特許 5771698 ロボット型太陽光追尾装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5771698

(24)【登録日】2015年7月3日

(45)【発行日】2015年9月2日

(54)【発明の名称】ロボット型太陽光追尾装置

(51)【国際特許分類】

   H02S 20/32 20140101AFI20150813BHJP

【ＦＩ】

   H02S20/32

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-540879(P2013-540879)

(86)(22)【出願日】2011年7月21日

(65)【公表番号】特表2014-504445(P2014-504445A)

(43)【公表日】2014年2月20日

(86)【国際出願番号】KR2011005368

(87)【国際公開番号】WO2012070741

(87)【国際公開日】20120531

【審査請求日】2013年5月23日

(31)【優先権主張番号】10-2010-0118562

(32)【優先日】2010年11月26日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2011-0019783

(32)【優先日】2011年3月7日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】511206582

【氏名又は名称】ラオン テック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】パク ギ ジュ

(72)【発明者】

【氏名】チャン チョル ス

(72)【発明者】

【氏名】ナム ヒュン ド

(72)【発明者】

【氏名】セオ ワン ヨン

【審査官】 森江 健蔵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２６８６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０８−５１０５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１７１０６５１（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−０３９１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６６６３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｓ ２０／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部から入射される太陽光で電気を発生させるための太陽電池モジュールと、
前記太陽電池モジュールの背面に連結されて、前記太陽電池モジュールを支持しながら回転する回転軸と、
前記回転軸の下側に構成されて、表面に所定深さの溝形状で製作されて一定の曲率のメインカムを有し、内部にタイマー動作によって一方向に回転するモータを内蔵する円筒形のボディーと、
前記円筒形のボディーの表面に所定深さの溝形状で製作されて一定の曲率を有し、一部が前記メインカムと一定の間隔を有し、前記メインカムに一側及び他側が連結される補助カムと、
前記円筒形のボディーを支持すると共に地面に固定する固定手段と、を含んで構成され、
前記回転軸は、前記円筒形のボディーの一側に構成され、前記メインカムまたは補助カムに挿入されて前記モータの回転によって前記カムの曲線に沿って移動するカムフォロワーと、前記カムフォロワーと連結され、前記カムフォロワーが前記メインカムまたは補助カムに沿って移動するときに上下に移動しながら前記太陽電池モジュールの角度を調節するリフトアームとを含んで構成され、
前記カムフォロワーの先端には、前記円筒形のボディーのメインカムまたは補助カムに挿入されて、前記メインカムまたは補助カムに沿って移動するローラを具備し、
前記メインカム及び補助カムは、前記円筒形のボディーの表面に一定の間隔を有して構成されていることを特徴とする、ロボット型太陽光追尾装置。

【請求項2】

前記モータは、外部から供給される電源、または予備バッテリーを通じて駆動されることを特徴とする、請求項１に記載のロボット型太陽光追尾装置。

【請求項3】

前記モータは、ＧＰＳ連動タイマー動作によって、現在の太陽の高度角及び方位角に一致するように太陽光を追尾することを特徴とする、請求項１に記載のロボット型太陽光追尾装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽光追尾装置に係り、特に、消費電力を減らすと共に、太陽光の発電効率を向上させるようにしたロボット型太陽光追尾装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

現在、石油、石炭などの化石燃料が枯渇していくにつれ、代替エネルギーの開発が進められている。特に、太陽エネルギーを活用する技術開発が活発になされている実情である。

【0003】

太陽エネルギーを活用して電気を生産する発電技術には、太陽熱を用いて熱機関を駆動させて電気を発生させる太陽熱発電、及び太陽光を用いて太陽電池から電気を発生させる太陽光発電などがある。

【0004】

ここで、太陽光発電に使われる太陽電池は、太陽光を直接電気に変換させる半導体化合物素子を含む。

【0005】

これらの半導体化合物は、主にシリコン（Ｓｉ）とヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）を含み、シリコンが最も多く活用されている。太陽電池に使われる半導体化合物の種類によって、染料感応型太陽電池、ＣＩＧＳ太陽電池、ＣｄＴｅ太陽電池などの様々な太陽電池が現在開発されて使われている。

