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JP2016073100A - Photovoltaic power generation system - Google Patents

Photovoltaic power generation system Download PDF

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JP2016073100A
JP2016073100A JP2014200500A JP2014200500A JP2016073100A JP 2016073100 A JP2016073100 A JP 2016073100A JP 2014200500 A JP2014200500 A JP 2014200500A JP 2014200500 A JP2014200500 A JP 2014200500A JP 2016073100 A JP2016073100 A JP 2016073100A
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JP
Japan
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solar panel
solar
time
solar radiation
angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP2014200500A
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Japanese (ja)
Inventor
利幸 酒井
Toshiyuki Sakai
利幸 酒井
松浦 哲哉
Tetsuya Matsuura
哲哉 松浦
義貴 安井
Yoshitaka Yasui
義貴 安井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform photovoltaic power generation and to prevent the amount of solar radiation to an agricultural land from becoming too much or too little.SOLUTION: In solar radiation adjustment control, a control part (50) performs a sun tracking operation in a first time zone (T1) including the meridian time and performs a shade adjusting operation in a second time zone (T2) before the first time zone (T1) and a third time zone (T3) after the first time zone (T1), In the sun tracking operation, the control part (50) adjusts an oscillation angle of a solar panel (20) in such a manner that a light-receiving surface (20a) of the solar panel (20) is turned towards the sun while following the diurnal motion of the sun. In the shade adjusting operation, the control part (50) adjusts the oscillation angle of the solar panel (20) in such a manner that a real shade area (S1) corresponding to the area of the shade of the solar panel (20) generated on the agricultural land becomes smaller than a virtual shade area (S0) corresponding to the area of the shade of the solar panel (20) that may be generated on the agricultural land on the assumption that the sun tracking operation is to be performed.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

この発明は、太陽光パネルを備えた太陽光発電システムに関する。   The present invention relates to a solar power generation system including a solar panel.

従来、太陽光を電力に変換する太陽光パネルを備えた太陽光発電システムが知られている。例えば、特許文献1には、農業用ハウスに設置された太陽光発電システムが記載されている。なお、特許文献1の太陽光発電システムでは、受光センサによる検出結果に基づいて太陽電池パネルを構造物内における最大の受光エネルギー方向に向ける方向制御が行われている。   Conventionally, a solar power generation system including a solar panel that converts sunlight into electric power is known. For example, Patent Document 1 describes a solar power generation system installed in an agricultural house. In the solar power generation system of Patent Document 1, direction control is performed to direct the solar cell panel in the maximum light reception energy direction in the structure based on the detection result by the light receiving sensor.

特開2012−146967号公報JP 2012-146967 A

ところで、農作物を育成には、その農作物に適した日射量を与えることが好ましい。すなわち、農作物に与えられる日射量に過不足が生じると、その農作物の育成が阻害されるおそれがある。そのため、農業用ハウス内で育成している農作物に適した日射量を与えるために、農業用ハウスに遮光幕(例えば、網)を被せて農作物に対する日射量を適度に減少させる場合がある。   By the way, in order to cultivate crops, it is preferable to give an amount of solar radiation suitable for the crops. That is, if an excess or deficiency in the amount of solar radiation given to a crop occurs, there is a risk that the growth of the crop will be hindered. Therefore, in order to give the amount of solar radiation suitable for the crops grown in the agricultural house, there is a case where the agricultural house is covered with a light-shielding curtain (for example, a net) to appropriately reduce the amount of solar radiation for the crops.

なお、農作物を育成するための農地の上方に太陽光パネルを設置すると、太陽光パネルの日陰が農地に生じて農地に対する日射量が減少する。そこで、太陽光パネルの日陰を利用して農地に対する日射量を適切な量に調節することが考えられる。このように構成することにより、太陽光による発電と農地に対する日射量の調節とを両立することが可能となる。   In addition, if a solar panel is installed above the farmland for growing crops, the shade of the solar panel is generated in the farmland, and the amount of solar radiation on the farmland is reduced. Therefore, it is conceivable to adjust the amount of solar radiation to the farmland to an appropriate amount using the shade of the solar panel. By comprising in this way, it becomes possible to make compatible the electric power generation with sunlight, and adjustment of the amount of solar radiation with respect to farmland.

しかしながら、農地に生じる太陽光パネルの日陰の面積は、太陽光パネルの姿勢や太陽の仰角によって変化する。また、太陽からの日射量は、時間帯によって変動する。そのため、太陽光パネルの日陰を利用して日射量を適切な量に調節することが困難であり、農地に対する日射量に過不足が生じてしまうおそれがある。   However, the shade area of the solar panel generated on the farmland varies depending on the attitude of the solar panel and the elevation angle of the sun. Moreover, the amount of solar radiation from the sun varies depending on the time zone. For this reason, it is difficult to adjust the amount of solar radiation to an appropriate amount using the shade of the solar panel, and there is a risk that the amount of solar radiation on the farmland will be excessive or insufficient.

そこで、この発明は、太陽光による発電とともに農地に対する日射量の過不足を抑制することが可能な太陽光発電システムを提供することを目的とする。   Then, this invention aims at providing the solar power generation system which can suppress the excess and deficiency of the solar radiation amount with respect to farmland with the power generation by sunlight.

第1の発明は、農作物を育成するための農地に設置される太陽光発電システムであって、受光面(20a)に照射された光を電力に変換する太陽光パネル(20)と、上記農地の上方において上記太陽光パネル(20)を揺動可能に支持する支持機構(30)と、上記太陽光パネル(20)を揺動させる駆動機構(40)と、日射量調節制御を行う制御部(50)とを備え、上記日射量調節制御では、上記制御部(50)は、昼間の時間帯であって南中時刻を含む第1時間帯(T1)において、上記太陽光パネル(20)の受光面(20a)が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように上記駆動機構(40)を制御して上記太陽光パネル(20)の揺動角を調節する太陽追尾動作を行い、朝方の時間帯であって上記第1時間帯(T1)よりも前の第2時間帯(T2)および夕方の時間帯であって上記第1時間帯(T1)よりも後の第3時間帯(T3)において、上記農地に生じる上記太陽光パネル(20)の日陰の面積に相当する日陰実面積(S1)が上記太陽追尾動作を行うと仮定した場合に上記農地に生じる上記太陽光パネル(20)の日陰の面積に相当する日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように上記駆動機構(40)を制御して上記太陽光パネル(20)の揺動角を調節する日陰調節動作を行うように構成されていることを特徴とする太陽光発電システムである。   1st invention is the solar power generation system installed in the farmland for growing agricultural products, Comprising: The solar panel (20) which converts the light irradiated to the light-receiving surface (20a) into electric power, and the said farmland A support mechanism (30) for swingably supporting the solar panel (20) above, a drive mechanism (40) for swinging the solar panel (20), and a controller for controlling the amount of solar radiation (50), and in the solar radiation amount adjustment control, the control unit (50) includes the solar panel (20) in a first time zone (T1) that is a daytime time zone and includes a time in the south and middle. The sun tracking operation to adjust the swing angle of the solar panel (20) by controlling the drive mechanism (40) so that the light receiving surface (20a) of the light follows the diurnal motion of the sun and faces the sun. , Morning time zone, second time zone (T2) before evening time zone (T1) and evening time zone In the third time zone (T3) after the first time zone (T1), the actual shade area (S1) corresponding to the shade area of the solar panel (20) generated on the farmland is the sun. The drive mechanism (40) is controlled so as to be smaller than the shaded virtual area (S0) corresponding to the shaded area of the solar panel (20) generated on the farmland when it is assumed that the tracking operation is performed. A solar power generation system configured to perform a shade adjustment operation for adjusting a swing angle of a solar panel (20).

上記第1の発明では、太陽追尾動作において太陽光パネル(20)の受光面(20a)が太陽を向くように太陽光パネル(20)の揺動角を調節することにより、太陽光パネル(20)における発電を促進させることができる。なお、太陽からの日射量は、昼間の時間帯である第1時間帯(T1)において多くなり、朝方の時間帯である第2時間帯(T2)および夕方の時間帯である第3時間帯(T3)において少なくなる傾向にある。したがって、第1時間帯(T1)において太陽追尾動作を行うことにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第1時間帯(T1)において、太陽光パネル(20)における発電を促進させることができる。   In the first invention, the solar panel (20) is adjusted by adjusting the swing angle of the solar panel (20) so that the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) faces the sun in the solar tracking operation. ) Can be promoted. In addition, the amount of solar radiation from the sun increases in the first time zone (T1), which is the daytime time zone, and the second time zone (T2), which is the morning time zone, and the third time zone, which is the evening time zone. It tends to decrease in (T3). Therefore, by performing the solar tracking operation in the first time zone (T1), the power generation in the solar panel (20) is promoted in the first time zone (T1) where the amount of solar radiation tends to increase. Can do.

また、上記第1の発明では、第1時間帯(T1)において太陽追尾動作を行うことにより、第1時間帯(T1)において農地に生じる太陽光パネル(20)の日陰の面積(すなわち、日陰実面積(S1))を比較的に大きくすることができる。これにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第1時間帯(T1)において日射量の減少量を多くすることができる。一方、第2および第3時間帯(T2,T3)において日陰調節動作を行うことにより、第2および第3時間帯(T2,T3)において農地に生じる太陽光パネルの日陰の面積(すなわち、日陰実面積(S1))を比較的に小さくすることができる。これにより、太陽からの日射量が少なくなる傾向にある第2および第3時間帯(T2,T3)において日射量の減少量を少なくすることができる。   Moreover, in the said 1st invention, by performing a solar tracking operation | movement in the 1st time slot | zone (T1), the shade area (namely, shade) of the solar panel (20) which arises in farmland in the 1st time slot | zone (T1) The actual area (S1)) can be made relatively large. Thereby, the amount of decrease in the amount of solar radiation can be increased in the first time zone (T1) in which the amount of solar radiation from the sun tends to increase. On the other hand, by performing the shade adjustment operation in the second and third time zones (T2, T3), the shade area of the solar panel generated on the farmland in the second and third time zones (T2, T3) (ie, shade) The actual area (S1)) can be made relatively small. Thereby, the amount of decrease in the amount of solar radiation can be reduced in the second and third time zones (T2, T3) where the amount of solar radiation from the sun tends to decrease.

