CN108644632A - 一种节能热回收led照明灯具及其节能热回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及节能热回收LED照明灯具及其节能热回收方法，该节能热回收LED照明灯具包括至少一个LED光源、导出所述LED光源工作时产生的热量的散热基板；所述散热基板上沿所述LED光源热辐射方向形成至少一个同温层；每一所述同温层上设有以获取LED光源所散发出的热量并将其转换为电能的若干温差发电模块，该节能热回收LED照明灯具，通过在该散热基板上的至少一个同温层上设置以获取该LED光源所散发出的热量的若干温差发电模块，以将该LED光源工作时产生的热量转化为电能，从而实现热量的回收利用，提高光源转换效率，其具有节能环保的优点。该节能热回收方法，其可用于该节能热回收LED照明灯具，其具有操作便捷，节能环保的优点。

Description

一种节能热回收LED照明灯具及其节能热回收方法
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，更具体地说，涉及一种节能热回收LED照明灯具及其节能热回收方法。
背景技术
现有的LED照明灯具效率比较低，实际光电转换效率在30％左右，在工作时所产生的约70％的热量一般向周围散发出去，其产生的热量未被回收利用，即造成资源极大浪费。由于目前LED照明灯具几乎替代所有常规光源灯具(例如：卤素灯，高压钠灯，节能灯)且LED照明灯具其使用量相当巨大，逐年提高之势，如此低的光源转换效率(转换效率约30％)造成的能源浪费相当巨大，热回收意义非常重大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够解决光源转换效率低的弊端的节能热回收LED照明灯具及其节能热回收方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种节能热回收LED照明灯具，其包括至少一个LED光源、导出所述LED光源工作时产生的热量的散热基板；所述散热基板上沿所述LED光源热辐射方向形成至少一个同温层；每一所述同温层上设有以获取LED光源所散发出的热量并将其转换为电能的若干温差发电模块。
优选地，所述散热基板在远离所述LED光源的一侧向外延伸设有若干散热鳍片；同一温度梯度的所述散热鳍片形成一所述同温层。
优选地，所述LED光源设置在所述散热基板的中间位置；所述散热鳍片围绕所述LED光源呈回形分布，所述温差发电模块的热面贴设在所述散热鳍片上，呈回形设置。
优选地，所述LED光源包括若干排并排设置在所述散热基板上的LED光源，所述散热鳍片包括若干排与所述LED光源对应的散热鳍片；同一排的所述散热鳍片形成一所述同温层。
优选地，所述温差发电模块的热面贴设在对应的所述散热鳍片上，呈线形分布。
优选地，所述节能热回收LED照明灯具还包括第一蓄电池；每一所述同温层上的所述温差发电模块与一所述第一蓄电池对应连接以储存由所述温差发电模块转化的电能。
优选地，所述节能热回收LED照明灯具还包括与每一所述第一蓄电池电连接以对所述第一蓄电池输出的电流进行变压输出的变压装置以及与所述变压装置连接以回收变压后的电能的第二蓄电池。
优选地，所述第二蓄电池与所述LED光源电连接以给所述LED光源供电形成电循环。
优选地，所述第二蓄电池与所述LED光源之间设有控制装置。
本发明还构造一种节能热回收方法，用于本发明所述的节能热回收LED照明灯具，包括以下步骤：
S1、采用散热基板将LED光源工作时的热量导出，获取散热基板上每一同温层的热量，并通过所述温差发电模块转化为电能；
S2、将温差发电模块输出的电能分别进行变压至所有电能电压调整至同一水平；
S3、将变压后的电能进行储存。
实施本发明的节能热回收LED照明灯具及其节能热回收方法，具有以下有益效果：该节能热回收LED照明灯具，通过在该散热基板上的至少一个同温层上设置以获取该LED光源所散发出的热量的若干温差发电模块，以将该LED光源工作时产生的热量转化为电能，从而实现热量的回收利用，提高光源转化效率，以起到节能环保的作用。
该节能热回收方法，其可用于该节能热回收LED照明灯具，其具有操作便捷，节能环保的优点。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明节能热回收LED照明灯具的局部剖视图；
图2是本发明节能热回收LED照明灯具俯视图；
图3是本发明节能热回收LED照明灯具的框图；
图4是本发明节能热回收LED照明灯具的结构效果图；
