(57)【要約】【課題】気温、気候、風速、湿度及びその他様々な悪条件の状況でも耐久性を保持しながら、破損の恐れを解消できる構造の太陽光発電装置を提供する。【解決手段】本発明の太陽光発電装置は、大型の太陽発電パネルを備えて昼に太陽の移動軌道に沿って太陽発電パネルがチルト及び回動可能に構成された複数の太陽光追尾装置；太陽光追尾装置にそれぞれ設けられたバッテリーの充電、電源管理、外部との通信、モーター駆動、ヒーター作動を制御し、発電した電力を管理するための電子回路的構成のローカル制御ユニット；ローカル制御ユニットに同時に連結されて各々または集団に制御して集電を管理する中央制御ユニット２００；中央制御ユニット２００に連結されて日射計、風速計、風向計、通信モジュールを支柱体の上部に設けた計測ユニット５００；中央制御ユニットに集電された発電電力を受けて外部発電システムに送電する電力タワー４００；及び中央制御ユニットに連結されて遠隔モニターを行うモニターユニット３００；を含む。【選択図】図２
2008270698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型の太陽発電パネルを備えて昼に太陽の移動軌道に沿って太陽発電パネルがチルト及び回動可能に構成された複数の太陽光追尾装置１００；前記太陽光追尾装置にそれぞれ設けられたバッテリーの充電、電源管理、外部との通信、モーター駆動、ヒーター作動を制御し、発電した電力を管理するための電子回路的構成のローカル制御ユニット１０２；前記ローカル制御ユニットに同時に連結されて各々または集団に制御して集電を管理する中央制御ユニット２００；前記中央制御ユニット２００に連結されて日射計、風速計、風向計、通信モジュールを支柱体の上部に設けた計測ユニット５００；前記中央制御ユニットに集電された発電電力を受けて外部発電システムに送電する電力タワー４００；及び前記中央制御ユニットに連結されて遠隔モニターを行うモニターユニット３００；を含んでおり、
太陽光追尾装置が、第１回動部１５０と第１チルト部１１０から構成され、第１回動部１５０が、コンクリート型基礎１５１の上段に複数の傾斜ビーム１５３及び固定台１５４を通じて堅固に支持される円状固定板１５２と；円状固定板１５２上に歯車ハウジング内にヒーターと共にハウジングされた垂直モーター１５６により回動可能に結合されているターンテーブル１５５を備え、垂直モーター１５６のピニオン歯車が、円状固定板１５２の枠に形成された円状ラック歯車１５７に歯合され、
第１チルト部１１０が、太陽光パネル１０１の背面にそれぞれ付着される扇状の左右側弧状体１１１、１１２と当該支持バー１１３、１１４を備え、それぞれの弧状体１１１、１１２が、その円弧周りに形成された円弧レール１１１a、１１２aを備え、チルトローラ１１５、１１６が、円弧レール１１１ａ、１１２ａに対応して設けられるので、支持フレーム１２０の軸芯シャフト１２９を基準に弧状体１１１、１１２、支持バー１１３、１１４及び太陽光パネル１０１をチルト角度範囲内でチルトさせるようにしたことを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
太陽光追尾装置が、円状固定板１５２とターンテーブル１５５との間に設けられる回転支持輪１５８をさらに備え、この回転支持輪 １５８が、その星状支持フレーム１５８aのアームの各々の先端に回転自在にそれぞれ締結されている遊星輪１５９を備え、この遊星輪１５９のテーパー面１５９aが、円状固定板１５１の外側フレームに隣接した上段面に形成された円状レールに沿って移動するようになった請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
第１チルト部が、ターンテーブル１５５のほとんど直径線上に位置され、その一端部に連結部材１２３、１２４の両端部が固定され、連結部材１２３、１２４の他端部は軸芯シャフト１２９に回転自在に結合される支持フレーム１２０、軸芯シャフト１２９とターンテーブル１５５との間にブリッジされた複数のトラスビーム１２１、１２２と、軸芯シャフト１２９に隣接した連結部材１２３、１２４の端部とターンテーブル１５５との間にブリッジされた一つ以上の補強部材１２７、１２８とから構成される請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
