CN103719007A

CN103719007A - 一种网箱投饵装置及其控制方法

Info

Publication number: CN103719007A
Application number: CN201410028353.2A
Authority: CN
Inventors: 王贤成; 程少科; 陈俊华; 李越; 王丁一; 张利
Original assignee: Ningbo Institute of Technology of ZJU
Current assignee: Ningbo Institute of Technology of ZJU
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2034-01-21
Also published as: CN103719007B

Abstract

本发明涉及一种网箱投饵装置及其控制方法，该网箱投饵装置包括饵料箱、投饵电机、太阳能发电系统、制冷系统和主控制器，所述投饵电机位于所述饵料箱内部，所述主控制器分别与所述太阳能发电系统、所述制冷系统、所述投饵电机进行电气连接。所述太阳能发电系统包括太阳能电池板、充放电控制器和蓄电池，所述饵料箱的外部设有保温层，所述太阳能电池板安装在所述保温层外部。该网箱投饵装置使用太阳能发电系统作为电能来源，在实现自动投料的基础上，使用制冷系统对饵料进行保质，即使在夏季高温季节，饵料依然具有良好的品质。该网箱投饵装置采用变频制冷的控制方法，调节变频压缩机的转速，间接实现制冷系统输出制冷量的调节。

Description

一种网箱投饵装置及其控制方法

技术领域

本发明属于海水养殖领域，具体涉及一种网箱投饵装置及其控制方法。

背景技术

海水养殖已成为世界各国开发和利用海洋的重要途径，由于近岸传统网箱养殖业引发了水质恶化、环境污染、病害增多等问题，使得深水网箱养殖越来越得到人们的重视。

由于深水网箱离海岸较远，海上条件恶劣，如果采用人工抛洒饵料饲养水产品，人工和交通等费用比较高。目前，国内外深水网箱养殖广泛使用智能投饵装置代替人工抛洒饵料，可以实现远程定时定量投料。

为避免频繁出海为深水网箱投饵装置加饵料，通常会每次为投饵装置备足几天的投饵量。由于饵料中含有大量的蛋白质和鱼粉，在饵料箱密闭高温环境中，特别是夏季高温季节，饵料极易氧化变质，增加了病害发生机率，对生态环境极为不利。因此，投饵装置不仅需要完成远程自动投饵工作，还需要对饵料进行保质。

由于在远海不能架设电网为网箱投饵装置供电，通常使用蓄电池作为网箱投饵装置的电源。蓄电池的容量以及寿命有限，在人工加饵之外，还需要对蓄电池进行充电及更换工作，人工等费用进一步增加。而利用潮流能、波浪能和风能的发电装置通常需要较高的制造成本，利用其作为网箱投饵装置的供电电源，电源辅助成本占总成本比例过大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种网箱投饵装置，该网箱投饵装置使用太阳能发电系统作为电能来源，使用制冷系统对饵料进行保质，在实现饵料自动投放的前提下，解决了电源供应及饵料保质问题。该网箱投饵装置的控制方法可以在蓄电池和用电设备之间分配电能，使得在提高能量利用率的同时，可以实现对制冷系统的控制。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种网箱投饵装置，包括饵料箱和投饵电机，所述投饵电机位于所述饵料箱内部。所述网箱投饵装置还包括太阳能发电系统、制冷系统和主控制器，所述主控制器分别与所述太阳能发电系统、所述制冷系统、所述投饵电机进行电气连接。所述太阳能发电系统包括太阳能电池板、充放电控制器和蓄电池，所述饵料箱的外部设有保温层，所述太阳能电池板安装在所述保温层外部。

进一步的，所述制冷系统包括变频压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和储液罐及相互连接的管道。所述变频压缩机的出口与所述冷凝器的一端相连接，所述冷凝器的另一端与所述膨胀阀的进口相连接，所述膨胀阀的出口连接所述蒸发器的进口，所述蒸发器的出口与所述储液罐的一端相连接，所述储液罐的另一端连接所述变频压缩机的进口。所述变频压缩机分别与所述主控制器、所述充放电控制器进行电气连接。

进一步的，所述充放电控制器分别与所述太阳能电池板、蓄电池、主控制器进行电气连接。

进一步的，所述膨胀阀和所述蒸发器相连接的管道上还设有电磁阀，所述电磁阀的进口与所述膨胀阀相连接，所述电磁阀的出口与所述蒸发器相连接。所述电磁阀与所述主控制器进行电气连接。

