JP3177911U

JP3177911U - Single-axis fixed tracking solar power generator with angle adjustment function

Info

Publication number: JP3177911U
Application number: JP2012003516U
Authority: JP
Inventors: 秉鈞黄; 尹成黄; 伯堅許; 冠宇陳; 勵圖呉; 忠福葉
Original assignee: 秉鈞黄
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2022-06-12

Abstract

【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４Provided is a tracking solar power generation device with a low failure rate and low cost and a long service life of a product.
The power generation apparatus includes a support pedestal 1 including a vertical bar 11 and a horizontal bar 12, a support frame 2, a first solar cell 3, a motor 41, an extendable bar, and a drive gear unit. Type telescopic push rod 4 and microprocessor control device 5, the horizontal bar is pivoted at the top of the vertical bar, the top of the telescopic bar is pivoted to the support frame, and the lower part of the drive gear unit Is pivoted to the side of the vertical bar, drives the drive gear part by energizing the motor, and expands and contracts the telescopic bar to rotate the support base and adjust the angle so that the first solar cell faces the sun I made it.
[Selection] Figure 4

Description

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。 The present invention relates to a tracking type solar power generation apparatus with a single-axis fixed type angle adjustment function.

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。 In a conventional solar power generation device, a solar cell is fixed on a fixed base and installed on the ground to generate power. In the case of this type of photovoltaic power generation apparatus, it is general to set the light receiving surface of the solar cell to the south and set the inclination angle with respect to the horizontal in the same way as the latitude of the installation location.
Since the sun moves from east to west in a day, in a fixed solar power generation device, sunlight hits the light receiving surface of a solar cell perpendicularly only around noon in a day.
The output of the solar cell provides the maximum output at that light intensity when sunlight enters the solar cell's light-receiving surface perpendicularly, but during other periods the sunlight is incident obliquely on the solar cell's light-receiving surface. Battery output decreases.

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。 Conventionally, in order to greatly improve the efficiency of solar power generation, a tracking device that tracks the position of the sun and always directs the light receiving surface of the solar cell perpendicular to the direction of the sun has been used.
Although this device can increase the power generation output of the entire solar cell, it also leads to an increase in system complexity and cost in other aspects. In this case, it is necessary to consume a part of electric power to track the position of the sun.

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。 Many precision solar tracking devices employ a two-axis design, and rotate a rotating platform on which a solar cell is provided separately into an axis in the north-south direction and an axis in the east-west direction. In addition, it is possible to precisely track the position of the sun by controlling the rotational movement in the north-south and east-west directions by feedback control using a sun sensor.
However, such a biaxial tracking device is very complicated in structure, has a high failure rate, and has high power consumption and high cost when tracking the position of the sun.

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。 In order to improve the shortcomings of conventional fixed solar power generation devices and two-axis precision solar tracking devices, the present inventors etc. adjust the angle to a small number of fixed rotation angles (hereinafter abbreviated as fixed angles). A single-axis fixed tracking solar power generation device with an adjustment function is completed, and this is disclosed in Patent Document 1.
As shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation apparatus 100 of Patent Document 1 includes a solar cell support frame 10, a solar cell 20, a drive motor 30, a frame 40 with an angle adjustment function, and a solar cell support pedestal 50. And a solar light tracking sensor 60.
The solar cell 20 is mounted on the solar cell support base 10.
The drive motor 30 is used to drive the solar cell support base 10 to rotate the solar cell 20 and adjust its positioning direction.
The gantry 40 with an angle adjustment function is fixed to the solar cell support gantry 10 and is used to adjust the elevation angle of the solar cell 20.
The solar cell support pedestal 50 is used to support the solar cell support frame 10 and the frame 40 with an angle adjustment function. In this case, a ring sleeve 501 is provided around the upper portion of the solar cell supporting pedestal 50.
The solar light tracking sensor 60 is installed in the solar battery 20. As shown in FIG. 2, the sunlight tracking sensor 60 includes a first light receiving unit 601, a second light receiving unit 601, and a light shielding plate 603. The altitude of the light shielding plate 603 is the first light receiving unit 601 and the second light receiving unit 602. Is approximately equal to cot 25 ° times the distance from the center to the light shielding plate 603. The solar light tracking sensor 60 is provided on the side of the solar cell 20 so as to be on the same horizontal plane as the solar cell 20. In addition, the light shielding plate 603 is provided between the first light receiving unit 601 and the second light receiving unit 602 to separate them, and the first light receiving unit 601 is provided at a position corresponding to the east side of the light shielding plate 603, and the second light receiving unit 602. Is provided at a position corresponding to the west side of the light shielding plate 603.
The solar cell support frame 10 includes a support frame 101, and the angle adjustment function frame 40 is driven by a rotation shaft 401, a drive motor 30, a drive gear 402 that is used to rotate the support frame 101, and an angle scale. Part 403.

