CN202091990U - Led路灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED路灯。所述LED路灯包括LED芯片、路灯电路以及外接电源输入，所述外接电源输入连接所述路灯电路，所述LED芯片连接所述路灯电路，还包括：热电发电装置和储能装置，所述热电发电装置包括热端、冷端以及电源输出，所述热端与所述LED芯片耦合，所述冷端远离所述LED芯片，所述电源输出连接所述储能装置的输入端，所述储能装置的输出端连接所述路灯电路。本实用新型能源利用率较高，同时可以进行散热。
Description
技术领域
本实用新型涉及光源，特别是涉及LED路灯。
背景技术
路灯是城市照明的重要组成部分，传统的路灯常采用高压钠灯，高压钠灯整体上光效低的缺点造成了能源的巨大浪费，因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。
大功率LED路灯与常规高压钠灯路灯不同的是，大功率LED路灯的光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色荧光粉合成的高效白光二极管，具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点，可广泛应用于城市道路照明。
发光二极管(Light-Emitting-Diode，简写为LED)是基于半导体PN结形成的用微弱的电能就能发光的高效固态光源，在一定的正向偏置电压和注入电流下，注入P区的空穴和注入N区的电子在扩散至有源区后经辐射复合而发出光子，将电能直接转化为光能。
但正因为大功率LED路灯的发光原理以及材料特性，使得大功率LED路灯工作时发热量大，需要良好的散热器对其进行散热。否则温度太高会导致发光效率大幅降低，并影响LED的寿命。
2007年11月28日公开的中国发明专利第CN200710028776.4号公开了一种大功率LED路灯，由灯头与灯杆连接而构成，灯头壳体内设有包括大功率LED灯、散热基板构成的灯芯，其灯芯的散热基板中设有一组热管连接在灯壳体上，另一组热管连接在灯杆上或灯杆的散热器上；由于热管能迅速转移超大功率LED发出的热量，可有效解决大功率LED的散热技术难题，使超大功率LED路灯的使用寿命得以保证。
但是，无论进行哪种散热设计，LED路灯的LED芯片仍然会发出大量热量并散发损失掉，能源利用率低；并且为了保证LED路灯能够正常工作，必需采用复杂的成本高昂的散热结构。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种能源利用率较高的LED路灯。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种LED路灯，包括LED芯片、路灯电路以及外接电源输入，所述外接电源输入连接所述路灯电路，所述LED芯片连接所述路灯电路，还包括：热电发电装置和储能装置，所述热电发电装置包括热端、冷端以及电源输出，所述热端与所述LED芯片耦合，所述冷端远离所述LED芯片，所述电源输出连接所述储能装置的输入端，所述储能装置的输出端连接所述路灯电路。
本实用新型的有益效果是：区别于现有技术想尽一切办法对LED路灯进行散热而导致能源利用率低、成本高的情况，本实用新型采用另一种全新的温度控制构思，即采用热电发电装置利用LED芯片热量进行发电的技术手段，吸收LED芯片发出的热量，从而有效对LED温度进行控制，大幅提高能源利用率的同时，有效解决LED路灯的散热问题。
附图说明
图1是本实用新型LED路灯实施例的结构示意图；
图2是本实用新型LED路灯实施例一的原理框图；
图3是本实用新型LED路灯实施例二的原理框图。
具体实施方式
热电材料(Thermoelectric)在通入电流之后会产生冷热两端，故可以用来冷却也可以用来保温。而如果同时在两端接触不同温度时，则会在内部回路形成电流，温差越大产生的电流越强。
热电材料的开发是1821年德国物理学家T.J.Seebeck发现，二种不同导体所组成封闭电路其二端接点温度不同时，回路中就产生电流。起初的双金属材料由於其效应微弱，只能被利用做为温度、辐射能量测用的双金属电偶等开路电压量测，如在工厂和实验室中普遍使用的热电偶(Thermocouple)温度计，即是热电原理应用的典型例子。至1950年代末，某些半导体材料的高热电效应被发现后，其实用价值才获得重视。其原理主要是用二种半导体材料取代双金属，由Seebeck效应并利用供应之热源造成温度差产生电流，利用正(P)型半导体与负(N)型半导体串联组成之热电发电元件。
本实用新型即利用上述热电发电技术对LED路灯发出的热量进行发电并降低LED路灯的温度。
