CN104482445A - 智能调光led植物灯及其智能调光系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能调光LED植物灯及其智能调光系统，智能调光系统，包括LED电源模块、微处理器系统、光感系统、存储系统，存储系统存储有不同植物不同生长阶段的所需光照数据，智能调光LED植物灯，包括灯体及设置在灯体内的LED模块，LED模块包括基板、若干设置在基板上的LED阵列及采用智能调光系统的控制器，微处理器系统能够根据存储系统、光感系统的数据对LED电源模块作出最佳的亮度调节指令，控制LED电源模块的输出，实现对LED植物灯的调光，使得植物灯输出光照强度及波段根据植物的生长阶段及现场的自然光光照强度达到植物所需的最佳光照强度值及光谱分布，促进植物生长。

Description

智能调光LED植物灯及其智能调光系统
技术领域
本发明涉及一种智能调光LED植物灯及其智能调光系统。
背景技术
植物灯，也称植物生长灯，目前主要是用LED灯珠制作，也称LED植物灯，LED植物生长灯，LED植物补光灯。植物生长灯是种特殊的灯具，依照植物生长规律必须需要太阳光，而植物生长灯就是利用太阳光的原理，用灯光代替太阳光给植物生长发育营造环境的一种灯具。
经过应用测试，植物灯的波长非常适合植物的生长、开花、结果。研究表明：采用LED照明，生菜的生长速率、光合速率都提高20%以上，将LED用于植物工厂是可行的。研究发现，与荧光灯相比，混合波长的LED光源能够显著促进菠菜、萝卜和生菜的生长发育，提高形态指标；能够使甜菜生物积累量最大，毛根中甜菜素积累最显著，并在毛根中产生最高的糖分和淀粉积累。与金属卤化灯相比，生长在符合波长LED下的胡椒、紫苏植株，其茎、叶的解剖学形态发生显著的变化，并且随着光密度提高，植株的光合速率提高。复合波长的LED可引起万寿菊和鼠尾草两种植物的气孔数目增多。
LED作为植物光周期、光形态建成的诱导照明，特定波长的LED可影响植物的开花时间、品质和花期持续时间。某些波长的LED能够提高植物的花芽数和开花数；某些波长的LED能够降低成花反应，调控了花梗长度和花期，有利于切花生产和上市，由此可见通过LED调控可以调控植物的开花和随后的生长。
现有的LED植物灯已经有调光机制，根据不同的植物类别采用不同的LED类型以及光强、时间，但仅限于人工调节结合以往总结得到的经验，不够科学，因为天气的变化无常，预先设置好的调光模式往往不能准确、及时供给植物最佳的光照模式，也浪费了电能。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种根据不同光照实时调整光照模式的LED植物灯及其智能调光系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
智能调光LED植物灯，包括灯体及设置在灯体内的LED模块，所述LED模块包括基板、若干设置在基板上的LED阵列及控制器，所述控制器包括LED电源组件、微处理器、光敏传感器、存储器以及控制器电源。
所述控制器还配置热敏传感器。
所述LED阵列中包括有红光LED、蓝光LED。
所述LED阵列中还包括白光LED、橙光LED，其中，红光LED波长为625—655nm,白光LED的色温10000-20000K，蓝光LED的波长为425-465nm,橙光LED的波长为600-610nm, 红光LED、白光LED、蓝光LED、橙光LED之间的数量比为5:1:1:1。
所述灯体内还配置有若干散热器。
智能调光系统，包括：
LED电源模块，该LED电源模块输出至LED植物灯以给其提供电源；
微处理器系统，该微处理器系统用于处理数据并能够控制LED电源模块的输出；
光感系统，该光感系统能够把四周环境中的光照亮度数据反馈至微处理器系统；
存储系统，该存储系统存储有不同植物不同生长阶段的所需光照数据，所述微处理器系统能够调取存储系统存储的数据，且该微处理器系统能够根据存储系统、光感系统的数据对LED电源模块的输出电流及电压进行控制。
