(57)【要約】【課題】 ソーラーパネルが太陽光を受け取るための最適な角度と面積とに動態調整でき、最大の光エネルギー転換電気エネルギー性能を得ることができるソーラーパネル角度調整装置を提供する。【解決手段】ソーラーパネルは対称位置にそれぞれ第１感光部品及び第２感光部品を配置し、第１感光部品と第２感光部品を制御ユニットに接続する共に、制御ユニットを角度調整機構に連接して角度調整機構とソーラーパネルを連動させ、制御ユニットにより第１感光部品と第２感光部品が受け取る光源の輝度を計算し、輝度差に基づいて角度調整機構を駆動する。【選択図】  図５
2009152523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーラーパネルと、制御ユニットと、前記ソーラーパネルの角度調整をする角度調整機構と、を備え、
前記ソーラーパネルの対称位置にそれぞれ第１感光部品及び第２感光部品を配置し、これら各第１感光部品と第２感光部品とを前記制御ユニットに電気的に接続し、かつ該制御ユニットを前記角度調整機構に連接して、該角度調整機構と前記ソーラーパネルとを連動させ、前記制御ユニットにより前記第１感光部品と第２感光部品とが受け取る光源輝度の差を計算してこの輝度差に基づいて前記角度調整機構を駆動し、前記ソーラーパネルを第１感光部品と第２感光部品とが受け取る輝度が均等になるよう太陽に対面する角度状態を保持することを特徴とするソーラーパネル角度調整装置。
【請求項２】
前記角度調整機構は、前記ソーラーパネルの底部に設け、外椀体内に内珠体を設置し、該内珠体に軸棒を連接し、前記外椀体の外縁を前記ソーラーパネル底部に連接して、前記外椀体を前記内珠体の外縁に沿って転動可能としたことを特徴とする請求項１記載のソーラーパネル角度調整装置。
【請求項３】
前記ソーラーパネルは、電力調節ユニットを連接していることを特徴とする請求項１又は２記載のソーラーパネル角度調整装置。
【請求項４】
前記電力調節ユニットは、ロード或いは蓄電池を連接し、又はロード及び蓄電池を共に備えることを特徴とする請求項３記載のソーラーパネル角度調整装置。
【請求項５】
前記ソーラーパネル角度調整装置は、さらに第１感光部品と第２感光部品との近接位置であって、それぞれ２箇所の対称位置に、第３感光部品及び第４感光部品をそれぞれ配置し、前記第３感光部品と第４感光部品とを前記制御ユニットに電気的に接続し、該制御ユニットを前記角度調整機構に連接して、該角度調整機構とソーラーパネルとを連動さて、前記制御ユニットにより第３感光部品と第４感光部品とが受け取る光源の輝度差を計算してこの輝度差に基づいて前記角度調整機構を駆動し、前記ソーラーパネルを第３感光部品と第４感光部品が受け取る輝度が均等になるよう太陽に対面する角度状態を保持することを特徴とする請求項１記載のソーラーパネル角度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソーラーパネル角度調整装置に係り、特に太陽の方位に基づきソーラーパネル角度の仰角動態の自動修正を行うソーラーパネル角度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギーは、豊富に供給されるという特性があり、しかもクリーンなエネルギーで環境汚染の恐れがなく、さらに他の自然資源を燃焼させないため地球温暖化に悪影響を及ぼすという懸念とも無縁である。よって、現代科学が開発に注力するエネルギーである。
【０００３】
太陽エネルギーの有効利用のため、多くの設計者はソーラーパネルの光電転換性能を向上させようと、固定式ソーラーパネル上方に凸レンズを設置し、太陽放射を増幅する方式を採用している。しかしながら、この種の固定式太陽エネルギー利用方式は、凸レンズ等煩瑣な構造の設置を必要とするため、より多くのコストを費やすこととなる。
【０００４】
また、設計者の中には、地球の公転により形成される「日の出」と「日の入り」に注目し、所在位置の違いにより、日の出と日の入り時間及び日照角度と方位が異なる点を設計に生かそうという動きもある。
【０００５】
実際に、同様の條件下で実験を行ったところ、ソーラーパネルの光エネルギー電気エネルギー転換性能は、固定設置方式は、調整（太陽の日照角度に応じてソーラーパネルの仰角を調整する）設置方式を採用した場合の60%に過ぎないことが証明されている。このことから、日照角度に応じてソーラーパネル仰角を調整する装置は、光エネルギー転換電気エネルギー性能に対する考慮から、太陽エネルギーを利用するためには重視すべき事項であることが分かり、既に多種の方式において実施されている。
