基于光伏发电的农田灌溉与照明装置的制作方法

本实用新型涉及农田灌溉和照明领域，具体涉及一种基于光伏发电的农田灌溉与照明装置。

背景技术：

在种类繁多的农业生产方式中，灌溉农业以其稳产高产的特点，得到越来越多相关从业人员的青睐。灌溉农业主要是通过农业灌溉设施使农作物在水养保持上得到满足，并且通过调节湿度、温度和养分等因素提高土地的生产能力。我国是农业大国，农田分布遍及全国各地，因此对灌溉农业有着更多的需求。

传统农业灌溉的形式多以人力、内燃驱动和电力驱动为主，这些灌溉形式的局限性在实际使用中逐渐暴露。如：人力灌溉效率过低，内燃驱动形式能源消耗过高且污染环境，电力驱动方案需要布置长程电网，投入成本过高等。

太阳能光伏发电的技术具有对环境零污染、成本低廉、设备易于铺设安装等优势，因此将农田灌溉和太阳能光伏发电技术结合具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的实施实例提供了一种基于光伏发电的农田灌溉与照明装置，是为了解决现有农业灌溉方式效率过低、能源消耗过高、对环境存在污染和投入成本过高的问题。

为达上述目的，本实用新型实施实例采用如下技术方案：

提供了一种基于光伏发电的农田灌溉与照明装置，该装置包括支杆(1)、底座(2)、太阳能发电板(3)、转向电机(4)、LED灯泡(5)、喷水孔(6)、控制箱(7)；

控制箱(7)，所述的控制箱(7)内包含MPPT控制器(7-1)、水泵(7-2)、充/放电控制器(7-3)、蓄电池(7-4)，其中，MPPT控制器(7-1)分别与太阳能发电板(3)、转向电机 (4)、LED灯泡(5)、水泵(7-2)和充/放电控制器(7-3)相连，水泵(7-2)出水口一端通过塑料管与喷水孔(6)相连，充/放电控制器(7-3)另一端与蓄电池(7-4)相连；

转向电机(4)位于支杆(1)的上方且转向电机(4)连接太阳能发电板(3)，在支转向电机(4)下方的支杆(1)上依次带有LED灯泡(5)的连接杆、喷水孔(6)、控制箱(7) 和底座(2)。

所述的底座(2)为圆台结构，实际使用中，能够将底座(2)埋在地下。

所述的转向电机(4)为直流电机且能够在水平方向带动太阳能发电板(3)自由旋转。

所述的喷水孔(6)分布在支杆(1)水平方向的一周，要求在喷水孔(6)向外喷水时，支杆(1)周围的农田都能得到灌溉。

所述的控制箱(7)带有箱门，箱门上带锁，且箱门与箱体的连接处带有防水橡胶条。

所述的水泵(7-2)的控制电机为无刷直流电机。

本实用新型提供了一种基于光伏发电的农田灌溉与照明装置，该装置改善了现有农业灌溉方式效率过低、能源消耗过高、对环境存在污染和投入成本过高的问题。

本发明的有益效果是：本实用新型针对当前人力灌溉、内燃驱动灌溉和电力灌溉的不足提出改进方案。从太阳能光伏发电的角度入手，将农田灌溉与其结合，设计并提出了基于太阳能光伏发电的农田灌溉和照明装置。该装置将灌溉系统和照明系统结合，同一装置兼顾灌溉功能和照明功能，集成度高。装置结构简单，占地面积小，便于搬运移动和安装固定，同时制作成本低廉。装置通过太阳能发电，有效改进了传统内燃灌溉污染环境的问题。自带发电系统，因此避免了电力灌溉架设长程电网的问题，节约了安装搭建的成本。装置内集成了蓄电池、MPPT控制器和充/放电控制器，即使在阳光不足的条件下也能保证其正常工作。此外太阳能发电板下装有带动太阳能发电板转动的转向电机，通过MTTP控制器的控制可使太阳能发电板方向实时对准太阳，提高了太阳能发电板的工作效率。照明系统中，所用LDE灯泡具有直流驱动、节能环保、发光效率高的特点。灌溉系统中，所用喷水孔在水平方向环绕支杆，可保证装置周围都能被均匀地喷水灌溉。该基于光伏发电的农田灌溉与照明装置相比传统农田灌溉装置具有灌溉效率高、节能环保、成本低廉、自动化程度高等优点。

附图说明

图1为基于光伏发电的农田灌溉与照明装置；

图2为装置内部件连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1，本实施方式所述的基于光伏发电的农田灌溉与照明装置，它包括它包括支杆(1)、底座(2)、太阳能发电板(3)、转向电机(4)、LED灯泡(5)、喷水孔(6)、控制箱(7)；

转向电机(4)位于支杆(1)的上方且转向电机(4)连接太阳能发电板(3)，在支转向电机(4)下方的支杆(1)上依次带有LED灯泡(5)的连接杆、喷水孔(6)、控制箱(7) 和底座(2)；

如图2，所述的控制箱(7)内包含MPPT控制器(7-1)、水泵(7-2)、充/放电控制器(7-3)、蓄电池(7-4)，其中，MPPT控制器(7-1)分别与太阳能发电板(3)、转向电机(4)、LED 灯泡(5)、水泵(7-2)和充/放电控制器(7-3)相连，水泵(7-2)出水口一端通过塑料管与喷水孔(6)相连，充/放电控制器(7-3)另一端与蓄电池(7-4)相连。

所述的底座(2)为圆台结构，实际使用中，能够将底座(2)埋在地下。

所述的转向电机(4)为直流电机且能够在水平方向带动太阳能发电板(3)自由旋转。

所述的喷水孔(6)分布在支杆(1)水平方向的一周，要求在喷水孔(6)向外喷水时，支杆(1)周围的农田都能得到灌溉。

所述的控制箱(7)带有箱门，箱门上带锁，且箱门与箱体的连接处带有防水橡胶条。

所述的水泵(7-2)的控制电机为无刷直流电机。

在使用时，先将装置固定在农田相应位置也可埋于地下，将水泵的入水孔通过管线和水源连接，喷水孔便可工作向外喷水。此外LED灯泡可根据需要点亮。

工作原理：

基于光伏发电的农田灌溉与照明装置：

工作过程：在阳光充足时，太阳能发电板工作，受MPPT控制器和转向电机的作用，太阳能发电板始终朝向太阳，保证最大工作效率。此时受充/放电控制器作用，蓄电池充电。需要灌溉时，将水泵的入水孔通过管线和水源连接，喷水孔便可向外喷水对农田进行灌溉。若在阴天或阳光不足的情况下，受充/放电控制器作用，蓄电池向外放电，可继续维持装置的正常运行。装置集成了LED灯泡的照明系统，在晚上可根据需要开启该照明系统，此时蓄电池向外放电，LED灯泡即可点亮。