一種網箱投餌裝置及其控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種網箱投餌裝置及其控制方法，該網箱投餌裝置包括餌料箱、投餌電機、太陽能發電系統、制冷系統和主控制器，所述投餌電機位于所述餌料箱內部，所述主控制器分別與所述太陽能發電系統、所述制冷系統、所述投餌電機進行電氣連接。所述太陽能發電系統包括太陽能電池板、充放電控制器和蓄電池，所述餌料箱的外部設有保溫層，所述太陽能電池板安裝在所述保溫層外部。該網箱投餌裝置使用太陽能發電系統作為電能來源，在實現自動投料的基礎上，使用制冷系統對餌料進行保質，即使在夏季高溫季節，餌料依然具有良好的品質。該網箱投餌裝置采用變頻制冷的控制方法，調節變頻壓縮機的轉速，間接實現制冷系統輸出制冷量的調節。
【專利說明】一種網箱投餌裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于海水養殖領域，具體涉及一種網箱投餌裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002]海水養殖已成為世界各國開發和利用海洋的重要途徑，由于近岸傳統網箱養殖業引發了水質惡化、環境污染、病害增多等問題，使得深水網箱養殖越來越得到人們的重視。
[0003]由于深水網箱離海岸較遠，海上條件惡劣，如果采用人工拋灑餌料飼養水產品，人工和交通等費用比較高。目前，國內外深水網箱養殖廣泛使用智能投餌裝置代替人工拋灑餌料，可以實現遠程定時定量投料。
[0004]為避免頻繁出海為深水網箱投餌裝置加餌料，通常會每次為投餌裝置備足幾天的投餌量。由于餌料中含有大量的蛋白質和魚粉，在餌料箱密閉高溫環境中，特別是夏季高溫季節，餌料極易氧化變質，增加了病害發生機率，對生態環境極為不利。因此，投餌裝置不僅需要完成遠程自動投餌工作，還需要對餌料進行保質。
[0005]由于在遠海不能架設電網為網箱投餌裝置供電，通常使用蓄電池作為網箱投餌裝置的電源。蓄電池的容量以及壽命有限，在人工加餌之外，還需要對蓄電池進行充電及更換工作，人工等費用進一步增加。而利用潮流能、波浪能和風能的發電裝置通常需要較高的制造成本，利用其作為網箱投餌裝置的供電電源，電源輔助成本占總成本比例過大。
【發明內容】
[0006]本發明要解決 的技術問題是提供一種網箱投餌裝置，該網箱投餌裝置使用太陽能發電系統作為電能來源，使用制冷系統對餌料進行保質，在實現餌料自動投放的前提下，解決了電源供應及餌料保質問題。該網箱投餌裝置的控制方法可以在蓄電池和用電設備之間分配電能，使得在提高能量利用率的同時，可以實現對制冷系統的控制。
[0007]為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案:
[0008]一種網箱投餌裝置，包括餌料箱和投餌電機，所述投餌電機位于所述餌料箱內部。所述網箱投餌裝置還包括太陽能發電系統、制冷系統和主控制器，所述主控制器分別與所述太陽能發電系統、所述制冷系統、所述投餌電機進行電氣連接。所述太陽能發電系統包括太陽能電池板、充放電控制器和蓄電池，所述餌料箱的外部設有保溫層，所述太陽能電池板安裝在所述保溫層外部。
[0009]進一步的，所述制冷系統包括變頻壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器和儲液罐及相互連接的管道。所述變頻壓縮機的出口與所述冷凝器的一端相連接，所述冷凝器的另一端與所述膨脹閥的進口相連接，所述膨脹閥的出口連接所述蒸發器的進口，所述蒸發器的出口與所述儲液罐的一端相連接，所述儲液罐的另一端連接所述變頻壓縮機的進口。所述變頻壓縮機分別與所述主控制器、所述充放電控制器進行電氣連接。
[0010]進一步的，所述充放電控制器分別與所述太陽能電池板、蓄電池、主控制器進行電氣連接。[0011]進一步的，所述膨脹閥和所述蒸發器相連接的管道上還設有電磁閥，所述電磁閥的進口與所述膨脹閥相連接，所述電磁閥的出口與所述蒸發器相連接。所述電磁閥與所述主控制器進行電氣連接。
[0012]進一步的，所述蒸發器位于所述餌料箱內部，所述冷凝器位于所述餌料箱外部。
[0013]進一步的，所述餌料箱內部設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述主控制器進行電氣連接。
