基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚，包括：將風(fēng)能和光能轉(zhuǎn)換為直流電的風(fēng)電設(shè)備和光伏設(shè)備、以及通過聯(lián)動軸開閉的大棚蓋，還包括：溫度傳感器，采集大棚內(nèi)部溫度信息；壓力傳感器，采集降雨產(chǎn)生的壓力值；用于檢測直流電質(zhì)量的檢測單元；主控制器；由電加熱管加熱的水循環(huán)系統(tǒng)；啟動聯(lián)動軸的三相電機；照明燈；包含有邏輯控制芯片和由其控制選通的電子開關(guān)的輔助板卡；逆變單元將直流電轉(zhuǎn)換成交流電后送入電子開關(guān)，檢測單元可選擇地將直流電送入到輔助板卡，主控制器根據(jù)計算大棚內(nèi)的平均溫度，判斷是否降雨，然后通過電子開關(guān)控制三相電機、電加熱管以及照明燈進行選通啟動，能綜合供能，自動調(diào)節(jié)室溫，提供光照的智能大棚。
【專利說明】基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于農(nóng)牧業(yè)領(lǐng)域，特別設(shè)計了一種基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)綠色大棚，自動化程度還比較低，尤其是溫度控制方面。然而，溫度是北方綠色大棚最主要的影響因素，在天氣炎熱的時候，棚內(nèi)溫度過高，會對棚內(nèi)作物傷害嚴重，溫度過低，棚內(nèi)作物會嚴重減產(chǎn)。人為控制溫度，帶有一定的不可靠性，同時也不是很方便。目前，溫度的調(diào)節(jié)機構(gòu)的能量來自發(fā)電廠的標準交流電，鋪設(shè)線路成本高，資源利用率低，這些問題沒有凸顯綠色節(jié)能環(huán)保的概念。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型提供了一種可利用風(fēng)能和光能進行供電的一種基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚。
[0004]為了達到上述目的，可以使用以下方案:
[0005]本實用新型涉及了一種基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚，包括:將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為第一直流電的風(fēng)電設(shè)備、用于將光能轉(zhuǎn)換為第二直流電的光伏設(shè)備、以及通過聯(lián)動軸實現(xiàn)可開閉的大棚蓋，其特征在于，還包括:用于采集綜合供能大棚內(nèi)部不同位置溫度信息的復(fù)數(shù)個溫度傳感器；壓力傳感器，用于采集降雨產(chǎn)生的綜合供能大棚外部的壓力值；用于檢測第一直流電和第二直流電質(zhì)量的檢測單元；主控制器，接收到溫度信息求出綜合供能大棚內(nèi)的平均溫度，接收壓力值；由電加熱管加熱的，用于調(diào)節(jié)綜合供能大棚內(nèi)溫度的水循環(huán)系統(tǒng)；用于啟動聯(lián)動軸的三相電機；向綜合供能大棚提供照明的照明燈；包含有邏輯控制芯片、配套電路及由邏輯控制芯片控制選通的電子開關(guān)的輔助板卡，分別與檢測單元和主控制器相連，電子開關(guān)與電加熱管、三相電機以及照明燈相連；以及將從檢測單元接收到的第一直流電或第二直流電轉(zhuǎn)換成交流電的逆變單元，并將交流電送入電子開關(guān)進行選通，其中，檢測單元可選擇地將第一直流電和第二直流電通過輔助板卡送入到逆變單元，主控制器根據(jù)平均溫度和壓力值，通過電子開關(guān)控制三相電機、電加熱管以及照明燈進行選通的啟動。
[0006]進一步，還包括:與溫度傳感器和壓力傳感器對應(yīng)設(shè)置的射頻發(fā)射器，用于發(fā)送溫度信息和壓力值，以及
[0007]與主控制器相連的射頻接受器，用于從射頻發(fā)射器接收溫度信息和壓力值，并發(fā)送到主控制器處理。
[0008]進一步，平均溫度高于27°C時，主控器控制聯(lián)動軸將大棚蓋打開，平均溫度低于24°C時，主控制器控制聯(lián)動軸將大棚蓋關(guān)閉。
[0009]進一步，壓力值大于I牛，主控器控制聯(lián)動軸將大棚蓋關(guān)閉。
[0010]進一步，還包括:蓄電池組，分別與檢測單元相連和輔助板卡相連，用于存儲第一直流電或第二直流電。[0011]進一步，平均溫度低于5°C時，控制器控制電加熱管開啟對水循環(huán)系統(tǒng)加熱，從而實現(xiàn)對綜合供能大棚內(nèi)部加熱。
[0012]實用新型的作用與效果
[0013]本實用新型的基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚內(nèi)部的不同位置上由于使用了溫度傳感器，可得到大棚內(nèi)部不同位置的溫度信息，以及在大棚外部使用了壓力傳感器，可用于直觀、清晰的得到大棚內(nèi)部的溫度信息和判斷外部是否有降雨。
[0014]另一方面，由于使用了能檢測光伏直流電和風(fēng)能直流電質(zhì)量的檢測單元，可以對光伏直流電和風(fēng)能直流電的質(zhì)量進行比較和選擇。
