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公開番号2020171188
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201015
出願番号2020003502
出願日20200114
発明の名称太陽光発電システム、ソーラーパネル用架台、およびソーラーパネルの位置調整方法
出願人ソネディックス・ジャパン株式会社
代理人個人,個人
主分類H02S 20/30 20140101AFI20200918BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】太陽光発電システムにおいて、気候、気象条件などに適したソーラーパネルの位置調整を行う。
【解決手段】太陽光発電システム100は、ソーラーパネルアレイ50と架台10とを備える。架台10は、一対の脚部20A、20Bを傾斜する連結部材20Cで繋げたフレーム20を複数並べることによって構成される架台本体15と、第1のソーラーパネル群50A,第2のソーラーパネル群50Bをそれぞれ支持する第1のパネル支持部材30A,第2のパネル支持部材30Bとを備える。各フレーム20の連結部材20Cは、第1のパネル支持部材30Aを軸回転可能に支持する第1の回転機構70と、第2のパネル支持部材30Bを軸回転可能に支持する第2の回転機構80とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
脚部を連結部材で繋げたフレームを、所定間隔でパネル配列方向に複数並べた架台本体と、
パネル配列方向に沿って並列する複数のパネル支持部材と、
前記複数のパネル支持部材によってそれぞれ支持される複数のソーラーパネル群とを備え、
各フレームの連結部材は、互いに異なる高さで設置された複数の回転機構を備え、
前記複数の回転機構は、前記複数のパネル支持部材をそれぞれ軸回転可能に支持することを特徴とする太陽光発電システム。
続きを表示(約 1,400 文字)【請求項2】
前記複数のソーラーパネル群が、フレーム間で、隣り合う連結部材によって区画されるエリア相当の受光エリアを有し、
前記複数の回転機構が、前記複数のソーラーパネル群をそれぞれ鉛直方向から水平方向の間で回転させることが可能であることを特徴とする請求項1に記載の太陽光発電システム。
【請求項3】
相対的に高い位置に設置されたソーラーパネル群は、相対的に低い位置に設置されたソーラーパネル群と比べ、幅が広いことを特徴とする請求項1または2に記載の太陽光発電システム。
【請求項4】
前記複数のソーラーパネル群が、それぞれ、共通のソーラーパネルから構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の太陽光発電システム。
【請求項5】
互いに向かい合う一対の脚部を傾斜する棒状連結部材で繋げたフレームを、所定間隔でパネル配列方向に複数並べた架台本体と、
パネル配列方向に沿って並列する第1および第2のパネル支持部材とを備え、
各フレームの前記連結部材は、第1および第2の回転機構を備え、
前記第1および第2の回転機構は、前記第1および第2のパネル支持部材をそれぞれ軸回転可能に支持することを特徴とするソーラーパネル用架台。
【請求項6】
前記第1の回転機構が、前記第2の回転機構と比べて、前記連結部材端部までの距離が近い位置に設置されていることを特徴とする請求項5に記載のソーラーパネル用架台。
【請求項7】
前記第1および第2の回転機構の少なくとも一方が、ボールジョイントを含むことを特徴とする請求項5または6に記載のソーラーパネル用架台。
【請求項8】
前記第1および第2のパネル支持部材と連結し、前記脚部に固定されることによって、前記第1および第2のパネル支持部材をそれぞれ位置決めする第1および第2の固定部材をさらに備えることを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載のソーラーパネル用架台。
【請求項9】
前記第1および第2の固定部材が、一方の脚部に対し固定されることを特徴とする請求項8に記載のソーラーパネル用架台。
【請求項10】
