CN203240474U - Led与自然光智能耦合照明系统 - Google Patents

Led与自然光智能耦合照明系统 Download PDF

Info

Publication number
CN203240474U
CN203240474U CN2013202108581U CN201320210858U CN203240474U CN 203240474 U CN203240474 U CN 203240474U CN 2013202108581 U CN2013202108581 U CN 2013202108581U CN 201320210858 U CN201320210858 U CN 201320210858U CN 203240474 U CN203240474 U CN 203240474U
Authority
CN
China
Prior art keywords
led
module
optical fiber
performance element
illumination
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2013202108581U
Other languages
English (en)
Inventor
李继超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2013202108581U priority Critical patent/CN203240474U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203240474U publication Critical patent/CN203240474U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Abstract

本实用新型涉及一种LED与自然光智能耦合照明系统，包括控制中心，该控制中心电性连接有循日模块、LED照明阵列和亮度检测模块，该循日模块一端还连接有光纤采光照明模块和光伏组件，该系统还包括蓄电池，该蓄电池一端连接该光伏组件，该光伏组件把太阳能转化为电能储存在该蓄电池，该蓄电池另一端连接该控制中心并对该控制中心供电，该光纤采光照明模块设有菲尼尔透镜，该菲尼尔透镜与该光纤耦合连接，菲涅尔透镜采集的太阳光通过光纤传递到室内经漫射后照明。上述LED与自然光智能耦合照明系统具有融合了LED和光纤照明系统，取得了比单一LED照明系统更为节能和比单一光纤照明系统更稳定的效果，同时还能实时监测和调节室内亮度以达到最佳照明效果。

