒンジ３ｆが支点となって太陽光発電パネル２が時計回り方向に回動する。その後、リニアアクチュエータ３ｂは、必要に応じてスライダ３ｅを動かしながら伸長動作し、図７の状態に至る。リニアアクチュエータ３ｂをさらに伸長動作させれば、図８の状態となり、太陽光発電パネル２を鉛直に立てることができる。

　図９は、図５の状態と比較して、リニアアクチュエータ３ｂの基端側が左右反対側へ移動した状態を示す図である。

　図１０は、図９の状態からの太陽光発電パネル２の回動の仕方の他の例を示す図である。図９の状態からリニアアクチュエータ３ｂを伸長動作させると、ヒンジ３ｆが外れ、ヒンジ３ｇが支点となって太陽光発電パネル２が反時計回り方向に回動する。その後、リニアアクチュエータ３ｂは、必要に応じてスライダ３ｅを動かしながら伸長動作し、図１０の状態に至る。リニアアクチュエータ３ｂをさらに伸長動作させれば、図１１の状態となり、太陽光発電パネル２を鉛直に立てることができる。

　図１２は、図６の状態からの太陽光発電パネル２の回動の仕方の一例を示す図である。図６の状態からリニアアクチュエータ４ｂを伸長動作させると、ヒンジ４ｇが外れ、ヒンジ４ｆが支点となって、第１駆動機構３ごと、太陽光発電パネル２が時計回り方向に回動する。その後、リニアアクチュエータ４ｂは、必要に応じてスライダ４ｅを動かしながら伸長動作し、図１２の状態に至る。リニアアクチュエータ４ｂをさらに伸長動作させれば、図１３の状態となり、太陽光発電パネル２を鉛直に立てることができる。

　図１４は、図６の状態と比較して、リニアアクチュエータ３ｂの基端側が左右反対側へ移動した状態を示す図である。

　図１５は、図１４の状態からの太陽光発電パネル２の回動の仕方の他の例を示す図である。図１４の状態からリニアアクチュエータ４ｂを伸長動作させると、ヒンジ４ｆが外れ、ヒンジ４ｇが支点となって、第１駆動機構３ごと、太陽光発電パネル２が反時計回り方向に回動する。その後、リニアアクチュエータ４ｂは、必要に応じてスライダ４ｅを動かしながら伸長動作し、図１５の状態に至る。リニアアクチュエータ４ｂをさらに伸長動作させれば、図１６の状態となり、太陽光発電パネル２を鉛直に立てることができる。

　なお、太陽光発電パネル２を回動させる駆動源としてリニアアクチュエータを使用することで、高価な軸ドライブを使用せず、安価なアクチュエータにより第１駆動機構３及び第２駆動機構４を構成することができる。

　《ブロック図の例示》
　図１７は、自動車１に搭載される太陽光発電装置１００のブロック図である。太陽光発電パネル２は、第１駆動機構３及び第２駆動機構４によって仰角及び方位角の方向に駆動され、太陽を追尾することができる。第１駆動機構３及び第２駆動機構４は、制御部５の指令に基づいて動作する。制御部５は、例えばコンピュータを含み、コンピュータがソフトウェア（コンピュータプログラム）を実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアは、制御部の記憶装置（図示せず。）に格納される。

　ＧＰＳ受信機６は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）からの信号に基づいて、太陽光発電装置１００の位置情報（緯度、経度、高度）及び時刻情報（年月日も含む。）を取得する。取得した情報は制御部５に送られる。また、自動車１は、水平な場所に駐車するとは限らないので、太陽光発電パネル２の基盤面も水平とは限らない。そこで、傾きセンサ（水準器内蔵）７から傾きの情報が制御部５に送られる。制御部５は、傾きセンサ７から送られてくる傾き情報に基づいて、仰角及び方位角を補正することができる。

　太陽光発電パネル２の発電出力に対しては、電力変換部（ＤＣ／ＤＣコンバータ）８によりＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｏｉｎｔ　Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御が行われる。充電制御部９は、電力変換部８の出力に基づいて定電流制御及び定電圧制御を行い、バッテリ１０を充電する。このようにして、バッテリ１０を、自動車１の駐車中に、ドライバの作業に依存することなく充電することができる。

