WO2017018367A1 - 太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 【解決手段】太陽光発電装置は、複数の太陽電池パネルと、複数の太陽電池パネルを駆動する駆動装置と、複数の太陽電池パネルが太陽軌道を追尾するように上記駆動量を制御する制御部と、複数の太陽電池パネルの各々を搭載する複数の追尾子とを備え、複数の追尾子の各々は、太陽電池パネルを搭載するＴ字状の保持部材と、保持部材に連結する追尾機構と、を備える。制御された駆動量に基づいて、保持部材のＴ字状の３つの端部を駆動することにより、太陽電池パネルが太陽軌道を追尾する。

Description

太陽光発電装置

　従来から、太陽エネルギーを利用して電力を発生させる太陽光発電装置が知られている。また、予め設定された太陽軌道を追尾するように太陽電池パネルを駆動させる追尾制御を行う追尾装置付きの太陽光発電装置も知られている。追尾装置は、一般に、太陽電池パネルを駆動する駆動装置と、該駆動装置の駆動量を予め設定された太陽軌道に合うように算出して駆動装置の駆動を制御する制御部とを備えている。

特開２００３－３２４２１０号公報 特開２０１２－６９６１０号公報 特開２０１４－９５２８０号公報 特開２０１３－２１２８６号公報

　一般的な追尾装置は、装置が大きく、大きい割には太陽電池積載量も多くない。これは耐風性に優れた構造を実現する必要があるからである。そのため、分散可動型追尾装置も幾つか提案されているが、機構が複雑であり、コストが高くつく。さらには、当該追尾装置の設置時や搬送時の不具合が大きい。

　かかる点に鑑み、本発明の目的は、分散可動型であって、設置時の利便性や搬送時の可搬性に優れ、低コストで実現できる追尾装置を備えた太陽光発電装置を提供することである。

　上記の目的を実現するために、本発明の一側面に係る太陽光発電装置は、
　アレイ状に配置され、太陽光を電力に変換する複数の太陽電池パネルと、
　複数の太陽電池パネルを駆動する駆動装置と、
　複数の太陽電池パネルが予め設定された太陽軌道を追尾するように駆動装置の駆動量を制御する制御装置と、
　追尾装置とを含む太陽光発電装置であって、
　追尾装置は、
　　複数の太陽電池パネルの各々を搭載する複数の追尾子を備え、
　複数の追尾子の各々は、
　　太陽電池パネルを搭載する保持部材と、
　　保持部材に連結する追尾機構とを備え、
　　駆動装置の制御された駆動量に基づいて、保持部材における少なくとも３点を駆動することにより、太陽電池パネルが予め設定された太陽軌道を追尾する、
ことを特徴とする。

　上記太陽光発電装置によると、太陽電池パネルを搭載する追尾子の各々を駆動装置により駆動させることができる。また、保持部材の少なくとも３点を駆動させる構造により、太陽電池パネルを正確に太陽軌道に追尾させることができる。このように、分散可動型であって、簡易な構造で、低コストで実現できる太陽光追尾装置を備えた太陽光発電装置を実現することができる。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　駆動装置は、保持部材の少なくとも３点をそれぞれ駆動する少なくとも３つの駆動部よりなる、
ことが好ましい。

　このように、３つの駆動部により、保持部材の３点を駆動させることにより、簡易な構造で、太陽電池パネルを正確に太陽軌道に追尾させることができる。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　追尾子の各々は、
　　保持部材における３点のうちの少なくとも第１の駆動点及び第２の駆動点には、第１のリボン及び第２のリボンがそれぞれ取り付けられており、
　駆動装置において、
　　第１の駆動部は、第１のリボンの巻き取りを行う第１のモーターよりなり、
　　第２の駆動部は、第２のリボンの巻き取りを行う第２のモーターよりなり、
　　第３の駆動部は、３点のうちの残りの第３の駆動点に荷重を付与する荷重付与部材とを備え、
　制御装置は、
　　第１のモーター、第２のモーターの各々の巻き取り量を制御すると共に、荷重付与部材が付与する荷重を制御する、
ことが好ましい。

　このようにすると、３点のうちの残りの一点は、例えば他の２点が駆動された位置から元に戻すような場合に駆動させればよいので、上記他の２点の制御とは異なって精密な位置制御が不要でもよい構造で実現可能である。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　第３の駆動点には、荷重付与部材として、ワイヤ、バネを介在させたワイヤ、又は定荷重バネが取り付けられている、
ことであってもよい。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　第３の駆動点には、荷重付与部材の代わりに、第３のリボンが取り付けられている、
ことであってもよい。

