一種用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)及方法針對光伏大棚中光線不足，采用可變波長的LED補光燈進行補光，并且通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)波長、強度和時間可控，滿足不同植物和植物不同生長周期的需要，提高大棚內(nèi)種植的植物光合作用的效率，實現(xiàn)植物反季節(jié)生長或常年生長，減少生長時間，提高植物產(chǎn)量和品質(zhì)，節(jié)約能源。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及農(nóng)業(yè)
，尤其涉及一種用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
近年來，溫室大棚發(fā)展越來越多，實現(xiàn)植物反季節(jié)生長或常年生長，但溫室大棚阻擋了一部分太陽光線照射，特別是光伏大棚，頂部鋪設(shè)光伏電池組件，阻擋光線照射嚴(yán)重，植物生長離不開光合作用，因此造成溫室大棚中植物生長品質(zhì)較差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本專利技術(shù)提供了一種用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)及方法。本專利技術(shù)提供了一種用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)及方法。所述用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)包括：控制模塊、人機交互模塊、檢測模塊、LED補光模塊。所述檢測模塊，用于檢測植物生長環(huán)境參數(shù)連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊連接人機交互模塊，所述LED補光模塊連接控制模塊的輸出端。所述檢測模塊測量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過這些信息分析計算出三基色LED的亮度和最佳紅藍光比例。所有信息反饋到人機交互模塊,最后,人機交互模塊通過控制模塊控制恒流源驅(qū)動三基色LED，最后達到動態(tài)補光的目的。所述LED補光模塊由恒流源和三基色LED燈組成，內(nèi)部是由紅綠藍三種顏色的LED并聯(lián)組成的，用三基色原理使三基色LED燈發(fā)出不同的顏色；恒流源是輸出電流保持恒定的電流源，通過控制模塊控制恒流源驅(qū)動三基色LED燈的顏色和強度。優(yōu)選的，所述檢測模塊測量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過這些信息分析計算出三基色LED的亮度和最佳紅藍光比例；控制模塊主要根據(jù)熒光參數(shù)與光能的關(guān)系分析計算出實時的光能，調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流來改變LED組合光源的光照強度，進而改變實時的熒光參數(shù)到期望值，達到對植物光合作用人工調(diào)控的效果。本專利技術(shù)另外提供一種用于光伏大棚可變LED補光控制方法，檢測模塊測量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過這些信息分析計算出三基色LED的亮度和最佳紅藍光比例。所有信息反饋到人機交互模塊,最后,人機交互模塊通過控制模塊控制恒流源驅(qū)動三基色LED，最后達到動態(tài)補光的目的。包括至少一個和/或多個以下控制過程：調(diào)節(jié)紅色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和藍色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出660NM的光源：葉綠素A吸收波峰，植物中含量最高的色素，光合作用主力光譜，側(cè)重淀粉、糖類合成。調(diào)節(jié)紅色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和藍色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出630NM的光源：葉綠素B吸收波峰，吸收光能傳遞給葉綠素A。調(diào)節(jié)紅色和綠色LED恒流源電流，關(guān)閉藍色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出595NM的光源：色素結(jié)合水溶性蛋白后的吸收波峰，促進植物功能性蛋白合成，可用于培植藥用功能性植物。調(diào)節(jié)藍色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和紅色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出450NM的光源：胡蘿卜素和葉綠素A吸收波峰，植物生長階段最重要的光譜，側(cè)重蛋白質(zhì)和纖維素的合成。調(diào)節(jié)藍色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和紅色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出470NM的光源：葉綠素B藍光吸收波峰，輔助葉綠素A工作。有益效果：首先可以解決日照不足導(dǎo)致大棚農(nóng)作物口感下降的弊端，其次可以避免大棚內(nèi)植物徒長，另外還可以使農(nóng)作物在冬季提前上市，從而達到反季節(jié)培植的目的。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實施例提供的一種用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)原理圖。圖2為本專利技術(shù)實施例提供的用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)的三基色LED燈(一種)結(jié)構(gòu)圖。圖3為本專利技術(shù)實施例提供的用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)的三基色LED燈(另一種)結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式為使本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本專利技術(shù)，而非對本專利技術(shù)的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本專利技術(shù)相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。參照圖1至圖3，本實施例的用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)包括：控制模塊、人機交互模塊、檢測模塊、LED補光模塊。所述檢測模塊，用于檢測植物生長環(huán)境參數(shù)連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊連接人機交互模塊，所述LED補光模塊連接控制模塊的輸出端。