进一步的，所述蒸发器位于所述饵料箱内部，所述冷凝器位于所述饵料箱外部。

进一步的，所述饵料箱内部设有温度传感器，所述温度传感器与所述主控制器进行电气连接。

进一步的，所述投饵电机与所述蓄电池进行电气连接。

上述的一种网箱投饵装置的控制方法，如下所述：

1）所述主控制器中预先设置给定温度，该给定温度的大小为A。所述温度传感器检测所述饵料箱内部的实际温度，该实际温度的大小为B，所述温度传感器将实际温度传递给所述主控制器。

2）所述主控制器将A与B做比较，得出给定温度和实际温度的差值，该差值为C。若B大于A，所述主控制器控制所述电磁阀开启。所述主控制器根据C的大小，计算出所述变频压缩机的转速控制值，该转速控制值的为D。所述主控制器根据D的大小，计算输出变频信号给所述变频压缩机，调节所述变频压缩机的转速。

3）所述主控制器根据D的大小，计算出所述变频压缩机所需消耗的功率，该功率值为P2。所述充放电控制器检测所述太阳能电池板的输出功率，该输出功率值为P1，所述充放电控制器将P1传递给所述主控制器。

4）所述主控制器将P1和P2做比较，得出功率差，该功率差值为P3。所述主控制器根据P3的大小，计算输出充放电控制信号给所述充放电控制器，所述充放电控制器调节所述蓄电池的充放电电流。

进一步的，所述充放电控制器检测所述蓄电池的端电压，并将该端电压传递给所述主控制器。所述主控制器根据所述蓄电池的端电压，判断所述蓄电池的充电状态。若所述蓄电池已充满，所述主控制器控制所述充放电控制器将所述太阳能电池板输出的电能全部供给所述变频压缩机，此时，所述电磁阀始终处于开启状态。

进一步的，若所述蓄电池未充满，且B小于A，则所述主控制器控制所述电磁阀关闭，所述制冷系统停止制冷，所述主控制器控制所述充放电控制器将所述太阳能电池板输出的电能全部供给所述蓄电池。

采用本发明具有如下的有益效果：

1、本发明所述的网箱投饵装置使用太阳能发电系统捕获太阳能发电，可以长久地为用电设备提供电能。

2、本发明所述的网箱投饵装置在实现自动投料的基础上，使用制冷系统对饵料进行保质，即使在夏季高温季节，饵料依然具有良好的品质。

3、本发明所述的网箱投饵装置采用的控制方法，可以调节变频压缩机的转速，间接实现了制冷系统输出制冷量的调节。主控制器控制充放电控制器，将太阳能电池板输出的功率在蓄电池和变频压缩机之间进行分配，提高了能源利用率。

附图说明

图1为本发明一种网箱投饵装置实施例的结构示意图；

图2为本发明一种网箱投饵装置实施例的太阳能发电系统和制冷系统工作原理示意图。

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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照附图1和2。一种网箱投饵装置，包括饵料箱10、投饵电机11、太阳能发电系统20、制冷系统30和主控制器40，所述主控制器40分别与所述太阳能发电系统20、所述制冷系统30、所述投饵电机11进行电气连接。所述投饵电机11位于所述饵料箱10内部，所述饵料箱10的外部设有保温层12。

所述太阳能发电系统20包括太阳能电池板21、充放电控制器22和蓄电池23，所述充放电控制器22分别与所述太阳能电池板21、蓄电池23、主控制器40进行电气连接。所述太阳能电池板21安装在所述保温层12外部。

所述制冷系统30包括变频压缩机31、冷凝器32、膨胀阀33、电磁阀36、蒸发器34和储液罐35及相互连接的管道。所述变频压缩机31的出口与所述冷凝器32的一端相连接，所述冷凝器32的另一端与所述膨胀阀33的进口相连接。所述膨胀阀33的出口连接所述电磁阀36的进口，所述电磁阀36的出口与所述蒸发器34的进口相连接。所述蒸发器34的出口与所述储液罐35的一端相连接，所述储液罐35的另一端连接所述变频压缩机31的进口。

所述制冷系统30中流通有制冷剂，在一次制冷过程中，制冷剂依次流经变频压缩机31、冷凝器32、膨胀阀33、电磁阀36、蒸发器34和储液罐35，最终，制冷剂再次流入变频压缩机，进入下一次制冷过程。所述蒸发器34位于所述饵料箱10内部，制冷剂流经所述蒸发器34时，制冷剂吸收饵料箱内部环境的热量并将热量带走，使得饵料箱内部温度降低，实现饵料的保质。而所述冷凝器32位于所述饵料箱10外部，制冷剂流经所述冷凝器32时，制冷剂释放热量至外部环境，使得制冷剂温度降低，为饵料箱内部环境的冷却提供条件。