[0015]另一方面，由于利用了集成了電子開關(guān)和邏輯控制芯片的輔助板卡，可將經(jīng)過逆變后的光伏直流電或風(fēng)能直流電有選擇的將三相電機、照明燈和電加熱管開啟，可根據(jù)平均溫度和判斷外部降雨的實際情況控制大棚的供能，能自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、為夜晚摘菜提供光照并且增加光合作用、能在寒冷條件下為作物提供熱能的智能大棚，實現(xiàn)調(diào)節(jié)大棚溫度的電機輸入電壓、給大棚提供照明燈的輸入電壓、提供熱能的電加熱管輸入信號接通電能變換裝置，三種功能由統(tǒng)一控制器合理管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚的內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是本實用新型的基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚的系統(tǒng)控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本實用新型涉及的的優(yōu)選實施例做了詳細闡述，但本實用新型并不僅限于該實施例。為了使公眾對本實用新型有徹底的了解，在以下本實用新型優(yōu)選實施例中詳細說明了具體的細節(jié)。
[0019]圖1為本實用新型的基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚的內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)圖。
[0020]如圖1所示，基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚100可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件選擇合適的風(fēng)電設(shè)備101與光伏陣列102，風(fēng)能設(shè)備101與光伏陣列102分別將風(fēng)能和光能轉(zhuǎn)換為第一直流電和第二直流電，以及一個可通過聯(lián)動軸103實現(xiàn)可開閉的大棚蓋。綜合供能大棚100還包括:用于采集大棚內(nèi)部不同位置溫度信息的三個溫度傳感器，分別為溫度傳感器107a，溫度傳感器107b和溫度傳感器107c。壓力傳感器，用于采集因降雨產(chǎn)生的大棚100外部的壓力值。三個溫度傳感器選用精度不用太高的普通傳感器，可以減少成本。此外，還有由電加熱管105加熱的，用于調(diào)節(jié)大棚內(nèi)溫度的水循環(huán)系統(tǒng)106。用于啟動聯(lián)動軸103的三相電機116，向綜合供能大棚100提供照明的照明燈104。
[0021]用于存儲第一直流電和第二直流電的蓄電池組108，分別與檢測單元113和輔助板卡114相連，蓄電池組108可以埋入地下。
[0022]圖2為本實用新型的基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚的系統(tǒng)控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0023]如圖2所示，風(fēng)能設(shè)備101與光伏陣列102分別將風(fēng)能和光能轉(zhuǎn)換為第一直流電和第二直流電后，第一直流電和第二直流電進入檢測單元113。當(dāng)綜合供能大棚100的所有負載處于不工作的狀態(tài)時，第一直流電與第二直流電進入蓄電池組108保存；當(dāng)綜合供能大棚100的所有負載工作時，而此時第一直流電，即由風(fēng)能轉(zhuǎn)換來的直流電的質(zhì)量更好時，檢測單元113將第一直流電送入負載供電，而將第二直流通過輔助板卡114送入蓄電池108保存；當(dāng)?shù)诙绷麟?，即由光能轉(zhuǎn)換而來的直流電的質(zhì)量更好時，檢測單元113將第二直流電送入負載供電，而將第一直流電通過輔助板卡114送入蓄電池108保存。
[0024]輔助板卡114包含有邏輯控制芯片、配套電路及由邏輯控制芯片控制選通的電子開關(guān)1401。電子開關(guān)1401又分別與三相電機116、電加熱管105以及照明燈104相連。檢測單元113將第一直流電或第二直流電通過輔助板卡114送入逆變單元115，逆變單元115將直流電轉(zhuǎn)換成交流電以后進入到電子開關(guān)1401進行選通。
[0025]主控制器111與邏輯控制芯片相連，主控制器111通過邏輯控制芯片來控制電子開關(guān)1401的選通，從而控制三相電機116、電加熱管105以及照明燈104進行選通的啟動。
[0026]與三個溫度傳感器107a、107b以及107c對應(yīng)設(shè)置了三個射頻發(fā)射器，分別為第一射頻發(fā)射器109a、第二射頻發(fā)射器10%以及第三射頻發(fā)射器109c，此外，還有與壓力傳感器對應(yīng)設(shè)置的射頻發(fā)射器，可以把溫度信息和壓力值通過射頻發(fā)射器109a，射頻發(fā)射器10%，射頻發(fā)射器109c以及射頻發(fā)射器發(fā)給射頻接受器，再由射頻接受器110將溫度信息和壓力值可以發(fā)給主控器處理器111處理。
