一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统的制作方法

本发明涉及植物生长辅助照明相关技术领域，具体为一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统。

背景技术：

随着人们生活水平的提高和现代农业技术的发展，人们对农作物的需求越来越高，用通常的种植方法，一些有药用价值的植物或者经济作物的生长周期比较长，季节性要求高，所以市场对于一些对农作物有辅助生长的技术有迫切的需求。

现有辅助照明系统大部分采用市电有线供电，不经济、环保，且一些采用太阳能供电，在日照调节不足的环境中易发生能源不够，无法给植物生长提供长期、稳定的能量，且现有辅助照明系统普遍没有智能化节能管理，不能根据植物生长需要智能调节，需要进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，以解决上述背景技术中提到的现有辅助照明系统大部分采用市电有线供电，不经济、环保，且一些采用太阳能供电，在日照调节不足的环境中易发生能源不够，无法给植物生长提供长期、稳定的能量，且现有辅助照明系统普遍没有智能化节能管理，不能根据植物生长需要智能调节的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，包括发电模块、电池组系统和控制器，所述发电模块由风力发电设备和太阳能发电设备组成，所述风力发电设备连接有风力发电限速控制模块，所述风力发电限速控制模块连接有风力发电整流模块，所述控制器包括电池组充电管理模块、输出模块、通信管理模块及系统监控模块，所述电池组系统为根据助长灯需求功耗匹配相应的蓄电池组或者锂电池组，所述发电模块和电池组系统均与控制器建立有联系。

优选的，所述发电模块可以根据种植面积及助长灯需求功耗选用匹配功率的风力发电设备及太阳能发电设备。

优选的，所述电池组充电管理模块包括风、光电流管理模块和及充电管理模块，所述发电模块与电池组充电管理模块电性连接。

优选的，所述风、光电流管理模块将风力发电机太阳能发电产生的电量收集，经充电管理模块存储到电池组系统中，当电池组系统满容量时，充电管理模块可直接驱动输出。

优选的，所述输出模块包括直流负载输出模块和交流负载输出模块，所述电池组系统与输出模块建立有连接，所述直流负载输出模块可选用不同升压、降压模块，提供4v到108v的直流输出；所述电池组系统通过不同的逆变模块，支持单向、三相交流负载输出，且可根据不同国家标准，输出50hz、60hz和110v、220v、380v电压。

优选的，所述通信管理模块包括zigbee/nb-iot无线模块和rs485/can有线模块，所述通信管理模块通过zigbee/nb-iot无线模块和rs485/can有线模块将多个不间断电源系统组网管理。

优选的，所述系统监控模块包括能源监控模块，所述能源监控模块用于监控电源系统电池的总容量、剩余容量、充电次数和故障状态，且能源监控模块还用于监控系统故障状态、总能耗、周期能耗。

优选的，该电源系统为小功率系统，且功率小于10kw。

本发明提供了一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，具备以下有益效果：

(1)本发明通过利用风、光能源互补技术，适应大部分植物种植地区，增加设备使用的普适性，和能源供应稳定性，并且充分利用风、光新能源，经济环保、降低运营成本，同时系统功率小、建设成本低、能够灵活配置。

(2)本发明通过设置直流负载输出模块和交流负载输出模块，同时具备直流负载驱动和交流负载驱动的能力，即适用新建的直流助长照明设备，也适用于老旧交流助长照明设备改造，便于使用。

(3)本发明通过设置zigbee/nb-iot无线模块和rs485/can有线模块，具有可选择的zigbee/nb-iot无线通信能力和rs485/can有线通信能力，使植物助长照明系统具备智能化管理的功能。

(4)本发明通过设置能源监测模块，可以监测助长系统能源产生及消耗情况，具有负载功率调节功能，便于使用。

附图说明

图1为本发明的系统框架图；

图2为本发明实施例1的每组电源系统框架图；

图3为本发明实施例1的电源系统can总线组网图；

图4为本发明实施例2的电源系统框图；

图5为本发明实施例2的电源系统zigbee组网图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

既有植物生长辅助照明系统

建设地点为美国(110v/60hz),总灯组为1000个，每平方米一个照明灯，功率为100w，总建设面积为1000平方米；每个照明灯使用交流供电，系统需要10组电源系统，每组电源系统10kw，由于电源系统集中，各电源系统之间使用can总线组网；每组电源系统内，辅助照明灯之间使用rs485组网；各能源系框图如图2，整个工程建设框图如图3所示。

