CN204285103U - 一种植物补光系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及温室园艺技术领域，公开了一种植物补光系统，包括具有分离式结构的灯架和电源装置，其中：灯架包括多个LED灯盘，每一个LED灯盘内设有多个LED灯，且任意相邻的LED灯盘之间通过拼接件相互拼接；电源装置与各LED灯盘中的LED灯通过线缆电连接。上述植物补光系统中，灯架由多个LED灯盘拼接而成，每一个LED灯盘内设有多个LED灯，可以通过调整各LED灯盘的拼接方式使灯架形成与植物种植面积相对的面光源，能够对种植区域内所有的植物提供均匀的光能，进而提高温室室内植物生长的均匀性。同时电源装置和灯架分开，电源装置可以安装在温室外部，使电源装置所产生的热量不影响到温室内的种植区域。

Description

一种植物补光系统
技术领域
本实用新型涉及温室园艺技术领域，特别涉及一种植物补光系统。
背景技术
成功的温室园艺技术中，需要给温室室内所种植的植物提供一定照度和颜色/光谱的光源，以促使植物进行光合作用。对温室室内种植的植物提供光源通常采用人工光源来实现，即采用植物补光灯实现，目前最大的挑战是植物补光灯如何提供植物生长所需的光能。
目前，在温室园艺中，人工光源多采用LED植物灯来实现，温室中的一个种植区域内的植物按照一定的序列位置种植在一个LED植物灯下，进而通过该LED植物灯为种植区域内的所有植物提供光照。
但是，目前的LED植物灯，外形小而且紧凑，LED芯片集中在一个较小的区域，光源面积小，并且，LED植物灯挂在植物上面，种植区域的面积远大于LED植物灯的光源面积，按照光辐射的平方反比例原理，离光源越远，受辐射的光能越低。假设植物离光源距离翻倍，植物受到辐射的光能将降低4倍。通过简单的计算可以看出紧凑型LED植物灯挂在大面积种植区的情况不能给所有植物提供相同辐射能量的光，只有在LED植物灯正下方的小部分面积的植物照射到足够的光能，但是在位于LED植物灯正下方所在区域之外的植物照射到的光能最少会降到仅为区域内的25％，造成在同一个种植区域内植物生长不一状况的发生。
实用新型内容
本实用新型提供了一种植物补光系统，该植物补光系统能够对种植区域内所有的植物提供均匀的光能，以提高温室室内植物生长的均匀性。
为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种植物补光系统，包括具有分离式结构的灯架和电源装置，其中：
所述灯架包括多个LED灯盘，每一个LED灯盘内设有多个LED灯，且任意相邻的LED灯盘之间通过拼接件相互拼接；
所述电源装置与各LED灯盘中的LED灯通过线缆电连接。
上述植物补光系统中，灯架由多个LED灯盘拼接而成，每一个LED灯盘内设有多个LED灯，在总功率一定的情况下，每一个LED灯盘内的LED灯采用小功率的LED芯片，从而能够扩大植物补光系统的光源面积，并且，上述灯架可以根据种植面积调整各LED灯盘的拼接方式，使各LED灯盘内的LED灯形成与植物种植面积相对的面光源，使各LED灯发射的光线能够均匀地照射到种植区域内的每一棵植物上，进而使以使上述植物补光系统能够为一个种植区域内所有的植物提供均匀的光能。
所以，上述植物补光系统能够对种植区域内所有的植物提供均匀的光能，进而提高温室室内植物生长的均匀性。
同时，电源装置与灯架之间具有分离式的结构，且电源装置与各LED灯盘中的LED灯之间是通过线缆电连接的，因此，在具体使用中，可以将电源装置设置在温室的外面，进而使电源装置在工作过程中产生的热量直接排放到温室外面，无需在温室内设置风扇、水冷等系统处理电源装置产生的热量，能够提高上述植物补光系统的节能性。
优选地，所述灯架中：
