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1. (WO2013122298) SELF-POWERED SOLAR TRACKER
Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5   6   7   8   9  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

10  

과제 해결 수단

11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25  

발명의 효과

26   27  

도면의 간단한 설명

28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111  

산업상 이용가능성

112  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

명세서

발명의 명칭 : 자가 동력 태양광 트랙커

기술분야

[1]
본 발명은 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양광 발전기에서 태양광의 입사위치에 따라 가변하면서 태양광이 최적으로 입사될 수 있도록 하는 태양광 집광기의 각도를 자동으로 조절하는 태양광 트랙커에 관한 것으로서, 상세하게는 별도의 CPU를 사용하지 않으면서 광센서를 이용하여 태양광이 최적으로 입사될 수 있도록 집광기의 각도를 조절함과 아울러 자체 전원에 의하여 구동되어 태양광을 추종할 수 있는 자가 동력 태양광 트랙커에 관한 것이다.

배경기술

[2]
일반적으로 태양광 발전기는 태양전지와 축전지 그리고 전력변환장치로 구성되어 있으며, 태양전지가 다수 설치되어 있는 태양광 집광판으로 태양광을 집광하여 광에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전설비이다. 이러한 태양광 발전기는 태양전지의 설치수량에 따라 발전용량이 달라지므로 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전할 수 있어서 대규모 발전뿐만 아니라 소규모 발전이 가능하여 가정용, 산업용으로 널리 이용되고 있는 추세이다.
[3]
이러한 태양광 발전기는 태양광 집광판의 설치방식에 따라 고정형과 태양추적형으로 구분할 수 있다.
[4]
고정형 태양광 발전기는 일조량을 가장 많이 받을 수 있는 각도로 태양광 집판이 고정된 형태인데, 이는 구조가 단순하여 설치가 용이하고, 내구성이 높아 유지보수가 간편하다는 장점이 있지만, 태양광의 입사각에 따라 발전량의 편차가 심하여 평균 발전효율이 좋지 않다는 단점이 있다.
[5]
한편, 태양추적형 태양광 발전기는 일출에서 일몰까지 동에서 서로 이동하는 태양의 운동을 추적하도록 태양광 집광판을 회전시키는 1축 회전식과, 태양의 남중고도 변화까지 추적하도록 태양전지 모듈을 회전시키는 2축 회전식으로 구분할 수 있는데, 1축 회전식은 상대적으로 구동장치의 구조가 간단하지만 2축 회전식에 비해 발전효율이 떨어지는 문제점이 있고, 이에 비해 2축 회전식은 태양광의 입사방향이 태양전지 모듈과 항상 수직을 이루어 발전효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
[6]
이러한 태양추적형 태양광 발전기에는 무엇보다도 태양의 위치를 추적하여 태양열을 집열하거나 또는 태양광을 집광하기 위한 기술의 개발이 요구된다. 즉, 지구의 자전과 공전에 따라 태양의 위치가 계속해서 바뀌기 때문에 단위시간당 보다 많은 양의 태양에너지를 집열 및 집광하기 위한 수단으로서 태양광 트랙커가 필요하다.
[7]
태양광 트랙커에는 프로그램에 의하여 계산된 좌표에 따라 구동모터가 작동되어 태양을 추적하는 좌표 계산방식과, 수시로 광센서에 의하여 검출되는 신호출력에 따라 구동모터를 제어하여 태양을 추적하는 광센서방식의 두 가지로 분류할 수 있다.
[8]
그러나, 전술한 좌표 계산방식은 일기상태에 구애받지 않고 태양을 추종할 수 있다는 장점이 있는 반면에 오차의 누적으로 주기적으로 교정작업을 하여야 하고, 지역별로 위도와 경도차이가 있음으로 유지, 보수의 번거로움이 있고, 광센서 방식은 그 구조가 비교적 간결하다는 장점은 있으나 날씨가 흐린 경우에는 태양의 추적이 불가능하고 이러한 상태로 시간이 경과되어 태양의 위치가 상당히 변화된 경우에는 태양이 태양광 트랙커의 추적가능범위를 벗어나게 되어 추적 자체가 불가능하게 될 수도 있어서 작동의 연속성이 유지되기 어렵다는 등의 문제점이 있다.
[9]
또한, 종래의 좌표 계산방식이나 광센서 방식의 태양광 트랙커들은 프로그램을 구동하기 위해 또는 광센싱 값을 처리하기 위한 복잡한 제어보드를 포함하고 있다. 따라서, 제어보드를 구동하기 위한 별도의 전원이 필요하며, 제어보드내에 CPU를 사용하기 때문에 고장이 자주 발생하는 문제점을 가지고 있다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[10]
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 CPU를 사용하지 않으면서 광센서를 이용하여 태양광이 최적으로 입사될 수 있도록 집광기의 각도를 조절함과 아울러 자체 전원에 의하여 구동되어 태양광을 추종할 수 있는 자가 동력 태양광 트랙커를 제공하는데 있다.

