一种光伏农业自供电系统技术方案

本发明专利技术提出的一种光伏农业自供电系统，包括：蓄电池组、光伏组件、跟踪支架、日照预测模块、控制模块、智能种植子系统和数据监测子系统。光伏组件通过跟踪支架安装在种植区域上空，光伏组件分别连接蓄电池组、智能种植子系统和数据监测子系统，用于供电；蓄电池组还分别连接智能种植子系统和数据监测子系统，用于供电。本发明专利技术提出的一种光伏农业自供电系统，根据当日辐照总值与作物生长的辐照需求，实现光伏组件运动模式的每日调整，保证了每一日农作物生长的充足光照，同时还保证了在满足作物生长光照需求的同时，通过光伏供电对种植区富裕太阳能的充分利用，并实现种植区智能种植的自供电。

A photovoltaic agricultural self power supply system

【技术实现步骤摘要】
一种光伏农业自供电系统
本专利技术涉及光伏农业
，尤其涉及一种光伏农业自供电系统。
技术介绍
生态农业，是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化高效农业。它要求把发展粮食与多种经济作物生产，发展大田种植与林、牧、副、渔业，发展大农业与第二、三产业结合起来，利用传统农业精华和现代科技成果，通过人工设计生态工程、协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个良性循环，经济、生态、社会三大效益的统一。目前，生态农业的体现之一，便是光伏农业。光伏农业在农业种植的同时，通过架设光伏组件，在保证作物生长所需光照的前提下，通过对种植区富余太阳能的光伏利用，实现作物种植与自然资源的统一，从而实现更大的社会价值和经济价值。但是，目前的光伏农业领域中，由于对辐照的预测难度以及对光伏组件的运动模式的设计难度，很难实现作物充足光照与太阳能最大化利用的统一，从而限制了光伏农业的发展。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种光伏农业自供电系统。本专利技术提出的一种光伏农业自供电系统，包括：蓄电池组、光伏组件、跟踪支架、日照预测模块、控制模块、智能种植子系统和数据监测子系统；光伏组件通过跟踪支架安装在种植区域上空，跟踪支架带动光伏组件转动以调整受光面积；光伏组件分别连接蓄电池组、智能种植子系统和数据监测子系统，用于供电；蓄电池组还分别连接智能种植子系统和数据监测子系统，用于供电；日照预测模块与数据监测子系统连接，用于获取农作物生长信息，并用于根据农作物生长信息获取对应的单日太阳辐照值；日照预测模块还用于联网获取当日天气信息，并用于根据当日天气信息和种植区地理位置获取当日辐照总值；控制模块内预设有多种跟踪支架运动模式，且每一种运动模式均关联有一个对应的有效辐照比例；有效辐照比例，为跟踪支架在当前运动模式下，种植区农作物去除遮挡值后接受到的有效辐照与当日辐照总值的比例；控制模块与日照预测模块连接，控制模块用于根据单日太阳辐照值与当日辐照总值的比值获取跟踪支架当日运动模式并发送给跟踪支架。优选的，控制模块用于在单日太阳辐照值大于当日辐照总值时，获取最小的有效辐照比例对应的运动模式作为当日运动模式；并用于在单日太阳辐照值与当日辐照总值的比值大于最大的有效辐照比例时，获取最大的有效辐照比例对应的运动模式作为当日运动模式。优选的，以单日太阳辐照值与当日辐照总值的比值作为参照值，控制模块用于在参照值大于最小的有效辐照比例并小于最大的有效辐照比例时，从大于或等于参照值的有效辐照比例中选择最接近参照值的有效辐照比例对应的运动模式作为当日运动模式。优选的，光伏组件包括光伏板和光伏逆变器，光伏板通过光伏逆变器分别连接蓄电池组、智能种植子系统和数据监测子系统；控制模块与光伏逆变器连接，用于控制光伏逆变器的供电方向。优选的，蓄电池组包括一个或者多个蓄电池，还包括双向逆变器；蓄电池组通过双向逆变器分别连接光伏逆变器、智能种植子系统和数据监测子系统；控制模块与双向逆变器连接，用于控制双向逆变器的工作状态。优选的，控制模块内设有三种供电状态，第一供电状态下，光伏组件同时向蓄电池组、智能种植子系统和数据监测子系统供电；第二供电状态下，光伏组件和蓄电池组同时向智能种植子系统和数据监测子系统供电；第三供电状态下，蓄电池组向智能种植子系统和数据监测子系统供电；控制模块根据光伏逆变器的运行参数控制光伏逆变器和双向逆变器工作以切换三种供电状态。优选的，蓄电池组中包含两个蓄电池，两个蓄电池分别通过第一继电器和第二继电器连接双向逆变器；控制模块分别连接第一继电器和第二继电器，用于根据双向逆变器的工作状态和蓄电池的剩余电量控制第一继电器和第二继电器工作。优选的，还包括报警模块，控制模块用于在双向逆变器处于充电状态且一个蓄电池充满另一个蓄电池的剩余电量达到预设的充电报警电量时，控制报警模块发送报警信息。优选的，控制模块还用于在双向逆变器处于放电状态且一个蓄电池放空另一个蓄电池的剩余电量达到预设的放电报警电量时，控制报警模块发送报警信息。优选的，充电报警电量为90％，放电报警电量为30％。本专利技术提出的一种光伏农业自供电系统，根据当日辐照总值与作物生长的辐照需求，实现光伏组件运动模式的每日调整，保证了每一日农作物生长的充足光照，同时还保证了在满足作物生长光照需求的同时，通过光伏供电对种植区富裕太阳能的充分利用，并实现种植区智能种植的自供电。本专利技术中，通过光伏组件的光伏电压实现智能种植子系统和数据监测子系统的供电，实现了自动化种植的电能自供给。