前記第1および第2の固定部材の少なくとも一方が、先端部が軸回転して折れ曲がる棒状部材によって構成されることを特徴とする請求項8または9に記載のソーラーパネル用架台。
【請求項11】
請求項5乃至10のいずれかに記載のソーラーパネル用架台を備えたことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項12】
第1のソーラーパネル群を回転可能に支持するとともに、前記第1のソーラーパネル群のパネル背面側と向かい合う第2のソーラーパネル群を、前記第1のソーラーパネル群よりも高い位置で回転可能に支持する架台を備えた太陽光発電システムにおいて、
気象条件または設置場所に応じて、前記第2のソーラーパネル群を、前記第1のソーラーパネル群よりも小さい傾斜角度で位置決めすることを特徴とするソーラーパネルの位置調整方法。
【請求項13】
冬季もしくは降雪時において、前記第1のソーラーパネル群を、鉛直方向に沿うように位置決めし、前記第2のソーラーパネル群を、傾斜させて位置決めすることを特徴とする請求項12に記載のソーラーパネルの位置調整方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光発電システムに関し、特に、ソーラーパネル用架台およびソーラーパネルの位置調整(パネル向きの調整)に関する。
続きを表示(約 5,000 文字)【背景技術】
【0002】
太陽光発電システムでは、多数のソーラーパネル(太陽電池モジュールともいう)が、所定方向(例えば、東西方向)に並んで配置されている。ソーラーパネルは、セルが並ぶ受光面を空側に向けた状態で、ソーラーパネル用架台に設置される。
【0003】
発電量を増やすため、ソーラーパネルの傾斜角度を調整する回転機構が、ソーラーパネル用架台に装備されている。例えば、アクチュエータが、太陽の動きに合わせてソーラーパネルを回転させる。これによって、ソーラーパネルの受光面を太陽の方向へ常時向けることができる(特許文献1参照)。また、ユーザが、手動操作によってソーラーパネルを回転させることもできる(特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2013−142477号公報
実用新案登録第3190421号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の太陽光発電システムでは、架台に設置されたソーラーパネルすべてが、同じ方向に向けられる。しかしながら、このような柔軟性のないソーラーパネルの位置調整は、ソーラーパネルの設置場所の気候、気象条件などによって、効率よく発電できない状況を生じさせる。
【0006】
したがって、気候、気象条件などに適したソーラーパネルの位置調整およびそれを可能にするソーラーパネル用架台および太陽光発電システムが求められる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様である太陽光発電システムは、脚部を連結部材で繋げたフレームを、所定間隔でパネル配列方向に複数並べた架台本体と、パネル配列方向に沿って並列する複数のパネル支持部材と、複数のパネル支持部材によってそれぞれ支持される複数のソーラーパネル群とを備える。各フレームの連結部材は、互いに異なる高さで設置された複数の回転機構を備え、複数の回転機構は、複数のパネル支持部材をそれぞれ軸回転可能に支持する。例えば、複数のソーラーパネル群は、水平方向から架台正面側に向けて傾斜し、鉛直方向まで回転することが可能である。
【0008】
本発明の他の態様であるソーラーパネル用架台は、互いに向かい合う一対の脚部を傾斜する棒状連結部材で繋げたフレームを、所定間隔でパネル配列方向に複数並べた架台本体と、パネル配列方向に沿って並列する第1および第2のパネル支持部材とを備え、各フレームの連結部材は、第1および第2の回転機構を備え、第1および第2の回転機構は、第1および第2のパネル支持部材をそれぞれ軸回転可能に支持する。例えば、第1、第2のパネル支持部材は架台正面側に向けて回転することが可能である。
【0009】
