(57)【要約】【課題】故障率及びコストが低く、製品の使用寿命の長い追尾型太陽光発電装置の提供。【解決手段】この発電装置は、縦棒１１及び横棒１２からなる支持脚柱１と、支持架台２と、第一太陽電池３と、モータ４１、伸縮棒及び駆動ギア部から構成される電動式の伸縮押動棒４と、マイクロプロセッサ制御装置５を備え、横棒は縦棒の最上部に枢設され、伸縮棒の最上部は支持架台の側に枢結され、駆動ギア部の下部は縦棒の側に枢結されて、モータの通電により駆動ギア部を駆動し伸縮棒の伸縮させることにより、支持架台を回動させて角度調整を行い、第一太陽電池を太陽に向けるようにした。【選択図】図４
0003177911.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
縦棒及び横棒から形成される支持脚柱と、
前記横棒に中央部が枢結される角度調整機能付きの支持架台と、
前記支持架台上の上辺表面に設けられる第一太陽電池と、
モータ、伸縮棒及び駆動ギア部から構成される電動式の伸縮押動棒と、
前記電動式の伸縮押動棒と電気的に接続されるマイクロプロセッサ制御装置と、
を備え、
前記横棒は前記縦棒の最上部で傾斜するように中央部が前記縦棒の最上部に枢設され、
前記モータは前記伸縮棒の一端に設けられ、軸が前記駆動ギア部を通して前記伸縮棒の下部に連接されて、前記伸縮棒を伸縮駆動し、また、前記伸縮棒は最上部が対応する前記支持架台の側に枢結され、前記駆動ギア部の下部が対応する前記縦棒の側に枢結され、
前記モータの通電により前記駆動ギア部を駆動し、前記伸縮棒を伸縮させることにより、前記支持架台を回動させて角度調整を行い、前記支持架台上に設けられる前記第一太陽電池を太陽に向けるようにし、
前記マイクロプロセッサ制御装置は電子タイマーを備え、前記電子タイマーの元の設定は標準時間であり、また、前記マイクロプロセッサ制御装置は前記第一太陽電池と電気的接続を行うことで前記第一太陽電池端の電圧の信号変化を検知する、
ことを特徴とする単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサ制御装置は位置コントローラを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置。
【請求項３】
前記モータの軸に回動角度を検出するために回動位置センサーが設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置。
【請求項４】
前記位置コントローラはPIDコントローラである、ことを特徴とする請求項２に記載の単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置。
【請求項５】
前記回動位置センサーは回動型抵抗器である、ことを特徴とする請求項３に記載の単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置。
【請求項６】
前記支持脚柱の正面には、前記マイクロプロセッサ制御装置と電気的接続を行い、前記電子タイマーを校正するための光電スイッチが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽光発電装置は、太陽電池が固定型の架台上に固定され、地面に設置されて、発電が行われる。この種の太陽光発電装置の場合、太陽電池の受光面を真南に向け、水平に対する傾き角度を設置場所の緯度と同じように設定するのが一般的である。
太陽は一日に東の方から西の方へ動くため、固定型の太陽光発電装置では、一日に太陽光が太陽電池の受光面に垂直に入射するのは正午頃しかない。
太陽電池の出力は太陽光が太陽電池の受光面に垂直に入射する場合にその光度での最大出力をもたらすが、その他の期間は太陽光が太陽電池の受光面に斜めに入射するため、太陽電池の出力が低下する。
【０００３】
また、従来、太陽光発電の効率を大幅に向上させるために、太陽の位置を追跡して太陽電池の受光面を常に太陽の方向に垂直に向ける追跡装置が用いられている。
この装置により、太陽電池全体の発電出力を高めることができるが、他面で、システムの複雑度及びコストの増加にもつながることになる。また、この場合、太陽の位置を追跡するために一部の電力を消費する必要がある。
