可折叠的LED补光管理单元以及LED补光管理系统的制作方法

本发明实施例涉及LED照明器具，尤其涉及一种可折叠的LED补光管理单元以及LED补光管理系统。

背景技术：

光是植物生长中不可缺少的一项要素。其既是一种能量，通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量，也是一种外界信号，对植物的生长发育具有广泛的调节作用。如今，为了突破季节对植物生长的限制，越来越多的植物都在人工设施(例如，温室)内部进行培育。而温室由于受覆盖材料、灰尘及结构遮光等影响，光照状况仅为大田露地的30-70％，难以满足植物的生长要求。此外，在冬季和早春季节，日照时间短，温室的光照度较弱；南方地区在阴雨连绵的季节里，温室内的光照度仅为2000lx(Lux，勒克斯)左右。当光照不足时，植物光合速率变慢，会导致植物营养生长不良；花粉活力降低，进而影响受精卵的质量；影响植物叶绿素的形成，致使叶绿体数量减少，植株瘦弱，抗病性差等。以此同时，光作为一种信号，可以诱导植物开花以及影响植株体内次生代谢物质的产生。

目前，主要通过在温室中加设由照明设备组成的补光系统来解决上述技术问题。这些补光系统一般是通过将不同光源的照明设备，例如，HPS(High Pressure Sodium，高压纳气)照明灯具或者LED(Light Emitting Diode，发光二极管)照明灯具等，固定安装在温室的设定框架结构中实现的。这类补光系统 的主要缺点是：照明设备一旦安装，其所能提供的光源即被确定，不能根据实际的补光需求，例如不同植物、不同生长阶段等，对所使用的光源进行灵活、有效的调节。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种可折叠的LED补光管理单元以及LED补光管理系统，以优化现有的温室补光系统，满足人们日益增长的个性化、高效化的温室补光需求。

在第一方面，本发明实施例提供了一种可折叠的LED补光管理单元，包括：顶盖板以及设置于所述顶盖板一侧的侧板；

其中，所述顶盖板通过连接件与所述侧板转动连接；以及

所述顶盖板和/或所述侧板中内嵌有至少两个用于插接LED光源的插孔。

进一步的，所述连接件为铰链。

进一步的，所述连接件的转动角度为0°～120°。

进一步的，所述侧板内表面的设定区域为三棱锥形阵列，用于漫反射光线。

进一步的，还包括，附加板，其中，所述附加板的内表面设置于所述侧板内表面的设定区域，所述附加板的外表面为三棱锥形阵列，用于漫反射光线。

进一步的，所述顶盖板与所述侧板的材质为不透光的聚碳酸酯或者有机玻璃。

进一步的，在所述侧板的外侧设置有至少一个挂钩或者挂环。

在第二方面，本发明实施例提供了一种可折叠的LED补光管理系统，在所述补光管理系统中配置有至少两个本发明实施例所提供的LED补光管理单元，以及与各所述LED补光管理单元分别相连的电子控制单元；

其中，所述电子控制单元用于产生补光控制信号，以控制各所述LED补光管理单元中插接的LED光源的光照时间和/或光照强度；

其中，各所述补光管理单元可拆卸的配置于所述补光管理系统中，以根据实际补光需求增减光源。

进一步的，所述补光管理系统中LED补光管理单元的数量为四个。

进一步的，所述补光管理系统中包括有可扩展接口，用于与其他的补光管理系统进行串联。

本发明实施例所提供的可折叠的LED补光管理单元，通过采用在顶盖板以及设置于所述顶盖板侧边的侧板组合的结构中，内嵌用于插接至少两个LED光源的灯源插孔的技术手段，将灯源与其支撑结构独立开来，达到了可根据实际需求自由调换、拆卸、组合补光管理单元中所需的LED光源的技术效果；进而解决了现有的补光系统光质恒定，不能根据实际的补光需求对光源进行调节的技术问题，同时，也为研究光对不同植物的差异化影响，提供了简易可靠的技术平台。此外，通过将所述顶盖板通过连接件与所述侧板转动连接，使得本发明实施例的LED补光管理单元可以折叠存放，更加便于运输以及实际存储。