大型の太陽発電パネルを備えて昼に太陽の移動軌道に沿って太陽発電パネルがチルト及び回動可能に構成された複数の太陽光追尾装置１００；前記太陽光追尾装置にそれぞれ設けられたバッテリーの充電、電源管理、外部との通信、モーター駆動、ヒーター作動を制御し、発電した電力を管理するための電子回路的構成のローカル制御ユニット１０２；前記ローカル制御ユニットに同時に連結されて各々または集団に制御して集電を管理する中央制御ユニット２００；前記中央制御ユニット２００に連結されて日射計、風速計、風向計、通信モジュールを支柱体の上部に設けた計測ユニット５００；前記中央制御ユニットに集電された発電電力を受けて外部発電システムに送電する電力タワー４００；及び前記中央制御ユニットに連結されて遠隔モニターを行うモニターユニット；を含んでおり、
太陽光追尾装置が、基底部６００上においてチェーンスプロケットを動力伝達手段として用いて方形のターンテーブル６１０上で回動される第２回動部１５０ａと、前記方形のターンテーブル６１０を基準にラックピニオンを動力伝達手段として用いて太陽光パネル１０１をチルトさせる第２チルト部１１０ａから構成されることを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項５】
第２回動部１５０ａが、コンクリート基底部６００の上部に固設された円状フレーム６０１と方形のターンテーブル６１０を備え、前記円状フレーム６０１が、その外周に設けたチェーン状トラック６０２とその内周に設けたガイドレール６０３を備え、方形のターンテーブル６１０が、ガイドレール６０３に沿って転動する複数のガイドローラを底面に備え、円状フレーム６０１の中央には垂直モーター１５６ａが設けられ、垂直モーター１５６ａのモーター軸には駆動スプロケット６０４が結合され、第１従動スプロケット６０５が、駆動スプロケット６０４からチェーンを通じて連結されて方形のターンテーブル６１０の外郭に回転自在に配置され、第２従動スプロケット６０７が、第１従動スプロケット６０５の延長軸６０６に結合されて連動し、円状フレーム６０１の外周のチェーン状トラック６０２に締結され、方形のターンテーブル６１０の外郭にはベアリングブロックのようなサポートユニット６０８が備わる請求項４に記載の太陽光発電装置。
【請求項６】
第２チルト部が、方形のターンテーブル６１０の上部に太陽光パネル１０１の下部に隣接して左、右側に固定した一対の第１アンカー６３１、６３２に一端部が結合される傾斜フレーム６２０；太陽光パネル１０１の比較的上部の左、右側に固定した一対の第２アンカー６３３、６３４に一端部が固定されるトレールビーム６２５；第１アンカー６３１、６３２の間に回動可能に設けられて太陽光パネル１０１のピボット軸として機能する回動部材６３０と；水平モーター組立体１６６aが設けられているモーターブラケット６２４に幅方向に回動可能に設けられる連結軸部材６２３から構成され、一対のラック歯車６２１が傾斜フレーム６２０の上面にそれぞれ設けられ、一対のピニオン歯車６２２が連結軸部材６２３の両端部に固定されてラック歯車６２１と歯合される請求項４に記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光発電装置に関するもので、より詳細には、太陽の位置を追尾してより多くの太陽光エネルギーを得ることができるので、発電効率が高く、様々の環境的な悪条件でも高い耐久性及び作動信頼性を有する複数の太陽光追尾装置を備える太陽光発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な太陽光追尾装置は、太陽の日照量または日射量の変化によって効率的に電力を発電させる移動式と、比較的安定した構造であるが効率が低い固定式がある。
【０００３】
ここで、太陽から照射される光の輻射が日射であり、日射量は、このような日射を物理量で計測したものを意味する。日射量は太陽光線に直角に配置した１ｃｍ２の面積に１分間輻射される量を測定し、日射計により計測可能である。  
【０００４】
日射計は太陽をはじめとする全天から水平面に到達する日射量を測定する全天日射計（ｇｌｏｂａｌ  ｐｙｒａｎｏｍｅｔｅｒ）と、直接太陽のみから到達する日射量を測定する直逹日射計の二種類がある。
【０００５】
最も広く使用するものは全天日射計である。全天日射計は熱電双を用いたエプレー（ｅｐｐｌｅｙ）日射計とバイメタルを用いたロビッチ（ｒｏｂｉｔｚｓｃｈ）日射計がある。
【０００６】
このような日射計による測定値は、日射量単位（ｌｙ）、すなわちラングレー（ｌａｎｇｌｅｙ）で表したり、普通１分間単位面積（ｃｍ２）に照射されるカロリー（cａl）、すなわち普通水平面１ｃｍ２当たりのカロリー（cａl／ｃｍ２）で表す。
【０００７】
従来技術による太陽光を用いた移動式発電装置は、特許文献１の特開２００２−２９９６７３号公報に開示されているもので、常時太陽を追尾するように太陽電池パネルを動作させる構成の両軸駆動装置を備える。