【０００４】
多くの精密太陽追跡装置では、２軸式の設計が採用され、太陽電池が設けられる回動架台を南北方向の軸と東西方向の軸に分けてそれぞれ回動させるようになっている。また、太陽センサーを用いたフィードバック制御により、南北及び東西方向への回動動作を制御し、太陽の位置の精密な追跡が可能である。
しかし、このような２軸式の追跡装置は、構造が非常に複雑で、故障率が高く、太陽の位置を追跡するときのモータの消費電力もコストも高いため、利用の促進が難しい。
【０００５】
従来の固定型の太陽光発電装置、及び２軸式の精密太陽追跡装置の欠点を改善するため、本考案者等は少数の固定回動角度（以下は固定角度と略称する）に調整する角度調整機能付きの単軸固定式の追尾型太陽光発電装置を完成させ、これを特許文献１により開示している。
図１に示すように、この特許文献１の太陽光発電装置１００は、太陽電池支持架台１０と、太陽電池２０と、駆動モータ３０と、角度調整機能付き架台４０と、太陽電池支持脚柱５０と、太陽光追尾センサー６０とを備える。
太陽電池２０は太陽電池支持架台１０に載設される。
駆動モータ３０は太陽電池支持架台１０を駆動して太陽電池２０を回動し、その位置決め方向を調整するのに用いられる。
角度調整機能付き架台４０は太陽電池支持架台１０に固設され、太陽電池２０の仰角を調整するのに用いられる。
太陽電池支持脚柱５０は太陽電池支持架台１０と角度調整機能付き架台４０を支持するのに用いられる。なお、この場合、太陽電池支持脚柱５０の上部周囲にリングスリーブ５０１が設けられている。
太陽光追尾センサー６０は太陽電池２０に設置される。この太陽光追尾センサー６０は、図２に示すように、第一受光部６０１、第二受光部６０１及び遮光板６０３を備え、遮光板６０３の高度は第一受光部６０１及び第二受光部６０２の中心から当該遮光板６０３までの距離のcot25°倍にほぼ等しい。この太陽光追尾センサー６０は太陽電池２０と同じ水平面にあるように太陽電池２０のサイドに設けられる。また、遮光板６０３は第一受光部６０１と第二受光部６０２との間にあって両者を分けるとともに、第一受光部６０１が遮光板６０３の東側に対応するところに設けられ、第二受光部６０２が遮光板６０３の西側に対応するところに設けられる。
太陽電池支持架台１０は支持フレーム１０１を備え、角度調整機能付き架台４０は回動軸４０１と、駆動モータ３０により駆動され、支持フレーム１０１を回動させるのに用いられる駆動ギア４０２と、角度目盛部４０３とにより構成される。
【０００６】
図３にこの固定角度の単軸固定式の追尾型太陽光発電装置の動作原理を示している。
図３に示すように、太陽が遮光板６０３の東側から西側へ動く際に、遮光板６０３の影は西側から東側へ動く。遮光板６０３の影が第一受光部６０１を遮蔽すると、駆動モータ３０が駆動して駆動ギア４０２を固定角度に回動させる。これにより、太陽電池支持架台１０を西向きに回動し固定角度に位置決めする。
この従来の技術では、モータを用いて、太陽の東西方向の位置を追跡するように装置を制御することで、装置を太陽の位置に合わせ、太陽電池の載設される架台を東の方から西の方へ回動させて少数の固定角度に停止させるようになっている。
考案者等の太陽光学的な計算によると、三つの固定角度を採用するとすれば、最も良い特定角度は
（１）午前は太陽電池２０が東向きの仰角５０度に停止するところ
（２）正午は太陽電池２０が垂直上方の仰角０度に停止するところ
（３）午後は太陽電池２０が西向きの仰角５０度に停止するところ
にある。
図３に示すように、太陽が動くと太陽光追尾センサー６０の遮光板６０３による影は太陽光の入射角にしたがって変わる。そこで、影が東側の第一受光部６０１を遮蔽すると、太陽が西の方にあることが表示される。この時に、制御回路により追跡装置が駆動されて西の方の固定角度に回動されると同時に、特定位置にある位置決めスイッチによって固定角度に回動を停止される。