【0006】

一般に、上記のような各セルを直並列に集めた一つの群をモジュールと言い、太陽光発電のために上記のような各モジュールを固定するものを構造物という。構造物には、固定型、単軸型、両軸型などがあり、発電効率は太陽を追尾して発電する両軸型が最も高い。しかし、太陽追尾に必要なモータを駆動しなければならないので、別途の電源が必要であるという短所のため多く使われていない。

【0007】

また、両軸型のような追尾式太陽光発電システムには、光を感知できるセンサを使用する方式を使っている。これは、太陽の位置をセンシングするセンサの範囲が限定されており、長時間雲に遮られる場合、センサの範囲外に太陽が位置するときに追尾が不可能であり、設備費用が高価で、センサの感度に大きく依存するという短所がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記のような問題点を解決するためのもので、カム（ｃａｍ）タイプの構造を採択して、一つのモータ回転を通じて太陽電池モジュールを回転させることによって、低い消費電力でトラッカーの方位角及び高度角を同時に動くことができるようにして発電効率を向上させるようにした、ロボット型太陽光追尾装置を提供することにその目的がある。

【0009】

また、本発明は、単一のモータで両軸の制御が可能な円筒形のカム構造を採択して、太陽光の方位角及び高度角を同時に追尾して発電効率を向上させるようにした、ロボット型太陽光追尾装置を提供することにその目的がある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記のような目的を達成するための本発明によるロボット型太陽光追尾装置は、外部から入射される太陽光を電気に発生させるための太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールの背面に連結されて、前記太陽電池モジュールを支持しながら回転する回転軸と、前記回転軸の下側に構成されて、表面に所定深さの溝形状で製作されて一定の曲率のカムを有し、内部にタイマー動作によって一方向に回転するモータを内蔵する円筒形のボディーと、前記円筒形のボディーを支持すると共に地面に固定する固定手段と、を含んで構成され、前記回転軸は、前記円筒形のボディーの一側に構成され、前記カムに挿入されて前記モータの回転によって前記カムの曲線に沿って移動するカムフォロワーと、前記カムフォロワーと連結され、前記カムフォロワーが前記カムに沿って移動するときに上下に移動しながら前記太陽電池モジュールの角度を調節するリフトアームとを含んで構成されることを特徴とする。

【0011】

また、上記のような目的を達成するための他の実施例によるロボット型太陽光追尾装置は、外部から入射される太陽光を電気に発生させるための太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールの背面に連結されて、前記太陽電池モジュールを支持しながら回転する回転軸と、前記回転軸の下側に構成されて、表面に所定深さの溝形状で製作されて一定の曲率のメインカムを有し、内部にタイマー動作によって一方向に回転するモータを内蔵する円筒形のボディーと、前記円筒形のボディーの表面に所定深さの溝形状で製作されて一定の曲率を有し、一部が前記メインカムと一定の間隔を有し、前記メインカムに一側及び他側が連結される補助カムと、前記円筒形のボディーを支持すると共に地面に固定する固定手段と、を含んで構成され、前記回転軸は、前記円筒形のボディーの一側に構成され、前記メインカムまたは補助カムに挿入されて前記モータの回転によって前記カムの曲線に沿って移動するカムフォロワーと、前記カムフォロワーと連結され、前記カムフォロワーが前記メインカムまたは補助カムに沿って移動するときに上下に移動しながら前記太陽電池モジュールの角度を調節するリフトアームとを含んで構成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によるロボット型太陽光追尾装置は、次のような効果がある。

【0013】

第一、モータが一定の速度で回転しながらカムの曲線に沿ってリフトアームの上下移動によって太陽電池モジュールが一定の速度で回転して、朝、夕方には６０度、昼には３０度の角度を維持しつつ太陽光の入射を受けることによって発電効率を向上させることができる。

【0014】

第二、太陽の高度及び方位角の変化をカムの曲線を通じて機械的にプログラム化することによって、他の制御機能なしにも太陽の変化を追尾して最大の発電効率を得ることができる。