所述多个LED灯盘阵列分布，每一行LED灯盘中，任意相邻的两个LED灯盘之间相互拼接，且每一列LED灯盘中，任意相邻的两个LED灯盘之间相互拼接；或者，
所述多个LED灯盘为一排，任意相邻的两个LED灯盘之间相互拼接。
优选地，每一个LED灯盘具有框架，所述框架包括四个依次首尾相连的边框。
优选地，任意相邻的两个LED灯盘中，第一LED灯盘的四个边框中的第一边框与第二LED灯盘相邻，第二LED灯盘的四个边框中的第二边框与第一LED灯盘相邻，且所述第一边框与所述第二边框相互平行且相抵；其中：
所述拼接件的长度方向与所述第一边框的长度方向平行，且所述拼接件形成卡槽，第一边框伸入所述卡槽，且第二边框伸入所述卡槽；所述卡槽具有位于第一边框背离第二边框一侧的第一槽壁，且具有与第二边框背离第一边框一侧的第二槽壁，第一槽壁与第一边框背离第二边框的表面相抵且卡接，第二槽壁与第二边框背离第一边框的表面相抵且卡接。
优选地，第一槽壁与第一边框背离第二边框的表面相抵且卡接，第二槽壁与第二边框背离第一边框的表面相抵且卡接，具体包括：
所述第一边框背离所述第二边框的表面形成限位槽；
所述第二边框背离所述第一边框的表面形成限位槽；
所述第一槽壁形成第一限位块，所述第一限位块与所述第一边框具有的限位槽卡接；或者，所述第一槽壁上设有调节螺栓，所述调节螺栓的内端伸入所述卡槽内、且与所述第一边框的限位槽的槽底相抵、且与所述第一边框的限位槽卡接；
所述第二槽壁形成第二限位块，所述第二限位块与所述第二边框具有的限位槽卡接。
优选地，第一槽壁与第一的拼接边框背离第二边框的表面相抵且卡接，第二槽壁与第二边框背离第一边框的表面相抵且卡接，具体包括：
所述第一边框背离所述第二边框的表面形成限位块；
所述第二边框背离所述第一边框的表面形成限位块；
所述第一槽壁形成限位槽，第一槽壁的限位槽与第一边框形成的限位块卡接；
所述第二槽壁形成限位槽，第二槽壁的限位槽与第二边框形成的限位块卡接。
优选地，任意相邻的LED灯盘中，相邻的角部之间通过一个所述拼接件固定连接以实现相邻LED灯盘之间的拼接；其中所述拼接件包括：
设置于LED灯盘的框架角部的固定部，所述固定部具有固定孔；
连接板，所述连接板具有与固定孔对应的过孔，所述连接板与固定部之间通过连接螺钉固定连接。
优选地，所述拼接件还包括压爪，以将各相邻的LED灯盘框架中用于拼接的拼接边框夹紧。
优选地，还包括升降装置，所述升降装置与所述灯架连接、以调节所述灯架在竖直方向上的高度。
优选地，上述植物补光系统所述升降装置包括：
驱动轴，所述驱动轴用于固定在温室墙体上；
拉绳，所述拉绳缠绕于所述驱动轴上，且一端固定于所述驱动轴，另一端与所述灯架连接；
导向轴组件，所述导向轴组件用于固定在温室墙体上，所述导向轴组件中包括一个沿竖直方向位于所述灯架正上方的旋转轴，用于对所述拉绳导向、以使所述拉绳位于所述旋转轴与所述灯架之间的部分沿竖直方向延伸。
优选地，所述灯架中，每一个LED灯为单色灯源，且多个LED灯发射的光线的颜色为多种。
优选地，控制器，与所述电源装置信号连接，用于控制所述电源装置按照设定的规则单独控制各LED灯盘中LED灯发射光线的强弱。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例提供的植物补光系统的结构示意图；
图2为本实用新型一种实施例提供的植物补光系统中灯架的一种结构示意图；
图3为本实用新型另一种实施例提供的植物补光系统中灯架的另一种结构示意图；
图4为本实用新型一种实施例中提供的植物补光系统中LED灯盘的框架的结构示意图；
图5为本实用新型一种实施例提供的植物补光系统中灯架的两个LED灯盘之间拼接结构示意图；
图6为图5所示结构中相邻两个LED灯盘拼接之后的结构示意图；
图7为本实用新型另一种实施例提供的植物补光系统中灯架的两个LED灯盘之间拼接结构示意图；
