一種提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，包括用于將光能轉(zhuǎn)化成電能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(1)、輔助推動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的外接電源系統(tǒng)、儲(chǔ)存電能的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(2)、用于補(bǔ)光的補(bǔ)光燈系統(tǒng)(4)和集中控制系統(tǒng)的控制箱(3)，所述的控制箱(3)與所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(1)、外接電源系統(tǒng)、電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(2)和補(bǔ)光燈系統(tǒng)(4)電連接。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是白天太陽(yáng)能電池蓄電，晚上放電，通過(guò)LED發(fā)光，提供照明，實(shí)現(xiàn)光能—電能—光能的轉(zhuǎn)化和循環(huán)。本實(shí)用新型通過(guò)簡(jiǎn)單改進(jìn)后也適用于提高其他被子植物門(mén)水果的品質(zhì)。
【專利說(shuō)明】
一種提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種設(shè)施農(nóng)業(yè)田間補(bǔ)光系統(tǒng)，特別是涉及一種提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光是自養(yǎng)型植物必不可少的生長(zhǎng)條件，不同的光照條件直接影響到植物的生長(zhǎng)狀況。通過(guò)對(duì)果樹(shù)的補(bǔ)光，可以在很大程度上消除天氣對(duì)果品質(zhì)量的影響，或在原有果品質(zhì)量的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高其質(zhì)量，主要包括色澤、單個(gè)重量、甜度等。相比人工光型植物工廠，田間補(bǔ)光的成本較低，能夠在短時(shí)間內(nèi)大面積推廣，成本回收周期短，見(jiàn)效快。經(jīng)過(guò)補(bǔ)光后的果品更加能夠滿足消費(fèi)者的需要，符合市場(chǎng)的需求。田間補(bǔ)光能夠促進(jìn)果樹(shù)的光合作用，增加果樹(shù)內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)積累，同時(shí)能夠通過(guò)光源捕殺趨光性害蟲(chóng)，從而減小果品遭受病蟲(chóng)害的概率。田間補(bǔ)光是設(shè)施農(nóng)業(yè)中的一個(gè)較新領(lǐng)域，在未來(lái)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]相比傳統(tǒng)的芯片性植物補(bǔ)光LED燈，熒光粉激發(fā)型LED燈在降低成本的同時(shí)，還能通過(guò)封裝不同的熒光粉實(shí)現(xiàn)光譜的可控制化，使補(bǔ)光燈發(fā)出的光譜更加適合提高果品品質(zhì)的需要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低、光譜的可控制化使補(bǔ)光燈發(fā)出的光譜更加適合提高果品品質(zhì)的需要的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，包括用于將光能轉(zhuǎn)化成電能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、輔助推動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的外接電源系統(tǒng)、儲(chǔ)存電能的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)、用于補(bǔ)光的補(bǔ)光燈系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的控制箱，所述的控制箱與所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、外接電源系統(tǒng)、電能儲(chǔ)存系統(tǒng)和補(bǔ)光燈系統(tǒng)電連接。
[0006]所述有控制箱中包括交流-直流轉(zhuǎn)換器、光傳感器、定時(shí)開(kāi)關(guān)以及邏輯電路。
[0007]所述的光傳感器安裝于所述的控制箱的側(cè)面的果樹(shù)高度的2/3處，感光方向?yàn)樗椒较颉?br>[0008]連接所述的補(bǔ)光燈系統(tǒng)和所述的控制箱的地下電纜從地下穿過(guò)，所述的補(bǔ)光燈系統(tǒng)的補(bǔ)光燈的仰角變化范圍根據(jù)果樹(shù)的掛果高度設(shè)定以達(dá)到最佳補(bǔ)光效果。
[0009]所述的地下電纜外包覆塑料管道，距離地面15_20cm。