逆もまた然りで、影が西側の第二受光部６０２を遮蔽すると、太陽が東の方にあることが表示される。この時に、制御回路により追跡装置が駆動されて東の方の固定角度まで回動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】台湾発明特許出願公開第１３０４６５７号公報（「具三角度追蹤陽光之太陽能發電裝置/PHOTOVOLTAIC POWER GENERATING APPARATUS THREE-POSITION TRACKING，2008年12月21日公告」）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の、一般の太陽光発電装置にあっては、屋外環境で少なくとも２５年の使用寿命が求められ、高い信頼性が厳しく要求されるため、前述の特許文献1に述べた太陽光発電装置では、次のような幾つかの問題点があることが指摘されている。
（１）太陽光追尾センサー６０で太陽に向かっていることを検知するために、太陽光追尾センサー６０を太陽電池２０のサイドに設ける必要があり、このような設置方法では構造設計及び組立の複雑度の増加につながる。
（２）太陽光追尾センサー６０に採用される受光部材及び電子回路は屋外環境での使用故障率が高く、コストも高い。
（３）特定位置に設置される位置決めスイッチが採用され、駆動モータ３０の停止を制御することにより固定角度に停止する構成であるため、屋外に露出した位置決めスイッチは劣化や故障又は信号の伝送不良により誤動作が発生する。
（４）駆動モータ３０と駆動ギア４０２を組み合わせることによる駆動装置は屋外での使用において故障しやすい。
【０００９】
そこで、本考案は、このような従来の問題点に鑑み、高い故障率や誤動作を防止することを前提に、構造設計及び組立の複雑度を下げることにより、コストを削減し、太陽光発電装置の利用の促進を図るものであり、故障率及びコストが低く、製品の使用寿命の長い単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決して、上記目的を達成するために、本考案の第１の単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置は、縦棒及び横棒から形成される支持脚柱と、中央部が前記横棒と枢結する角度調整機能付きの支持架台と、前記支持架台上の上辺表面に設けられる第一太陽電池と、モータと伸縮棒と駆動ギア部から構成される電動式の伸縮押動棒と、前記電動式の伸縮押動棒と電気的接続を行うマイクロプロセッサ制御装置を備え、前記横棒は中央部が傾斜するように前記縦棒の最上部に枢設され、前記モータは前記伸縮棒の一端に設けられ、軸が前記駆動ギア部を通して前記伸縮棒の下部に連接することにより、伸縮の働きをするように前記伸縮棒を駆動し、また、前記伸縮棒の最上部は対応する前記支持架台の側に枢結し、なお、前記駆動ギア部の下部は対応する前記縦棒の側に枢結し、前記モータを通電させて前記駆動ギア部を駆動することで、前記伸縮棒の伸縮の働きをさせることにより、前記支持架台を回動させて角度調整を行い、これにより、前記支持架台上に設けられる前記第一太陽電池を太陽に向かうようにでき、前記マイクロプロセッサ制御装置は電子タイマーを備え、かつ、前記電子タイマーの元の設定は標準時間であり、また、前記マイクロプロセッサ制御装置は前記第一太陽電池と電気的接続を行うことで前記第一太陽電池端の電圧の信号変化を検知する、ことを要旨とする。
【００１１】
また、この単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置は、各部が次のように具体化されることが好ましい。
（１）前記マイクロプロセッサ制御装置は位置コントローラを含み、前記モータの軸には回動角度を検出するために回動位置センサーが設置される。
（２）前記位置コントローラはPIDコントローラであり、前記回動位置センサーは回動型抵抗器である。
（３）前記支持脚柱の正面には、前記マイクロプロセッサ制御装置と電気的接続を行い、前記電子タイマーを校正するための光電スイッチが設けられる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案は、上記の構成により、次のような効果を奏する。
