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    买重庆时时彩赚钱案例: 一种基于风光互补技术的植物培养机.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610889423.2

    申请日:

    2016.10.12

    公开号:

    CN106613514A

    公开日:

    2017.05.10

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):A01G 9/16申请日:20161012|||公开
    IPC分类号: A01G9/16; A01G9/26 主分类号: A01G9/16
    申请人: 南通大学
    发明人: 吴国庆; 霍伟; 宋晨光; 朱维南; 张旭东; 何大伟; 韩洪松; 谭阳
    地址: 226000 江苏省南通市崇川区啬园路9号
    优先权:
    专利代理机构: 南京正联知识产权代理有限公司 32243 代理人: 钱靓
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610889423.2

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.06|||2017.05.10

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于风光互补技术的植物培养机,包括垂直轴风力发电机、太阳能电池板、三相整流器、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、蓄电池、蓄水池、控制器、并网接口控制装置、湿度计、窗户以及种植箱等零部件。本发明结合小区内的新能源装置,特别是结合风光互补和微网技术控制种植箱内的光照和湿度;种植箱本身也针对植物的喜阳喜阴属性做了特别的设计;充分利用自然雨水资源,对植物进行合理适量灌溉。

    权利要求书

    1.一种基于风光互补技术的植物培养机,其特征在于:包括电力产生环节、电能变换环
    节、信息转换环节、植物培养环节,所述各环节协调工作,并最终通过种植箱实现功能。
    2.根据权利要求1所述的一种基于风光互补技术的植物培养机,其特征在于:包括垂直
    轴风力发电机(13)、太阳能电池板(14)、三相整流器(15)、DC/DC变换器(16)、DC/AC逆变器
    (17)、蓄电池(18)、蓄水池(19)、MPPT控制器(20)、并网接口控制装置、湿度计、窗户(21)以
    及种植箱(22),由MPPT控制器连接垂直轴风力发电机和太阳能电池板,同时该控制器还配
    备了可控制蓄水池的独立???;垂直轴风力发电机连接整流器和DC/DC变换器,将转换得到
    的直流电送至直流母线(23);太阳能电池板产生的电量直接连接到DC/DC变换器并将产生
    的电力送至直流母线;直流母线将电力送至蓄电池,将蓄电池无法存储的电力通过DC/AC逆
    变器送至交流母线(24),供电网主网试用,同时,MPPT控制器和蓄水池与种植箱相连。
    3.根据权利要求2所述的一种基于风光互补技术的植物培养机,其特征在于:所述植物
    培养机的控制策略来源于垂直轴风力发电机和太阳能电池板的最大功率跟踪数据,浇灌水
    源可来自自然雨水;可通过实时数据控制其内部和窗户侧电动马达的开关、控制种植箱箱
    体内喷嘴的开关,确保箱体内保持植物种植所需要的湿度、通风量和光照强度。
    4.根据权利要求3所述的一种基于风光互补技术的植物培养机,其特征在于:所述种植
    箱包括遮阳板(1)、电动马达(2)、顶板(3)、水箱(4)、市售水入口(5)、雨水入口(6)、喷嘴
    (7)、第一植物搁置板(8)、第一湿度计(9)、控制器箱(10)、第二植物搁置板(11)、第二湿度
    计(12)。
    5.根据权利要求4所述的一种基于风光互补技术的植物培养机,其特征在于:所述种植
    箱的两侧全开,所述遮阳板(1)可开,在所述第一植物搁置板(8)和所述第二植物搁置板
    (11)上设置多个通风口。
    6.根据权利要求5所述的一种基于风光互补技术的植物培养机,其特征在于:所述雨水
    入口(6)连接屋顶的蓄水池通过使用自然雨水对种植箱内的植物进行浇灌;在自然雨水量
    不充足时,所述市售水入口(5)连接市售水对种植箱内的植物进行浇灌。
    7.根据权利要求6所述的一种基于风光互补技术的植物培养机,其特征在于:收集垂直
    轴风力发电机、太阳能电池板以及第一湿度计(9)、第二湿度计(12)的数据,形成一种比值
    参数,MPPT控制器再利用这种参数控制窗户、遮阳板(1)、喷嘴(7)的开关,调节种植箱内的
    湿度、通风量和光照强度。
    8.如权利要求7所述的一种基于风光互补技术的植物培养机,其特征在于:所述第一植
    物搁置板(8)可拆卸。
    9.如权利要求1所述的一种基于风光互补技术的植物培养机,其特征在于:将各个环节
    ??榛?,除了电力产生环节和电能变换环节外,其他环节可以任意变换而不受影响。

    说明书

    一种基于风光互补技术的植物培养机

    技术领域

    本发明涉及一种新能源领域和一种植物种植领域,特别涉及一种风光互补技术、
    微网技术及一种植物培养机。

    背景技术

    随着人们环境?;ひ馐兜牟欢显銮?,物质文化水平的不断提高,近年来各国家已
    将新能源的开发利用摆在了重要的战略位置。我国拥有丰富的风力资源且光照条件充足,
    得益于科研人员的不懈努力,风力发电机和太阳能电池板已经得到了广阔的开发利用空
    间。微网作为新能源方向的一个崭新的分支,不仅能充分发挥风力发电和光伏发电的互补
    属性,更能整合其他的电力资源利用方式,在自然资源无法完全供给负载使用时,其能够从
    电网主网获得电量,确保负载的平稳安全运行。

