[實用新型]智能光伏發(fā)電提水灌溉系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821197091.2
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN208768639U
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任偉娜;文鵬;文怡涵芮
• 申請（專利權(quán)）人: 山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院（山東勞動技師學(xué)院）
• 主分類號: A01G25/00
• 分類號: A01G25/00;A01G25/02;A01G25/16;H02J7/35;H02M1/32;G05B19/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本實用新型公開了智能光伏發(fā)電提水灌溉裝置，包括光伏板、儲水裝置及控制器，所述儲水裝置的兩端分別設(shè)置有電磁閥，所述控制器連接至光伏板及電磁閥；所述控制器采集光伏板發(fā)出的電能將其電能進行儲存給控制器供電，所述控制器根據(jù)田間濕度判斷是否需要灌溉，當需要時控制器控制相應(yīng)的電磁閥打開，利用所述儲水裝置進行灌溉。采用光伏發(fā)電，解決了無電網(wǎng)地區(qū)的灌溉難題。設(shè)置了高位水箱，利用水箱的高位勢能擴大了澆灌范圍，省卻了電動機澆灌。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及智能控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于模糊控制的智能光伏發(fā)電提水灌溉裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

在我國偏遠地區(qū)以及山區(qū)丘陵地區(qū)，因城市電網(wǎng)無法覆蓋，農(nóng)田無法灌溉，農(nóng)作物只能依靠自然降雨，產(chǎn)量很低。而在這些地區(qū)，有儲量豐富的光伏資源，采用離網(wǎng)光伏發(fā)電，可以很好的解決當?shù)鼐用窆喔葐栴}。對提高農(nóng)作物產(chǎn)量有很大的促進作用。

在現(xiàn)有光伏發(fā)電提水灌溉中，主要存在的問題：

1、現(xiàn)有的灌溉系統(tǒng)體積較大，不適合居民的使用。

2、現(xiàn)有的灌溉系統(tǒng)不夠智能化，控制系統(tǒng)精度不能滿足需求。

實用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了智能光伏發(fā)電提水灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)對于提高光伏利用效率、節(jié)約用水、延長機組壽命有著良好的推廣價值。

智能光伏發(fā)電提水灌溉系統(tǒng)，包括光伏板、儲水裝置及控制器，所述儲水裝置的兩端分別設(shè)置有電磁閥，所述控制器連接至光伏板及電磁閥；

所述控制器采集光伏板發(fā)出的電能，所述控制器選用功率偏差、功率-電壓的斜率作為輸入，基于功率偏差、功率-電壓的斜率建立模糊規(guī)則庫，實現(xiàn)對光伏板最大功率的追蹤，將其電能進行儲存給控制器供電，所述控制器根據(jù)田間濕度判斷是否需要灌溉，當需要時控制器控制相應(yīng)的電磁閥打開，利用所述儲水裝置進行灌溉。

進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述儲水裝置及光伏板均設(shè)置在高出水平面一定距離的位置，所述儲水裝置的進水端設(shè)置有進水電磁閥，所述進水電磁閥通過管路連接至電動機，所述電動機與水泵相連，所述水泵設(shè)置在集水設(shè)備中，所述儲水裝置的出水端設(shè)置有出水電磁閥，所述出水電磁閥直接連接至用于灌溉農(nóng)田的管路。

進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述集水設(shè)備為集水坑或水井。

進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述儲水裝置內(nèi)設(shè)有液位傳感器，液位傳感器連接至控制器，當液位低于設(shè)定值時，控制器自動開啟水泵，同時打開進水電磁閥，將集水設(shè)備內(nèi)的水提到儲水裝置。

進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，在田間設(shè)有土壤濕度傳感器，土壤濕度傳感器將采集的數(shù)據(jù)傳輸至控制器，所述控制器根據(jù)采集的數(shù)據(jù)與根據(jù)植物生長需求設(shè)定濕度閾值相比較，當土壤濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)低于植物生長需求設(shè)定濕度閾值時，則農(nóng)作物需要澆灌，控制器自動打開出水電磁閥，把儲水裝置內(nèi)的水澆灌到農(nóng)田。

進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述液位傳感器是由液位檢測點金屬探頭H1、H2、H3以及三極管Q7、Q8、Q9、比較器IC3、電阻組成的比較電路構(gòu)成的；

所述儲水裝置內(nèi)設(shè)置3個液位檢測點，在液位檢測點分別布置金屬探頭，液位檢測點金屬探頭H1對應(yīng)的是是低水位，液位檢測點金屬探頭H2對應(yīng)的是中檔水位，液位檢測點金屬探頭H3對應(yīng)的是超高報警水位，金屬探頭分別通過導(dǎo)線與比較電路連接，通過比較高低兩種電平識別出高低水位。

進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述控制器通過電磁閥驅(qū)動電路與電磁閥相連，所述電磁閥驅(qū)動電路包括與控制器相連的光耦隔離單元，所述光耦隔離單元依次與開關(guān)單元、限流單元及續(xù)流單元相連，所述限流單元用于限制電流防止過電流擊穿開關(guān)單元。