本発明の他の態様であるソーラーパネルの位置調整方法は、第1のソーラーパネル群を回転可能に支持するとともに、第1のソーラーパネル群のパネル背面側と向かい合う第2のソーラーパネル群を、第1のソーラーパネル群よりも高い位置で回転可能に支持する架台を備えた太陽光発電システムにおいて、気象条件または設置場所に応じて、第2のソーラーパネル群を、第1のソーラーパネル群よりも小さい傾斜角度で位置決めする。ここでの傾斜角度は、水平位置からの傾斜角度を表す。例えば、冬季の間、冬季の一部期間、あるいは降雪時前後の所定期間、パネル位置を調整することができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、太陽光発電システムにおいて、気候、気象条件などに適したソーラーパネルの位置調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本実施形態である太陽光発電システムの概略的斜視図である。
図1の部分拡大図である。
第1の回転機構を示した概略的平面図である。
第1のソーラーパネル群、第2のソーラーパネル群の位置(角度)調整を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【0013】
図1は、本実施形態である太陽光発電システムの概略的斜視図である。図2は、図1の部分拡大図である。ただし、図2では、ソーラーパネルの一部を取り除いて図示している。
【0014】
太陽光発電システム100は、ソーラーパネル用の架台10と、ソーラーパネルアレイ50とを備える。ソーラーパネルアレイ50で生じた電力は、接続箱、パワーコンディショナー(いずれも不図示)などを経由して、送電系に供給される。
【0015】
架台10は、角度可変式の架台であって、複数のフレーム20から成る架台本体15と、パネル支持部材30A,30Bとを備える。ここでは、架台本体15が、3つのフレーム20から構成され、平坦な地面FFに設置されている。3つのフレーム20は、所定の間隔Tで配置されている。以下では、フレーム20の並ぶ方向、すなわち、第1、第2のパネル支持部材30A,30Bが延びる方向を、パネル配列方向Mとする。
【0016】
複数の矩形状ソーラーパネル(太陽電池モジュールともいう)SPを配列させたソーラーパネルアレイ50は、架台10に設置されている。ソーラーパネルアレイ50では、第1のパネル支持部材30Aに沿って並べたパネル群(以下、第1のソーラーパネル群という)50Aと、第2のパネル支持部材30Bに沿って並べたパネル群(以下、第2のソーラーパネル群という)50Bから構成される。
【0017】
第1のソーラーパネル群50Aは、1枚の矩形状ソーラーパネルSPを、その長手方向がパネル配列方向Mに沿うように並べたパネル群であり、第1のパネル支持部材30Aによって支持される。図2に示すように、第1のパネル支持部材30Aに支持されるソーラーパネルSPは、1対の支持グリップ90A、90Aに取り付けられている。
【0018】
隣り合うフレーム20の距離間隔Tは、隣り合うフレーム20の間に2枚のソーラーパネルSPが設置されように、定められている。また、フレーム20の脚部20A、20Bの距離間隔Lも、ここでは1枚のソーラーパネルSPのサイズに従って定められている。
【0019】
第2のソーラーパネル群50Bは、パネル縦方向(パネル配列方向Mに垂直な方向N)に2枚のソーラーパネルSPを隣接させ、それらの長手方向がパネル配列方向Mに沿うように並べたパネル群であり、第2のパネル支持部材30Bによって支持される。図2に示すように、第2のパネル支持部材30Bに支持されるソーラーパネルSPは、1対の支持グリップ90B,90Bに取り付けられている。隣り合うフレーム20の間には、4枚のソーラーパネルSPが互いに隣接した状態で設置されている。
【0020】
フレーム20は、一対の棒状脚部20A,20Bと、一対の脚部20A,20Bの端部同士を繋げる棒状の連結部材20Cとから成る。脚部20Bは、脚部20Aよりも長く、地面に設置したときの脚部20Bの高さJBは、脚部20Aの高さJAを超える。連結部材20Cは、水平方向に対して傾斜し、脚部20A、20Bから延びる補強材20D、20Eと連結している。
【0021】
