一种集中式LED补光灯装置、照明系统及植物工厂

摘要

本发明涉及一种集中式LED补光灯装置、照明系统及植物工厂，装置包括多个LED灯具和用于驱动多个LED灯具的驱动装置；所述驱动装置远离所述多个所述LED灯具设置，所述驱动装置的输入端用于输入交流电，所述驱动装置的输出正端和输出负端用于输出直流电，所述驱动装置的输出正端和多个所述LED灯具的正端电连接，所述驱动装置的输出负端和多个所述LED灯具的负端电连接；所述LED灯具包括电流限制模块和多个LED灯珠，所述电流限制模块和多个所述LED灯珠依次串联。通过一个驱动装置集中驱动多个LED灯具，提高了LED补光灯装置的驱动装置的功率效率；解决了现有技术中每个灯具配置一个驱动装置导致照明系统效率低、成本高的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及LED补光照明技术领域，尤其涉及一种集中式LED补光灯装置、照明系统及植物工厂。

背景技术

由于LED具有节能环保、寿命长和易控制等优点，因此LED照明在各个领域中广泛使用，其中，在植物照明领域中的应用尤为突出。现有技术中，在室外植物农场中，为了让植物在太阳光照不足或夜晚等条件下能够快速、高效的生长，使用LED灯具照明提高光照强度以及延长光照时间；或者，在一些室内的植物工厂中，使用LED灯具照明取代其他照明方式提升光效。在以上的应用场合中通过将LED照明应用于植物生长中，可以提高农产品的品质、增加农产品产量以及缩短生产周期。

现有技术中的植物照明LED补光灯的驱动装置分散设置在各个灯具中，即一个灯具配备一个LED驱动装置(驱动装置在灯具内部或外部)，单个灯具的通常功率较低，相对的，LED驱动装置的效率也比较低。并且对于一个植物工厂或植物农场而言，需要多个LED灯具的补光灯才能满足照明需求，而在LED补光灯具中驱动装置的成本是最高的，因此，一个LED补光灯具配备一个LED驱动装置会导致该植物补光照明系统中成本和效率都相对较低。另外，在室外的复杂情况下，驱动装置和LED一体方式对密封工艺以及散热要求都会高，将驱动装置和LED集中在一起，不便于LED灯珠的灯带设计，同时降低驱动装置的稳定性。

因此，需要提供一种方便控制并且可以提高整体LED照明稳定性并且可以提高照明系统效率的LED补光灯装置来解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种集中式LED补光灯装置。解决了现有技术中每个灯具配置一个驱动装置导致照明系统效率低、成本高的问题。

本发明的技术效果通过如下实现的：

一种集中式LED补光灯装置，包括多个LED灯具和用于驱动多个LED灯具的驱动装置；

所述驱动装置远离所述多个所述LED灯具设置，所述驱动装置的输入端用于输入交流电，所述驱动装置的输出正端和输出负端用于输出直流电，所述驱动装置的输出正端和多个所述LED灯具的正端电连接，所述驱动装置的输出负端和多个所述LED灯具的负端电连接；

所述LED灯具包括电流限制模块和多个LED灯珠，所述电流限制模块和多个所述LED灯珠依次串联。通过一个驱动装置集中驱动多个LED灯具，提高了LED补光灯装置的驱动装置的功率效率，避免了驱动装置分散设置在各个灯具中导致单个灯具的功率低，匹配的驱动装置功率也低的问题，同时解决了现有技术中每个灯具配置一个驱动装置导致需要配置多个LED灯具的照明系统的成本高的问题。

进一步地，所述驱动装置的输出电压不大于60V。驱动装置输出电压不大于60V，提高了集中式LED补光灯装置的安全性能，同时使得驱动装置和LED灯具之间的电连接线路所需的绝缘成本较低。

进一步地，所述电流限制模块和多个LED灯珠布置在同一个线路板上。

进一步地，还包括第一控制器，所述第一控制器远离所述LED灯具设置，所述第一控制器设有检测端口，所述检测端口用于和检测装置电连接，所述第一控制器设置为通过检测装置检测环境信息以实现对所述驱动装置的控制。通过设置第一控制器，将第一控制器的检测端口和检测装置电连接，使得基于检测装置检测到的环境信息通过第一控制器实现对驱动装置的智能控制。

进一步地，所述第一控制器靠近所述驱动装置设置。

另外，还提供一种照明系统，包括多个上述的集中式LED补光灯装置，多个所述驱动装置集中设置。通过将驱动装置分离于灯具而集中统一在一起，则可使LED灯珠的灯带设计更为简易，提高统一集中的驱动装置的稳定性，同时便于控制。