　このようにすると、第１のリボン及び第２のリボンに加えて、第３のリボンも回転での巻き取りができる。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　第１のリボン、第２のリボン及び第３のリボンとして、選択的に、両側の面に複数の歯を設けた両刃付きリボンが用いられ、
　両刃付きリボンが巻き取られた際の外側における複数の歯の間隔は、両刃付きリボンが巻き取られる前の直線上状態の内側における複数の歯の間隔と等しい、
ことが好ましい。

　このようにすると、リボンの滑りによる撓みをより抑制することができる。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　　追尾機構は、
　　保持部材を支える支柱部と、
　　支柱部を支える土台部とを備え、
　　保持部材と支柱部とを連結するリングがさらに設けられている、
ことが好ましい。

　このようにすると、保持部材と支柱部とがリングによって連結しているため、リングを介して保持部材の駆動が円滑に行われる。その結果、太陽電池パネルをより正確に太陽軌道に追尾させることができる。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　　追尾機構は、
　　土台部内に、第１のリボン及び第２のリボンをそれぞれ通す第１のガイド及び第２のガイドを備えている、
ことが好ましい。

　このようにすると、第１及び第２のリボンが第１及び第２のガイドを通じて正確に巻き取られることが可能となり、また、ワイヤーが突き出し部の開口部を通じて正確に巻き取られることが可能となる。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　支柱部には、支持部材の駆動量を制限する一対の肩部が設けられている、
ことが好ましい。

　このようにすると、肩部が壁になることで、太陽電池パネルを支える保持部材が駆動方向から下に向かって倒れてしまうことを防止することができる。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　追尾機構は、
　　支柱部の下部を覆うように保持する壁部をさらに備えており、
　土台部には、支柱部が収納可能な溝部が設けられており、
　支柱部は、
　追尾子の使用時において、壁部から支柱部を貫通する貫通部材によって直立している一方で、追尾子の搬送時において、貫通部材を取り外して傾倒することで溝部に収納される、
ことが好ましい。

　このようにすると、追尾子の搬送時において、支柱部が溝部に収納されることにより、追尾子全体が折り畳まれたようなコンパクトな形態になるため、搬送時の可搬性に優れ、また設置時の利便性にも優れる。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　複数の追尾子に連続して接続され、太陽電池パネルからの電気を取得する少なくとも第１の電気線及び第２の電気線と、
　複数の追尾子のうち垂直に交差する二つの方向のうちの一の方向に配置された追尾子の各々に連続して接続された信号線を介して、太陽電池パネルにかかる影部分を考慮して、追尾子に対する第１の電気線及び第２の電気線の電気的な接続を制御する影制御部と、をさらに備えている、
ことが好ましい。

　このようにすると、複数の太陽電池パネルのうち、影が生じている太陽電池パネルと影になっていない太陽電池パネルとを少なくとも二つの電気線によって適切に制御することにより、影になっている太陽電池パネルの発電電流量に全体が律速されることによる影響を回避することができる。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　追尾装置を搭載する架台と、
　架台の上に、追尾装置の全体を覆うように設けられた透明部材からなる矩形状のケースと、をさらに備えており、
　ケースの少なくとも一面が傾斜している、
ことが好ましい。

　このようにすると、耐風性に優れた太陽光発電装置を実現できる。

　本実施形態に係る太陽光発電装置において、
　互いに連結した追尾装置を複数備え、
　一の制御装置は、駆動装置を介して、複数の追尾装置を駆動する、
ことが好ましい。

　このようにすると、一つの制御装置を介して複数の追尾装置を一元制御することができ、簡易な構造の複数の追尾装置を備えた太陽光発電装置を実現することができる。

　本発明によると、分散可動型であって、設置時の利便性や搬送時の可搬性に優れ、低コストで実現できる追尾装置を備えた太陽光発電装置を実現できる。

本発明の一実施形態に係る追尾装置を備えた太陽光発電装置の概略説明図である。 本発明の一実施形態に係る追尾装置を構成する追尾子の構造を示す図である。 本発明の一実施形態における追尾装置を構成する追尾子の構造であって、折り畳まれた状態の構造を示しており、（ａ）は該追尾子の略上方から見た図であり、（ｂ）は該追尾子の略横方向から見た図である。 本発明の一実施形態に係る太陽光発電装置における追尾装置の制御を実現するための配線・伝達軸構造例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る太陽光発電装置における追尾装置の制御を実現するための別の配線・伝達軸構造例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る追尾装置を備えた太陽光発電装置の構成の変形例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る追尾装置を複数備えた太陽光発電装置の構成例を示す図である。 （ａ）は本発明の一実施形態に係る追尾装置を備えた太陽光発電装置の構成例を立体的に表した図であり、（ｂ）は本発明の一実施形態に係る追尾装置を複数備えた太陽光発電装置の構成例を立体的に表した図である。 （ａ）は本発明の一実施形態に係る追尾子に用いるリボンの構成例を示す図であって、巻き取る前の直線状態の図であり、（ｂ）は本発明の一実施形態に係る追尾子に用いるリボンの構成例を示す図であって、巻き取った際の状態の図である。

