CN114916340A - 一种太阳能给水花盆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于植物种植技术领域，具体涉及一种太阳能给水花盆，包括：包括：盆体和位于盆体上的若干个柔性光伏片；其中所述盆体的周侧向内倾斜，以使盆体的开口呈缩口状；以及所述柔性光伏片位于盆体的周侧外面。将盆体的周侧向内倾斜设置，使盆体的开口呈缩口状，以保证位于盆体的周侧外面的柔性光伏片充分接触太阳光，以提高光电转换效率。

Description

一种太阳能给水花盆
技术领域
本发明属于植物种植技术领域，具体涉及一种太阳能给水花盆。
背景技术
家中的花卉植物通常可以采用自动浇花装置进行浇水，但目前现有的浇花器均存在光电转换效率低的问题。如申请号为2019107134813的专利也公开了一种太阳能自动浇花花盆的方案，该花盆结构会阻挡太阳能电池板接受太阳光辐射，导致光电转换效率低，同时太阳能电池片为平板结构，花盆间构成线接触，接触面积小，不易固定在花盆外表面。
发明内容
本发明提供了一种太阳能给水花盆，将盆体的周侧向内倾斜设置，使盆体的开口呈缩口状，以保证位于盆体的周侧外面的柔性光伏片充分接触太阳光，以提高光电转换效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能给水花盆，包括：盆体和位于盆体上的若干个柔性光伏片；其中所述盆体的周侧向内倾斜，以使盆体的开口呈缩口状；以及所述柔性光伏片位于盆体的周侧外面。
进一步，所述盆体的周侧向内倾斜的角度为70-80°。
进一步，所述太阳能给水花盆还包括位于盆体底部的给水组件；所述给水组件包括：水槽，用于盛放水；底座，放置在水槽内且位于盆体的下方；若干个给水孔，位于所述底座上且连通所述水槽，以使水进入给水孔中；以及若干个导水条，其上端穿过盆体底部开设的通孔进入盆体内，其下端放置在给水孔中，以将给水孔中的水引入盆体内。
进一步，所述导水条的上端分布在盆体底部。
进一步，所述通孔处设置有圆形棉垫；所述导水条穿过圆形棉垫并由圆形棉垫固定位置。
进一步，所述给水组件还包括：位于底座下方的隔水阀；所述隔水阀通过电动机带动水平旋转，以打开或关闭给水孔，使给水孔连通或断开水槽。
进一步，所述给水孔为4个且沿圆周分布；所述隔水阀包括位于电动机输出轴上的中心轴和均匀分布在中心轴四周的4个堵片；所述电动机带动堵片水平旋转至错开或对准所述给水孔的下方，以打开或关闭给水孔。
进一步，所述电动机通过一处理器模块控制驱动；所述盆体内设置有与处理器模块相连的湿度采集模块；所述湿度采集模块采集盆体内的土壤湿度数据并发送至处理器模块；当土壤湿度数据小于湿度设定阈值的下限值时，所述处理器模块控制电动机带动隔水阀打开给水孔，使给水孔连通水槽；当土壤湿度数据大于湿度设定阈值的上限值时，所述处理器模块控制电动机带动隔水阀关闭给水孔，使给水孔断开水槽。
进一步，所述柔性光伏片连接锂电池，以通过锂电池储能并对电动机提供电能。
进一步，所述盆体的周侧设置有玻璃保护罩；所述柔性光伏片位于盆体的周侧与玻璃保护罩之间。
本发明的有益效果是，本发明的阳能给水花盆，将盆体的周侧向内倾斜设置，使盆体的开口呈缩口状，以保证位于盆体的周侧外面的柔性光伏片充分接触太阳光，以提高光电转换效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是太阳能给水花盆的外形示意图；
图2是给水组件的结构示意图；
图3是底座的仰视图；
图4是隔水阀的俯视图；
图5是给水垫的俯视图；
图6是柔性光伏片的结构示意图；
图7是现有花盆的外形示意图；
图中：
盆体1，盆体1的周侧11，盆体1的开口12，盆体1的底部13，盆体1的周侧11向内倾斜的角度ɑ，柔性光伏片2，给水组件3，水槽31，给水垫311，底座32，给水孔33，导水条34，导水条34的上端341，导水条34的下端342，圆形棉垫35，隔水阀36，中心轴361，堵片362，电动机37，湿度采集模块4，锂电池5，玻璃保护罩6。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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。
见图1-图6，本实施例提供了一种太阳能给水花盆，包括：盆体1和位于盆体1上的若干个柔性光伏片2；其中所述盆体1的周侧11向内倾斜，以使盆体1的开口12呈缩口状；以及所述柔性光伏片2位于盆体1的周侧外面。