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。 FIG. 3 shows the operating principle of this fixed angle single-axis fixed tracking solar power generation device.
As shown in FIG. 3, when the sun moves from the east side to the west side of the light shielding plate 603, the shadow of the light shielding plate 603 moves from the west side to the east side. When the shadow of the light shielding plate 603 blocks the first light receiving unit 601, the drive motor 30 is driven to rotate the drive gear 402 to a fixed angle. Thereby, the solar cell support frame 10 is rotated westward and positioned at a fixed angle.
In this conventional technology, by using a motor to control the device so as to track the position in the east-west direction of the sun, the device is aligned with the position of the sun, and the platform on which the solar cell is placed is moved from the east. It is designed to turn to the west and stop at a small number of fixed angles.
According to the solar optical calculations by the inventors, if three fixed angles are adopted, the best specific angle is (1) where the solar cell 20 stops at an elevation angle of 50 degrees in the morning (2) noon (3) The afternoon is where the solar cell 20 stops at an westward elevation angle of 50 degrees.
As shown in FIG. 3, when the sun moves, the shadow by the light shielding plate 603 of the sunlight tracking sensor 60 changes according to the incident angle of sunlight. Therefore, when the shadow shields the first light receiving unit 601 on the east side, it is displayed that the sun is on the west side. At this time, the tracking device is driven by the control circuit and rotated to the fixed angle in the west, and at the same time, the rotation is stopped at the fixed angle by the positioning switch at the specific position.
The reverse is also true, and when the shadow blocks the second light receiving portion 602 on the west side, it is displayed that the sun is on the east side. At this time, the tracking device is driven by the control circuit and rotated to a fixed angle in the east.

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」）Taiwan Invention Patent Application Publication No. 1304657 (“PHOTOVOLTAIC POWER GENERATING APPARATUS THREE-POSITION TRACKING, published December 21, 2008”)

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。 In a conventional general photovoltaic power generation apparatus, a service life of at least 25 years is required in an outdoor environment, and high reliability is strictly required. Therefore, in the photovoltaic power generation apparatus described in Patent Document 1 described above, It has been pointed out that there are several problems as follows.
(1) In order to detect that the solar light tracking sensor 60 is heading toward the sun, the solar light tracking sensor 60 needs to be provided on the side of the solar cell 20, and such an installation method requires complicated structural design and assembly. Leads to an increase in the degree.
(2) The light receiving member and the electronic circuit employed in the solar light tracking sensor 60 have a high use failure rate in an outdoor environment and a high cost.
(3) Since a positioning switch installed at a specific position is employed and the driving motor 30 is controlled to stop at a fixed angle by controlling the stopping of the driving motor 30, the positioning switch exposed outdoors is deteriorated, broken, or poorly transmitted. Cause malfunction.
(4) The drive device by combining the drive motor 30 and the drive gear 402 tends to break down when used outdoors.

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。 Therefore, in view of such conventional problems, the present invention is based on the premise of preventing a high failure rate and malfunction, and reducing the complexity of structural design and assembly, thereby reducing the cost and the photovoltaic power generation apparatus The purpose of the present invention is to provide a tracking type solar power generation device with a single-axis fixed type angle adjustment function that has a low failure rate and low cost and a long service life of the product.

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。 In order to solve the above problems and achieve the above object, a tracking type solar power generation apparatus having a first single-axis fixed type angle adjustment function according to the present invention has a support leg formed of a vertical bar and a horizontal bar. A pillar, a support frame with an angle adjustment function whose central part is pivotally connected to the horizontal bar, a first solar cell provided on the upper side surface of the support frame, a motor, a telescopic bar, and a drive gear unit. An electric telescopic push rod and a microprocessor control device that electrically connects the electric telescopic push rod, and the horizontal bar is pivotally mounted on the top of the vertical bar so that the central part is inclined. The motor is provided at one end of the telescopic rod, and the shaft is connected to the lower portion of the telescopic rod through the drive gear portion, thereby driving the telescopic rod to expand and contract, and the telescopic rod The top of the bar is pivoted to the side of the corresponding support frame, The lower part of the drive gear part is pivoted to the corresponding vertical bar side, and the motor is energized to drive the drive gear part, thereby causing the telescopic bar to expand and contract, thereby supporting the support frame. To adjust the angle so that the first solar cell provided on the support base is directed to the sun, the microprocessor control device includes an electronic timer, and the electronic timer The original setting is standard time, and the microprocessor control device detects a signal change in the voltage at the first solar cell end by making an electrical connection with the first solar cell. .