　《その他の設置対象》
　なお、上記実施形態は自動車（乗用車）１の屋根１ｒに搭載される太陽光発電装置１００について説明したが、トラックの荷台に搭載することもできる。また、バッテリフォークリフト等の産業用車両にも搭載可能である。さらに、自動車以外の移動体にも搭載可能である。例えば、電車、船舶等にも搭載可能である。
　なお、移動体に限らず、上述のような構成を持つ、固定設置の太陽光発電装置１００とすることも可能である。固定設置の場合には、ＧＰＳ受信機６を省略して、予めわかっている緯度及び経度と、日時の情報に基づいて、制御部５が第１駆動機構３及び第２駆動機構４を動作させるようにしてもよい。

　＜第２実施形態＞
　次に、上述の第１駆動機構３及び第２駆動機構４に機能を付加した第２実施形態に係る太陽光発電装置における駆動機構について説明する。当該駆動機構も、図２に示した基本的な考え方に基づいている点は同じである。すなわち、太陽光発電パネル２の四角形の四辺のうち互いに対向する二辺のいずれか一方側を基軸として太陽光発電パネル２を回動させる第１駆動機構３、及び、上記二辺と直交する方向に互いに対向する他の二辺のいずれか一方側を基軸として太陽光発電パネル２を回動させる第２駆動機構４、が存在する。この構成に、さらに機能を付加する。

　《機能付加の基本的な考え方》
　図１８は、第２実施形態における駆動機構に付加された基軸のスライド機構による太陽光発電パネル２の動きを概念的に示す斜視図である。図１８の（ａ’），（ｄ’）は、それぞれ、図２の（ａ），（ｄ）に対応する図である。

　図１８において、基盤面１ｒに対して太陽光発電パネル２は、（ａ’）に示すように、辺２ａを基軸として回動し、仰角θ１を成すことができる。図示しないが、逆に、反対側の辺２ｂを基軸として回動し、仰角θ１を成すことができる。さらに、（ｄ’）に示すように、辺２ｄを基軸として回動し、仰角θ２を成すことができる。また、図示しないが、反対側の辺２ｃを基軸として回動し、仰角θ２を成すことができる。仰角θ１，θ２は、０から９０度までの範囲内の任意の角度とすることができる。

　図１８の（ａ’）において、基軸としての辺２ａは、図２の（ａ）との比較により明らかなように、この図の例では、図の北方向へ平行にスライドしている。また、図１８の（ｄ’）において、基軸としての辺２ｄは、図２の（ｄ）との比較により明らかなように、この図の例では、図の東方向へ平行にスライドしている。実際には、太陽光発電パネル２と基盤面１ｒとの間に介在する駆動機構を用いて、太陽光発電パネル２の姿勢を、２基軸回動で滑らかに変化させることができる。

　《太陽追尾の一例》
　図１９は、基軸のスライド機構を有する駆動機構による太陽追尾の原理の一部を示す概略図である。図１９における左側の（ｃ）及び（ｇ）は、それぞれ、図４における（ｃ）及び（ｇ）を引き写した図である。上述のスライド機構を用いると、（ｃ）及び（ｇ）は、それぞれ、太陽光発電パネル２の太陽に正対する姿勢を変えることなく、右側の（ｃ’）及び（ｇ’）とすることができる。なお、図４におけるその他の姿勢に関してもスライド機構を用いることができる。

　《具体的な構造の例示》
　図２０は、基軸のスライド機構を有する駆動機構が太陽光発電パネル２をどのようにして回動させるかの一例を概念的に示す斜視図である。なお、ここでも説明の便宜上、太陽光発電パネル２は正方形であるものとして説明する。また、図は、見やすくするために高さ方向には大きめに描いているが、実際は、高さ方向にはなるべく薄くすることが好ましい。

　図において、太陽光発電パネル２を直接支える上段の第１駆動機構３は、例えば金属パイプを用いて図の太線で示すような立体形状を構成した枠体３ｈと、一対のリニアアクチュエータ３ｂとを備えている。リニアアクチュエータ３ｂの両端の丸印のうち、黒丸は固定端を表し、白丸はスライド部を表している。下段の第２駆動機構４は、第１駆動機構３と同様に例えば金属パイプを用いて図の太線で示すような立体形状を構成した枠体４ｈと、一対のリニアアクチュエータ４ｂとを備えている。リニアアクチュエータ４ｂの両端の丸印のうち、黒丸は固定端を表し、白丸はスライド部を表している。

　第１駆動機構３は、リニアアクチュエータ３ｂの伸縮によって太陽光発電パネル２を回動させる。この回動は、辺２ａ側又は辺２ｂ側が基軸となる。第２駆動機構４は、リニアアクチュエータ４ｂの伸縮によって第１駆動機構３及び太陽光発電パネル２を回動させる。この回動は、辺２ｃ側又は辺２ｄ側が基軸となる。第１駆動機構３による回動を「上段の回動」、第２駆動機構４による回動を「下段の回動」と呼ぶとすれば、互いに９０度異なる方向への上段及び下段の、回動の２段積み構成により、太陽光発電パネル２を、任意の仰角及び方位角に向けることができる。

