本申请提供一种基于太阳能发电的水利灌溉装置，所述装置包括：将太阳能转换为电能的太阳能发电装置、用于存储电能的储能单元、用于将直流电转换为交流电的逆变器、用于给灌溉装置提供水压的水泵、用于采集目标土地湿度的土壤湿度传感器和用于控制所述灌溉装置工作状态的主控单元。本申请提供的太阳能发电的水利灌溉装置采用太阳能发电为水利灌溉提供动力，本装置可根据湿度传感器的输出值自动判定是否开启或关闭灌溉，实现节水灌溉，自动化程度高，节约了大量的人力，绿色环保。绿色环保。绿色环保。
【技术实现步骤摘要】
基于太阳能发电的水利灌溉装置
[0001]本专利技术涉及水利灌溉
，尤其涉及一种基于太阳能发电的水利灌溉装置。
技术介绍
[0002]我国是一个农业大国，人口多、耕地少、水资源紧缺、水旱灾害频繁，特殊的气候、地理等自然条件以及社会条件决定了中国农业必须走灌溉农业的发展道路。我国具备灌溉条件的耕地有8.38亿亩，实际可确保灌溉的有7.5亿亩，还有0.88亿亩的耕地不能确保灌溉或无法灌溉。耕地不能确保灌溉或无法灌溉的原因主要由于缺水或缺电造成的。虽然我国建成了世界上最大的电网，供电也基本满足了生产生活的需要，但是，对于一些距离人民生活区相对远的地方，且一年也用不了几次电的地方，电网是覆盖不到的，这样就造成了一部分耕地处于有水无电的无法灌溉的尴尬境地。虽然部分地区采用拉电线、柴油发电机发电等方式给水泵供电，从居民区拉电线至偏远地区，其费用高，操作复杂且不安全因素高；柴油发电机发电不仅费工费时、成本较高，更是污染严重。
[0003]因此，亟需一种新的解决有水无电灌溉的问题的装置。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种基于太阳能发电的水利灌溉装置，其特征在于：包括：将太阳能转换为电能的太阳能发电装置、用于存储电能的储能单元、用于将直流电转换为交流电的逆变器、用于给灌溉装置提供水压的水泵、用于采集目标土地湿度的土壤湿度传感器和用于控制所述灌溉装置工作状态的主控单元；
[0005]所述太阳能发电装置的输出端与主控单元电连接，所述主控单元与储能单元电连接，主控单元的输出端经逆变器与水泵的电源端连接，所述土壤湿度传感器的输出端与所述控制单元的输入端连接；
[0006]所述控制单元包括用于控制对外供电的供电控制单元和储能控制单元，其中，所述供电控制单元包括光耦G1、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R6、比较器U1、三极管Q1、三极管Q5、三极管Q7、二极管D1和稳压二极管ZD1；
[0007]光耦G1的发光二极管的阳极与土壤湿度传感器的输出端连接，光耦G1的发光二极管的阴极接地，光耦G1的三级管的集电极与电源端连接，光耦G1的三极管的发射极经电阻R1接地，比较器U1的反相端与光耦G1的三极管的发射极和电阻R1的公共连接点连接，比较器U1的同相端与基准电压连接，比较器U1的输出端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与太阳能发电装置的输出端连接，三极管Q1的发射极与稳压二极管ZD1的阴极连接，稳压二极管ZD1的阳极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与逆变器的输入端连接，电阻R5的一端与稳压二极管ZD1的阳极与二极管D1的阳极的公共连接点连接，电阻R5的另一端经电阻R6接地，三极管Q7的集电极与储能单元的输出端连接，三极管Q7的基极与电阻R2的另一端连接，三极管Q5的基极与电阻R5和电阻R6的公共连接点连接，三极管Q5的发射极与三极管Q7的发射极连接，三极管Q5的集电极与逆
变器的输入端连接。
[0008]进一步，所述储能控制单元包括电阻R3、电阻R4、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4，电阻R3的一端与太阳能发电装置的输出端和三极管Q1的集电极的公共连接点连接，电阻R3的另一端与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的集电极与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极经电阻R4与太阳能发电装置的输出端和三极管Q1的集电极的公共连接点连接，三极管Q2的发射极与储能单元的电源端连接，三极管Q3的基极与电阻R2的另一端连接，三极管Q4的发射极与电阻R2和三极管Q3的基极的公共连接点连接，三极管Q4的集电极接地，三极管Q4的基极与电阻R5和电阻R6的公共连接点连接。
[0009]进一步，所述三极管Q1和Q7为NPN型三极管，三极管Q5为PNP型三极管。
[0010]进一步，所述三极管Q2和Q3均为NPN型三极管，所述三极管Q4为PNP型三极管。
[0011]进一步，所述主控单元还包括二极管D2，二极管D2的阳极与三极管Q4的集电极和电阻R2的公共连接点连接，二极管D2的阴极与三极管Q3的基极连接。
[0012]进一步，所述装置还包括稳压单元，所述稳压单元的输入端与太阳能发电装置的输出端连接，所述稳压单元的输出端与所述主控单元电连接。