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。 Moreover, it is preferable that each part of the tracking type solar power generation apparatus with a single-axis fixed type angle adjustment function is embodied as follows.
(1) The microprocessor control device includes a position controller, and a rotation position sensor is installed on the shaft of the motor to detect a rotation angle.
(2) The position controller is a PID controller, and the rotational position sensor is a rotational resistor.
(3) A photoelectric switch for calibrating the electronic timer is provided on the front surface of the support pedestal to make electrical connection with the microprocessor control device.

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。 The present invention has the following effects by the above configuration.
(1) In order to solve the various problems in the above-mentioned Patent Document 1, in the present invention, in the control direction, an exposed drive device by combining a drive motor and a drive gear is abandoned, and a simple electric drive Convert to telescopic push rod. And the rotation angle (position) of a 1st solar cell is detected with the rotation position sensor which is a rotation type resistor installed in the axis | shaft of a motor.
(2) In the present invention, the sunlight tracking sensor formed from the light receiving member is discarded and converted to an electronic timer. By providing time with an electronic timer (IC timer), the rotating operation is performed at fixed time intervals, and the rotating operation is controlled to a predetermined position by feedback control.
(3) In the present invention, the current time is calibrated to true solar time by calculation so that the position of the real sun can represent the current time represented by the electronic timer.
(4) In the present invention, since all control operations are performed by the microprocessor control device and analysis software, the entire operation can be controlled more effectively and accurately.
(5) In the present invention, by adding a photoelectric switch, the user can calibrate the time of the electronic timer using the photoelectric switch without choosing the control by the absolute voltage method. Not doing so can reduce the failure rate and improve the accuracy of tracking the position of the sun.

従来の単軸式の追尾型太陽光発電装置を示す斜視図A perspective view showing a conventional single-axis tracking solar power generation device 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Partially enlarged perspective view showing a rotation position sensor of a conventional single-axis tracking solar power generation device 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Operation explanatory diagram showing the operation of a conventional single-axis tracking solar power generation device 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The perspective view which shows the structure of the tracking type solar power generation device with a single axis fixed type angle adjustment function by the 1st thru | or 3rd embodiment of this invention. 同発電装置の各部の構成を示す分解斜視図Exploded perspective view showing the configuration of each part of the power generator 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Explanatory drawing which shows the variation | change_quantity of the voltage of the 1st solar cell end actually detected by the power generator. 同発電装置によるプロセス制御を示すブロック図Block diagram showing process control by the power generator 同発電装置の動作を示す動作説明図Operation explanatory diagram showing the operation of the power generator 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An exploded perspective view showing a case where a photoelectric switch is used in the power generation device. 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The perspective view which shows the tracking type solar power generation device with a single axis fixed type angle adjustment function in the case of using the 2nd solar cell by the 4th Embodiment of this invention.

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。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using figures.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a tracking type solar power generation device with a single axis fixed type angle adjustment function according to the first to third embodiments of the present invention, and FIG. 5 shows a configuration of each part of the power generation device. FIG. 6 is an explanatory view showing the amount of change in the voltage at the first solar cell end actually detected by the power generation device, FIG. 7 is a block diagram showing process control by the power generation device, and FIG. It is operation | movement explanatory drawing which shows operation | movement of an apparatus.