（１）上記特許文献１における種々の問題点を解決するために、本考案では、コントロールの方面で、駆動モータと駆動ギアを組み合わせることによる露出型の駆動装置を放棄し、簡単な電動式の伸縮押動棒へ変換する。かつ、モータの軸に設置される回動型抵抗器である回動位置センサーを以て第一太陽電池の回動角度（位置）を検知する。
（２）本考案では、受光部材から形成される太陽光追尾センサーを放棄し、電子タイマーへ変換する。電子タイマー（IC timer）を以て時間を提供ことで一定時間ごとに回動動作を行い、かつ、フィードバック制御により予定位置に回動動作を制御する。
（３）本考案では、電子タイマーに表す現時点時間を実太陽の位置が表せるようにするために、計算により現時点時間を真太陽時に校正する。
（４）本考案では、すべての制御動作はマイクロプロセッサ制御装置と解析ソフトウェアにより行われるため、全体の動作がより効果的に精密制御できる。
（５）本考案では、光電スイッチを追加することにより、使用者が絶対電圧法による制御を選ばずに光電スイッチを以ても電子タイマーの時間を校正できるが、本考案の使用方法として光電スイッチを以て制御しないほうが故障率を低減できると同時に、太陽の位置を追跡する精度の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の単軸式の追尾型太陽光発電装置を示す斜視図
【図２】従来の単軸式の追尾型太陽光発電装置の回動位置センサーを示す部分拡大斜視図
【図３】従来の単軸式の追尾型太陽光発電装置の動作を示す動作説明図
【図４】本考案の第１乃至第３の実施の形態による単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置の構成を示す斜視図
【図５】同発電装置の各部の構成を示す分解斜視図
【図６】同発電装置により実際に検出された第一太陽電池端の電圧の変化量を示す説明図
【図７】同発電装置によるプロセス制御を示すブロック図
【図８】同発電装置の動作を示す動作説明図
【図９】同発電装置に光電スイッチを用いる場合を示す分解斜視図
【図１０】本考案の第４の実施の形態による第二太陽電池を用いる場合の単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置を示す斜視図
【考案を実施するための形態】
【００１４】
次に、本考案を実施するための形態について図を用いて説明する。
図４は本考案の第１乃至第３の実施の形態による単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置の構成を示す斜視図、図５は同発電装置の各部の構成を示す分解斜視図、図６は同発電装置により実際に検出された第一太陽電池端の電圧の変化量を示す説明図、図７は同発電装置によるプロセス制御を示すブロック図、図８は同発電装置の動作を示す動作説明図である。
【００１５】
まず、第１の実施の形態について説明する。
図４乃至図８に示すように、この単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置は、縦棒１１及び横棒１２から形成される支持脚柱１と、横棒１２に中央部が枢結される角度調整機能付きの支持架台２と、支持架台２上の上辺表面に設けられる第一太陽電池３と、モータ４１、伸縮棒４２及び駆動ギア部４３から構成される電動式の伸縮押動棒４と、電動式の伸縮押動棒４と電気的に接続されるマイクロプロセッサ制御装置５とを備える。
横棒１２は縦棒１１の最上部で傾斜するように中央部が縦棒１１の最上部に枢設される。
モータ４１は伸縮棒４２の一端に設けられ、軸が駆動ギア部４３を通して伸縮棒４２の下部に連接されて、伸縮棒４２を伸縮駆動する。また、この伸縮棒４２は最上部が対応する支持架台２の側に枢結され、駆動ギア部４３の下部が対応する縦棒１１の側に枢結され、モータ４１の通電により駆動ギア部４３を駆動し、伸縮棒４２に伸縮の働きをさせて、支持架台２を回動し、角度調整を行い、これにより、支持架台２上に設けられる第一太陽電池３を太陽に向けるようになっている。