【0015】

第三、単一のモータのみを使用して両軸の回転が可能なようにして、１５Ｗ程度の低電力で太陽光を追尾することができる。

【0016】

第四、２４時間カムの曲線に沿って３６０度回転することによって、制御が容易でかつモータの方向性を制御しないので電力消耗を減らすことができる。

【0017】

第五、太陽を追尾するための制御及び駆動部を最小化して、他の製品に比べて設置及び故障修理を容易に行うことができる。

【0018】

第六、強風及び雪、雨、曇りの天気には太陽追尾を行わないモードを構成することによって、モータによる消費電力がない。

【0019】

第七、気象庁の３０年累積平均方位角及び高度角データを活用して、円筒形のカムに機械的プログラムを入力することによって、単一のモータで両軸の制御を通じて太陽光を追尾することができる。

【0020】

第八、円筒形のカムを２段階以上で構成することによって、季節や地域によって太陽の高度角及び方位角に合わせて太陽光を追尾することができる。

【0021】

第九、停電及び気象悪化のときに太陽光同期追尾方式を通じて現在の太陽光の高度角及び方位角に合わせて太陽光を追尾することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１の実施例によるロボット型太陽光追尾装置を示す正面図である。

【図2】本発明の第１の実施例によるロボット型太陽光追尾装置を示す背面図である。

【図3】図１の回転軸を示す斜視図である。

【図4】図３の第１回動軸及び第１ヒンジ結合部を具体的に示す斜視図である。

【図5】図３の第２回動軸及び第２ヒンジ結合部を具体的に示す斜視図である。

【図6】本発明によるロボット型太陽光追尾装置において太陽の高度及び方位角の変化を測定したグラフである。

【図7】図６のグラフによって回転軸が回転する角度を示す図である。

【図8】図６のグラフによって回転軸が回転する角度を示す図である。

【図9】図６のグラフによって回転軸が回転する角度を示す図である。

【図10】本発明の第２の実施例によるロボット型太陽光追尾装置を示す正面図である。

【図11】本発明の第２の実施例によるロボット型太陽光追尾装置を示す背面図である。

【図12】図１０の回転軸を示す斜視図である。

【図13】図１２の第１回動軸及び第１ヒンジ結合部を具体的に示す斜視図である。

【図14】図１２の第２回動軸及び第２ヒンジ結合部を具体的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、添付の図面を参考して、本発明によるロボット型太陽光追尾装置をより詳細に説明すると、次の通りである。

【0024】

図１は、本発明の第１の実施例によるロボット型太陽光追尾装置を示す正面図であり、図２は、本発明の第１の実施例によるロボット型太陽光追尾装置を示す背面図であり、図３は、図１の回転軸を示す斜視図である。

【0025】

本発明の第１の実施例によるロボット型太陽光追尾装置は、図１乃至図３に示したように、外部から入射される太陽光を電気に発生させるための太陽電池モジュール１１０と、前記太陽電池モジュール１１０の背面に連結されて、前記太陽電池モジュール１１０を支持しながら回転する回転軸１２０と、前記回転軸１２０の下側に構成されて、表面に所定深さの溝形状で製作されて一定の曲率のカム１３１を有し、内部にタイマー動作によって一方向に回転するモータ（図示せず）を内蔵する円筒形のボディー１３０と、前記円筒形のボディー１３０を支持すると共に地面に固定する固定手段１４０と、を含んで構成され、前記回転軸１２０は、前記円筒形のボディー１３０の一側に構成され、前記円筒形のボディー１３０のカム１３１に挿入されて前記モータの回転によって前記カム１３１に沿って移動するカムフォロワー１５０と、前記カムフォロワー１５０と連結され、前記カムフォロワー１５０が前記カム１３１に沿って移動するときに上下に移動しながら前記太陽電池モジュール１１０の角度を調節するリフトアーム１６０とを含んで構成されている。

【0026】

ここで、前記回転軸１２０は、前記リフトアーム１６０の上下移動によって前記太陽電池モジュール１１０の角度が変わるように第１回動軸１２１を有し、前記太陽電池モジュール１１０を支持する。