　図中の、×記号又は、○の中に×がある記号で示しているのはヒンジ３ｆ，３ｇ，４ｆ，４ｇである。ヒンジ３ｆ，３ｇ，４ｆ，４ｇは、第１実施形態と同様に、回動支点となることができるほか、外れることも可能である。ヒンジ３ｇ側が先に外れると、ヒンジ３ｆ側が支点となって太陽光発電パネル２が回動する。ヒンジ３ｆ側が先に外れると、ヒンジ３ｇ側が支点となって太陽光発電パネル２が回動する。同様に、ヒンジ４ｇ側が先に外れると、ヒンジ４ｆ側が支点となって太陽光発電パネル２が回動する。ヒンジ４ｆ側が先に外れると、ヒンジ４ｇ側が支点となって太陽光発電パネル２が回動する。なお、ここでは、太陽光発電パネル２が上段の枠体３ｈの上に載っているように描いているが、例えばヒンジ３ｆ，３ｇを枠体３ｈの内側に取り付けて、太陽光発電パネル２が第１駆動機構３の鉛直方向の厚さ寸法内に収まるように構成することが可能である。

　さらに、○の中に×がある記号で示しているヒンジ４ｆ，４ｇは、外れない状態でスライド動作することができるスライド機構ＳＬでもある。なお、スライド動作するヒンジは、枠体３ｈの形態によってはヒンジ３ｆ，３ｇであってもよいし、全てのヒンジ３ｆ，３ｇ，４ｆ，４ｇがスライド動作可能であってもよい。要するに、上段側のヒンジ３ｆ，３ｇ及び下段側のヒンジ４ｆ，４ｇのうち、少なくとも一方の段のヒンジ又はその取付部が、スライド動作可能であればよい。ここでは、以下、下段側のヒンジ４ｆ，４ｇがスライド動作できるスライド機構ＳＬである構成について説明する。

　図２１の（ａ）は、図２０におけるＸＸＩ矢視図の簡略図である。（ａ）に示す状態からリニアアクチュエータ４ｂを伸長動作させると、左側のヒンジ４ｇが先に外れ、（ｂ）に示すように、上段の第１駆動機構３が起き上がるように回動する。右側のヒンジ４ｆは外れずにヒンジ機能を果たしたまま、少し左へスライドする。（ｂ）に示す状態からリニアアクチュエータ４ｂの下端側を左へスライドさせ、かつ、さらに伸長動作させると、（ｃ）に示すように、上段の第１駆動機構３がさらに起立方向へ回動し、ヒンジ４ｆは、さらに左へスライドする

　次に、（ｃ）に示す状態からリニアアクチュエータ４ｂをさらに伸長動作及び左へスライドさせると、（ｄ）に示すように、上段の第１駆動機構３がさらに起立方向へ回動し、ヒンジ４ｆは、さらに左へスライドする。このとき、上段の第１駆動機構３及び太陽光発電パネル２は、全体的に大きく左へ寄せられた状態となる。

　上記のように、第２実施形態の駆動機構を用いると、太陽光発電パネル２の回動の基軸側をスライドさせることで、太陽光発電パネル２を、第２駆動機構４の端部で回動するのではなく、内側の任意の位置まで引き寄せて回動させることができる。

　図２２は、昼間に駐車中の自動車１の屋根に乗せた太陽光発電パネル２の姿勢の一例を示す平面図である。図４に動作の概要を示した第１実施形態の太陽光発電装置の場合には、姿勢によっては、ドアミラーを含む最大車幅Ｗより外側へ、太陽光発電パネル２がはみ出す場合がある。自動車がユーザーの自宅の敷地内に駐車されていれば、はみ出しても特に問題は無い。しかし、現実には、特に外国では、道路に駐車することが慣習的に行われ、特にそれ自体は規制の対象にならない場合もある。このような場合でも、車幅より太陽光発電パネル２の一部がはみ出すことは、好ましくない。このような場合に、第２の実施形態による太陽光発電装置は、好適である。

　図２３は、昼間に駐車中の自動車１の屋根に乗せた太陽光発電パネル２の姿勢の一例を示す平面図であり、第２の実施形態による太陽光発電装置の場合である。前述のように、第２の実施形態における太陽光発電装置では、太陽光発電パネル２を傾ける際の基軸になる方を、内側へ引き寄せることができる。そこで、太陽に対する太陽光発電パネル２の姿勢は図２２と同じであっても、最大車幅Ｗの範囲内に太陽光発電パネル２を引き寄せ、はみ出しを防止することができる。