また、マイクロプロセッサ制御装置5は、マイクロプロセッサ回路から形成され、第一太陽電池３端の電圧信号を受ける入力ポート（図面に掲載されていない）と、電動式の伸縮押動棒４を駆動する電気出力ポート（図面に掲載されていない）と、電動式の伸縮押動棒４の内部にあるモータ４１の軸に設置される回動位置センサー６の信号を受ける入力ポート（図面に掲載されていない）と、マイクロプロセッサ制御装置５に組み込まれる解析ソフトウェア７とを備える。
【００１６】
このように、前述の特許文献１における装置と異なるように、駆動モータ３０と駆動ギア４０２の組み合わせによる露出型の駆動装置に代えて、簡単な電動式の伸縮押動棒４を採用した。そして、モータ４１の軸に設置される回動型抵抗器である回動位置センサー６を用いて第一太陽電池３の回動角度（位置）を検知する。これにより、より精密な制御が可能で、第一太陽電池３の出力効率が最大に引き上げられる。
なお、ここまでの各部の構成は、第１乃至第３の各実施の形態において共通である。
【００１７】
この第１の実施の形態の発電装置１では、マイクロプロセッサ制御装置５は電子タイマー５１を備え、電子タイマー５１の元の設定は標準時間tstdであり、また、このマイクロプロセッサ制御装置５は第一太陽電池３と電気的接続を行うことで、第一太陽電池３端の電圧の信号変化を検知し、そして、基準電圧値Voを設定して第一太陽電池３の端子電圧の変化量Vpvを検出して、日出時間tsunriseと日没時間tsunsetを判断することにより、実太陽の正午tsol'nを計算した後、実太陽の正午tsol'nをタイマーの正午tclk'nと比べて誤差値△terrを求め、誤差値△terrの絶対値が少なくとも一つの許容誤差より大きい場合になると電子タイマー５１の現時点時間tclkを校正するという「絶対電圧法」により制御を行う。
このような制御方法により、電子タイマー５１における時間誤差の問題を有効に解決でき、本考案のより効果的な動作が可能である。
【００１８】
次に、前述の絶対電圧法の計算手順について説明する。
（手順１）基準電圧値Voを設定する。
（手順２）第一太陽電池３の端子電圧の変化量Vpvを検出する。
（手順３）日出時間tsunriseを判断するには、端子電圧の変化量Vpvが低値（<基準電圧値Vo）から上がり、基準電圧値Voを上回る瞬間を日出時間tsunriseとする。また、電子タイマー５１に現時点に表す現時点時間tclkを記録しておく。
（手順４）日没時間tsunsetを判断するには、端子電圧の変化量Vpvが高値（>基準電圧値Vo）から下落し、基準電圧値Voを下回る瞬間を日没時間tsunsetとする。また、電子タイマー５１に現時点に表す時間を記録しておく。
（手順５）実太陽の正午tsol'nを計算する。実太陽の正午tsol'nは次の公式で計算する。
公式：実太陽の正午tsol'n＝（日出時間tsunrise−日没時間tsunset）／２
（手順６）実太陽の正午tsol'nとタイマーの正午tclk'nを比較して誤差値△terrを求める。
公式：誤差値△terr＝実太陽の正午tsol'n−タイマーの正午tclk'n
（手順７）誤差値△terrの絶対値が少なくとも一つの許容誤差より大きい場合になると電子タイマー５１の現時点時間tclkを校正する。
公式：現時点時間tclkから校正される現時点の太陽の正午tsol＝現時点時間tclk＋誤差値△terr
【００１９】
本考案にあっては少なくとも２５年（屋外環境で）の使用寿命が要求されているが、一般の電子タイマー５１（例えばＩＣタイマー）では、毎日1秒以上の誤差量があるので、長年にわたる誤差量、例えば十年後は誤差量が１時間以上もある。したがって、前述の太陽時さ計算の結果により標準時間tstdを校正する方法でも、１時間以上の誤差量がある。
このような問題点に鑑み、電子タイマーの設定した地域標準時間（standard time）と太陽時間（solar time）との誤差、及び電子タイマー５１の長年にわたる累積誤差による問題点を同時に解決するために、本考案では、第一太陽電池３の端子電圧の変化量Vpvを検出するとともに、マイクロプロセッサ制御装置５に組み込まれている解析ソフトウェア７により、装置組立が完了し正常に動作する際に、電子タイマー５１の設定した地元の標準時間tstdを定期的に、実際の太陽の位置の表せる「真太陽時」という太陽時間に校正する。これにより、制御装置は精密かつ正確に太陽の位置を追跡できる。