【特許文献１】日本国特開２００５−６４１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の構造には、以下の欠点があった。
【０００７】
従来技術では、ソーラーパネルの日照角度に応じた調整は、時間によりソーラーパネル角度を制御する方式が採用されて来た。すなわち、ソーラーパネルは、時間変化に伴い仰角を変えるが、時間を利用し制御する方式には天候、雲等の問題がある。よって、時間と日照強度間の関係はしばしば不確定素因の干渉を受け、日照強度が時間の変化に伴わないことがあり、その効果は明確でない。
【０００８】
本発明はこれらの事情に鑑みてなされたもので、第１感光部品と第２感光部品とが受け取る輝度が均等で、しかも陽光に対面する角度状態を保持することを可能として、ソーラーパネルが太陽光を受け取るための最適な角度と面積とに動態調整でき、最大の光エネルギー転換電気エネルギー性能を得ることができるソーラーパネル角度調整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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によるソーラーパネル角度調整装置は、ソーラーパネルと、制御ユニットと、前記ソーラーパネルの角度調整をする角度調整機構と、を備え、
前記ソーラーパネルの対称位置にそれぞれ第１感光部品及び第２感光部品を配置し、これら各第１感光部品と第２感光部品とを前記制御ユニットに電気的に接続し、かつ該制御ユニットを前記角度調整機構に連接して、該角度調整機構と前記ソーラーパネルとを連動させ、前記制御ユニットにより前記第１感光部品と第２感光部品とが受け取る光源輝度の差を計算してこの輝度差に基づいて前記角度調整機構を駆動し、前記ソーラーパネルを第１感光部品と第２感光部品とが受け取る輝度が均等になるよう太陽に対面する角度状態を保持する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のソーラーパネル角度調整装置によれば、第１感光部品と第２感光部品とが受け取る輝度が均等で、しかも陽光に対面する角度状態を保持することができるため、ソーラーパネルは太陽光を受け取るための最適な角度と面積に動態調整され、最大の光エネルギー転換電気エネルギー性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１２】
図１、２に示すように、本実施例のソーラーパネル角度調整装置は、ソーラーパネル１を含み、該ソーラーパネル１の表面は陽光の照射を受けられるように天空に対応している。前記ソーラーパネル１は、表面或いは側辺(図示例は表面を例とする。)等対称位置にそれぞれ第１感光部品１１及び第２感光部品１２をそれぞれ配置している。該感光部品は、感光性電気抵抗、或いは他の光源を受け取ることができる部品で、しかも該各第１感光部品１１と第２感光部品１２とは制御ユニット２に電気的に接続されている。該制御ユニット２は、前記第１感光部品１１及び第２感光部品１２が受け取る光を光電変換した電子信号を受信し、しかも該信号により、前記第一感光部品１１及び第二感光部品１２が受け取った光の「輝度」を判別することができる(「輝度」とは光源或いは発光点の発光程度を評価するもので、目にすることができる発光体面積は、光源が発する光強度、いわゆる輝度である。すなわち、輝度は発光体の眼に対する刺激の程度を表す)。前記制御ユニット２は、前記第１感光部品１１及び第２感光部品１２が受け取った輝度に応じて、差値を計算する。太陽の角度は、時間に応じて変化するため、前記第１感光部品１１及び第２感光部品１２が受け取った輝度及び該輝度の差値も時間に従い変化する。
【００１３】
地球の自転と公転の要因により、太陽と地表面の角度は、絶え間なく変わり、前記ソーラーパネル１は地表の縮図で、該ソーラーパネル１の表面は、終始太陽の光を反射、吸収するために反射角度を絶え間なく調整する必要がある。所謂トラッキング（Solar tracking）である。
【００１４】
前記制御ユニット２は、角度調整機構３を連接し、該角度調整機構３は直流モーター７を連接、或いは含み、運動可能となる。