第2の発明は、上記第1の発明において、上記制御部(50)は、上記太陽光パネル(20)の揺動角が予め設定された指令角(θ*)となるように上記駆動機構(40)を制御するように構成され、上記太陽追尾動作では、上記制御部(50)は、上記太陽の日周運動における太陽の仰角の変化に対応して変化する目標揺動角(θt)を上記指令角(θ*)に設定し、上記日陰調節動作では、上記制御部(50)は、上記太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように上記目標揺動角(θt)を補正し、補正された目標揺動角(θt)を上記指令角(θ*)に設定することを特徴とする太陽光発電システムである。   In a second aspect based on the first aspect, the control unit (50) is configured so that the swing angle of the solar panel (20) is a preset command angle (θ *). (40) is configured to control, and in the sun tracking operation, the control unit (50) is configured to change a target rocking angle (θt) that changes in response to a change in the elevation angle of the sun in the diurnal motion of the sun. Is set to the command angle (θ *), and in the shade adjustment operation, the control unit (50) has the shaded real area (S1) of the solar panel (20) smaller than the shaded virtual area (S0). The target rocking angle (θt) is corrected as described above, and the corrected target rocking angle (θt) is set to the command angle (θ *).

上記第2の発明では、太陽追尾動作において、目標揺動角(θt)が指令角(θ*)に設定され、日陰調節動作において、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように補正された目標揺動角(θt)が指令角(θ*)に設定される。   In the second aspect of the invention, in the sun tracking operation, the target swing angle (θt) is set to the command angle (θ *), and in the shade adjustment operation, the actual shade area (S1) of the solar panel (20) is shaded. The target swing angle (θt) corrected so as to be smaller than the virtual area (S0) is set as the command angle (θ *).

第3の発明は、上記第1または第2の発明において、上記制御部(50)は、上記日陰調節動作では、上記南中時刻に近いほど上記太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)に近くなるように、上記駆動機構(40)を制御して上記太陽光パネル(20)の揺動角を調節することを特徴とする太陽光発電システムである。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the controller (50) causes the shaded real area (S1) of the solar panel (20) to be closer to the south-central time in the shade adjustment operation. ) Adjusts the swing angle of the solar panel (20) by controlling the drive mechanism (40) so as to be close to the shaded virtual area (S 0).

上記第3の発明では、日陰調節動作が行われる第2および第3時間帯(T2,T3)において、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)は、南中時刻に近いほど日陰仮想面積(S0)に近くなる。なお、南中時刻に近いほど太陽からの日射量が多くなる傾向にある。したがって、日陰調節動作において、南中時刻に近いほど太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)に近くなるように、駆動機構(40)を制御して太陽光パネル(20)の揺動角を調節することにより、第2および第3時間帯(T2,T3)において、太陽からの日射量が多くなるほど太陽光パネル(20)の日陰仮想面積(S0)に対する日陰実面積(S1)の割合を大きくすることができる。   In the third aspect of the invention, in the second and third time periods (T2, T3) in which the shade adjustment operation is performed, the shaded virtual area (S1) of the solar panel (20) is closer to the south-central time. Close to the area (S0). In addition, it is in the tendency for the amount of solar radiation from the sun to increase, so that it is near south-central time. Therefore, in the shade adjustment operation, sunlight is controlled by controlling the drive mechanism (40) so that the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is closer to the shaded virtual area (S0) as it is closer to the south-central time. By adjusting the swing angle of the panel (20), the greater the amount of solar radiation from the sun in the second and third time periods (T2, T3), the greater the shaded virtual area (S0) of the solar panel (20) The ratio of shaded area (S1) can be increased.

第4の発明は、上記第1〜第3の発明のいずれか1つにおいて、上記第1時間帯(T1)のうち上記南中時刻よりも後の後期期間(T12)は、上記第1時間帯(T1)のうち上記南中時刻よりも前の前期期間(T11)よりも長くなっていることを特徴とする太陽光発電システムである。   According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, a later period (T12) of the first time zone (T1) after the south-central time is the first time period. The solar power generation system is characterized in that it is longer than the previous period (T11) before the south-central time in the belt (T1).

上記第4の発明では、第1時間帯(T1)において後期期間(T12)が前期期間(T11)よりも長くなっている。なお、昼間の時間帯である第1時間帯(T1)では、南中時刻よりも後の後期期間(T12)において太陽から照射される日射量は、第1時間帯(T1)のうち南中時刻よりも前の前期期間(T11)において太陽から照射される日射量よりも多くなる傾向にある。したがって、第1時間帯(T1)において後期期間(T12)を前期期間(T11)よりも長くすることにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間(すなわち、南中時刻よりも後の期間)において太陽追尾動作の実行時間を長くすることができる。また、太陽追尾動作の実行時間を長くすることにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間において日射量の減少量が多くなっている時間を長くすることができる。   In the fourth aspect of the invention, the late period (T12) is longer than the previous period (T11) in the first time period (T1). In the first time zone (T1), which is the daytime time zone, the amount of solar radiation radiated from the sun in the later period (T12) after the south-central time is south-central in the first time zone (T1). It tends to be larger than the amount of solar radiation irradiated from the sun in the previous period (T11) before the time. Therefore, in the first time period (T1), by setting the latter period (T12) longer than the first period (T11), the solar radiation amount tends to increase (that is, the time after the South-Central time (Period) can increase the execution time of the sun tracking operation. In addition, by increasing the execution time of the sun tracking operation, it is possible to extend the time during which the amount of decrease in the amount of solar radiation increases during the period in which the amount of solar radiation from the sun tends to increase.

第5の発明は、上記第1〜第4の発明のいずれか1つにおいて、上記農地に対する日射量を検出する日射量検出部(60)をさらに備え、上記制御部(50)は、上記日陰調節動作では、上記第2および第3時間帯(T2,T3)の各々において上記日射量検出部(60)によって検出される日射量が少なくなるに連れて、該時間帯(T2,T3)における上記太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が小さくなるように、上記日射量検出部(60)によって検出される日射量に応じて上記駆動機構(40)を制御して上記太陽光パネル(20)の揺動角を補正することを特徴とする太陽光発電システムである。   5th invention is further equipped with the solar radiation amount detection part (60) which detects the solar radiation amount with respect to the said farmland in any one of the said 1st-4th invention, The said control part (50) is the said shade. In the adjustment operation, as the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detector (60) decreases in each of the second and third time zones (T2, T3), the time zone (T2, T3) The sunlight is controlled by controlling the drive mechanism (40) according to the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detection unit (60) so that the actual shade area (S1) of the solar panel (20) is reduced. The photovoltaic power generation system is characterized in that the swing angle of the panel (20) is corrected.

上記第5の発明では、日射量検出部(60)による検知結果に基づいて第2および第3時間帯(T2,T3)において農地に生じる太陽光パネル(20)の日陰の面積(すなわち、日陰実面積(S1))を適切に調節することができる。   In the fifth aspect, the shade area of the solar panel (20) generated on the farmland in the second and third time zones (T2, T3) based on the detection result by the solar radiation amount detection unit (60) (that is, the shade) The actual area (S1)) can be adjusted appropriately.

第6の発明は、上記第1〜第5の発明のいずれか1つにおいて、上記制御部(50)は、上記日射量調節制御の実行を指示するための操作に応答して上記日射量調節制御を行うように構成されていることを特徴とする太陽光発電システムである。   In a sixth aspect based on any one of the first to fifth aspects, the control unit (50) adjusts the solar radiation amount in response to an operation for instructing execution of the solar radiation amount adjustment control. A photovoltaic power generation system configured to perform control.

上記第6の発明では、必要に応じて日射量調節制御を行うことができる。   In the sixth aspect, the solar radiation amount adjustment control can be performed as necessary.

第1の発明によれば、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第1時間帯(T1)において太陽光パネル(20)における発電を促進させることができるので、太陽光パネル(20)における発電を効果的に行うことができる。また、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第1時間帯(T1)において日射量の減少量を多くするとともに、太陽からの日射量が少なくなる傾向にある第2および第3時間帯(T2,T3)において日射量の減少量を少なくすることができるので、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。   According to 1st invention, since the electric power generation in a solar panel (20) can be promoted in the 1st time slot | zone (T1) in which the solar radiation amount tends to increase, in a solar panel (20) Power generation can be performed effectively. In addition, in the first time period (T1) in which the amount of solar radiation from the sun tends to increase, the amount of decrease in the amount of solar radiation is increased and in the second and third time periods in which the amount of solar radiation from the sun tends to decrease ( Since the amount of decrease in solar radiation can be reduced in T2, T3), it is possible to suppress excessive or insufficient solar radiation on farmland.

第2の発明によれば、太陽追尾動作において、目標揺動角(θt)を指令角(θ*)に設定することにより、太陽光パネル(20)の受光面(20a)が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように太陽光パネル(20)の揺動角を調節することができる。また、日陰調節動作において、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように補正された目標揺動角(θt)を指令角(θ*)に設定することにより、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように、太陽光パネル(20)の揺動角を調節することができる。   According to the second invention, in the solar tracking operation, by setting the target swing angle (θt) to the command angle (θ *), the light-receiving surface (20a) of the solar panel (20) The swing angle of the solar panel (20) can be adjusted to follow the movement and face the sun. In the shade adjustment operation, the target swing angle (θt) corrected so that the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is smaller than the shaded virtual area (S0) is the command angle (θ *). By setting to, the swing angle of the solar panel (20) can be adjusted so that the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is smaller than the shaded virtual area (S0).