图8为本实用新型另一种实施例提供的植物补光系统中灯架的两个LED灯盘之间拼接结构示意图；
图9为本实用新型另一种实施例提供的植物补光系统中灯架的四个LED灯盘之间拼接结构示意图；
图10为图9所示结构中相邻的四个LED灯盘拼装之后的结构示意图；
图11为本实用新型另一种实施例提供的植物补光系统中灯架的两个LED灯盘之间拼接结构示意图；
图12为本实用新型另一种实施例提供的植物补光系统中灯架的两个LED灯盘之间拼接结构示意图；
图13为图12所示结构中的拼接件的结构示意图；
图14为图13所示结构的拼接件中限位框的截面图；
图15为与图14所示结构的拼接件配合的LED灯盘中拼接边框的截面图；
图16为图15所示LED灯盘的拼接边框与图14所示结构的限位框配合结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种植物补光系统，包括具有分离式结构的灯架3和电源装置1，其中：
灯架3包括多个LED灯盘31，每一个LED灯盘31内设有多个LED灯，且任意相邻的两个LED灯盘之间通过拼接件相互拼接；
电源装置1与各LED灯盘31中的LED灯之间通过线缆电连接。
上述植物补光系统中，灯架3由多个LED灯盘31拼接而成，每一个LED灯盘31内设有多个LED灯，在总功率一定的情况下，每一个LED灯盘31内的LED灯采用小功率的LED芯片，从而能够扩大植物补光系统的光源面积，并且，上述灯架3可以根据种植面积调整各LED灯盘31的拼接方式，使各LED灯盘31内的LED灯能够形成与植物种植面积相对的面光源，使各LED灯发射的光线能够均匀地照射到种植区域内的每一棵植物上，进而使上述植物补光系统能够为一个种植区域内所有的植物提供均匀的光能。
所以，上述植物补光系统能够对种植区域内所有的植物提供均匀的光能，进而提高温室室内植物生长的均匀性。
另外，上述植物补光系统中，电源装置1与灯架3之间具有分离式的结构，且电源装置1与各LED灯盘31中的LED灯之间是通过线缆2电连接的，因此，在具体使用中，可以将电源装置1设置在温室的外面，进而使电源装置1在工作过程中产生的热量直接排放到温室外面，无需在温室内设置风扇、水冷等系统处理电源装置产生的热量，能够提高上述植物补光系统的节能性。
具体地，上述植物补光系统中，线缆2的一端与电源装置1之间通过快速接头连接，且线缆2的另一端通过多触点快速接头与各LED灯盘31中的LED灯电连接。快速接头的和多触点快速接头的设置能够提高电源装置1与灯架3中各LED灯盘31的LED灯之间的拆装。
上述各实施方式提供的植物补光系统中，灯架3中的多个LED灯盘31的排列方式可以有多种：
方式一，如图2所示，灯架3中的多个LED灯盘31呈阵列方式分布，每一行LED灯盘31中，任意相邻的两个LED灯盘31之间相互拼接，且每一列LED灯盘31中，任意相邻的两个LED灯盘31之间相互拼接。
方式二，如图3所示，灯架3中的多个LED灯盘31为一排，任意相邻的两个LED灯盘31之间相互拼接。
灯架3中多个LED灯盘31的上述两种方式均能够使灯架3中多个LED灯盘31中的LED灯形成面光源结构。
在上述各实施方式的基础上，如图4所示，一种优选实施方式中，为了减轻灯架3的重量，每一个LED灯盘31具有框架，每一个LED灯盘31的框架包括四个依次首尾相连的边框33。
优选地，上述框架式结构的LED灯盘31可以为铝制LED灯盘，还可以为塑料的LED灯盘。
当然，在上述实施方式的基础上，当LED灯盘31具有框架式结构时，灯架3中的相邻的LED灯盘31之间的拼接可以通过多种方式实现：