　《太陽光発電システム》
　次に、太陽光発電装置を、地面、建造物等の固定物に、複数基、互いに接近して集合するように並べた場合の、自動車の屋根より規模の大きい太陽光発電システムについて考える。

　図２４は、太陽に対して太陽光発電パネル２が複数列で並んでいる太陽光発電システム２００の概略側面図である。（ａ）に示すように、基盤面１ｒ上に駆動機構（第１駆動機構３，第２駆動機構４）が載り、太陽光発電パネル２は、例えば図の右端側を基軸として回動する。隣接する２つの太陽光発電パネル２が互いに接近していると、（ａ）に示すように、太陽に対して前列にある太陽光発電パネル２の影が後列の太陽光発電パネル２にかかり、後列の太陽光発電パネル２は、発電量が低下する。

　そこで、（ｂ）に示すように、後列の太陽光発電パネル２の基軸を平行にスライドさせ、前列と後列とのパネル間距離を拡げる。これにより、後列の太陽光発電パネル２も、その全面に太陽光を受けることができ、発電量の低下を抑制することができる。

　図２５は、密集して設置された例えば４基の太陽光発電パネル２が水平な姿勢になっているときに真上から見た状態を示す平面図である。
　図２６は、４基の太陽光発電パネル２が、回動の基軸のスライド動作を活用しながら、太陽に正対している状態を真上から見た図である。
　図２７は、太陽に対して前列、後列にある太陽光発電パネル２が、回動の基軸のスライド動作を活用しながら、互いにできるだけ距離をとるように離れて太陽に正対している状態を真上から見た図である。

　このように、太陽光発電パネル２の回動の基軸（基軸近傍も含む。）を平行にスライドさせることができる構成とすれば、多数の太陽光発電装置を並べた太陽光発電システム２００であっても、スライド動作を活用して、太陽に対して前列にある太陽光発電パネルの影を受けて後列の太陽光発電パネルの発電量が下がることを抑制できる。

　なお、図２０，図２１は、基軸のスライドが第２駆動機構４側のみである例を示したが、第１駆動機構３も基軸のスライドが可能な構成とすれば、さらに、南北のみならず、東西にも基軸を平行にスライドさせて影が太陽光発電パネルに投影されない種々の配置が可能となる。

　図２８は、水平ではなく傾いている基盤面１ｒに設置され、かつ、太陽に対して太陽光発電パネル２が複数列で並んでいる太陽光発電システム２００の概略側面図である。（ａ）に示すように、基盤面１ｒ上に駆動機構（第１駆動機構３，第２駆動機構４）が水平に設置され、太陽光発電パネル２は、例えば図の右端側を基軸として回動する。隣接する２つの太陽光発電パネル２が互いに接近していると、（ａ）に示すように、太陽に対して前列にある太陽光発電パネル２の影が後列の太陽光発電パネル２にかかり、後列の太陽光発電パネル２は、発電量が低下する。

　そこで、（ｂ）に示すように、後列の太陽光発電パネル２の基軸を平行にスライドさせ、前列と後列とのパネル間距離を拡げる。これにより、後列の太陽光発電パネル２も、その全面に太陽光を受けることができ、発電量の低下を抑制することができる。このように、基盤面１ｒが傾斜していて、かつ、複数基の太陽光発電パネル２が太陽に対して前列及び後列の関係にある場合でも、基軸のスライド機構を用いて、発電量の低下を抑制することができる。なお、傾斜面とは、建造物の基盤面又は地表であってもよい。

　図２９は、図２８と同様に傾いている基盤面１ｒに設置され、かつ、太陽に対して太陽光発電パネル２が複数列で並んでいる太陽光発電システム２００の概略側面図である。図２９の（ａ）に示すように、基盤面１ｒ上に、駆動機構（第１駆動機構３，第２駆動機構４）が基盤面１ｒに沿って傾斜して設置され、太陽光発電パネル２は、例えば図の右端側を基軸として回動する。隣接する２つの太陽光発電パネル２が互いに接近していると、（ａ）に示すように、太陽に対して前列にある太陽光発電パネル２の影が後列の太陽光発電パネル２にかかり、後列の太陽光発電パネル２は、発電量が低下する。

