JPS60179811A - 太陽光発電装置 - Google Patents

太陽光発電装置

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JPS60179811A
JPS60179811A JP59036559A JP3655984A JPS60179811A JP S60179811 A JPS60179811 A JP S60179811A JP 59036559 A JP59036559 A JP 59036559A JP 3655984 A JP3655984 A JP 3655984A JP S60179811 A JPS60179811 A JP S60179811A
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solar cell
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Tatsumi Tanaka
田中 建美
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/48Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with three or more rotation axes or with multiple degrees of freedom
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/20Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、洋上や電力供給設備のない孤立した離島など
で用いて好適な太陽光発電装置に関するものである。
洋上や電力供給設備のない孤立1−た離島、海浜地域な
どで、海洋探査や海気象観測など種々の目的から電力が
必要となることがある。そのような場合、例えばソーラ
セルな洋上に浮かべ、これによルミ力を得ることが考え
られる。ところが、単にソーラセルをブイの上に固定し
て取シ付け、トこれを洋上に浮かべたのでは、太陽の位
置が刻々と変わることから、受光量を充分に取ることが
できず、効率が悪いという不具合がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ソーラセ
ルを備えた浮体に姿勢制御手段を付設し、この姿勢制御
手段によシソーラセルの受光面を常時太陽に向は得るよ
うに構成して、効率を一段と高めた太陽光発電装置を提
供することを目的とする。以下、本発明を図面に基づい
て詳細に説明する。
第7図ないし第3図は本発明の太陽光発電装置の一実施
例を示すもので、図中1は海面Wに浮かべられる浮体で
ある。この浮体1は金属材料やガラス繊維などによシ形
成された略中窒半球状のもので、充分な浮力を有する水
密構造となっており、その円状をなす平面部には、太陽
光りを受けて電流を発生する複数のソーラセル2が、そ
の略全体に亘って設けられている。これら複数のソーラ
セル2の内、所定のソーラセル2の電極には、一対の出
力@3が接続され、この出力線3は途中で分岐されて、
浮体1の内部に設けられたパンテリー4と後記する姿勢
制御手段5にそれぞれ連絡されている。そして、ソーラ
セル2で得られた電力は、そのまま利用されるか、もし
くは、バッテリー4に一旦蓄えられてから利用されるよ
うになっておシ、またその一部は姿勢制御手段5の作動
用に用いられるように構成されている。またさらに、上
記ソーラセル2の出力@3は途中で分岐さnて、その陰
極が上記浮体1などの金属部6に、また陽極が、海中に
沈められる陽極棒7にそれぞれ接続されており、これに
よシ金属部6には常時電気防食が施されるようになって
いる。
一方、上記浮体1には、太陽の位置を検出し、その検出
信号に基づいて浮体1の姿勢を制御して上記ソーラセル
2の受光面を太陽に向ける姿勢制御手段5が付設されて
いる。すなわち、上記浮体lの球面状をなす外面部分に
は、3組の水中ウィンチ8a、8b、8cの各ワイ’I
’9 jL 、 9 b、9cの一端が、互いに等間隔
をあけて接続され、かつ、これら水中ウィンチ8+L、
8b、8cは、海中に沈められる略三角形状のアンカー
10の各頂角部分にそれぞれ取シ付けられている。また
、浮体1の内部には、太陽の位置を検出する検出装置1
1と、この検出装置11で得られた信号に基づき上記3
組の水中ウィンチ8a、8b、8cを相互に連係させて
制御し、浮体1の姿勢を最適に調整する制御装置12と
が配設されている。そして、検出装置11で検出された
太陽の位置に応じて、制御装置1−2が、3組の水中ウ
ィンチ8 a + 8 b +8cの一部または全部を
作動してそれぞれのワイヤ9a、9b、9eを巻き上げ
たシ巻き戻したシするようになっておシ、これによシ浮
体1の姿勢が制御さnl ソーラセル2の受光面が常に
太陽に向けられるように構成されている。
ここで、上記検出装置11としては、例えば、第3図に
示すように、受光面積の同じ3組のセンサー13a、1
3b、13cを仕切板14で区分けして上記ソーラセル
2と同一面に配設し、これら3組のセンサー13 a 
* 13 b 、 13 cによシ発生される各電圧を
比較器15によシ相互に比較して、太陽光りの入射方向
すなわち太陽の位置を検出するように構成したものを用
いることができる。なお、第5図において、符号16で
示すものは検出装置11の検出信号が波などの外乱によ
り変動するのを防止する回路であり、RC回路あるいは
タイマなどによ多構成することができる。
まな、第7図において、符号17で示すものは、上記ソ
ーラセル2で得られた電力を使用する作業機や計測器な