方式一，任意相邻的两个LED灯盘31中，以图5中所示的第一LED灯盘311和第二LED灯盘312为例，且拼接件如图5中所示拼接件32，第一LED灯盘311的四个边框中的第一边框3111与第二LED灯盘312相邻，第二LED灯盘312的四个边框中的第二边框3121与第一LED灯盘311相邻，且第一边框3111与第二边框3121相互平行且相抵；其中：
拼接件32的长度方向与第一边框3111的长度方向平行，且拼接件32形成卡槽321，第一边框3111伸入卡槽321，且第二边框3121伸入卡槽321；卡槽321具有位于第一边框3111背离第二边框3121一侧的第一槽壁，且具有与第二边框3121背离第一边框3111一侧的第二槽壁，第一槽壁与第一边框3111背离第二边框3121的表面相抵且卡接，第二槽壁与第二边框3121背离第一边框3111的表面相抵且卡接。
方式一提供的结构能够实现灯架3中相邻的LED灯盘31之间的拼接。
请参考图5～图8，上述方式一提供的技术方案中，第一槽壁与第一边框3111背离第二边框3121的表面相抵且卡接，第二槽壁与第二边框3121背离第一边框3111的表面相抵且卡接，具体可以通过下述方式实现：
第一种实现方式，请参考图5和图6，第一边框3111背离第二边框3121的表面形成限位槽3112；
第二边框3121背离第一边框3111的表面形成限位槽3122；
拼接件32中卡槽321的第一槽壁形成第一限位块3211，第一限位块3211与第一边框3111具有的限位槽3112卡接；
拼接件32中卡槽321的第二槽壁形成第二限位块3212，第二限位块3212与第二边框3121具有的限位槽3122卡接。
如图6所示，上述第一种实现方式公开的方案能够实现拼接件32的卡槽321中，第一槽壁与第一边框3111背离边框3121的表面相抵且卡接，以及第二槽壁与第二边框3121背离第一边框3111的表面相抵且卡接。
第二种实现方式，请参考图7，第一边框3111背离第二边框3121的表面形成限位槽；
第二边框3121背离第一边框3111的表面形成限位槽；
拼接件32的卡槽321中，第一槽壁上设有调节螺栓3214，调节螺栓3214的内端伸入卡槽321内、且与第一边框3111的限位槽的槽底相抵、且与第一边框3111的限位槽卡接；
拼接件32的卡槽321中，第二槽壁形成第二限位块3213，第二限位块3213与第二边框3121具有的限位槽卡接。
上述第二种实现方式中，不仅可以实现拼接件32的卡槽321中，第一槽壁与第一边框3111背离第二边框3121的表面相抵且卡接，以及第二槽壁与第二边框3121背离第一边框3111的表面相抵且卡接；同时，可以调节调节螺栓3214旋进卡槽321的长度，进而使上述拼接件32能够适用于多种第一边框3111以及第二边框3121厚度的LED灯盘31。
第三种实现方式，如图8所示，第一边框3111背离第二边框3121的表面形成限位块3114；
第二边框3121背离第一边框3111的表面形成限位块3124；
拼接件32的卡槽321中，第一槽壁形成限位槽，第一槽壁的限位槽与第一边框3111形成的限位块3114卡接；
拼接件32的卡槽321中，第二槽壁形成限位槽，第二槽壁的限位槽与第二边框3121形成的限位块3124卡接。
上述第三种实现方式中公开的技术方案，同样可以实现拼接件32的卡槽321中，第一槽壁与第一边框3111背离第二边框3121的表面相抵且卡接，以及第二槽壁与第二边框3121背离第一边框3111的表面相抵且卡接。
方式二，任意相邻的LED灯盘31中，相邻的角部之间通过一个拼接件固定连接以实现相邻的LED灯盘31之间的拼接；其中，拼接件包括：
设置于LED灯盘31的框架角部的固定部，固定部具有固定孔；
连接板，连接板具有与固定孔对应的过孔，连接板与相邻的LED灯盘的框架之间通过连接螺钉固定连接。
如图9所示，以图9中所示的LED灯盘313、LED灯盘314、LED灯盘315以及LED灯盘316为例，拼接件如图9中所示的拼接件34，拼接件34包括：