第3の発明によれば、第2および第3時間帯(T2,T3)において、太陽からの日射量が多くなるほど太陽光パネル(20)の日陰仮想面積(S0)に対する日陰実面積(S1)の割合を大きくすることができるので、農地に対する日射量を効果的に低減することができ、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。   According to the third invention, in the second and third time zones (T2, T3), the shaded real area (S1) with respect to the shaded virtual area (S0) of the solar panel (20) as the amount of solar radiation from the sun increases. Therefore, it is possible to effectively reduce the amount of solar radiation with respect to the farmland, and it is possible to suppress the excess or deficiency of the amount of solar radiation with respect to the farmland.

第4の発明によれば、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間(すなわち、南中時刻よりも後の期間)において太陽追尾動作の実行時間を長くすることができるので、太陽光パネル(20)における発電を効果的に促進させることができる。また、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間において、日射量の減少量が多くなっている時間を長くすることができるので、農地に対する日射量を効果的に低減することができ、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the solar tracking operation can be performed for a longer period of time during which the amount of solar radiation from the sun tends to increase (that is, the period after the South / Central time). Power generation in (20) can be effectively promoted. In addition, in the period when the amount of solar radiation from the sun tends to increase, the amount of time during which the amount of decrease in solar radiation is increased can be lengthened, so that the amount of solar radiation with respect to the farmland can be effectively reduced. Excessive or insufficient solar radiation can be suppressed.

第5の発明によれば、日射量検出部(60)による検知結果に基づいて第2および第3時間帯(T2,T3)において農地に生じる太陽光パネル(20)の日陰の面積(すなわち、日陰実面積(S1))を適切に調節することができるので、農地に対する日射量を適切に低減することができる。   According to the fifth invention, the shade area of the solar panel (20) generated on the farmland in the second and third time zones (T2, T3) based on the detection result by the solar radiation amount detection unit (60) (that is, Since the actual shade area (S1) can be adjusted appropriately, the amount of solar radiation on the farmland can be reduced appropriately.

第6の発明によれば、必要に応じて日射量調節制御を行うことができるので、農作物の育成段階や周辺環境の変化に応じて、農地に対する日射量を調節することができる。   According to the sixth aspect, since the solar radiation amount adjustment control can be performed as necessary, the solar radiation amount to the farmland can be adjusted according to the growing stage of the crop and the change of the surrounding environment.

太陽光発電システムの構成例を示した斜視図。The perspective view which showed the structural example of the solar energy power generation system. 太陽光発電システムの構成例を模式的に示した概略図。Schematic which showed the example of a structure of the solar energy power generation system typically. 太陽光パネルユニットの構成例を示した側面図。The side view which showed the structural example of the solar panel unit. 太陽光パネルユニットの構成例を示した正面図。The front view which showed the structural example of the solar panel unit. 太陽光パネルユニットの構成例を示した斜視図。The perspective view which showed the structural example of the solar panel unit. 日射量調節制御の一例を示したタイミングチャート。The timing chart which showed an example of solar radiation amount adjustment control. 昼間の時間帯における太陽追尾動作の一例を示した概略図。Schematic which showed an example of the sun tracking operation | movement in the daytime time slot | zone. 朝方の時間帯における日陰調節動作の一例を示した概略図。Schematic which showed an example of shade adjustment operation | movement in the morning time slot | zone. 夕方の時間帯における日陰調節動作の一例を示した概略図。Schematic which showed an example of the shade adjustment operation | movement in the evening time slot | zone. 日射量調節制御の別例を示したタイミングチャート。The timing chart which showed another example of solar radiation amount adjustment control. 朝方の時間帯における日陰調節動作の別例を示した概略図。Schematic which showed the other example of the shade adjustment operation | movement in the morning time slot | zone. 太陽光発電システムの変形例を示した概略図。Schematic which showed the modification of the solar power generation system.

以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

(太陽光発電システム)
図1および図2は、実施形態による太陽光発電システム(1)の構成例を示している。この太陽光発電システム(1)は、1つまたは複数の太陽光パネルユニット(10)と、1つまたは複数の駆動機構(40)と、コントローラ(50)とを備え、農作物を育成するための農地に設置される。この例では、太陽光発電システム(1)は、南北方向に延設された農業用ハウス(90)内に設けられている。具体的には、それぞれが南北方向に配列された6つの太陽光パネルユニット(10)からなる2つのユニット列(すなわち、12台の太陽光パネルユニット(10))が農業用ハウス(90)の横桟(91)の上に載置され、2つのユニット列にそれぞれ対応する2つの駆動機構(40)が設けられている。
(Solar power system)
1 and 2 show a configuration example of a photovoltaic power generation system (1) according to the embodiment. The solar power generation system (1) includes one or more solar panel units (10), one or more drive mechanisms (40), and a controller (50), and is used to grow crops. Installed on farmland. In this example, the solar power generation system (1) is provided in an agricultural house (90) extending in the north-south direction. Specifically, two unit rows (i.e., 12 solar panel units (10)) each consisting of six solar panel units (10) arranged in the north-south direction are arranged in the agricultural house (90). Two drive mechanisms (40) mounted on the horizontal rail (91) and corresponding to the two unit rows, respectively, are provided.

〔太陽光パネルユニット〕
図3〜図5は、太陽光パネルユニット(10)の構成例を示している。太陽光パネルユニット(10)は、太陽光パネル(20)と支持機構(30)とを備えている。
[Solar panel unit]
3-5 has shown the structural example of the solar panel unit (10). The solar panel unit (10) includes a solar panel (20) and a support mechanism (30).

〈太陽光パネル〉
太陽光パネル(20)は、受光面(20a)に照射された光を電力に変換する。この例では、太陽光パネル(20)は、パネル本体(21)と固定部材(22)とを有している。
<Solar panel>
The solar panel (20) converts light applied to the light receiving surface (20a) into electric power. In this example, the solar panel (20) has a panel body (21) and a fixing member (22).

パネル本体(21)は、板状に形成され、一方の面が太陽光パネル(20)の受光面(20a)を構成している。固定部材(22)は、パネル本体(21)に固定されてパネル本体(21)と一体となって揺動する部材である。この例では、固定部材(22)は、2つの桟部材(22a)と、2つの固定片(22b)と、1つの連結片(22c)とを含んでいる。なお、図5では、連結片(22c)の図示を省略している。   The panel body (21) is formed in a plate shape, and one surface constitutes the light receiving surface (20a) of the solar panel (20). The fixing member (22) is a member that is fixed to the panel body (21) and swings integrally with the panel body (21). In this example, the fixing member (22) includes two crosspiece members (22a), two fixing pieces (22b), and one connecting piece (22c). In addition, in FIG. 5, illustration of the connection piece (22c) is abbreviate | omitted.

2つの桟部材(22a)は、パネル本体(21)の裏面(すなわち、受光面(20a)の裏側に位置する面)に固定され、互いに間隔をおいて太陽光パネル(20)の幅方向(具体的には、パネル本体(21)の幅方向)に延びている。2つの固定片(22b)は、それぞれが太陽光パネル(20)の幅方向に延びる板状に形成され、2つの桟部材(22a)の長手方向(太陽光パネル(20)の幅方向)の中央部の内側面にそれぞれ固定されている。連結片(22c)は、太陽光パネル(20)の幅方向に延びる板状に形成され、2つの桟部材(22a)のうち一方の桟部材(この例では、太陽光パネル(20)の前縁側に位置する桟部材(22a))の中央部の外側面に固定されている。   The two cross members (22a) are fixed to the back surface of the panel body (21) (that is, the surface located on the back side of the light receiving surface (20a)), and are spaced apart from each other in the width direction of the solar panel (20) ( Specifically, it extends in the width direction of the panel body (21). Each of the two fixed pieces (22b) is formed in a plate shape extending in the width direction of the solar panel (20), and is in the longitudinal direction of the two crosspiece members (22a) (the width direction of the solar panel (20)). It is fixed to the inner surface of the central part. The connecting piece (22c) is formed in a plate shape extending in the width direction of the solar panel (20), and is one of the two cross members (22a) (in this example, in front of the solar panel (20)). It is fixed to the outer surface of the central part of the crosspiece member (22a) located on the edge side.

〈支持機構〉
支持機構(30)は、農地の上方において揺動軸線(C)を中心として太陽光パネル(20)を揺動可能に支持する。この例では、支持機構(30)は、太陽光パネル(20)を揺動可能に支持する支持部材(31)と、支持部材(31)を支持する支柱部材(32)と、農業用ハウス(90)の横桟(91)の上に載置されて支柱部材(32)を支持する台座部材(33)とを備えている。なお、図5では、台座部材(33)の図示を省略している。
<Support mechanism>
The support mechanism (30) supports the solar panel (20) so as to be swingable about the swing axis (C) above the farmland. In this example, the support mechanism (30) includes a support member (31) that swingably supports the solar panel (20), a support member (32) that supports the support member (31), and an agricultural house ( 90) and a pedestal member (33) for supporting the column member (32). In FIG. 5, the pedestal member (33) is not shown.

《支持部材》
支持部材(31)は、支持台部(31a)と、2つの支持片部(31b)とを有している。支持台部(31a)は、太陽光パネル(20)の幅方向の中央部(具体的には、パネル本体(21)の幅方向の中央部)に沿う方向に延びている。2つの支持片部(31b)は、支持台部(31a)の長手方向の両端部の上面に立設されている。この例では、支持台部(31a)は、四角柱状に形成されている。具体的には、支持台部(31a)は、リップ溝型鋼(断面C字状の鋼材)によって構成されている。支持片部(31b)は、支持台部(31a)の長手方向の端部の上面に対して垂直に起立している。
《Support member》
The support member (31) has a support base (31a) and two support pieces (31b). The support base (31a) extends in a direction along the center of the solar panel (20) in the width direction (specifically, the center of the panel body (21) in the width direction). The two support piece portions (31b) are erected on the upper surfaces of both end portions in the longitudinal direction of the support base portion (31a). In this example, the support base (31a) is formed in a quadrangular prism shape. Specifically, the support base (31a) is made of lip groove steel (steel material having a C-shaped cross section). The support piece portion (31b) stands vertically with respect to the upper surface of the end portion in the longitudinal direction of the support base portion (31a).