【０００８】
すなわち、従来の太陽光を用いた発電装置は設置用基底板１から上方に突出した縦軸のような中央柱部材２に設けられる水平台３と；この水平台３の左、右側に固定された軸受板の横軸４を介して回転自在に設けられる太陽電池パネル５と；第１駆動モーター６の出力軸に設けられた駆動歯車と横軸に設けられた従動歯車との間に挿入された第１減速歯車部７と；水平台３の回動のための第２駆動モーター８の駆動軸に設けられた第２駆動歯車と第２従動歯車の間に挿設された第２減速歯車部９；及びモーター制御手段１０を含む。
【０００９】
モーター制御手段１０は太陽電池パネル５をチルト（ｔｉｌｔ）するか、元に戻す（ｒｅｖｅｒｔ）機能を行いながら、殆ど１８０度の範囲内で水平台３を回動させ、所定の時間内に太陽電池パネル５が太陽を追尾するように制御する。
【００１０】
この太陽光発電装置は一定の耐久性を有し、太陽光パネルを水平状態に変更させて太陽に沿って正確に回転できる。しかし、この装置はその大きさと規模が提示されていない。
【００１１】
また、他の従来技術による太陽光を用いた他の発電装置は小規模太陽光発電用で、自然エネルギーの理解を図るための学生の自然学習場や、水質改善などの自然及び環境親和的な生態公園の造成、離島、山間僻地などの自家発電及び、淡水湖、防潮堤、海岸、海水浴場などの遊園地や公園または周辺の観光地のみに適合する。
【００１２】
さらに、中規模または大規模の太陽光発電システムは、大型構造物として作られて作動効率性、当該国家の自然環境、気温、気候、風速、湿度及びその他多様な悪条件の状況でも耐久性を保持しながら、破損の恐れを解消しなければならないなど、技術的に解決しなければならない幾つかの問題点を有している。
【００１３】
このような点に鑑みて、太陽光を用いた発電装置は、モニター手段を備えて遠隔地に設置することが可能であれば、一層好ましい。
【００１４】
また、太陽光発電装置は横１２メートル、縦８．５メートルの大型の太陽電池パネル（以下、「太陽光パネル」と略称する）を回動またはチルトさせる場合、風速、自重などの影響を受けても、静的または動的構造の安全性を確保し、軽量で、且つ堅固な構造を保持することができれば、より一層好ましい。
【００１５】
さらに、この太陽光発電装置は横軸に直結した歯車をモーターの駆動力により回動させるように構成しているため、風が吹くなどの状況でチルト及び回動を行う場合、横軸及び該当歯車に相対的に大きいトルクが加わり、機構学的に不安定になる事実に鑑みて、構造的に安定化することができれば、より一層好ましい。
【００１６】
【特許文献１】特開２００２−２９９６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、本発明は前述したような問題点を解決するためになされたもので、気温、気候、風速、湿度及びその他様々な悪条件の状況でも数年または数十年の長期間に亘って耐久性を保持しながら、破損の恐れを解消できる構造の複数の太陽光追尾装置を備えた太陽光発電装置を提供することにその目的がある。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、例えば横１２メートル、縦８．５メートの太陽光ルパネルを太陽の方向に沿ってチルト及び回動させる時、縦軸（縦方向）と横軸（横方向）の動的安全性を確保することができる複数の太陽光追尾装置を備えた太陽光発電装置を提供することにある。
【００１９】
さらに、本発明のもう一つの目的は、遠隔地から管理できる大規模な太陽光追尾装置を備えた太陽光発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は気温、気候、風速、湿度及びその他多様な悪条件の状況でも耐久性を保持しながら、破損の恐れを解消できる構造の太陽光発電装置を提供する。
【００２１】
したがって、本発明に係る太陽光追尾装置は、大型の太陽発電パネルを備えて昼に太陽の移動軌道に沿って太陽発電パネルがチルト及び回動可能に構成された複数の太陽光追尾装置；前記太陽光追尾装置にそれぞれ設けられたバッテリーの充電、電源管理、外部との通信、モーター駆動、ヒーター作動を制御し、発電した電力を管理するための電子回路的構成のローカル制御ユニット；前記ローカル制御ユニットに同時に連結されて各々または集団に制御して集電を管理する中央制御ユニット；前記中央制御ユニットに連結されて日射計、風速計、風向計、通信モジュールを支柱体の上部に設けた計測ユニット；前記中央制御ユニットに集電された発電電力を受けて外部発電システムに送電する電力タワー；及び前記中央制御ユニットに連結されて遠隔モニターを行うモニターユニット；を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムは、ローラと円弧レールを用いる太陽光追尾装置を備え、この太陽光追尾装置は太陽光パネルの背面に連結された扇状の左、右側弧状体をローラで回動させることによって、太陽光パネルを安定的にチルト角度範囲内でチルトさせることができる利点がある。