    作为室内设计和环境?;さ闹匾槌刹糠?,室内绿植是一种主要的净化室内空气
    的途径。随着生活水平的不断提高,人们种植绿植的种类也在不断增加,所种植的植物不但
    可以吸收空气中的有害气体,同时也起到了调节室内温度、湿度、释放氧气、调节户主心情、
    营造良好室内环境的作用。

    目前常见的植物种植方式多为一次性成型的塑料盆或石制缸,这些植物培养器具
    通常在被放置在一固定位置、自然条件单一的环境中,且容易因为某些因素而缺少水分、阳
    光等必要的生长条件,这些都为户主打理植物带来麻烦。

    发明内容

    本发明的目的是为了克服以上的不足,提供一种基于风光互补技术的植物培养
    机,从新能源的角度出发,结合小区现有的新能源装置,从自然中获得光照、湿度等数据,实
    现植物培养机内各必要参数的实时调节。

    本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种基于风光互补技术的植物培养机,
    包括电力产生环节、电能变换环节、信息转换环节、植物培养环节,所述各环节协调工作,并
    最终通过种植箱实现功能。

    本发明的进一步改进在于:包括垂直轴风力发电机、太阳能电池板、三相整流器、
    DC/DC变换器、DC/AC逆变器、蓄电池、蓄水池、MPPT控制器、并网接口控制装置、湿度计、窗户
    以及种植箱,由MPPT控制器连接垂直轴风力发电机和太阳能电池板,同时该控制器还配备
    了可控制总蓄水池的独立???;垂直轴风力发电机连接整流器和DC/DC变换器,将转换得到
    的直流电送至直流母线;太阳能电池板产生的电量直接连接到DC/DC变换器并将产生的电
    力送至直流母线;直流母线将电力送至蓄电池,将蓄电池无法存储的电力通过DC/AC逆变器
    送至交流母线,供电网主网试用,同时,MPPT控制器和蓄水池与种植箱相连。

    本发明的进一步改进在于:植物培养机的控制策略来源于垂直轴风力发电机和太
    阳能电池板的最大功率跟踪数据,浇灌水源可来自自然雨水;可通过实时数据控制其内部
    和窗户侧电动马达的开关、控制种植箱箱体内喷嘴的开关,确保箱体内保持植物种植所需
    要的湿度、通风量和光照强度。

    本发明的进一步改进在于:种植箱包括遮阳板、电动马达、顶板、水箱、市售水入
    口、雨水入口、喷嘴、第一植物搁置板、第一湿度计、控制器箱、第二植物搁置板、第二湿度
    计。

    本发明的进一步改进在于:种植箱的两侧全开,遮阳板可开,在第一植物搁置板和
    第二植物搁置板上设置多个通风口。

    本发明的进一步改进在于:雨水入口连接屋顶的蓄水池通过使用自然雨水对种植
    箱内的植物进行浇灌;在自然雨水量不充足时,市售水入口连接市售水对种植箱内的植物
    进行浇灌。

    本发明的进一步改进在于:收集垂直轴风力发电机、太阳能电池板以及第一湿度
    计、第二湿度计的数据,形成一种比值参数,MPPT控制器再利用这种参数控制窗户、遮阳板、
    喷嘴的开关,调节种植箱内的湿度、通风量和光照强度。

    本发明的进一步改进在于:第一植物搁置板可拆卸。

    本发明的进一步改进在于:将各个环节??榛?,除了电力产生环节和电能变换环
    节外,其他环节可以任意变换而不受影响。

    本发明与现有技术相比具有以下优点:

    1、将新能源技术与植物培养技术有机结合起来,特别是引用以风力发电和光伏发电为
    代表的微网技术,为新能源的综合利用提供了新思路;

    2、为智能小区的绿植管理提供了一种新的解决方案和思路,可根据小区所在地的实时
    天气状况,确定植物所需要的湿度、通风量和光照强度;

    3、采用新能源的方式为小区供电,特别是采用风力发电和光伏发电相结合的方式,提
    高了微网正常运行的可靠性和稳定性,克服单一为电源供电时可能会出现的间歇性问题;

    4、合理利用本地降雨,避免了降水资源的直接流失并使其获得了一种简单高效的直接
    利用途径;

    5、为分散型室内植物的维护管理提供了一种新思路,并且该方案可根据当地具体情况
    进行个性化的优化。

    附图说明:

    图1是本发明的??橥?;

    图2为本发明种植箱的结构示意图:

    图3为图2的后视图;