そして、2つの支持片部(31b)は、太陽光パネル(20)の2つの固定片(22b)と揺動可能に連結されている。具体的には、固定片(22b)は、支持台部(31a)の長手方向において支持片部(31b)と並んだ状態(この例では、支持台部(31a)の長手方向において支持片部(31b)の外側に配置された状態)で、太陽光パネル(20)の幅方向の中央部に沿う方向に延びる揺動軸線(C)を中心として支持片部(31b)の先端部と揺動可能に連結されている。すなわち、揺動軸線(C)は、太陽光パネル(20)の裏面(具体的には、パネル本体(21)の裏面)および支持台部(31a)の上面と間隔をおいて太陽光パネル(20)の幅方向の中央部に沿う方向に延び、固定片(22b)と支持片部(31b)を貫通している。   The two support pieces (31b) are swingably connected to the two fixed pieces (22b) of the solar panel (20). Specifically, the fixed piece (22b) is aligned with the support piece part (31b) in the longitudinal direction of the support base part (31a) (in this example, the support piece part in the longitudinal direction of the support base part (31a)). (Positioned outside (31b)) and the tip of the support piece (31b) with the swing axis (C) extending in the direction along the center of the solar panel (20) in the width direction. It is linked movably. That is, the swing axis (C) is separated from the back surface of the solar panel (20) (specifically, the back surface of the panel main body (21)) and the top surface of the support base (31a) with a distance from the solar panel ( 20) extends in a direction along the central portion in the width direction, and penetrates the fixed piece (22b) and the support piece (31b).

この例では、揺動軸となる軸部が固定片(22b)に設けられ、軸部を挿通可能な軸孔が支持片部(31b)に設けられている。そして、固定片(22b)の軸部が支持片部(31b)の軸孔に挿通されて、固定片(22b)と支持片部(31b)とが揺動可能に連結されている。揺動軸線(C)は、軸部の軸心によって構成されている。なお、この例では、固定片(22b)に設けられた軸部は、固定片(22b)の支持片部(31b)と対向する側面(内側面)から支持台部(31a)の長手方向に突出している。すなわち、揺動軸線(C)は、支持台部(31a)と平行に延びている。   In this example, a shaft portion serving as a swing shaft is provided in the fixed piece (22b), and a shaft hole through which the shaft portion can be inserted is provided in the support piece portion (31b). Then, the shaft portion of the fixed piece (22b) is inserted into the shaft hole of the support piece portion (31b), and the fixed piece (22b) and the support piece portion (31b) are connected so as to be swingable. The swing axis (C) is constituted by the shaft center of the shaft portion. In this example, the shaft portion provided on the fixed piece (22b) extends from the side surface (inner side surface) facing the support piece portion (31b) of the fixed piece (22b) in the longitudinal direction of the support base portion (31a). It protrudes. That is, the swing axis (C) extends in parallel with the support base (31a).

また、この例では、太陽光パネル(20)は、その前縁側が南側となり後縁側が北側となるように配置されている。そして、太陽光パネル(20)は、その前縁側から後縁側へ向かうに連れて(すなわち、南側から北側へ向かうに連れて)次第に高くなるように水平面に対して傾斜した状態で、支持機構(30)に揺動可能に支持されている。また、揺動軸線(C)は、太陽光パネル(20)の前縁側から後縁側へ向けて(すなわち、南側から北側へ向けて)上方に傾斜している。   In this example, the solar panel (20) is arranged so that the front edge side is the south side and the rear edge side is the north side. The solar panel (20) is inclined with respect to the horizontal plane so as to gradually increase from the front edge side toward the rear edge side (that is, from the south side toward the north side). 30) is swingably supported. The swing axis (C) is inclined upward from the front edge side to the rear edge side of the solar panel (20) (that is, from the south side to the north side).

《支柱部材,台座部材》
支柱部材(32)は、上下に延びる柱状に形成され、その上端部に支持部材(31)の支持台部(31a)が固定されている。台座部材(33)は、板状に形成され、その上面に支柱部材(32)が垂直に固定されている。
《Stall member, base member》
The column member (32) is formed in a column shape extending vertically, and the support base (31a) of the support member (31) is fixed to the upper end portion thereof. The pedestal member (33) is formed in a plate shape, and the support member (32) is fixed vertically on the upper surface thereof.

〔駆動機構〕
駆動機構(40)は、太陽光パネルユニット(10)の太陽光パネル(20)を揺動させるように構成されている。この例では、駆動機構(40)は、アクチュエータ(41)とリンク機構(42)とを備えている。
(Drive mechanism)
The drive mechanism (40) is configured to swing the solar panel (20) of the solar panel unit (10). In this example, the drive mechanism (40) includes an actuator (41) and a link mechanism (42).

〈アクチュエータ〉
アクチュエータ(41)は、その出力軸(図示を省略)を回転駆動させるように構成されている。例えば、アクチュエータ(41)は、空気圧によって出力軸を回転させる回転式の空気圧アクチュエータによって構成されている。
<Actuator>
The actuator (41) is configured to rotationally drive its output shaft (not shown). For example, the actuator (41) is a rotary pneumatic actuator that rotates the output shaft by air pressure.

〈リンク機構〉
リンク機構(42)は、アクチュエータ(41)の回転運動に応じて太陽光パネルユニット(10)の太陽光パネル(20)を揺動させるように構成されている。この例では、リンク機構(42)は、一直線上に配列された複数の太陽光パネルユニット(10)の太陽光パネル(20)の揺動を同期させる(連動させる)ように構成されている。具体的には、リンク機構(42)は、駆動軸(42a)と、複数の太陽光パネルユニット(10)に対応する複数の揺動アーム(42b)と複数の自在継手(42c)と複数の軸受部材(42d)とを備えている。
<Link mechanism>
The link mechanism (42) is configured to swing the solar panel (20) of the solar panel unit (10) according to the rotational movement of the actuator (41). In this example, the link mechanism (42) is configured to synchronize (interlock) the swinging of the solar panels (20) of the plurality of solar panel units (10) arranged in a straight line. Specifically, the link mechanism (42) includes a drive shaft (42a), a plurality of swing arms (42b) corresponding to the plurality of solar panel units (10), a plurality of universal joints (42c), and a plurality of And a bearing member (42d).

《駆動軸》
駆動軸(42a)は、太陽光パネルユニット(10)の配列方向(この例では、南北方向)に延びている。また、駆動軸(42a)は、その一端部がアクチュエータ(41)の出力軸(図示を省略)と同軸状に連結され、アクチュエータ(41)によって回転駆動される。
《Drive shaft》
The drive shaft (42a) extends in the arrangement direction of the solar panel units (10) (in this example, the north-south direction). One end of the drive shaft (42a) is coaxially connected to the output shaft (not shown) of the actuator (41), and is driven to rotate by the actuator (41).

《揺動アーム,自在継手》
揺動アーム(42b)は、駆動軸(42a)の径方向に延びる板状に形成され、その一端部が駆動軸(42a)に固定されて駆動軸(42a)と一体となって揺動する。自在継手(42c)は、その一端部が揺動アーム(42b)の他端部に連結され、その他端部が太陽光パネルユニット(10)の太陽光パネル(20)の連結片(22c)の長手方向の端部に連結されている。軸受部材(42d)は、太陽光パネルユニット(10)の支持機構(30)の台座部材(33)の上面に固定され、駆動軸(42a)を回転可能に支持する。
《Oscillating arm, universal joint》
The swing arm (42b) is formed in a plate shape extending in the radial direction of the drive shaft (42a), one end of which is fixed to the drive shaft (42a) and swings integrally with the drive shaft (42a). . The universal joint (42c) has one end connected to the other end of the swing arm (42b) and the other end connected to the connecting piece (22c) of the solar panel (20) of the solar panel unit (10). It is connected to the end in the longitudinal direction. The bearing member (42d) is fixed to the upper surface of the base member (33) of the support mechanism (30) of the solar panel unit (10), and rotatably supports the drive shaft (42a).

《リンク機構による動作》
図4に示した太陽光パネルユニット(10)において、駆動軸(42a)を時計回りに回転させると、揺動アーム(42b)によって連結片(22c)の長手方向の端部(自在継手(42c)との連結点)が引き下げられて、太陽光パネル(20)が揺動軸線(C)を中心として時計回りに揺動する。一方、駆動軸(42a)を反時計回りに回転させると、揺動アーム(42b)によって連結片(22c)の長手方向の端部(自在継手(42c)との連結点)が押し上げられて、太陽光パネル(20)が揺動軸線(C)を中心として反時計回りに揺動する。
<Operation by link mechanism>
In the solar panel unit (10) shown in FIG. 4, when the drive shaft (42a) is rotated clockwise, the end of the connecting piece (22c) in the longitudinal direction (universal joint (42c) is moved by the swing arm (42b). )) Is pulled down, and the solar panel (20) swings clockwise about the swing axis (C). On the other hand, when the drive shaft (42a) is rotated counterclockwise, the longitudinal end of the connecting piece (22c) (the connecting point with the universal joint (42c)) is pushed up by the swing arm (42b), The solar panel (20) swings counterclockwise about the swing axis (C).

なお、この例では、駆動軸(42a)を回転させると、駆動軸(42a)に接続された複数の揺動アーム(42b)が同期して揺動する。これにより、一直線上に配列された複数の太陽光パネルユニット(10)の太陽光パネル(20)が互いに同期して揺動する。   In this example, when the drive shaft (42a) is rotated, the plurality of swing arms (42b) connected to the drive shaft (42a) swings synchronously. Thereby, the solar panels (20) of the plurality of solar panel units (10) arranged on a straight line swing in synchronization with each other.