[0013]进一步，所述稳压单元包括电容C1、电阻R7、电阻R8、电阻R9、MOS管Q6和可控精密稳压源TL431，电容C1的一端与太阳能发电装置的输出端连接，电容C1的另一端接地，MOS管Q6的漏极与太阳能发电装置的输出端连接，MOS管Q6的源极为稳压单元的输出端，电阻R7的一端与电容C1和MOS管Q6的漏极的公共连接点连接，电阻R7的另一端与MOS管Q6的栅极连接，可控精密稳压源TL431的阴极与MOS管Q6的栅极连接，可控精密稳压源TL431的阳极接地，电阻R8的一端与MOS管Q6的源极连接，电阻R8的另一端经电阻R9接地，可控精密稳压源TL431的参考端与电阻R8和电阻R9的公共连接点连接。
[0014]进一步，所述土壤湿度传感器的数量大于等于1，所述土壤湿度传感器设置于待灌溉的土地内。
[0015]本专利技术的有益技术效果：本申请提供的太阳能发电的水利灌溉装置采用太阳能发电为水利灌溉提供动力，本装置可根据湿度传感器的输出值自动判定是否开启或关闭灌溉，实现节水灌溉，自动化程度高，节约了大量的人力，绿色环保。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：
[0017]图1为本申请的结构框图。
[0018]图2为本申请的湿度采集电路原理图。
[0019]图3为本申请的控制电路原理图。
[0020]图4为本申请的稳压电路原理图。
具体实施方式
[0021]以下结合说明书附图对本专利技术做出进一步的说明：
[0022]本专利技术提供一种基于太阳能发电的水利灌溉装置，其特征在于：如图1所示，所述装置包括：将太阳能转换为电能的太阳能发电装置、用于存储电能的储能单元、用于将直流电转换为交流电的逆变器、用于给灌溉装置提供水压的水泵、用于采集目标土地湿度的土
壤湿度传感器和用于控制所述灌溉装置工作状态的主控单元；在本实施例中，所述土壤湿度传感器将土壤湿度转换为电压输出，即土壤湿度越大，输出的电压越大，反之，土壤越干燥，输出的电压越小，本领域技术人员可根据实际需要选购合适的土壤湿度传感器。在本实施例中，水泵通过喷水管道连接至待灌溉土地。所述太阳能发电装置包括太阳能电池板。在本实施例中，储能单元和逆变器均选用现有产品，在此不再赘述。
[0023]所述太阳能发电装置的输出端与主控单元电连接，所述主控单元与储能单元电连接，主控单元的输出端经逆变器与水泵的电源端连接，所述土壤湿度传感器的输出端与所述控制单元的输入端连接；
[0024]本申请提供的太阳能发电的水利灌溉装置采用太阳能发电为水利灌溉提供动力，本装置可根据湿度传感器的输出值自动判定是否开启或关闭灌溉，实现节水灌溉，自动化程度高，节本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能发电的水利灌溉装置，其特征在于：包括：将太阳能转换为电能的太阳能发电装置、用于存储电能的储能单元、用于将直流电转换为交流电的逆变器、用于给灌溉装置提供水压的水泵、用于采集目标土地湿度的土壤湿度传感器和用于控制所述灌溉装置工作状态的主控单元；所述太阳能发电装置的输出端与主控单元电连接，所述主控单元与储能单元电连接，主控单元的输出端经逆变器与水泵的电源端连接，所述土壤湿度传感器的输出端与所述控制单元的输入端连接；所述控制单元包括用于控制对外供电的供电控制单元和储能控制单元，其中，所述供电控制单元包括光耦G1、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R6、比较器U1、三极管Q1、三极管Q5、三极管Q7、二极管D1和稳压二极管ZD1；光耦G1的发光二极管的阳极与土壤湿度传感器的输出端连接，光耦G1的发光二极管的阴极接地，光耦G1的三级管的集电极与电源端连接，光耦G1的三极管的发射极经电阻R1接地，比较器U1的反相端与光耦G1的三极管的发射极和电阻R1的公共连接点连接，比较器U1的同相端与基准电压连接，比较器U1的输出端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与太阳能发电装置的输出端连接，三极管Q1的发射极与稳压二极管ZD1的阴极连接，稳压二极管ZD1的阳极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与逆变器的输入端连接，电阻R5的一端与稳压二极管ZD1的阳极与二极管D1的阳极的公共连接点连接，电阻R5的另一端经电阻R6接地，三极管Q7的集电极与储能单元的输出端连接，三极管Q7的基极与电阻R2的另一端连接，三极管Q5的基极与电阻R5和电阻R6的公共连接点连接，三极管Q5的发射极与三极管Q7的发射极连接，三极管Q5的集电极与逆变器的输入端连接。2.根据权利要求1所述基于太阳能发电的水利灌溉装置，其特征在于：所述储能控制单元包括电阻R3、电阻R4、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4，电阻R3的一端与太阳能发电装置的输出端和三极管Q1的集电极的公共连接点连接，电阻R3的另一端与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的集电极与三极管Q...
【专利技术属性】
技术研发人员：周玉琴，石品良，石佳，柳乐文，胡艳欣，吴涛，杨丽，
申请(专利权)人：湖北省水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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