相较于现有花盆的外形，如图7所示，现有花盆常为开口大、底部小的旋转体结构，若在花盆外壁贴附光伏片，则光伏片无法接收太阳的直射辐射，光电转换效率低。本实施例的盆体1的周侧11向内倾斜的角度ɑ为70-80°，优选为78°，可以使所述盆体1形成开口12小、底部13大的旋转体结构，有利于接收太阳光的直射辐射和散射辐射，并通过所述柔性光伏片2连接锂电池5，以将太阳能转化的电能存储在锂电池5中，用于对电动机37和处理器模块提供电能。
优选的，见图2和图6，所述盆体1的周侧11设置有玻璃保护罩6；所述柔性光伏片2位于盆体1的周侧与玻璃保护罩6之间，以起到固定和保护所述柔性光伏片2的作用。
作为给水组件的一种可选的实施方式。
见图2-图5，所述太阳能给水花盆还包括位于盆体1底部的给水组件3；所述给水组件3包括：水槽31，用于盛放水；底座32，放置在水槽31内且位于盆体1的下方；若干个给水孔33，位于所述底座32上且连通所述水槽31，以使水进入给水孔33中；以及若干个导水条34，其上端341穿过盆体1底部开设的通孔进入盆体1内，其下端342放置在给水孔33中，以将给水孔33中的水引入盆体1内。如图5所示，所述底座32与水槽31的底部之间通过给水垫311隔空，以便于水槽31中的水进入给水孔33中。
可选的，可以将多个太阳能给水花盆放置在同一个底面水平的水槽31中，为防止发生遮挡，每两个花盆间的间隔应不小于0.5米，水槽31中的水位应高于导水条34的下端342且低于湿度采集模块4所在的高度。
具体的，见图2，所述导水条34的内部为多孔结构，如吸水海绵、吸水海绵纤维，导水条34的上端341分布在盆体1的底部13，尤其可以设置在盆体的土壤中，靠近植物的根部，可以在湿度差、土壤及导水条的吸附力作用下，使导水条34的下端342吸水并通过导水条34传输，通过导水条34的上端341将水传输给盆体内的土壤并在土壤中扩散，有效实现了根部给水，且由于多个给水孔33和相应的导水条34均匀分布，可以保证土壤的湿度分布均匀。相较于从上向下浇水的湿度控制方法，更能保证根部湿度的精准控制。
可选的，见图2，所述通孔处设置有圆形棉垫35，所述圆形棉垫35位于给水孔33的正上方所述导水条34穿过圆形棉垫35并由圆形棉垫35固定位置，以防止土壤和水分从给水孔33流出。
可选的，见图2和图3，所述给水组件3还包括：位于底座32下方的隔水阀36；所述隔水阀35通过电动机37带动水平旋转，以打开或关闭给水孔33，使给水孔33连通或断开水槽31。见图4，所述给水孔33为4个且沿圆周分布；所述隔水阀36包括位于电动机37输出轴上的中心轴361和均匀分布在中心轴361四周的4个堵片362；所述电动机37固定在底座32上，所述电动机37带动堵片362水平旋转至错开或对准所述给水孔33的下方，以打开或关闭给水孔33。
与现有集中式自动浇花器不同，如申请号为2018206466278的专利公开了一种光伏浇花器的方案，通过温湿度采集模块检测每一个花盆的参数，当湿度低于某一数值时，连接该花盆的支路管路的电磁阀开启，水泵启动工作，将储水箱中的水抽到主输水管路中，水由主输水管路流到连接该花盆的支路管路，给花盆供水，但其缺点也比较突出：①土壤给水方式较差：温湿度采集模块固定在花盆内壁上，水从管路流入花盆时，很有可能在重力的作用下，从花盆内壁与土壤的间隙渗入，贴近内壁，直接流到温湿度采集模块区域，导致温湿度采集模块测得的土壤湿度数值无法反映实际情况。②管路给水方式较差：输水管路多，管路出水口多，阀门较多，流动阻力大，不利于对花盆供水。此浇花器所能连接的花盆数量及花盆摆放位置受输水管路及水泵功率的限制，若连接花盆数量过多，管路过于复杂，则无法实现供水，且伴有安全隐患；若花盆所需水流量大于水泵额定流量，则工作效率下降，且花盆摆放位置必须与管路出水口一一对应。③结构复杂，成本高，经济效益差。在本案中，在花盆的外表面贴附柔性光伏片，采用分布式光伏产电并用锂电池储能，可以为单个花盆的湿度采集模块及电动机单独供电，实现独立的调节控制，可灵活选择花盆数量及摆放位置，利于实现大规模自动养花。具体的，所述电动机37通过一处理器模块控制驱动；所述盆体1内设置有与处理器模块相连的湿度采集模块4；所述湿度采集模块11采集盆体1内的土壤湿度数据并发送至处理器模块；当土壤湿度数据小于湿度设定阈值的下限值时，所述处理器模块控制电动机37带动隔水阀36打开给水孔33，使给水孔33连通水槽31；当土壤湿度数据大于湿度设定阈值的上限值时，所述处理器模块控制电动机37带动隔水阀36关闭给水孔33，使给水孔33断开水槽31；将自动供水系统与花盆有机结合，既为花卉植物提供生长空间又保障花卉植物的生长环境。
