一種智能型光伏照明系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏照明技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)大棚的智能型光伏照明系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在農(nóng)業(yè)上通常主要靠噴施農(nóng)藥殺滅危害農(nóng)作物的害蟲，這不僅污染空氣、水源和土壤，還使人們食用的糧食、蔬菜和水果殘留著有毒物質(zhì)，危害人體健康，影響食品安全，還易使害蟲產(chǎn)生越來(lái)越強(qiáng)的抗藥性，陷入惡性循環(huán)。
[0003]光照作為生物生長(zhǎng)的必要條件，已經(jīng)成為提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要手段。而目前采用的白熾燈和熒光燈僅能為動(dòng)物活動(dòng)提供必需的可視光線，無(wú)法勝任對(duì)照明顏色、強(qiáng)度、時(shí)長(zhǎng)及間斷控制的調(diào)控要求，應(yīng)用需求日益迫切。由于傳統(tǒng)植物工廠的照明系統(tǒng)會(huì)耗費(fèi)大量能源，PIDA(光電科技工業(yè)協(xié)進(jìn)會(huì))指出，在螢光燈植物苗工廠中，照明能耗占運(yùn)行能耗高達(dá)82%。
[0004]現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)大棚均采用市電供應(yīng)，由于遠(yuǎn)距離布線，加之農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，安全隱患大且能量損耗嚴(yán)重;農(nóng)業(yè)供電波動(dòng)大也會(huì)導(dǎo)致供電不穩(wěn)且受自然環(huán)境影響大等缺陷?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植中普遍通過(guò)人工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)其生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)其生長(zhǎng)，照明系統(tǒng)缺乏從智能控制方考慮，人員不時(shí)待在大棚查看等，導(dǎo)致整個(gè)農(nóng)業(yè)大棚植物生長(zhǎng)不穩(wěn)定、效率不高受自然環(huán)境影響仍較大且勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)大棚植物生長(zhǎng)的智能型光伏照明系統(tǒng)，所述智能型光伏照明系統(tǒng)包括:
[0006]蓄電池組，用于儲(chǔ)存并提供所需電能；
[0007]太陽(yáng)能電池組件，用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；
[0008]MPPT(Maximum Power Point Tracking太陽(yáng)能控制器，簡(jiǎn)稱MPPT)模塊，與所述太陽(yáng)能電池組件連接，以用于轉(zhuǎn)換輸出最大功率電能；
[0009]充放電控制單元，分別與所述MPPT模塊、所述蓄電池組連接，以用于對(duì)所述蓄電池組的充電和放電進(jìn)行控制；
[0010]監(jiān)控采集單元，用以采集當(dāng)前所處環(huán)境的圖像信息，并形成一采集信號(hào)輸出；
[0011]后臺(tái)管理監(jiān)控系統(tǒng)，與所述監(jiān)控采集單元連接，用以接收所述采集信號(hào)，并根據(jù)所述采集信號(hào)生成控制指令以實(shí)現(xiàn)后臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控；
[0012]集中控制器，與所述后臺(tái)管理監(jiān)控系統(tǒng)連接，以接收并根據(jù)所述控制指令輸出與所述控制指令相匹配的控制信號(hào)；
[0013]調(diào)光模塊單元，分別與所述集中控制器和所述充放電控制單元連接，以接收并根據(jù)所述控制信號(hào)生成LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0014]LED燈板，安裝于所述大棚內(nèi)，與所述調(diào)光模塊單元連接，以接收并于所述LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制下發(fā)出與所述LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)相匹配的波長(zhǎng)與強(qiáng)度的光線；
[0015]其中，所述充放電控制單元分別與所述集中控制器和所述調(diào)光模塊單元連接，以用于接收所述集中控制器發(fā)出的所述控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)為所述調(diào)光模塊單元生成所述LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供電能。
[0016]上述的智能型光伏照明系統(tǒng)，其中，所述智能型光伏照明系統(tǒng)中:
[0017]所述LED燈板包括數(shù)個(gè)LED燈板單元，且每個(gè)所述LED燈板單元包括紅光LED燈排、藍(lán)光LED燈排、綠光LED燈排、白光LED燈排。
[0018]上述的智能型光伏照明系統(tǒng)，其中，所述智能型光伏照明系統(tǒng)中:
[0019]所述紅光LED燈排發(fā)出光的波長(zhǎng)在620nm-625nm之間；
[0020]所述藍(lán)光LED燈排發(fā)出光的波長(zhǎng)在465nm-470nm之間；
[0021 ] 所述綠光LED燈排發(fā)出光的波長(zhǎng)在520nm-525nm之間；
[0022]所述白光LED燈排發(fā)出光的波長(zhǎng)在450nm-460nm之間。
[0023]上述的智能型光伏照明系統(tǒng)，其中，所述智能型光伏照明系統(tǒng)還包括:
[0024]調(diào)距控制單元，與所述集中控制器連接，以用于接收所述集中控制器的所述控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)控制所述紅光LED燈排、藍(lán)光LED燈排、綠光LED燈排和白光LED燈排的空間位置。