【0027】

前記太陽光を集光する太陽電池モジュール１１０のセル部分から多くの熱が発生し、集光された光によって熱の温度は数百度に達することになる。このような熱は太陽電池モジュール１１０の効率を低下させるので、前記セルに発生された熱を放出するために、前記太陽電池モジュール１１０の背面に放熱板（図示せず）を設置して外部へ熱を放出している。

【0028】

前記太陽電池モジュール１１０は４個を一つのアレイとしており、前記回転軸１２０は、４個の太陽電池モジュール１１０の背面に付着されて、各太陽電池モジュール１１０を支持する“Ｈ”形状の固定プレート１２２と、前記固定プレート１２２の背面に付着されて、前記固定プレート１２２を補強する補強プレート１２３と、前記補強プレート１２３と前記第１回転軸１２１とを連結する第１ヒンジ結合部１２４と、を含んで構成されている。

【0029】

前記リフトアーム１６０が上下移動するときに前記リフトアーム１６０を支持するために、前記リフトアーム１６０の一側に前記回転軸１２０を取り囲みながら構成されるリフトアーム支持部１６１と、前記リフトアーム１６０の一側に構成されて、前記リフトアーム１６０が上下移動するときにスライディングされる固定端１６２と、前記リフトアーム支持部１６１に前記固定端１６２を固定するための固定ブラケット１６３と、前記固定端１６２と対応するように構成されて、前記固定端１６２に沿って前記リフトアーム１６０が上下移動する移動レール１６４と、を含んで構成されている。

【0030】

前記リフトアーム１６０の一側は前記カムフォロワー１５０と連結され、他側は前記太陽電池モジュール１１０の背面に構成された前記補強プレート１２３に連結される。

【0031】

前記リフトアーム１６０の他側が前記補強プレート１２３と連結されるとき、その間には前記リフトアーム１６０の上下移動によって回動される第２回動軸１６５が構成されて第２ヒンジ結合部１６６を構成している。

【0032】

前記カムフォロワー１５０の先端には、前記円筒形のボディー１３０のカム１３１に挿入されて、前記カム１３１に沿って移動するローラ１５１が具備されている。

【0033】

したがって、前記リフトアーム１６０の一側に構成された移動レール１６４は、前記ローラ１５１が前記カム１３１の曲線に沿って移動するとき、前記ローラ１５１の円運動によって前記固定端１６２に沿って上下に移動することになる。

【0034】

この時、前記円筒形のボディー１３０の内部に構成されたモータは一つからなっており、前記モータは、日の出から日没まで２４時間測定された太陽の高度角及び方位角によって形成されたカム１３１の曲線を、２４時間で１回転できるようにタイマーによってプログラムされている。

【0035】

図４は、図３の第１回動軸及び第１ヒンジ結合部を具体的に示した斜視図である。

【0036】

図４に示したように、円筒形のボディー１３０の上部には、回転軸１２０の第１回動軸１２１と第１ヒンジ結合部１２４に補強プレート１２３が固定されている。ここで、前記第１回動軸１２１は、前記回転軸１２０の上部に結合される固定部１３３に挿入されて、リフトアーム１６０の上下移動時に固定プレート１２２が円滑に一方向に回転できるようにする。

【0037】

一方、前記回転軸１２０の内部には、前記太陽電池モジュール１１０から発生された電気を伝達するための電線が通過可能なように、中空軸１３４が前記円筒形のボディー１３０及び前記固定部１３３まで延長されている。

【0038】

図５は、図３の第２回動軸及び第２ヒンジ結合部を具体的に示した斜視図である。

【0039】

図５に示したように、第２回動軸１６５は、リフトアーム１６０の他側に構成されて、前記リフトアーム１６０の上下移動によって、第２ヒンジ結合部１６６を構成するスライドバー１６７が左右に回転動作することができるように前記スライドバー１６７を挿入している。

【0040】

前記スライドバー１６７は、前記リフトアーム１６０が左右に移動可能なように前記第２回動軸１６５の間に挿入された状態で、前記スライドバー１６７の両端は、前記補強プレート１２３を支持する支持手段１６８が具備されている。