一起参阅图1和图2，本实用新型LED路灯包括：
LED芯片110；
路灯电路120；
外接电源输入130；
热电发电装置140；
储能装置150；
所述外接电源输入130连接所述路灯电路120，所述LED芯片110连接所述路灯电路120，所述热电发电装置140包括热端141、冷端142以及电源输出(未标示)，所述热端141与所述LED芯片110耦合，所述冷端142远离所述LED芯片110，所述电源输出连接所述储能装置150的输入端，所述储能装置150的输出端连接所述路灯电路120。
区别于现有技术想尽一切办法对LED路灯进行散热而导致能源利用率低、成本高的情况，本实用新型采用另一种全新的温度控制构思，即采用热电发电装置140利用LED芯片110热量进行发电的技术手段，吸收LED芯片110发出的热量，从而有效对LED温度进行控制，大幅提高能源利用率的同时，有效解决LED路灯的散热问题。
在另一实施例中，还包括连接所述LED芯片110的第一散热器，这样即使LED芯片110发出的热量来不及被热电发电装置140吸收，也可以将多余的热量迅速通过所述第一散热器发散出去。
在另一实施例中，所述热电发电装置140的热端141还与所述第一散热器耦合，这样热电发电装置140采用多点接触的方式吸收LED芯片110发出的热量，提高发电效率。
再参阅图1，在另一实施例中，所述热电发电装置140的热端141具有一与所述LED芯片110面积适配的耦合面143。所述耦合面143可以增加从LED芯片110传给热电发电装置140热端141的热量，提高发电效率。
在另一实施例中，还包括连接所述热电发电装置140冷端142的第二散热器，所述第二散热器与所述LED芯片110热隔离。这样，当然进入热电发电装置140的热量过多时，其冷端142上的第二散热器可有效将热量发散出去，确保热电发电装置140正常工作。
而且，还可以包括容置所述LED芯片110、路灯电路120、热电发电装置140和储能装置150的外壳，所述热电发电装置140的冷端142位于所述外壳之外进行冷却，可以与热端141之间保持较大的温度差异。
参阅图3，所述储能装置可以是可充电电池，热电发电装置发出的电能通过其输出端输入所述储能装置。路灯电路上可以包括电源控制单元，对来自外界电源输入的电源以及储能装置的电源进行管理，在储能装置有足够电能时切断外界电源的输入，仅利用储能装置对LED芯片及其他电路进行供电。在储能装置无足够电能时连接外界电源，并且同时对储能装置进行充电。当然，在无外界电源输入的情况下，启用储能装置对LED芯片及其他电路进行供电。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种LED路灯，包括LED芯片、路灯电路以及外接电源输入，所述外接电源输入连接所述路灯电路，所述LED芯片连接所述路灯电路，其特征在于，
还包括：热电发电装置和储能装置，所述热电发电装置包括热端、冷端以及电源输出，所述热端与所述LED芯片耦合，所述冷端远离所述LED芯片，所述电源输出连接所述储能装置的输入端，所述储能装置的输出端连接所述路灯电路。
2.根据权利要求1所述的LED路灯，其特征在于，还包括：
连接所述LED芯片的第一散热器。
3.根据权利要求2所述的LED路灯，其特征在于：
所述热电发电装置的热端还与所述第一散热器耦合。
4.根据权利要求2所述的LED路灯，其特征在于：
所述热电发电装置的热端具有一与所述LED芯片面积适配的耦合面。
5.根据权利要求1至4任一项所述的LED路灯，其特征在于：
还包括连接所述热电发电装置冷端的第二散热器，所述第二散热器与所述LED芯片热隔离。
6.根据权利要求1至4任一项所述的LED路灯，其特征在于：
包括容置所述LED芯片、路灯电路、热电发电装置和储能装置的外壳，所述热电发电装置的冷端位于所述外壳之外。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104089263A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-08 | 扬州新思路光电科技有限公司 | 一种led路灯 |
| CN105371250A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-02 | 苏州承乐电子科技有限公司 | Led灯散热及余热回收系统 |
| CN109150013A (zh) * | 2018-07-20 | 2019-01-04 | 江苏省发明协会 | 一种发光装置及其供电方法 |
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