[發(fā)明專利]一種光伏農(nóng)業(yè)自供電系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111221355A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李放
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽邏根農(nóng)業(yè)科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;H02S20/32;H02J7/35
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 金宇平

本發(fā)明提出的一種光伏農(nóng)業(yè)自供電系統(tǒng)，包括：蓄電池組、光伏組件、跟蹤支架、日照預(yù)測模塊、控制模塊、智能種植子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)測子系統(tǒng)。光伏組件通過跟蹤支架安裝在種植區(qū)域上空，光伏組件分別連接蓄電池組、智能種植子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)測子系統(tǒng)，用于供電；蓄電池組還分別連接智能種植子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)測子系統(tǒng)，用于供電。本發(fā)明提出的一種光伏農(nóng)業(yè)自供電系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)日輻照總值與作物生長的輻照需求，實現(xiàn)光伏組件運動模式的每日調(diào)整，保證了每一日農(nóng)作物生長的充足光照，同時還保證了在滿足作物生長光照需求的同時，通過光伏供電對種植區(qū)富裕太陽能的充分利用，并實現(xiàn)種植區(qū)智能種植的自供電。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏農(nóng)業(yè)自供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

生態(tài)農(nóng)業(yè)，是按照生態(tài)學(xué)原理和經(jīng)濟學(xué)原理，運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和現(xiàn)代管理手段，以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗建立起來的，能獲得較高的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的現(xiàn)代化高效農(nóng)業(yè)。它要求把發(fā)展糧食與多種經(jīng)濟作物生產(chǎn)，發(fā)展大田種植與林、牧、副、漁業(yè)，發(fā)展大農(nóng)業(yè)與第二、三產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來，利用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)精華和現(xiàn)代科技成果，通過人工設(shè)計生態(tài)工程、協(xié)調(diào)發(fā)展與環(huán)境之間、資源利用與保護之間的矛盾，形成生態(tài)上與經(jīng)濟上兩個良性循環(huán)，經(jīng)濟、生態(tài)、社會三大效益的統(tǒng)一。

目前，生態(tài)農(nóng)業(yè)的體現(xiàn)之一，便是光伏農(nóng)業(yè)。光伏農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)種植的同時，通過架設(shè)光伏組件，在保證作物生長所需光照的前提下，通過對種植區(qū)富余太陽能的光伏利用，實現(xiàn)作物種植與自然資源的統(tǒng)一，從而實現(xiàn)更大的社會價值和經(jīng)濟價值。

但是，目前的光伏農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，由于對輻照的預(yù)測難度以及對光伏組件的運動模式的設(shè)計難度，很難實現(xiàn)作物充足光照與太陽能最大化利用的統(tǒng)一，從而限制了光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種光伏農(nóng)業(yè)自供電系統(tǒng)。

本發(fā)明提出的一種光伏農(nóng)業(yè)自供電系統(tǒng)，包括：蓄電池組、光伏組件、跟蹤支架、日照預(yù)測模塊、控制模塊、智能種植子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)測子系統(tǒng)；

光伏組件通過跟蹤支架安裝在種植區(qū)域上空，跟蹤支架帶動光伏組件轉(zhuǎn)動以調(diào)整受光面積；

光伏組件分別連接蓄電池組、智能種植子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)測子系統(tǒng)，用于供電；蓄電池組還分別連接智能種植子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)測子系統(tǒng)，用于供電；

日照預(yù)測模塊與數(shù)據(jù)監(jiān)測子系統(tǒng)連接，用于獲取農(nóng)作物生長信息，并用于根據(jù)農(nóng)作物生長信息獲取對應(yīng)的單日太陽輻照值；日照預(yù)測模塊還用于聯(lián)網(wǎng)獲取當(dāng)日天氣信息，并用于根據(jù)當(dāng)日天氣信息和種植區(qū)地理位置獲取當(dāng)日輻照總值；

控制模塊內(nèi)預(yù)設(shè)有多種跟蹤支架運動模式，且每一種運動模式均關(guān)聯(lián)有一個對應(yīng)的有效輻照比例；有效輻照比例，為跟蹤支架在當(dāng)前運動模式下，種植區(qū)農(nóng)作物去除遮擋值后接受到的有效輻照與當(dāng)日輻照總值的比例；

控制模塊與日照預(yù)測模塊連接，控制模塊用于根據(jù)單日太陽輻照值與當(dāng)日輻照總值的比值獲取跟蹤支架當(dāng)日運動模式并發(fā)送給跟蹤支架。

優(yōu)選的，控制模塊用于在單日太陽輻照值大于當(dāng)日輻照總值時，獲取最小的有效輻照比例對應(yīng)的運動模式作為當(dāng)日運動模式；并用于在單日太陽輻照值與當(dāng)日輻照總值的比值大于最大的有效輻照比例時，獲取最大的有效輻照比例對應(yīng)的運動模式作為當(dāng)日運動模式。

優(yōu)選的，以單日太陽輻照值與當(dāng)日輻照總值的比值作為參照值，控制模塊用于在參照值大于最小的有效輻照比例并小于最大的有效輻照比例時，從大于或等于參照值的有效輻照比例中選擇最接近參照值的有效輻照比例對應(yīng)的運動模式作為當(dāng)日運動模式。

優(yōu)選的，光伏組件包括光伏板和光伏逆變器，光伏板通過光伏逆變器分別連接蓄電池組、智能種植子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)測子系統(tǒng)；控制模塊與光伏逆變器連接，用于控制光伏逆變器的供電方向。