一种可根据季节变换色温的光伏LED照明产品的制作方法

专利2022-06-29  63


本发明涉及独立光伏照明领域,尤其涉及一种可根据季节变换色温的光伏led照明产品。



背景技术:

人类在长期的进化中,已经适应和习惯了的太阳光是动态变化和光谱连续的,其色温在日出和日落是2000k,日出一小时后大约3500k,中午大约5300k。研究表明,照明环境的光源色温对人体昼夜节律和环境温度变化时的体温调节和热平衡都起着一定的作用,色温还会影响到人们对于视觉环境的感知,动态照明在治疗失眠、减轻飞机时差效应、提高工作效率等方面发挥作用。

光伏照明产品随着技术的成熟,越来越广泛地用于新农村建设、庭院、公园、高速公路、停车场、农场、码头、企事业单位,甚至城市照明中。目前此类照明产品的功能往往还只仅仅停留在照亮环境上,没有考虑视觉与非视觉双重功能的结合,照明不能给人们带来更舒适的出行体验。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明的目的在于提供一种可根据季节变换色温的光伏led照明产品,依据健康照明的相关研究成果,让光伏led照明产品在不同季节发出不同色温灯光,提高光伏led照明产品的品质,增强人们体验的舒适感。

本发明提供了一种光伏led照明产品,包括光伏组件、照明模块以及控制器,其中,所述照明模块包括基板以及设置于所述基板上的多个能发出暖色温的第一led引擎以及多个能发出冷色温的第二led引擎;所述第一led引擎以及第二led引擎在所述基板上按照预设的规则进行混合排列;所述控制器与所述光伏组件以及所述照明模块均电连接;其中:所述控制器除用于实现常规照明控制外,还能实现如下照明光照色温的控制方法:

在开启新一天照明时,获取上一工作日的累计照明时间t;

根据所述累计照明时间,判断光伏led照明产品所在地照明当天所属的季节;以及

根据所述季节,控制所述第一led引擎以及第二led引擎的工作,使得光伏led照明产品发出的光照色温符合所述季节的色温需求。

优选地,所述第一led引擎能够发出2800k±50k暖色温;所述第二led引擎能够发出6500k±200k冷色温。

优选地,所述第一led引擎与所述第二led引擎在基板上均以列的形式排布,且第一led引擎列与第二led引擎列相互交错。

优选地,获取上一工作日的累计照明时间t,具体为:

获取上一个工作日的启动照明时间;其中,所述启动照明时间是由所述光伏组件及附属电路对光照情况进行检测生成;

获取上一个工作日的停止照明时间;其中,所述停止照明时间是由所述光伏组件及附属电路对光照情况进行检测生成;

根据所述启动照明时间和停止照明时间,获取上一工作日的累计照明时间t。

优选地,所述启动照明时间为光伏组件及附属电路在检测到根据光照所输出的电压小于第一阈值的时刻;

所述停止照明时间为光伏组件及附属电路在检测到根据光照所输出的电压大于第二阈值的时刻。

优选地,所述根据所述累计照明时间t,判断光伏led照明产品所在地照明当天所属的季节,具体为:

获取光伏led照明产品所在地的夏季最长亮灯的时间为ts和冬季最短亮灯时间为tw;其中,tw>ts;

当所述累计照明时间t≤ts,则判断照明当天所属季节为夏季;

当所述累计照明时间t≥tw,则判断照明当天所属季节为冬季;

当所述累计照明时间ts<t<tw,则判断照明当天所属季节为春秋季。

优选地,根据所述季节,控制所述第一led引擎以及第二led引擎的工作,使得光伏led照明产品发出的光照色温符合所述季节的色温需求,具体为:

当判断照明当天所属季节为夏季时,控制第二led引擎工作以发出冷色温光;

当判断照明当天所属季节为冬季时,控制第一led引擎工作以发出暖色温光;

当判断照明当天所属季节为春秋季时,同时控制第一led引擎和第二led引擎以半功率工作,以发出中间色温光。

优选地,在启动照明前还包括:

判断光伏led照明产品是否为第一次启动照明;

若是,则提示操作者通过遥控器输入第一天的照明模式或者提示操作者输入光伏led照明产品所在地的当天季节或者提示操作者输入光伏led照明产品所在地的太阳光照时间;

若否,则进入步骤:获取上一工作日的累计照明时间t。

优选地,光伏led照明产品所在地的某一天太阳光照时间t通过如下公式计算获得:

其中,δ是赤纬角,α为当地纬度;则对应当天亮灯的时间t为t=24-t-2。

本发明实施例提供的光伏led照明光伏led照明产品,除了对已有光伏led照明产品照明模块重组设计外,在总结光伏照明产品光控亮灯工作规律、并不再增加其他硬件的基础上,提出了基于亮灯时间判据,用软件控制实现光伏led照明产品在不同季节以不同色温亮灯的控制方法。特别是在夏季发出冷色温光、冬季发出暖色温光、春秋两季发中间色温的光,如此,大大提高光伏led照明光伏led照明产品的品质和人们出行体验的舒适感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的可根据季节变换色温的光伏led照明产品的模块示意图;

图2为本发明实施例提供的照明模块的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的控制器的工作流程图

图4为本发明实施例提供的控制器的另一种工作流程图。

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。

为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

实施例中提及的“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换,以使这里描述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。

请参阅图1及图2,本发明实施例提供了一种可根据季节变换色温的光伏led照明产品,其中,本发明实施例所称的光伏led照明产品可为路灯、景观灯或者其他公共场常用的照明设施。为便于说明,本发明实施例以光伏led照明产品为路灯为例,但这不能理解为对本发明的限定。

在本实施例中,所述光伏led照明产品包括光伏组件10、照明模块20以及控制器30,其中,所述照明模块20包括基板21以及设置于所述基板21上的多个能发出暖色温的第一led引擎22以及多个能发出冷色温的第二led引擎23;所述第一led引擎22以及第二led引擎23在所述基板21上按照预设的规则进行混合排列;所述控制器30与所述光伏组件10以及所述照明模块20均电连接。

在本实施例中,所述基板21可选取为铝基板,所述第一led引擎22以及第二led引擎23可贴设在所述基板21上,所述基板21能够提供第一led引擎22以及第二led引擎23的支撑和散热需求。

在本实施例中,所述第一led引擎22能够发出2800k±50k暖色温光;所述第二led引擎23能够发出6500k±200k冷色温光。当然需要理解的是,在本发明的其他实施例中,所述所述第一led引擎22以及所述第二led引擎23发出的色温光的具体数值可根据实际需要调节,本发明并不做具体限定。

在本实施例中,如图2所示,在一种排列方式中,所述第一led引擎22与所述第二led引擎23在所述基板21上均以列的形式排布,且第一led引擎列与第二led引擎列相互交错,即两个第一led引擎列之间插入一个第二led引擎列,同理,两个第二led引擎列之间也插入一个第一led引擎列。当需要说明的是,在本发明的其他实施例中,也可以有其他排布方式,比如,将第一led引擎22与所述第二led引擎23进行逐个的交叉混合排布,这些方案均在本发明的保护范围之内。

需要说明的是,所述照明模块20还需要设置良好的二次配光设计,保证配光分布满足地面照明的各种参数要求。二次配光主要按照用户的要求设计光学透镜板,以达到用户对照明光斑范围、照明区域照度值、照明区域照度均匀度、眩光的要求。

在本实施例中,所述光伏组件10可为太阳能电池板,其通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能,以供照明模块20以及控制器30工作所需。其中,光伏组件10根据不同的太阳光强度会生成对应不同大小的电压。

如图3所示,在本实施例中,所述控制器30能够用于实现如下的照明控制方法:

s101,在启动照明前,获取上一工作日的累计照明时间t。

其中,光伏led照明产品一般依据外界光照情况来决定开关。从光伏led照明产品的使用来看,可以发现一个规律,即一年四季亮灯的时间,夏季比较短、冬季比较长、春秋两季介乎其间。因此太阳光照时间的角度来看,那就是夏季比较长、冬季比较短、春秋两季介乎其间。

在本实施例中,获取上一工作日的累计照明时间t具体为:

首先,获取上一个工作日的启动照明时间;其中,所述启动照明时间是由所述光伏组件10及附属电路对光照情况进行检测生成,并由控制器30记录。

在本实施例中,所述启动照明时间为光伏组件10及其附属电路在检测到根据光照生成的电压小于第一阈值的时刻。其中,光照生成的电压小于第一阈值说明时间正在由白天转入黑夜,此时外界光照变弱,需要启动光伏led照明产品进行照明。

其次,获取上一个工作日的停止照明时间;其中,所述停止照明时间是由所述光伏组件10及附属电路对光照情况进行检测生成,并由控制器30记录。

在本实施例中,所述停止照明时间为光伏组件10及附属电路在检测到根据光照生成的电压大于第二阈值的时刻。其中,光照生成的电压大于第二阈值说明时间正在由黑夜转入白天,此时外界光照变强,无需光伏led照明产品再进行照明。