[0010]所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池板、有機(jī)玻璃板、復(fù)合材料支架和360°可旋轉(zhuǎn)連接裝置組成;所述的太陽(yáng)能電池板的表面覆蓋有所述的有機(jī)玻璃板，所述的太陽(yáng)能電池板長(zhǎng)1.25-1.50m，寬0.50-0.75m，安裝高度4_6m，所述的360°可旋轉(zhuǎn)連接裝置根據(jù)不同時(shí)間段的太陽(yáng)高度調(diào)節(jié)所述的太陽(yáng)能電池板的仰角，電能通過(guò)電纜經(jīng)過(guò)中空的鋼材支架輸送至所述的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)。
[0011]所述的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)由無(wú)記憶效應(yīng)的鋰電池或超級(jí)電容器組組成，用于儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池的電能。
[0012]所述的外接電源系統(tǒng)通過(guò)電纜接入所述的控制箱中，所述的電纜有末端加裝有交流-直流轉(zhuǎn)換器，通過(guò)程序化控制，當(dāng)所述的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)中的電能耗盡時(shí)自動(dòng)給所述的補(bǔ)光燈系統(tǒng)接入外電源。
[0013]所述的補(bǔ)光燈系統(tǒng)主要包括發(fā)出不同波長(zhǎng)的熒光粉激發(fā)型LED燈、凸透鏡防水燈罩以及可變仰角的燈座。
[0014]所述的熒光粉激發(fā)型LED燈由基板、設(shè)在所述的基板上的藍(lán)光芯片以及設(shè)在所述的基板和所述的藍(lán)光芯片上的熒光粉組成。
[0015]采用上述技術(shù)方案的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板組成，通過(guò)控制箱中的程序設(shè)置，根據(jù)不同時(shí)間段的太陽(yáng)高度自動(dòng)調(diào)整太陽(yáng)能電池板的仰角和朝向，以達(dá)到太陽(yáng)能的最大效率應(yīng)用，太陽(yáng)能電池通過(guò)從支架中間穿過(guò)的電纜與地面的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)連接。
[0016]電能儲(chǔ)存系統(tǒng)是無(wú)記憶效應(yīng)的鋰電池，也可用超級(jí)電容器組代替，安裝于緊靠太陽(yáng)能電池支架的地面，其作用是儲(chǔ)存太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)傳輸?shù)碾娔懿⑵鋫鬏斨量刂葡?，通過(guò)控制箱中設(shè)定的程序?qū)㈦娔茌斔椭裂a(bǔ)光燈系統(tǒng)。
[0017]控制箱是整個(gè)補(bǔ)光系統(tǒng)的操作控制中心，主要包括交流-直流轉(zhuǎn)換器，光傳感器，定時(shí)開(kāi)關(guān)和邏輯電路。其中，交流-直流轉(zhuǎn)換器用于將外接交流電轉(zhuǎn)換成LED補(bǔ)光燈所需要的直流電；光傳感器安裝于控制箱的側(cè)面，用于感知光照強(qiáng)度，主要用于感知陰天并在陰天運(yùn)行補(bǔ)光系統(tǒng)以減緩天氣對(duì)果樹(shù)光合作用的影響。光傳感器和定時(shí)開(kāi)關(guān)串聯(lián)共同構(gòu)成補(bǔ)光燈的開(kāi)關(guān)，外接電源接入控制箱中，通過(guò)控制箱中的交流-直流轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成直流電后接入邏輯電路，用于電能儲(chǔ)存系統(tǒng)中的電能耗盡后的系統(tǒng)供電。
[0018]補(bǔ)光燈系統(tǒng)主要包括熒光粉激發(fā)型LED燈和燈座，通過(guò)在熒光粉激發(fā)型LED燈光面加裝凸透鏡防水燈罩延長(zhǎng)燈具使用壽命并增大光波的輻射范圍。
[0019]補(bǔ)光燈系統(tǒng)通過(guò)串聯(lián)的定時(shí)開(kāi)關(guān)和光傳感器控制補(bǔ)光燈的運(yùn)行，當(dāng)時(shí)間在9:00-21:00，光照強(qiáng)度彡XXXμmOl.m—2.s—1電路閉合，開(kāi)始補(bǔ)光。
[0020]本實(shí)用新型主要通過(guò)激發(fā)芯片與熒光粉的組合發(fā)出有利于提高青棗果重、含糖量和多糖氧化酶含量的復(fù)色光，促進(jìn)青棗果樹(shù)的光合作用，從而實(shí)現(xiàn)提高青棗果重和甜度的目的。本實(shí)用新型具有節(jié)能、可靠性強(qiáng)、成本較低，使用效果明顯的特點(diǎn)，適用于提高青棗的果重和甜度。
[0021]本實(shí)用新型針對(duì)自然條件下生長(zhǎng)的青棗果重輕，含糖量低等問(wèn)題，通過(guò)補(bǔ)光減小自然光不足對(duì)青棗品質(zhì)的影響，在補(bǔ)光過(guò)程中充分利用自然能源，將白天富足的太陽(yáng)能通過(guò)太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在蓄電池或超級(jí)電容器中，供夜間補(bǔ)光系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。針對(duì)天氣變化導(dǎo)致的光照不足，本實(shí)用新型設(shè)置了光傳感器，可根據(jù)光照強(qiáng)度自動(dòng)控制補(bǔ)光燈的開(kāi)啟。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了光能和電能的轉(zhuǎn)換，將白天富余的光能通過(guò)太陽(yáng)能電池系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存在電能儲(chǔ)存系統(tǒng)中，夜間通過(guò)補(bǔ)光燈系統(tǒng)將白天富余的能量以光能的形式釋放出來(lái)以供青棗生長(zhǎng)的需要。