所述存储系统能够存储微处理器系统的调光数据及光感系统所检测到的亮度数据。
智能调光系统，还包括热感系统，所述热感系统能够将四周环境中的温度数据反馈至微处理器系统，所述存储系统能够存储热感系统所检测到的温度数据。
所述微处理器系统内配置有计时系统。
所述LED电源模块配置有一组或多组，所述微处理器系统能够控制一组或多组的LED电源模块。
本发明的有益效果是：
本发明的智能调光LED植物灯的微处理器系统能够根据存储系统、光感系统的数据做出最佳的亮度调节指令，并把该指令信息发送至LED电源模块，控制LED电源模块的输出电流及电压，实现对LED植物灯的调光，使得植物灯输出光照强度及波段根据植物的生长阶段及现场的自然光光照强度达到植物所需的最佳光照强度值及光谱分布，促进植物生长。
进一步，本发明智能调光LED植物灯的LED阵列中LED为白光LED、红光LED、蓝光LED、橙光LED、紫光LED中的一种或多种组合，能够实现不同的亮度及光谱输出，可适用于各种植物类别，增加了本产品的适用性；此外，本发明智能调光LED植物灯设有若干散热器，及时排除灯体内热量，尽可能保证灯具的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的智能调光LED植物灯的爆炸图；
图2是本发明的智能调光LED植物灯的装配图；
图3是本发明的智能调光LED植物灯的电路原理框图；
图4是本发明的智能调光系统的原理框图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参照图4，图4是本发明的智能调光系统一个具体实施例的原理框图，如图所示，智能调光LED植物灯的智能调光系统，包括：LED电源模块4、微处理器系统5、光感系统6、存储系统7、热感系统8，光感系统6及热感系统8能够检测四周环境中的光照亮度及温度，并把光照亮度和温度信息反馈至微处理器系统5，此外，由于，植物处于不同的生长阶段如长根、生长、开花、结果所需的光照量及光照波长不同，且环境中的温度对植物的光照吸收效率存在一定的影响，本发明在存储系统7中存储有不同植物的处于不同生长阶段不同生长环境下所需的光照数据，微处理器系统5能够调取存储系统7存储的数据，并且能够对存储系统7存储的数据与光感系统6、热感系统8的数据进行对比分析，微处理器系统5根据这些信息做出最佳的亮度调节指令，并把该指令信息发送至LED电源模块4，控制LED电源模块4的输出电流及电压，实现对LED植物灯的调光，使得植物灯输出光照强度及波段根据植物的生长阶段及现场的自然光光照强度达到植物所需的最佳光照强度值及光谱分布，促进植物生长。
在本实施例中，存储系统7还能够存储微处理器系统5的调光数据及光感系统6和热感系统8所检测到的亮度数据，以便对植物生长过程中的环境信息进行记录，供工作人员参考，对存储系统7中存储的不同植物不同生长阶段的所需光照数据进行调整，不断的优化；此外，本实施例中微处理器系统5内配置有计时系统，以便调整植物的光照时间以及模拟自然环境下的日起日落的光照变化，使得植物处于一个最佳的生长状态。
在本智能调光系统的LED电源模块4配置有一组或多组，微处理器系统5能够控制一组或多组的LED电源模块4，实现同时控制单个或多个LED植物灯。
参照图1至图3，图1至图3是本发明的智能调光LED植物灯一个具体实施例的结构示意图，该智能调光LED植物灯采用本发明的智能调光系统，如图所示，智能调光LED植物灯，包括灯体1及设置在灯体1内的LED模块，所述LED模块包括基板21、若干设置在基板21上的LED阵列22及控制器3，所述控制器3包括LED电源组件31、微处理器32、光敏传感器33、存储器34、热敏传感器36以及控制器电源35，控制器电源35与LED电源组件31均与外部220v交流电网连接，LED电源组件31的输出端与LED阵列22的输入端连接，控制器电源35给控制器3供电，光敏传感器33、存储器34、热敏传感器36分别与微处理器32连接，微处理器32与LED电源组件31连接，本实施例中控制器3的控制原理与上述智能调光系统原理类似，LED电源组件31为LED电源模块4；微处理器32为微处理器系统5；光敏传感器33为光感系统6；存储器34为存储系统7；热敏传感器36为热感系统8，其控制方法类似，在此不一一详述。