　以下に本発明の一実施形態に係る追尾装置を備えた太陽光発電装置について図面を参照しながら説明する。

　本実施形態に係る追尾装置５００は、例えば図１に示すように、アレイ状に配置される太陽電池パネル１０の各々を搭載する、例えば１０ｃｍ～５０ｃｍ角程度の大きさを有する複数の追尾子１００を備えている。また、追尾装置５００は、基台４０上に支柱３０を介して設けられた架台２０の上に配置されている。また、追尾装置５００の大きさは、例えば１ｍ×２ｍ程度である。なお、架台２０は、例えば、追尾装置１００上に搭載される太陽電池パネル１０の各々が北側に向かって上向きに傾斜している例を示しているが、他の方向への傾斜や傾斜させない場合であってもよい。なお、アレイ状に配置される太陽電池パネル１０の図１に示した数や追尾子１００の大きさ、追尾装置５００の大きさは、ここでは例示として示したものであって、図１に示すものに限定されるものではない。

　次に、上記図１に示した本実施形態に係る追尾装置５００を備えた太陽光発電装置について、図２～図４を参照しながら具体的に説明する。

　本実施形態に係る太陽光発電装置は、太陽電池パネル１０を搭載する例えば図２に示す追尾子１００を複数備えた追尾装置５００、さらに、複数の太陽電池パネル１０を駆動する例えば図４に示す駆動装置４５０と、複数の太陽電池パネル１０が予め設定された太陽軌道を追尾するように駆動装置４５０の駆動量を制御する例えば図４に示す制御装置４００とを有している。

　ここで、図２は、本実施形態における追尾装置５００を構成する追尾子１００の構造を具体的に示している。

　図２に示すように、追尾子１００は、太陽電池パネル１０を上面に搭載する例えばＴ字状の保持部材１１０（１１０ａ部分と１１０ｂ部分とからなる）と、保持部材１１０に連結する追尾機構とを備えている。追尾機構は、連結する保持部材１１０上に太陽電池パネル１０が搭載された状態で、上記図１に示した架台２０に設置されて用いられる。

　ここで、本実施形態では、追尾子１００は、上記駆動装置４５０の制御された駆動量に基づいて、保持部材１１０における少なくとも３点を駆動することにより、太陽電池パネル１０が予め設定された太陽軌道を追尾するように構成されている。図２に示す一例では、保持部材１１０の形状としてＴ字状のものを例として用いており、Ｔ字状の保持部材１１０における３点としての例えば３つの端部（第１の駆動点～第３の駆動点に対応する）のうちの互いに対抗する一対の端部としての第１の端部Ａ及び第２の端部Ｂには、例えば図２に示すように、第１のリボンＡＴ及び第２のリボンＢＴが例えばネジによってそれぞれ取り付けられており、残りの端部としての第３の端部Ｃには、ワイヤーＣＴが例えば開口部Ｃｈを介して取り付けられている。なお、ワイヤーＣＴには、図示していないが、例えばバネなどの弾性部材を介在させることが好ましい。このようにするのは、後述するように、第１のリボンＡＴ及び第２のリボンＢＴに対するような精密制御がワイヤーＣＴ部分には要求されず、第１のリボンＡＴ及び第２のリボンＢＴの位置を必要なタイミングで元に戻すためにはバネが介在していると効果的であるからである。

　そして、図４に示す駆動装置４５０は、第１のリボンＡＴ及び第２のリボンＢＴの各々の巻き取りを行う例えばサーボモーターである第１のモーター４５０ａ及び第２のモーター４５０ｃと、上記ワイヤーを巻き取る例えばステッピングモーターである第３のモーター４５０ｂとを備えている。また、制御装置４００は、第１のモーター４５０ａ、上記第２のモーター４５０ｃ及び上記第３のモーター４５０ｂの各々の巻き取り量を制御する。なお、ここで、第３のモーター４５０ｂの代わりに、一定の荷重を付与する定荷重バネを設けることもでき、その場合は上記ワイヤーＣＴを設けることなく、定荷重バネの先端を第３の端部Ｃに取り付けるようにしてもよい。