〔コントローラ(制御部)〕
コントローラ(50)は、駆動機構(40)を制御して太陽光パネルユニット(10)の太陽光パネル(20)の揺動角を調節するように構成されている。具体的には、コントローラ(50)は、太陽光パネル(20)の揺動角を検知する角度センサ(図示を省略)の検知信号に基づいて現時点における太陽光パネル(20)の揺動角(θ*)を求め、太陽光パネル(20)の揺動角が予め設定された指令角となるように、駆動機構(40)を制御して太陽光パネル(20)の揺動角を調節する。例えば、コントローラ(50)は、マイクロコンピュータや、マイクロコンピュータを動作させるためのプログラムを格納するメモリなどによって構成されている。この例では、コントローラ(50)は、日射量調節制御を行う。
[Controller (control unit)]
The controller (50) is configured to control the drive mechanism (40) to adjust the swing angle of the solar panel (20) of the solar panel unit (10). Specifically, the controller (50) detects the current swing angle of the solar panel (20) based on a detection signal of an angle sensor (not shown) that detects the swing angle of the solar panel (20). θ *) is calculated, and the drive mechanism (40) is controlled to adjust the swing angle of the solar panel (20) so that the swing angle of the solar panel (20) becomes a preset command angle. . For example, the controller (50) includes a microcomputer and a memory that stores a program for operating the microcomputer. In this example, the controller (50) performs solar radiation amount adjustment control.

〈日射量調節制御〉
次に、図6〜図9を参照して、日射量調節制御について説明する。なお、図6では、太陽光パネル(20)の揺動角(指令角(θ*))は、太陽光パネル(20)が東側にも西側にも傾斜していない場合(すなわち、太陽光パネル(20)の幅方向が水平方向となっている場合)を「ゼロ」とし、太陽光パネル(20)を東側に傾斜させる場合を「負」とし、太陽光パネル(20)を西側に傾斜させる場合を「正」としている。
<Insolation control>
Next, solar radiation amount adjustment control will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, the swing angle (command angle (θ *)) of the solar panel (20) is when the solar panel (20) is not inclined to the east side or the west side (that is, the solar panel). (When the width direction of (20) is horizontal) is set to “zero”, the case where the solar panel (20) is inclined to the east side is set to “negative”, and the solar panel (20) is inclined to the west side The case is “positive”.

図6に示すように、日射量調節制御では、コントローラ(50)は、昼間の時間帯であって南中時刻(この例では、12:00)を含む第1時間帯(T1)において太陽追尾動作を行い、朝方の時間帯であって第1時間帯(T1)よりも前の第2時間帯(T2)および夕方の時間帯であって第1時間帯(T1)よりも後の第3時間帯(T3)において日陰調節動作を行う。なお、この例では、第1時間帯(T1)のうち南中時刻よりも前の前期期間(T11)は、第1時間帯(T1)のうち南中時刻よりも後の後期期間(T12)と同一の長さとなっている。   As shown in FIG. 6, in the solar radiation amount adjustment control, the controller (50) is configured to track the sun in a first time zone (T1) that is a daytime time zone and includes a south / central time (12:00 in this example). The second time zone (T2) before the first time zone (T1) and the evening time zone after the first time zone (T1) in the morning time zone. Shade adjustment operation is performed in the time zone (T3). In this example, in the first time period (T1), the previous period (T11) before the South-Central time is the later period (T12) after the South-Central time in the first time period (T1). It is the same length.

《太陽追尾動作》
図7に示すように、太陽追尾動作では、コントローラ(50)は、太陽光パネル(20)の受光面(20a)が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように、駆動機構(40)を制御して太陽光パネル(20)の揺動角を調節する。例えば、太陽追尾動作では、コントローラ(50)は、太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角が小さくなるように、太陽光パネル(20)の揺動角を調節する。
《Sun tracking operation》
As shown in FIG. 7, in the sun tracking operation, the controller (50) is configured so that the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) follows the sun's diurnal motion and faces the sun. ) To adjust the swing angle of the solar panel (20). For example, in the solar tracking operation, the controller (50) allows the solar panel (20a) to have a solar panel (20a) so that the angle between the normal direction of the light receiving surface (20a) and the incident direction of sunlight is small. 20) Adjust the swing angle.

具体的には、図6に示すように、コントローラ(50)は、太陽追尾動作では、目標揺動角(θt)を指令角(θ*)に設定する。目標揺動角(θt)は、太陽の日周運動における太陽の仰角の変化に対応して変化する揺動角の目標値であり、太陽光発電システム(1)の設置位置の座標情報(設置方位と緯度と経度)と時間情報(日付および時刻)とに基づいて決定することが可能である。例えば、目標揺動角(θt)は、その目標揺動角(θt)に対応付けられた時刻において、太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす角が最小となるときの太陽光パネル(20)の揺動角に設定されている。   Specifically, as shown in FIG. 6, the controller (50) sets the target swing angle (θt) to the command angle (θ *) in the sun tracking operation. The target swing angle (θt) is the target value of the swing angle that changes in response to changes in the sun's elevation angle during the diurnal motion of the sun, and the coordinate information (installation position of the photovoltaic power generation system (1)) It is possible to make a determination based on azimuth, latitude, and longitude) and time information (date and time). For example, the target rocking angle (θt) is determined by the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight at the time associated with the target rocking angle (θt). Is set to the swing angle of the solar panel (20) when the angle formed by

なお、コントローラ(50)は、時刻と目標揺動角(θt)とが対応付けられた対応テーブルを有し、その対応テーブルの中から現在時刻に対応する目標揺動角(θt)を選択するように構成されていてもよい。または、コントローラ(50)は、太陽光発電システム(1)の設置位置の座標情報や時間情報に応じて目標揺動角(θt)を算出するための演算式(関数)を有し、その演算式に基づいて目標揺動角(θt)を算出するように構成されていてもよい。   The controller (50) has a correspondence table in which the time and the target swing angle (θt) are associated with each other, and selects the target swing angle (θt) corresponding to the current time from the correspondence table. It may be configured as follows. Alternatively, the controller (50) has an arithmetic expression (function) for calculating the target swing angle (θt) according to the coordinate information and time information of the installation position of the photovoltaic power generation system (1), and the calculation The target swing angle (θt) may be calculated based on the equation.

《日陰調節動作》
図8および図9に示すように、日陰調節動作では、コントローラ(50)は、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように、駆動機構(40)を制御して太陽光パネル(20)の揺動角を調節する。なお、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)は、農地に生じる太陽光パネル(20)の日陰の面積(実際の面積)に相当し、太陽光パネル(20)の日陰仮想面積(S0)は、太陽追尾動作を行うと仮定した場合に農地に生じる太陽光パネル(20)の日陰の面積(仮想の面積)に相当する。例えば、日陰調節動作では、コントローラ(50)は、太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(実際の挟角)が太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(仮想の挟角)よりも90°に近くなるように、太陽光パネル(20)の揺動角を調節する。
《Shade adjustment operation》
As shown in FIGS. 8 and 9, in the shade adjustment operation, the controller (50) is configured to drive the drive mechanism so that the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is smaller than the shaded virtual area (S0). (40) is controlled to adjust the swing angle of the solar panel (20). The actual shaded area (S1) of the solar panel (20) corresponds to the shaded area (actual area) of the solar panel (20) generated on the farmland. S0) corresponds to the shaded area (virtual area) of the solar panel (20) generated on the farmland when it is assumed that the sun tracking operation is performed. For example, in the shade adjustment operation, the controller (50) has a solar tracking operation in which the included angle (actual included angle) between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight is Is assumed to be closer to 90 ° than the included angle (virtual included angle) between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight, Adjust the swing angle of the solar panel (20).

具体的には、図6に示すように、コントローラ(50)は、日陰調節動作では、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように目標揺動角(θt)を補正し、補正された目標揺動角(θt)を指令角(θ*)に設定する。例えば、コントローラ(50)は、日陰調節動作では、太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(実際の挟角)が太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(仮想の挟角)よりも90°に近づくように目標揺動角(θt)を補正する。   Specifically, as shown in FIG. 6, in the shade adjustment operation, the controller (50) sets the target so that the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is smaller than the shaded virtual area (S0). The swing angle (θt) is corrected, and the corrected target swing angle (θt) is set as the command angle (θ *). For example, in the shade adjustment operation, the controller (50) indicates that the angle between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight (actual angle) is the sun tracking operation. Is assumed to be 90 degrees from the included angle (virtual included angle) between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight. Correct the moving angle (θt).

また、この例では、日陰調節動作において、コントローラ(50)は、南中時刻(この例では、12:00)に近いほど太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)に近くなるように、駆動機構(40)を制御して太陽光パネル(20)の揺動角を調節する。例えば、日陰調節動作では、コントローラ(50)は、南中時刻に近いほど太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光に入射方向とのなす挟角が小さくなるように、太陽光パネル(20)の揺動角を調節する。   Further, in this example, in the shade adjustment operation, the controller (50) makes the shaded real area (S1) of the solar panel (20) the shaded virtual area (S1) closer to the south / central time (12:00 in this example). The drive mechanism (40) is controlled to adjust the swing angle of the solar panel (20) so as to be close to S0). For example, in the shade adjustment operation, the controller (50) causes the angle between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction to sunlight to be smaller as the time is closer to the south / central time. Next, adjust the swing angle of the solar panel (20).

詳しく説明すると、この例では、コントローラ(50)は、目標揺動角(θt)に補正角(θc)を加算することによって目標揺動角(θt)を補正するように構成されている。補正角(θc)は、昼間の時間帯である第1時間帯(T1)ではゼロに設定され、朝方の時間帯である第2時間帯(T2)では正の値に設定され、夕方の時間帯である第3時間帯(T3)では負の値に設定されている。さらに、第2および第3時間帯(T2,T3)では、南中時刻に近いほど補正角(θc)の絶対値が小さくなっている。   More specifically, in this example, the controller (50) is configured to correct the target swing angle (θt) by adding the correction angle (θc) to the target swing angle (θt). The correction angle (θc) is set to zero in the first time zone (T1), which is the daytime time zone, and is set to a positive value in the second time zone (T2), which is the morning time zone. In the third time zone (T3), which is a zone, a negative value is set. Further, in the second and third time zones (T2, T3), the absolute value of the correction angle (θc) is smaller as it is closer to the south-central time.