本考案では、第一太陽電池３の端子電圧の変化量Vpvを検出することにより日出及び日没時間が判明する。したがって現時点の太陽の正午tsolを推算してタイマーの時間を真太陽時ttstに校正する。
太陽光が第一太陽電池３の受光面に入射する際に、第一太陽電池３は電圧が測定されて電流が形成される。そこで、日の出る際に、第一太陽電池３の端子電圧が急に上がり、逆に、日の入る際には、第一太陽電池３の端子電圧が急に下がる。
この自然現象を用いて日出時間tsunriseと日没時間tsunsetを判断でき、その中間点こそ実太陽の正午tsol'nである。また、実太陽の正午tsol'nを現時点時間tclkと比較して、誤差値△terrが許容の誤差範囲に入ってない場合になると、真太陽時ttstを表すように電子タイマー５１の現時点時間tclkを校正する。
図７に示すように、太陽光発電装置において、太陽追尾装置の採用の有無、又は独立蓄電型、又は系統連携型、又は異なる種類の第一太陽電池３などによらず変わらないこのような構造変更は一般的に見られる。また、第一太陽電池３の端子電圧の変化現象を用いて日出及び日没を判断することで、時間を実太陽の正午tsol'nに校正するこのような方法を「絶対電圧法」と呼ぶ。
【００２０】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、この第２の実施の形態については、第１の実施の形態と異なる点のみ述べる。
第２の実施の形態では、マイクロプロセッサ制御装置５は電子タイマー５１を備え、電子タイマー５１の元の設定は標準時間tstdであり、また、このマイクロプロセッサ制御装置５の場合、地元の天文台及び／又は気候庁から提供される真太陽時偏差値ESTをマイクロプロセッサ制御装置５に入力し、電子タイマー５１の現時点時間tclkを真太陽時ttstに校正することが可能である。真太陽時ttstは次の公式で計算する。
公式：真太陽時ttst＝標準時間tstd＋真太陽時偏差値EST
【００２１】
電子タイマー５１は普段、地域標準時間（standard time）に設定されるが、天文学での「太陽時間solar time」とは実太陽の位置に対応する時間のことで、「真太陽時ttst」とも呼ばれる。
例えば、実太陽の正午とは太陽光が垂直に入射する時間のことであるが、同じ地域に住む人達の生活を便利にするために、人間は世界の各地域での標準時を定めている。特定地域の経度によって各地域の標準時を定めることから、各地域の標準時と太陽時間にすれが生じる。例えば、中原標準時間を採用している新疆ウイグル自治区などの中国の遠隔地では、太陽時間が中原標準時間より２時間遅れているため、固定型の単軸式の追尾型太陽発電装置では、地域標準時を以て時間を計ることにより太陽の位置を追跡すると大きい誤差が生じる。
電子タイマーの設定した地域標準時（standard time）と太陽時間（solar time）に生じる誤差を防止するために、上述の校正計算の公式を以てこのような問題点を解決する。
【００２２】
次に、第３の実施の形態について説明する。なお、この第３の実施の形態については、第１の実施の形態と異なる点のみ述べる。
第３の実施の形態では、マイクロプロセッサ制御装置５は電子タイマー５１を備え、電子タイマー５１の元の設定は標準時間tstdであり、また、このマイクロプロセッサ制御装置５は、太陽時差の計算式を以て太陽時差Ｖを得ることで、定期的に電子タイマー５１の現時点時間tclkを真太陽時ttstに校正する。真太陽時ttstは次の公式で計算する。
公式：真太陽時ttst＝標準時間tstd＋太陽時差Ｖ＋（標準時間の経度Lst−地元の経度Lloc）×４
【００２３】
地域標準時（standard time）と太陽時間（solar time）に生じる偏差値は季節によって毎日変わるので、大量の毎日の真太陽時偏差値ESTのデータ（個数：365）をマイクロプロセッサ制御装置５に入力することが、異なる地域で応用上の不便になる。それを防ぐために、経験式による換算する方法にする。例えば、L.O.Lammが1981年に発表した太陽時の時差公式（[equation of time/ EQT] Solar Energy, Vol.26, p.465, 1981）を採用して太陽時差値Ｖを得ることにより上述の問題点を解決する。