과제 해결 수단

[11]
본 발명의 일측면에 의하면, 태양전지가 다수 설치되어 있는 태양광 집광판이 태양을 향하도록 태양광 집광판의 고도 조절 및 수평 회전을 수행하는 태양광 트랙커로서, 볼록한 지지면에 태양을 정면으로 하여 상측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제1 광센서와, 하측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제2 광센서를 구비하여, 상기 태양광 집광판의 고도 조절을 위해 태양광을 감지하는 고도 조절 광센서부; 볼록한 지지면에 태양을 정면으로 하여 좌측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제3 광센서와, 우측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제4 광센서를 구비하여, 상기 태양광 집광판의 수평 회전을 위해 태양광을 감지하는 수평회전 광센서부; 상기 제1 광센서 및 상기 제2 광센서의 출력 광량 차이를 비교하는 하나 이상의 제1 비교회로와 상기 제3 광센서 및 상기 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하는 하나 이상의 제2 비교회로를 구비하여 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 고도 조절 및 수평 회전을 수행하기 위한 구동값을 출력하는 수동소자회로; 및 상기 태양광 집광판의 태양전지로부터 구동전원을 공급받고 상기 수동소자회로의 구동값에 따라 태양광 집광판의 고도 조절을 수행하는 고도 조절 구동부 및 수평 회전을 수행하는 수평회전 구동부를 포함하는 자가 동력 태양광 트랙커가 제공된다.
[12]
상기 제1 비교회로는 상기 제1 광센서 및 상기 제2 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 고도를 조절하기 위한 구동값을 출력할 수 있다. 상기 제2 비교회로는 상기 제3 광센서 및 상기 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판을 수평 회전시키기 위한 구동값을 출력할 수 있다.
[13]
상기 제1 비교회로는 상기 제1 광센서 및 상기 제2 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 제1 광센서의 광량값이 더 크면 상측으로, 상기 제4 광센서의 광량값이 더 크면 하측으로 태양광 집광판의 고도를 조절하기 위한 구동값을 출력할 수 있다. 상기 제2 비교회로는 상기 제3 광센서 및 상기 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 제3 광센서의 광량값이 더 크면 왼쪽으로, 상기 제4 광센서의 광량값이 더 크면 오른쪽으로 태양광 집광판을 수평 회전시키기 위한 구동값을 출력할 수 있다.
[14]
상기 수평회전 광센서부는 상기 볼록한 지지면중에서, 태양을 등지고 있는 후면에 형성된 하나 이상의 제5 광센서를 더 포함할 수 있다.
[15]
상기 제2 비교회로는 상기 제5 광센서 및 상기 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 제5 광센서의 광량값이 더 크면 왼쪽으로 태양광 집광판을 수평 회전시키기 위한 구동값을 출력할 수 있다.
[16]
상기 고도조절 광센서부 및 상기 수평회전 광센서부는 상기 볼록한 지지면에 방사방향으로 연장되어 설치되어 각 광센서들에 조사되는 광들이 이웃하는 광센서들에게 조사되는 것을 차단하기 위한 하나 이상의 격벽을 더 포함할 수 있다.
[17]
상기 고도조절 광센서부 및 상기 수평회전 광센서부는 상기 볼록한 지지면중에 태양을 정면으로 하는 면에 상기 격벽중 하나가 설치될 수 있다.
[18]
상기 격벽은 광흡수 재질 또는 광반사율이 작은 재질일 수 있다.
[19]
상기 고도조절 광센서부 및 상기 수평회전 광센서부내에 설치된 각 광센서들은 그 하부의 적어도 일부가 상기 지지면내에 함몰 설치될 수 있다.
[20]
상기 고도조절 광센서부 및 상기 수평회전 광센서부는 각 광센서들의 양 측면으로부터 조사되는 광들을 차단하도록 형성된 케이스를 더 포함할 수 있다.
[21]
상기 고도조절 구동부 및 상기 수평회전 구동부는 상기 태양광 집광판에 태양광이 일정크기 이상으로 조사되는 경우에 구동될 수 있다.
[22]
상기 고도조절 구동부는 상기 자가 동력 태양광 트랙커는 상기 제1 비교회로의 출력에 따라 신축되어 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 고도 조절을 수행할 수 있다.
[23]
상기 수평회전 구동부는 상기 제2 비교회로의 출력에 따라 신축되어 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 수평 회전을 수행할 수 있다.
[24]
상기 고도조절 광센서부와 상기 수평회전 광센서부는 태양광 집광판에 일체로 형성될 수 있다.
[25]
한편, 상기 고도조절 광센서부의 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는 상기 태양광 집광판면에 수직하도록 상기 태양광 집광판에 형성되고, 상기 수평회전 광센서부의 상기 제3 센서 및 상기 제4 센서는 상기 지면에 수평하도록 상기 태양광 집광판에 형성될 수 있다.

발명의 효과

[26]
본 발명에 의하면, 태양광 집광판의 태양전지로부터 생산된 전원을 이용하여 고도조절 구동부와 수평회전 구동부를 구동시킴으로써 태양광 집광판의 외부 전력이 아닌 자체 발전 전력으로 구동이 가능하며, 상하좌우 동작시 오작동으로 인한 파손을 기구적으로 차단할 수 있으며, 디지털 제어회로가 아닌 아날로그 DC 회로로서 구현이 가능함에 따라 수동소자의 수명만큼 내구성을 보장할 수 있으며, 좌표 계산이나 광센싱값을 처리하기 위한 별도의 프로그램과 CPU가 사용되지 않음에 따라 유지보수가 쉬우며, 내구성이 현저하게 증가된다.
[27]
아울러, 본 발명에 의하면, 고도조절 광센서부와 수평회전 광센서부에서 태양으로부터 조사되는 태양광의 광량을 비교하여 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 고도조절이나 수평회전을 위한 방향을 결정하여 광량이 같아질 때까지 고도조절이나 수평회전을 수행하게 된다. 미소 DC 전력으로 구동되므로 매우 적은 복사광, 반사광 발전전류로도 구동될 수 있다. 아울러 태양광 트랙커는 태양광 발전이 이루어지지 않으면 동작할 필요도 없다. 고도조절 구동부 및 수평회전 구동부는 태양광 집광판에 태양광이 일정크기 이상으로 조사되는 경우에 구동될 수 있다. 따라서 빛이 거의 없는 야간에는 태양광 발전량이 없으므로 고도조절 광센서부와 수평회전 광센서부에 입력되는 광량이 있더라도 고도조절 구동부와 수평회전 구동부는 구동되지 않아 기기의 오동작도 방지될 수 있다.