设置于LED灯盘313的框架角部的固定部343，固定部343具有固定孔3431；
设置于LED灯盘314的框架角部的固定部344，固定部344具有固定孔3441；
设置于LED灯盘315的框架角部的固定部345，固定部345具有固定孔3451；
设置于LED灯盘316的框架角部的固定部346，固定部346具有固定孔3461；
连接板341，连接板341具有与固定孔3431对应的过孔3411、与固定孔3441对应的过孔3412、与固定孔3451对应的过孔3413、与固定孔3461对应的过孔3414；连接板341与固定部343、固定部344、固定部345以及固定部346之间通过连接螺钉347固定连接，如图10所示。
同理，如图11所示，LED灯盘317和LED灯盘318相邻时，同样可以通过拼接件34实现拼接。
优选地，请参考图9和图10，上述拼接件34还包括压爪342，以将各相邻的LED灯盘框架中用于拼接的拼接边框夹紧，如图10中所示的LED灯盘313、LED灯盘314、LED灯盘315、LED灯盘316。
方式三，请参考图12～图16，如图13所示，拼接件35具有框型结构，包括多条限位框351、和两条挡框352；多条限位框351之间相互平行，两条挡框352之间相互平行，且每一条限位框351的一端与一条挡框352固定连接，另一端与另一条挡框352固定连接；优选地，每一条限位框351与挡框352垂直；如图12和图13所示，限位框351与挡框352配合形成多个LED灯盘31的拼装区域，如图13所示的拼装区域D1和拼装区域D2。
如图14所示，每一条限位框351形成沿其长度方向延伸的限位槽3511，且限位槽3511的每一个侧壁上形成一条限位凸起3512，限位凸起3512的长度方向与限位框351的长度方向平行；如图15和图16所示，每一个LED灯盘31中与限位框351连接的边框限位于限位框351设置的限位槽3511内，且边框上设有与限位凸起3512滑动配合的导向槽319。
一种优选实施方式中，为了便于实现对灯架3高度的调节，上述植物补光系统还包括升降装置，升降装置与灯架3连接、以调节灯架3在竖直方向上的高度。
具体地，升降装置可以包括：
驱动轴，驱动轴固定在温室墙体上；
拉绳，拉绳缠绕于驱动轴上，且一端固定于驱动轴，另一端与灯架3上的连接部30连接；当驱动轴绕其旋转轴旋转时，可以调节拉绳伸出驱动轴的长短；
导向轴组件，导向轴组件固定在温室墙体上，且导向轴组件中包括一个沿竖直方向位于灯架3正上方的旋转轴，用于对拉绳导向、以使拉绳位于旋转轴与灯架3之间的部分沿竖直方向延伸。
因此，当驱动轴旋转时，能够调节拉绳位于旋转轴与灯架3之间部分的长短尺寸，进而调节灯架3沿竖直方向的高度。
一种优选实施例中，植物补光系统的灯架3中，每一个LED灯为单色灯源，且多个LED发射的光线的颜色为多种。上述植物补光系统中，可以根据植物生长不同阶段所需颜色/光谱光照辐射降低甚至关掉用于发射植物不需要的颜色的光的LED灯，从而提高植物补光系统的节能性。
优选地，上述植物补光系统还包括：
控制器，与电源装置1信号连接，用于控制电源装置按照设定的规则单独控制各LED灯盘31中LED等发射光线的强弱。
上述设定规则可以是人工设定的时间规则、根据植物生长周期设定的时间规则等。
其中预定程序的光谱是用户可选择的：
用户可以手动调节LED灯盘31发射的光及光的颜色。
用户可以在控制器中预先设定一些参数，控制器对电源装置1进行自动控制，进而实现植物补光系统的自动控制。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种植物补光系统，其特征在于，包括具有分离式结构的灯架和电源装置，其中：