最后,根据所述启动照明时间和停止照明时间,通过控制器30获取上一工作日的累计照明时间t。

在本实施例中,利用所述启动照明时间和停止照明时间之间存在的时间差,所述控制器30经过简单计算即可以获得上一工作日的累计照明时间t。

当然,在本发明的其他实施例中,还可以有其他方式来检测启动照明时间和停止照明时间,而不限于利用光伏组件10及附属电路,本发明不做具体限定。

s102,根据所述累计照明时间,判断光伏led照明产品所在地照明当天所属的季节。

具体地,设光伏led照明产品所在地的夏季最长亮灯的时间为ts和冬季最短亮灯时间为tw;其中,tw>ts;则有:

当所述累计照明时间t≤ts,则判断照明当天所属季节为夏季;

当所述累计照明时间t≥tw,则判断照明当天所属季节为冬季;

当所述累计照明时间ts<t<tw,则判断照明当天所属季节为春秋季。

s103,根据所述季节,控制所述第一led引擎22以及第二led引擎23的工作,使得光伏led照明产品发出的光照色温符合所述季节的色温需求。

具体地:

当判断照明当天所属季节为夏季时,控制第二led引擎23工作以发出冷色温光;

当判断照明当天所属季节为冬季时,控制第一led引擎22工作以发出暖色温光;

当判断照明当天所属季节为春秋季时,同时控制第一led引擎22和第二led引擎23以半功率工作,以发出中间色温光。

其中,特别地,在本实施例中,中间色温光为4500k±100k。

其中,需要说明的是,在本发明的其他实施例中,也可以根据累计照明时间动态的调节第一led引擎22和第二led引擎23的工作功率,使得光伏led照明产品发出的色温光是根据累计照明时间不断动态变化,即第一led引擎22以及第二led引擎23的工作功率是根据累计照明时间获得的。例如,第一led引擎22的工作功率与累计照明时间为正相关,并且在累计照明时间最长时达到最大,在累计照明时间最短时为0。第二led引擎23的工作功率与累计照明时间为负相关,并且在累计照明时间最短时达到最大,在累计照明时间最长时为0,这些方案也在本发明的保护范围之内。

优选地,在启动照明前还包括:

判断光伏led照明产品是否为第一次启动照明;

若是,则提示操作者通过遥控器输入第一天的照明模式或者提示操作者输入光伏led照明产品所在地的照明当天所属季节或者提示操作者输入光伏led照明产品所在地当天的太阳光照时间;

若否,则进入步骤:获取上一工作日的累计照明时间t。

如图4所示,在本实施例中,对于光伏led照明光伏led照明产品第一次安装使用,由于其缺乏上一个工作日的累计光照时间信息,因此需要操作者辅助设置第一个工作日的照明设置。

在一种实现方式中,所述光伏led照明光伏led照明产品可配置有一个遥控器,并通过所述遥控器来实现照明设置。其中遥控器具有1、2、3三个预置选项确定。选择1,安装第一天以暖色温亮灯;选择2,安装第一天以冷色温亮灯;选择3,安装第一天以中间色温亮灯。操作者容易依据安装时间来确定安装时间处于那个季节。这样安装第一天,可由操作者自己判断在1、2、3中选择其一,从而确定当天究竟以什么色温亮灯。

在另一种实现方式中,也可由操作者或控制器根据相应的公式计算出的累计照明时间t并把这个时间输给控制器30,由控制器30自行确定亮什么色温的灯。

其中,累计照明时间t的一种计算方式如下:

首先,计算光伏led照明产品所在地的太阳光照时间t:

其中,δ是赤纬角,α为当地纬度。

然后,对应的累计照明时间t为t=24-t-2。

如图4所示,显而易见的,知道了光伏led照明产品所在地每天亮灯的时间,进行简单的数学统计,就可以以时间作为判据,将一年每天亮灯时间是分属于是夏季、冬季还是春秋季确定下来。

综上所述,本发明实施例提供的光伏led照明光伏led照明产品,除了对已有光伏led照明产品照明模块重组设计外,在总结光伏照明产品光控亮灯工作规律、并不再增加其他硬件的基础上,提出了基于亮灯时间判据,用软件控制实现光伏led照明产品在不同季节以不同色温亮灯的控制方法。特别是在夏季发出冷色温光、冬季发出暖色温光、春秋两季发中间色温的光,如此,大大提高光伏led照明光伏led照明产品的品质和人们出行体验的舒适感。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种可根据季节变换色温的光伏led照明产品,其特征在于,包括光伏组件、照明模块以及控制器,其中,所述照明模块包括基板以及设置于所述基板上的多个能发出暖色温的第一led引擎以及多个能发出冷色温的第二led引擎;所述第一led引擎以及第二led引擎在所述基板上按照预设的规则进行混合排列;所述控制器与所述光伏组件以及所述照明模块均电连接;其中:所述控制器用于实现如下的照明控制方法:

在启动照明前,获取上一工作日的累计照明时间t;

根据所述累计照明时间,判断光伏led照明产品所在地照明当天所属的季节;以及

根据所述季节,控制所述第一led引擎以及第二led引擎的工作,使得光伏led照明产品发出的光照色温符合所述季节的色温需求。

2.根据权利要求1所述的可根据季节变换色温的光伏led照明产品,其特征在于,所述第一led引擎能够发出2800k±50k暖色温;所述第二led引擎能够发出6500k±200k冷色温。

3.根据权利要求1所述的可根据季节变换色温的光伏led照明产品,其特征在于,所述第一led引擎与所述第二led引擎在基板上均以列的形式排布,且第一led引擎列与第二led引擎列相互交错。

4.根据权利要求1所述的可根据季节变换色温的光伏led照明产品,其特征在于,获取上一工作日的累计照明时间t,具体为:

获取上一个工作日的启动照明时间;其中,所述启动照明时间是由所述光伏组件及附属电路对光照情况进行检测生成,并由控制器记录;

获取上一个工作日的停止照明时间;其中,所述停止照明时间是由所述光伏组件及附属电路对光照情况进行检测生成,并由控制器记录;

根据所述启动照明时间和停止照明时间,通过控制器获取前一工作日的累计照明时间t。

5.根据权利要求4所述的可根据季节变换色温的光伏led照明产品,其特征在于,

所述启动照明时间为光伏组件在检测到根据光照生成的电压小于第一阈值的时刻;

所述停止照明时间为光伏组件在检测到根据光照生成的电压大于第二阈值的时刻。

6.根据权利要求1所述的可根据季节变换色温的光伏led照明产品,其特征在于,所述根据所述累计照明时间t,判断光伏led照明产品所在地照明当天所属的季节,具体为:

获取照明产品所在地的夏季最长亮灯的时间为ts和冬季最短亮灯时间为tw;其中,tw>ts;

当所述累计照明时间t≤ts,则判断照明当天所属季节为夏季;

当所述累计照明时间t≥tw,则判断照明当天所属季节为冬季;

当所述累计照明时间ts<t<tw,则判断照明当天所属季节为春秋季。

7.根据权利要求6所述的可根据季节变换色温的光伏led照明产品,其特征在于,所述根据所述季节,控制所述第一led引擎以及第二led引擎的工作,使得光伏led照明产品发出的光照色温符合所述季节的需求,具体为:

当判断照明当天所属季节为夏季时,控制第二led引擎工作以发出冷色温光;

当判断照明当天所属季节为冬季时,控制第一led引擎工作以发出暖色温光;

当判断照明当天所属季节为春秋季时,同时控制第一led引擎和第二led引擎以半功率工作,以发出中间色温光。

8.根据权利要求7所述的可根据季节变换色温的光伏led照明产品,其特征在于,在启动照明前还包括:

判断光伏led照明产品是否为第一次启动照明;

若是,则提示操作者通过遥控器输入第一天的照明模式或者提示操作者输入光伏led照明产品所在地的当前季节或者提示操作者输入光伏led照明产品所在地的太阳光照时间;

若否,则进入步骤:获取上一工作日的累计照明时间t。

9.根据权利要求8所述的可根据季节变换色温的光伏led照明产品,其特征在于,光伏led照明产品所在地的每天太阳光照时间t通过如下公式计算获得:

其中,δ是赤纬角,α为光伏led照明产品所在地的纬度;则每天对应的光伏led照明产品亮灯时间t为t=24-t-2;知道了光伏led照明产品所在地每天亮灯的时间,进行简单的数学统计,就可以以时间作为判据,将一年每天亮灯时间是分属于是夏季、冬季还是春秋季确定下来。

技术总结
本发明公开了一种可根据季节变换色温的光伏LED照明产品,包括光伏组件、照明模块以及控制器,除了对已有光伏LED照明产品照明模块重组设计外,在总结光伏照明产品光控亮灯工作规律、并不再增加其他硬件的基础上,提出了基于亮灯时间判据,用软件控制实现光伏LED照明产品在不同季节以不同色温亮灯的控制方法。所述照明模块包括基板以及多个能发出暖色温的第一LED引擎以及多个能发出冷色温的第二LED引擎;所述第一LED引擎以及第二LED引擎在所述基板上按照预设的规则进行混合排列;所述控制器与所述光伏组件以及所述照明模块均电连接。本发明能让光伏LED照明产品在不同季节合理地发出不同色温灯光,以提高光伏LED照明产品的品质和人们体验的舒适感。

技术研发人员:李和国;徐代升
受保护的技术使用者:江西五和电气有限公司
技术研发日:2020.03.12
技术公布日:2020.06.05

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