所述变频压缩机31分别与所述主控制器40、所述充放电控制器22进行电气连接，所述电磁阀36与所述主控制器40进行电气连接，所述投饵电机11与所述蓄电池23进行电气连接。

所述主控制器40可以控制所述变频压缩机31的启动、停止及其运行状态，所述主控制器40还可以控制所述电磁阀36的开关状态。所述主控制器40对所述变频压缩机31和所述电磁阀36的工作状态的控制，等价于所述主控制器40对所述制冷系统30的工作状态的控制，即所述主控制器40可以控制所述制冷系统30输出的制冷量。调节所述制冷系统30输出的制冷量的大小，就可以调节所述饵料箱10的内部环境温度。

所述充放电控制器22可以在所述变频压缩机31和所述蓄电池23之间分配所述太阳能电池板21输出的电能。若所述太阳能电池板21输出的电能能够满足所述变频压缩机31的需要，所述太阳能电池板21输出的电能同时供给所述变频压缩机31和所述蓄电池23，此时，所述主控制器40会控制所述充放电控制器22调节所述蓄电池23的充放电电流；若所述太阳能电池板21输出的电能不能满足所述变频压缩机31的需要，所述太阳能电池板21会联合所述蓄电池23同时为所述变频压缩机31提供电能。

所述饵料箱10内部设有温度传感器13，所述温度传感器13与所述主控制器40进行电气连接。所述温度传感器13用于检测所述饵料箱10内部环境温度，并将检测到的所述饵料箱10内部环境温度值传递给所述主控制器40。

下面具体描述本发明所述的网箱投饵装置的控制方法：

1）所述主控制器40中预先设置给定温度，该给定温度的大小为A。所述温度传感器13检测所述饵料箱10内部的实际温度，该实际温度的大小为B，所述温度传感器13将实际温度传递给所述主控制器40。

2）所述主控制器40将A与B做比较，得出给定温度和实际温度的差值，该差值为C。若B大于A，所述主控制器40控制所述电磁阀36开启，所述制冷系统30开始工作。

所述主控制器40根据C的大小，计算出所述变频压缩机31的转速控制值，该转速控制值的为D。所述主控制器40根据D的大小，计算输出变频信号给所述变频压缩机31，调节所述变频压缩机31的转速。

3）所述主控制器40根据D的大小，计算出所述变频压缩机31所需消耗的功率，该功率值为P2。所述充放电控制器22检测所述太阳能电池板21的输出功率，该输出功率值为P1，所述充放电控制器22将P1传递给所述主控制器40。

4）所述主控制器40将P1和P2做比较，得出功率差，该功率差值为P3。所述主控制器40根据P3的大小，计算输出充放电控制信号给所述充放电控制器22，所述充放电控制器22调节所述蓄电池23的充放电电流。

若P1大于P2，表示所述太阳能电池板21在为所述变频压缩机31供给电能时，同时为所述蓄电池23充电，此时，所述蓄电池23为充电状态。若P1小于P2，表示所述太阳能电池板21和所述蓄电池23同时为所述所述变频压缩机31供给电能，此时，所述蓄电池23为放电状态。

5）所述充放电控制器22检测所述蓄电池23的端电压，并将该端电压传递给所述主控制器40。所述主控制器40根据所述蓄电池23的端电压，判断所述蓄电池23的充电状态。若所述蓄电池23已充满，所述主控制器40控制所述充放电控制器22将所述太阳能电池板21输出的电能全部供给所述变频压缩机31此时，所述电磁阀36始终处于开启状态。

若所述蓄电池23未充满，且B小于A，则所述主控制器40控制所述电磁阀36关闭，所述制冷系统30停止制冷，所述主控制器40控制所述充放电控制器22将所述太阳能电池板21输出的电能全部供给所述蓄电池23。

6）所述主控制器40自动控制所述投饵电机11执行投放饵料动作。

Claims

1.一种网箱投饵装置，包括饵料箱（10）和投饵电机（11），所述投饵电机（11）位于所述饵料箱（10）内部，其特征在于：所述网箱投饵装置还包括太阳能发电系统（20）、制冷系统（30）和主控制器（40），所述主控制器（40）分别与所述太阳能发电系统（20）、所述制冷系统（30）、所述投饵电机（11）进行电气连接；所述太阳能发电系统（20）包括太阳能电池板（21）、充放电控制器（22）和蓄电池（23），所述饵料箱（10）的外部设有保温层（12），所述太阳能电池板（21）安装在所述保温层（12）外部。