【００２３】
また、本発明の太陽光追尾装置は、第１回動部と第１チルト部との間に回転支持ホイールを介装することによって、安定した回動作動を行うことができる長所がある。
【００２４】
また、本発明の太陽光追尾装置は、第１チルト部及び第１回動部内にそれぞれヒーターを装着することによって、冬季に凍破防止機能を提供することができる利点がある。
【００２５】
また、本発明の太陽光追尾装置は、日射計、風速計、風向計、通信モジュールを有する計測ユニットをさらに備えて、予め定めた風速以上で太陽光パネルを５度の角度に臨時保持することによって、風速による被害を最小化できる長所がある。
【００２６】
さらに、本発明の太陽光追尾装置は、第１回動部と第１チルト部が一つのモジュールフレームで施工してモジュールフレーム再加工が不要であるので、簡易に設置することができる。
【００２７】
さらに、本発明の他の実施形態に係る太陽光発電装置は、チェーンスプロケットを用いる第２回動部と、ラックピニオンを用いる第２チルト部を有する太陽光追尾装置を備えるので、軸を基礎にしてパネルを設置する従来の方式に比べて、相対的に安定的に太陽光パネルを支持しながら、チルト及び回動させることができる長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付した図２ないし図８を参照して本発明の好ましい実施形態に係る太陽光発電装置と、この装置を構成する太陽光追尾装置について詳細に説明する。
【００２９】
[実施形態１]
図２に示すように、本発明によって太陽光発電装置の一部として構成される太陽光追尾装置１００、１００ａは、太陽光発電が容易な平地、原野などのような太陽光発電地域に複数配設されており、例えば横１２メートル、縦８．５メートルの太陽光パネル１０１をそれぞれ備える。
【００３０】
また、太陽光追尾装置１００は当該回動部とチルト部を一つのモジュールフレーム形式で施工して、設置過程でモジュールフレームの再加工が不要である利点を有する。また、太陽光追尾装置１００は当該チルト部及び回動部内にそれぞれヒーターを装着して冬季に凍破防止機能を提供するようになっている。チルト部及び回動部はローカル制御ユニット１０２に接続された角度センサーをさらに備えている。チルト部は南、北方向に太陽光パネル１０１を１５度から７０度のチルト角度範囲内でチルトさせる役割を果たす。回動部は東、西方向に太陽光パネル１０１を回動角度基準点から２７０度の回動角度範囲内で回動させる役割を果たす。チルト部と回動部の作動は、太陽光の方向によって同時に行われて太陽光を追尾するようになる。
【００３１】
また、太陽光追尾装置１００は自体制御機のローカル制御ユニット１０２をそれぞれ備える。それぞれのローカル制御ユニット１０２は通常の有線通信網を通じて相互通信可能に中央制御ユニット２００に連結されている。
【００３２】
また、ローカル制御ユニット１０２は前記有線通信網と並行して設けた電源供給網を通じて太陽光パネル１０１から発生した発電電力を中央制御ユニット２００の制御によって電力タワー４００に伝達するように連結されている。
【００３３】
中央制御ユニット２００は複数のローカル制御ユニット１０２を制御して発電電力の集電管理を行う。
【００３４】
電力送電タワー４００は中央制御ユニット２００の制御によって太陽光追尾装置１００、１００ａからの電力を受けて外部発電システムに送電する役割を果たす。
【００３５】
中央制御ユニット２００には全天日射計のような日射計と、風速計５０２と、風向計５０３と、通信モジュールを支柱体５０１の上部に設けた計測ユニット５００が連結されている。この計測ユニット５００は通信モジュール５０４を通じて中央制御ユニット２００と通信し、日射計と、風速計５０２と、風向計５０３で計測した計測値を中央制御ユニット２００に伝達する。中央制御ユニット２００は伝達を受けた計測値に基づいて太陽光追尾装置１００別の作動経路追従のための指令値を演算し、それぞれの指令値を該当ローカル制御ユニット１０２に伝送して制御を行う。
【００３６】