图5是本发明节能热回收LED照明灯具的温差发电模块布局效果图；
图6是图5本发明节能热回收LED照明灯具的另一角度的效果图；
图7是本发明节能热回收方法的流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1至图6示出了本发明节能热回收LED照明灯具的一个优选实施例。
该节能热回收LED照明灯具，其能够将LED光源工作时产生的热量回收利用，提高光源转化效率，且可通过回收热量，避免热量散发出去影响该LED光源工作的环境温度，从而避免影响LED的使用寿命，该节能热回收LED照明灯具具有节能环保的优点。
如图1所示，该节能热回收LED照明灯具，其包括至少一个LED光源11、导出该LED光源11工作时产生的热量的散热基板12；该LED光源11可以为LED灯，其可用于照明，该LED光源11可安装在该散热基板12上，该散热基板12可用于导出热量，以将该LED光源11的热量散发出去。
该至少一个LED光源11其包括一个LED光源、两个LED光源、或者多个LED光源，在本实施例中，优选地，该至少一个LED光源11包括一个LED光源，其设置在该散热基板12的中间位置，其产生的热量可通过该散热基板12散发出去。在其他一些实施例中，该至少一个LED光源可以包括若干排并排设置的LED光源。
如图1、及图2所示，该散热基板12，该散热基板12可以为金属板材，具体地其可以为铝板，当然，可以理解地，该散热基板12不限于金属板材。该散热基板12的形状可以为圆形、方形或者不规则形状。在本实施例中，优选地，该散热基板12的形状为正方形。
如图1、图2、图4、图5及图6所示，该散热基板12上在远离该LED光源11的一侧向外延伸设有若干散热鳍片；该散热鳍片可用于将该LED光源11的热量导出，在本实施例中，该散热鳍片围绕该LED光源11上呈回形分布，从而使得该LED光源11大部分的热量都可被该散热鳍片导出；该回形分布可由若干圈圆形、若干圈三角形或者若干圈正方形形成，其分布形状可与该散热基板12的形状相适配。在本实施例中，优选地，该回形分布为若干圈正方形形成。该散热基板12上沿该LED光源11热辐射方向形成至少一个同温层121。在本实施例中，该同温层可以为温度相等的区域，也可与为温度相差一定范围内的区域；该同温层121沿热辐射方向，围绕该LED光源11设置。具体地，位于同一温度梯度的散热鳍片形成了该同温层121，到该散热基板12距离相等的散热鳍片的温度相同或者温度相差一定范围，则其形成同一温度梯度。
在本实施例中，该同温层121的数量可以为一个、两个或者多个，在本实施例中，优选地，该同温层121的数量为四个。这四个同温层121的温度均不同，其依次沿LED光源辐射方向递减。在其他一些实施例中，当该LED光源11为若干排并排设置的LED光源时，该散热鳍片可以包括若干排与该LED光源对应的散热鳍片，则同一排的散热鳍片可形成一同温层121。
每一同温层121上设有以获取LED光源11所散发的热量并将其转换为电能的若干温差发电模块13。每一同温层121上的温差发电模块13的数量可以为两个、三个、四个或者多个。具体地，该温差发电模块13的数量与该散热鳍片的数量相适配。位于同一同温层121上的温差发电模块13所产生的电流的电压相同。在本实施例中，该温差发电模块13的热面贴设在该散热鳍片上，呈回形设置。在本实施例中，该温差发电模块13的数量可以为4N个，沿该LED光源11的热辐射方向均匀分布，其可将该散热鳍片两侧的温度差转换为电能。在其他一些实施例中，当该LED光源11为若干排并排设置的LED光源时，该同温层121可以分布于每一排LED光源11上时，该温差发电模块13的热面贴设在对应的散热鳍片上，且呈线形分布。
在本实施例中，优选地，该温差发电模块13，其包括热面陶瓷片、冷面陶瓷片以及设置在该热面陶瓷片和冷面陶瓷片之间的半导体温差发电芯片，该温差发电模块13靠近该散热鳍片的一侧获取的热量较多，其温度高于远离散热鳍片一侧的温度，因此该半导体温差发电模块的两侧则产生了一个温度差，通过该温度差，该温差发电模块13则可产生直流电流，从而提高其光源转换效率。
如图1至图3所示，在本实施例中，该节能热回收LED照明灯具还包括第一蓄电池14；该每一同温层121上的温差发电模块13与一第一蓄电池14对应连接以储存由该温差发电模块13转换的电能。每一同温层121所导出的热量不同，其温度也不同，因此该温差发电模块13两侧所形成的温差不同，所产生的电流的电压则不同，通过在每一同温层121上设置一第一蓄电池，则可避免一个蓄电池中具有不同电压的电能。通过该第一蓄电池可以将该温差发电模块13所产生的电能储存起来以便于再次利用，起到节能环保的作用。在其他一些实施例中，该第一蓄电池14可以省去。