其中，本发明LED植物灯中LED阵列22的LED为白光LED、红光LED、蓝光LED、橙光LED、紫光LED中的一种或多种组合。本技术方案优选方案为，LED阵列22中的LED为白光LED、红光LED、蓝光LED、橙光LED的组合，其中，红光LED波长为625—655nm,白光LED的色温10000-20000K，蓝光LED的波长为425-465nm,橙光LED的波长为600-610nm, 红光LED、白光LED、蓝光LED、橙光LED之间的数量比为5:1:1:1，此种LED搭配模式，能够实现不同的亮度及光谱输出，可适用于各种植物类别，增加了本产品的适用性。
此外，作为本技术方案的进一步改进，灯体1内设有散热器11，该散热器11与控制器电源35连接，及时排除灯体内热量，尽可能保证灯具的使用寿命。
以上对本发明的较佳实施方案进行了具体说明，但其并不仅仅限于说明书及实施方式中所述的运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限与特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.智能调光LED植物灯，包括灯体（1）及设置在灯体（1）内的LED模块，所述LED模块包括基板（21）、若干设置在基板（21）上的LED阵列（22）及控制器（3），其特征在于：所述控制器（3）包括LED电源组件（31）、微处理器（32）、光敏传感器（33）、存储器（34）以及控制器电源（35）。
2.根据权利要求1所述的智能调光LED植物灯，其特征在于：所述控制器（3）还配置热敏传感器（36）。
3.根据权利要求1所述的智能调光LED植物灯，其特征在于：所述LED阵列（22）中包括有红光LED、蓝光LED。
4.根据权利要求3所述的智能调光LED植物灯，其特征在于：所述LED阵列（22）中还包括白光LED、橙光LED，其中，红光LED波长为625—655nm,白光LED的色温10000-20000K，蓝光LED的波长为425-465nm,橙光LED的波长为600-610nm, 红光LED、白光LED、蓝光LED、橙光LED之间的数量比为5:1:1:1。
5.根据权利要求1所述的智能调光LED植物灯，其特征在于：所述灯体（1）内还配置有若干散热器（11）。
6.智能调光LED植物灯的智能调光系统，其特征在于：包括：
LED电源模块（4），该LED电源模块（4）输出至LED植物灯以给其提供电源；
微处理器系统（5），该微处理器系统（5）用于处理数据并能够控制LED电源模块（4）的输出；
光感系统（6），该光感系统（6）能够把四周环境中的光照亮度数据反馈至微处理器系统（5）；
存储系统（7），该存储系统（7）存储有不同植物不同生长阶段的所需光照数据，所述微处理器系统（5）能够调取存储系统（7）存储的数据，且该微处理器系统（5）能够根据存储系统（7）、光感系统（6）的数据对LED电源模块（4）的输出电流及电压进行控制。
7.根据权利要求6所述的智能调光LED植物灯的智能调光系统，其特征在于：所述存储系统（7）能够存储微处理器系统（5）的调光数据及光感系统（6）所检测到的亮度数据。
8.根据权利要求6所述的智能调光LED植物灯的智能调光系统，其特征在于：还包括热感系统（8），所述热感系统（8）能够将四周环境中的温度数据反馈至微处理器系统（5），所述存储系统（7）能够存储热感系统（8）所检测到的温度数据。
9.根据权利要求6所述的智能调光LED植物灯的智能调光系统，其特征在于：所述微处理器系统（5）内配置有计时系统。
10.根据权利要求6所述的智能调光LED植物灯的智能调光系统，其特征在于：所述LED电源模块（4）配置有一组或多组，所述微处理器系统（5）能够控制一组或多组的LED电源模块（4）。
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