《第1時間帯における太陽光パネルの挙動》
昼間の時間帯である第1時間帯(T1)では、補正角(θc)がゼロに設定されているので、太陽光パネル(20)の揺動角は、目標揺動角(θt)に調節される。すなわち、図7に示すように、第1時間帯(T1)では、太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす角が小さくなるように、太陽光パネル(20)の揺動角が調節され、その結果、太陽光パネル(20)の受光面(20a)が太陽の日周運動に追従して太陽を向く。なお、太陽追尾動作が行われる第1時間帯(T1)では、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)は、日陰仮想面積(S0)と同一となっている。
<< Solar panel behavior in the first time period >>
In the first time zone (T1), which is the daytime time zone, the correction angle (θc) is set to zero, so the swing angle of the solar panel (20) is adjusted to the target swing angle (θt). Is done. That is, as shown in FIG. 7, in the first time zone (T1), the angle formed between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight is reduced. The swing angle of the solar panel (20) is adjusted, and as a result, the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) follows the sun's diurnal motion and faces the sun. In the first time zone (T1) in which the sun tracking operation is performed, the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is the same as the shaded virtual area (S0).

《第2時間帯における太陽光パネルの挙動》
朝方の時間帯である第2時間帯(T2)では、補正角(θc)が正の値に設定されているので、太陽光パネル(20)の揺動角は、目標揺動角(θt)から所定角だけ西側に進んだ揺動角に調節される。すなわち、図8に示すように、第2時間帯(T2)では、太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(実際の挟角)が太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(仮想の挟角)よりも90°に近くなるように、太陽光パネル(20)の揺動角が調節され、その結果、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなる。
<< Solar panel behavior in the second time period >>
In the second time zone (T2), which is the morning time zone, the correction angle (θc) is set to a positive value, so the rocking angle of the solar panel (20) is the target rocking angle (θt). The swing angle is adjusted to a west side by a predetermined angle. That is, as shown in FIG. 8, in the second time zone (T2), the included angle (actual included angle) between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight. ) Is 90 ° from the included angle (virtual included angle) between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight. The swing angle of the solar panel (20) is adjusted so as to be close, and as a result, the shaded real area (S1) of the solar panel (20) becomes smaller than the shaded virtual area (S0).

《第3時間帯における太陽光パネルの挙動》
夕方の時間帯である第3時間帯(T3)では、補正角(θc)が負の値に設定されているので、太陽光パネル(20)の揺動角は、目標揺動角(θt)から所定角だけ東側に進んだ揺動角に調節される。すなわち、図9に示すように、第3時間帯(T3)では、太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(実際の挟角)が太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(仮想の挟角)よりも90°に近くなるように、太陽光パネル(20)の揺動角が調節され、その結果、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなる。
《Solar panel behavior in the third time zone》
In the third time zone (T3), which is the evening time zone, the correction angle (θc) is set to a negative value, so the rocking angle of the solar panel (20) is the target rocking angle (θt). The swing angle is adjusted to the east side by a predetermined angle. That is, as shown in FIG. 9, in the third time zone (T3), the included angle (actual included angle) between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight. ) Is 90 ° from the included angle (virtual included angle) between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight. The swing angle of the solar panel (20) is adjusted so as to be close, and as a result, the shaded real area (S1) of the solar panel (20) becomes smaller than the shaded virtual area (S0).

なお、第2および第3時間帯(T2,T3)では、南中時刻に近いほど補正角(θc)の絶対値が小さくなっているので、太陽光パネル(20)の揺動角と目標揺動角(θt)との差は、南中時刻に近いほど小さくなる。したがって、第2および第3時間帯(T2,T3)では、南中時刻に近いほど太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光に入射方向とのなす挟角が小さくなるように、太陽光パネル(20)の揺動角が調節され、その結果、南中時刻に近いほど太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)に近くなる。   In the 2nd and 3rd time zones (T2, T3), the absolute value of the correction angle (θc) decreases as the time approaches the south-central time, so the swing angle of the solar panel (20) and the target swing The difference with the moving angle (θt) becomes smaller the closer to the south-central time. Therefore, in the second and third time zones (T2, T3), the closer the south-central time is, the narrower the angle between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight. The swing angle of the solar panel (20) is adjusted so that it becomes smaller. As a result, the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is closer to the shaded virtual area (S0) as it is closer to the south-central time. Become.

〔実施形態による効果〕
以上のように、太陽追尾動作において太陽光パネル(20)の受光面(20a)が太陽を向くように太陽光パネル(20)の揺動角を調節することにより、太陽光パネル(20)における発電を促進させることができる。なお、太陽からの日射量は、昼間の時間帯である第1時間帯(T1)において多くなり、朝方の時間帯である第2時間帯(T2)および夕方の時間帯である第3時間帯(T3)において少なくなる傾向にある。したがって、第1時間帯(T1)において太陽追尾動作を行うことにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第1時間帯(T1)において太陽光パネル(20)における発電を促進させることができる。これにより、太陽光パネル(20)における発電を効果的に行うことができる。
[Effects of the embodiment]
As described above, in the solar tracking operation, by adjusting the swing angle of the solar panel (20) so that the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) faces the sun, the solar panel (20) Power generation can be promoted. In addition, the amount of solar radiation from the sun increases in the first time zone (T1), which is the daytime time zone, and the second time zone (T2), which is the morning time zone, and the third time zone, which is the evening time zone. It tends to decrease in (T3). Therefore, by performing the solar tracking operation in the first time zone (T1), power generation in the solar panel (20) can be promoted in the first time zone (T1) where the amount of solar radiation tends to increase. it can. Thereby, the electric power generation in a solar panel (20) can be performed effectively.

また、第1時間帯(T1)において太陽追尾動作を行うことにより、第1時間帯(T1)において農地に生じる太陽光パネル(20)の日陰の面積(すなわち、日陰実面積(S1))を比較的に大きくすることができる。これにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第1時間帯(T1)において日射量の減少量を多くすることができる。一方、第2および第3時間帯(T2,T3)において日陰調節動作を行うことにより、第2および第3時間帯(T2,T3)において農地に生じる太陽光パネルの日陰の面積(すなわち、日陰実面積(S1))を比較的に小さくすることができる。これにより、太陽からの日射量が少なくなる傾向にある第2および第3時間帯(T2,T3)において日射量の減少量を少なくすることができる。このように、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第1時間帯(T1)において日射量の減少量を多くするとともに、太陽からの日射量が少なくなる傾向にある第2および第3時間帯(T2,T3)において日射量の減少量を少なくすることができるので、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。これにより、農地における農作物の育成を促進させることができる。   In addition, by performing the solar tracking operation in the first time zone (T1), the shaded area of the solar panel (20) generated on the farmland in the first time zone (T1) (that is, the shaded real area (S1)) It can be made relatively large. Thereby, the amount of decrease in the amount of solar radiation can be increased in the first time zone (T1) in which the amount of solar radiation from the sun tends to increase. On the other hand, by performing the shade adjustment operation in the second and third time zones (T2, T3), the shade area of the solar panel generated on the farmland in the second and third time zones (T2, T3) (ie, shade) The actual area (S1)) can be made relatively small. Thereby, the amount of decrease in the amount of solar radiation can be reduced in the second and third time zones (T2, T3) where the amount of solar radiation from the sun tends to decrease. As described above, in the first time zone (T1) in which the amount of solar radiation from the sun tends to increase, the amount of decrease in the amount of solar radiation increases and the amount of solar radiation from the sun tends to decrease in the second and third times. Since the amount of decrease in the amount of solar radiation can be reduced in the belts (T2, T3), it is possible to suppress the excess or deficiency of the amount of solar radiation on the farmland. Thereby, it is possible to promote the cultivation of crops on the farmland.

また、太陽追尾動作において、目標揺動角(θt)を指令角(θ*)に設定することにより、太陽追尾動作において、太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角が小さくなるように、太陽光パネル(20)の揺動角を調節することができる。これにより、太陽追尾動作において、太陽光パネル(20)の受光面(20a)が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように、太陽光パネル(20)の揺動角を調節することができる。   Also, by setting the target swing angle (θt) to the command angle (θ *) in the sun tracking operation, the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the solar The swing angle of the solar panel (20) can be adjusted so that the included angle with the light incident direction is small. Thereby, in the sun tracking operation, the swing angle of the solar panel (20) is adjusted so that the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) follows the diurnal motion of the sun and faces the sun. Can do.

また、日陰調節動作において、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように補正された目標揺動角(θt)を指令角(θ*)に設定することにより、日陰調節動作において、太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(実際の挟角)が、太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(仮想の挟角)よりも90°に近くなるように、太陽光パネル(20)の揺動角を調節することができる。これにより、日陰調節動作において、太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように、太陽光パネル(20)の揺動角を調節することができる。   In the shade adjustment operation, the target swing angle (θt) corrected so that the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is smaller than the shaded virtual area (S0) is the command angle (θ *). In the shade adjustment operation, the angle between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight (actual angle) Assuming that this is done, the sun will be closer to 90 ° than the included angle (virtual included angle) between the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight. The swing angle of the light panel (20) can be adjusted. Thereby, in the shade adjustment operation, the swing angle of the solar panel (20) can be adjusted so that the actual shade area (S1) of the solar panel (20) is smaller than the virtual shaded area (S0). it can.

なお、南中時刻に近いほど太陽からの日射量が多くなる傾向にある。したがって、日陰調節動作において、南中時刻に近いほど太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)に近くなるように、駆動機構(40)を制御して太陽光パネル(20)の揺動角を調節することにより、第2および第3時間帯(T2,T3)において、太陽からの日射量が多くなるほど太陽光パネル(20)の日陰仮想面積(S0)に対する日陰実面積(S1)の割合を大きくすることができる。これにより、農地に対する日射量を効果的に低減することができ、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。   In addition, it is in the tendency for the amount of solar radiation from the sun to increase, so that it is near south-central time. Therefore, in the shade adjustment operation, sunlight is controlled by controlling the drive mechanism (40) so that the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is closer to the shaded virtual area (S0) as it is closer to the south-central time. By adjusting the swing angle of the panel (20), the greater the amount of solar radiation from the sun in the second and third time periods (T2, T3), the greater the shaded virtual area (S0) of the solar panel (20) The ratio of shaded area (S1) can be increased. Thereby, the solar radiation amount with respect to farmland can be reduced effectively, and the excess and deficiency of the solar radiation amount with respect to farmland can be suppressed.