[0027]主控制器111接收到溫度信息后，求出大棚100內(nèi)的平均溫度。接收壓力值，用于判斷是否有降雨，當(dāng)壓力值大于I牛時，主控制器111判斷有降雨，主控制器111可控制電子開關(guān)1401選通三相電機116啟動聯(lián)動軸103將大棚蓋關(guān)閉；當(dāng)計算出的大棚100內(nèi)的平均溫度高于27°C時，主控制器111控制聯(lián)動軸103將大棚蓋打開，當(dāng)平均溫度低于24度時，主控制器111控制聯(lián)動軸103將大棚蓋關(guān)閉；當(dāng)計算得到的平均溫度低于5°C時，主控制器111判斷溫度過低，主控制器可控制電子開關(guān)1401選通電加熱管105開啟，對水循環(huán)系統(tǒng)106進行加熱，從而實現(xiàn)對大棚100內(nèi)部加熱。可以使用一臺與主控制器111相連的IXD顯示屏112，可用于顯示大棚100內(nèi)平均溫度或者大棚100各個位置處的溫度。大棚100還設(shè)置有與蓄電池組108的接線端子，與三相電機116的接線端子，與加熱管105的接線端子以及與照明燈104的接線端子。
[0028]實施例的作用與效果
[0029]本實施例的基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚充分利用無線傳感技術(shù)的方便性，減少線路鋪設(shè)成本，能量來源于新能源，可以推廣無線傳感技術(shù)與新能源技術(shù)的結(jié)合，充分展示綠色科技的力量。
[0030]另一方面，本實施例的基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚的風(fēng)電設(shè)備與光能設(shè)備固定以后，通過兩種電能變換單元轉(zhuǎn)換為直流電，可以在輔助板卡的調(diào)解下，當(dāng)前新能源足夠時，且負載端不工作時，給蓄電池組充電，當(dāng)負載端工作時，直接給逆變單元提供能量，當(dāng)前新能源不足時，負載端的能量由蓄電池組提供；逆變單元輸出通過輸出回路連接端子與三種負載相連，通過電子開關(guān)控制最后與哪個負載相連，當(dāng)需要控制大棚后蓋開關(guān)時，與三相電機相連，當(dāng)溫度極為寒冷時，與電加熱管相連，當(dāng)天氣連續(xù)惡劣，需要額外光合作用或者農(nóng)民朋友想起早摘菜時，與照明燈相連；電路板通過定位孔固定在相應(yīng)位置。
[0031]另一方面，因為采用了蓄電池組對經(jīng)過檢測單元后的直流電進行蓄電，使得當(dāng)光照及風(fēng)能都不佳的情況下，綜合供能大棚可以調(diào)用先前存儲在蓄電池組的電能對綜合供能大棚進行供電，保證綜合供能大棚的供能、調(diào)節(jié)溫度以及照明的功用。
[0032]因為照明燈采用家用普通照明燈，IXD顯示器可選用黑白顯示，傳感器可以選用靈敏度低，可以減少成本。
【權(quán)利要求】
1.一種基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚，包括:將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為第一直流電的風(fēng)電設(shè)備、用于將光能轉(zhuǎn)換為第二直流電的光伏設(shè)備、以及通過聯(lián)動軸實現(xiàn)可開閉的大棚蓋，其特征在于，還包括: 用于采集所述綜合供能大棚內(nèi)部不同位置溫度信息的復(fù)數(shù)個溫度傳感器； 壓力傳感器，用于采集因降雨產(chǎn)生的所述綜合供能大棚外部的壓力值； 用于檢測所述第一直流電和所述第二直流電質(zhì)量的檢測單元； 主控制器，接收到所述溫度信息求出所述綜合供能大棚內(nèi)的平均溫度，接收所述壓力值； 由電加熱管加熱的，用于調(diào)節(jié)所述綜合供能大棚內(nèi)溫度的水循環(huán)系統(tǒng)； 用于啟動聯(lián)動軸的三相電機； 向所述綜合供能大棚提供照明的照明燈； 包含有邏輯控制芯片、配套電路及由所述邏輯控制芯片控制選通的電子開關(guān)的輔助板卡，分別與所述檢測單元和所述主控制器相連，所述電子開關(guān)與所述電加熱管、所述三相電機以及所述照明燈相連；以及 將從所述檢測單元接收到的第一直流電或第二直流電轉(zhuǎn)換成交流電的逆變單元，并將所述交流電送入所述電子開關(guān)進行選通， 其中，所述檢測單元可選擇地將所述第一直流電和所述第二直流電通過所述輔助板卡送入到所述逆變單元， 所述主控制器根據(jù)所述平均溫度和所述壓力值，通過所述電子開關(guān)控制所述三相電機、電加熱管以及照明燈進行選通的啟動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚，其特征在于，還包括: 與所述溫度傳感器和所述壓力傳感器對應(yīng)設(shè)置的射頻發(fā)射器，用于發(fā)送所述溫度信息和所述壓力值，以及 與所述主控制器相連的射頻接受器，用于從所述射頻發(fā)射器接收所述溫度信息和所述壓力值，并發(fā)送到所述主控制器處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)能光能的綜合供能大棚，其特征在于，還 包括: 蓄電池組，分別與所述檢測單元相連和所述輔助板卡相連，用于存儲所述第一直流電或所述第二直流電。
【文檔編號】A01G9/14GK203692076SQ201320787823
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】付永新, 張仁杰, 王鵬 申請人:上海理工大學(xué)