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。 First, the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 4 to FIG. 8, this single-axis fixed tracking type solar power generation device with an angle adjusting function includes a supporting pedestal 1 formed of a vertical bar 11 and a horizontal bar 12, and a central part on the horizontal bar 12. Motorized structure comprising a support frame 2 with an angle adjustment function with which the parts are pivoted, a first solar cell 3 provided on the upper surface of the support frame 2, a motor 41, an expansion rod 42 and a drive gear unit 43. The expansion / contraction push rod 4 and the microprocessor control device 5 electrically connected to the electric telescopic push rod 4 are provided.
The central portion of the horizontal bar 12 is pivoted on the uppermost part of the vertical bar 11 so as to be inclined at the uppermost part of the vertical bar 11.
The motor 41 is provided at one end of the telescopic rod 42, and the shaft is connected to the lower portion of the telescopic rod 42 through the drive gear portion 43 to drive the telescopic rod 42 to telescopic. The telescopic rod 42 is pivotally connected to the side of the support base 2 corresponding to the uppermost portion, the lower portion of the drive gear portion 43 is pivotally connected to the side of the corresponding vertical rod 11, and the drive gear portion 43 is energized by the motor 41. , The telescopic rod 42 is caused to expand and contract, the support base 2 is rotated, and the angle is adjusted, whereby the first solar cell 3 provided on the support base 2 is directed to the sun. ing.
Further, the microprocessor control device 5 is formed of a microprocessor circuit, and drives an input port (not shown in the drawing) that receives a voltage signal at the end of the first solar cell 3 and an electric telescopic push rod 4. An electrical output port (not shown in the drawing) and an input port (shown in the drawing) for receiving a signal from the rotational position sensor 6 installed on the shaft of the motor 41 inside the electric telescopic push rod 4 And analysis software 7 incorporated in the microprocessor control device 5.

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。 Thus, unlike the device disclosed in Patent Document 1, a simple electric telescopic push rod 4 is employed in place of the exposed drive device in which the drive motor 30 and the drive gear 402 are combined. And the rotation angle (position) of the 1st solar cell 3 is detected using the rotation position sensor 6 which is a rotation type resistor installed in the axis | shaft of the motor 41. FIG. Thereby, more precise control is possible and the output efficiency of the first solar cell 3 is maximized.
The configuration of each part so far is common to the first to third embodiments.

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t_std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V_oを設定して第一太陽電池３の端子電圧の変化量V_pvを検出して、日出時間t_sunriseと日没時間t_sunsetを判断することにより、実太陽の正午t_sol'nを計算した後、実太陽の正午t_sol'nをタイマーの正午t_clk'nと比べて誤差値△t_errを求め、誤差値△t_err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t_clk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。 In the power generation device 1 of the first embodiment, the microprocessor control device 5 includes an electronic timer 51, the original setting of the electronic timer 51 is the standard time t _std , and the microprocessor control device 5 by performing an solar cell 3 and the electrical connection, to detect a signal change in the voltage of the first solar cell 3 end, and the amount of change in the terminal voltage of the first solar cell 3 to set the reference voltage value V _o detects the V _pv, by determining sunrise time t _sunrise and sunset time t _sunset, after calculating the noon t _Sol'n real sun, noon t _Sol'n real sun timer noon t “Absolute voltage method” in which an error value Δt _err is obtained in comparison with _clk′n, and the current time t _clk of the electronic timer 51 is calibrated when the absolute value of the error value Δt _err is larger than at least one allowable error. Control by
By such a control method, the problem of time error in the electronic timer 51 can be effectively solved, and more effective operation of the present invention is possible.