フレーム20の連結部材20Cには、第1の回転機構70、第2の回転機構80が設けられている。第1の回転機構70は、パネル支持部材30Aを軸回転可能に支持し、第2の回転機構80は、パネル支持部材30Bを軸回転可能に支持する。第1、第2のソーラーパネル群50A、50Bは、それぞれパネル縦方向の中央部分で第1、第2の回転機構70、80によって支持され、回転機構70、80から第1、第2ソーラーパネル群50A、50Bの両端面までの距離が等しい。
【0022】
第1のソーラーパネル群50Aは、その幅方向(パネル縦方向N)の中央部分でパネル支持部材30Aにより単軸支持されているため、パネル支持部材30Aの軸回転に応じて、パネル支持部材30A周りに回転する。第2のソーラーパネル群50Bは、その幅方向中央部分でパネル支持部材30Bに単軸支持されているため、パネル支持部材30Bの軸回転に応じて、パネル支持部材30B周りに回転する。
【0023】
図3は、第1の回転機構70を示した概略的平面図である。第1の回転機構70は、球面接触によって任意の角度に変更可能なボールジョイントを備え、0°〜90°の範囲で回転可能である。そのため、第1のパネル支持部材30Aは、その軸回転可能な範囲に制限がなく、第1のソーラーパネル群50Aのパネル向きを、任意に定めることができる。第2の回転機構80も、同様に構成されている。
【0024】
第2のソーラーパネル群50Bの幅WBは、第1のソーラーパネル群50Aの幅WAよりも短い(図2参照)。そのため、連結部材20Cにおいて、第1の回転機構70から第1の脚部20Aの端部(連結部分)までの距離は、第2の回転機構80から第2の脚部20Bの端部までの距離よりも短い。
【0025】
第1のソーラーパネル群50Aと第2のソーラーパネル群50Bは、互いに回転可能な範囲で、密に隣り合っている。隣り合うフレーム20の間において、第1のソーラーパネル群50Aの受光エリア55Aと、第2のソーラーパネル群50Bの受光エリア55Bとを合算した受光エリアは、隣り合うフレーム20の連結部材20Cによって区画されるエリアEAと概ね同じサイズを有する。
【0026】
第1のパネル支持部材30A、第2のパネル支持部材30Bの端部には、第1の操作部材75A、第2の操作部材75Bが着脱自在に装着可能である(図2参照)。作業者がパネル向きを調整する場合、作業者は、棒状である第1の操作部材75A、第2の操作部材75Bを回すことによって、第1のソーラーパネル群50A,第2のソーラーパネル群50Bを回転させる。
【0027】
第1のパネル支持部材30A、第2のパネル支持部材30Bは、それぞれ第1、第2の固定部材60A、60Bによって位置決めされる。第1、第2の固定部材60A,60Bは、その先端部が第1、第2のパネル支持部材30A、30Bにそれぞれ取り付けられている。第1、第2の固定部材60A,60Bの他方の端部は、ともに脚部20Bに取り付けられ、固定されている。
【0028】
第2の固定部材60Bの先端部60T(図2参照)は、第2のパネル支持部材30Bから架台正面側、すなわち脚部20A側へ延びている。第2の固定部材の先端部60Tは、その端部を中心にして軸回転可能である。第2の固定部材60Bは、2つ分のフレーム距離間隔で第2のパネル支持部材30Bに取り付けられている(図1参照)。第1の固定部材60Aも同様の構成となっている。
【0029】
このような架台10を備えた太陽光発電システム100では、第1のソーラーパネル群50Aと第2のソーラーパネル群50Bが、それぞれ独立して回転可能であり、作業者は、第1のソーラーパネル群50Aと第2のソーラーパネル群50Bを、任意の角度で位置決めすることができる。以下、ソーラーパネルの位置調整について説明する。
【0030】
図4は、第1のソーラーパネル群50A,第2のソーラーパネル群50Bの位置決めの角度を示した図である。以下では、パネルが水平(パネルの向きが鉛直方向にある)であるときを0°、パネルが鉛直方向に平行(パネルの向きが水平方向を向く)であるときを90°とする。なお、第1、第2の操作部材75A、75Bは図示していない。
(【0031】以降は省略されています)

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