[0025]上述的智能型光伏照明系統(tǒng)，其中，所述智能型光伏照明系統(tǒng)還包括:
[0026]專用充電插口，與所述集中控制器連接，以用于接收所述集中控制器的所述控制信號(hào)為外部設(shè)備提供電源。
[0027]上述的智能型光伏照明系統(tǒng)，其中，所述專用充電插口提供48V以內(nèi)的直流電與220V交流電。
[0028]上述的智能型光伏照明系統(tǒng)，其中，所述智能型光伏照明系統(tǒng)還包括:
[0029]通訊轉(zhuǎn)接單元，與所述后臺(tái)管理監(jiān)控系統(tǒng)連接，以用于為述后臺(tái)管理監(jiān)控系統(tǒng)提供所需監(jiān)控參數(shù)。
[°03°]上述的智能型光伏照明系統(tǒng)，其中，所述通訊轉(zhuǎn)接單元的通訊協(xié)議為R485或WIFI。
[0031]—種智能型光伏照明系統(tǒng)控制方法，應(yīng)用于上述的智能型光伏照明系統(tǒng)，所述控制方法包括:
[0032]太陽(yáng)能電池組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；
[0033]MPPT模塊接收所述電能并轉(zhuǎn)換，以用于轉(zhuǎn)換輸出最大功率電能；
[0034]充放電控制單元接收所述最大功率電能并存儲(chǔ)于蓄電池中；
[0035]監(jiān)控采集單元采集當(dāng)前所處環(huán)境的圖像信息，并形成一采集信號(hào)輸出；
[0036]后臺(tái)管理監(jiān)控系統(tǒng)接收所述采集信號(hào)，并生成控制指令以實(shí)現(xiàn)后臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控；
[0037]集中控制器接收并根據(jù)所述控制指令輸出與所述控制指令相匹配的控制信號(hào)；
[0038]所述充放電控制單元接收并根據(jù)所述控制信號(hào)控制所述蓄電池組放出輸出電能；
[0039]調(diào)光模塊單元接收并根據(jù)所述控制信號(hào)和所述輸出電能生成LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0040]LED燈板接收并于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制下發(fā)出與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)相匹配的波長(zhǎng)與強(qiáng)度的光線。
[0041]上述的智能型光伏照明系統(tǒng)控制方法，其中，所述智能型光伏照明系統(tǒng)控制方法還包括:
[0042]所述集中控制器向所述調(diào)距控制單元發(fā)出控制信號(hào)；
[0043]所述調(diào)距控制單元根據(jù)所述控制信號(hào)控制所述LED燈排的空間位置。
[0044]綜上所述，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)大棚的智能型光伏照明系統(tǒng)及其控制方法，利用太陽(yáng)能產(chǎn)生電源，形成具有可改變光源波長(zhǎng)特征的智能型照明系統(tǒng)，以滿足不同農(nóng)作物所需的不同光照時(shí)間、波長(zhǎng)的要求，同時(shí)還可以利用該光源波長(zhǎng)的可變特性誘殺害蟲以保證農(nóng)作物的健康。
【附圖說(shuō)明】
[0045]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中智能型光伏照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中LED燈板控制部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體的實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0048]實(shí)施例一
[0049]如圖1所示，本實(shí)施例提出了一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)大棚的智能型光伏照明系統(tǒng)，后臺(tái)管理監(jiān)控系統(tǒng)I與集中控制器相連接2，以實(shí)現(xiàn)后臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控;集中控制器2與通訊轉(zhuǎn)接單元3相連接，用于對(duì)充放電控制單元6、調(diào)光模塊單元8、調(diào)距控制單元9、監(jiān)控采集單元11、專用充電插口 12進(jìn)行控制；通訊轉(zhuǎn)接單元3(通訊協(xié)議可以為RS485、WIFI或其他有效協(xié)議)與集中控制器2、充放電控制單元6、調(diào)光模塊單元8、調(diào)距控制單元9、監(jiān)控采集單元11、專用充電插口 12相連接，用于實(shí)現(xiàn)集中控制器2、充放電控制單元6、調(diào)光模塊單元8、調(diào)距控制單元9、監(jiān)控采集單元11、專用充電插口 12之間的通訊;監(jiān)控采集單元11用以采集當(dāng)前所處環(huán)境的圖像信息，并形成一采集信號(hào)，通過(guò)通訊轉(zhuǎn)接單元3輸出給后臺(tái)管理監(jiān)控系統(tǒng)I;后臺(tái)管理監(jiān)控系統(tǒng)I接收監(jiān)控采集單元11發(fā)出的采集信號(hào)，并根據(jù)采集信號(hào)生成控制指令以實(shí)現(xiàn)后臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控;太陽(yáng)能電池組件4與MPPT模塊5相連接，用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能;MPPT模塊5分別與太陽(yáng)能電池組件4和充放電控制單元6相連接，不斷追蹤最大功率點(diǎn)，用于獲得最大功率電能;充放電控制單元6分別與蓄電池組7、調(diào)光模塊單元8、調(diào)距控制單元9、監(jiān)控采集單元11、專用充電插口 12相連接，用于控制蓄電池組7為集中控制器2、通訊轉(zhuǎn)