도면의 간단한 설명

[28]
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커를 설명하기 위한 구성 블록도이다.
[29]
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 고도조절 광센서부를 설명하기 위한 도면이다.
[30]
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 고도조절 광센서부를 설명하기 위한 도면이다.
[31]
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 고도조절 광센서부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[32]
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 고도조절 광센서부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[33]
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 수평회전 광센서부를 설명하기 위한 도면이다.
[34]
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 수평회전 광센서부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[35]
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 일몰시 수평회전 광센서부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[36]
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 일출시 수평회전 광센서부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[37]
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 일출시 수평회전 광센서부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[38]
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 수평회전 광센서부를 설명하기 위한 도면이다.
[39]
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 수동소자 회로를 설명하기 위한 도면이다.
[40]
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 고도조절 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
[41]
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 수평회전 구동부를 설명하기 위한 도면이다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[42]
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들을 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
[43]
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커를 설명하기 위한 구성 블록도이다.
[44]
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커(100)는 태양전지가 다수 설치되어 있는 태양광 집광판(10)이 태양을 향하도록 태양광 집광판의 고도 조절 및 수평회전을 수행하기 위해, 태양광 집광판(10)의 고도 조절을 위해 태양광을 감지하는 고도조절 광센서부(110), 태양광 집광판(10)의 수평 회전을 위해 태양광을 감지하는 수평회전 광센서부(120), 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 수평 회전 및 고도 조절을 수행하기 위한 구동값을 출력하는 수동소자회로(130), 고도조절 구동부(140), 수평회전 구동부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
[45]
고도조절 광센서부(110)는 볼록한 지지면에 태양을 정면으로 하여 상측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제1 광센서와, 하측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제2 광센서를 구비하여 구성될 수 있다.
[46]
수평회전 광센서부(120)는 볼록한 지지면에 태양을 정면으로 하여 좌측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제3 광센서와, 우측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제4 광센서를 구비하여 구성될 수 있다.
[47]
고도조절 광센서부(110)와 수평회전 광센서부(120)는 태양광 집광판(10)에 일체로 형성될 수 있다.
[48]
한편, 고도조절 광센서부(110)의 제1 센서 및 제2 센서는 태양광 집광판면에 수직하도록 태양광 집광판(10)에 형성될 수 있으며, 수평회전 광센서부(120)의 제3 센서 및 제4 센서는 지면에 수평하도록 태양광 집광판(10)에 형성될 수 있다.
[49]
수동소자 회로(130)는 제1 광센서 및 상기 제2 광센서의 출력 광량 차이를 비교하는 하나 이상의 제1 비교회로와, 제3 광센서 및 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하는 하나 이상의 제2 비교회로를 구비하여 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 수평 회전 및 고도 조절을 수행하기 위한 구동값을 출력하도록 구성될 수 있다. 수동소자회로(130)는 태양광 집광판에 태양광이 일정크기 이상으로 조사되는 경우에 구동될 수 있다. 수동소자 회로(130)의 구동값은 고도조절 구동부(140) 및 수평회전 구동부(150)의 구동모터(미도시됨)의 회전 방향과 회전량을 결정하게 된다.
[50]
제1 비교회로는 제1 광센서 및 제2 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 고도를 조절하기 위한 구동값을 출력하도록 구성될 수 있다.
[51]
예컨대, 제1 비교회로는 제1 광센서 및 제2 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 제1 광센서의 광량값이 더 크면 상측으로, 제4 광센서의 광량값이 더 크면 하측으로 태양광 집광판의 고도를 조절하기 위한 구동값을 출력할 수 있다.