在本实施例中，该节能热回收LED照明灯具还包括与每一第一蓄电池14电连接以对该第一蓄电池14输出的电流进行变压输出的变压装置15以及与该变压装置15连接以回收变压后的电能的第二蓄电池16。该变压装置15能够将该第一蓄电池14中的电能变压至每一第一蓄电池14中的电能具有同一电压；该第二蓄电池16能够对该变压装置15变压后的电能进行储存，以便于再次回收利用。
每一第一蓄电池14与一变压装置15对应连接。其数量与第一蓄电池14的数量相适配，该变压装置15可以为直流升压器或者直流降压器；其能够分别将第一蓄电池14中的电流进行变压，使得每一蓄电池14中的电流电压值相适配，在本实施例中，优选地，该变压装置15为直流升压器，其可以使得该第一蓄电池14中的电流升至同一个电压值。
该第二蓄电池16的电容量大于该第一蓄电池14中电能的电容量，且该第二蓄电池16中的电流电压大于该第一蓄电池14中的电流电压。该第二蓄电池16可以由蓄电池组组成，其能够将变压装置15变压后的电能进行储存，且其可与该LED光源11电连接以给该LED光源供电形成电循环。具体地，其可与该LED光源11的正极连接，以将电能传输至LED光源，使得能源可循环利用，以节约能源，起到绿色环保的作用。
在本实施例中，该第二蓄电池16与该LED光源11之间设有控制装置17，该控制装置17与该第二蓄电池16和与该LED光源11的驱动件分别连接；该控制装置17包括检测模块，该检测模块可与该第二蓄电池16连接，其能够检测该第二蓄电池16中的电量，当该电量与该LED光源11工作时所需电量相适配，该控制装置17能够控制该第二蓄电池16与该LED光源之间的驱动件开启，将该LED光源的供电模式切换为由该第二蓄电池16供电，从而向该LED光源11输入电流，以给该LED光源供电；当该电压小于该LED光源工作时所需电量时，该控制装置17控制该第二蓄电池16与该LED光源之间的驱动件关闭，该第二蓄电池16继续用于蓄电。
图4示出了本发明节能热回收方法的一个优选实施例。该节能热回收方法可用于该节能热回收LED照明灯具，其能够将该LED照明灯具的热能进行回收并转换为电能，其具有操作简便、绿色环保等优点。
如图4所示，该节能热回收方法包括以下步骤：
S1、采用散热基板将LED光源工作时的热量导出，获取散热基板上每一同温层的热量，并通过温差发电模块转化为电能。
具体地，在本实施例中，在该LED光源上设置散热基板，并使得该LED光源置于该散热基板的中间位置，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，若该LED光源的数量为多个时，可以将该LED光源并排设置在该散热基板上。
在该散热基板远离该LED光源一侧向外延伸设置若干散热鳍片，在本实施例中，可将该散热鳍片围绕该LED光源呈回形设置，当然可以理解地，在其他一些实施例中，也可以将该散热鳍片对应设置在LED光源上且呈线形设置。该散热鳍片距离该LED光源较近的温度较高，距离该热源较远的温度较低，因此该散热基板上根据该散热鳍片距离该热源的远近形成散热温度梯度，位于同一温度梯度上的散热鳍片形成一同温层。
在每一散热鳍片上设置一温差发电模块，且将该温差发电模块的热面贴设在该散热鳍片上，当该LED光源工作时，该散热鳍片两侧产生温差使得该温差发电模块能够获取该散热鳍片的热量并将其转换为电能。
S2、将温差发电模块输出的电能分别进行变压至所有电能电压调整至同一水平。
具体地，在本实施例中，可将位于同一同温层上的温差发电模块与一第一蓄电池连接，用于储存由该温差发电模块转换而来的电能。
将每一第一蓄电池的输出端与一变压装置连接，并将该变压装置与该第二蓄电池连接，以将该温差发电模块输出的电能进行变压输出并储存至该第二蓄电池中，其中该变压装置可以为直流升压器或者直流降压器。具体地，该变压装置为直流升压器，将其分别与第一蓄电池一一对应连接，并分别对每一个直流升压器设定一个电压值，从而使得所有第一蓄电池的输出电压调整至与该电压值相适配。该第一蓄电池输出的电能经过该变压装置调压后，其可输出至第二蓄电池并将电能进行存储，以便于达到被热源再次利用时所需电量，从而实现回收利用，起到节能环保的作用。
S3、将变压后的电能进行储存。具体地，将该变压装置与该第二蓄电池连接，以储存变压后的电能；以便于达到被LED光源再次利用时所需电量，从而实现回收利用，起到节能环保的作用。