　このような構成により、本実施形態に係る追尾装置５００を備えた太陽光発電装置は、太陽電池パネル１０を搭載する追尾子１００の各々を駆動装置４５０により駆動させることができる。すなわち、保持部材１１０における３点の位置を制御して駆動させる構造により、太陽電池パネルを正確に太陽軌道に追尾させることができる。このように、分散可動型であって、簡易な構造で、低コストで実現できる追尾装置５００を備えた太陽光発電装置を実現することができる。

　このようにすると、一つの制御装置４００により、複数の追尾子１００を介して複数の太陽電池パネル１０を一元制御することができ、簡易な構造の追尾装置５００を備えた太陽光発電装置を実現することができる。

　なお、本実施形態では、保持部材１１０の形状がＴ字状である場合について説明したが、本発明は当形状に限定されるものではなく種々の形状であってもよく、太陽電池パネル１０を搭載可能な部材であってそのうちの少なくとも３点の位置を制御して駆動できる構造であればよい。また、本実施形態のように、位置を制御して駆動する点は３点に限定されるものではなく、４点以上であってもよいし、それに応じて適切に上記リボン及びワイヤー等の数も増加させることができる。

　また、ここで、追尾機構は、図２に示すように、上記保持部材１１０を支える支柱部１５０と、上記支柱部１５０を支える土台部２１０とを備えており、該土台部２１０が取り付け部２００を介して上記架台２０に設置される。なお、図上では、取り付け部２００が追尾子１００に対応して１組設けられているように示されているが、複数の追尾子１００が連結して架台２０上に設置されるように、取り付け部２００は延伸された構造となっている。

　支柱部１０は、開口部を有する頭部１３０と、頭部１３０に連続する肩部１４０と、一体的に形成されている。また、保持部材１１０と支柱部１５０とは、頭部１３０内の開口部を通過するリング１２０が支柱部１５０の底部に接続するようにして、互いに連結している。このようにすると、保持部材１１０と支柱部１５０とが、頭部１３０の開口部を通過するリング１２０によって連結しているため、リング１２０を介して保持部材１１０の駆動が円滑に行われる。その結果、太陽電池パネル１０をより正確に太陽軌道に追尾させることができる。

　また、土台部２１０内には、上記第１のリボンＡＴ及び第２のリボンＢＴをそれぞれ通す第１のガイド１９０ａ及び第２のガイド１９０ｂを備えており、ワイヤーＣＴを通す開口部を有する突き出し部２３０をさらに備えている、このようにすると、第１のリボンＡＴ及び第２のリボンＢＴが第１のガイド１９０ａ及び第２のガイド１９０ｂを通じて正確に巻き取られることが可能となる。さらに、ワイヤーＣＴが突き出し部２３０の開口部２３０Ｃを通じて正確に巻き取られることが可能となる。ここで、これらの第１のリボンＡＴ、第２のリボンＢＴ及びワイヤーＣＴは、例えば図４の第１の牽引点３２０ａ、第２の牽引点３３０ａ及び第３の牽引点３４０ａのそれぞれに接続されており、制御装置４００によって制御された駆動装置４５０の駆動量で駆動される。

　また、本実施形態に係る太陽光発電装置において、支柱部１５０には、支持部材１１０の駆動量を制限する一対の肩部１４０が設けられている。上記の通り、支持部材１１０は、第１のリボンＡＴ、第２のリボンＢＴ及びワイヤーＣＴが制御された駆動量で巻き取られることで、太陽電池パネル１０が予め設定された太陽軌道を追尾するものであるが、当該肩部１４０は、例えば一対の端部である第１の端部Ａ及び第２の端部Ｂのいずれか一方が、駆動量に応じて、支持部材１１０を連結するリング１２０が頭部１３０の開口部内を一対の端部の移動方向に沿って移動することで、支持部材１１０全体が倒れてしまうことを止める役割を有する。したがって、肩部１４０は、支柱部１５０から頭部１３０に向かう上下方向（と定義する）と垂直な左右方向（と定義する）に突き出すような形状を有している。なお、突き出すような形状の左右方向における上下方向に対する角度は、例えば垂直な形状であるほか、支持部材１１０が倒れることを防止できるような角度で突き出すような形状であればよく、特に限定されるものではない。

　また、図２に示すように、追尾子１００には、支柱部１５０の下部を例えば３方向から覆うように保持する壁部１５５がさらに形成されている。一方、土台部２１０には、支柱部１５０が収納可能な溝部２１０ｈが設けられており、支柱部１５０は、追尾子１００が太陽光発電装置としての使用時において、壁部１５５から支柱部１５０を貫通孔２２０を介して貫通する貫通部材２２０ｔ（例えばネジ）が挿入されていることで、直立状態を保持することを可能とする。一方で、追尾子１００が太陽光発電装置としての例えば組立前の搬送時において、上記貫通部材２２０ｔを取り外して、例えば図３（ａ）の上方向から見た図及び図３（ｂ）の横方向から見た図に示すように、壁部１５５の底部の一対の支え部１７０ｒが支柱部１５０の底部の回動構造１６０ｓを挟み込む構造を通じて、傾倒させることで、溝部２１０ｈに収納させることを可能とする。

