[发明专利]基于植物生长的太阳能智能采光系统

权利要求书

1.基于植物生长的太阳能智能采光系统，其特征在于，包括感光模块、中央处理模块、追光模块、光电转换模块、电源管理模块、环境检测模块和环境控制模块；

其中，所述中央处理模块包括采光处理控制模块、植物培养控制模块和电源管理控制模块；所述追光模块包括太阳能板、减速电机和推杆电机；所述环境监测模块包括温度触感器、湿度传感器和植物光照强传感器；所述环境控制模块包括补光电路、循环风扇、加热器、制冷器和加湿器；所述电源管理模块包括蓄电池和开关电源，且所述蓄电池上设置有电压传感器。

2.根据权利要求1所述的基于植物生长的太阳能智能采光系统，其特征在于，所述感光模块用于利用太阳光照强度传感器获取太阳光照强度数据；所述采光处理控制模块用于获取太阳光照强度数据和系统实时时间数据，并通过计算向追光模块下达指令进行追光；所述追光模块用于根据下达指令控制减速电机和推杆电机进行追光，并通过太阳能板进行太阳光收集。

3.根据权利要求1所述的基于植物生长的太阳能智能采光系统，其特征在于，所述环境检测模块用于利用温度传感器、湿度传感器和光照强度触感器获取植物生长温度数据、植物生长湿度数据和植物生长光照强度数据；所述植物培养控制模块用于获取植物生长温度数据、植物生长湿度数据和植物生长光照强度数据，并将其与预设值进行比较，以获取植物生长环境情况信息，同时根据植物生长环境情况信息向环境控制模块发送调控命令；所述环境控制模块用于根据调控命令，并通过补光电路、循环风扇、加热器、制冷器和加湿器对植物生长环境进行调控。

4.根据权利要求1所述的基于植物生长的太阳能智能采光系统，其特征在于，所述光电转换模块用于将追光模块收集到的太阳光进行光电转换，形成电能；所述蓄电池用于存储经过光电转换后形成的电能；所述开关电源用于存储电力公司所供应的电能；所述电压传感器用于获取蓄电池的电压数据；所述电源管理控制模块用于获取电压数据，并计算判断其是满足供电要求，同时根据判断结果向电源模块发送供电命令；所述电源模块用于根据供电命令分别控制蓄电池或开关电源向系统其他设备进行供电。

5.根据权利要求1所述的基于植物生长的太阳能智能采光系统，其特征在于，所述采光处理控制模块的具体运行过程如下：

S1：首先，获取太阳光照强度数据和系统实时时间数据；

S2：然后，利用视日追踪方式和光电追踪方式对步骤S1所述太阳光照强度数据和系统实时时间数据进行计算，得到计算结果，同时根据计算结果判断出是否为黑夜；若判断结果为是，则打开植物补光灯，太阳能板停止追光；反之，则关闭植物补光灯，太阳能板开始追光，并给蓄电池充电；同时，计算太阳能板左右两侧光照强度差值；

S3：若步骤S2所述太阳能板左右两侧光照强度差值不等于零，则控制减速电机推动太阳能板进行横向追光；反之，则计算太阳能板上下两侧光照强度差值；

S4：若步骤S3所述太阳能板上下两侧光照强度差值不等于零，则控制推杆电机推动太阳能板进行纵向追光。

6.根据权利要求5所述的基于植物生长的太阳能智能采光系统，其特征在于，所述视日追踪算法通过计算太阳高度角和方位角确定太阳位置，其公式如下：

(1)太阳高度角α计算：

sinα＝sinγsinβ+cosγcosβcosω (1)

(2)方位角计算：

7.根据权利要求1所述的基于植物生长的太阳能智能采光系统，其特征在于，所述植物培养控制模块的具体运行过程如下：

SS1：首先，通过环境监测模块获取植物生长环境的温度数据和湿度数据；

SS2：然后，对步骤SS1所述温度数据进行计算，同将温度计算结果与设定温度进行比较判断，若温度计算结果小于设定温度，则打开加热器进行升温；反之，则打开制冷器进行降温；

SS3：接着，对步骤SS1所述湿度数据进行计算，同将湿度计算结果与设定湿度进行比较判断，若湿度计算结果小于设定湿度，则打开加湿器进行加湿；反之，则打开循环风扇进行除湿。

8.根据权利要求1所述的基于植物生长的太阳能智能采光系统，其特征在于，所述电源管理控制模块的具体过程如下：

SSS1：首先，获取电压传感器采集到的蓄电池电压数据；

SSS2：然后，将步骤SSS1所述蓄电池电压数据与供电要求数据进行比较判断，得到判断结果；

SSS3：若步骤SSS2判断结果为蓄电池的电压数据满足供电要求数据，则将系统切换为蓄电池供电，反之，则将系统切换为开关电源供电。