[0014]進一步的，所述投餌電機與所述蓄電池進行電氣連接。
[0015]上述的一種網箱投餌裝置的控制方法，如下所述:
[0016]I)所述主控制器中預先設置給定溫度，該給定溫度的大小為A。所述溫度傳感器檢測所述餌料箱內部的實際溫度，該實際溫度的大小為B，所述溫度傳感器將實際溫度傳遞給所述主控制器。
[0017]2)所述主控制器將A與B做比較，得出給定溫度和實際溫度的差值，該差值為C。若B大于A，所述主控制器控制所述電磁閥開啟。所述主控制器根據C的大小，計算出所述變頻壓縮機的轉速控制值，該轉速控制值的為D。所述主控制器根據D的大小，計算輸出變頻信號給所述變頻壓縮機，調節所述變頻壓縮機的轉速。
[0018]3)所述主控制器根據D的大小，計算出所述變頻壓縮機所需消耗的功率，該功率值為P2。所述充放電控制器檢測所述太陽能電池板的輸出功率，該輸出功率值為P1，所述充放電控制器將Pl傳遞給所述主控制器。
[0019]4)所述主控制器將Pl和P2做比較，得出功率差，該功率差值為P3。所述主控制器根據P3的大小，計算輸出充放電控制信號給所述充放電控制器，所述充放電控制器調節所述蓄電池的充放電電流。
`[0020]進一步的，所述充放電控制器檢測所述蓄電池的端電壓，并將該端電壓傳遞給所述主控制器。所述主控制器根據所述蓄電池的端電壓，判斷所述蓄電池的充電狀態。若所述蓄電池已充滿，所述主控制器控制所述充放電控制器將所述太陽能電池板輸出的電能全部供給所述變頻壓縮機，此時，所述電磁閥始終處于開啟狀態。
[0021]進一步的，若所述蓄電池未充滿，且B小于A，則所述主控制器控制所述電磁閥關閉，所述制冷系統停止制冷，所述主控制器控制所述充放電控制器將所述太陽能電池板輸出的電能全部供給所述蓄電池。
[0022]采用本發明具有如下的有益效果:
[0023]1、本發明所述的網箱投餌裝置使用太陽能發電系統捕獲太陽能發電，可以長久地為用電設備提供電能。
[0024]2、本發明所述的網箱投餌裝置在實現自動投料的基礎上，使用制冷系統對餌料進行保質，即使在夏季高溫季節，餌料依然具有良好的品質。
[0025]3、本發明所述的網箱投餌裝置采用的控制方法，可以調節變頻壓縮機的轉速，間接實現了制冷系統輸出制冷量的調節。主控制器控制充放電控制器，將太陽能電池板輸出的功率在蓄電池和變頻壓縮機之間進行分配，提高了能源利用率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明一種網箱投餌裝置實施例的結構示意圖；[0027]圖2為本發明一種網箱投餌裝置實施例的太陽能發電系統和制冷系統工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0029]參照附圖1和2。一種網箱投餌裝置，包括餌料箱10、投餌電機11、太陽能發電系統20、制冷系統30和主控制器40，所述主控制器40分別與所述太陽能發電系統20、所述制冷系統30、所述投餌電機11進行電氣連接。所述投餌電機11位于所述餌料箱10內部，所述餌料箱10的外部設有保溫層12。
[0030]所述太陽能發電系統20包括太陽能電池板21、充放電控制器22和蓄電池23，所述充放電控制器22分別與所述太陽能電池板21、蓄電池23、主控制器40進行電氣連接。所述太陽能電池板21安裝在所述保溫層12外部。
[0031]所述制冷系統30包括變頻壓縮機31、冷凝器32、膨脹閥33、電磁閥36、蒸發器34和儲液罐35及相互連接的管道。所述變頻壓縮機31的出口與所述冷凝器32的一端相連接，所述冷凝器32的另一端與所述膨脹閥33的進口相連接。所述膨脹閥33的出口連接所述電磁閥36的進口，所述電磁閥36的出口與所述蒸發器34的進口相連接。所述蒸發器34的出口與所述儲液罐35的一端相連接，所述儲液罐35的另一端連接所述變頻壓縮機31的進口。
[0032]所述制冷系統30中流通有制冷劑，在一次制冷過程中，制冷劑依次流經變頻壓縮機31、冷凝器32、膨脹閥33、電磁閥36、蒸發器34和儲液罐35，最終，制冷劑再次流入變頻壓縮機，進入下一次制冷過程。所述蒸發器34位于所述餌料箱10內部，制冷劑流經所述蒸發器34時，制冷劑吸收餌料箱內部環境的熱量并將熱量帶走，使得餌料箱內部溫度降低，實現餌料的保質。而所述冷凝器32位于所述餌料箱10外部，制冷劑流經所述冷凝器32時，制冷劑釋放熱量至外部環境，使得制冷劑溫度降低，為餌料箱內部環境的冷卻提供條件。