　このようにすると、複数の追尾子１００の搬送時において、支柱部１５０が溝部２１０ｈに収納されることにより、追尾子１００全体が折り畳まれたようなコンパクトな形態になるため、搬送時の可搬性に非常に優れていると共に、設置時の利便性にも非常に優れている。

　次に、図４を参照しながら、本実施形態に係る太陽光発電装置の駆動制御を実現するための配線・伝達軸構造について説明する。

　図２及び図３で説明した構造を有する追尾子１００の各々が、各太陽電池パネル１０を支持するように、アレイ状に配置されている（図４では太陽電池パネル１０が例えば８個示されているが、これは説明の便宜上であって、その数及びそれを搭載する追尾子の数はこれに限定されるものではない）。

　また、図４に示すように、上記複数の追尾子１００を備える追尾装置５００には、複数の太陽電池パネル１０を駆動する駆動装置４５０が接続されており、該駆動装置４５０には、複数の太陽電池パネル１０が予め設定された太陽軌道を追尾するように駆動装置４５０の駆動量を制御する制御装置４００が接続されている。

　駆動装置４５０は、第１～第３の駆動装置４５０ａ～４５０ｃを含んでいる。第１の駆動装置４５０ａは、例えばサーボモーターであり、第１の駆動軸３２０と連結しており、追尾子１００の支持部材１１０における第１の端部Ａに取り付けられた第１のリボンＡＴを、第１の牽引点３２０ａにて、巻き取ることを可能にする。

　また、第２の駆動装置４５０ｂは、例えばサーボモーターであり、第２の駆動軸３３０と連結しており、追尾子１００の支持部材１１０における第２の端部Ｂに取り付けられた第２のリボンＢＴを、第２の牽引点３３０ａにて、巻き取ることを可能にする。　

　また、第３の駆動装置４５０ｃは、例えばステッピングモーターであり、追尾子１００の支持部材１１０における第３の端部Ｃに取り付けられたワイヤーＣＴを、第３の駆動軸３４０を介して、第３の牽引点３４０ａにて、巻き取ることを可能にする。

　次に、制御装置４００は、演算部４１０と処理部４２０と記憶部４３０とを備えている。制御装置４００では、複数の太陽電池パネル１０が予め設定された太陽軌道を追尾するように、太陽電池パネル１０に関する追尾情報として、例えば太陽電池パネル１０の設置位置の緯度、経度、高度情報や、日時情報などから計算された情報を記憶部４３０で保存しておく。そして、演算部４１０において、支持部材１１０の空間座標位置（例えば第１の端部Ａ、第２の端部Ｂ及び第３の端部Ｃの空間座標位置を基点Ｄの位置から定める）と記憶部４３０から取り出した追尾情報とから、第１のリボンＡＴ、第２のリボンＢＴ及びワイヤーＣＴの巻き取り長さを計算し、処理部４２０を通じて、駆動装置４５０に指示する。なお、演算部４１０での巻き取り長さの計算では、支持部材１１０の空間座標位置の把握や各種の追尾情報、用いる各リボンやワイヤーの長さや厚みなどの情報の把握、それらに基づいた駆動装置４５０に支持する駆動量の計算は公知の技術で実現できるものである。

　このようにして、複数の太陽電池パネル１０が予め設定された太陽軌道を追尾する本実施形態の追尾装置５００では、複数の太陽電池パネル１０から取得される電力は電気線３５０、３６０を通じて、パワーコンディショナ５１０に送られて、そこで、直流電力を交流電力に変換し、トランス５２０に送電される。トランス５２０は、パワーコンディショナ５１０で変換された交流電力を負荷である電力系統１に送電する。なお、パワーコンディショナ５１０は、図示しない、コンバータ部と、インバータ部及び電圧制御部を有している。コンバータ部は、複数の追尾子１００から出力された直流電圧を昇圧する昇圧回路を構成している。また、コンバータ部には、各追尾子１００に対する動作指示情報に応じた出力電圧のデータが蓄積される。インバータ部は、コンバータ部から出力された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を構成している。電圧制御部は、ＭＰＰＴ（ｍａｘｉｍｕｍ　ｐｏｗｅｒ　ｐｏｉｎｔ　ｔｒａｃｉｎｇ　ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行うものである。なお、ＭＰＰＴ制御は、山のぼり法ともいわれ、電圧制御部は、各追尾子１００の出力電力（動作点）が最大電力点に近づくように、各追尾子の出力電圧を調整するものである。