[52]
제2 비교회로는 제3 광센서 및 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판을 수평 회전시키기 위한 구동값을 출력하도록 구성될 수 있다.
[53]
예컨대, 제2 비교회로는 제3 광센서 및 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 제3 광센서의 광량값이 더 크면 왼쪽으로, 제4 광센서의 광량값이 더 크면 오른쪽으로 태양광 집광판을 수평 회전시키기 위한 구동값을 출력할 수 있다.
[54]
한편, 수평회전 광센서부(120)는 볼록한 지지면중에서, 태양을 등지고 있는 후면에 형성된 하나 이상의 제5 광센서를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 제2 비교회로는 제5 광센서 및 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 제5 광센서의 광량값이 더 크면 왼쪽으로 태양광 집광판을 수평 회전시키기 위한 구동값을 출력할 수 있다.
[55]
고도조절 광센서부(110) 및 수평회전 광센서부(120)는 볼록한 지지면에 방사방향으로 연장되어 설치되어 각 광센서들에 조사되는 광들이 이웃하는 광센서들에게 조사되는 것을 차단하기 위해 각 광센서들 사이에 형성된 격벽들을 더 포함할 수 있다. 이때, 볼록한 지지면중에 태양을 정면으로 하는 면에 격벽중 하나가 설치될 수 있다.
[56]
고도조절 구동부(140)는 태양광 집광판(10)의 태양전지로부터 구동전원을 공급받고 수동소자회로(130)의 구동값에 따라 태양광 집광판의 고도 조절을 수행한다.
[57]
고도조절 구동부(140)는 제1 비교회로의 출력에 따라 신축되어 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 고도 조절을 수행하도록 구성될 수 있다.
[58]
수평회전 구동부(150)는 태양광 집광판(10)의 태양전지로부터 구동전원을 공급받고 수동소자회로(130)의 구동값에 따라 태양광 집광판의 수평회전을 수행한다.
[59]
수평회전 구동부(150)는 제2 비교회로의 출력에 따라 신축되어 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 수평 회전을 수행하도록 구성될 수 있다.
[60]
고도조절 구동부(140) 및 수평회전 구동부(150)는 태양광 집광판(10)의 태양전지로부터 구동전원을 공급받기 때문에 태양광 집광판(10)에 태양광이 일정크기 이상으로 조사되는 경우에 구동될 수 있다. 따라서 빛이 거의 없는 야간에는 태양광 발전량이 없으므로 고도조절 광센서부(110)와 수평회전 광센서부(120)에 입력되는 광량이 있더라도 고도조절 구동부(140)와 수평회전 구동부(150)는 구동되지 않게 된다. 한편, 구름이 낀 기상이나 일몰 또는 일출전의 시간이라 할지라도 태양광 집광판(10)에 태양광이 일정크기 이상으로 조사되는 경우에 고도조절 구동부(140) 및 수평회전 구동부(150)는 구동될 수 있다.
[61]
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 고도조절 광센서부(110)를 설명하기 위한 도면이다.
[62]
도 2 및 도 3을 참조하면, 고도조절 광센서부(110)는 반구형의 지지부(111)상에 제1 상부 광센서(112), 제2 상부 광센서(113), 제1 하부 광센서(114), 제2 하부 광센서(115)를 구비하고 있다. 태양을 정면으로 하여 제1 상부 광센서(112), 제2 상부 광센서(114)는 고도조절 광센서부(110)의 상부에 형성되어 있으며, 제1 하부 광센서(114), 제2 하부 광센서(115)는 고도조절 광센서부(110)의 하부에 형성되어 있다.
[63]
각 광센서(112, 113, 114, 115)들은 예컨대, 포토 트랜지스터, 포토 다이오드, CDS, 태양전지와 같이 태양광을 검출하여 전류를 발생시키는 전기소자로 구성될 수 있다. 각 광센서(112, 113, 114, 115)들 사이에는 격벽들(116a, 116b, 116c)이 형성되어 있다. 격벽들(116a, 116b, 116c)은 반구형의 지지부(111)에 방사방향으로 연장되어 설치되어 각 광센서들(112, 113, 114, 115)에 조사되는 광들이 이웃하는 광센서들에게 조사되는 것을 차단하기 위해 각 광센서들 사이에 형성된다.이때, 태양을 정면으로 하는 면에 격벽(116a)이 설치된다. 격벽들(116a, 116b, 116c)의 재질은 광을 반사시키거나 산란시키지 않은 광흡수 소재가 적절하다. 격벽들(116a, 116b, 116c)은 케이스(117)에 의해 고정되어 있다. 케이스(117)도 격벽들(116a, 116b, 116c)의 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라 케이스(117)의 재질도 격벽(116a, 116b, 116c)의 재질과 마찬가지로 광을 반사시키거나 산란시키지 않는 광흡수 소재를 사용하는 것이 적절하다.
[64]
한편, 케이스(117) 및 격벽(116a, 116b, 116c)의 설치 구조는 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 도시된 도면에서는 케이스(117)의 반경과 격벽(116a, 116b, 116c)의 높이가 거의 대응하도록 되어 있다. 그렇지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 케이스(117)의 반경이 격벽(116a, 116b, 116c)의 높이보다 길수도 있고, 짧을 수 도 있다. 또한, 도면에서는 케이스(117)의 소재에 있어 투명한 소재로 도시되어 있으나 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 케이스(117)의 재질은 광에 대하여 비반사, 비투과성 재질을 사용할 수 있다. 케이스(117)의 재질을 비반사, 비투과성의 재질로 사용하고 케이스(117)의 반경을 적절하게 조절함으로써 고도조절 광센서부(110)의 각 광센서들(112, 113, 114, 115)에 대하여 측면으로부터 조사되는 광을 차단하고 고도조절 광센서부(110)의 각 광센서들(112, 113, 114, 115)의 정면으로부터 조사되는 광만이 고도조절 광센서부(110)의 각 광센서들(112, 113, 114, 115)에 조사되게 할 수 있다. 이렇게 함으로써 고도조절 광센서부(110)의 각 광센서들(112, 113, 114, 115)에 대하여 여러 방향(예컨대 측면)으로부터 산란 또는 반사되는 광들을 차단하고 정면으로부터 조사되는 태양광들만이 고도조절 광센서부(110)의 각 광센서들(112, 113, 114, 115)에 조시되게 함으로써 광센싱의 방향성을 보다 정밀하게 수행할 수 있다.