Description

LED与自然光智能耦合照明系统
技术领域
本实用新型涉及一种照明系统，尤其是一种LED(LED , Light Emitting Diode，发光二极管)与自然光智能耦合照明系统。
背景技术
20世纪70年代能源危机后，能源和环境问题举世瞩目，建筑物如何节约照明用电，引起国际照明界的高度重视。当前，世界各国照明行业的科技工作者在照明领域所做的工作，主要集中在两个方面：一是节能；二是提高照明质量[1]。现阶段研究的热点照明系统是LED照明系统和光纤照明系统。
LED照明系统由于节能、环保、光效好，被广泛用于建筑物照明。光纤照明系统能直接把自然光引入室内照明，在超低能耗的情况下能取得较高的照明质量，但是在太阳光照较弱的阴天、夜晚无法发挥照明功能效，因此系统需与其它照明方式结合使用。
实用新型内容
鉴于上述状况，有必要提供一种可以将光纤照明和LED照明结合利用的照明系统。
为解决上述技术问题，提供一种LED与自然光智能耦合照明系统，包括控制中心，该控制中心电性连接有循日模块、LED照明阵列和亮度检测模块，该循日模块一端还连接有光纤采光照明模块和光伏组件，该系统还包括蓄电池，该蓄电池一端连接该光伏组件，该光伏组件把太阳能转化为电能储存在该蓄电池，该蓄电池另一端连接该控制中心并对该控制中心供电，该光纤采光照明模块设有菲尼尔透镜，该菲尼尔透镜与该光纤耦合连接，菲涅尔透镜采集的太阳光通过光纤传递到室内经漫射后照明。
该控制中心包括STC89C52RC芯片、供电电路、复位电路和晶振电路，
该循日模块包括控制单元、执行单元和两电机，该控制单元设于该执行单元内部，该两电机分别设于该执行单元两端，该两电机的输出轴上固定有太阳能利用装置，该执行单元表面两端固定有第一射影检测定位装置和第二射影检测定位装置，该控制单元通过该执行单元的射影检测定位装置传递过来的信号，控制该两电机转动，从而带动该执行单元的转动。
该第一射影检测定位装置包括第一遮光装置和第一光电传感器，该第一遮光装置包括支撑板和第一遮光板，该支撑板与该第一遮光板垂直固定，该支撑板垂直固定该执行单元表面，该第一光电传感器设于该第一遮光板正下方。
该第二射影检测定位装置包括第二遮光板装置和第二光电传感器，该第二遮光装置包括第二遮光板和固定在该第二遮光板两端的两支撑杆，该两支撑杆垂直固定在该执行单元表面，该第二光电传感器设于该两支撑杆中央。
该LED照明阵列包括驱动电路、若干列LED灯组和若干继电器，该驱动电路与该若干列LED灯组并联，该每一列LED灯组都串联有继电器，该若干继电器均与该控制中心电性连接，该控制中心控制该继电器的开关。
该每一列LED灯组由若干白光LED 灯串联组成。
该亮度检测模块包括检测电路，该检测电路包括有光电传感器、电阻、电位器和LM393芯片，该光电传感器检测该LED照明阵列的光照强度。
本实用新型LED与自然光智能耦合照明系统，吸取LED照明系统和光纤照明系统的优点，弥补各自的缺点，融合了LED和光纤照明系统，取得了比单一LED照明系统更为节能和比单一光纤照明系统更稳定的效果，同时还能实时监测和调节室内亮度以达到最佳照明效果。
附图说明
图1是本实用新型LED与自然光智能耦合照明系统方框结构图。
图2是本实用新型LED与自然光智能耦合照明系统中循日模块结构示意图。
图3是本实用新型LED与自然光智能耦合照明系统中亮度检测模块电路图。
图4是本实用新型LED与自然光智能耦合照明系统中LED照明阵列电路图。
图5是本实用新型LED与自然光智能耦合照明系统程序流程图。
其中：10、控制中心；   20、循日模块；  22、执行单元；  24、太阳能利用装置；   25、电机；   26、第一射影检测定位装置；  262、第一遮光板；  264、支撑板；  266、第一光电传感器；  28、第二射影检测定位装置；  282、第二遮光板；  284、支撑杆；  286、 第二光电传感器；  30、光纤采光照明模块；   32、菲尼尔透镜；   40、光伏组件；  50、LED照明阵列；  60、亮度检测模块；  70、蓄电池；  80、光纤。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本实用新型的LED与自然光智能耦合照明系统作进一步的详细说明。
请参见图1至图4所示，本实用新型实施例的一种LED与自然光智能耦合照明系统，包括控制中心10，该控制中心10电性连接有循日模块20、LED照明阵列50和亮度检测模块60，该循日模块20一端还连接有光纤80采光照明模块30和光伏组件40，该系统还包括蓄电池70，该蓄电池70一端连接该光伏组件40，该光伏组件40把太阳能转化为电能储存在该蓄电池70，该蓄电池70另一端连接该控制中心10并对该控制中心10供电，该光纤80采光照明模块30设有菲尼尔透镜32，该菲尼尔透镜32与该光纤80耦合连接，菲涅尔透镜32采集的太阳光通过光纤80传递到室内经漫射后照明；该控制中心10包括STC89C52RC芯片、供电电路、复位电路和晶振电路，
如图2所示，该循日模块20包括控制单元、执行单元22和两电机25，该控制单元设于该执行单元22内部，该两电机25分别设于该执行单元两端，该两电机25的输出轴上固定有太阳能利用装置24，该执行单元22表面两端固定有第一射影检测定位装置26和第二射影检测定位装置28，该控制单元通过该执行单元22的射影检测定位装置传递过来的信号，控制该两电机25转动，从而带动该执行单元22的转动。
该第一射影检测定位装置26包括第一遮光装置和第一光电传感器266，该第一遮光装置包括支撑板264和第一遮光板262，该支撑板264与该第一遮光板262垂直固定，该支撑板264垂直固定该执行单元22表面，该第一光电传感器268设于该第一遮光板262的正下方；该第二射影检测定位装置28包括第二遮光板装置和第二光电传感器286，该第二遮光装置包括第二遮光板282和固定在该第二遮光板282两端的两支撑杆284，该两支撑杆284倾斜固定在该执行单元22表面，该第二光电传感器286设于该两支撑杆284中央。
本实用新型中，该循日模块20采用了独创的“射影检测定位”法来完成追日过程。“摄影检测定位”法采用双遮光板262、282与双光电传感器266、286配合作用，精确定位太阳与循日模块20的相对位置。其控制原理是：晴天时，如果第一遮光板262的阴影没有遮住第一光电传感器266，说明太阳能利用装置在水平方向上没有达到太阳直射，控制单元接收到此时第一光电传感器266传递的信号后会控制执行单元22水平方向上的电机25转动，直到第一遮阳板262的阴影完全遮住第一光电传感器266，水平方向上的电机25才停止转动，使太阳能利用装置在水平方向上达到太阳直射；如果第二遮光板282的阴影没有遮住第二光电传感器286，说明太阳能利用装置在俯仰方向上没有达到太阳直射，控制单元接收到此时第二光电传感器286传递的信号后会控制执行单元22俯仰方向上的电机25转动，直到第二遮阳板282的阴影完全遮住第二光电传感器286，俯仰方向上的电机25才停止转动，使太阳能利用装置在俯仰方向上达到太阳直射。
如图4所示，该LED照明阵列50包括驱动电路、若干列LED灯组和若干继电器，该驱动电路与该若干列LED灯组并联，该每一列LED灯组都串联有继电器，该若干继电器均与该控制中心电性连接，该控制中心控制该继电器的开关；该每一列LED灯组由若干白光LED 灯串联组成。
如图3所示，该亮度检测模块60包括检测电路，该检测电路包括有光电传感器、电阻、电位器和LM393芯片，该光电传感器检测该LED照明阵列的光照强度， 亮度检测模块60主要功能是检测光纤80灯的输出照度，并把亮度值传递给STC89C52RC芯片进行处理，当光电传感器接受的光照强度大于设定值时，LM393芯片-INT管脚电位低于+IN管脚电位，此时，LM393芯片OUT管脚输出高电平；当光电传感器接受的光照强度小于设定值时，LM393芯片-INT管脚电位高于+IN管脚电位，此时，LM393芯片OUT管脚输出低电平。LM393芯片-INT管脚和+IN管脚分别与单片机的P2.0和P2.1口相连。
如图5所示，为本实用新型LED与自然光智能耦合照明系统程序流程图，其具体过程为：当程序初始化后循日模块20的射影定位检测传感器检测太阳光照度，其照度>0Lux的情况设为白天，反之为黑夜；当判断为黑夜时，程序进入亮度检测部分；当判断为白天时，程序控制循日模块20的电机25工作，使太阳直射循日模块。程序到亮度检测部分后，亮度检测模块60检测光纤80灯输出照度，然后把测量值同亮度分级等级比较，在对应控制LED阵列的工作情况，然后程序进入下一个循环。
     本实用新型LED与自然光智能耦合照明系统在50 m2的封闭房间、照明要求为照度大于等于500Lux的情况下（采光面积为4.25m2、LED阵列为4列、功率为39.2W）和8只40W日光灯连续测试48小时得到以下数据，如下表所示。
比较项目 本系统 日光灯
照明面积（m2） 50 50
地面照度（Lux） 500 500
运行时间（h） 48 48
总耗电量（含耗损）（kw.h） 0.67 15.4
以上数据表明，本系统比目前主流的日光灯照明具有明显的节能优势。结合本系统融合了LED和自然光照明技术，所以在照明质量上要远超日光灯照明。
本实用新型LED与自然光智能耦合照明系统，吸取LED照明系统和光纤照明系统的优点，弥补各自的缺点，融合了LED和光纤照明系统，取得了比单一LED照明系统更为节能和比单一光纤照明系统更稳定的效果，同时还能实时监测和调节室内亮度以达到最佳照明效果。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。 