具体的に、中央制御ユニット２００は地域的な考慮と共に、太陽光追尾装置１００の個別的な太陽追尾に必要な天文学的データを基礎に追尾移動を予測し、計測値を追尾移動予測の補正値として使用し、より一層精密な太陽光追尾を実現すると共に、毎日の日射量の変化、風向き、風速変化に対応するように作動制御を実現する。例えば、中央制御ユニット２００は空に暗雲がある時に５度の角度に太陽光パネル１０１を保持させ、小さな太陽光を追尾するように制御することによって、発電効率を極大化させるとの機能も有する。
【００３７】
それぞれのローカル制御ユニット１０２は中央制御ユニット２００との区別した通信のために、個別的な識別コードないし住所を有しており、これを利用して区別が可能である。ローカル制御ユニット１０２は追尾作動に使用する電源を確保するために自体バッテリー及び充電装置を備えるので、太陽光パネル１０１から自体バッテリーに蓄電した電力の一部を使用するように構成する。
【００３８】
ローカル制御ユニット１０２は太陽光追尾装置１００のチルト部と回動部の作動制御に実質的に関与するように、中央制御ユニット２００とインターネットのような公衆通信網を通じて制御及びモニターが可能となるように構成する。
【００３９】
このようなローカル制御ユニット１０２は太陽光パネル１０１のチルト及び回動機能、温度感知機能、通信機能、遠隔制御機能を行うように、通常のバッテリーの充電モジュール、電源管理モジュール、通信モジュール、モーター駆動制御モジュール（ｍｏｔｏｒ  ｄｒｉｖｉｎｇ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｍｏｄｕｌｅ）、ヒーター制御モジュール、ウォッチドッグモジュール（ｗａｔｃｈｄｏｇ  ｍｏｄｕｌｅ）をはじめとして、諸般機能を行う電子回路的構成を有する。
【００４０】
ここで、バッテリーの充電モジュールは太陽光パネル１０１から集電した発電電源の一部を自体バッテリーに充電する機能を行う。電源管理モジュールは自体バッテリーからそれぞれのモジュールに回路電源を分配する役割と、自体バッテリーに充電して残った発電電源を送電する役割を果たす。モーター駆動制御モジュールは平常時、チルト部及び回動部を作動させて東から西または南から北に予め事前にプログラムした経路に沿って太陽光を追尾したり、中央制御ユニット２００により演算した追尾移動予測指令値により太陽光を追尾したり、計測ユニット５００から計測した計測値を考慮して補正値により太陽光を追尾する。このモーター駆動制御モジュールは風向き、風速の変化に対応して作動制御を実現するように、風速が８０ｋｍ／ｈ（２２ｍ／ｓｅｃ）以上の時、太陽光追尾を臨時中断する代わり、角度が５度になるように太陽光パネル１０１を強制保持させて、渦流現象が発生しないようにすることで、風速による被害を最小化する特有の作動を行う。ヒーター制御モジュールは温度感知センサーで感知した温度が所定の温度以下の場合、チルト部及び回動部内のヒーターをそれぞれ作動させて冬季に凍破防止機能を制限的に行う。通信モジュールはチルト部及び回動部の動作状態値（例：位置、座標、角度、姿勢）、温度感知センサーの温度感知値などを中央制御ユニット２００に伝送するようになっている。
【００４１】
中央制御ユニット２００はローカル制御ユニット１０２の個別的な識別コードないし住所を利用して区別を行うので、個別的なモニター及び遠隔制御が可能である。このような中央制御ユニット２００は、有・無線ネットワーク網を通じてモニターユニット３００に連結されている。万一、移動通信社の無線モデムを用いる場合、中央制御ユニット２００は低廉な通信費用でもモニター機能と遠隔制御機能を遠隔地で行うことができ、中央制御ユニット２００が位置した所からモニターユニット３００まで有線通信網を設置する必要がないので、設置費が節減されるようになる。
【００４２】
図３に示すように、太陽光追尾装置１００は大型の太陽光パネル１０１を備えるので、相対的に風の影響を多く受けると共に、様々の環境的な悪条件に露出されているにも関わらず、優れた耐久性と作動信頼性を有するように特殊設計した第１チルト部１１０及び第１回動部１５０を有する。
【００４３】
第１回動部１５０は地面から突出したコンクリート型基礎１５１上に設けられ、コンクリート型基礎１５１を基準に第１チルト部１１０の全体を有限の回動角度範囲内で回動させる役割を果たす。
【００４４】
第１チルト部１１０は単純なチルト機能を行うこと以外に、太陽光パネル１０１を静的や動的に安定するように支持する役割を果たすと共に、チルトさせる役割を果たす特有の駆動構造を提供する。
【００４５】