[65]
고도조절 광센서부(110)의 각 광센서들(112, 113, 114, 115)에서 광센싱을 보다 정밀하게 하기 위해 각 광센서들(112, 113, 114, 115)의 하부 적어도 일부를 지지부(111)내에 함몰시켜 형성할 수 도 있다. 즉, 지지부(111)에 오목부를 형성하고 그 오목부에 각 광센서들(112, 113, 114, 115)을 형성함으로써 각 광센서들(112, 113, 114, 115)의 하부 일부가 지지부(111)에 함몰 형성되게 할 수 있다.
[66]
고도조절 광센서부(110)의 각 광센서들(112, 113, 114, 115)에서 광센싱을 보다 정밀하게 하기 위해 각 광센서들(112, 113, 114, 115)의 하부 적어도 일부를 예컨대 수축 고무재를 사용하여 감싸도록 설치함으로써 각 광센서들(112, 113, 114, 115)의 측면으로 조사되는 광들을 효과적으로 차단할 수 있다.
[67]
고도조절 광센서부(110)는 태양광 집광판(10)의 집광면과 수직을 이루도록 태양광 집광판(10)에 형성될 수 있다. 고도조절 광센서부(110)의 형성 위치는 태양광 집광판(10)의 다양한 위치에 형성될 수 있다. 예컨대, 태양광 집광판(10)의 우측 상부에 위치할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 태양광 집광판(10)의 우측 측부, 우측 하부, 좌측 상부, 좌측 하부, 중앙상부, 중앙 하부 등 다양한 위치에 형성될 수 있다.
[68]
수동소자 회로(130)는 상부 광센서(112), 제2 상부 광센서(113), 제1 하부 광센서(114), 제2 하부 광센서(115)의 출력 광량을 서로 비교하여 출력광량이 더 큰쪽으로 고도 조절을 수행하기 위한 구동 신호를 출력한다. 이에 따라, 수동소자 회로(130)는 태양광 집광판(10)이 하측에서 상측 또는 상측에서 하측으로 움직이도록 고도조절 구동부(360)에 대한 구동신호를 출력한다.
[69]
이때, 수동소자 회로(130)는 상부 광센서(112, 113)와 하부 광센서(114, 115)의 출력광량을 비교한다. 이에 따라, 수동소자 회로(130)는 제1 상부 광센서(112)와 제1 하부 광센서(114)의 출력광량을 비교할 수 있고, 제1 상부 광센서(112)와 제2 하부 광센서(115)의 출력광량을 비교할 수 있으며, 제2 상부 광센서(113)와 제1 하부 광센서(114)의 출력광량을 비교할 수 있으며, 제2 상부 광센서(113)와 제2 하부 광센서(115)의 출력광량을 비교할 수 있다.
[70]
수동소자 회로(130)는 상부 광센서(112, 113)와 하부 광센서(114, 115)의 출력광량을 비교하여 더 큰쪽으로 태양광 집광판(10)의 고도조절이 수행되도록 하는 구동신호를 출력한다.
[71]
예컨대, 수동소자 회로(130)는 제1 상부 광센서(112)와 제1 하부 광센서(114)를 비교하여 제1 상부 광센서(112)의 출력광량이 더 큰 경우 태양광 집광판(10)이 하측에서 상측으로 움직이도록 고도조절 구동부(360)에 대한 구동신호를 출력한다.
[72]
반대로, 수동소자 회로(130)는 제1 상부 광센서(112)와 제1 하부 광센서(114)를 비교하여 제1 하부 광센서(114)의 출력광량이 더 큰 경우 태양광 집광판(10)이 상측에서 하측으로 움직이도록 고도조절 구동부(360)에 대한 구동신호를 출력한다.
[73]
한편, 수동소자 회로(130)는 제1 상부 광센서(112)와 제1 하부 광센서(114)와 비교하여 제1 상부 광센서(112)와 제1 하부 광센서(114)의 출력 광량 차이가 크게 없는 경우 태양광 집광판(10)이 정지상태를 유지하도록 고도조절 구동부(360)에 대한 구동신호를 출력한다.
[74]
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 고도조절 광센서부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[75]
도 4를 참조하면, 태양광은 제2 상부 광센서(113)에 가장 크게 조사되고 있다. 따라서, 수동소자 회로(130)는 상부 광센서(112, 113)와 하부 광센서(114, 115)의 출력광량을 비교하여 더 큰쪽으로 태양광 집광판(10)의 고도조절이 수행되도록 하는 구동신호를 출력한다. 이에 따라, 수동소자 회로(130)는 제2 상부 광센서(113)와 제1 하부 광센서(114) 및 제2 하부 광센서(115)와 비교하여 제2 상부 광센서(113)의 출력광량이 더 큼에 따라 태양광 집광판(10)이 하측에서 상측으로 움직이도록 고도조절 구동부(360)에 대한 구동신호를 출력한다.
[76]
반대로, 도 5의 상황에서는 제1 하부 광센서(114)와 제2 하부 광센서(115)는 많은 양의 태양광을 수광하게 되고, 제1 상부 광센서(112)와 제2 상부 광센서(113)는 적은 양의 태양광을 수광하게 되며, 각각의 광센서들(112, 113, 114, 115)은 태양 광량에 대응하는 전압을 수동소자 회로(130)에 출력한다. 이에 따라, 수동소자 회로(130)는 각각의 광센서들(112, 113, 114, 115)의 출력을 서로 비교한다.
[77]
수동소자 회로(130)는 하부 광센서(114, 115)의 출력 광량이 상부 광센서(112, 113)의 출력 광량보다 더 많은 상태가 되므로, 태양광 집광판(10)이 상측에서 하측으로 움직이도록 고도조절 구동부(360)에 대한 구동신호를 출력한다. 이에 따라, 태양광 집광판(10)이 상측에서 하측으로 움직이게 되어 하부 광센서(114, 115)의 출력 광량과 상부 광센서(112, 113)의 출력 광량이 동일하게 된다. 태양광 집광판(10)의 움직임은 하부 광센서(114, 115)의 출력 광량과 상부 광센서(112, 113)의 출력 광량이 동일할 때까지 계속되고, 출력 광량이 동일해지면 정지한다.
[78]
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 수평회전 광센서부(120)를 설명하기 위한 도면이다.
[79]
도 6을 참조하면, 수평회전 광센서부(120)는 반구형의 지지부(121)상에 제1 좌측 광센서(122), 제2 좌측 광센서(123), 제1 우측 광센서(124), 제2 우측 광센서(125), 제1 후방 광센서(127), 제2 후방 광센서(128)를 구비하여 구성될 수 있다. 태양을 정면으로 하여 제1 좌측 광센서(122), 제2 좌측 광센서(124)는 수평회전 광센서부(120)의 좌측에 형성되어 있으며, 제1 우측 광센서(124), 제2 우측 광센서(125)는 수평회전 광센서부(120)의 우측에 형성되어 있다. 제1 후방 광센서(127), 제2 후방 광센서(128)는 제1 좌측 광센서(122)에 인접하여 지지부의 중앙격벽(126a)과 반대방향의 지지부(121)에 형성되어 있다.