[0033]所述變頻壓縮機31分別與所述主控制器40、所述充放電控制器22進行電氣連接，所述電磁閥36與所述主控制器40進行電氣連接，所述投餌電機11與所述蓄電池23進行電氣連接。
[0034]所述主控制器40可以控制所述變頻壓縮機31的啟動、停止及其運行狀態，所述主控制器40還可以控制所述電磁閥36的開關狀態。所述主控制器40對所述變頻壓縮機31和所述電磁閥36的工作狀態的控制，等價于所述主控制器40對所述制冷系統30的工作狀態的控制，即所述主控制器40可以控制所述制冷系統30輸出的制冷量。調節所述制冷系統30輸出的制冷量的大小，就可以調節所述餌料箱10的內部環境溫度。
[0035]所述充放 電控制器22可以在所述變頻壓縮機31和所述蓄電池23之間分配所述太陽能電池板21輸出的電能。若所述太陽能電池板21輸出的電能能夠滿足所述變頻壓縮機31的需要，所述太陽能電池板21輸出的電能同時供給所述變頻壓縮機31和所述蓄電池23，此時，所述主控制器40會控制所述充放電控制器22調節所述蓄電池23的充放電電流；若所述太陽能電池板21輸出的電能不能滿足所述變頻壓縮機31的需要，所述太陽能電池板21會聯合所述蓄電池23同時為所述變頻壓縮機31提供電能。
[0036]所述餌料箱10內部設有溫度傳感器13，所述溫度傳感器13與所述主控制器40進行電氣連接。所述溫度傳感器13用于檢測所述餌料箱10內部環境溫度，并將檢測到的所述餌料箱10內部環境溫度值傳遞給所述主控制器40。
[0037]下面具體描述本發明所述的網箱投餌裝置的控制方法:
[0038]I)所述主控制器40中預先設置給定溫度，該給定溫度的大小為A。所述溫度傳感器13檢測所述餌料箱10內部的實際溫度，該實際溫度的大小為B，所述溫度傳感器13將實際溫度傳遞給所述主控制器40。
[0039]2)所述 主控制器40將A與B做比較，得出給定溫度和實際溫度的差值，該差值為
C。若B大于A，所述主控制器40控制所述電磁閥36開啟，所述制冷系統30開始工作。
[0040]所述主控制器40根據C的大小，計算出所述變頻壓縮機31的轉速控制值，該轉速控制值的為D。所述主控制器40根據D的大小，計算輸出變頻信號給所述變頻壓縮機31，調節所述變頻壓縮機31的轉速。
[0041]3)所述主控制器40根據D的大小，計算出所述變頻壓縮機31所需消耗的功率，該功率值為P2。所述充放電控制器22檢測所述太陽能電池板21的輸出功率，該輸出功率值為P1，所述充放電控制器22將Pl傳遞給所述主控制器40。
[0042]4)所述主控制器40將Pl和P2做比較，得出功率差，該功率差值為P3。所述主控制器40根據P3的大小，計算輸出充放電控制信號給所述充放電控制器22，所述充放電控制器22調節所述蓄電池23的充放電電流。
[0043]若Pl大于P2，表示所述太陽能電池板21在為所述變頻壓縮機31供給電能時，同時為所述蓄電池23充電，此時，所述蓄電池23為充電狀態。若Pl小于P2，表示所述太陽能電池板21和所述蓄電池23同時為所述所述變頻壓縮機31供給電能，此時，所述蓄電池23為放電狀態。
[0044]5)所述充放電控制器22檢測所述蓄電池23的端電壓，并將該端電壓傳遞給所述主控制器40。所述主控制器40根據所述蓄電池23的端電壓，判斷所述蓄電池23的充電狀態。若所述蓄電池23已充滿，所述主控制器40控制所述充放電控制器22將所述太陽能電池板21輸出的電能全部供給所述變頻壓縮機31此時，所述電磁閥36始終處于開啟狀態。
[0045]若所述蓄電池23未充滿，且B小于A，則所述主控制器40控制所述電磁閥36關閉，所述制冷系統30停止制冷，所述主控制器40控制所述充放電控制器22將所述太陽能電池板21輸出的電能全部供給所述蓄電池23。
[0046]6)所述主控制器40自動控制所述投餌電機11執行投放餌料動作。
【權利要求】
1.一種網箱投餌裝置，包括餌料箱(10)和投餌電機(11)，所述投餌電機(11)位于所述餌料箱(10)內部，其特征在于:所述網箱投餌裝置還包括太陽能發電系統(20)、制冷系統(30)和主控制器(40)，所述主控制器(40)分別與所述太陽能發電系統(20)、所述制冷系統(30)、所述投餌電機(11)進行電氣連接；所述太陽能發電系統(20)包括太陽能電池板(21)、充放電控制器(22)和蓄電池(23)，所述餌料箱(10)的外部設有保溫層(12)，所述太陽能電池板(21)安裝在所述保溫層(12 )外部。