　そこで、（ｂ）に示すように、後列の太陽光発電パネル２の基軸を平行にスライドさせ、前列と後列とのパネル間距離を拡げる。これにより、後列の太陽光発電パネル２も、その全面に太陽光を受けることができ、発電量の低下を抑制することができる。このように、基盤面１ｒが傾斜していて、かつ、複数基の太陽光発電パネル２が太陽に対して前列及び後列の関係にある場合でも、基軸のスライド機構を用いて、発電量の低下を抑制することができる。

　また、基盤面１ｒが傾斜し、かつ、駆動機構（第１駆動機構３，第２駆動機構４）が傾斜していても、傾斜角度分を回動動作の補正で容易に吸収することができる。このように、基盤面１ｒは必ずしも水平である必要はない。このことは、第２実施形態のみならず、第１実施形態においても同様である。

　なお、図２８に示したように、傾斜した基盤面１ｒ上に、駆動機構（第１駆動機構３，第２駆動機構４）を水平に設けると、太陽光発電パネル２を水平に畳んでいたとしても、強風が吹いた場合には、太陽光発電パネル２及び駆動機構の下に風が入り込み、これらを持ち上げようとする力が働く。一方、図２９に示すように、傾斜した基盤面１ｒに沿って駆動機構（第１駆動機構３，第２駆動機構４）も傾斜して設けた場合は、太陽光発電パネル２を基盤面１ｒに平行に畳むと、風の入り込みを抑制することができる。従って、図２８の構成よりも、図２９の構成の方が、風に対する強度設計に関しては軽減されるという利点がある。

　＜開示のまとめ＞
　以上、詳述したように、本開示の太陽光発電装置１００は、基盤面（例えば自動車１の屋根１ｒ）上に設けられた四角形の太陽光発電パネル２と、四角形の四辺のうち互いに対向する二辺のいずれか一方側を基軸として太陽光発電パネル２を回動させる第１駆動機構３と、二辺と直交する方向に互いに対向する他の二辺のいずれか一方側を基軸として太陽光発電パネル２を回動させる第２駆動機構４と、ＧＰＳ受信機６と、ＧＰＳ受信機６による位置情報及び時刻情報に基づいて太陽の位置を算出し、太陽光発電パネル２が太陽を追尾するよう第１駆動機構３及び第２駆動機構４を制御する制御部５と、を備えている。

　このような太陽光発電装置１００では、仮に、第１駆動機構３及び第２駆動機構４のいずれか一方が単独で回動すると、共に仰角を変化させる回動となる。しかしながら、一方が回動によって仰角を０度より大きく９０度より小さい範囲で変化させつつ他方が回動すると、他方は方位角を変化させることができる。こうして、太陽光発電パネル２は仰角及び方位角を変化させ、太陽を追尾することができる。太陽光発電パネル２の全面を、その中心で支持するのではなく、片側の辺を基軸として傾ける回動が基本動作となっており、そのため、太陽光発電パネル２を複数の支持箇所で支持した状態で太陽を追尾することができる。従って、第１駆動機構３及び第２駆動機構４には、頑丈な支持強度を容易に確保することができる。かかる太陽光発電装置１００は、自動車その他の移動体にも搭載でき、太陽を追尾することにより発電量を増大できる。

　太陽を追尾することができるので、太陽光発電パネル２を結晶シリコン型ではなく、集光型の太陽光発電パネルとすることもできる。集光型の太陽光発電パネルを用いれば、限られた設置面であっても大きな発電量を得ることができる。

　また、第１駆動機構３及び第２駆動機構４の少なくとも一方は、太陽光発電パネル２を回動させる際の基軸を平行にスライドさせるスライド機構を含むものであってもよい。スライド機構により、太陽光発電パネルを所望の空間内又は制限された空間内で回動させることができ、周囲へのはみ出しや隣接物との干渉を抑制することができる。

　スライド機構はさらに、上記のような複数の太陽光発電装置が互いに近接した状態で集合した太陽光発電システムの場合、作用効果を発揮する。すなわち、スライド機構により、太陽光発電パネルを、より好ましい位置の基軸で回動させることができる。これにより、太陽に対して前列にある他の太陽光発電パネルの影が後列の太陽光発電パネルにかかることを抑制し、影ができることによる発電量の低下を抑制することができる。

　また、太陽光発電パネル２の荷重は、基盤面１ｒの全面又は複数箇所で支えられていることになるので、荷重が分散され、太陽光発電パネルを支えるための機械的強度の確保が容易である。１本の支柱で太陽光発電パネルを支持する太陽光発電装置では、支柱に荷重が集中するため、支柱及び、支柱を固定する地盤に、大きな強度が求められるが、本開示の駆動機構は枠体構造であるため、荷重の集中が大幅に緩和される。従って、例えば軽量なパイプを用いることが可能となる。また、基盤面１ｒに求められる強度も大幅に緩和される。