【0041】

一方、本発明の実施例では、第２回動軸１６５と第２ヒンジ結合部１６６を構成しているが、これに限定されず、前記リフトアーム１６０が直接太陽電池モジュール１１０の背面に連結された状態で、前記太陽電池モジュール１１０を太陽の高度角及び方位角によって適切に回転させることもできる。

【0042】

図６は、本発明によるロボット型太陽光追尾装置において太陽の高度及び方位角の変化を測定したグラフである。

【0043】

図６に示したように、太陽の高度による方位角の変化は、時間によって変化することが分る。

【0044】

したがって、２４時間、すなわち、日の出から日没までの太陽の移動を追尾して、方位角及び高度角の変化を時間帯別に測定し、測定された結果をグラフで表示したあとに平均値を算出してカムの曲線を求めることになる。

【0045】

上記のように構成された本発明による太陽光追尾装置は、日の出から日没までの太陽の移動を追尾して、方位角及び高度角の変化をグラフで表示したあとに平均値を求めて、カム１３１の曲線を円筒形のボディー１３０の表面内に構成し、前記太陽電池モジュール１１０が太陽の位置変化をそのまま表現したカム１３１の曲線に沿って回転するように、高度角及び方位角を機械的にプログラム化して太陽を追尾している。

【0046】

前記円筒形のボディー１３０の表面に太陽の方位角及び高度角の変化によって形成されたカム１３１の曲線に沿ってカムフォロワー１５０のローラ１５１を移動させて、太陽の方位角を追尾し、リフトアーム１６０を通じて太陽の高度角を追尾して、前記太陽電池モジュール１１０を通じて生産される電力生産量を極大化させることができる。

【0047】

図７乃至図９は、図６のグラフによって回転軸が回転する角度を示した図である。

【0048】

図７で、回転軸１２０は、午前８〜１０時及び午後３〜５時に約６０度の角度を維持しつつ太陽光の入射を受け、図８で、回転軸１２０は、午前１０〜１１時及び午後２〜３時には３０〜６０度の間の角度を維持しつつ太陽光の入射を受け、図９で、回転軸１２０は、午前１１時〜午後２時には３０度の角度を維持しつつ太陽光の入射を受けている。

【0049】

すなわち、カム１３１の曲線に沿ってカムフォロワー１５０のローラ１５１が２４時間回転しながら、朝及び夕方には３０度、昼には６０度程度の角度を維持しつつ、太陽から最大限多くの太陽光を受けることができるようにしている。

【0050】

したがって、回転軸１２０が、カム１３１の曲線に沿って移動するカムフォロワー１５０の回転移動によって、カムフォロワー１５０に連結されたリフトアーム１６０の上下移動によって、時間帯別に太陽と最適の角度を維持しつつ太陽光の入射を受けて、太陽電池モジュール１１０の集光効率を更に向上させることができる。

【0051】

図１０は、本発明の第２の実施例によるロボット型太陽光追尾装置を示した正面図であり、図１１は、本発明の第２の実施例によるロボット型太陽光追尾装置を示した背面図であり、図１２は、図１０の回転軸を示した斜視図である。

【0052】

本発明の第２の実施例によるロボット型太陽光追尾装置は、図１０乃至図１２に示したように、外部から入射される太陽光を電気に発生させるための太陽電池モジュール１１０と、前記太陽電池モジュール１１０の背面に連結されて、前記太陽電池モジュール１１０を支持しながら回転する回転軸１２０と、前記回転軸１２０の下側に構成されて、表面に所定深さの溝形状で製作されて一定の曲率のメインカム１３１を有し、内部にタイマー動作によって一方向に回転するモータ（図示せず）を内蔵する円筒形のボディー１３０と、前記円筒形のボディー１３０の表面に所定深さの溝形状で製作されて一定の曲率を有し、一部が前記メインカム１３１と一定の間隔を有しかつ前記メインカム１３１の一側と連結される補助カム１３２と、前記円筒形のボディー１３０を支持すると共に地面に固定する固定手段１４０と、を含んで構成され、前記回転軸１２０は、前記円筒形のボディー１３０の一側に構成され、前記メインカム１３１または補助カム１３２に挿入されて前記モータの回転によって前記メインカム１３１または補助カム１３２に沿って移動するカムフォロワー１５０と、前記カムフォロワー１５０と連結され、前記カムフォロワー１５０が前記メインカム１３１または補助カム１３２に沿って移動するときに上下に移動しながら前記太陽電池モジュール１１０の角度を調節するリフトアーム１６０とを含んで構成されている。

