基于风能光能的综合供能大棚的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于风能光能的综合供能大棚，包括：将风能和光能转换为直流电的风电设备和光伏设备、以及通过联动轴开闭的大棚盖，还包括：温度传感器，采集大棚内部温度信息；压力传感器，采集降雨产生的压力值；用于检测直流电质量的检测单元；主控制器；由电加热管加热的水循环系统；启动联动轴的三相电机；照明灯；包含有逻辑控制芯片和由其控制选通的电子开关的辅助板卡；逆变单元将直流电转换成交流电后送入电子开关，检测单元可选择地将直流电送入到辅助板卡，主控制器根据计算大棚内的平均温度，判断是否降雨，然后通过电子开关控制三相电机、电加热管以及照明灯进行选通启动，能综合供能，自动调节室温，提供光照的智能大棚。
【专利说明】基于风能光能的综合供能大棚
【技术领域】
[0001]本实用新型属于农牧业领域，特别设计了一种基于风能光能的综合供能大棚。
【背景技术】
[0002]目前，大多数绿色大棚，自动化程度还比较低，尤其是温度控制方面。然而，温度是北方绿色大棚最主要的影响因素，在天气炎热的时候，棚内温度过高，会对棚内作物伤害严重，温度过低，棚内作物会严重减产。人为控制温度，带有一定的不可靠性，同时也不是很方便。目前，温度的调节机构的能量来自发电厂的标准交流电，铺设线路成本高，资源利用率低，这些问题没有凸显绿色节能环保的概念。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供了一种可利用风能和光能进行供电的一种基于风能光能的综合供能大棚。
[0004]为了达到上述目的，可以使用以下方案:
[0005]本实用新型涉及了一种基于风能光能的综合供能大棚，包括:将风能转换为第一直流电的风电设备、用于将光能转换为第二直流电的光伏设备、以及通过联动轴实现可开闭的大棚盖，其特征在于，还包括:用于采集综合供能大棚内部不同位置温度信息的复数个温度传感器；压力传感器，用于采集降雨产生的综合供能大棚外部的压力值；用于检测第一直流电和第二直流电质量的检测单元；主控制器，接收到温度信息求出综合供能大棚内的平均温度，接收压力值；由电加热管加热的，用于调节综合供能大棚内温度的水循环系统；用于启动联动轴的三相电机；向综合供能大棚提供照明的照明灯；包含有逻辑控制芯片、配套电路及由逻辑控制芯片控制选通的电子开关的辅助板卡，分别与检测单元和主控制器相连，电子开关与电加热管、三相电机以及照明灯相连；以及将从检测单元接收到的第一直流电或第二直流电转换成交流电的逆变单元，并将交流电送入电子开关进行选通，其中，检测单元可选择地将第一直流电和第二直流电通过辅助板卡送入到逆变单元，主控制器根据平均温度和压力值，通过电子开关控制三相电机、电加热管以及照明灯进行选通的启动。
[0006]进一步，还包括:与温度传感器和压力传感器对应设置的射频发射器，用于发送温度信息和压力值，以及
[0007]与主控制器相连的射频接受器，用于从射频发射器接收温度信息和压力值，并发送到主控制器处理。
[0008]进一步，平均温度高于27°C时，主控器控制联动轴将大棚盖打开，平均温度低于24°C时，主控制器控制联动轴将大棚盖关闭。
[0009]进一步，压力值大于I牛，主控器控制联动轴将大棚盖关闭。
[0010]进一步，还包括:蓄电池组，分别与检测单元相连和辅助板卡相连，用于存储第一直流电或第二直流电。[0011]进一步，平均温度低于5°C时，控制器控制电加热管开启对水循环系统加热，从而实现对综合供能大棚内部加热。
[0012]实用新型的作用与效果
[0013]本实用新型的基于风能光能的综合供能大棚内部的不同位置上由于使用了温度传感器，可得到大棚内部不同位置的温度信息，以及在大棚外部使用了压力传感器，可用于直观、清晰的得到大棚内部的温度信息和判断外部是否有降雨。
[0014]另一方面，由于使用了能检测光伏直流电和风能直流电质量的检测单元，可以对光伏直流电和风能直流电的质量进行比较和选择。
