一种密闭式植物工厂使用的led光源装置的制作方法

专利名称：一种密闭式植物工厂使用的led光源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及植物栽培的人工光源设备，尤其涉及一种密闭式植物工厂使用的LED光源装置。
背景技术：
植物工厂内不同植物在不同生长期对光的要求都不相同，这就需要及时对植物工厂内的植物生长光源进行调控，其中红光、蓝光能够提供植物光合作用所需的能量，远红光能够调节植物的生长发育。CN201221695公告了“一种针对组培容器的LED光源装置”，该专利以固定比例调控红、蓝光光照比例并在一定范围内以IOymol · m_2 · s—1的梯度调节光照强度，并对远红光开关进行单独控制。存在只能调节单色LED的开闭不能精细调节各光质的光照强度的缺·陷，不能满足不同情况下植物对光源不同的需求，且调控过程需频繁进出植物工厂，不可避免地破坏了植物工厂的密闭性和洁净度，并造成CO2浓度的下降，不利于植物的生长与病虫害的预防。

实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型提供一种密闭式植物工厂使用的LED光源装置，用以解决现有技术中不能精确调控LED光源装置中各光质的光照强度并在调控过程中破坏植物工厂密闭性和洁净度的缺陷。(二)技术方案本实用新型提供一种密闭式植物工厂使用的LED光源装置，设有灯架，所述灯架内设有若干个光源基板，所述光源基板上设有多个红光LED、多个蓝光LED和多个远红光LED ;还设有光源控制装置，所述光源控制装置包括向调光接收器发送调节指令的调光发射器；接收所述调节指令并根据所述调节指令控制红光、蓝光和远红光光照强度的调光接收器，所述调光接收器与所述灯架通过导线连接。还包括控制红光、蓝光和远红光光照时间的定时器。如上所述的密闭式植物工厂使用的LED光源装置，优选的是，所述调光发射器为具有按钮的遥控器，通过无线方式向所述调光接收器发送调节指令。如上所述的密闭式植物工厂使用的LED光源装置，优选的是，所述光源控制装置还包括控制红光、蓝光和远红光光照时间的定时器。如上所述的密闭式植物工厂使用的LED光源装置，优选的是，所述光源控制装置是分别在10 350 μ mo I · m_2 · s—1内控制红光的光照强度、5 150 · m_2 · s—1内控制蓝光的光照强度和5 150 · m_2 · s—1内控制远红光的光照强度，并在1:15 — 70:1间调节红光和蓝光的光照强度比例和红光和远红光的光照强度比例的控制器。[0014]如上所述的密闭式植物工厂使用的LED光源装置，优选的是，所述光源基板上的LED为等间隔设置，红光LED、蓝光LED和远红光LED的分布密度分别为66个/m2、83个/m2和66个/m2。(三)有益效果本实用新型所提供的密闭式植物工厂使用的LED光源装置通过调光发射器发送设置各光质光照强度值的调节指令，实现了对LED光源装置中各光质光照强度的精确调节，而不是梯度调节，克服了目前植物生长光源系统各光质的光照强度难以精确调控问题，满足了科研与生产需求，同时，将光源控制装置设置在密闭植物工厂的外面，解决了进出植物工厂进行调控破坏植物工厂的密闭性和洁净度，造成CO2浓度的下降，不利于植物生长与病虫害预防的问题。

