태양조명시스템을 위한 저가형 태양광 추적 임베디드시스템 개발 (Development of Low-Cost Solar Tracking Embedded Systems for Sun Light Systems)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 14권 / 1호 / 19 ~ 26페이지
· 저자명 : 김형우, 신병한, 위행섭, 최준영

초록

본 논문에서는 태양조명시스템의 집광 효율 향상을 위한 저가형 태양광 추적 임베디드시스템을 개발한다. 태양광 추적기의 구동부는 초기 제작비용이 비교적 저렴하고 유지보수가 용이한 경사각 종속형 2축 방식으로 설계한다. 임베디드시스템의 하드웨어는 독립적으로 2축 구동부를 제어할 수 있는 모터 드라이브와 태양의 위치 계산을 위한 GPS 모듈, 자이로센서 및 고성능의 DSP, 실시간 동작 설정 및 수동 조작을 위한 부가적인 통신 인터페이스로 구성된다. 태양광 추적 임베디드 소프트웨어 개발에서는 고가의 광센서나 홀센서를 이용한 센서기반 추적방식 대신 GPS 데이터를 이용한 수식 기반 추적방식을 적용한다. 개발한 임베디드시스템을 적용한 실험 결과는 태양조명시스템 집광 패널의 법선이 태양위치를 오차 범위 0.03도 내로 추적하는 우수한 성능을 검증한다.

영어초록

We develop a low-cost solar tracking embedded system to improve the light-collecting efficiency of sun light systems. The driving part of the solar tracker is designed in the structure of inclination-dependent 2-axis that enables less initial production cost and easy maintenance. The embedded system hardware consists of two motor drivers to control the 2-axis movements independently, a GPS module to calculate the sun position, gyro-sensor, high- performance DSP, and additional communication interfaces for the configuration of real-time operation and the manual control. For the software of the solar tracking embedded system, we employ the mathematical formula-based tracking method using GPS data instead of the sensor-based tracking method using high-cost light sensors or hall sensors. The solar tracking performance of the developed embedded system is demonstrated by the experimental results that the normal location of light-collecting panel tracks the solar position within an error range of 0.03 degree.

참고자료

· 없음