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V_oを設定する。
（手順２）第一太陽電池３の端子電圧の変化量V_pvを検出する。
（手順３）日出時間t_sunriseを判断するには、端子電圧の変化量V_pvが低値（<基準電圧値V_o）から上がり、基準電圧値V_oを上回る瞬間を日出時間t_sunriseとする。また、電子タイマー５１に現時点に表す現時点時間t_clkを記録しておく。
（手順４）日没時間t_sunsetを判断するには、端子電圧の変化量V_pvが高値（>基準電圧値V_o）から下落し、基準電圧値V_oを下回る瞬間を日没時間t_sunset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t_sol'nを計算する。実太陽の正午t_sol'nは次の公式で計算する。
公式：実太陽の正午t_sol'n＝（日出時間t_sunrise−日没時間t_sunset）／２
（手順６）実太陽の正午t_sol'nとタイマーの正午t_clk'nを比較して誤差値△t_errを求める。
公式：誤差値△t_err＝実太陽の正午t_sol'n−タイマーの正午t_clk'n
（手順７）誤差値△t_err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t_clkを校正する。
公式：現時点時間t_clkから校正される現時点の太陽の正午t_sol＝現時点時間t_clk＋誤差値△t_err Next, the calculation procedure of the absolute voltage method will be described.
Setting the (Step 1) the reference voltage value V _o.
(Procedure 2) The amount of change V _pv of the terminal voltage of the first solar cell 3 is detected.
(Procedure 3) In order to determine the _sunrise time t _sunrise , the moment when the terminal voltage change V _pv rises from a low value (<reference voltage value V _o ) and exceeds the reference voltage value V _o is the _sunrise time t _sunrise And In addition, the current time t _clk represented at the current time is recorded in the electronic timer 51.
(Step 4) To determine the sunset time t _sunset, the change amount V _pv of the terminal voltage is dropped from high (> reference voltage value V _o), Sunset moments below the reference voltage value V _o time t _sunset And In addition, the time indicated at the present time is recorded in the electronic timer 51.
(Procedure 5) Calculate noon t _{sol'n of the} real sun. The real sun noon t _sol'n is calculated using the following formula.
Official: Noon of the real sun t _sol'n = (sunrise time t _sunrise -sunset time t _sunset ) / 2
(Procedure 6) The error value Δt _err is _obtained by comparing the noon t _sol'n of the real sun with the noon t _clk'n of the timer.
Formula: Error value △ t _err = Real sun noon t _sol'n -Timer noon t _clk'n
(Procedure 7) When the absolute value of the error value Δt _err is larger than at least one allowable error, the current time t _clk of the electronic timer 51 is calibrated.
Formula: Current solar noon t _sol calibrated from current time t _clk = current time t _clk + error value Δt _err

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t_std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V_pv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t_std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V_pv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t_solを推算してタイマーの時間を真太陽時t_tst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t_sunriseと日没時間t_sunsetを判断でき、その中間点こそ実太陽の正午t_sol'nである。また、実太陽の正午t_sol'nを現時点時間t_clkと比較して、誤差値△t_errが許容の誤差範囲に入ってない場合になると、真太陽時t_tstを表すように電子タイマー５１の現時点時間t_clk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t_sol'nに校正するこのような方法を「絶対電圧法」と呼ぶ。 In the present invention, a service life of at least 25 years (in an outdoor environment) is required. However, a general electronic timer 51 (for example, an IC timer) has an error amount of 1 second or more every day. The amount, for example, after 10 years, the amount of error is 1 hour or more. Therefore, even in the method of calibrating the standard time t _{std based} on the result of the solar time calculation described above, there is an error amount of 1 hour or more.
In view of these problems, in order to simultaneously solve the problems caused by the error between the standard time and solar time set by the electronic timer and the accumulated error of the electronic timer 51 over many years, In the present invention, the change amount V _pv of the terminal voltage of the first solar cell 3 is detected, and when the device assembly is completed and the device operates normally by the analysis software 7 incorporated in the microprocessor control device 5, The local standard time t _std set by the timer 51 is periodically calibrated to a solar time of “true sun time” that can represent the actual sun position. Thereby, the control apparatus can track the position of the sun accurately and accurately.
In the present invention, the sunrise and sunset times are determined by detecting the amount of change V _pv of the terminal voltage of the first solar cell 3. Therefore, the time of the timer is calibrated to true solar time t _tst by estimating the current noon t _sol of the sun.
When sunlight is incident on the light receiving surface of the first solar cell 3, the voltage of the first solar cell 3 is measured and a current is formed. Therefore, when the sun rises, the terminal voltage of the first solar cell 3 suddenly increases. Conversely, when the sun sets, the terminal voltage of the first solar cell 3 suddenly decreases.
Using this natural phenomenon, the sunrise time t _sunrise and sunset time t _sunset can be judged, and the midpoint is the midday t _sol'n of the real sun. In addition, when the actual sun noon t _sol'n is compared with the current time t _clk and the error value Δt _err is not within the allowable error range, the electronic timer 51 represents the true solar time t _tst. Calibrate the current time t _clk of.
As shown in FIG. 7, such a structure that does not change regardless of whether or not a solar tracking device is employed, an independent power storage type, a system linkage type, or different types of first solar cells 3 in a solar power generation device. Changes are commonly seen. In addition, this method of calibrating the time to noon t _{sol'n of the} real sun by judging the sunrise and sunset using the terminal voltage change phenomenon of the first solar cell 3 is the “absolute voltage method”. Call it.

