[發明專利]能源獨立型氫能發電系統一體型智能農場

在審

• 申請號: 202110893133.6
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN115705030A
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 權純杓
• 申請（專利權）人: 科瓦特奎夫有限責任公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;C02F9/00;C25B1/04;G01D21/02;H01M8/04;H01M8/22
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周銳;祝春曉

1.一種智能農場管理系統，其特征在于，包括：

能源獨立型氫能發電部，對取水后得到的用水進行凈水處理并通過水電解生成清潔氫，利用所生成的清潔氫并通過燃料電池生成并儲存能源；以及

栽培環境控制部，通過從能源獨立型氫能發電部接收用于驅動多個傳感器及攝像頭的能源來控制栽培農作物所需環境。

2.根據權利要求1所述的智能農場管理系統，其特征在于，能源獨立型氫能發電部包括：

取水及高級凈水部，將取水后得到的用水儲存在儲水箱，通過去除沉淀物來進行凈水處理；

太陽能水電解部，經過凈水處理的用水向其流入，利用由太陽能集熱板產生的能源并通過水電解生成氫，在對所生成的氫進行純化后儲存；以及

能源生產和儲存部，所儲存的氫向其注入，利用由太陽能集熱板產生的能源并通過燃料電池生成能源，將所生成的能源儲存在能源儲存裝置，所儲存的能源還用于向太陽能水電解部供電。

3.根據權利要求1所述的智能農場管理系統，其特征在于，栽培環境控制部通過包括溫濕度傳感器、土壤信息傳感器、培養液信息傳感器、二氧化碳信息傳感器、灌水控制傳感器在內的多個傳感器和攝像頭監控栽培環境，基于監控到的栽培環境來控制栽培農作物所需的智能農場的環境。

4.根據權利要求2所述的智能農場管理系統，其特征在于，

能源獨立型氫能發電部及栽培環境控制部通過移動終端或網絡進行監控，基于監控結果執行包括用水供給、儲水箱水位調節、用于水電解的電解質濃度調節、栽培環境的溫濕度調節、土壤成分管理、培養液供給和調節、二氧化碳濃度調節及灌水控制在內的遠程機械控制，

將增加能源生產和儲存部的使用壽命，當燃料電池的水電解運行中斷或自身電力產生中斷時，通過外部電力流入來執行遠程電力控制，當燃料電池電源被阻斷時，遠程控制進行水電解，通過阻斷儲氫罐的閥門及電源來防止氫氣泄漏。

5.根據權利要求2所述的智能農場管理系統，其特征在于，

能源生產和儲存部利用由太陽能集熱板產生的能源并通過燃料電池將氫轉化為能源，通過回收剩余氫來使其經過氫純化裝置重新注入到燃料電池，

燃料電池具有由多個燃料電池并聯連接的雙引擎結構，

為了提高能源儲存裝置的使用壽命，具有充放電切換結構，

取水及高級凈水部將經過凈水處理的水作為飲用水供給。

6.一種智能農場管理方法，其特征在于，包括如下的步驟：

通過能源獨立型氫能發電部對取水后得到的用水進行凈水處理并通過水電解生成清潔氫以及利用所生成的清潔氫并通過燃料電池生成并儲存能源；以及

通過栽培環境控制部從能源獨立型氫能發電部接收用于驅動多個傳感器及攝像頭的能源來控制栽培農作物所需環境。

7.根據權利要求6所述的智能農場管理方法，其特征在于，通過能源獨立型氫能發電部對取水后得到的用水進行凈水處理并通過水電解生成清潔氫以及利用所生成的清潔氫并通過燃料電池生成并儲存能源的步驟包括如下的步驟：

通過取水及高級凈水部將取水后得到的用水儲存在儲水箱，通過去除沉淀物來進行凈水處理；

經過凈水處理的用水向太陽能水電解部流入，利用由太陽能集熱板產生的能源并通過水電解生成氫，在對所生成的氫進行純化后儲存；以及

向能源生產和儲存部注入所儲存的氫，利用由太陽能集熱板產生的能源并通過燃料電池生成能源，將所生成的能源儲存在能源儲存裝置。

8.根據權利要求6所述的智能農場管理方法，其特征在于，在通過栽培環境控制部從能源獨立型氫能發電部接收用于驅動多個傳感器及攝像頭的能源來控制栽培農作物所需環境的步驟中，通過包括溫濕度傳感器、土壤信息傳感器、培養液信息傳感器、二氧化碳信息傳感器、灌水控制傳感器在內的多個傳感器和攝像頭監控栽培環境并基于監控到的栽培環境來控制栽培農作物所需的智能農場的環境。