[80]
각 광센서(122, 123, 124, 125, 126, 127)들은 예컨대, 포토 트랜지스터, 포토 다이오드, CDS, 태양전지와 같이 태양광을 검출하여 전류를 발생시키는 전기소자로 구성될 수 있다. 각 광센서(122, 123, 124, 125)들 사이에는 격벽들(126a, 126b, 126c)이 형성되어 있다. 격벽들(126a, 126b, 126c)은 반구형의 지지부(121)상에 방사방향으로 연장되어 설치되어 각 광센서들(122, 123, 124, 125)에 조사되는 광들이 이웃하는 광센서들에게 조사되는 것을 차단하기 위해 각 광센서들 사이에 형성된다.이때, 태양을 정면으로 하는 면에 격벽(126a)이 설치된다. 격벽들(216a, 126b, 126c)은 케이스(미도시됨)에 의해 고정되어 있다. 케이스도 격벽들(126a, 126b, 126c)의 기능을 수행할 수 있다.
[81]
그러나, 본 발명은 여기에 제한되지 않으며, 도시되어 있지 않지만, 제1 좌측 광센서(122)와 제2 후방 광센서(128), 제1 후방 광센서(128)의 사이에도 격벽들이 형성될 수 도 있다.
[82]
수평회전 광센서부(120)는 지면과 수평을 이루도록 태양광 집광판(10)에 형성될 수 있다. 수평회전 광센서부(120)의 형성 위치는 태양광 집광판(10)의 다양한 위치에 형성될 수 있다. 예컨대, 태양광 집광판(10)의 우측 하측부에 위치할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 태양광 집광판(10)의 우측 측부, 우측 하부, 좌측 측부, 좌측 상부, 좌측 하부, 중앙상부, 중앙 하부 등 다양한 위치에 형성될 수 있다.
[83]
수동소자 회로(130)는 제1 좌측 광센서(122), 제2 좌측 광센서(123), 제1 우측 광센서(124), 제2 우측 광센서(125)의 출력 광량을 서로 비교하여 출력광량이 더 큰쪽으로 수평회전을 수행하기 위한 구동 신호를 출력한다. 이에 따라, 수동소자 회로(130)는 태양광 집광판(10)이 좌측 방향으로 또는 우측 방향으로 움직이도록 수평회전 구동부(150)에 대한 구동신호를 출력한다.
[84]
이때, 수동소자 회로(130)는 좌측 광센서(122, 123)와 우측 광센서(124, 125)의 출력광량을 비교한다. 이에 따라, 수동소자 회로(130)는 제1 좌측 광센서(122)와 제1 우측 광센서(124)의 출력광량을 비교할 수 있고, 제1 좌측 광센서(122)와 제2 우측 광센서(125)의 출력광량을 비교할 수 있으며, 제2 좌측 광센서(123)와 제1 우측 광센서(124)의 출력광량을 비교할 수 있으며, 제2 좌측 광센서(123)와 제2 우측 광센서(125)의 출력광량을 비교할 수 있다.
[85]
수동소자 회로(130)는 좌측 광센서(122, 123)와 우측 광센서(124, 125)의 출력광량을 비교하여 더 큰쪽으로 태양광 집광판(10)의 수평회전 조절이 수행되도록 하는 구동신호를 출력한다.
[86]
예컨대, 수동소자 회로(130)는 제1 좌측 광센서(122)와 제1 우측 광센서(124)와 비교하여 제1 좌측 광센서(122)의 출력광량이 더 큰 경우 태양광 집광판(10)이 좌측으로(반시계방향) 움직이도록 수평회전 구동부(150)에 대한 구동신호를 출력한다.
[87]
반대로, 수동소자 회로(130)는 제1 좌측 광센서(122)와 제1 우측 광센서(124)와 비교하여 제1 우측 광센서(124)의 출력광량이 더 큰 경우 태양광 집광판(10)이 우측으로(시계방향) 움직이도록 수평회전 구동부(150)에 대한 구동신호를 출력한다.
[88]
한편, 수동소자 회로(130)는 제1 좌측 광센서(122)와 제1 우측 광센서(124)와 비교하여 제1 좌측 광센서(122)와 제1 우측 광센서(124)의 출력 광량 차이가 크게 없는 경우 태양광 집광판(10)이 정지상태를 유지하도록 수평회전 구동부(150)에 대한 구동신호를 출력한다.
[89]
태양은 매일같이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지고 있으며, 여름철(하지)에는 태양의 고도가 높고 겨울철(동지)에는 태양의 고도가 낮다.
[90]
따라서, 태양의 위치 이동을 정확히 감지하여 태양광 집광판(10)의 고도조절과 수평회전을 조절하여 태양광 집광판(10)이 태양을 추종하도록 하면 태양광 집광판(10)의 발전효율을 높여줄 수 있을 것이다.
[91]
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 수평회전 광센서부(120)의 동작에 따른 태양광 집광판(10)의 수평회전 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[92]
도 7을 참조하면, 도 7의 상황에서는 제1 우측 광센서(124)와 제2 우측 광센서(125)는 많은 양의 태양광을 수광하게 되고, 제1 좌측 광센서(122)와 제2 좌측 광센서(123)는 적은 양의 태양광을 수광하게 되며, 각각의 광센서들(122, 123, 124, 125)은 태양 광량에 대응하는 전압을 수동소자 회로(130)에 출력한다. 이에 따라, 수동소자 회로(130)는 각각의 광센서들(122, 123, 124, 125)의 출력을 서로 비교한다.
[93]
수동소자 회로(130)는 우측 광센서(124, 125)의 출력 광량이 좌측 광센서(122, 123)의 출력 광량보다 더 많은 상태가 되므로, 태양광 집광판(10)이 좌측에서 우측으로 움직이도록 수평회전 구동부(150)에 대한 구동신호를 출력한다. 이에 따라, 태양광 집광판(10)이 좌측에서 우측으로(시계방향) 움직이게 되어 우측 광센서(124, 125)의 출력 광량과 좌측 광센서(122, 123)의 출력 광량이 동일하게 된다. 태양광 집광판(10)의 움직임은 우측 광센서(124, 125)의 출력 광량과 좌측 광센서(122, 123)의 출력 광량이 동일할 때까지 계속되고, 출력 광량이 동일해지면 정지한다.
[94]
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 일몰시 수평회전 광센서부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[95]
일몰이 되면 태양은 일몰의 위치에 있게 되고 수평회전 광센서부(120) 및 태양광 집광판(10)의 위치는 도 8과 같이 된다. 일몰 이후에는 태양광 트랙커(100)는 동작하지 않으므로 일출시까지 도 8의 위치를 유지하게 된다.
[96]
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 일출시 수평회전 광센서부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[97]