(日射量調節制御の変形例1)
図10に示すように、補正角(θc)は、日陰調節動作が行われる第2および第3時間帯(T2,T3)において一定値に設定されていてもよい。この例では、補正角(θc)は、第2時間帯(T2)では「+90°」に設定され、第3時間帯(T3)では「−90°」に設定されている。この場合、図11に示すように、朝方の時間帯である第2時間帯(T2)では、太陽光パネル(20)の揺動角は、目標揺動角(θt)から90°だけ西側に進んだ揺動角となっている。すなわち、コントローラ(50)は、第2および第3時間帯(T2,T3)において行われる日陰調節動作では、太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角が所定角(この例では、90°)となるように、太陽光パネル(20)の揺動角を調節するように構成されていてもよい。なお、所定角は、太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル(20)の受光面(20a)の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角(仮想の挟角)よりも90°に近い角となっている。
(Modification 1 of solar radiation amount adjustment control)
As shown in FIG. 10, the correction angle (θc) may be set to a constant value in the second and third time zones (T2, T3) in which the shade adjustment operation is performed. In this example, the correction angle (θc) is set to “+ 90 °” in the second time zone (T2), and is set to “−90 °” in the third time zone (T3). In this case, as shown in FIG. 11, in the second time zone (T2) which is the morning time zone, the swing angle of the solar panel (20) is 90 ° westward from the target swing angle (θt). It has an advanced rocking angle. That is, the controller (50) performs the normal direction of the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight in the shade adjustment operation performed in the second and third time periods (T2, T3). The swing angle of the solar panel (20) may be adjusted so that the included angle is a predetermined angle (90 ° in this example). Note that the predetermined angle is based on the angle between the normal direction of the light-receiving surface (20a) of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight, assuming that the solar tracking operation is performed (virtual angle) The angle is close to 90 °.

以上のように構成した場合も、太陽追尾動作において太陽光パネル(20)の受光面(20a)が太陽を向くように太陽光パネル(20)の揺動角を調節することにより、太陽光パネル(20)における発電を効果的に行うことができる。また、第1時間帯(T1)において太陽追尾動作を行うとともに、第2および第3時間帯(T2,T3)において日陰調節動作を行うことにより、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。   Even when configured as described above, the solar panel can be adjusted by adjusting the swing angle of the solar panel (20) so that the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) faces the sun in the solar tracking operation. Power generation in (20) can be performed effectively. In addition, the solar tracking operation is performed in the first time zone (T1), and the shade adjustment operation is performed in the second and third time zones (T2, T3), thereby suppressing the excess and deficiency of the solar radiation amount to the farmland. it can.

(日射量調節制御の変形例2)
また、図10に示すように、第1時間帯(T1)のうち南中時刻よりも後の後期期間(T12)は、第1時間帯(T1)のうち南中時刻よりも前の前期期間(T11)よりも長くなっていてもよい。
(Modification 2 of solar radiation amount adjustment control)
In addition, as shown in FIG. 10, the latter period (T12) after the south-central time in the first time period (T1) is the previous period before the south-central time in the first time period (T1). It may be longer than (T11).

なお、昼間の時間帯である第1時間帯(T1)では、南中時刻よりも後の後期期間(T12)において太陽から照射される日射量は、第1時間帯(T1)のうち南中時刻よりも前の前期期間(T11)において太陽から照射される日射量よりも多くなる傾向にある。したがって、第1時間帯(T1)において後期期間(T12)を前期期間(T11)よりも長くすることにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間(すなわち、南中時刻よりも後の期間)において太陽追尾動作の実行時間を長くすることができる。これにより、太陽光パネル(20)における発電を効果的に促進させることができる。また、太陽追尾動作の実行時間を長くすることにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間において日射量の減少量が多くなっている時間を長くすることができる。これにより、農地に対する日射量を効果的に低減することができるので、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。   In the first time zone (T1), which is the daytime time zone, the amount of solar radiation radiated from the sun in the later period (T12) after the south-central time is south-central in the first time zone (T1). It tends to be larger than the amount of solar radiation irradiated from the sun in the previous period (T11) before the time. Therefore, in the first time period (T1), by setting the latter period (T12) longer than the first period (T11), the solar radiation amount tends to increase (that is, the time after the South-Central time (Period) can increase the execution time of the sun tracking operation. Thereby, the electric power generation in a solar panel (20) can be promoted effectively. In addition, by increasing the execution time of the sun tracking operation, it is possible to extend the time during which the amount of decrease in the amount of solar radiation increases during the period in which the amount of solar radiation from the sun tends to increase. Thereby, since the solar radiation amount with respect to farmland can be reduced effectively, the excess and deficiency of the solar radiation amount with respect to farmland can be suppressed.

〈太陽光発電システムの変形例〉
図12に示すように、太陽光発電システム(1)は、図1および図2に示した構成に加えて、1つまたは複数の日射量検出部(60)を備えていてもよい。日射量検出部(60)は、農地に対する日射量を検出するように構成されている。
<Modification of solar power generation system>
As shown in FIG. 12, the solar power generation system (1) may include one or more solar radiation amount detection units (60) in addition to the configuration shown in FIGS. The solar radiation amount detection unit (60) is configured to detect the solar radiation amount on the farmland.

図12に示した太陽光発電システム(1)において、コントローラ(50)は、日陰調節動作では、第2および第3時間帯(T2,T3)の各々において日射量検出部(60)によって検出される日射量が少なくなるに連れて、その時間帯(T2,T3)における太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が小さくなるように、日射量検出部(60)によって検出される日射量に応じて駆動機構(40)を制御して太陽光パネル(20)の揺動角を補正するように構成されていてもよい。例えば、コントローラ(50)は、日射量検出部(60)によって検出される日射量が小さくなるに連れて、太陽光パネル(20)の受光面の法線方向と太陽光の入射方向とのなす角が90°に近づくように、日射量検出部(60)によって検出される日射量に応じて太陽光パネル(20)の揺動角を補正してもよい。   In the photovoltaic power generation system (1) shown in FIG. 12, the controller (50) is detected by the solar radiation amount detector (60) in each of the second and third time periods (T2, T3) in the shade adjustment operation. The amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detector (60) decreases so that the actual shade area (S1) of the solar panel (20) in the time zone (T2, T3) decreases as the amount of solar radiation decreases. The drive mechanism (40) may be controlled according to the amount to correct the swing angle of the solar panel (20). For example, the controller (50) forms the normal direction of the light receiving surface of the solar panel (20) and the incident direction of sunlight as the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detector (60) decreases. The swing angle of the solar panel (20) may be corrected according to the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detection unit (60) so that the angle approaches 90 °.

なお、目標揺動角(θt)に補正角(θc)を加算することによって目標揺動角(θt)を補正するようにコントローラ(50)が構成されている場合、コントローラ(50)は、日射量検出部(60)によって検出される日射量に応じて補正角(θc)を補正することによって指令角(θ*)を補正してもよい。例えば、コントローラ(50)は、第2時間帯(T2)において日射量検出部(60)によって検出された日射量(具体的には、所定期間中に検出された日射量の平均値)が予め設定された日射量閾値よりも少なくなっている場合には、第2時間帯(T2)における補正角(θc)を図6に示した補正角(θc)から図10に示した補正角(θc)へ変更する一方で、第2時間帯(T2)において日射量検出部(60)によって検出された日射量が日射量閾値よりも少なくなっていない場合には、第2時間帯(T2)における補正角(θc)を図6に示した補正角(θc)のまま維持するように構成されていてもよい。   When the controller (50) is configured to correct the target swing angle (θt) by adding the correction angle (θc) to the target swing angle (θt), the controller (50) The command angle (θ *) may be corrected by correcting the correction angle (θc) according to the amount of solar radiation detected by the amount detection unit (60). For example, the controller (50) is configured so that the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detection unit (60) in the second time period (T2) (specifically, the average value of the amount of solar radiation detected during a predetermined period) When it is smaller than the set solar radiation amount threshold, the correction angle (θc) in the second time period (T2) is changed from the correction angle (θc) shown in FIG. 6 to the correction angle (θc) shown in FIG. On the other hand, if the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detector (60) in the second time zone (T2) is not less than the solar radiation amount threshold, the second time zone (T2) The correction angle (θc) may be configured to maintain the correction angle (θc) shown in FIG.

以上のように構成することにより、日射量検出部(60)による検知結果に基づいて第2および第3時間帯(T2,T3)において農地に生じる太陽光パネル(20)の日陰の面積(すなわち、日陰実面積(S1))を適切に調節することができる。これにより、農地に対する日射量を適切に低減することができる。   By configuring as described above, the shaded area of the solar panel (20) generated on the farmland in the second and third time zones (T2, T3) based on the detection result by the solar radiation amount detection unit (60) (that is, , Shade real area (S1)) can be adjusted appropriately. Thereby, the amount of solar radiation with respect to farmland can be reduced appropriately.