また、標準時間の経度Lstの単位が[degree]で、地元の経度Llocの単位も[degree]であるが、太陽時の時差公式（[equation of time/ EQT]）の単位は[分]で、数値が正値から負値まで毎日異なるため、当該時差公式で計算すると、平均誤差は0.53秒あり、最大誤差は3.6秒ある。
さらに計算式がマイクロプロセッサ制御装置５に組み込まれて、使用する際に、標準時間の経度Lstと地元の経度Llocをマイクロプロセッサ制御装置５に入力するだけで、電子タイマー５１の提供した日付と時間で、定期的に（毎週、毎月、四半期ごとに）前述計算式によって真太陽時ttstを得てタイマー５１の時間を校正することが可能である。
【００２４】
図９に単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置に光電スイッチを用いた場合を示している。図９に示すように、支持脚柱１の正面には、マイクロプロセッサ制御装置５と電気的接続を行い、電子タイマー５１を校正するための光電スイッチ８が設けられる。
また、光電スイッチ８の応用により、使用者が絶対電圧法による制御を選ばず、又は詳細な制御データを持っていない時には、予め基本的な動作データ（例えば日出及び日没時間）を入力し光電スイッチ８と合わせると、光電スイッチ８の特性によって、毎日主動的に時間を校正できるとともに精密に太陽の位置を追跡できるという効果がある。
【００２５】
この光電スイッチ８を第１乃至３実施の形態と組み合わせて使用すれば（図面に掲載されていない）、太陽追跡の精度を倍に増加できるという効果を発揮すると同時に、登録したデータの誤りによる動作のエラー発生率をも減少できる。
【００２６】
図１０に第４の実施の形態を示している。この実施の形態では、第二太陽電池９を用いた単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置を例示している。図１０に示すように、この発電装置は、縦棒１１及び横棒１２から形成される支持脚柱１と、横棒１２に中央部が枢結される角度調整機能付きの支持架台２と、支持架台２上の上辺表面に設けられる第一太陽電池３と、モータ４１、伸縮棒４２及び駆動ギア部４３から構成される電動式の伸縮押動棒４と、電動式の伸縮押動棒４と電気的に接続されるマイクロプロセッサ制御装置５とを備える。
横棒１２は縦棒１１の最上部で傾斜するように中央部が縦棒１１の最上部に枢設される。
モータ４１は伸縮棒４２の一端に設けられ、軸が駆動ギア部４３を通して伸縮棒４２の下部に連接されて、伸縮棒４２を伸縮駆動する。また、伸縮棒４２は最上部が対応する支持架台２の側に枢結され、駆動ギア部４３の下部が対応する縦棒１１の側に枢結され、モータ４１の通電により駆動ギア部４３を駆動し、伸縮棒４２に伸縮の働きをさせることにより、支持架台２を回動させて角度調整を行い、これにより、支持架台２上に設けられる第一太陽電池３を太陽に向けるようになっている。
マイクロプロセッサ制御装置５は電子タイマー５１を備え、電子タイマー５１の元の設定は標準時間tstdであり、また、このマイクロプロセッサ制御装置５の表面には第二太陽電池９が設けられる。
また、マイクロプロセッサ制御装置５は第二太陽電池９と電気的に接続され、第二太陽電池９端の電圧の信号変化を検知し、そして、基準電圧値V0を設定して第二太陽電池９の端子電圧の変化量Vpvを検出して、日出時間tsunriseと日没時間tsunsetを判断することにより、実太陽の正午tsolを計算した後、実太陽の正午tsolをタイマーの正午tclk'nと比べて誤差値△terrを求め、誤差値△terrの絶対値が少なくとも一つの許容誤差より大きい場合になると電子タイマー５１の現時点時間tclkを校正するという「絶対電圧法」により制御を行う。
【００２７】
