[发明专利]一种基于多光源的光伏农业日累积光照的调控系统及调控方法

权利要求书

1.一种基于多光源的光伏农业日累积光照的调控系统，其特征在于，包括：

中层补光组件，设在农作物上方，包括补灯板，补灯板上设有多个LED灯，LED灯为可调节光通量密度的红光灯或可调节光通量密度的全光谱灯；

上层吸光组件，设在中层补光组件上方，包括匀光散光板和设置在匀光散光板旁的太阳能电池板；

控制组件，包括设在农作物和补灯板之间的日光积分测量仪、光强检测模块、蓄电池和控制器，所述日光积分测量仪、蓄电池、补灯板、光强检测模块均和控制器电性连接；

其中，当一天光照开始时，匀光散光板将一部分太阳光直射到其下方的农作物，另一部分均匀分散给太阳能电池板下方的农作物，太阳能电池板发电后输送到蓄电池储存，日光积分测量仪测量实时监测农作物的接收DLI，在太阳光强度小时，根据农作物最佳DLI和接收DLI的差值获取补光DLI，将补光DLI转换为光照周期和光照度，通过控制器调节光照周期和光照度大小对农作物进行补光。

2.根据权利要求1所述的基于多光源的光伏农业日累积光照的调控系统，其特征在于：

多个LED灯呈等差矩形阵列，多个所述红光灯和多个所述全光谱灯相间设置且呈相对于所述补灯板呈中心对称的方式排布。

3.根据权利要求1所述的基于多光源的光伏农业日累积光照的调控系统，其特征在于：

控制器再根据发来的PWM信号，通过改变电流的大小，来控制红光灯和全光谱灯的光照度。

4.根据权利要求1所述的基于多光源的光伏农业日累积光照的调控系统，其特征在于：

根据农作物的种类获取该农作物所需红蓝光的光量子通量密度到光照度间的换算系数，再根据该农作物的补光DLI，结合适应农作物该生长周期总的光量子通量密度和最佳红蓝光配比，获取所需单个红光灯中的光量子通量密度和单个全光谱灯中总的光量子通量密度，结合换算系数，反推红蓝光的光照度，调节红光灯和全光谱灯的占空比。

5.根据权利要求4所述的基于多光源的光伏农业日累积光照的调控系统，其特征在于：

获取该农作物红蓝光的光量子通量密度到光照度间的换算系数，具体方法如下：

单位时间内单位波长间隔的光子通过物体表面的摩尔数为光谱光合光子通量为v(λ)，v(λ)和光谱辐射通量P_e(λ)的关系如公式(1-1)所示：

P_e(λ)＝v(λ)n_Ahc/λ      (1-1)

其中，n_A为阿伏伽德罗常数，h为普朗克常数，c为光速，λ为波长；

光合光子通量PPF公式(1-2)表示：

由公式(1-1)和(1-2)，PPF可以表示为：

光量子通量密度PPFD表示光合光子在单位时间内通过单位面积的摩尔数，E_e(λ)为光谱辐照度，由公式(1-4)表示：

物体在单位面积内接收到的光通量称为光照度E_v，表达式如下：

其中，K_m＝683lm·W^-1，为人眼视见函数的最大值；

由公式(1-4)、(1-5)得到农作物的光量子通量密度PPFD与光照度E_v的转换系数K₀，公式表达式如公式(1-6)所示：