    图中标号:1-遮阳板;2-电动马达;3-顶板;4-水箱;5-市售水入口;6-雨水入口;
    7-喷嘴;8-植物搁置板;9-湿度计;10-控制器箱;11-植物搁置板;12-湿度计、13-垂
    直轴风力发电机、14-太阳能电池板、15-三相整流器、16- DC/DC变换器、17- DC/AC逆变器、
    18-蓄电池、19-蓄水池、20-MPPT控制器、21-窗户、22-种植箱。

    具体实施方式:

    为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技
    术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部
    的实施例。在本发明的一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它实施方
    式中示出的元素和特征相结合。应当注意,为了清楚的目的,说明中省略了与本发明无关
    的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述?;诒痉⒚髦械氖凳├?,本领域
    普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保
    护的范围。

    如图1至图3示出了本发明一种基于风光互补技术的植物培养机的一种实施方式,
    从宏观上看可以认为由电力产生环节、电能变换环节、信息转换环节、植物培养环节所构
    成;从微观上看,该系统可认为由垂直轴风力发电机、太阳能电池板、三相整流器、DC/DC变
    换器、DC/AC逆变器、蓄电池、蓄水池、控制器、并网接口控制装置、湿度计、窗户以及种植箱
    等零部件所构成。

    本发明采用基于风光互补技术的微网系统作为能量的供给单元:利用小区内能够
    收集到的风能和太阳能作为微网内垂直轴风力发电机和太阳能电池板的能量来源。对于智
    能小区来说,一般为了节约用电面积和发电质量可靠,常常选用屋顶作为可分布式电源的
    施工、发电现场。在垂直轴风力发电机和太阳能电池板处均利用MPPT控制器作为一种最大
    功率跟踪的装置,且将采集到的数据进行保留,作为一种本地天气数据的重要依据。与此同
    时,对于垂直轴风力发电机,需经过整流器和DC/DC变换器将能量送至直流母线;对于太阳
    能电池板则直接通过DC/DC变换器送至直流母线;之后再将电量存至蓄电池,多余的部分则
    使用DC/AC逆变器,将直流电转化成为交流电。

    本发明采用智能蓄水池作为种植箱的水源主要供给方式:包括总蓄水池和机器附
    带水箱。总蓄水池储存雨水,在机器附带水箱处于缺水状态时将水送入,如总蓄水池水未满
    则保持蓄水状态,水满后则将多余的水排入下水管道;机器水箱则在箱内湿度较低时将水
    从喷嘴中排出。

    本发明采用DSP2812作为微网MPPT控制器,采用STM32作为种植箱的内置控制器:
    MPPT控制器用于跟踪垂直轴风力发电机和太阳能电池板的最大功率,与此同时根据两者的
    最大功率分析该时刻的天气情况;种植箱内置控制器连接湿度计、喷嘴和电动马达,通过由
    MPPT控制器和湿度计传回的信号分析得出遮阳板、水龙头和窗户的开关情况。MPPT控制器
    还配备水箱控制???、电压电流采集???、PWM驱动??榈?。

    本发明设计了一种风力发电机和太阳能电池板的最大功率参数。风力发电和光伏
    发电具有极强的互补性:通常情况下,当光伏发电功率处于较大值时风力发电功率较??;而
    当风力发电功率处于较大值时往往光伏发电功率较小。因此,可以通过这两者的关系实现
    实时天气的大致预测,从而获得一个理想的植物环境值。由此可以参考植物的理想生长环
    境,确定种植箱内的湿度、通风量和光照强度。

    本发明充分考虑到了随着季节的更替可能导致的风力资源、光能资源以及降水量
    不足的情况。在具体操作时还应充分考虑了解到本地区的的月平均温度、阳光辐射角度、风
    机安装高度的平均风力等信息,通过连接电网主网和建筑内市售水源,确保种植箱的正常
    工作和运行。

    通过风力发电机和太阳能电池板的最大功率数据可以获得一个二维数据。一般认
    为,当风力发电机处于大功率状态、太阳能电池板也处于大功率状态时,可以认为室外处于
    大风有阳光的环境,此时可关闭窗户,打开遮阳板;当风力发电机处于大功率状态而太阳能
    电池板处于小功率状态时,可以认为室外为阴雨天气,此时可关闭窗户,调整遮阳板角度到
    合适位置;当风力发电机处于小功率状态、太阳能电池板处于大功率状态时,可认为室外处
    于有阳光、微风的环境,此时可打开窗户,打开遮阳板;当太阳能电池板和风力发电机均处
    于小功率状态时,此时可打开窗户,调整遮阳板到合适位置。

    种植箱内置控制器还控制水箱和喷嘴。结合水箱中的水位状况和湿度计的显示状
    况,并考虑各植物的喜水性适度放水。

    本方案还涉及并网接口。在基于风光互补的微网系统不能实现能量供给时可以通
    过电网主网为其输送电力,但此时MPPT控制器仍然为植物培养机种植箱内控制器提供必要
    的数据信号。

    最后应说明的是:虽然以上已经详细说明了本发明及其优点,但是应当理解在不
    超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和
    变换。而且,本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实
    施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解,根据本发明可以使用执
    行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来
    要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此,所附的权利要求旨在在它们的范围内包
    括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

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    一种 基于 风光 互补 技术 植物 培养
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