　さらに、本実施形態に係る太陽光発電装置において、太陽電池パネル１０からの電気を取得する電気線３５０、３６０が複数の追尾子１００に連続して接続され、また、影制御部３１０が信号線を通じて、複数の追尾子１００のうち縦方向に配置された追尾子１００の各々に連続して接続されている。影制御部３１０は、太陽電池パネル１０にかかる影部分を考慮して、追尾子１００に対する電気線３５０、３６０の電気的な接続を電力線切替部３７０にて制御する。影制御部３１０は、制御部４００が、記憶部４３０に保存している上記追尾情報から計算された太陽光電池パネル１０に影部分の情報に基づいて、処理部４２０を介して、影制御部３１０に指示を行う。このようにすると、複数の太陽電池パネル１０のうち、影になっている太陽電池パネル１０と影になっていない太陽電池パネル１０とを二つの電気線によって適切に制御することにより、影になっている太陽電池パネルの発電電流量に全体が律速されることによる影響を回避することができる。例えば、上記ＭＰＰＴ制御による電圧制御で、太陽光電池パネルの並列制御や、電圧電流ともに制御し直列制御する配線構造に電力線切替部３７０にて適切に切り替えることが可能になり、高集光の太陽光発電装置を実現できる。なお、ここでは、２本の電気線３５０、３６０を設けて太陽電池パネル１０の影部分による影響を制御する場合について説明したが、太陽電池パネル１０に生じる影の程度で電流量は何段階にもなることから、３本以上の電気線を設けて段階的に制御して性能を向上させることができる。

　また、上述した本実施形態に係る追尾子１００の各々において、太陽電池パネル１０を搭載する支持部材１１０の上面に、太陽電池パネル１０を支える放熱板（図示せず）を設けるようにしてもよい。ここで、放熱板は、アルミ、銅などの熱伝導性の長い金属を用いて、太陽電池パネルと熱的に結合させ、太陽電池パネル１０において上昇しやすい温度を放熱構造により抑制することができる。

　また、上述した本実施形態に係る追尾子１００では、支持部材１１０における第３の端部Ｃに取り付けられたワイヤーＣＴを、第３の駆動軸３４０を介して、第３の牽引点３４０ａにて、巻き取る構成例について説明したが、ワイヤーＣＴの代わりに、第１の端部Ａに取り付けられた第１のリボンＡＴ及び第２の端部Ｂに取り付けられた第２のリボンＢＴと同様に、リボンを用いることもできる。この場合、同様に、第３の駆動装置４５０ｃは、例えばサーボモーターを用いることができる。例えば図５に示すように、第３の駆動装置４５０ｃは、第３の駆動軸３４０と連結しており、該第３の駆動軸３４０を横方向に回転させることで、追尾子１００の支持部材１１０における第３の端部Ｃに取り付けられたリボンを、第３の牽引点３４０ａにて、巻き取ることを可能にする。　

　また、本実施形態に係る太陽光発電装置は、図６に示すように、架台２０の全体を覆う透明部材からなるカバー５５０を設けるようにすることができる。ここで、具体的には、架台２０の上に、その全体を覆うように透明部材からなるカバー５５０が設けられている。そして、カバー５５０は、例えば図示する南側に位置する端部において、傾斜面５００ａが形成されるように突き出し部５００ｂを有している。このように適切な面で傾斜面５００ａが形成されているため、耐風性に優れた太陽光発電装置を実現できる。また、この場合、傾斜面５００ａの下側に、通常の追尾ではない太陽電池パネルを設置し、ＭＰＰＴ制御によって所定の電圧に昇圧し、他の太陽電池パネルと並列に接続する、又は、電流を制御し直列に接続することも可能である。

　また、次述する図７に示すように、本実施形態に係る太陽光発電装置において、追尾装置５００が複数連結される構造の場合でも同様に、耐風性を向上させるために傾斜面を適切な面に設けるとよい。例えば、南北報告及び東西方向の三行三列にアレイ状に配置された９つの追尾装置５００が連結された構造において、西側から東側へ且つ北側から南側へ位置する順に第１～第９の追尾装置５００が配置されているとすると、第１の追尾装置５００は北面と西面に傾斜面、第２の追尾装置５００は北面に傾斜面、第３の追尾装置５００は北面と東面に傾斜面、第４の追尾装置５００は西面に傾斜面、第５の追尾装置５００は傾斜面なし、第６の追尾装置５００は東面に傾斜面、第７の追尾装置５００は南面と西面に傾斜面、第８の追尾装置５００は南面に傾斜面、第９の追尾装置５００は南面と東面に傾斜面を設けるとよい。

