[发明专利]一种基于风光互补技术的植物培养机

说明书

技术领域

本发明涉及一种新能源领域和一种植物种植领域，特别涉及一种风光互补技术、微网技术及一种植物培养机。

背景技术

随着人们环境保护意识的不断增强，物质文化水平的不断提高，近年来各国家已将新能源的开发利用摆在了重要的战略位置。我国拥有丰富的风力资源且光照条件充足，得益于科研人员的不懈努力，风力发电机和太阳能电池板已经得到了广阔的开发利用空间。微网作为新能源方向的一个崭新的分支，不仅能充分发挥风力发电和光伏发电的互补属性，更能整合其他的电力资源利用方式，在自然资源无法完全供给负载使用时，其能够从电网主网获得电量，确保负载的平稳安全运行。

作为室内设计和环境保护的重要组成部分，室内绿植是一种主要的净化室内空气的途径。随着生活水平的不断提高，人们种植绿植的种类也在不断增加，所种植的植物不但可以吸收空气中的有害气体，同时也起到了调节室内温度、湿度、释放氧气、调节户主心情、营造良好室内环境的作用。

目前常见的植物种植方式多为一次性成型的塑料盆或石制缸，这些植物培养器具通常在被放置在一固定位置、自然条件单一的环境中，且容易因为某些因素而缺少水分、阳光等必要的生长条件，这些都为户主打理植物带来麻烦。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种基于风光互补技术的植物培养机，从新能源的角度出发，结合小区现有的新能源装置，从自然中获得光照、湿度等数据，实现植物培养机内各必要参数的实时调节。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于风光互补技术的植物培养机，包括电力产生环节、电能变换环节、信息转换环节、植物培养环节，所述各环节协调工作，并最终通过种植箱实现功能。

本发明的进一步改进在于：包括垂直轴风力发电机、太阳能电池板、三相整流器、DC／DC变换器、DC/AC逆变器、蓄电池、蓄水池、MPPT控制器、并网接口控制装置、湿度计、窗户以及种植箱，由MPPT控制器连接垂直轴风力发电机和太阳能电池板，同时该控制器还配备了可控制总蓄水池的独立模块；垂直轴风力发电机连接整流器和DC／DC变换器，将转换得到的直流电送至直流母线；太阳能电池板产生的电量直接连接到DC／DC变换器并将产生的电力送至直流母线；直流母线将电力送至蓄电池，将蓄电池无法存储的电力通过DC／AC逆变器送至交流母线，供电网主网试用，同时，MPPT控制器和蓄水池与种植箱相连。

本发明的进一步改进在于：植物培养机的控制策略来源于垂直轴风力发电机和太阳能电池板的最大功率跟踪数据，浇灌水源可来自自然雨水；可通过实时数据控制其内部和窗户侧电动马达的开关、控制种植箱箱体内喷嘴的开关，确保箱体内保持植物种植所需要的湿度、通风量和光照强度。

本发明的进一步改进在于：种植箱包括遮阳板、电动马达、顶板、水箱、市售水入口、雨水入口、喷嘴、第一植物搁置板、第一湿度计、控制器箱、第二植物搁置板、第二湿度计。

本发明的进一步改进在于：种植箱的两侧全开，遮阳板可开，在第一植物搁置板和第二植物搁置板上设置多个通风口。

本发明的进一步改进在于：雨水入口连接屋顶的蓄水池通过使用自然雨水对种植箱内的植物进行浇灌；在自然雨水量不充足时，市售水入口连接市售水对种植箱内的植物进行浇灌。

本发明的进一步改进在于：收集垂直轴风力发电机、太阳能电池板以及第一湿度计、第二湿度计的数据，形成一种比值参数，MPPT控制器再利用这种参数控制窗户、遮阳板、喷嘴的开关，调节种植箱内的湿度、通风量和光照强度。

本发明的进一步改进在于：第一植物搁置板可拆卸。

本发明的进一步改进在于：将各个环节模块化，除了电力产生环节和电能变换环节外，其他环节可以任意变换而不受影响。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、将新能源技术与植物培养技术有机结合起来，特别是引用以风力发电和光伏发电为代表的微网技术，为新能源的综合利用提供了新思路；

2、为智能小区的绿植管理提供了一种新的解决方案和思路，可根据小区所在地的实时天气状况，确定植物所需要的湿度、通风量和光照强度；

3、采用新能源的方式为小区供电，特别是采用风力发电和光伏发电相结合的方式，提高了微网正常运行的可靠性和稳定性，克服单一为电源供电时可能会出现的间歇性问题；

4、合理利用本地降雨，避免了降水资源的直接流失并使其获得了一种简单高效的直接利用途径；