第１チルト部１１０の駆動構造はローラと円弧レールを用いる方式として、扇状の左、右側弧状体１１１、１１２と、当該支持バー１１３、１１４を太陽光パネル１０１の背面にそれぞれ付着させ、それぞれの弧状体１１１、１１２の円弧レール１１１ａ、１１２ａに対応したチルトローラ１１５、１１６を駆動させることによって、支持フレーム１２０の軸芯シャフト１２９を基準に弧状体１１１、１１２、支持バー１１３、１１４及び太陽光パネル１０１をチルト角度範囲内でチルトさせる構造を意味する。太陽光パネル１０１の背面と第１チルト部１１０との連結地点との間には、ビーム、チャンネルなどのような補強フレーム１０３、１０４をさらに付着することが好ましい。
【００４６】
図４に示すように、第１回動部１５０のコンクリート型基礎１５１の上段には円状固定板１５２が配置される。この円状固定板１５２は複数の傾斜ビーム１５３及び固定台１５４を通じてコンクリート型基礎１５１に堅固に支持され、上部にはターンテーブル１５５が垂直モーター１５６により回動自在に結合されている。
【００４７】
ここで、垂直モーター１５６はギヤボックスを備えたモーターまたはギヤモーターを使用でき、ヒーターを装着したギヤハウジング内に受容されており、垂直モーター１５６の出力軸に連結された第１ピニオン歯車を有する。垂直モーター１５６はターンテーブル１５５の一側枠に固定される。このような状態で、垂直モーター１５６のピニオン歯車は円状固定板１５２の枠に形成された円状ラック歯車１５７に歯合されている。
【００４８】
第１回動部と第１チルト部との間、より好ましくは、円状固定板１５２とターンテーブル１５５との間には、図５に示した回転支持輪１５８が介装されている。
【００４９】
図５を参照すれば、回転支持輪１５８は円状固定板１５２の枠上面に形成された円状レール１６０に沿って移動しながら、図４に示したターンテーブル１５５を支持して、ターンテーブル１５５の安定した移動を確保する。このために、回転支持輪１５８において星状の支持フレーム１５８ａを構成するアームのそれぞれの先端には遊星輪１５９が回転自在に締結されている。それぞれの遊星輪１５９はテーパー面１５９ａを有している。それぞれの遊星輪１５９のテーパー面１５９ａは円状固定板１５２の円状レール１６０に沿って駆動しながら、中心ベアリング１６１を基準に自動調心（ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎｉｎｇ）を行い、重量物における中心不均衡ないし過度な風速により発生可能な外部の偏向力にも関わらず、ターンテーブル１５５の中心回動を確保するようになる。
【００５０】
一方、また図４を参照すれば、垂直モーター１５６は充分な長さを有する連結電線によりローカル制御ユニット１０２に電気的に連結されている。ローカル制御ユニット１０２により垂直モーター１５６が作動する場合、垂直モーター１５６のピニオン歯車は円状固定板１５２の枠に形成された円状ラック歯車１５７に沿って駆動され、結局垂直モーター１５６を空転させる。このような垂直モーター１５６の空転によって、垂直モーター１５６が装着されたターンテーブル１５５は回動角度範囲内で回動する。
【００５１】
図４または図６に示すように、第１チルト部１１０はターンテーブル１５５の上に懸架される。
【００５２】
例えば、ターンテーブル１５５のほとんど直径線上に位置される支持フレーム１２０は、その両端に連結部材１２３、１２４の一端部が固定される。連結部材１２３、１２４の下端部は軸芯シャフト１２９に回転自在に結合される。軸芯シャフト１２９とターンテーブル１５５との間には複数のトラスビーム１２１、１２２がブリッジされ、軸芯シャフト１２９に隣接した連結部材１２３、１２４の端部とターンテーブル１５５との間には二つの補強部材１２７、１２８がブリッジされる。
【００５３】
このような複数のトラスビーム１２１、１２２、補強部材１２７、１２８、及び支持フレーム１２０によって、左、右側弧状体１１１、１１２、当該支持バー１１３、１１４及び太陽光パネル１０１に対する静的及び動的の構造的安全性を確保することができる。
【００５４】
特に、それぞれの弧状体１１１、１１２の一側直線弁は太陽光パネル１０１の補強フレーム１０３、１０４に面接触して結合される。さらに、弧状体１１１、１１２と補強フレーム１０３、１０４を結合する際には、支持バー１１３、１１４で補強することが好ましい。従って、太陽光パネル１０１と第１チルト部１１０は、互いに堅固で、安定した結合状態を保持することができる。
【００５５】
それぞれの弧状体１１１、１１２は扇状で、一側及び他側直線弁の間には円弧レール１１１ａ、１１２ａを有しており、軸芯シャフト１２９の両端に回転自在に結合される。支持フレーム１２０の左、右側端部には、それぞれの弧状体１１１、１１２の円弧レール１１１ａ、１１２ａに対向して摩擦力を発生させて弧状体１１１、１１２を回動させるチルトローラ１１５、１１６が結合されている。