[0015]另一方面，由于利用了集成了电子开关和逻辑控制芯片的辅助板卡，可将经过逆变后的光伏直流电或风能直流电有选择的将三相电机、照明灯和电加热管开启，可根据平均温度和判断外部降雨的实际情况控制大棚的供能，能自动调节室内温度、为夜晚摘菜提供光照并且增加光合作用、能在寒冷条件下为作物提供热能的智能大棚，实现调节大棚温度的电机输入电压、给大棚提供照明灯的输入电压、提供热能的电加热管输入信号接通电能变换装置，三种功能由统一控制器合理管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的基于风能光能的综合供能大棚的内部整体结构图；
[0017]图2是本实用新型的基于风能光能的综合供能大棚的系统控制器内部结构图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本实用新型涉及的的优选实施例做了详细阐述，但本实用新型并不仅限于该实施例。为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节。
[0019]图1为本实用新型的基于风能光能的综合供能大棚的内部整体结构图。
[0020]如图1所示，基于风能光能的综合供能大棚100可根据当地的气候条件选择合适的风电设备101与光伏阵列102，风能设备101与光伏阵列102分别将风能和光能转换为第一直流电和第二直流电，以及一个可通过联动轴103实现可开闭的大棚盖。综合供能大棚100还包括:用于采集大棚内部不同位置温度信息的三个温度传感器，分别为温度传感器107a，温度传感器107b和温度传感器107c。压力传感器，用于采集因降雨产生的大棚100外部的压力值。三个温度传感器选用精度不用太高的普通传感器，可以减少成本。此外，还有由电加热管105加热的，用于调节大棚内温度的水循环系统106。用于启动联动轴103的三相电机116，向综合供能大棚100提供照明的照明灯104。
[0021]用于存储第一直流电和第二直流电的蓄电池组108，分别与检测单元113和辅助板卡114相连，蓄电池组108可以埋入地下。
[0022]图2为本实用新型的基于风能光能的综合供能大棚的系统控制器内部结构图。
[0023]如图2所示，风能设备101与光伏阵列102分别将风能和光能转换为第一直流电和第二直流电后，第一直流电和第二直流电进入检测单元113。当综合供能大棚100的所有负载处于不工作的状态时，第一直流电与第二直流电进入蓄电池组108保存；当综合供能大棚100的所有负载工作时，而此时第一直流电，即由风能转换来的直流电的质量更好时，检测单元113将第一直流电送入负载供电，而将第二直流通过辅助板卡114送入蓄电池108保存；当第二直流电，即由光能转换而来的直流电的质量更好时，检测单元113将第二直流电送入负载供电，而将第一直流电通过辅助板卡114送入蓄电池108保存。
[0024]辅助板卡114包含有逻辑控制芯片、配套电路及由逻辑控制芯片控制选通的电子开关1401。电子开关1401又分别与三相电机116、电加热管105以及照明灯104相连。检测单元113将第一直流电或第二直流电通过辅助板卡114送入逆变单元115，逆变单元115将直流电转换成交流电以后进入到电子开关1401进行选通。
[0025]主控制器111与逻辑控制芯片相连，主控制器111通过逻辑控制芯片来控制电子开关1401的选通，从而控制三相电机116、电加热管105以及照明灯104进行选通的启动。
[0026]与三个温度传感器107a、107b以及107c对应设置了三个射频发射器，分别为第一射频发射器109a、第二射频发射器10%以及第三射频发射器109c，此外，还有与压力传感器对应设置的射频发射器，可以把温度信息和压力值通过射频发射器109a，射频发射器10%，射频发射器109c以及射频发射器发给射频接受器，再由射频接受器110将温度信息和压力值可以发给主控器处理器111处理。