2.按照權利要求1所述的一種網箱投餌裝置，其特征在于:所述制冷系統(30)包括變頻壓縮機(31)、冷凝器(32)、膨脹閥(33)、蒸發器(34)和儲液罐(35)及相互連接的管道；所述變頻壓縮機(31)的出口與所述冷凝器(32)的一端相連接，所述冷凝器(32)的另一端與所述膨脹閥(33)的進口相連接，所述膨脹閥(33)的出口連接所述蒸發器(34)的進口，所述蒸發器(34)的出口與所述儲液罐(35)的一端相連接，所述儲液罐(35)的另一端連接所述變頻壓縮機(31)的進口 ；所述變頻壓縮機(31)分別與所述主控制器(40)、所述充放電控制器(22)進行電氣連接。
3.按照權利要求2所述的一種網箱投餌裝置，其特征在于:所述充放電控制器(22)分別與所述太陽能電池板(21)、蓄電池(23)、主控制器(40)進行電氣連接。
4.按照權利要求3所述的一種網箱投餌裝置，其特征在于:所述膨脹閥(33)和所述蒸發器(34)相連接的管道上還設有電磁閥(36)，所述電磁閥(36)的進口與所述膨脹閥(33)相連接，所述電磁閥(36)的出口與所述蒸發器(34)相連接；所述電磁閥(36)與所述主控制器(40)進行電氣連接。
5.按照權利要求4所述的一種網箱投餌裝置，其特征在于:所述蒸發器(34)位于所述餌料箱(10)內部，所述冷凝器(32)位于所述餌料箱(10)外部。
6.按照權利要求5所述的一種網箱投餌裝置，其特征在于:所述餌料箱(10)內部設有溫度傳感器(13)，所述溫度傳感器(13)與所述主控制器(40 )進行電氣連接。
7.按照權利要求6所述的一種網箱投餌裝置，其特征在于:所述投餌電機(11)與所述蓄電池(23 )進 行電氣連接。
8.如權利要求1所述的一種網箱投餌裝置的控制方法，其特征在于: 1)所述主控制器(40)中預先設置給定溫度，該給定溫度的大小為A;所述溫度傳感器(13)檢測所述餌料箱(10)內部的實際溫度，該實際溫度的大小為B，所述溫度傳感器(13)將實際溫度傳遞給所述主控制器(40)； 2)所述主控制器(40)將A與B做比較，得出給定溫度和實際溫度的差值，該差值為C；若B大于A，所述主控制器(40)控制所述電磁閥(36)開啟；所述主控制器(40)根據C的大小，計算出所述變頻壓縮機(31)的轉速控制值，該轉速控制值的為D ;所述主控制器(40)根據D的大小，計算輸出變頻信號給所述變頻壓縮機(31)，調節所述變頻壓縮機(31)的轉速； 3)所述主控制器(40)根據D的大小，計算出所述變頻壓縮機(31)所需消耗的功率，該功率值為P2 ;所述充放電控制器(22)檢測所述太陽能電池板(21)的輸出功率，該輸出功率值為P1，所述充放電控制器(22)將Pl傳遞給所述主控制器(40)； 4)所述主控制器(40)將Pl和P2做比較，得出功率差，該功率差值為P3;所述主控制器(40)根據P3的大小，計算輸出充放電控制信號給所述充放電控制器(22)，所述充放電控制器(22)調節所述蓄電池(23)的充放電電流。
9.按照權利要求8所述的一種網箱投餌裝置的控制方法，其特征在于:所述充放電控制器(22 )檢測所述蓄電池(23 )的端電壓，并將該端電壓傳遞給所述主控制器(40 );所述主控制器(40)根據所述蓄電池(23)的端電壓，判斷所述蓄電池(23 )的充電狀態；若所述蓄電池(23 )已充滿，所述主控制器(40 )控制所述充放電控制器(22 )將所述太陽能電池板(21)輸出的電能全部供給所述變頻壓縮機(31)，此時，所述電磁閥(36)始終處于開啟狀態。
10.按照權利要求9所述的一種網箱投餌裝置的控制方法，其特征在于:若所述蓄電池(23)未充滿，且B小于A，則所述主控制器(40)控制所述電磁閥(36)關閉，所述制冷系統(30 )停止制冷，所述主控制器(40 )控制所述充放電控制器(22 )將所述太陽能電池板(21)輸出的電能全部供給所述蓄電池(23 )`。
【文檔編號】A01K61/02GK103719007SQ201410028353
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2014年1月21日
【發明者】王賢成, 程少科, 陳俊華, 李越, 王丁一, 張利 申請人:浙江大學寧波理工學院