【００５６】
チルトローラ１１５、１１６は水平モーター１６６の回転速度を減少させるギヤボックスの出力軸に連結されて回転する動力伝達軸部材１６７の両端に結合されている。ここで、動力伝達手段は水平モーター１６６のギヤボックス及び動力伝達軸部材１６７からなる。水平モーター１６６は支持フレーム１２０の一側辺部に設けられる。
【００５７】
それぞれのチルトローラ１１５、１１６の両側にはアイドルまたはブレーキ機能を担当するサブローラ１６８、１６９がさらに結合されていることが好ましい。水平モーター１６６も充分の長さを有する連結電線によりローカル制御ユニット１０２に電気的に連結されている。
【００５８】
ローカル制御ユニット１０２により水平モーター１６６が作動する場合、水平モーター１６６に連結されたギヤボックス内の歯車、動力伝達軸部材１６７及びチルトローラ１１５、１１６が駆動する。
【００５９】
このようなチルトローラ１１５、１１６が円弧レール１１１ａ、１１２ａとの摩擦力を発生させて弧状体１１１、１１２を回転させるので、第１チルト部１１０及び太陽光パネル１０１はチルト角度範囲内でチルトするようになる。
【００６０】
[実施形態２]
この実施形態で説明する、本発明に係る太陽光発電システムに設けられる太陽光追尾装置は、チェーンスプロケットを用いた第２回動部と、ラックピニオンを用いた第２チルト部を除いては、実施形態１と同様の技術的思想を有している。したがって、図２ないし図８において、同一や対応する構成要素に対しては同一や類似の図面符号を附与する一方、ここではこれらについての説明は省略する。
【００６１】
図面において、図７は本発明の実施形態２に係る太陽光追尾装置の斜視図であり、図８は図７に示した太陽光追尾装置を用いた発電システムのブロック図である。
【００６２】
図７に示すように、第２太陽光追尾装置１００ａはコンクリート基底部６００を備え、この基底部６００上にはチェーンスプロケットを動力伝達手段として用いて方形のターンテーブル６１０上で回動されるようになった第２回動部１５０ａと、方形のターンテーブル６１０を基準にラックピニオンを動力伝達手段として用いて太陽光パネル１０１をチルトさせる第２チルト部１１０ａが設けられる。
【００６３】
第２回動部１５０ａはコンクリート基底部６００の上部に固設された円状フレーム６０１と方形のターンテーブル６１０を備える。円状フレーム６０１はその外周に設けたチェーン状トラック６０２と、その内周にガイドレール６０３が形成される。方形のターンテーブル６１０はガイドレール６０３に沿って転動する複数のガイドローラを底面に備える。円状フレーム６０１の中央には垂直モーター１５６ａが設けられ、垂直モーター１５６ａのモーター軸には駆動スプロケット６０４が結合される。第１従動スプロケット６０５は駆動スプロケット６０４からチェーンを通じて連結されて方形のターンテーブル６１０の外郭に回転自在に配置される。第２従動スプロケット６０７は第１従動スプロケット６０５の延長軸６０６に結合されて連動し、円状フレーム６０１の外周のチェーン状トラック６０２に締結される。方形のターンテーブル６１０の外郭にはベアリングブロックのようなサポートユニット６０８が備わる。サポートユニット６０８は延長軸６０６を回転自在に支持する。
【００６４】
万一、垂直モーター１５６ａの作動時、駆動スプロケット６０４、チェーン、第１従動スプロケット６０５、延長軸６０６を通じて伝えられたモーターの駆動力が第２従動スプロケット６０７を回転させ、これによって第２従動スプロケット６０７がチェーン状トラック６０２に沿って空転し、結局延長軸６０６及びサポートユニット６０８を通じて方形のターンテーブル６１０が回動するようになる。方形のターンテーブル６１０はガイドローラ及びガイドレール６０３により正回転することができる。
【００６５】
第２チルト部１１０ａは方形のターンテーブル６１０の上部に太陽光パネル１０１の下部に隣接して左、右側に固定した一対の第１アンカー６３１、６３２に一端部が結合される傾斜フレーム６２０を備える。トレールビーム６２５は太陽光パネル１０１の比較的上部の左、右側に固定した一対の第２アンカー６３３、６３４に一端部が固定される。回動部材６３０は第１アンカー６３１、６３２の間に回動可能に設けられて太陽光パネル１０１のピボット軸として機能する。連結軸部材６２３は水平モーター組立体１６６aが設けられているモーターブラケット６２４に幅方向に回動可能に設けられ、その両端部に隣接してトレールビーム６２５が固定される。水平モーター組立体１６６aはその出力軸端部に駆動歯車６４１が固定されて連結軸部材６２３の中間部に固定された従動歯車６４２とチェーンによって連結される。