도 9를 참조하면, 일출시까지 태양광 트랙커(100)는 그 전날 일몰시에 설정된 수평회전 광센서부(120) 및 태양광 집광판(10)의 위치를 유지하고 있다. 따라서, 일출시에는 제1 후면 광센서(127)가 태양쪽을 향하고 있다. 이때에도 수동소자 회로(130)는 제1 좌측 광센서(122), 제2 좌측 광센서(123), 제1 우측 광센서(124), 제2 우측 광센서(125)의 출력 광량을 서로 비교하여 출력광량이 더 큰쪽으로 수평회전을 수행하기 위한 구동 신호를 출력한다. 그렇지만, 태양을 등지고 있는 일출시의 상황에서는 우측 광센서(124, 125)의 출력 광량은 좌측 광센서(122, 123)의 출력 광량과 별 차이가 없게 된다.
[98]
한편, 수동소자 회로(130)는 후방 센서(270, 280)와 우측 센서(124, 125)의 출력 광량 차이를 비교하여 후방 센서(270, 280)의 값이 더 크므로 오른쪽에서 왼쪽으로(반시계방향) 태양광 집광판을 수평 회전시키기 위한 구동값을 출력한다. 이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이 지지부의 정면부에 형성된 격벽(126a)이 태양을 향하도록 수평회전 광센서부(120)와 태양광 집광판(10)이 위치하게 된다.
[99]
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 수평회전 광센서부를 설명하기 위한 도면이다.
[100]
도 11을 참조하면, 수평회전 광센서부(120)는 포토 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4, Q5)를 포함하여 구성될 수 있다. 포토 트랜지스터외에도 포토 다이오드, CDS, 태양전지와 같이 태양광을 검출하여 전류를 발생시키는 전기소자로 구성될 수 있다. 여기에서는 2개의 좌측센서(East_1, East_2)와 2개의 우측 센서(West_1, West_2)와 1개의 후방센서(East_3)를 사용한 경우를 설명하였다.
[101]
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 수동소자 회로를 설명하기 위한 도면이다.
[102]
도 12를 참조하면, 수동소자 회로(130)는 도 11과 연관하여 2개의 좌측센서(East_1, East_2) 및 1개의 후방센서(East_3)의 출력 광량을 2개의 우측 센서(West_1, West_2)의 출력광량과 비교하는 비교회로(OP 앰프)를 포함한다. 비교회로의 동작을 위한 전압은 태양광 집광판(10)의 태양전지로부터 공급될 수 있다. 여기에서 phase1과 phase2는 태양광 집광판(10)을 수평 회전시키기 위한 모터 드라이버(미도시됨)의 입력으로서 각각 동상 구동 신호와 역상 구동 신호를 나타낸다.
[103]
따라서, 좌측센서(East_1, East_2) 및 1개의 후방센서(East_3)의 출력 광량중 어느 하나라도 우측 센서(West_1, West_2)의 출력광량보다 크게 되면 Phase1은 하이를 출력하게 된다. Phase1이 하이를 출력하게 되면 모터 드라이버의 동상 구동 신호에 따라 모터(미도시됨)는 정방향으로 구동되어 태양광 집광판(10)은 오른쪽에서 왼쪽으로(반시계방향)으로 수평회전하게 된다.
[104]
한편, 우측 센서(West_1, West_2)의 출력광량중 어느 하나라도 좌측센서(East_1, East_2) 및 1개의 후방센서(East_3)의 출력 광량보다 크게 되면 Phase2는 하이를 출력하게 된다. Phase2가 하이를 출력하게 되면 모터 드라이버의 역상 구동 신호에 따라 모터(미도시됨)는 역방향으로 구동되어 태양광 집광판(10)은 왼쪽에서 오른쪽으로(시계방향)으로 수평회전하게 된다.
[105]
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 고도조절 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
[106]
고도조절 구동부(140)는 수동소자 회로(130)의 구동신호에 따라 구동하여 태양광 집광판(10)을 상하로 회전하여 태양광 집광판(10)의 고도를 조절하도록 다양하게 구성될 수 있다. 도 13을 참조하면, 고도조절 구동부(140)는 지지대(141)와 직선형 엑추에이터(142)를 구비하고 있으며, 직선형 엑추에이터(142)는 구동모터(미도시됨)에 의해 구동될 수 있다. 지지대(141)와 태양광 집광판(10)은 제1 결합축(141a)에 의해 외동가능하게 결합되고, 지지대(141)와 직선형 엑추에이터(142)를 제2 결합축(141b)으로 회동가능하게 결합되어 있다.
[107]
따라서, 직선형 엑추에이터(142)가 좌우로 직선운동을 하면 제2 결합축(141b)에 연결된 지지대(141)를 통해 태양광 집광판(10)의 고도가 조절된다. 고도조절 구동부(150)에 의해 태양광 집광판(10)은 0도에서 최대 90도까지 고도조절이 가능하다.
[108]
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 자가 동력 태양광 트랙커에서 수평회전 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
[109]
수평회전 구동부(150)는 수동소자 회로(130)의 구동신호에 따라 구동하여 태양광 집광판(10)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 태양광 집광판(10)의 회전 방향을 조절하도록 다양하게 구성될 수 있다. 도 14를 참조하면, 수평회전 구동부(150)는 지지대(111)와 직선형 엑추에이터(152)를 구비하고 있으며, 직선형 엑추에이터(152)는 구동모터(미도시됨)에 의해 구동될 수 있다. 지지대(151)와 태양광 집광판(10)은 제1 결합축(151a)에 의해 회동가능하게 결합되고, 지지대(151)와 직선형 엑추에이터(152)를 제2 결합축(151b)으로 회동가능하게 결합되어 있다.
[110]
따라서, 직선형 엑추에이터(152)가 좌우로 직선운동을 하면 제2 결합축(151b)에 연결된 지지대(151)를 통해 태양광 집광판(10)의 수평회전이 조절된다. 수평회전 구동부(150)에 의해 태양광 집광판(10)은 0도에서 최대 180도까지 수평회전이 가능하다. 또한, 직선형 엑추에이터(152)의 직선운동과, 직선형 액추에이터(152)에 제2 결합축(151b)를 통해 연결된 지지대(151)의 동작을 통해 태양광 집광판(10)의 수평회전 각도가 0도에서 180도로 한정됨에 따라 태양광 트랙커(100)의 장비 파손을 미연에 방지할 수 있다.
[111]
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