(コントローラの変形例)
なお、コントローラ(50)は、日射量調節制御の実行を指示するための操作に応答して日射量調節制御を行うように構成されていてもよい。例えば、コントローラ(50)は、操作者によって操作される操作ボタンを有し、操作者による操作ボタンの操作に応答して、第1〜第3時間帯(T1〜T3)の全部において太陽追尾動作を行う発電優先制御と、第1時間帯(T1)において太陽追尾動作を行うとともに第2および第3時間帯(T2,T3)において日陰調節動作を行う日射量調節制御とを選択的に実行するように構成されていてもよい。具体的には、コントローラ(50)は、発電優先制御を実行している場合に、日射量調節制御の実行を指示するための操作が操作者によって操作ボタンに与えられると、発電優先制御を停止して日射量調節制御を開始するように構成されていてもよい。
(Modification of controller)
The controller (50) may be configured to perform the solar radiation amount adjustment control in response to an operation for instructing execution of the solar radiation amount adjustment control. For example, the controller (50) has an operation button operated by the operator, and responds to the operation of the operation button by the operator in the first to third time periods (T1 to T3) in the sun tracking operation. Power generation priority control and solar radiation amount adjustment control that performs solar tracking operation in the first time zone (T1) and shade adjustment operation in the second and third time zones (T2, T3) are selectively executed. It may be configured as follows. Specifically, when the power generation priority control is being executed, the controller (50) stops the power generation priority control when an operation is given to the operation button by the operator to instruct the execution of the solar radiation amount adjustment control. Then, the solar radiation amount adjustment control may be started.

以上のように構成することにより、必要に応じて日射量調節制御を行うことができる。これにより、農作物の育成段階や周辺環境の変化に応じて、農地に対する日射量を調節することができる。   By configuring as described above, it is possible to perform solar radiation amount adjustment control as necessary. Thereby, the solar radiation amount with respect to farmland can be adjusted according to the cultivation stage of crops, or the change of surrounding environment.

(その他の実施形態)
なお、以上の説明では、太陽光発電システム(1)を農業用ハウス(90)内に設置する場合を例に挙げたが、太陽光発電システム(1)は、農業用ハウス(90)に限らず、その他の農地に設置されていてもよい。
(Other embodiments)
In the above explanation, the case where the photovoltaic power generation system (1) is installed in the agricultural house (90) is taken as an example, but the photovoltaic power generation system (1) is limited to the agricultural house (90). It may be installed in other farmlands.

また、目標揺動角(θt)を1時間毎に更新する場合を例に挙げたが、目標揺動角(θt)の更新周期は、1時間よりも長くてもよいし短くてもよい。また、目標揺動角(θt)の更新周期は、一定であってもよいし一定でなくてもよい。また、第1〜第3時間帯(T1〜T3)は、可変値であってもよいし、固定値であってもよい。   Moreover, although the case where the target swing angle (θt) is updated every hour has been described as an example, the update cycle of the target swing angle (θt) may be longer or shorter than one hour. Further, the update cycle of the target swing angle (θt) may or may not be constant. In addition, the first to third time zones (T1 to T3) may be variable values or fixed values.

また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、この発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   Moreover, you may implement combining the above embodiment suitably. The above embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.

以上説明したように、上述の太陽光発電システムは、農地に設置される太陽光発電システムなどとして有用である。   As described above, the above-described solar power generation system is useful as a solar power generation system installed on farmland.

1 太陽光発電システム
10 太陽光パネルユニット
20 太陽光パネル
20a 受光面
21 パネル本体
22 固定部材
22a 桟部材
22b 固定片
22c 連結片
30 支持機構
31 支持部材
31a 支持台部
31b 支持片部
32 支柱部材
33 台座部材
40 駆動機構
41 アクチュエータ
42 リンク機構
42a 駆動軸
42b 揺動アーム
42c 自在継手
42d 軸受部材
50 コントローラ(制御部)
60 日射量検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photovoltaic power generation system 10 Solar panel unit 20 Solar panel 20a Light-receiving surface 21 Panel main body 22 Fixing member 22a Crosspiece member 22b Fixing piece 22c Connection piece 30 Support mechanism 31 Support member 31a Support base part 31b Support piece part 32 Prop member 33 Base member 40 Drive mechanism 41 Actuator 42 Link mechanism 42a Drive shaft 42b Swing arm 42c Universal joint 42d Bearing member 50 Controller (control unit)
60 Solar radiation detection unit

Claims (6)

農作物を育成するための農地に設置される太陽光発電システムであって、
受光面(20a)に照射された光を電力に変換する太陽光パネル(20)と、
上記農地の上方において上記太陽光パネル(20)を揺動可能に支持する支持機構(30)と、
上記太陽光パネル(20)を揺動させる駆動機構(40)と、
日射量調節制御を行う制御部(50)とを備え、
上記日射量調節制御では、上記制御部(50)は、昼間の時間帯であって南中時刻を含む第1時間帯(T1)において、上記太陽光パネル(20)の受光面(20a)が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように上記駆動機構(40)を制御して上記太陽光パネル(20)の揺動角を調節する太陽追尾動作を行い、朝方の時間帯であって上記第1時間帯(T1)よりも前の第2時間帯(T2)および夕方の時間帯であって上記第1時間帯(T1)よりも後の第3時間帯(T3)において、上記農地に生じる上記太陽光パネル(20)の日陰の面積に相当する日陰実面積(S1)が上記太陽追尾動作を行うと仮定した場合に上記農地に生じる上記太陽光パネル(20)の日陰の面積に相当する日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように上記駆動機構(40)を制御して上記太陽光パネル(20)の揺動角を調節する日陰調節動作を行うように構成されている
ことを特徴とする太陽光発電システム。
A photovoltaic power generation system installed on farmland for growing crops,
A solar panel (20) for converting the light applied to the light receiving surface (20a) into electric power;
A support mechanism (30) for swingably supporting the solar panel (20) above the farmland;
A drive mechanism (40) for swinging the solar panel (20);
And a control unit (50) that performs solar radiation amount adjustment control,
In the solar radiation amount adjustment control, the control unit (50) is configured such that the light receiving surface (20a) of the solar panel (20) is in a first time zone (T1) that is a daytime time zone and includes a time in the south and middle. Control the drive mechanism (40) to follow the diurnal movement of the sun and turn the solar panel (20) to adjust the rocking angle of the solar panel (20). In the second time zone (T2) before the first time zone (T1) and in the evening time zone and the third time zone (T3) after the first time zone (T1) The shaded area of the solar panel (20) generated on the farmland, assuming that the shaded real area (S1) corresponding to the shaded area of the solar panel (20) produced on the farmland performs the solar tracking operation And controlling the drive mechanism (40) to be smaller than the shaded virtual area (S0) corresponding to the solar panel. The solar power generation system is configured to perform a shade adjustment operation for adjusting the swing angle of the ru (20).
請求項1において、
上記制御部(50)は、上記太陽光パネル(20)の揺動角が予め設定された指令角(θ*)となるように上記駆動機構(40)を制御するように構成され、
上記太陽追尾動作では、上記制御部(50)は、上記太陽の日周運動における太陽の仰角の変化に対応して変化する目標揺動角(θt)を上記指令角(θ*)に設定し、
上記日陰調節動作では、上記制御部(50)は、上記太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)よりも小さくなるように上記目標揺動角(θt)を補正し、補正された目標揺動角(θt)を上記指令角(θ*)に設定する
ことを特徴とする太陽光発電システム。
In claim 1,
The control unit (50) is configured to control the drive mechanism (40) such that the swing angle of the solar panel (20) becomes a preset command angle (θ *),
In the sun tracking operation, the control unit (50) sets the target swing angle (θt) that changes in response to a change in the elevation angle of the sun in the diurnal motion of the sun as the command angle (θ *). ,
In the shade adjustment operation, the control unit (50) sets the target swing angle (θt) so that the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is smaller than the shaded virtual area (S0). A photovoltaic power generation system that corrects and sets the corrected target swing angle (θt) to the command angle (θ *).
請求項1または2において、
上記制御部(50)は、上記日陰調節動作では、上記南中時刻に近いほど上記太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が日陰仮想面積(S0)に近くなるように、上記駆動機構(40)を制御して上記太陽光パネル(20)の揺動角を調節する
ことを特徴とする太陽光発電システム。
In claim 1 or 2,
In the shade adjustment operation, the control unit (50) drives the drive so that the shaded real area (S1) of the solar panel (20) is closer to the shaded virtual area (S0) as the time is closer to the south-central time. A photovoltaic power generation system, wherein the mechanism (40) is controlled to adjust the swing angle of the solar panel (20).
請求項1〜3のいずれか1項において、
上記第1時間帯(T1)のうち上記南中時刻よりも後の後期期間(T12)は、上記第1時間帯(T1)のうち上記南中時刻よりも前の前期期間(T11)よりも長くなっている
ことを特徴とする太陽光発電システム。
In any one of Claims 1-3,
The latter period (T12) of the first time period (T1) after the South-China time is earlier than the previous period (T11) of the first time period (T1) before the South-China time. A photovoltaic power generation system characterized by its lengthening.
請求項1〜4のいずれか1項において、
上記農地に対する日射量を検出する日射量検出部(60)をさらに備え、
上記制御部(50)は、上記日陰調節動作では、上記第2および第3時間帯(T2,T3)の各々において上記日射量検出部(60)によって検出される日射量が少なくなるに連れて、該時間帯(T2,T3)における上記太陽光パネル(20)の日陰実面積(S1)が小さくなるように、上記日射量検出部(60)によって検出される日射量に応じて上記駆動機構(40)を制御して上記太陽光パネル(20)の揺動角を補正する
ことを特徴とする太陽光発電システム。
In any one of Claims 1-4,
Further comprising a solar radiation amount detection unit (60) for detecting the solar radiation amount for the farmland,
In the shade adjustment operation, the control unit (50) reduces the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detection unit (60) in each of the second and third time periods (T2, T3). The drive mechanism according to the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detecting unit (60) so that the shaded real area (S1) of the solar panel (20) in the time period (T2, T3) is reduced. (40) is controlled to correct the swing angle of the solar panel (20).
請求項1〜5のいずれか1項において、
上記制御部(50)は、上記日射量調節制御の実行を指示するための操作に応答して上記日射量調節制御を行うように構成されている
ことを特徴とする太陽光発電システム。
In any one of Claims 1-5,
The solar power generation system, wherein the control unit (50) is configured to perform the solar radiation amount adjustment control in response to an operation for instructing execution of the solar radiation amount adjustment control.
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