　《１本の支柱で支える構造では実現困難な点の補足》
　第１，第２実施形態における太陽光発電装置は、１本の支柱で支えられた太陽光発電パネルが回転する、という構成ではないので、精密な設置工事が必ずしも必要ではない。もし基盤面１ｒが水平でなかったとしても、回動動作の制御で補正できる。前述のように傾斜面でも設置でき、極端には、鉛直面に設置することも可能である。

　駆動機構が軽量なパイプで構成できるので、装置全体が軽量である。そのため、自動車の屋根や、家屋の基盤面又は地表に設置することも可能である。
　折りたたんだ状態での全体としての形態が平面的で、輸送しやすい。また、設置後も折りたたんだ平面的な状態とすれば、強風にも耐えやすい。
　そして、密集した設置をしても、基軸のスライド機構を設ければ、発電量の低下を抑制できる。

　さらに、第１，第２実施形態における太陽光発電装置は、固定物への設置であっても、工場内で完成状態に近いところまで仕上げて、現地へ出荷できる。従って、現地での据付工事を迅速に完了することができる。現地での据付工事は気象条件（例えば、強風、強い雨）により中断せざるを得ないことがあるので、据付工事が迅速に行えることの利点は大きい。

　＜第３実施形態＞
　ここまでは、シリコン結晶型又は集光型の太陽光発電装置について述べたが、発電機会及び発電量を増加させる手段として、両タイプの併用が考えられる。

　《太陽光発電モジュール》
　太陽光発電パネル２は、太陽光発電モジュール２Ｍを構造上の取り扱いの１単位として、これを縦横に複数個並べて構成される。
　図３０は、集光型の太陽光発電モジュール（以下、単にモジュールともいう。）２Ｍの一例を示す斜視図である。モジュール２Ｍは、上部が開口した筐体２１の上に、蓋のように集光部２２が取り付けられている。集光部２２は、１枚のガラス板２２ａの裏面にフレネルレンズ２２ｆが形成されるか又は貼り付けられたものである。図の破線は、フレネルレンズ２２ｆの配置の境界線を表している。

　図３１は、モジュール２Ｍの分解斜視図である。筐体２１の底面２１ａ上には、蛇行するようにフレキシブルプリント基板２３が設けられている。フレキシブルプリント基板２３には、受光部Ｒが等間隔で搭載されている。受光部Ｒの総数は、フレネルレンズ２２ｆの総数と対応しており、各々のフレネルレンズ２２ｆの光軸と対応する位置に受光部Ｒがある。受光部Ｒと集光部２２との間には、遮蔽板２４が装着され、筐体２１に固定される。遮蔽板２４には、フレネルレンズ２２ｆの各々の光軸と対応する位置に開口２４ａが形成されている。遮蔽板２４の表面（フレネルレンズ２２ｆに対向する上面）の、開口２４ａ以外には、例えばシリコン結晶型の太陽電池２６が一面に装着されている。シリコン結晶型以外には、ペロブスカイト型太陽電池、ＣＩＧＳ太陽電池、ＣＩＳ太陽電池、等を用いてもよい。

　《光学ユニットの構成例》
　図３２は、モジュール２Ｍを構成する光学系の基本構成としての光学ユニット１Ｕの一例を示す断面図である。なお、図３２に示す各部は、構造説明の都合上、適宜拡大して描いており、必ずしも実際の寸法に比例した図ではない。

　図３２において、光学ユニット２Ｕが、太陽と正対し、太陽光の入射角が０度であると、フレネルレンズ２２ｆの光軸Ａｘ上に、受光部Ｒのボールレンズ３０及びセル（発電素子）３３がある。フレネルレンズ２２ｆにより集光する光は、遮蔽板２４の開口２４ａを通り、受光部Ｒのボールレンズ３０に入射し、セル３３に導かれる。

　図３２において、受光部Ｒは、ボールレンズ３０、樹脂製のセルパッケージ３１、保護板３２、セル３３、及び、封止部３４を備えている。セルパッケージ３１は、セル３３を囲むように設けられている。セルパッケージ３１は、例えば角筒状又は円筒状であり、樹脂製の他、ガラス製、金属製でもよい。受光部Ｒは、フレキシブルプリント基板２３上に実装されている。

　ボールレンズ３０はセルパッケージ３１の上端部内周エッジ３１ｅにより、セル３３との間に光軸Ａｘ方向の隙間が形成されるように支持されている。封止部３４は、光透過性の樹脂、例えばシリコーン樹脂であり、セルパッケージ３１の内側の、ボールレンズ３０の下部とセル３３との間に形成される空間を満たすように設けられている。