Claims (8)

1.一种LED与自然光智能耦合照明系统，其特征在于：包括控制中心，该控制中心电性连接有循日模块、LED照明阵列和亮度检测模块，该循日模块一端还连接有光纤采光照明模块和光伏组件，该系统还包括蓄电池，该蓄电池一端连接该光伏组件，该光伏组件把太阳能转化为电能储存在该蓄电池，该蓄电池另一端连接该控制中心并对该控制中心供电，该光纤采光照明模块设有菲尼尔透镜，该菲尼尔透镜与该光纤耦合连接，菲涅尔透镜采集的太阳光通过光纤传递到室内经漫射后照明。
2.如权利要求1所述的LED与自然光智能耦合照明系统，其特征在于：该控制中心包括STC89C52RC芯片、供电电路、复位电路和晶振电路。
3.如权利要求1所述的LED与自然光智能耦合照明系统，其特征在于：该循日模块包括控制单元、执行单元和两电机，该控制单元设于该执行单元内部，该两电机分别设于该执行单元两端，该两电机的输出轴上固定有太阳能利用装置，该执行单元表面两端固定有第一射影检测定位装置和第二射影检测定位装置，该控制单元通过该执行单元的射影检测定位装置传递过来的信号，控制该两电机转动，从而带动该执行单元的转动。
4.如权利要求3所述的LED与自然光智能耦合照明系统，其特征在于：该第一射影检测定位装置包括第一遮光装置和第一光电传感器，该第一遮光装置包括支撑板和第一遮光板，该支撑板与该第一遮光板垂直固定，该支撑板垂直固定该执行单元表面，该第一光电传感器设于该第一遮光板正下方。
5.如权利要求3所述的LED与自然光智能耦合照明系统，其特征在于：该第二射影检测定位装置包括第二遮光板装置和第二光电传感器，该第二遮光装置包括第二遮光板和固定在该第二遮光板两端的两支撑杆，该两支撑杆垂直固定在该执行单元表面，该第二光电传感器设于该两支撑杆中央。
6.如权利要求1所述的LED与自然光智能耦合照明系统，其特征在于：该LED照明阵列包括驱动电路、若干列LED灯组和若干继电器，该驱动电路与该若干列LED灯组并联，该每一列LED灯组都串联有继电器，该若干继电器均与该控制中心电性连接，该控制中心控制该继电器的开关。
7.如权利要求6所述的LED与自然光智能耦合照明系统，其特征在于：该每一列LED灯组由若干白光LED 灯串联组成。
8.如权利要求1所述的LED与自然光智能耦合照明系统，其特征在于：该亮度检测模块包括检测电路，该检测电路包括有光电传感器、电阻、电位器和LM393芯片，该光电传感器检测该LED照明阵列的光照强度。
CN2013202108581U 2013-04-23 2013-04-23 Led与自然光智能耦合照明系统 Expired - Fee Related CN203240474U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013202108581U CN203240474U (zh) 2013-04-23 2013-04-23 Led与自然光智能耦合照明系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013202108581U CN203240474U (zh) 2013-04-23 2013-04-23 Led与自然光智能耦合照明系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203240474U true CN203240474U (zh) 2013-10-16