[0022]綜上所述，本實(shí)用新型是一種成本低、光譜的可控制化使補(bǔ)光燈發(fā)出的光譜更加適合提高果品品質(zhì)的需要的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型的光電光轉(zhuǎn)換流程示意圖。
[0025]圖3是本實(shí)用新型的補(bǔ)光燈系統(tǒng)電路圖。
[0026]圖4是本實(shí)用新型的熒光粉激發(fā)型LED燈構(gòu)造示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]參見(jiàn)圖1、圖2、圖3和圖4，一種提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，包括用于將光能轉(zhuǎn)化成電能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1、輔助推動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的外接電源系統(tǒng)、儲(chǔ)存電能的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)2、用于補(bǔ)光的補(bǔ)光燈系統(tǒng)4和集中控制系統(tǒng)的控制箱3，控制箱3與太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1、外接電源系統(tǒng)、電能儲(chǔ)存系統(tǒng)2和補(bǔ)光燈系統(tǒng)4電連接。
[0029]具體地，所述有控制箱3中包括交流-直流轉(zhuǎn)換器、光傳感器、定時(shí)開(kāi)關(guān)以及邏輯電路。光傳感器安裝于控制箱3的側(cè)面的果樹(shù)高度的2/3處，感光方向?yàn)樗椒较颉?br>[0030]連接補(bǔ)光燈系統(tǒng)4和控制箱3的地下電纜從地下穿過(guò)，補(bǔ)光燈系統(tǒng)4的補(bǔ)光燈的仰角變化范圍根據(jù)果樹(shù)的掛果高度設(shè)定以達(dá)到最佳補(bǔ)光效果。地下電纜外包覆塑料管道，距離地面15_20cm。
[0031]具體地，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)I由太陽(yáng)能電池板、有機(jī)玻璃板、復(fù)合材料支架和360°可旋轉(zhuǎn)連接裝置組成;太陽(yáng)能電池板的表面覆蓋有有機(jī)玻璃板，太陽(yáng)能電池板長(zhǎng)1.25-1.50m，寬0.50-0.75m，安裝高度4-6m，360°可旋轉(zhuǎn)連接裝置根據(jù)不同時(shí)間段的太陽(yáng)高度調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板的仰角，電能通過(guò)電纜經(jīng)過(guò)中空的鋼材支架輸送至所述的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)2。
[0032]具體地，電能儲(chǔ)存系統(tǒng)2由無(wú)記憶效應(yīng)的鋰電池或超級(jí)電容器組組成，用于儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池的電能。
[0033]具體地，外接電源系統(tǒng)通過(guò)電纜接入所述的控制箱3中，電纜有末端加裝有交流-直流轉(zhuǎn)換器，通過(guò)程序化控制，當(dāng)電能儲(chǔ)存系統(tǒng)2中的電能耗盡時(shí)自動(dòng)給所述的補(bǔ)光燈系統(tǒng)4接入外電源。
[0034]具體地，補(bǔ)光燈系統(tǒng)4主要包括發(fā)出不同波長(zhǎng)的熒光粉激發(fā)型LED燈、凸透鏡防水燈罩以及可變仰角的燈座。補(bǔ)光燈系統(tǒng)電路包括太陽(yáng)能電池44、電量傳感開(kāi)關(guān)45和時(shí)控開(kāi)關(guān)46。熒光粉激發(fā)型LED燈由基板41、設(shè)在所述的基板41上的藍(lán)光芯片42以及設(shè)在所述的基板41和所述的藍(lán)光芯片42上的熒光粉43組成。
[0035]在廣東省惠州市某青棗栽培基地進(jìn)行補(bǔ)光實(shí)驗(yàn)，其具體補(bǔ)光方式如下所述:
[0036]直接使用外接電源系統(tǒng)提供補(bǔ)光燈所需電能，使用全芯片LED燈作為光源，紅光芯片與藍(lán)光芯片數(shù)量比為8:2，補(bǔ)光燈安裝高度為3m，每天補(bǔ)光時(shí)間為12h，
[0037]對(duì)開(kāi)花后的青棗果樹(shù)5進(jìn)行補(bǔ)光，收獲期在補(bǔ)光區(qū)域和未補(bǔ)光區(qū)域各隨機(jī)選取10粒青棗，分別測(cè)量其大小(長(zhǎng)、寬)，甜度(汁液的折射率)和果重，求出其平均值，并將補(bǔ)光區(qū)域與未補(bǔ)光的樣品進(jìn)行對(duì)比。
[0038]實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，青棗經(jīng)過(guò)補(bǔ)光后，其大小、甜度和果重均得到明顯提高。