　また、図７は、本発明の一実施形態に係る追尾装置５００を複数備えた太陽光発電装置の構成例を示している。

　図７に示す太陽光発電装置では、外部から上述した駆動装置４５０ａ～４５０ｃの各々に接続する駆動軸の接続部分において、軸を分割して例えばベルトとプーリーで接続部分を構成することにより、駆動装置４５０ａ～４５０ｃによる駆動力を正確に伝達可能とし、太陽光発電装置において生じ得る多少の高さバラツキや位置のズレによる影響を回避することも可能である。

　また、図８（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る追尾装置５００を備えた太陽光発電装置の構成を立体的に表した例であり、（ａ）は例えば上記図５に示した一の追尾装置５００を備える太陽光発電装置の構成例に駆動装置４５０や駆動軸４５０ａ～４５０ｃを加えた例を立体的に表しており、（ｂ）は例えば上記図６に示した複数の追尾装置５００を備える太陽光発電装置の構成例を立体的に表している。例えばこのような構成により、本実施形態に係る太陽光発電装置の実施が可能になる。なお、図８（ａ）及び（ｂ）に示した各構成部分は上述で説明した通りであってその説明は繰り返さない。

　また、以上において、本実施形態に係る追尾装置５００を構成する追尾子１０は、第１のリボンＡＴ及び第２のリボンＢＴを用いる場合について説明し、ワイヤーＣＴの代わりにリボンを用いることができることについて説明した。これらの場合において、例えば図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、リボンとして、両刃付きリボンＤＴを用いることもできる。具体的には、両刃付きリボンＤＴは、図９（ａ）に示すように、図中上下両側の面に複数の歯９００ａが設けられており、両刃付きリボンＤＴが巻き取られた際の外側（図では下側に相当する）における複数の歯の間隔Ｌ１は、両刃付きリボンＤＴが巻き取られた際の内側（図では上側に相当する）における複数の歯の間隔Ｌ２よりも大きい。さらに、図９（ｂ）に示すように、両刃付きリボンが巻き取られた際の外側における複数の歯の間隔Ｌ３（隣り合う歯の上面間の距離）は、両刃付きリボンが巻き取られる前の直線上状態（図９（ａ）の状態）の内側（図では上側）における複数の歯の間隔Ｌ２と等しい。このようにすると、リボンの滑りによる撓みをより抑制することができる。

　以上、本実施形態に係る太陽光発電装置について説明したが、本発明は当実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内で種々の形態が実施可能である。

　本発明は太陽光発電装置に適用される分散型の太陽光追尾装置にとって有用である。

１００　追尾子
１０　太陽電池パネル
２０　架台
３０　支柱
４０　基台
１１０（１１０ａ、１１０ｂ）　支持部材
１２０　リング
１３０　頭部
１４０　肩部
１５０　支柱部
Ａ　第１の端部
Ｂ　第２の端部
Ｃ　第３の端部
Ｄ　基点
ＡＴ　第１のリボン
ＢＴ　第２のリボン
ＣＴ　ワイヤー
ＤＴ　両刃付きリボン
Ｃｈ　開口部
１５５　壁部
１６０ｓ　支柱部の底部の回動構造
１７０ｒ　壁部の底部
１９０ａ、１９０ｂ　第１のガイド、第２のガイド
２００　取り付け部
２１０　土台部
２１０ｈ　溝部
２２０　貫通孔
２２０ｔ　貫通部材
２３０　突き出し部
３１０　影制御部
３２０ａ　第１の牽引点
３３０ａ　第２の牽引点
３４０ａ　第３の牽引点
３７０　電力線切替部
４００　制御部
４１０　演算部
４２０　処理部
４３０　記憶部
４５０　駆動部
５００　追尾装置
５１０　パワーコンディショナ
５２０　トランス
５３０　電力系統
５５０　カバー
９００ａ　歯

Claims (13)