进一步地，还包括第二控制器，所述集中式LED补光灯装置包括第一控制器，多个所述第一控制器分别和所述第二控制器连接，所述第二控制器用于控制多个所述第一控制器以实现对所述第一控制器对应的所述驱动装置开启和关闭的控制。在照明系统的应用场合下，通过第二控制器控制多个第一控制器的开启或关闭完成对多个驱动装置的控制，从而实现了整个照明区域的分时照明功能，使得可以将照明系统的整个照明区域分割为多个较小的照明区域，每个较小的照明区域通过一个集中式LED补光灯装置实现照明，并且可以按照植物生长需求，实现多个较小的照明区域的分时段照明和互补照明，节约照明总功率。

进一步地，所述第二控制器包括计时模块、判断模块和执行模块，所述判断模块设置为当计时模块中时间数据到达预设值时控制所述执行模块输出开启或关闭指令给所述第一控制器。

进一步地，所述第一控制器还包括通信模块，所述通信模块和所述第二控制器连接，所述通信模块用于接收所述第二控制器发出的控制指令。

另外，还提供一种植物工厂，包括上述的集中式LED补光灯装置或上述的照明系统。

如上所述，本发明具有如下有益效果：

1)通过一个驱动装置集中驱动多个LED灯具，提高了LED补光灯装置的驱动装置的功率效率，避免了驱动装置分散设置在各个灯具中导致单个灯具的功率低，匹配的驱动装置功率也低的问题，同时解决了现有技术中每个灯具配置一个驱动装置导致需要配置多个LED灯具的照明系统的成本高的问题。

2)通过设置第一控制器，将第一控制器的检测端口和检测装置电连接，使得基于检测装置检测到的环境信息通过第一控制器实现对驱动装置的智能控制。

3)通过将驱动装置分离于灯具而集中统一在一起，则可使LED灯珠的灯带设计更为简易，提高统一集中的驱动装置的稳定性，同时便于控制。

4)在照明系统的应用场合下，通过第二控制器控制多个第一控制器的开启或关闭完成对多个驱动装置的控制，从而实现了整个照明区域的分时照明功能，使得可以将照明系统的整个照明区域分割为多个较小的照明区域，每个较小的照明区域通过一个集中式LED补光灯装置实现照明，并且可以按照植物生长需求，实现多个较小的照明区域的分时段照明和互补照明，节约照明总功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。

图1为本说明书实施例提供的一种集中式LED补光灯装置的结构示意图；

图2为本说明书实施例提供的LED灯具的结构示意图；

图3为本说明书实施例提供的一种照明系统的结构示意图；

图4为本说明书实施例提供的第二控制器的组成框图。

其中，图中附图标记对应为：

LED灯具1、电流限制模块11、LED灯珠12、驱动装置2、输入端21、输出正端22、输出负端23、第一控制器3、第二控制器4、计时模块41、判断模块42、执行模块43。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1：

如图1和图2所示，一种集中式LED补光灯装置，包括多个LED灯具1和用于驱动多个LED灯具1的驱动装置2；

驱动装置2远离多个LED灯具1设置，驱动装置2的输入端21用于输入交流电，驱动装置2的输出正端22和输出负端23用于输出直流电，驱动装置2的输出正端22和多个LED灯具1的正端电连接，驱动装置2的输出负端23和多个LED灯具1的负端电连接；

LED灯具1包括电流限制模块11和多个LED灯珠12，电流限制模块11和多个LED灯珠12依次串联。

需要说明的是，集中式LED补光灯装置适用于一个植物室内工厂或室外农场等，在植物室内工厂或室外农场中，设置一个驱动装置2和多个LED灯具1，多个LED灯具1用于植物生长的补光，一个驱动装置2设置在植物区域外，有利于驱动装置2的散热；同时，将现有技术中的多个LED补光灯具1中每个LED补光灯具1各自配置一个驱动装置2的方案，替换为多个LED补光灯具1外置一个集中驱动的驱动装置2，去除了多个效率不高的小功率的驱动装置2，而替换为一个功率较大而效率较高的驱动装置2(例如，单个灯具的驱动装置2功率为30W时，功率效率在85％左右；当集中驱动的驱动装置2为150W功率时，则可以是功率效率达到95％左右)，降低了集中式LED补光灯装置的成本，提高了效率。