どの機器である。
次に、上記のように構成された本発明の太陽光発電装置
の作用について説明する。
本発明の太陽光発電装置を使用する場合は、第2図に示
すように、装置全体を海面Wに浮かべる。
すると、日照時には、太陽光りがソーラセル2に照射す
る。ソーラセル2は、この太陽光りをその受光面で受け
てそのエネルギを電気エネルギに変換し、電流を発生す
る。この電流は、直接出力線3から取シ出されて各種用
途に利用さ九るか、あるいはバッテリー4に一旦蓄えて
利用される。
また、太陽は東より昇り西に沈むが、本発明の太陽光発
電装置では、との太陽の位置に合わせて、姿勢制御手段
5によシ浮体1の姿勢が制御され、ソーラセル2の受光
面が常時太陽に向けられる。
すなわち、今、第6図(a)に示すように、装置が、例
えば水中ウィンチ8aを東に向けた状態で海面WVc浮
かべられているものとし、また、ソーラセル2には、東
から昇った太陽の光りが該ソーラセル2の受光面に対し
て直角に照射しているものとする。このとき、検出装置
11の各センサー13a、13b、13cに入射する光
量はそれぞれ略同−である。この状態から太陽がさらに
昇ると、太陽光りがソーラセル2の受光面に対して斜め
に照射するようになり、また、検出装置11の各センサ
ー13a、13b、13cに対しても斜めに照射するよ
うになるが、各センサー13&、13b。
13c間には仕切板14が設けられているため、各セン
サー13a、13b、13cに入射する光量がまちまち
となる。これが電圧差として比較器15により検出され
て太陽光りの照射方向が感知され、太陽の位置が検出さ
れる。そして、この検比信号が制御装置12に入ると、
制御装置」2は、3組の水中ウィンチ8a、8b、8c
を作動して一方のワイヤ9aを緩めると同時に他のワイ
ヤ9b、9cを巻き上げ、これによシ浮体1の姿勢を制
御して、太陽光りがソーラセル2の受光面に対して直角
に照射するようにする。このようにして、太陽の移動に
応じて浮体1の姿勢が連続的に制御され、ソーラセル2
の受光面は常に太陽に向けら几る。第6図(′b)は太
陽が浮体1の略真上に位置したときの浮体1の姿勢を、
また、第6図(C)は太陽が西に移動したときの浮体1
の姿勢をそれぞれ示す。
このように、上記太陽光発電装置では、ソーラセル2の
受光面が常圧太陽に向けられるため、太陽光りを最大限
に受光でき、したがって、装置効率は極めて高い。
さらに、浮体1などの金属部6に対して、ソーラセル2
によ力発生された電流の一部を利用して常時電気防食を
施しておくことができ、金属部6における錆の発生など
を防止することができるから、装置の耐久性が高い。ま
た、ソーラセル2で発生された電流は直接取シ出して利
用できるし、一旦バッテリー4に蓄えて利用することも
できる。
ではなく、また、制御装置12などを適宜に保護した上
で、その内部に比重の軽い材料を充填していってもよい
。また、浮体1へのソーラセル2の取り付は方法は任意
であシ、ソーラセル2を取り付けた後、透明プラスチッ
ク等でこれを被覆保護してもよい。さらに、検出装置1
1Fi、J組のセンーサ゛、13a、13b、13cを
用いて構成1−たが、μ組以上の七−ンレサ・=を用い
て精度を高めてもよいし、他の形式の検出装置を使用し
てもよい。検出装置11を用いずに、あらかじめ〆記憶
させた太陽の軌道に倣って浮体1の姿勢制御がなされる
ようにすることもできる。
さらに、上記においては、浮体1の姿勢の調整は、3組
の水中ウィンチ8a、8b、8cを作動インチを使用し
て制御効率を高めてもよい。また、例えば浮体1の内面
に軌条を形成するとともに、この軌条に沿ってウェイト
が転動するようにし、このウェイトの位置を制御装置1
2により制御して浮体1の姿勢を調整するように構成し
てもよい。
加えて、上記のように、浮体1の姿勢を制御してソーラ
セル2の受光面を太陽に向けるのではなくて、ソーラセ
ル2自体の姿勢を直接制御するようにしてもよい。
以上説明したように、本発明の太陽光発電装置にあって
は、浮体に姿勢制御手段が付設されているから、ソーラ
セルの受光面を常に太陽に向けておくことができ、太陽
光を最大限に取如込むことができる。したがって、装置
の効率は極めて高い。
また、ソーラセルを用いるものであるから、燃料の補給
や定期的な保守が不要で半永久的な寿命を有するなどの
効果を奏することは熱論である。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示すもので、
第7図は正面図、第一図は第7図のn −■矢視図、第
3図は回路略図、第参図はブロック図、第3図は検出装
置の回路略図である。また、第6図(a)ないしくc)
は浮体の姿勢制御の状態を示す側面図である。 1・・・・・・浮体、2・・・・・・ソーラセル、5・
・・・・・姿勢制御手段。 第1図 し 第2図 8c 8b 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 水面に浮かべられる浮体にソーラセルが設けら九、かつ
    、との浮体には、浮体もしくはソーラセルの姿勢を制御
    してソーラセルの受光面を太陽に向ける姿勢制御手段が
    付設されて成ることを特徴とする太19光発電装置。
JP59036559A 1984-02-28 1984-02-28 太陽光発電装置 Expired - Lifetime JPH0693214B2 (ja)

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JPH0693214B2 JPH0693214B2 (ja) 1994-11-16

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