Family

ID=49317769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013202108581U Expired - Fee Related CN203240474U (zh) 2013-04-23 2013-04-23 Led与自然光智能耦合照明系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203240474U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104166064A (zh) * 2014-09-01 2014-11-26 苏州市吴中区胥口广博模具加工厂 电路板感光元件测试装置
CN104602385A (zh) * 2013-11-04 2015-05-06 邓加慧 Led光控灯的采光装置
CN104964242A (zh) * 2014-05-26 2015-10-07 北京一轻研究院 离网式互补型绿色智能照明系统
CN105841092A (zh) * 2016-05-19 2016-08-10 中国航天建设集团有限公司 一种基于太阳能光纤的太阳能综合利用装置及方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104602385A (zh) * 2013-11-04 2015-05-06 邓加慧 Led光控灯的采光装置
CN104964242A (zh) * 2014-05-26 2015-10-07 北京一轻研究院 离网式互补型绿色智能照明系统
CN104166064A (zh) * 2014-09-01 2014-11-26 苏州市吴中区胥口广博模具加工厂 电路板感光元件测试装置
CN105841092A (zh) * 2016-05-19 2016-08-10 中国航天建设集团有限公司 一种基于太阳能光纤的太阳能综合利用装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104061525B (zh) 一种太阳能照明装置
CN204005711U (zh) 一种多功能太阳能照明装置
CN203240474U (zh) Led与自然光智能耦合照明系统
CN201589185U (zh) 一种聚光型可见光和太阳能电池发电混合照明系统
CN201162989Y (zh) 太阳能光电互补光纤照明装置
CN106152040B (zh) 一种智能感应led路灯
CN101545604A (zh) 太阳能光电互补光纤照明装置
CN102374479B (zh) 一种阳光输送机和led互补照明装置
CN203963794U (zh) 一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置
CN106122879B (zh) 一种节能led路灯控制方法
CN209524425U (zh) 一种便于安装的光线可调型led路灯
CN209130710U (zh) 一种基于声光探测的声光控制太阳能路灯
CN201251081Y (zh) 用于高炮广告牌的风光互补照明装置
CN106122880B (zh) 一种节能led路灯
CN202887645U (zh) 一种大型户外广告牌
CN202634766U (zh) 风光互补节能灯
CN2823798Y (zh) 太阳能半导体高杆照明灯
CN207750907U (zh) 一种自动跟踪太阳光的太阳能路灯
CN112097213A (zh) 一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统
CN106152041B (zh) 一种集成驱动led路灯
CN207006010U (zh) 一种节能式厂区照明装置
CN206419873U (zh) 一种光照明装置
CN206364765U (zh) 一种基于太阳光聚光转为线性光源的装置
CN104994668A (zh) 一种基于红外感应的太阳能路灯控制系统及方法
CN106195875B (zh) 一种风光互补led双臂节能路灯

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131016

Termination date: 20140423