所述灯架包括多个LED灯盘，每一个LED灯盘内设有多个LED灯，且任意相邻的LED灯盘之间通过拼接件相互拼接；
所述电源装置与各LED灯盘中的LED灯通过线缆电连接。
2.根据权利要求1所述的植物补光系统，其特征在于，所述灯架中：
所述多个LED灯盘阵列分布，每一行LED灯盘中，任意相邻的两个LED灯盘之间相互拼接，且每一列LED灯盘中，任意相邻的两个LED灯盘之间相互拼接；或者，
所述多个LED灯盘为一排，任意相邻的两个LED灯盘之间相互拼接。
3.根据权利要求2所述的植物补光系统，其特征在于，每一个LED灯盘具有框架，所述框架包括四个依次首尾相连的边框。
4.根据权利要求3所述的植物补光系统，其特征在于，任意相邻的两个LED灯盘中，第一LED灯盘的四个边框中的第一边框与第二LED灯盘相邻，第二LED灯盘的四个边框中的第二边框与第一LED灯盘相邻，且所述第一边框与所述第二边框相互平行且相抵；其中：
所述拼接件的长度方向与所述第一边框的长度方向平行，且所述拼接件形成卡槽，第一边框伸入所述卡槽，且第二边框伸入所述卡槽；所述卡槽具有位于第一边框背离第二边框一侧的第一槽壁，且具有与第二边框背离第一边框一侧的第二槽壁，第一槽壁与第一边框背离第二边框的表面相抵且卡接，第二槽壁与第二边框背离第一边框的表面相抵且卡接。
5.根据权利要求4所述的植物补光系统，其特征在于，第一槽壁与第一边框背离第二边框的表面相抵且卡接，第二槽壁与第二边框背离第一边框的表面相抵且卡接，具体包括：
所述第一边框背离所述第二边框的表面形成限位槽；
所述第二边框背离所述第一边框的表面形成限位槽；
所述第一槽壁形成第一限位块，所述第一限位块与所述第一边框具有的限位槽卡接；或者，所述第一槽壁上设有调节螺栓，所述调节螺栓的内端伸入所述卡槽内、且与所述第一边框的限位槽的槽底相抵、且与所述第一边框的限位槽卡接；
所述第二槽壁形成第二限位块，所述第二限位块与所述第二边框具有的限位槽卡接。
6.根据权利要求4所述的植物补光系统，其特征在于，第一槽壁与第一的拼接边框背离第二边框的表面相抵且卡接，第二槽壁与第二边框背离第一边框的表面相抵且卡接，具体包括：
所述第一边框背离所述第二边框的表面形成限位块；
所述第二边框背离所述第一边框的表面形成限位块；
所述第一槽壁形成限位槽，第一槽壁的限位槽与第一边框形成的限位块卡接；
所述第二槽壁形成限位槽，第二槽壁的限位槽与第二边框形成的限位块卡接。
7.根据权利要求3所述的植物补光系统，其特征在于，任意相邻的LED灯盘中，相邻的角部之间通过一个所述拼接件固定连接以实现相邻LED灯盘之间的拼接；其中所述拼接件包括：
设置于LED灯盘的框架角部的固定部，所述固定部具有固定孔；
连接板，所述连接板具有与固定孔对应的过孔，所述连接板与固定部之间通过连接螺钉固定连接。
8.根据权利要求7所述的植物补光系统，其特征在于，所述拼接件还包括压爪，以将各相邻的LED灯盘框架中用于拼接的拼接边框夹紧。
9.根据权利要求1所述的植物补光系统，其特征在于，还包括升降装置，所述升降装置与所述灯架连接、以调节所述灯架在竖直方向上的高度。
10.根据权利要求9所述的植物补光系统，其特征在于，所述升降装置包括：
驱动轴，所述驱动轴用于固定在温室墙体上；
拉绳，所述拉绳缠绕于所述驱动轴上，且一端固定于所述驱动轴，另一端与所述灯架连接；
导向轴组件，所述导向轴组件用于固定在温室墙体上，所述导向轴组件中包括一个沿竖直方向位于所述灯架正上方的旋转轴，用于对所述拉绳导向、以使所述拉绳位于所述旋转轴与所述灯架之间的部分沿竖直方向延伸。
11.根据权利要求1～10任一项所述的植物补光系统，其特征在于，所述灯架中，每一个LED灯为单色灯源，且多个LED灯发射的光线的颜色为多种。
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