　図３２において、遮蔽板２４は金属製であり、その上面に絶縁体２５を介して、太陽電池２６が装着されている。太陽光がセル３３に集光している場合でも、光学ユニット２Ｕ内には若干の散乱光がある。従って、太陽電池２６も、発電電力を出力することができる。具体的には、例えば１００Ｗ程度の発電が可能である。セル３３は、全数で、例えば１０００Ｗ程度の発電が可能である。

　《自動車の場合の、走行時及び駐車時の発電》
　図１に示すように、自動車１の走行時には、太陽光発電パネル２は平坦な姿勢に畳まれており、太陽を追尾することができない。従って、赤道直下で太陽が真上にある場合以外は、集光型の太陽光発電装置としては、発電できない。しかしながら、遮蔽板２４に搭載された太陽電池２６は、発電可能である。

　図３３は、一例として、太陽光の入射角が大きく、フレネルレンズ２２ｆにより収束させられた光が、遮蔽板２４の開口２４ａを通過せず、太陽電池２６に当たっている状態を示す断面図である。この場合、受光部Ｒには光が届かないが、太陽電池２６には、フレネルレンズ２２ｆを通過した光が当たり、太陽電池２６は発電できる。また、光学ユニット２Ｕ内（モジュール２Ｍ内）の散乱光が太陽電池２６に入射し、太陽電池２６は発電する。こうして、自動車１の走行時にも、ある程度の発電を行うことができる。なお、太陽が右斜め上の方向にあれば、図３３の左側の太陽電池２６に、ある程度収束した太陽光が当たる。

　図３４は、集光型の太陽光発電装置（ＣＰＶ：Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ　ＰｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃ）１００のみならず、太陽電池（ＰＶ：Ｐｈｏｔｏ　Ｖｏｌｔａｉｃ）２６も併せて搭載した場合の、電気系統のブロック図の一例である。図において、自動車の駐車時には、太陽光発電装置１００からの発電電力を電力変換部８により電力変換し、充電制御部９を介してバッテリ１０を充電することができる。自動車の走行時は、バッテリ１０から放電制御部４１を介してモータ等の負荷４２に給電すると共に、太陽電池２６からの発電電力を電力変換部８により電力変換し、充電制御部９を介してバッテリ１０を充電することができる。電力変換部８、充電制御部９、放電制御部４１の制御は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）４０により行われる。また、バッテリ１０の状態に関する情報及び負荷４２の状態に関する情報も、ＥＣＵ４０に送られる。

　自動車の駐車時は、集光型の太陽光発電装置１００の発電電力に基づいて、バッテリ１０が充電される。また、太陽電池２６も、散乱光により、ある程度の発電電力を出力することができる。自動車の走行中は、太陽電池２６の発電電力に基づいて、バッテリ１０の充放電を補助することができる。

　なお、現状では、太陽電池２６はセル３３ほど高倍率の集光に熱的に耐えられないため、自然な太陽光の１０～１２０倍程度の集光光が当たるように遮蔽板２４の取り付け高さを選択することが必要である。図３３における光学ユニット２Ｕ内の太陽電池２４の取り付け位置の高さにより、太陽電池２６への集光倍率が決まる。集光倍率は、太陽電池２４が集光部２２に近いほど下がり、集光部２２から遠いほど上がる。

　以上のように、集光部２２を通過して収束する光が、開口２４ａを通過しない場合でも、太陽電池２６により発電を行うことができる。また、集光部２２を通過して収束する光が、開口２４ａを通過する場合は、セル３３による発電のほか、太陽電池２６も、散乱光による発電を行うことができる。従って、発電機会及び発電量を、より増加させることができる。