同时，通过蓄电池的设置，使得光伏组件输出功率大于智能种植子系统和数据监测子系统的耗电功率之和时，可通过蓄电池对光伏组件的剩余电能进行储存，以便在光伏组件供电不足时通过蓄电池对智能种植子系统和数据监测子系统进行补充供电。如此，实现了光伏供电的存储和再利用，有利于保证智能种植子系统和数据监测子系统的供电稳定，同时进一步降低了智能种植子系统和数据监测子系统对外来电压的需求。附图说明图1为本专利技术提出的一种实施例具体实施方式参照图1，本专利技术提出的一种光伏农业自供电系统，包括：蓄电池组、光伏组件、跟踪支架、日照预测模块、控制模块、智能种植子系统和数据监测子系统。智能种植子系统包括灌溉装置、喷药装置等自动化种植设备；数据监测子系统包括温度检测装置、湿度检测装置、光照检测装置等数据采集设备。光伏组件通过跟踪支架安装在种植区域上空，跟踪支架带动光伏组件转动以调整受光面积。具体实施时，跟踪支架可采用单轴跟踪支架或者双轴跟踪支架，以及现有的任一种跟踪支架。光伏组件分别连接蓄电池组、智能种植子系统和数据监测子系统，用于供电。蓄电池组还分别连接智能种植子系统和数据监测子系统，用于供电。如此，本实施方式中，通过光伏组件的光伏电压实现智能种植子系统和数据监测子系统的供电，实现了自动化种植的电能自供给。同时，通过蓄电池的设置，使得光伏组件输出功率大于智能种植子系统和数据监测子系统的耗电功率之和时，可通过蓄电池对光伏组件的剩余电能进行储存，以便在光伏组件供电不足时通过蓄电池对智能种植子系统和数据监测子系统进行补充供电。如此，实现了光伏供电的存储和再利用，有利于保证智能种植子系统和数据监测子系统的供电稳定，同时进一步降低了智能种植子系统和数据监测子系统对外来电压的需求。日照预测模块与数据监测子系统连接，用于获取农作物生长信息，并用于根据农作物生长信息获取对应的单日太阳辐照值。具体的，日照预测模块内部预设有对应不同农作物不同生长时期每日所需的基本太阳辐照量，日照预测模块从数据监测子系统中获取当前区域的农作物重量和生长周期，然后根据农作物重量和生长周期获取其每日所需的基本太阳辐照量作为单日太阳辐照值。日照预测模块还用于联网获取当日天气信息，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏农业自供电系统，其特征在于，包括：蓄电池组、光伏组件、跟踪支架、日照预测模块、控制模块、智能种植子系统和数据监测子系统；/n光伏组件通过跟踪支架安装在种植区域上空，跟踪支架带动光伏组件转动以调整受光面积；/n光伏组件分别连接蓄电池组、智能种植子系统和数据监测子系统，用于供电；蓄电池组还分别连接智能种植子系统和数据监测子系统，用于供电；/n日照预测模块与数据监测子系统连接，用于获取农作物生长信息，并用于根据农作物生长信息获取对应的单日太阳辐照值；日照预测模块还用于联网获取当日天气信息，并用于根据当日天气信息和种植区地理位置获取当日辐照总值；/n控制模块内预设有多种跟踪支架运动模式，且每一种运动模式均关联有一个对应的有效辐照比例；有效辐照比例，为跟踪支架在当前运动模式下，种植区农作物去除遮挡值后接受到的有效辐照与当日辐照总值的比例；/n控制模块与日照预测模块连接，控制模块用于根据单日太阳辐照值与当日辐照总值的比值获取跟踪支架当日运动模式并发送给跟踪支架。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏农业自供电系统，其特征在于，包括：蓄电池组、光伏组件、跟踪支架、日照预测模块、控制模块、智能种植子系统和数据监测子系统；
光伏组件通过跟踪支架安装在种植区域上空，跟踪支架带动光伏组件转动以调整受光面积；
光伏组件分别连接蓄电池组、智能种植子系统和数据监测子系统，用于供电；蓄电池组还分别连接智能种植子系统和数据监测子系统，用于供电；
日照预测模块与数据监测子系统连接，用于获取农作物生长信息，并用于根据农作物生长信息获取对应的单日太阳辐照值；日照预测模块还用于联网获取当日天气信息，并用于根据当日天气信息和种植区地理位置获取当日辐照总值；
控制模块内预设有多种跟踪支架运动模式，且每一种运动模式均关联有一个对应的有效辐照比例；有效辐照比例，为跟踪支架在当前运动模式下，种植区农作物去除遮挡值后接受到的有效辐照与当日辐照总值的比例；
控制模块与日照预测模块连接，控制模块用于根据单日太阳辐照值与当日辐照总值的比值获取跟踪支架当日运动模式并发送给跟踪支架。


2.如权利要求1所述的光伏农业自供电系统，其特征在于，控制模块用于在单日太阳辐照值大于当日辐照总值时，获取最小的有效辐照比例对应的运动模式作为当日运动模式；并用于在单日太阳辐照值与当日辐照总值的比值大于最大的有效辐照比例时，获取最大的有效辐照比例对应的运动模式作为当日运动模式。


3.如权利要求2所述的光伏农业自供电系统，其特征在于，以单日太阳辐照值与当日辐照总值的比值作为参照值，控制模块用于在参照值大于最小的有效辐照比例并小于最大的有效辐照比例时，从大于或等于参照值的有效辐照比例中选择最接近参照值的有效辐照比例对应的运动模式作为当日运动模式。


4.如权利要求1所述的光伏农业自供电系统，其特征在于，光伏组件包括光伏板和光伏逆变器，光伏板通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李放，
申请(专利权)人：安徽逻根农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34