[发明专利]基于“互联网+”的光伏农业大棚控制系统

摘要

本发明涉及一种基于“互联网+”的光伏农业大棚系统，由光伏发电子系统、农业自动子化系统、远程智能控制子系统组成。光伏发电子系统通过能量变换将光伏产生的电能输送给农业自动化子系统，并向蓄电池充电，多余的电能卖给电网公司；远程智能控制子系统能够实时地监控光伏发电子系统的信息以及光伏农业大棚内的信息并根据相应的信息做出最优的解决方案；远程智能控制子系统和农业自动化子系统通过网络接入设备进行农业大棚内环境参数信息的调控。本系统将数字信息技术、互联网技术与光伏技术进行跨界融合，具有较高的理论研究及社会实践价值。

主权项

1.一种基于“互联网+”的光伏农业大棚控制系统，包括:光伏发电子系统：由光伏组件、蓄电池、MPPT控制器、逆变/充电双向一体化机以及双向电表组成、所述双向电表用于连接供电电网；所述光伏组件将太阳能转换成电能，并输出给MPPT控制器；MPPT控制器采用最大功率跟踪算法跟踪日照辐射强度，将太阳能最大限度的进行光电转换；MPPT控制器的输出与蓄电池两极并联，将太阳能转换的电能以化学能形式存储；MPPT控制器的输出与蓄电池两极并联后，与逆变/充电双向一体化机的A端相连；逆变/充电双向一体化机的B端与双向电表的A端并联后，与农业自动化子系统的供电线路相连；双向电表的B端与供电电网相连；农业自动化子系统:由农业主控制器、CO2施肥器、灌溉机、LED植物生长灯、卷帘机以及风机组成，农业主控制器、CO2施肥器、灌溉机、LED植物生长灯、卷帘机以及风机的电能由所述光伏发电子系统通过供电线路提供；农业主控制器实时采集农业大棚内CO2浓度、湿度、温度信息，通过无线通信接口传输到服务器和手机客户端，并实时通过无线通信接口接收服务器和手机客户端发来的控制指令，通过控制继电器组对CO2施肥器、灌溉机、LED植物生长灯、卷帘机以及风机进行控制；远程智能控制子系统：由网络接入设备、手机客户端以及服务器组成；网络接入设备通过CAN总线与MPPT控制器、逆变/充电双向一体化机交互信息；网络接入设备通过无线通信接口与服务器、手机客户端交互信息；农业主控制器通过无线通信接口与服务器、手机客户端交互信息；其特征在于：所述逆变/充电双向一体化机工作在光伏发电状态下，输入端为A端，输出端为B端，逆变/充电双向一体化机将MPPT控制器与蓄电池并联输出的直流电逆变为交流电后，给农业自动化子系统供电，多余电能经过双向电表与供电电网并网，售电给电网公司；当太阳光照强度较弱且蓄电池亏电时，逆变/充电双向一体化机工作在充电状态，输入端为B端，输出端为A端，农业自动化子系统由供电电网供电，并且供电电网电能经过逆变/充电双向一体化机将交流电整流成直流电，逆变/充电双向一体化机采用有源功率因素校正算法给蓄电池进行智能电流型充电；逆变/充电双向一体化机的逆变发电与整流充电两种工作状态采取同一个全桥主电路架构；所述网络接入设备通过CAN总线采集MPPT控制器的输出功率信息，间接得到光照强度信息，通过CAN总线采集逆变/充电双向一体化机的发电量信息；网络接入设备将光照强度信息与发电量信息通过无线通信接口传输到服务器和手机客户端；农业主控制器实时采集农业大棚内CO2浓度、湿度以及温度信息，通过无线通信接口传输到服务器和手机客户端；服务器将网络接入设备发来的光照强度信息、发电量信息，和农业主控制器发来的CO2浓度、湿度、温度信息，作为输入量进行最佳农业控制运算，得出控制指令，并通过无线通信接口将指令发送给农业主控制器；农业主控制器通过无线通信接口接收到控制指令后，通过控制继电器组对CO2施肥器、灌溉机、LED植物生长灯、卷帘机、风机进行控制，自动调整农业大棚内的CO2浓度、湿度、光照强度、温度参数，达到农作物最佳生长环境；用户也可以使用手机客户端通过无线通信接口对MPPT控制器、逆变/充电一体化机、农业主控制器进行独立的手动控制。