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t_std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t_clkを真太陽時t_tstに校正することが可能である。真太陽時t_tstは次の公式で計算する。
公式：真太陽時t_tst＝標準時間t_std＋真太陽時偏差値EST Next, a second embodiment will be described. The second embodiment will be described only with respect to differences from the first embodiment.
In the second embodiment, the microprocessor controller 5 includes an electronic timer 51, and the original setting of the electronic timer 51 is the standard time t _{std. In} the case of the microprocessor controller 5, the local observatory and It is possible to input the true solar time deviation value EST provided from the Climate Agency into the microprocessor controller 5 and calibrate the current time t _clk of the electronic timer 51 to the true solar time t _tst . True solar time t _tst is calculated by the following formula.
Formula: True solar time t _tst = Standard time t _std + True solar time deviation value EST

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t_tst」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。 The electronic timer 51 is usually set to the standard time, but the “solar time solar time” in astronomy is the time corresponding to the position of the real sun, also called “true solar time t _tst ”. be called.
For example, noon of the real sun is the time when sunlight enters vertically, but in order to make life easier for people living in the same area, humans set standard times in each area of the world. Since the standard time of each region is determined by the longitude of the specific region, there is a gap between the standard time and solar time of each region. For example, in remote areas in China, such as Xinjiang Uygur Autonomous Region, which uses the Nakahara standard time, the solar time is 2 hours behind the Nakahara standard time, so the fixed single-axis tracking solar power generator Tracking the position of the sun by measuring the time causes a large error.
In order to prevent an error occurring in the standard time and solar time set by the electronic timer, such a problem is solved by the above-mentioned calibration calculation formula.

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t_std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t_clkを真太陽時t_tstに校正する。真太陽時t_tstは次の公式で計算する。
公式：真太陽時t_tst＝標準時間t_std＋太陽時差Ｖ＋（標準時間の経度L_st−地元の経度L_loc）×４ Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, only points different from the first embodiment will be described.
In the third embodiment, the microprocessor control device 5 includes an electronic timer 51, the original setting of the electronic timer 51 is the standard time t _std , and the microprocessor control device 5 is configured to calculate the solar time difference. Thus, by obtaining the solar time difference V, the current time t _clk of the electronic timer 51 is periodically calibrated to the true solar time t _tst . True solar time t _tst is calculated by the following formula.
Official: True solar time t _tst = Standard time t _std + Solar time difference V + (Standard time longitude L _st -Local longitude L _loc ) x 4

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L_stの単位が[degree]で、地元の経度L_loc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L_stと地元の経度L_loc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t_tstを得てタイマー５１の時間を校正することが可能である。 Since deviation values that occur in the standard time and solar time change daily depending on the season, a large amount of daily true solar time deviation value EST data (number: 365) is input to the microprocessor controller 5. This is inconvenient in application in different regions. To prevent this, a conversion method using an empirical formula is adopted. For example, the above-mentioned problem is obtained by using the solar time difference formula ([equation of time / EQT] Solar Energy, Vol.26, p.465, 1981) that LOLamm announced in 1981. Solve the point.
In addition, the unit of longitude L _st of standard time is [degree] and the unit of local longitude L _loc is also [degree], but the unit of solar time difference formula ([equation of time / EQT]) is [minute] ], The numerical value varies from positive value to negative value every day, so when calculating with the time difference formula, the average error is 0.53 seconds and the maximum error is 3.6 seconds.
Further, when the calculation formula is incorporated in the microprocessor control device 5 and used, the date provided by the electronic timer 51 can be obtained simply by inputting the standard time longitude L _st and the local longitude L _loc to the microprocessor control device 5. It is possible to calibrate the time of the timer 51 by obtaining true solar time t _tst by the above-described formula periodically (every week, every month, every quarter).

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。 FIG. 9 shows a case where a photoelectric switch is used in a tracking type solar power generation apparatus with a single-axis fixed type angle adjustment function. As shown in FIG. 9, a photoelectric switch 8 for calibrating the electronic timer 51 is provided on the front surface of the support pedestal 1 for electrical connection with the microprocessor control device 5.
Also, depending on the application of the photoelectric switch 8, when the user does not choose control by the absolute voltage method or does not have detailed control data, basic operation data (for example, sunrise and sunset times) is input in advance. When combined with the photoelectric switch 8, there is an effect that the time can be calibrated mainly every day and the position of the sun can be accurately tracked depending on the characteristics of the photoelectric switch 8.

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。 If this photoelectric switch 8 is used in combination with the first to third embodiments (not shown in the drawing), the effect of doubling the accuracy of sun tracking can be achieved, and at the same time, operation due to errors in registered data. The error rate can be reduced.

