植物工厂直流供电系统的制作方法

1.本发明涉及光伏发电技术领域，具体地，涉及一种植物工厂直流供电系统。


背景技术：

2.植物工厂是一种在密闭空间内对植物生产所需要的光照、温度、湿度、营养液等因素进行智能控制的高效农业种植系统，该系统受自然环境条件影响小、无病虫害、产量高等优势。相关技术中，植物工厂主要依靠电网进行供电，能源成本较高，并且相关技术中的植物工厂需要的供电设备成本较高且电能的利用率较低。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明的实施例提出一种成本较低，电能利用率较高的植物工厂直流供电系统。
5.根据本发明的实施例的植物工厂直流供电系统，包括：集装箱，所述集装箱内适于种植植物；光伏组件，所述光伏组件设于所述集装箱上，所述光伏组件用于收集光能以向所述集装箱内供电；控制组件，所述控制组件包括dc-dc控制模块，所述dc-dc控制模块与所述光伏组件相连，所述dc-dc控制模块用于将所述光伏组件提供的电压进行变换；储能组件，所述储能组件通过所述dc-dc控制模块与所述光伏组件相连，所述储能组件用于收集所述光伏组件的电能；照明组件，所述照明组件设于所述集装箱内且与所述光伏组件和所述储能组件相连，所述光伏组件和所述储能组件可以分别向所述照明组件供电。
6.根据本发明的实施例的植物工厂直流供电系统，可以通过dc-dc控制模块对光伏组件所产生的电能进行直流转直流的电压变换，从而减少了电能转换设备的使用，减低了制造成本，并且储能组件还可以对光伏组件产生的过剩的电能进行储存，以备阴天或者夜晚时照明组件的正常使用，保证了植物工厂的正常运转，提高了电能的利用率。
7.在一些实施例中，所述控制组件还包括种植控制器，所述种植控制器与所述照明组件和所述dc-dc控制模块相连，所述种植控制器可以根据植物生长的时间控制所述照明组件的开启或关闭。
8.在一些实施例中，所述控制组件还包括二氧化碳传感器和二氧化碳电磁阀，所述二氧化碳传感器和所述二氧化碳电磁阀与所述种植控制器相连，所述二氧化碳传感器可以检测所述集装箱内的二氧化碳的浓度以控制所述二氧化碳电磁阀的开启或关闭。
9.在一些实施例中，所述控制组件还包括营养液控制器，所述营养液控制器与所述dc-dc控制模块相连，所述营养液控制器可以根据植物生长的情况控制所述集装箱内的营养液的流量。
10.在一些实施例中，所述控制组件还包括营养液传感器和营养液输送泵，所述营养液传感器和所述营养液输送泵与所述营养液控制器相连，所述营养液传感器可以根据植物的生长情况开启或关闭所述营养液输送泵。
11.在一些实施例中，所述控制组件还包括环境控制器，所述环境控制器与所述dc-dc控制模块相连，所述环境控制器可以根据植物生长的情况控制所述集装箱内的温度和湿度。
12.在一些实施例中，所述控制组件还包括空调、加热器和温湿度传感器，所述空调、所述加热器和所述温湿度传感器均与所述环境控制器相连，所述温湿度传感器用于根据所述集装箱内的温度和湿度控制所述空调和所述加热器的开启或关闭。
13.在一些实施例中，所述照明组件为led灯组。
附图说明
14.图1是本发明实施例的植物工厂直流供电系统的示意图。
15.附图标记：
16.100、光伏组件；
17.200、储能组件；
18.300、控制组件；301、dc-dc控制模块；302、种植控制器；303、二氧化碳传感器；304、二氧化碳电磁阀；305、营养液控制器；306、营养液传感器；307、营养液蠕动泵；308、营养液泵；309、环境控制器；310、空调；311、加热器；312、温湿度传感器；
19.400、照明组件。
具体实施方式
20.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
21.下面参考附图描述根据本发明实施例的植物工厂直流供电系统。
22.如图1所示，根据本发明实施例的植物工厂直流供电系统，包括：集装箱、光伏组件100、控制组件300、储能组件200和照明组件400。集装箱内适于种植植物，光伏组件100设于集装箱上，光伏组件100用于收集光能以向所述集装箱内供电。控制组件300包括dc-dc控制模块301，可以理解的是，dc-dc控制模块301即dc-dc转换器，dc-dc控制模块301可以将一个直流电压转换成另一个直流电压。
23.dc-dc控制模块301与光伏组件100相连，dc-dc控制模块301用于将光伏组件100提供的电压进行变换，储能组件200通过dc-dc控制模块301与光伏组件100相连，储能组件200用于收集光伏组件100的电能。照明组件400设于集装箱内且与光伏组件100和储能组件200相连，光伏组件100和储能组件200可以分别向照明组件400供电，例如，照明组件400可以为led灯组。