图I为本实用新型实施例中LED光源装置的结构示意图；图中，I :灯架；2 :光源基板；3 :红光LED，以“·”表示；4 :蓝光LED，以“十”表示；5 :远红光LED，以“〇”表示；6 :调光接收器；7 :调光发射器；8 :定时器；9 :电源；10 :光源控制装置；11 :电源接口 ；12:导线。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。图I所示为本实用新型实施例中LED光源装置的结构示意图，本实施例中密闭式植物工厂使用的LED光源装置，设有灯架1，所述灯架内设有4个光源基板2，每个光源基板2上设有多个红光LED3、多个蓝光LED4和多个远红光LED5 ;还设有光源控制装置10，其中，光源控制装置10包括向调光接收器6发送调节指令的调光发射器7 ;接收所述调节指令并根据所述调节指令控制红光、蓝光和远红光光照强度的调光接收器6，调光接收器6与灯架I通过导线12连接。如图I所示，支架I上还设有电源接口 11，通过导线12与电源9连接。其中，电源9包括分别为红光LED3、蓝光LED4和多个远红光LED5提供电源的不同电源模块，下面都将这三种不同的电源模块统称为电源9，具体到某个光质将针对某个电源模块，意思明确，不再赘述。本实用新型实施例中光源控制装置10与电源9连接，光源控制装置10可以通过控制电源9的开闭、电流大小来分别控制红光、蓝光和远红光的开关和光照强度，具体地为通过调光发射器7设置红光、蓝光和远红光的光照强度，其中，调光发射器7可以为触摸屏、键盘等可以精确设置红光、蓝光和远红光光照强度的输入装置，并将设置的各光质(包括红光、蓝光和远红光)的光照强度值通过无线或有线方式发送给调光接收器6，调光接收器6与电源9连接，并根据接收到的各光质的光照强度值相应地控制各光质的电源9的电流大小，从而满足不同植物在不同生长期对各光质光照强度的要求；当然也可以通过调光发射器7发送打开或关闭某光质(如红光)的控制指令给调光接收器6，调光接收器6根据接收到的控制指令开通或关闭相应光质LED (如红光LED3)的电源9来打开或关闭某光质(如红光)。为解决进出植物工厂进行调控破坏植物工厂的密闭性和洁净度的问题，在实际应用中，调光接收器6可以设置在密闭植物工厂内，调光发射器7可以设置在密闭植物工厂外。本实施例中调光发射器7可以为使用27A/12V电池作为电源，设有I 8八个按钮的遥控器，通过无线方式向调光接收器6发送调节指令(即各光质的光照强度值)，在遥控器的八个按钮中，可以设置1、2按钮为增加、降低所选光质的光照强度，3 5和6 8按钮分别为选择和开关红光、蓝光、远红光。在各光质LED处于关闭状态下，单按3 8按钮中任一按钮则启动相应光质LED照明，此时可以按I、2按钮对该光质的光照强度进行调节；在各光质LED处于开启状态下，单按3 8按钮中任一按钮则可选中相应光质LED，并按1、2按钮对该光质的光照强度进行调节；若连按3 8按钮中任一按钮两次则可关闭相应光质
LED。使用遥控器作为调光发射器7可以实现在密闭式植物工厂外一定距离内控制各光质的开关及调节各光质的光照强度，增加了对LED光源装置控制的灵活性。本实用新型所提供的密闭式植物工厂使用的LED光源装置通过调光发射器7发送设置各光质光照强度值的调节指令，实现了对LED光源装置中各光质光照强度的精确调节，而不是梯度调节，克服了目前植物生长光源系统各光质的光照强度难以精确调控问题，满足了科研与生产需求，同时，将光源控制装置10调光发射器7设置在密闭植物工厂外，解决了进出植物工厂进行调控破坏植物工厂的密闭性和洁净度，造成CO2浓度的下降，不利于植物生长与病虫害预防的问题。本实用新型实施例中光源控制装置10还可以包括控制红光、蓝光和远红光光照时间的定时器8，通过定时器8设置红光LED3、蓝光LED4和远红光LED5的开关时间，将定时器8与电源9连接，在设置的开关时间到达时相应地开通或断开各光质LED的电源9，满足植物不同生长时期对三种光源光照时间的不同需求，同时克服了频繁进出植物工厂开关LED光源对植物工厂密闭性和洁净度造成破坏的缺陷。为减少光能的损失和方便操作，灯架I水平固定在植物上方20cm处，实际应用中，可以根据植物的生长调整灯架I的高度维持在植物上方20cm处。