实施例2：

新建植物生长辅助照明系统

建设地点为美国，直流108v供电，灯组共1000个，每平方米一个照明灯，功率为100w，总建设面积为1000平方米；系统需要10组电源系统，每组电源系统10kw，由于电源系统集中，各电源系统之间使用zigbee总线组网；每组电源系统内，辅助照明灯之间使用rs485组网；各能源系框图如图4，整个工程建设框图如图5所示。

综上所述，本发明通过利用风、光能源互补技术，适应大部分植物种植地区，增加设备使用的普适性，和能源供应稳定性，并且充分利用风、光新能源，经济环保、降低运营成本；通过设置直流负载输出模块和交流负载输出模块，同时具备直流负载驱动和交流负载驱动的能力，即适用新建的直流助长照明设备，也适用于老旧交流助长照明设备改造，便于使用，通过设置zigbee/nb-iot无线模块和rs485/can有线模块，具有可选择的zigbee/nb-iot无线通信能力和rs485/can有线通信能力，使植物助长照明系统具备智能化管理的功能，本发明系统功率小、建设成本低、能够灵活配置，便于推广和使用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，包括发电模块、电池组系统和控制器，其特征在于：所述发电模块由风力发电设备和太阳能发电设备组成，所述风力发电设备连接有风力发电限速控制模块，所述风力发电限速控制模块连接有风力发电整流模块，所述控制器包括电池组充电管理模块、输出模块、通信管理模块及系统监控模块，所述电池组系统为根据助长灯需求功耗匹配相应的蓄电池组或者锂电池组，所述发电模块和电池组系统均与控制器建立有联系。

2.根据权利要求1所述的一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，其特征在于：所述发电模块可以根据种植面积及助长灯需求功耗选用匹配功率的风力发电设备及太阳能发电设备。

3.根据权利要求1所述的一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，其特征在于：所述电池组充电管理模块包括风、光电流管理模块和及充电管理模块，所述发电模块与电池组充电管理模块电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，其特征在于：所述风、光电流管理模块将风力发电机太阳能发电产生的电量收集，经充电管理模块存储到电池组系统中，当电池组系统满容量时，充电管理模块可直接驱动输出。

5.根据权利要求1所述的一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，其特征在于：所述输出模块包括直流负载输出模块和交流负载输出模块，所述电池组系统与输出模块建立有连接，所述直流负载输出模块可选用不同升压、降压模块，提供4v到108v的直流输出；所述电池组系统通过不同的逆变模块，支持单向、三相交流负载输出，且可根据不同国家标准，输出50hz、60hz和110v、220v、380v电压。

6.根据权利要求1所述的一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，其特征在于：所述通信管理模块包括zigbee/nb-iot无线模块和rs485/can有线模块，所述通信管理模块通过zigbee/nb-iot无线模块和rs485/can有线模块将多个不间断电源系统组网管理。

7.根据权利要求1所述的一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，其特征在于：所述系统监控模块包括能源监控模块，所述能源监控模块用于监控电源系统电池的总容量、剩余容量、充电次数和故障状态，且能源监控模块还用于监控系统故障状态、总能耗、周期能耗。

8.根据权利要求1所述的一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，其特征在于：该电源系统为小功率系统，且功率小于10kw。

技术总结
本实用新型公开了一种用于植物生长辅助照明设备的不间断电源系统，包括发电模块、电池组系统和控制器，所述发电模块由风力发电设备和太阳能发电设备组成，所述风力发电设备连接有风力发电限速控制模块，所述风力发电限速控制模块连接有风力发电整流模块，所述控制器包括电池组充电管理模块、输出模块、通信管理模块及系统监控模块。本实用新型通过利用风、光能源互补技术，适应大部分植物种植地区，增加设备使用的普适性能源供应稳定性，并且充分利用风、光新能源，经济环保，通过设置直流负载输出模块和交流负载输出模块，同时具备直流负载驱动和交流负载驱动的能力，即适用新建的直流助长照明设备，也适用于老旧交流助长照明设备改造。

技术研发人员：李萌;李纯;李琦;刘畅;翁继伟
受保护的技术使用者：深圳市帅航户外照明科技股份有限公司
技术研发日：2019.09.18
技术公布日：2020.05.26