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t_std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V_pvを検出して、日出時間t_sunriseと日没時間t_sunsetを判断することにより、実太陽の正午t_solを計算した後、実太陽の正午t_solをタイマーの正午t_clk'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t_clkを校正するという「絶対電圧法」により制御を行う。 FIG. 10 shows a fourth embodiment. In this embodiment, a tracking type solar power generation apparatus with a single axis fixed type angle adjustment function using the second solar cell 9 is illustrated. As shown in FIG. 10, the power generation device includes a support pedestal 1 formed of a vertical bar 11 and a horizontal bar 12, a support base 2 with an angle adjustment function whose central portion is pivotally connected to the horizontal bar 12, The first solar cell 3 provided on the upper side surface on the support frame 2, the electric telescopic push rod 4 composed of the motor 41, the telescopic rod 42 and the drive gear unit 43, and the electric telescopic push rod 4 And a microprocessor control device 5 electrically connected to each other.
The central portion of the horizontal bar 12 is pivoted on the uppermost part of the vertical bar 11 so as to be inclined at the uppermost part of the vertical bar 11.
The motor 41 is provided at one end of the telescopic rod 42, and the shaft is connected to the lower portion of the telescopic rod 42 through the drive gear portion 43 to drive the telescopic rod 42 to telescopic. The telescopic rod 42 is pivoted to the side of the support base 2 corresponding to the uppermost portion, the lower portion of the drive gear portion 43 is pivoted to the side of the corresponding vertical rod 11, and the drive gear portion 43 is energized by energization of the motor 41. By driving and causing the telescopic rod 42 to expand and contract, the support base 2 is rotated to adjust the angle, and thereby the first solar cell 3 provided on the support base 2 is directed to the sun. ing.
The microprocessor control device 5 includes an electronic timer 51, the original setting of the electronic timer 51 is the standard time t _std , and the second solar cell 9 is provided on the surface of the microprocessor control device 5.
The microprocessor control unit 5 is electrically connected to the second solar cell 9 detects the signal change of the voltage of the second solar cell 9 end and the second solar cell to set the reference voltage value V ₀ 9 After detecting the terminal voltage change V _pv and judging the _sunrise time t _sunrise and sunset time t _sunset , the real sun noon t _sol is calculated, and then the real sun noon t _sol is timered. An error value Δ _terr is obtained in comparison with noon t _clk'n of the current time, and when the absolute value of the error value Δ _terr is larger than at least one allowable error, the current time t _clk of the electronic timer 51 is calibrated. To control.

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。 The main operation in the fourth embodiment is substantially the same as that in the first embodiment, but in the fourth embodiment, the operation is performed by detecting the second solar cell 9 instead of the first solar cell 3. Do. In this system, wiring is easy, the microprocessor control device 5 can be controlled more quickly, and rewiring is required by replacing the first solar cell 3 or adjusting to a different type of first solar cell 3. There is no worry about the occurrence of the problem that there is, and therefore it is more convenient in application.

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t_R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V_R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。 In the tracking type solar power generation device with a single-axis fixed type angle adjustment function according to the first to fourth embodiments of the present invention, the microprocessor control device 5 includes the position controller 52, and the rotation angle is on the shaft of the motor 41. rotational position sensor 6 to detect is established, also, the position controller 52, together with driving the telescopic pushing rod 4 motorized performing rotation control by the rotation time t _R of the triangle of the preset , the set value V _R of the rotational position set in advance, based on the error value obtained by comparing the actual rotational position obtained from the rotational position sensor 6, the amount of expansion or contraction of the telescopic pushing rod 4 of the electric Can drive large and small to precise control.
In this way, the error can be reduced by adjusting the angle, and the control is performed more precisely, and at the same time, the failure is less likely to occur.
The position controller 52 is a PID controller, and the rotation position sensor 6 is a rotation type resistor.
The PID controller is a ratio-integral-derivative controller, which is composed of a ratio unit P, an integral unit I, and a differential unit D. Parameters are set for Kp, Ki, and Kd, and the basic linearity depends on time. And it is mainly applied to systems where dynamic characteristics do not change. Since the PID controller is a component of a general feedback circuit in industrial control applications, the cost of the apparatus can be reduced.
In addition, the application of the rotation type resistor not only has the effect of effectively detecting the rotation operation, but most importantly, it is less likely to fail, has high reliability, and is low in cost.
Furthermore, regarding the points to be described, according to different settings of the microprocessor control device 5, the present invention can be applied to different regions, so that the adaptability of the photovoltaic power generation device can be maximized.