2.按照权利要求1所述的一种网箱投饵装置，其特征在于：所述制冷系统（30）包括变频压缩机（31）、冷凝器（32）、膨胀阀（33）、蒸发器（34）和储液罐（35）及相互连接的管道；所述变频压缩机（31）的出口与所述冷凝器（32）的一端相连接，所述冷凝器（32）的另一端与所述膨胀阀（33）的进口相连接，所述膨胀阀（33）的出口连接所述蒸发器（34）的进口，所述蒸发器（34）的出口与所述储液罐（35）的一端相连接，所述储液罐（35）的另一端连接所述变频压缩机（31）的进口；所述变频压缩机（31）分别与所述主控制器（40）、所述充放电控制器（22）进行电气连接。

3.按照权利要求2所述的一种网箱投饵装置，其特征在于：所述充放电控制器（22）分别与所述太阳能电池板（21）、蓄电池（23）、主控制器（40）进行电气连接。

4.按照权利要求3所述的一种网箱投饵装置，其特征在于：所述膨胀阀（33）和所述蒸发器（34）相连接的管道上还设有电磁阀（36），所述电磁阀（36）的进口与所述膨胀阀（33）相连接，所述电磁阀（36）的出口与所述蒸发器（34）相连接；所述电磁阀（36）与所述主控制器（40）进行电气连接。

5.按照权利要求4所述的一种网箱投饵装置，其特征在于：所述蒸发器（34）位于所述饵料箱（10）内部，所述冷凝器（32）位于所述饵料箱（10）外部。

6.按照权利要求5所述的一种网箱投饵装置，其特征在于：所述饵料箱（10）内部设有温度传感器（13），所述温度传感器（13）与所述主控制器（40）进行电气连接。

7.按照权利要求6所述的一种网箱投饵装置，其特征在于：所述投饵电机（11）与所述蓄电池（23）进行电气连接。

8.如权利要求1所述的一种网箱投饵装置的控制方法，其特征在于：

1）所述主控制器（40）中预先设置给定温度，该给定温度的大小为A；所述温度传感器（13）检测所述饵料箱（10）内部的实际温度，该实际温度的大小为B，所述温度传感器（13）将实际温度传递给所述主控制器（40）；

2）所述主控制器（40）将A与B做比较，得出给定温度和实际温度的差值，该差值为C；若B大于A，所述主控制器（40）控制所述电磁阀（36）开启；所述主控制器（40）根据C的大小，计算出所述变频压缩机（31）的转速控制值，该转速控制值的为D；所述主控制器（40）根据D的大小，计算输出变频信号给所述变频压缩机（31），调节所述变频压缩机（31）的转速；

3）所述主控制器（40）根据D的大小，计算出所述变频压缩机（31）所需消耗的功率，该功率值为P2；所述充放电控制器（22）检测所述太阳能电池板（21）的输出功率，该输出功率值为P1，所述充放电控制器（22）将P1传递给所述主控制器（40）；

4）所述主控制器（40）将P1和P2做比较，得出功率差，该功率差值为P3；所述主控制器（40）根据P3的大小，计算输出充放电控制信号给所述充放电控制器（22），所述充放电控制器（22）调节所述蓄电池（23）的充放电电流。

9.按照权利要求8所述的一种网箱投饵装置的控制方法，其特征在于：所述充放电控制器（22）检测所述蓄电池（23）的端电压，并将该端电压传递给所述主控制器（40）；所述主控制器（40）根据所述蓄电池（23）的端电压，判断所述蓄电池（23）的充电状态；若所述蓄电池（23）已充满，所述主控制器（40）控制所述充放电控制器（22）将所述太阳能电池板（21）输出的电能全部供给所述变频压缩机（31），此时，所述电磁阀（36）始终处于开启状态。

10.按照权利要求9所述的一种网箱投饵装置的控制方法，其特征在于：若所述蓄电池（23）未充满，且B小于A，则所述主控制器（40）控制所述电磁阀（36）关闭，所述制冷系统（30）停止制冷，所述主控制器（40）控制所述充放电控制器（22）将所述太阳能电池板（21）输出的电能全部供给所述蓄电池（23）。