1. 　アレイ状に配置され、太陽光を電力に変換する複数の太陽電池パネルと、
   　前記複数の太陽電池パネルを駆動する駆動装置と、
   　前記複数の太陽電池パネルが予め設定された太陽軌道を追尾するように前記駆動装置の駆動量を制御する制御装置と、
   　追尾装置とを含む太陽光発電装置であって、
   　前記追尾装置は、
   　　前記複数の太陽電池パネルの各々を搭載する複数の追尾子を備え、
   　前記複数の追尾子の各々は、
   　　前記太陽電池パネルを搭載する保持部材と、
   　　前記保持部材に連結する追尾機構とを備え、
   　　前記駆動装置の前記制御された駆動量に基づいて、前記保持部材における少なくとも３点を駆動することにより、前記太陽電池パネルが予め設定された太陽軌道を追尾する、
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
2. 　請求項１に記載の太陽光発電装置において、
   　前記駆動装置は、前記保持部材の前記少なくとも３点をそれぞれ駆動する少なくとも３つの駆動部よりなる、
   事を特徴とする太陽光発電装置。
3. 　請求項２に記載の太陽光発電装置において、
   　前記追尾子の各々は、
   　　前記保持部材における前記３点のうちの少なくとも第１の駆動点及び第２の駆動点には、第１のリボン及び第２のリボンがそれぞれ取り付けられており、
   　前記駆動装置において、
   　　前記第１の駆動部は、前記第１のリボンの巻き取りを行う第１のモーターよりなり、
   　　前記第２の駆動部は、前記第２のリボンの巻き取りを行う第２のモーターよりなり、
   　　前記第３の駆動部は、前記３点のうちの残りの第３の駆動点に荷重を付与する荷重付与部材よりなり、
   　前記制御装置は、
   　　前記第１のモーター、前記第２のモーターの各々の巻き取り量を制御すると共に、前記荷重付与部材が付与する荷重を制御する、
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
4. 　請求項３に記載の太陽光発電装置において、
   　前記第３の駆動点には、前記荷重付与部材として、ワイヤ、バネを介在させたワイヤ、又は定荷重バネが取り付けられている、
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
5. 　請求項３に記載の太陽光発電装置において、
   　前記第３の駆動点には、前記荷重付与部材の代わりに、第３のリボンが取り付けられている、
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
6. 　請求項５に記載の太陽光発電装置において、
   　前記第１のリボン、前記第２のリボン及び前記第３のリボンとして、選択的に、両側の面に複数の歯を設けた両刃付きリボンが用いられ、
   　前記両刃付きリボンが巻き取られた際の外側における前記複数の歯の間隔は、前記両刃付きリボンが巻き取られる前の直線上状態の内側における前記複数の歯の間隔と等しい、
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
7. 　請求項１～６のうちのいずれか１項に記載の太陽光発電装置において、
   　　前記追尾機構は、
   　　前記保持部材を支える支柱部と、
   　　前記支柱部を支える土台部とを備え、
   　　前記保持部材と前記支柱部とを連結するリングがさらに設けられている、
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
8. 　請求項７に記載の太陽光発電装置において、
   　　前記追尾機構は、
   　　前記土台部内に、前記第１のリボン及び前記第２のリボンをそれぞれ通す第１のガイド及び第２のガイドを備えている、
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
9. 　請求項７又は８に記載の太陽光発電装置において、
   　前記支柱部には、前記支持部材の駆動量を制限する一対の肩部が設けられている、
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
10. 　請求項７～９のうちのいずれか１項に記載の太陽光発電装置において、
    　前記追尾機構は、
    　　前記支柱部の下部を覆うように保持する壁部をさらに備えており、
    　前記土台部には、前記支柱部が収納可能な溝部が設けられており、
    　前記支柱部は、
    　前記追尾子の使用時において、前記壁部から前記支柱部を貫通する貫通部材によって直立している一方で、前記追尾子の搬送時において、前記貫通部材を取り外して傾倒することで前記溝部に収納される、
    ことを特徴とする太陽光発電装置。
11. 　請求項７～１０のうちのいずれか１項に記載の太陽光発電装置において、
    　前記複数の追尾子に連続して接続され、前記太陽電池パネルからの電気を取得する少なくとも第１の電気線及び第２の電気線と、
    　前記複数の追尾子のうち垂直に交差する二つの方向のうちの一の方向に配置された追尾子の各々に連続して接続された信号線を介して、前記太陽電池パネルにかかる影部分を考慮して、前記追尾子に対する前記第１の電気線及び前記第２の電気線の電気的な接続を制御する影制御部と、をさらに備えている、
    ことを特徴とする太陽光発電装置。
12. 　請求項１～１１のうちのいずれか１項に記載の太陽光発電装置において、
    　前記追尾装置を搭載する架台と、
    　前記架台の上に、前記追尾装置の全体を覆うように設けられた透明部材からなる矩形状のケースと、をさらに備えており、
    　前記ケースの少なくとも一面が傾斜している、
    ことを特徴とする太陽光発電装置。
13. 　請求項１～１２のうちのいずれか１項に記載の太陽光発電装置において、
    　互いに連結した前記追尾装置を複数備え、
    　一の前記制御装置は、前記駆動装置を介して、前記複数の追尾装置を駆動する、
    ことを特徴とする太陽光発電装置。

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