また、この実施の形態４における主な動作は実施の形態１とほぼ同様であるが、この実施の形態４では、第一太陽電池３ではなく、第二太陽電池９を検知することによって動作を行う。この方式では、配線も容易であり、マイクロプロセッサ制御装置５もより迅速に制御でき、しかも、第一太陽電池３の交換、又は異なる種類の第一太陽電池３に合わせることにより、再配線する必要があるという問題の発生を心配することがなく、したがって、応用上より便利である。
【００２８】
なお、本考案の実施の形態1乃至4における単軸固定式の角度調整機能付き追尾型太陽光発電装置では、マイクロプロセッサ制御装置５は位置コントローラ５２を含み、モータ４１の軸には回動角度を検出するために回動位置センサー６が設置され、また、位置コントローラ５２は、予め設定した三角度の回動時間tRにより電動式の伸縮押動棒４を駆動し回動制御を行うとともに、予め設定した回動位置の設定値VRを、回動位置センサー６から取得した実際の回動位置と比べることにより得た誤差値に基き、電動式の伸縮押動棒４の伸縮量の大小を精密制御まで駆動できる。
このようにして、角度調整による誤差の低減が可能であり、より精密に制御を行うと同時に、故障も発生しにくいようになっている。
また、位置コントローラ５２はPIDコントローラであり、回動位置センサー６は回動型抵抗器である。
PIDコントローラとは比率‐積分‐微分コントローラのことで、比率のユニットPと積分のユニットIと微分のユニットDから構成され、Kp、Ki、Kdとそれぞれパラメータの設定が行なわれ、時間によって基本線形及び動特性の変化しないシステムに主に適用する。PIDコントローラは工業制御応用にあって一般的なフィードバック回路の部品のため、装置のコスト削減が可能である。
また、回動型抵抗器の応用により、回動動作を有効に検出できるという効果が生じるだけでなく、最も重要なのは、故障しにくい、信頼性が高い、しかもコストが低いといったところにある。
さらに、説明すべき点については、マイクロプロセッサ制御装置５の異なる設定によると、本考案を異なる地域に対応できるため、太陽光発電装置の適応性を最大に引き上げられる。
【００２９】
以上の各実施の形態から明らかなように、本考案の特筆すべき点は、電動式の伸縮押動棒４とマイクロプロセッサ制御装置５との応用、絶対電圧法及び／又は光電スイッチ８の応用により、前述の特許文献１に述べた問題点を解決できると同時に、前述の特許文献１より良い装置の効果が生じる。そこで、本考案は、従来の太陽光発電装置よりも応用性と実用性と有効性が高く、産業上の利用可能性を有する。
【００３０】
なお、以上の各実施の形態は、本考案の構造と、特徴及び作用効果を説明するために用いられるものであり、新規性や進歩性といった要件を満たしているため、規定による実用新案登録出願を行うが、上述では本考案の好ましい実施例を開示したに過ぎず、それを以って、本考案の実用新案登録請求の範囲が制限されることは無く、本考案の思想を逸脱することなく種々の改造やそれと同じ置き換えを行っても、それはすべて本考案の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３１】
１  支持脚柱
１１  縦棒
１２  横棒
２  支持架台
３  第一太陽電池
４  電動式の伸縮押動棒
４１  モータ
４２  伸縮棒
４３  駆動ギア部
５  マイクロプロセッサ制御装置
５１  電子タイマー
５２  位置コントローラ
６  回動位置センサー
７  解析ソフトウェア
８  光電スイッチ
９  第二太陽電池
１０  太陽電池支持架台
１０１  支持フレーム
２０  太陽電池
３０  駆動モータ
４０  角度調整機能付き架台
４０１  回動軸
４０２  駆動ギア
４０３  角度目盛部
５０  太陽電池支持脚柱
５０１  リングスリーブ
６０  太陽光追尾センサー
６０１  第一受光部
６０２  第二受光部
６０３  遮光板
tstd 標準時間
tsunrise 日出時間
tsunset 日没時間
tsol'n 実太陽の正午
tsol 現時点の太陽の正午
tR 三角度の回動時間
Vo 基準電圧値
Vpv 端子電圧の変化量
VR 回動位置の設定値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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