其中，每个光源基板2上的红光LED3的波长为660±20nm、蓝光LED4的波长为450±20nm、远红光LED5的波长为730±20nm，这三个波长均为植物生长的最有效生理辐射，光源的有效辐射率为100%。为保证灯架I下方20cm处任一点光照强度相同，优选光源基板2上的LED为等间隔设置，且红光LED3的分布密度为66个/m2，蓝光LED4为83个/m2，远红光LED5为66个/m2，在这三种光源组成的光源基板2下方20cm处，红光LED、蓝光LED和远红光LED的光照强度可控范围分别为10 350 μ mo I · m 2 · s 150 μ mo I · m 2 · s 1和5 150 μ mo I · m_2 · s—1，且红光和蓝光的光照强度比例和红光和远红光的光照强度比例可调范围为 1:15—70:1。实际操作中，只需要将灯架I固定在适宜的位置，即可实现在植物工厂外精确设置各光质的光照时间、光照强度和光照强度比例。本实用新型实施例中提供的LED光源装置的光照强度和各光质的光照强度比例可调控范围大，其中，光照强度最大可达到500μπιΟ1 · m_2 · s-1 (远红外光一般不算在总光照强度)，能够大范围调控光照强度和各光质的光照强度比例，满足科研与生产需求。[0031]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。·
权利要求1.一种密闭式植物工厂使用的LED光源装置，设有灯架，所述灯架内设有若干个光源基板，所述光源基板上设有多个红光LED、多个蓝光LED和多个远红光LED，其特征在于，还设有光源控制装置，所述光源控制装置包括 向调光接收器发送调节指令的调光发射器； 接收所述调节指令并根据所述调节指令控制红光、蓝光和远红光光照强度的调光接收器，所述调光接收器与所述灯架通过导线连接。
2.根据权利要求I所述的密闭式植物工厂使用的LED光源装置，其特征在于，所述调光发射器为具有按钮的遥控器，通过无线方式向所述调光接收器发送调节指令。
3.根据权利要求I所述的密闭式植物工厂使用的LED光源装置，其特征在于，所述光源控制装置还包括控制红光、蓝光和远红光光照时间的定时器。
4.根据权利要求I所述的密闭式植物工厂使用的LED光源装置，其特征在于，所述光源控制装置是分别在10 350μηιο1 · m_2 · s—1内控制红光的光照强度、5 150 · m_2 · s—1内控制蓝光的光照强度和5 150μηιο1 · πΓ2 · s_1内控制远红光的光照强度，并在1:15—70:1间调节红光和蓝光的光照强度比例和红光和远红光的光照强度比例的控制器。
5.根据权利要求I所述的密闭式植物工厂使用的LED光源装置，其特征在于，所述光源基板上的LED为等间隔设置，且红光LED、蓝光LED和远红光LED的分布密度分别为66个/m2、83 个 /m2 和 66 个 /m2。
专利摘要本实用新型提供一种密闭式植物工厂使用的LED光源装置，设有灯架，所述灯架内设有若干个光源基板，所述光源基板上设有多个红光LED、多个蓝光LED和多个远红光LED；还设有光源控制装置，其中，所述光源控制装置包括向调光接收器发送调节指令的调光发射器；接收所述调节指令并根据所述调节指令控制红光、蓝光和远红光光照强度的调光接收器，所述调光接收器与所述灯架通过导线连接。实现了对LED光源装置中各光质的光照强度的精确调节，克服了目前植物生长光源系统各光质光照强度难以精确调控和调控过程中进出植物工厂破坏植物工厂密闭性和洁净度的问题。
文档编号F21S2/00GK202708708SQ20122033328
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者李琨, 杨其长, 刘文科, 程瑞锋, 张义, 方慧, 肖平 申请人:中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所