WO2018152980A1 - 一种用led进行植物生长照明的智能控制装置及方法 - Google Patents

一种用led进行植物生长照明的智能控制装置及方法 Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to the field of application of LED lamps in agriculture, in particular to an intelligent control device and method for plant growth illumination with LEDs.
  • Greenhouse cultivation provides an excellent environment for growing vegetables and provides a new way to increase production.
  • the application of LED lamps to plant lighting compensation provides a fine and healthy light environment for vegetables, free from complex outdoor environmental factors, and systematically meets the growth needs of plants, and achieves maximum plant growth requirements with minimum energy consumption. It provides a new possibility for the improvement of vegetable quality.
  • the raw materials for visible light cooperation are carbon dioxide and water, the condition is light, the place is chloroplast, the product is organic starch and oxygen, and the factors affecting photosynthesis are light intensity, temperature, humidity, carbon dioxide concentration, etc., so it is not possible to focus on one aspect. Growth factors.
  • the peaks of chlorophyll a and b absorption spectra in plants were 660 nm and 450 nm, respectively.
  • the LED is monochromatic light, which can meet the monochromatic light spectrum required for plant growth, and can fully agree with the peak of chlorophyll absorption spectrum, which can greatly improve the plant physiological effect of the light source, promote the efficient growth of plants, and improve the utilization of light energy by plants. Efficiency and reduce energy consumption.
  • PWM dimming technology is considered to be the most suitable dimming technology for LEDs.
  • the switching control signal of the LED driving chip is modulated by controlling the pulse width duty ratio.
  • the fast switching characteristics of the LED make PWM dimming possible.
  • the dimming method has the advantages of simple application, high precision, high efficiency, and good dimming effect.

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Abstract

一种用LED进行植物生长照明的智能控制装置及方法，装置包括信号处理单元(1)、LED光源模块(2)、环境因素监测单元(3)、环境因素调控单元(4)，LED光源模块(2)包括LED红光模块(2-1)、LED蓝光模块(2-2)、LED绿光模块(2-3)、LED红外模块(2-4)以及LED紫外模块(2-5)；结合PWM技术，对红蓝绿等光比进行调控，避免部分光谱浪费，达到较高的补光效率；在植物光合作用所需红蓝光线的基础上添加绿光线、紫外光线以及红外光线；绿光有助于促进植物的长势，植物叶片着色方面尤其显著；红外光线调节植物周围环境的温度；紫外光线具有杀菌消毒的作用；在提供所需光线的前提下，辅以二氧化碳、水、温度，三个重要元素，全方位、多维度保障植物所需的生长条件。

Description

一种用LED进行植物生长照明的智能控制装置及方法 技术领域
本发明涉及LED灯具在农业上的应用领域，尤其涉及到一种用LED进行植物生长照明的智能控制装置及方法。
背景技术
人类的生命活动离不开绿色植物，植物的生命活动离不开光照。植物通过光合作用将太阳能以有机能量的形式固定在植物体内，所以光环境对设施栽培的重要性处在首位。而在如今，环境污染，特别是雾霾的日益显现，使得植物生长面临光照时间和光质下降的严峻形势。
温室种植为蔬菜提供了优异的生长环境，对其产量提升提供了一种新途径。而将LED灯应用于植物照明补偿，则为蔬菜提供了精细而健康的光环境，摆脱复杂的室外环境因素，针对且系统的满足植物的生长需求，用最少的能量消耗达到最大植物生长要求，对蔬菜质量的提升提供了一种新可能。
光合作用的公式：二氧化碳+水——有机物(储存能量)+氧气。
可见光合作用的原料是二氧化碳和水，条件是光，场所是叶绿体，产物是有机物淀粉和氧气，影响光合作用的因素是光照强度、温度、湿度、二氧化碳的浓度等，因此不能单一注重某一方面的生长因素。
植物中叶绿素a、b吸收光谱峰值分别为660nm、450nm。LED为单色光，能满足植物生长所需的单色光光谱，与叶绿素吸收光谱峰值能达到完全吻合，可大幅度提升光源的植物生理效用，促进植物高效生长，提高植物对光能的利用效率，降低能耗。
PWM(脉冲宽度)调光技术被认为最适合LED的调光技术。在进行脉冲宽度PWM调光时，通过控制脉冲宽度占空比，来调制LED驱动芯片的开关控制信号。LED的快速开关特性使PWM调光成为可能。这种调光方法具有应用简单、精度高、效率高、且调光效果好等优点。

Claims (1)

  1. Figure PCTCN2017086621-appb-100001
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