【００６６】
一対のラック歯車６２１は傾斜フレーム６２０の上面にそれぞれ設けられる。一対のピニオン歯車６２２は連結軸部材６２３の両端部に固定されてラック歯車６２１と歯合される。
【００６７】
万一、水平モーター組立体１６６ａの作動時、連結軸部材６２３、一対のピニオン歯車６２２が回動し、これと同時にそれぞれのピニオン歯車６２２がラック歯車６２１に沿って駆動する。これと共に、連結軸部材６２３はラック歯車６２１の駆動によって後進または前進を行い、一対のトレールビーム６２５を引っ張ったり押したりする作動を行う。
【００６８】
この時、トレールビーム６２５が太陽光パネル１０１の底面上部にヒンジ結合されており、太陽光パネル１０１の底面下部が回動部材１０９を通じて傾斜フレーム６２０に締結されている結合関係の特性上、回動部材１０９を基準に太陽光パネル１０１のチルトが行われる。
【００６９】
図８に示すように、太陽光追尾装置１００、１００ａは太陽光発電地域に複数に配設して使用する。それらの間の間隔は１６メートルないし１７メートルを保持しながら配設することが好ましい。
【００７０】
このような太陽光発電地域の前、後方位置には電力送電タワー４００と計測ユニット５００を配設し、太陽光発電地域のコーナー位置にはそれぞれカメラ装置７００を配設することが好ましい。
【００７１】
カメラ装置７００もやはりチルト機能またはペン（ｐａｎ）機能を有する高性能カメラとして、実施形態１で前述した中央制御ユニットに連結して制御することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明によれば、太陽の位置を追尾してより多くの太陽光エネルギーを得ることができるので、発電効率が高く、様々の環境的な悪条件でも高い耐久性及び作動信頼性を有する太陽光追尾装置を備える太陽光発電装置を提供できる。従って、本発明の産業利用性はきわめて高いものといえる。
【００７３】
以上で本発明の太陽光発電装置についての技術思想を添付図面によって説明したが、これは本発明の最良の実施形態を例示的に説明したものであり、本発明を限定するためのものではない。また、この技術分野における通常の知識を有している者ならば、誰でも本発明の技術思想の範疇を離脱しない範囲内で多様な変形及び摸倣が可能であることは明白な事実である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】従来技術による太陽光を用いた発電装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る複数の太陽光追尾装置を備える太陽光発電システムの構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る太陽光追尾装置の分離斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る太陽光追尾装置の拡大斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る太陽光追尾装置の回転支持輪の平面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る太陽光追尾装置の側面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る太陽光追尾装置の斜視図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る太陽光追尾装置を用いた太陽光発電システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００７５】
１００、１００ａ    太陽光追尾装置
１０１    太陽光パネル
１０２    ローカル制御ユニット
２００    中央制御ユニット
３００    モニターユニット
４００    電力タワー
５００    計測ユニット
７００    カメラ装置
【図１】
2008270698.tif 000003
【図２】
2008270698.tif 000004
【図３】
2008270698.tif 000005
【図４】
2008270698.tif 000006
【図５】
2008270698.tif 000007
【図６】
2008270698.tif 000008
【図７】
2008270698.tif 000009
【図８】
2008270698.tif 000010