【0053】

ここで、前記回転軸１２０は、前記リフトアーム１６０の上下移動によって前記太陽電池モジュール１１０の角度が変わるように第１回動軸１２１を有し、前記太陽電池モジュール１１０を支持する。

【0054】

前記メインカム１３１及び補助カム１３２は、季節または地域によって差が発生する高度角及び方位角に適切に対応するために、前記円筒形のボディー１３０の表面に一定の間隔を有して構成されている。このとき、本発明の実施例では前記メインカム１３１及び補助カム１３２を説明しているが、前記円筒形のボディー１３０の表面に多数のカムを構成することもできる。

【0055】

前記太陽電池モジュール１１０は４個を一つのアレイとしており、前記回転軸１２０は、４個の太陽電池モジュール１１０の背面に付着されて、各太陽電池モジュール１１０を支持する固定プレート１２２と、前記固定プレート１２２の背面に付着されて、前記固定プレート１２２を補強する補強プレート１２３と、前記補強プレート１２３と前記第１回転軸１２１とを連結する第１ヒンジ結合部１２４と、を含んで構成されている。

【0056】

前記リフトアーム１６０が上下移動するときに前記リフトアーム１６０を支持するために、前記リフトアーム１６０の一側に前記回転軸１２０を取り囲みながら構成されるリフトアーム支持部１６１と、前記リフトアーム１６０の一側に構成されて、前記リフトアーム１６０が上下移動するときにスライディングされる固定端１６２と、前記リフトアーム支持部１６１に前記固定端１６２を固定するための固定ブラケット１６３と、前記固定端１６２と対応するように構成されて、前記固定端１６２に沿って前記リフトアーム１６０が上下移動する移動レール１６４と、を含んで構成されている。

【0057】

前記リフトアーム１６０の一側は前記カムフォロワー１５０と連結され、他側は前記太陽電池モジュール１１０の背面に構成された前記補強プレート１２３に連結される。

【0058】

前記リフトアーム１６０の他側が前記補強プレート１２３と連結されるとき、その間には前記リフトアーム１６０の上下移動によって回動される第２回動軸１６５が構成されて第２ヒンジ結合部１６６を構成している。

【0059】

前記カムフォロワー１５０の先端には、前記円筒形のボディー１３０のメインカム１３１または補助カム１３２に挿入されて、前記メインカム１３１または補助カム１３２に沿って移動するローラ１５１が具備されている。

【0060】

したがって、前記リフトアーム１６０の一側に構成された移動レール１６４は、前記ローラ１５１が前記メインカム１３１または補助カム１３２の曲線に沿って移動するとき、前記ローラ１５１の円運動によって前記固定端１６２に沿って上下に移動することになる。

【0061】

この時、前記円筒形のボディー１３０内部に構成されたモータは一つからなっており、前記モータは、日の出から日没まで２４時間測定された太陽の高度角及び方位角によって形成されたメインカム１３１または補助カム１３２の曲線を、２４時間で１回転できるようにタイマーによってプログラムされている。

【0062】

一方、前記メインカム１３１及び補助カム１３２は、気象庁から提供される３０年間の太陽の累積平均方位角及び高度角を活用して、機械的プログラミングを通じて形成する。したがって、固定されたプログラムを通じて太陽の高度角及び方位角によって太陽光を追尾することにより誤作動を最小化することができる。

【0063】

すなわち、一般的な太陽光追尾のためには、日射量センサなどの追加センサを設置して太陽光を追尾し、このとき、陰影などにより正確な測定が難しく、誤作動が発生するが、本発明のように機械的プログラミングを通じて反復的に太陽光の高度角及び方位角を追尾して、誤作動を最小化することができる。

【0064】

そして、モータを駆動するための電源は外部から供給され、このときの消費電力が８Ｗであるので、電力消耗を減らすことができると共に、非常時にモータの動作のために予備バッテリー（図示せず）を連結して使用することができる。この時、前記予備バッテリーは、充電式バッテであって、停電などの非常時に前記モータに電源を供給することになる。