优选地，驱动装置2的输出电压不大于60V。

具体地，驱动装置2输出60V电压为安全电压，并且降低从驱动装置2至LED灯具1之间的电连接线路所需的绝缘成本低。

优选地，电流限制模块11和多个LED灯珠12布置在同一个线路板上。

具体地，如图2所示，多个LED灯具1用D1，D2，…，Dn表示，多个LED灯具1并联在驱动装置2的输出端，每个LED灯具1中均为LED灯珠12与电流限制模块11串联，电流限制模块11的具体实现方式如图2所示，其中S1为阻抗可调管，即电流限制模块11两端的阻抗随着其两端电压的高低而变化。

优选地，在所述LED灯具中，所述限制电流模块与LED灯珠一起布置在同一个线路板上。

优选地，还包括第一控制器3，第一控制器3远离LED灯具1设置，第一控制器3设有检测端口，检测端口用于和检测装置电连接，第一控制器3设置为通过检测装置检测环境信息以实现对驱动装置2的控制。

具体地，第一控制器3设置于驱动装置2内部或者外部，但设置在远离LED灯具1的空间内，第一控制器3优选靠近驱动装置2设置。通过设置第一控制器3，将第一控制器2的检测端口和检测装置电连接，检测装置可以光传感器或其他感测器件，使得基于检测装置检测到的环境信息通过第一控制器3实现对驱动装置2的智能控制。

实施例2：

如图3所示，一种照明系统，包括多个实施例1中的集中式LED补光灯装置，多个驱动装置2集中设置。

具体地，照明系统可以按照需求设置多个集中式LED补光灯装置，照明系统中设置的集中式LED补光灯装置的数量取决于集中式LED补光灯装置中驱动装置2的功率大小，以及照明系统所需的照明功率大小。

优选地，还包括第二控制器4，集中式LED补光灯装置包括第一控制器3，多个第一控制器3分别和第二控制器4连接，第二控制器4用于控制多个第一控制器3以实现对第一控制器3对应的驱动装置2开启和关闭的控制。

具体地，如图3所示，照明系统所在照明区域中包括两个集中式LED补光灯装置，每个驱动装置2都远离LED灯具1所在LED照明区域，并且每个驱动装置2的后级连接多个LED灯具，驱动装置2的功率和与其电连接的各个LED灯具1的功率相匹配。其中，第二控制器4可以输出指令给第一控制器3，控制驱动装置2的开启和关闭。

基于照明系统的应用场合下，通过第二控制器4对多个第一控制器3的控制进而实现对多个驱动装置2的控制，实现照明系统的整个照明区域的分时照明。其中，将整个照明区域分割为多个小的照明区域，每个小的照明区域通过一个集中式LED补光灯装置实现照明，并且按照植物生长需求，多个小的照明区域可以设置分时段照明、互补照明等，使得分时段照明或互补照明时照明区域的总配电功率可以低于所有区域内驱动装置2的总功率，能够节约照明总功率。例如，当所述照明区域中，每两个驱动装置2互不照明时，整个照明区域所需配置的总功率可以降低一半

优选地，第二控制器4包括计时模块41、判断模块42和执行模块43，判断模块42设置为当计时模块41中时间数据到达预设值时控制执行模块43输出开启或关闭指令给第一控制器3。

具体地，如图4所示，计时模块41用于执行计时程序，当判断模块42判断计时模块41中的时间数据达到在第二控制器4中的预设值时，输出指令给执行模块43，由执行模块43输出给各第一控制器3开启或关闭指令。

优选地，第一控制器3还包括通信模块，通信模块和第二控制器4连接，通信模块用于接收第二控制器4发出的控制指令。

具体地，当在同一个照明场合下，具有多个集中式LED补光灯装置时，为了控制简单，通常在第一控制器3的控制电路中设置通信模块，用于接收和发送信息，接收第二控制器4发出的开启、关闭或增减光强等的信息，发送检测到的光强度、当前驱动装置2的输出信息、故障信息或输入信息等给第二控制器4。

实施例3：

一种植物工厂，包括实施例1中的集中式LED补光灯装置或如实施例2中的照明系统。

本实施例中，植物工厂可以设置一个驱动装置2，也可以根据照明场合需要时，设置多个驱动装置2，每个驱动装置2连接多个LED灯具，设置驱动装置2的数量取决于驱动装置2的功率大小，以及植物工厂的照明区域所需的照明功率大小，使得植物工厂在不同应用场景，可以实现整个照明区域的分时照明功能，节约照明总功率。

虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。