在本实施例中，该节能热回收方法还可以包括以下步骤：S4、判断所述第二蓄电池的电量是否高于第一设定值；是，则切换所述第二蓄电池为所述LED光源供电；具体地，将该第二蓄电池与该LED光源连接，并在该第二蓄电池和该LED光源之间设置分别与该第二蓄电池和该LED光源连接的控制装置。当该控制装置检测到该第二蓄电池中电量高于第一设定值时，该第一设定值与该LED光源工作时所需电量相适配，该控制装置能够控制该第二蓄电池与该LED光源之间的驱动件开启，将该LED光源的供电模式切换为由该第二蓄电池供电，从而向该LED光源输入电流，以给该LED光源供电；当该电压小于第一设定值时，该控制装置控制该第二蓄电池与该LED光源之间的驱动件关闭，该第二蓄电池继续用于蓄电。
S5、在所述第二蓄电池为所述LED光源供电时，判断所述第二蓄电池的电量是否低于第二设定值，是则切换市电为所述LED光源供电；将该LED光源的供电模式切换市电供电。具体地，当该第二蓄电池正在为该LED光源供电时，在本实施例中，当该第二蓄电池与该LED光源电连接，将该第二蓄电池中的电能输出至该该LED光源时，该控制装置检测该第二蓄电池中的电量，当该第二蓄电池中的电量被消耗至该第二蓄电池中的电量低于第二设定值时，该控制装置控制该第二蓄电池与该LED光源之间的驱动件关闭，将该LED光源供电模式切换为市电为该LED光源供电。其中该第二设定值为该LED光源工作时所需电量的最低值，具体地，其为灯具工作时所需电量的最低值。当该第二蓄电池中的电量高于该第二设定值时，仍继续通过该第二蓄电池为该LED光源供电。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种节能热回收LED照明灯具，其特征在于，其包括至少一个LED光源(11)、导出所述LED光源(11)工作时产生的热量的散热基板(12)；
所述散热基板(12)上沿所述LED光源(11)热辐射方向形成至少一个同温层(121)；每一所述同温层(121)上设有以获取LED光源(11)所散发出的热量并将其转换为电能的若干温差发电模块(13)。
2.根据权利要求1所述的节能热回收LED照明灯具，其特征在于，所述散热基板(12)在远离所述LED光源(11)的一侧向外延伸设有若干散热鳍片；同一温度梯度的所述散热鳍片形成一所述同温层(121)。
3.根据权利要求2所述的节能热回收LED照明灯具，其特征在于，所述LED光源(11)设置在所述散热基板(12)的中间位置；所述散热鳍片围绕所述LED光源(11)呈回形分布，所述温差发电模块(13)的热面贴设在所述散热鳍片上，呈回形设置。
4.根据权利要求2所述的节能热回收LED照明灯具，其特征在于，所述LED光源(11)包括若干排并排设置在所述散热基板(12)上的LED光源，所述散热鳍片包括若干排与所述LED光源对应的散热鳍片；同一排的所述散热鳍片形成一所述同温层(121)。
5.根据权利要求4所述的节能热回收LED照明灯具，其特征在于，所述温差发电模块(13)的热面贴设在对应的所述散热鳍片上，呈线形分布。
6.根据权利要求1所述的节能热回收LED照明灯具，其特征在于，所述节能热回收LED照明灯具还包括第一蓄电池(14)；每一所述同温层(121)上的所述温差发电模块(13)与一所述第一蓄电池(14)对应连接以储存由所述温差发电模块(13)转化的电能。
7.根据权利要求6所述的节能热回收LED照明灯具，其特征在于，所述节能热回收LED照明灯具还包括与每一所述第一蓄电池(14)电连接以对所述第一蓄电池(14)输出的电流进行变压输出的变压装置(15)以及与所述变压装置(15)连接以回收变压后的电能的第二蓄电池(16)。
8.根据权利要求7所述的节能热回收LED照明灯具，其特征在于，所述第二蓄电池(16)与所述LED光源(11)电连接以给所述LED光源(11)供电形成电循环。
9.根据权利要求8所述的节能热回收LED照明灯具，其特征在于，所述第二蓄电池(16)与所述LED光源(11)之间设有控制装置(17)。
10.一种节能热回收方法，用于权利要求1至9任意一项所述的节能热回收LED照明灯具，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用散热基板将LED光源工作时的热量导出，获取所述散热基板上每一同温层的热量，并通过温差发电模块转化为电能；
S2、将温差发电模块输出的电能分别进行变压至所有电能电压调整至同一水平；
S3、将变压后的电能进行储存。
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