【0065】

本発明の第２の実施例によるロボット型太陽光追尾装置は、停電の後に再稼働するとき、現在の太陽の方位角及び高度角に合わせて自動で位置を追尾することができるようにプログラムされている。

【0066】

すなわち、太陽光追尾装置が動作中に事故や、非常で停電された後に再稼働するときにＧＰＳと連動させることによって、現在の太陽の高度角及び方位角に合わせて自動で位置を追尾することができるように構成されている。

【0067】

図１３は、図１２の第１回動軸及び第１ヒンジ結合部を具体的に示した斜視図である。

【0068】

図１３に示したように、円筒形のボディー１３０の上部には、回転軸１２０の第１回動軸１２１と第１ヒンジ結合部１２４に補強プレート１２３が固定されている。ここで、前記第１回動軸１２１は、前記回転軸１２０の上部に結合される固定部１３３に挿入されて、リフトアーム１６０の上下移動時に固定プレート１２２が円滑に一方向に回転できるようにする。

【0069】

一方、前記回転軸１２０の内部には、前記太陽電池モジュール１１０から発生された電気を伝達するための電線が通過可能なように、中空軸１３４が前記円筒形のボディー１３０及び前記固定部１３３まで延長されている。

【0070】

前記円筒形のボディー１３０の上部両側には、太陽電池モジュール１１０の背面まで延長され、かつ、長さの調節が可能に構成される支持部材１３８が構成されている。前記支持部材１３８は、前記円筒形のボディー１３０のメインカム１３１または補助カム１３２に沿ってカムフォロワー１５０が移動するときに長さが可変するように構成されている。

【0071】

図１４は、図１２の第２回動軸及び第２ヒンジ結合部を具体的に示した斜視図である。

【0072】

図１４に示したように、第２回動軸１６５は、リフトアーム１６０の他側に構成されて、前記リフトアーム１６０の上下移動によって、第２ヒンジ結合部１６６を構成するスライドバー１６７が左右に回転動作することができるように前記スライドバー１６７を挿入している。

【0073】

前記スライドバー１６７は、前記リフトアーム１６０が左右に移動可能なように前記第２回動軸１６５の間に挿入された状態で、前記スライドバー１６７の両端は、前記補強プレート１２３を支持する支持手段１６８が具備されている

【0074】

一方、本発明の実施例では、第２回動軸１６５と第２ヒンジ結合部１６６を構成しているが、これに限定されず、前記リフトアーム１６０が直接太陽電池モジュール１１０の背面に連結された状態で、前記太陽電池モジュール１１０を太陽の高度角及び方位角によって適切に回転させることもできる。

【0075】

上記のように構成された本発明の第２の実施例による太陽光追尾装置は、日の出から日没までの太陽の移動を追尾して、方位角及び高度角の変化をグラフで表示したあとに平均値を求めて、メインカム１３１または補助カム１３２の曲線を円筒形のボディー１３０の表面内に構成し、前記太陽電池モジュール１１０が太陽の位置変化をそのまま表現したメインカム１３１または補助カム１３２の曲線に沿って回転するように、高度角及び方位角を機械的にプログラム化して太陽を追尾している。

【0076】

前記円筒形のボディー１３０の表面に太陽の方位角及び高度角の変化によって形成されたメインカム１３１または補助カム１３２の曲線に沿ってカムフォロワー１５０のローラ１５１を移動させて、太陽の方位角を追尾し、リフトアーム１６０を通じて太陽の高度角を追尾して、前記太陽電池モジュール１１０を通じて生産される電力生産量を極大化させることができる。

【0077】

一方、以上で説明した本発明は、上述した実施例及び添付の図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるということが、本発明の属する技術分野における従来の知識を有する者にとって明らかである。

【符号の説明】

【0078】

１１０ 太陽電池モジュール
１２０ 回転軸
１３０ 円筒形のボディー
１３１ メインカム
１３２ 補助カム
１４０ 固定手段
１５０ カムフォロワー
１６０ リフトアーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】