所述檢測模塊測量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過這些信息分析計算出三基色LED的亮度和最佳紅藍光比例。所有信息反饋到人機交互模塊,最后,人機交互模塊通過控制模塊控制恒流源驅(qū)動三基色LED，最后達到動態(tài)補光的目的。所述LED補光模塊由恒流源和三基色LED燈組成，內(nèi)部是由紅綠藍三種顏色的LED并聯(lián)組成的，用三基色原理使三基色LED燈發(fā)出不同的顏色；恒流源是輸出電流保持恒定的電流源，通過控制模塊控制恒流源驅(qū)動三基色LED燈的顏色和強度。所述檢測模塊測量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過這些信息分析計算出三基色LED的亮度和最佳紅藍光比例。控制模塊主要根據(jù)熒光參數(shù)與光能的關(guān)系分析計算出實時的光能，調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流來改變LED組合光源的光照強度，進而改變實時的熒光參數(shù)到期望值，達到對植物光合作用人工調(diào)控的效果。本實施例的用于光伏大棚可變LED補光控制方法，檢測模塊測量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過這些信息分析計算出三基色LED的亮度和最佳紅藍光比例。所有信息反饋到人機交互模塊,最后,人機交互模塊通過控制模塊控制恒流源驅(qū)動三基色LED，最后達到動態(tài)補光的目的。包括至少一個和/或多個以下控制過程：調(diào)節(jié)紅色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和藍色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出660NM的光源：葉綠素A吸收波峰，植物中含量最高的色素，光合作用主力光譜，側(cè)重淀粉、糖類合成。調(diào)節(jié)紅色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和藍色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出630NM的光源：葉綠素B吸收波峰，吸收光能傳遞給葉綠素A。調(diào)節(jié)紅色和綠色LED恒流源電流，關(guān)閉藍色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出595NM的光源：色素結(jié)合水溶性蛋白后的吸收波峰，促進植物功能性蛋白合成，可用于培植藥用功能性植物。調(diào)節(jié)藍色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和紅色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出450NM的光源：胡蘿卜素和葉綠素A吸收波峰，植物生長階段最重要的光譜，側(cè)重蛋白質(zhì)和纖維素的合成。調(diào)節(jié)藍色LED恒流源電流，關(guān)閉綠色和紅色LED燈，使三基色LED燈發(fā)出470NM的光源：葉綠素B藍光吸收波峰，輔助葉綠素A工作。本專利技術(shù)采用可控波長的LED補光燈，利用控制系統(tǒng)控制光線波長、光線強度和光照時間，滿足不同植物和不同生長周期的光線要求。針對不同植物生長習(xí)性，控制光照波長、強度和時間不同，例如，多肉植物照射波長275至320nm中波紅斑效應(yīng)紫外線，可以使植物矮化、緊湊、更加美觀，增加了抗性，減少徒長；開花結(jié)果類植物照射420nm至500nm藍光和620nm至750nm紅光，可以增加果實質(zhì)量，促進果肉生長，果實更甜，營養(yǎng)更豐富。針對植物不同時期，控制光照波長、強度和時間也不同，例如多肉植物在休眠期前，也剛好進入營養(yǎng)積累期，這段時間適當(dāng)?shù)丶哟蠊庹樟浚兄诙嗳庵参锇⒕o密。同時也加大了養(yǎng)分的積累速度，既控制了徒長，也利于休眠前的生理準(zhǔn)備。在開花結(jié)果類植物秧苗長出兩片子葉后開始光照，持續(xù)光照12天可以減少6-8天的秧苗預(yù)備期，而且最有效的光照時間是從黃昏到午夜，照射時長在8小時左右最佳。補光系統(tǒng)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)包括：控制模塊、人機交互模塊、檢測模塊、LED補光模塊；所述檢測模塊，用于檢測植物生長環(huán)境參數(shù)連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊連接人機交互模塊，所述LED補光模塊連接控制模塊的輸出端；所述檢測模塊測量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過這些信息分析計算出三基色LED的亮度和最佳紅藍光比例；所有信息反饋到人機交互模塊,最后,人機交互模塊通過控制模塊控制恒流源驅(qū)動三基色LED，最后達到動態(tài)補光的目的；所述LED補光模塊由恒流源和三基色LED燈組成，內(nèi)部是由紅綠藍三種顏色的LED并聯(lián)組成的，用三基色原理使三基色LED燈發(fā)出不同的顏色；恒流源是輸出電流保持恒定的電流源，通過控制模塊控制恒流源驅(qū)動三基色LED燈的顏色和強度。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)包括：控制模塊、人機交互模塊、檢測模塊、LED補光模塊；所述檢測模塊，用于檢測植物生長環(huán)境參數(shù)連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊連接人機交互模塊，所述LED補光模塊連接控制模塊的輸出端；所述檢測模塊測量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過這些信息分析計算出三基色LED的亮度和最佳紅藍光比例；所有信息反饋到人機交互模塊,最后,人機交互模塊通過控制模塊控制恒流源驅(qū)動三基色LED，最后達到動態(tài)補光的目的；所述LED補光模塊由恒流源和三基色LED燈組成，內(nèi)部是由紅綠藍三種顏色的LED并聯(lián)組成的，用三基色原理使三基色LED燈發(fā)出不同的顏色；恒流源是輸出電流保持恒定的電流源，通過控制模塊控制恒流源驅(qū)動三基色LED燈的顏色和強度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光伏大棚可變LED補光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測模塊測量記錄環(huán)境信息和熒光參數(shù)信息，控制模塊通過這些信息分析計算出三基色LED的亮度和最佳紅藍光比例；控制模塊主要根據(jù)熒光參數(shù)與光能的關(guān)系分析計算出實時的光能，調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流來改變LED組合光源的光照強度，進而改變實時的熒光參數(shù)到期望值，達到對植物光合作用人工調(diào)控的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：卞德振，牛謝寶，辛娜，張可欣，宋永駿，
申請(專利權(quán))人：大工青島新能源材料技術(shù)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37