24.根据本发明的实施例的植物工厂直流供电系统，可以通过dc-dc控制模块301对光伏组件100所产生的电能进行直流转直流的电压变换，从而减少了电能转换设备的使用，减低了制造成本，并且储能组件200还可以对光伏组件100产生的过剩的电能进行储存，以备阴天或者夜晚时照明组件400的正常使用，保证了植物工厂的正常运转，提高了电能的利用率。
25.例如，光伏组件100包括光伏面板和汇流箱，光伏面板设于集装箱的顶部或者侧壁，光伏面板通过组串的方式连接至汇流箱内，在光照条件下光伏面板发出的汇流箱汇集
后通过dc-dc控制模块301进行电压变换和稳压后输送至储能组件200内。dc-dc控制模块301可以对光伏组件100发电进行控制，以使光伏组件100及储能组件200共同为直流负载进行供电，并根据光伏发电功率、负载功率与储能组件200的储电量等条件对储能组件200进行充放电控制。
26.可以理解的是，光伏电池组件在太阳光照射条件下产生直流电，经过dc-dc控制模块301变换后为植物工厂进行供电或对储能组件200进行充电。控制组件300可以实时检测负载功率，当光伏组件100发电功率低于负载功率时，光伏组件100和储能组件200进行联合供电，当光伏组件100发电功率大于负载功率时，检测储能组件200的电量，电量不足时通过光伏组件100进行电量补充，当储能组件200充满时，控制组件300可以控制光伏组件100发电功率与负载功率进行合理匹配。
27.可选地，储能组件200为蓄电池，蓄电池对光伏组件100所产电能进行储存，在光照不足或者连续阴雨天气的情况下对植物工厂进行供能，在光伏组件100的发电功率大于负载功率的情况下进行电能储存，从而可以保证植物工厂直流供电系统的供需平衡。
28.在一些实施例中，如图1所示，控制组件300还包括种植控制器302，种植控制器302与照明组件400和dc-dc控制模块301相连，种植控制器302可以通过dc-dc控制模块301流出的直流电对照明组件400进行控制。种植控制器302可以根据植物生长的时间控制照明组件400的开启或关闭，从而可以提高植物工厂内植物生长的效率，提高产量。
29.具体地，如图1所示，控制组件300还包括二氧化碳传感器303和二氧化碳电磁阀304，二氧化碳传感器303和二氧化碳电磁阀304与种植控制器302相连，可以理解的是，种植控制器302通过直流电控制二氧化碳传感器303和二氧化碳电磁阀304。其中，二氧化碳传感器303可以检测集装箱内的二氧化碳的浓度以控制二氧化碳电磁阀304的开启或关闭，例如，当二氧化碳传感器303检测到集装箱内的二氧化碳的含量较低时，二氧化碳传感器303将信号传输给种植控制器302，种植控制器302可以控制二氧化碳电磁阀304开启，进而对集装箱内的二氧化碳进行补气，从而提高了集装箱内植物生长的效率。
30.在一些实施例中，如图1所示，控制组件300还包括营养液控制器305，营养液控制器305与dc-dc控制模块301相连，营养液控制器305可以根据植物生长的情况控制集装箱内的营养液的流量。具体地，控制组件300还包括营养液传感器306和营养液输送泵，营养液传感器306和营养液输送泵与营养液控制器305相连。营养液控制器305可以通过dc-dc控制模块301流出的直流电对营养液蠕动泵307和营养液泵308进行控制。营养液传感器306可以根据植物的生长情况开启或关闭营养液输送泵，例如，营养液输送泵包括营养液蠕动泵307和营养液泵308。可以理解的是，营养液控制器305通过营养液浓度传感器实时检测营养液浓度，当营养液浓度低于设定值时，开启营养液蠕动泵307进行营养液补给；并根据营养液箱内的液位高度控制营养液泵308进行补水，以补充植物生长过程中的消耗。其中，营养液控制器305、营养液浓度传感器、营养液蠕动泵307和营养液泵308等设备均采用直流供电。
31.在一些实施例中，如图1所示，控制组件300还包括环境控制器309，环境控制器309与dc-dc控制模块301相连，环境控制器309可以根据植物生长的情况控制集装箱内的温度和湿度。控制组件300还包括空调310、加热器311和温湿度传感器312，空调310、加热器311和温湿度传感器312均与环境控制器309相连，温湿度传感器312用于根据集装箱内的温度和湿度控制空调310和加热器311的开启或关闭。可以理解的是，环境控制器309通过dc-dc
控制模块301流出的直流电空调310、加热器311和温湿度传感器312进行控制。
32.在一些实施例中，如图1所示，环境控制器309通过温湿度传感器312检测集装箱内的温度和湿度，当温度低于设定值时，启动加热器311对集装箱进行升温，当温度过高，启动空调310对集装箱进行降温，当湿度较高的时候，也可以利用空调310对集装箱进行除湿，从而保证集装箱内的植物可以正常生长，提高产量。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
38.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。