[0039]本實(shí)用新型的特點(diǎn)是白天太陽(yáng)能電池蓄電，晚上放電，通過(guò)LED發(fā)光，提供照明，實(shí)現(xiàn)光能一電能一光能的轉(zhuǎn)化和循環(huán)。本實(shí)用新型通過(guò)簡(jiǎn)單改進(jìn)后也適用于提高其他被子植物門(mén)水果的品質(zhì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，其特征在于:包括用于將光能轉(zhuǎn)化成電能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(I)、輔助推動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的外接電源系統(tǒng)、儲(chǔ)存電能的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(2)、用于補(bǔ)光的補(bǔ)光燈系統(tǒng)(4)和集中控制系統(tǒng)的控制箱(3)，所述的控制箱(3)與所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(I)、外接電源系統(tǒng)、電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(2)和補(bǔ)光燈系統(tǒng)(4)電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，其特征在于:所述控制箱(3)中包括交流-直流轉(zhuǎn)換器、光傳感器、定時(shí)開(kāi)關(guān)以及邏輯電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，其特征在于:所述的光傳感器安裝于所述的控制箱(3)的側(cè)面的果樹(shù)高度的2/3處，感光方向?yàn)樗椒较颉?.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，其特征在于:連接所述的補(bǔ)光燈系統(tǒng)(4)和所述的控制箱(3)的地下電纜從地下穿過(guò)，所述的補(bǔ)光燈系統(tǒng)(4)的補(bǔ)光燈的仰角變化范圍根據(jù)果樹(shù)的掛果高度設(shè)定以達(dá)到最佳補(bǔ)光效果。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，其特征在于:所述的地下電纜外包覆塑料管道，距尚地面15_20cm。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，其特征在于:所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(I)由太陽(yáng)能電池板、有機(jī)玻璃板、復(fù)合材料支架和3600可旋轉(zhuǎn)連接裝置組成；所述的太陽(yáng)能電池板的表面覆蓋有所述的有機(jī)玻璃板，所述的太陽(yáng)能電池板長(zhǎng)1.25-1.50m，寬0.50-0.75m，安裝高度4_6m，所述的3600可旋轉(zhuǎn)連接裝置根據(jù)不同時(shí)間段的太陽(yáng)高度調(diào)節(jié)所述的太陽(yáng)能電池板的仰角，電能通過(guò)電纜經(jīng)過(guò)中空的鋼材支架輸送至所述的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(2)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，其特征在于:所述的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(2)由無(wú)記憶效應(yīng)的鋰電池或超級(jí)電容器組組成，用于儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池的電能。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，其特征在于:所述的外接電源系統(tǒng)通過(guò)電纜接入所述的控制箱(3)中，所述的電纜有末端加裝有交流-直流轉(zhuǎn)換器，通過(guò)程序化控制，當(dāng)所述的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(2)中的電能耗盡時(shí)自動(dòng)給所述的補(bǔ)光燈系統(tǒng)4接入外電源。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，其特征在于:所述的補(bǔ)光燈系統(tǒng)(4)主要包括發(fā)出不同波長(zhǎng)的熒光粉激發(fā)型LED燈、凸透鏡防水燈罩以及可變仰角的燈座。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的提高青棗品質(zhì)的全自動(dòng)太陽(yáng)能補(bǔ)光系統(tǒng)，其特征在于:所述的熒光粉激發(fā)型LED燈由基板(41)、設(shè)在所述的基板(41)上的藍(lán)光芯片(42)以及設(shè)在所述的基板(41)和所述的藍(lán)光芯片(42)上的熒光粉(43)組成。
【文檔編號(hào)】F21Y115/10GK205681944SQ201620539626
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日 公開(kāi)號(hào)201620539626.4, CN 201620539626, CN 205681944 U, CN 205681944U, CN-U-205681944, CN201620539626, CN201620539626.4, CN205681944 U, CN205681944U
【發(fā)明人】周智
【申請(qǐng)人】周智