　《その他》
　上記の太陽電池２６は、自動車のような移動体に限らず、散乱光の有効利用という観点からは、固定物に設置された太陽光発電装置にも適用可能である。

　《補記》
　なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

　１　自動車
　１ｒ　屋根（基盤面）
　２　太陽光発電パネル
　２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ　辺
　２Ｍ　太陽光発電モジュール
　２Ｕ　光学ユニット
　３　第１駆動機構
　３ａ　支持基部
　３ｂ　リニアアクチュエータ
　３ｃ，３ｄ　ピン
　３ｅ　スライダ
　３ｆ，３ｇ　ヒンジ
　３ｈ　枠体
　４　第２駆動機構
　４ａ　支持基部
　４ｂ　リニアアクチュエータ
　４ｃ，４ｄ　ピン
　４ｅ　スライダ
　４ｆ，４ｇ　ヒンジ
　４ｈ　枠体
　５　制御部
　６　ＧＰＳ受信機
　７　傾きセンサ
　８　電力変換部
　９　充電制御部
　１０　バッテリ
　２１　筐体
　２１ａ　底面
　２２　集光部
　２２ａ　ガラス板
　２２ｆ　フレネルレンズ
　２３　フレキシブルプリント基板
　２４　遮蔽板
　２４ａ　開口
　２５　絶縁体
　２６　太陽電池
　３０　ボールレンズ
　３１　セルパッケージ
　３１ｅ　上端部内周エッジ
　３２　保護板
　３３　セル
　３４　封止部
　４０　ＥＣＵ
　４１　放電制御部
　４２　負荷
　１００　太陽光発電装置
　２００　太陽光発電システム
　Ａｘ　光軸
　Ｒ　受光部
　ＳＬ　スライド機構
　Ｗ　最大車幅
　θ１，θ２　仰角

Claims

　基盤面上に設けられた四角形の太陽光発電パネルと、
　前記四角形の四辺のうち互いに対向する二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第１駆動機構と、
　前記二辺と直交する方向に互いに対向する他の二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第２駆動機構と、
　ＧＰＳ受信機と、
　前記ＧＰＳ受信機による位置情報及び時刻情報に基づいて太陽の位置を算出し、前記太陽光発電パネルが太陽を追尾するよう前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構を制御する制御部と、
　を備えている太陽光発電装置。
　前記太陽光発電パネルは移動体に搭載されており、前記基盤面は、停止した状態での前記移動体の屋根又は荷台であり、
　前記基盤面の水平面からの傾きを検出する傾きセンサを備える、請求項１に記載の太陽光発電装置。
　前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構の一方は他方の上に乗っている請求項１又は請求項２に記載の太陽光発電装置。
　前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構のうち、少なくとも上に乗っている方は、前記基軸を、対向する辺に交代可能である請求項３に記載の太陽光発電装置。
　前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構の各々は、伸縮することにより前記太陽光発電パネルを回動させるリニアアクチュエータを備えている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
　前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構の少なくとも一方は、前記太陽光発電パネルを回動させる際の前記基軸を平行にスライドさせるスライド機構を含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
　前記太陽光発電パネルは、太陽光を集光して発電する集光型太陽光発電パネルである請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
　複数の太陽光発電装置が互いに近接した状態で集合した太陽光発電システムであって、前記太陽光発電装置は、
　基盤面上に設けられた四角形の太陽光発電パネルと、
　前記四角形の四辺のうち互いに対向する二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第１駆動機構と、
　前記二辺と直交する方向に互いに対向する他の二辺のいずれか一方側を基軸として前記太陽光発電パネルを回動させる第２駆動機構と、
　前記太陽光発電パネルが太陽を追尾するよう前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構を制御する制御部と、を備え、
　前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構の少なくとも一方は、前記太陽光発電パネルを回動させる際の前記基軸を平行にスライドさせるスライド機構を含む、
　太陽光発電システム。
　前記太陽光発電パネルは、太陽光を集光して発電する集光型太陽光発電パネルである請求項８に記載の太陽光発電システム。
　前記太陽光発電パネルの荷重は、前記基盤面の全面又は複数箇所で支えられている請求項８又は請求項９に記載の太陽光発電システム。
　前記太陽光発電パネルは、太陽光発電モジュールの集合体であって、当該太陽光発電モジュールは、
　筐体と、
　前記筐体に取り付けられ、太陽光を集光する集光部と、
　前記筐体に取り付けられ、集光光を受けて発電する受光部と、
　前記集光部の光軸方向において、前記集光部と前記受光部との間に存在し、太陽と正対する前記集光部により収束する太陽光を通過させる開口を有する遮蔽板と、
　前記遮蔽板の、前記集光部に対向する表面に設けられた太陽電池と、
　を備える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
　前記太陽光発電パネルは、太陽光発電モジュールの集合体であって、当該太陽光発電モジュールは、
　筐体と、
　前記筐体に取り付けられ、太陽光を集光する集光部と、
　前記筐体に取り付けられ、集光光を受けて発電する受光部と、
　前記集光部の光軸方向において、前記集光部と前記受光部との間に存在し、太陽と正対する前記集光部により収束する太陽光を通過させる開口を有する遮蔽板と、
　前記遮蔽板の、前記集光部に対向する表面に設けられた太陽電池と、
　を備える、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の太陽光発電システム。