可选的，所述处理器模块例如但不限于msp430f135单片机；所述湿度采集模块4例如但不限于SHT40温湿度传感器，所述湿度设定阈值为50％-80％。所述处理器模通过湿度传感器的土壤湿度数据控制电动机工作，属于现有技术，本案未对其做出实质性改进。如申请号为2019107134813的专利公开了一种太阳能自动浇花花盆的方案，当检测模块的湿度传感器检测到湿度低于某一数值，控制芯片向浇灌装置发出指令，电磁阀导通蓄水池内的浇灌水流向滴灌喷头，实现浇水。
在本案中，所述太阳能给水花盆的具体工作过程可以分为以下工况：
(1)正常湿度工况：
当土壤湿度高于50％时，盆体表面的柔性光伏片接收太阳光进行光电转化，并将产生的电能储存到锂电池中，锂电池将电能供给到湿度采集模块。湿度采集模块实时监测花盆中的土壤湿度，并将测得的土壤湿度数据传送到处理器模块，此时电动机不工作，隔水阀不开启。
(2)给水工况：
当处理器模块接收到的土壤湿度数值低于50％时，给水工况开启。处理器模块控制电动机启动工作，电动机37的输出轴带动隔水阀36旋转45°，开启4个给水孔33，然后处理器模块控制电动机停止工作。导水条34的下端342吸水并通过导水条34的上端341将水传输给土壤，在土壤及导水条的吸附力作用下，水从给水孔33进入土壤并在土壤中扩散。
(3)停止给水工况：
当处理器模块接收到的土壤湿度数值高于80％时，停止给水工况。处理器模块控制电动机启动工作，电动机的输出轴带动隔水阀沿原方向继续旋转45°，关闭给水孔，然后处理器模块控制电动机停止工作。
综上所述，本发明的太阳能给水花盆设计了一种新的花盆结构，其周侧向内倾斜，使盆体为开口小、底部大的旋转体结构，通过其外表面贴附的柔性光伏片能接收太阳的直射辐射与散射辐射，并用锂电池储能，实现了电能的自给自足，对阳能给水花盆独立供电，无需外接电路；同时还设计了一种给水系统，由可旋转的给水阀和给水底座上开的给水孔组成，通过处理器模块控制给水阀旋转，来开启可关闭给水孔，然后通过土壤及导水条的吸附力，从花盆底部吸收水，有效实现了根部给水，给水孔分布均匀，相较从上向下浇水的方式，土壤湿度分布均匀，湿度采集模块检测的数值更具代表性。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种太阳能给水花盆，其特征在于，包括：
盆体和位于盆体上的若干个柔性光伏片；其中
所述盆体的周侧向内倾斜，以使盆体的开口呈缩口状；以及
所述柔性光伏片位于盆体的周侧外面。
2.根据权利要求1所述的太阳能给水花盆，其特征在于，
所述盆体的周侧向内倾斜的角度为70-80°。
3.根据权利要求1所述的太阳能给水花盆，其特征在于，
所述太阳能给水花盆还包括位于盆体底部的给水组件；
所述给水组件包括：
水槽，用于盛放水；
底座，放置在水槽内且位于盆体的下方；
若干个给水孔，位于所述底座上且连通所述水槽，以使水进入给水孔中；以及
若干个导水条，其上端穿过盆体底部开设的通孔进入盆体内，其下端放置在给水孔中，以将给水孔中的水引入盆体内。
4.根据权利要求3所述的太阳能给水花盆，其特征在于，
所述导水条的上端分布在盆体底部。
5.根据权利要求3所述的太阳能给水花盆，其特征在于，
所述通孔处设置有圆形棉垫；
所述导水条穿过圆形棉垫并由圆形棉垫固定位置。
6.根据权利要求3所述的太阳能给水花盆，其特征在于，
所述给水组件还包括：位于底座下方的隔水阀；
所述隔水阀通过电动机带动水平旋转，以打开或关闭给水孔，使给水孔连通或断开水槽。
7.根据权利要求6所述的太阳能给水花盆，其特征在于，
所述给水孔为4个且沿圆周分布；
所述隔水阀包括位于电动机输出轴上的中心轴和均匀分布在中心轴四周的4个堵片；
所述电动机带动堵片水平旋转至错开或对准所述给水孔的下方，以打开或关闭给水孔。
8.根据权利要求6所述的太阳能给水花盆，其特征在于，
所述电动机通过一处理器模块控制驱动；
所述盆体内设置有与处理器模块相连的湿度采集模块；
所述湿度采集模块采集盆体内的土壤湿度数据并发送至处理器模块；
当土壤湿度数据小于湿度设定阈值的下限值时，所述处理器模块控制电动机带动隔水阀打开给水孔，使给水孔连通水槽；
当土壤湿度数据大于湿度设定阈值的上限值时，所述处理器模块控制电动机带动隔水阀关闭给水孔，使给水孔断开水槽。
9.根据权利要求8所述的太阳能给水花盆，其特征在于，
所述柔性光伏片连接锂电池，以通过锂电池储能并对电动机提供电能。
10.根据权利要求1所述的太阳能给水花盆，其特征在于，
所述盆体的周侧设置有玻璃保护罩；
所述柔性光伏片位于盆体的周侧与玻璃保护罩之间。
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