[0027]主控制器111接收到温度信息后，求出大棚100内的平均温度。接收压力值，用于判断是否有降雨，当压力值大于I牛时，主控制器111判断有降雨，主控制器111可控制电子开关1401选通三相电机116启动联动轴103将大棚盖关闭；当计算出的大棚100内的平均温度高于27°C时，主控制器111控制联动轴103将大棚盖打开，当平均温度低于24度时，主控制器111控制联动轴103将大棚盖关闭；当计算得到的平均温度低于5°C时，主控制器111判断温度过低，主控制器可控制电子开关1401选通电加热管105开启，对水循环系统106进行加热，从而实现对大棚100内部加热。可以使用一台与主控制器111相连的IXD显示屏112，可用于显示大棚100内平均温度或者大棚100各个位置处的温度。大棚100还设置有与蓄电池组108的接线端子，与三相电机116的接线端子，与加热管105的接线端子以及与照明灯104的接线端子。
[0028]实施例的作用与效果
[0029]本实施例的基于风能光能的综合供能大棚充分利用无线传感技术的方便性，减少线路铺设成本，能量来源于新能源，可以推广无线传感技术与新能源技术的结合，充分展示绿色科技的力量。
[0030]另一方面，本实施例的基于风能光能的综合供能大棚的风电设备与光能设备固定以后，通过两种电能变换单元转换为直流电，可以在辅助板卡的调解下，当前新能源足够时，且负载端不工作时，给蓄电池组充电，当负载端工作时，直接给逆变单元提供能量，当前新能源不足时，负载端的能量由蓄电池组提供；逆变单元输出通过输出回路连接端子与三种负载相连，通过电子开关控制最后与哪个负载相连，当需要控制大棚后盖开关时，与三相电机相连，当温度极为寒冷时，与电加热管相连，当天气连续恶劣，需要额外光合作用或者农民朋友想起早摘菜时，与照明灯相连；电路板通过定位孔固定在相应位置。
[0031]另一方面，因为采用了蓄电池组对经过检测单元后的直流电进行蓄电，使得当光照及风能都不佳的情况下，综合供能大棚可以调用先前存储在蓄电池组的电能对综合供能大棚进行供电，保证综合供能大棚的供能、调节温度以及照明的功用。
[0032]因为照明灯采用家用普通照明灯，IXD显示器可选用黑白显示，传感器可以选用灵敏度低，可以减少成本。
【权利要求】
1.一种基于风能光能的综合供能大棚，包括:将风能转换为第一直流电的风电设备、用于将光能转换为第二直流电的光伏设备、以及通过联动轴实现可开闭的大棚盖，其特征在于，还包括: 用于采集所述综合供能大棚内部不同位置温度信息的复数个温度传感器； 压力传感器，用于采集因降雨产生的所述综合供能大棚外部的压力值； 用于检测所述第一直流电和所述第二直流电质量的检测单元； 主控制器，接收到所述温度信息求出所述综合供能大棚内的平均温度，接收所述压力值； 由电加热管加热的，用于调节所述综合供能大棚内温度的水循环系统； 用于启动联动轴的三相电机； 向所述综合供能大棚提供照明的照明灯； 包含有逻辑控制芯片、配套电路及由所述逻辑控制芯片控制选通的电子开关的辅助板卡，分别与所述检测单元和所述主控制器相连，所述电子开关与所述电加热管、所述三相电机以及所述照明灯相连；以及 将从所述检测单元接收到的第一直流电或第二直流电转换成交流电的逆变单元，并将所述交流电送入所述电子开关进行选通， 其中，所述检测单元可选择地将所述第一直流电和所述第二直流电通过所述辅助板卡送入到所述逆变单元， 所述主控制器根据所述平均温度和所述压力值，通过所述电子开关控制所述三相电机、电加热管以及照明灯进行选通的启动。
2.根据权利要求1所述的基于风能光能的综合供能大棚，其特征在于，还包括: 与所述温度传感器和所述压力传感器对应设置的射频发射器，用于发送所述温度信息和所述压力值，以及 与所述主控制器相连的射频接受器，用于从所述射频发射器接收所述温度信息和所述压力值，并发送到所述主控制器处理。
3.根据权利要求1所述的基于风能光能的综合供能大棚，其特征在于，还 包括: 蓄电池组，分别与所述检测单元相连和所述辅助板卡相连，用于存储所述第一直流电或所述第二直流电。
【文档编号】A01G9/14GK203692076SQ201320787823
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】付永新, 张仁杰, 王鹏 申请人:上海理工大学