【００１５】
よって、前記角度調整機構３は、ソーラーパネル１と連動を形成し、前記制御ユニット２により第１感光部品１１と第２感光部品１２とが受け取る光の輝度値、及び輝度差から変換される電気信号を計算し、角度調整機構３を駆動するようになっている。これにより、ソーラーパネル１は、第１感光部品１１と第２感光部品１２とが受け取る輝度値が均等で、しかも太陽に向かう角度状態を保持することが可能となる。前記第１感光部品１１と第２感光部品１２とが受け取る光の輝度に差異があるときには、日照が最良角度ではないことを表す。よって、前記角度調整機構３を通して第１感光部品１１と第２感光部品１２とが受け取る光の輝度が相同になるまで、ソーラーパネル１の角度を調整し、両者共に十分に陽光に対面できるようにする。
【００１６】
本実施例は、さらに角度調整機構３をソーラーパネル１の底部に設置している。図２に示すように、この角度調整機構３は、外椀体３２内に内珠体３１を有し、該内珠体３１は軸棒３０を連接している。該軸棒３０は、底台３３を連接可能であり、角度調整機構３は安定的に据え付けることができるようになっている。前記外椀体３２の外縁は、ソーラーパネル１の底部に連接し、これにより該外椀体３２は内珠体３１の外縁に沿って転動可能となっている。
【００１７】
本実施例は、ソーラーパネル１を電力調節ユニット４に電気的に接続しており、該電力調節ユニット４はキャパシター或いはキャパシターを含む回路機構で、スイッチを含み、或いはスイッチを接続することができ、発生した電力量により、信号を制御ユニット２に伝達し、或いは該スイッチは本実施例の作動を止めることができるようになっている。電力が充分となれば、パネルの作動を停止することが可能である。
【００１８】
前記電力調節ユニット４は、ロード５或いは蓄電池６を接続し、或いはロード５及び蓄電池６を共に接続する。また、前記電力調節ユニット４は、探知を通して蓄電池６への充電が一杯であることがわかれば、信号を調節する。
【００１９】
本実施例は、また前記第１感光部品１１と前記第２感光部品１２の他に、さらに第３感光部品１３及び第４感光部品１４を設置することができる。しかも、第３感光部品１３と第４感光部品１４は前記制御ユニット２に接続され、かつ該制御ユニット２は角度調整機構３に連接する。該角度調整機構３とソーラーパネル１は、連動を形成し、制御ユニット２により第３感光部品１３と第４感光部品１４とが受け取る光の輝度値及び輝度差を計算して、角度調整機構３を駆動し、ソーラーパネル１は第３感光部品１３と第２感光部品１４が受け取る輝度が均等で、しかも太陽に向かう角度状態を保持することができる。こうして、より多くの感光部品を利用することで、判別はより正確となり、しかも角度をさらに多様化することができる。
【００２０】
上記のように、本発明は実用効果を備え、しかも刊行物に未掲載で或いは公開使用されていない。
【００２１】
上記実施例は、本発明の産業上の最適実施例に過ぎず、本発明の特許請求の範囲に基づき行う均等の変化はすべて本発明範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例における角度調整状態を示す一部を断面で示す説明図である。
【図３】本発明の実施例におけるソーラーネル角度調整装置が日照角度に応じて角度を調整する状態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例におけるソーラーネル角度調整装置が日照角度に応じてル角度を調整する状態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例のソーラーネル角度調整装置におけるブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ソーラーパネル
１１  第１感光部品
１２  第２感光部品
１３  第３感光部品
１４  第４感光部品
２  制御ユニット
３  角度調整機構
３０  軸棒
３１  内珠体
３２  外椀体
３３  底台
４  電力調節ユニット
５  ロード
６  蓄電池
７  直流モーター
【図１】
2009152523.tif 000003
【図２】
2009152523.tif 000004
【図３】
2009152523.tif 000005
【図４】
2009152523.tif 000006
【図５】
2009152523.tif 000007