[发明专利]LED植物灯调光系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明技术领域，尤其涉及LED植物灯调光系统。

背景技术

随着农业经济的快速发展，温室植物的种植面积逐年扩大，而我国温室种植依旧沿袭传统的方式，自动化程度偏低，寻求不到成本和收益之间的最优点，而制约其经济增长的因素主要在于农作物的产量和品质。

可见光是植物的光合作用、生长生理过程中比不可缺的重要环境因素之一。其中波段380～760nm是决定植物光合作用的最重要的波段，以红光、蓝光为有效吸收波段，可以直接影响植物的产量和品质。随着LED照明的快速发展，其在农业领域上的应用日趋广泛，与传统光源相比，LED具有体积小、寿命长、光谱可选、节能、光效高等优势。

LED植物照明目前处于起步阶段，国外尤其是PHILIPS、OSRAM等取得了一定的发展，国内更是刚起步，目前还没有统一的行业标准，但是无论国际还是国内，都存在同样的弊端，一旦灯具生产出来，植物灯灯具的光谱就是确定的，只能根据种植需求进行定制，种植者的种植需求一旦改变，就需要重新定制灯具，必然造成浪费。为了提高植物灯灯具的使用效率，最大限度地降低植物种植者的种植成本，本发明给出了一种植物照明调光技术，同时通过系统的方式实现调光。

发明内容

本发明给出了LED植物灯调光系统，调光系统通过调节每一路LED电流大小来调节不同光质的光合光子通量（PPF，单位为μmol/s），可以实现灯具的光合光子通量密度（PPFD，μmol/s/㎡）以及不同光质（红、蓝、远红、白、紫外）光合光子通量占比的调节，最终实现光配方的调节，使得同一个灯具可以满足不同植物的光需求。

同时，本发明调光系统可实现多个温室的不同控制，对每个温室的灯具分别进行控制；也可以根据植物种类的不同，对不同植物对光质的比例的需求不同进行调节，从而设定光源配方，也可以选择不同的周期对光照时间进行控制。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

LED植物灯调光系统，包括上位机，控制器，解码驱动器，与所述上位机相并连有多个控制器，每个控制器串联有多个解码驱动器，每个解码驱动器的输出端通过PWM恒流驱动与LED灯相串联。

所述的控制器可以对LED灯的开关时间、光强度、光质进行调节控制。

所述LED灯为两种或三种光质的LED灯具。

所述的每个解码驱动器的输出端通过PWM两路恒流驱动与两种光质的LED灯相串联。

所述的每个解码驱动器的输出端通过PWM三路恒流驱动与三种光质的LED灯相串联。

解码驱动的每一个通道分别驱动一种光质的LED，通过调节每一个通道的电流来实现对不同光质含量的调节。

本发明从植物光需求的光质、光强、光周期进行调控，使得同一植物LED灯可以应用到不同的植物，提高LED灯具的使用效率。植物的光需求主要包括三个方面：（1）光质，即光合有效光谱，植物的光合有效光谱主要集中在650-660nm的红光以及440-450nm的蓝光，不同植物对于红蓝光比的需求不同，主要集中在4:1-9:1，为了将同一灯具用于不同的植物，本发明具有红蓝比可调的功能；（2）光强，即光合光子通量密度（PPFD），不同植物的PPFD需求不同，灯具的安装位置确定之后，PPFD的变化依赖于灯具的光合光子通量（PPF），本发明具有PPF可调的功能使灯具适用于不同的植物；（3）光周期，不同植物的光周期不同，为了控制植物的生长，如开花期，甚至会对光周期进行调节，本发明具有定时功能，来实时对植物光照进行调节。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：不同于目前市场上的LED植物照明产品，本发明所给出的植物LED灯调光系统可以使同一灯具应用于不同植物，也可以应用于同一植物的不同生长阶段，能够为植物提供最合适的光谱，实现了对植物所需最佳的光质比例调节、光照强度的调节以及光照周期的调节，实现了灯具的最大利用率，节约种植成本。同时，用上位机来对温室种植进行统一管理，既方便又快捷。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明实施例1基于DMX的LED植物照明调光系统框图。

图2为本发明实施例2基于DALI的LED植物照明调光系统框图。

图3为本发明实施例3基于ZigBee的LED植物照明调光系统框图。

图中，1为上位机，2为控制器，3为解码驱动器，4为LED灯，5为网页控制系统，6为网关。

具体实施方式