산업상 이용가능성

[112]
본 발명은 태양광 트랙커의 제조 분야에 이용될 수 있다.

청구범위

[청구항 1]
태양전지가 다수 설치되어 있는 태양광 집광판이 태양을 향하도록 태양광 집광판의 고도 조절 및 수평 회전을 수행하는 태양광 트랙커로서, 볼록한 지지면에 태양을 정면으로 하여 상측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제1 광센서와, 하측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제2 광센서를 구비하여, 상기 태양광 집광판의 고도 조절을 위해 태양광을 감지하는 고도 조절 광센서부; 볼록한 지지면에 태양을 정면으로 하여 좌측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제3 광센서와, 우측에 균등하게 이격되어 형성된 하나 이상의 제4 광센서를 구비하여, 상기 태양광 집광판의 수평 회전을 위해 태양광을 감지하는 수평회전 광센서부; 상기 제1 광센서 및 상기 제2 광센서의 출력 광량 차이를 비교하는 하나 이상의 제1 비교회로와 상기 제3 광센서 및 상기 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하는 하나 이상의 제2 비교회로를 구비하여 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 고도 조절 및 수평 회전을 수행하기 위한 구동값을 출력하는 수동소자회로; 및 상기 태양광 집광판의 태양전지로부터 구동전원을 공급받고 상기 수동소자회로의 구동값에 따라 태양광 집광판의 고도 조절을 수행하는 고도 조절 구동부 및 수평 회전을 수행하는 수평회전 구동부를 포함하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 2]
청구항 1에 있어서, 상기 제1 비교회로는 상기 제1 광센서 및 상기 제2 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 고도를 조절하기 위한 구동값을 출력하고, 상기 제2 비교회로는 상기 제3 광센서 및 상기 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판을 수평 회전시키기 위한 구동값을 출력하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 3]
청구항 2에 있어서, 상기 제1 비교회로는 상기 제1 광센서 및 상기 제2 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 제1 광센서의 광량값이 더 크면 상측으로, 상기 제4 광센서의 광량값이 더 크면 하측으로 태양광 집광판의 고도를 조절하기 위한 구동값을 출력하고, 상기 제2 비교회로는 상기 제3 광센서 및 상기 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 제3 광센서의 광량값이 더 크면 왼쪽으로, 상기 제4 광센서의 광량값이 더 크면 오른쪽으로 태양광 집광판을 수평 회전시키기 위한 구동값을 출력하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 4]
청구항 1에 있어서, 상기 수평회전 광센서부는 상기 볼록한 지지면중에서, 태양을 등지고 있는 후면에 형성된 하나 이상의 제5 광센서를 더 포함하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 5]
청구항 4에 있어서, 상기 제2 비교회로는 상기 제5 광센서 및 상기 제4 광센서의 출력 광량 차이를 비교하여 제5 광센서의 광량값이 더 크면 왼쪽으로 태양광 집광판을 수평 회전시키기 위한 구동값을 출력하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 6]
청구항 1에 있어서, 상기 고도조절 광센서부 및 상기 수평회전 광센서부는 상기 볼록한 지지면에 방사방향으로 연장되어 설치되어 각 광센서들에 조사되는 광들이 이웃하는 광센서들에게 조사되는 것을 차단하기 위한 하나 이상의 격벽을 더 포함하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 7]
청구항 6에 있어서, 상기 볼록한 지지면중에 태양을 정면으로 하는 면에 상기 격벽중 하나가 설치된 것을 특징으로 하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 8]
청구항 6에 있어서, 상기 격벽은 광흡수 재질 또는 광반사율이 작은 재질인 것을 특징으로 하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 9]
청구항 1에 있어서, 상기 고도조절 광센서부 및 상기 수평회전 광센서부내에 설치된 각 광센서들은 그 하부의 적어도 일부가 상기 지지면에 함몰 설치된 것을 특징으로 하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 10]
청구항 1에 있어서 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 고도조절 광센서부 및 상기 수평회전 광센서부는 각 광센서들의 양 측면으로부터 조사되는 광들을 차단하도록 형성된 케이스를 더 포함하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 11]
청구항 1에 있어서, 상기 고도조절 구동부 및 상기 수평회전 구동부는 상기 태양광 집광판에 태양광이 일정크기 이상으로 조사되는 경우에 구동되는 것을 특징으로 하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 12]
청구항 1에 있어서, 상기 고도조절 구동부는 상기 제1 비교회로의 출력에 따라 신축되어 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 고도 조절을 수행하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 13]
청구항 1에 있어서, 상기 수평회전 구동부는 상기 제2 비교회로의 출력에 따라 신축되어 광량값이 더 큰 방향으로 태양광 집광판의 수평 회전을 수행하는 것을 특징으로 하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 14]
청구항 1에 있어서, 상기 고도조절 광센서부와 상기 수평회전 광센서부는 태양광 집광판에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 자가 동력 태양광 트랙커.
[청구항 15]
청구항 1에 있어서, 상기 고도조절 광센서부의 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는 상기 태양광 집광판면에 수직하도록 상기 태양광 집광판에 형성되고, 상기 수평회전 광센서부의 상기 제3 센서 및 상기 제4 센서는 상기 지면에 수평하도록 상기 태양광 집광판에 형성된 것을 특징으로 하는 자가 동력 태양광 트랙커.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]

[도11]

[도12]

[도13]

[도14]