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。 As is clear from the above embodiments, the special points of the present invention are the application of the electric telescopic push rod 4 and the microprocessor control device 5, the application of the absolute voltage method and / or the photoelectric switch 8. As a result, the problems described in the above-mentioned Patent Document 1 can be solved, and at the same time, a better device effect than the above-mentioned Patent Document 1 can be obtained. Therefore, the present invention has higher applicability, practicality, and effectiveness than the conventional solar power generation apparatus, and has industrial applicability.

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。 Each of the above embodiments is used to explain the structure, features, and effects of the present invention, and satisfies requirements such as novelty and inventive step. However, the above description only discloses a preferred embodiment of the present invention, which does not limit the scope of the utility model registration request of the present invention, and departs from the idea of the present invention. Various modifications and the same replacement are all included in the scope of the present invention.

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
t_std標準時間
t_sunrise日出時間
t_sunset日没時間
t_sol'n実太陽の正午
t_sol現時点の太陽の正午
t_R三角度の回動時間
V_o基準電圧値
V_pv端子電圧の変化量
V_R回動位置の設定値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Supporting pillar 11 Vertical bar 12 Horizontal bar 2 Support stand 3 First solar cell 4 Electric expansion-contraction push rod 41 Motor 42 Telescopic rod 43 Drive gear part 5 Microprocessor controller 51 Electronic timer 52 Position controller 6 Rotation position Sensor 7 Analysis software 8 Photoelectric switch 9 Second solar cell 10 Solar cell support frame 101 Support frame 20 Solar cell 30 Drive motor 40 Frame with angle adjustment function 401 Rotating shaft 402 Drive gear 403 Angle scale unit 50 Solar cell support leg 501 Ring sleeve 60 Sunlight tracking sensor 601 First light receiving portion 602 Second light receiving portion 603 Light shielding plate
t _std standard time
t _sunrise
t _sunset sunset time
t _sol'n noon of the real sun
t _sol noon of the current sun
t _R Triangular rotation time
V _o Reference voltage value
V _pv pin voltage change
V _R Rotation position setting value

Claims

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。 A supporting pedestal formed from vertical and horizontal bars;
A support frame with an angle adjustment function in which a central portion is pivotally connected to the horizontal bar;
A first solar cell provided on the upper surface of the support frame;
An electric telescopic push rod composed of a motor, a telescopic rod and a driving gear; and
A microprocessor controller electrically connected to the electric telescopic push rod;
With
The horizontal bar is pivoted at the top of the vertical bar so that the horizontal bar is inclined at the top of the vertical bar,
The motor is provided at one end of the telescopic rod, and a shaft is connected to the lower portion of the telescopic rod through the drive gear portion to drive the telescopic rod to extend and contract, and the telescopic rod is supported by the uppermost portion. Pivoted to the side of the pedestal, the lower part of the drive gear part is pivoted to the side of the corresponding vertical bar,
The drive gear unit is driven by energization of the motor, and the telescopic rod is expanded and contracted to rotate the support frame to adjust the angle, and the first solar cell provided on the support frame is turned into the sun. To aim,
The microprocessor control device includes an electronic timer, the original setting of the electronic timer is a standard time, and the microprocessor control device makes an electrical connection with the first solar cell to make the first solar cell Detect the signal change of the voltage at the end,
A tracking type solar power generation apparatus with a single-axis fixed angle adjustment function characterized by the above.

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。 The tracking type solar power generation apparatus with a single-axis fixed type angle adjustment function according to claim 1, wherein the microprocessor control apparatus includes a position controller.

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。 The tracking type solar power generation apparatus with a single axis fixed type angle adjustment function according to claim 1, wherein a rotation position sensor is installed on the shaft of the motor to detect a rotation angle.

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。 The tracking solar power generation apparatus with a single-axis fixed type angle adjustment function according to claim 2, wherein the position controller is a PID controller.

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。 The tracking solar power generation device with a single-axis fixed type angle adjustment function according to claim 3, wherein the rotation position sensor is a rotation type resistor.

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。 2. The single-axis fixed type according to claim 1, wherein a photoelectric switch for calibrating the electronic timer is provided on a front surface of the support pedestal to electrically connect to the microprocessor control device. Tracking solar power generator with angle adjustment function.