附图说明

图1是本发明第一实施例的一种可折叠的LED补光管理单元的结构图；

图2是本发明第一实施例的一种可折叠的LED补光管理单元的实际应用场景示意图；

图3是本发明第一实施例的另一种可折叠的LED补光管理单元的实际应用场景示意图；

图4是本发明第二实施例的一种可折叠的LED补光管理系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

第一实施例

图1为本发明第一实施例提供的一种可折叠的LED补光管理单元的结构图。如图1所示，所述LED补光管理单元包括：顶盖板11以及设置于所述顶盖板11一侧的侧板12；其中，所述顶盖板11通过连接件与所述侧板12转动连接；以及所述顶盖板11和/或所述侧板12中内嵌有至少两个用于插接LED光源14的插孔13。

在本实施例所提供的补光管理单元中，所使用的光源具体为LED光源，这样设置的好处是：LED光源的波长类型丰富、正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合；频谱波宽度半宽窄，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱；可以集中特定波长的光均衡地照射作物；不仅可以调节作物开花与结实，而且还能控制株高和植物的营养成分；系统发热少，占用空间小等。

其中，可以同时在顶盖板11以及侧板12中内嵌设定数目的插孔13，并可实际根据顶盖板11以及侧板12的面积，实际确定插孔13的设定数目以及排布形式，本实施例对此并不进行限制。

在本实施例中，在LED补光管理单元的内部设置有供电电路，用于为各个插孔13提供电源。其中，该供电电路可以以均匀布线的方式设置于所述顶盖板 11以及侧板12的内部，各个插孔13以并联的方式与该供电电路相连，当该供电电路通过设置于LED补光管理单元外部的电源插头与电源连接后，该LED补光管理单元即可为插接于插孔13上的LED光源14进行供电。

在本实施例中，不是像传统的补光系统一样将LED光源固化于照明设备中，而是在补光管理单元中提供了用于插接LED光源的插孔，这样，使用者可以根据实际需求，自由的向补光管理单元设定位置的插孔中插入、拆卸或者更换所需的LED光源。例如：根据不同的植物以及生长周期，在补光管理单元中插入不同频率的LED光源，为了避免对某一植物的补光过量，从补光管理单元中拆除一定数目的LED光源以及为了避免对某一植物的补光不足，从补光管理单元中加入一定数目的LED光源等。

在图2中示出了本实施例的一种可折叠的LED补光管理单元的实际应用场景示意图。如图2所示，在实际应用时，可以分别将一个LED补光管理单元的顶盖板111和另一个LED补光管理单元的顶盖板112对接后，安置于需要进行补光的植物15之上，以完成补光。

其中，可以通过各个LED补光管理单元自身侧板上的一个或者多个挂钩16完成对各个LED补光管理单元的放置。当然，可以理解的是，LED补光管理单元除了可以通过挂钩安装固定之外，还可以通过挂环等简易连接件进行固定，本实施例对此并不进行限制。

如图2所示的应用场景使得一个LED补光管理单元的侧板211和另一个LED补光管理单元的侧板212彼此相对，进而可以实现对其内部包围的植物在侧面上进行两个方向上的补光；同时，上述LED补光管理单元可以直接安置于盆栽植物上方，使得LED光源更贴近植物，电能消耗更低、提高了能源利用率。

在本实施例中，为了使得LED补光管理单元更加便于运输以及实际存放， 使用转动连接件(优选的，铰链)来连接顶盖板和侧板，以大大减少LED补光管理单元的占地空间。其中，当转动连接件0°转动时，可以将顶盖板和侧板折叠起来，当转动连接件90°转动时，顶盖板和侧板可以正常的为其所覆盖的植物进行补光。

此外，在LED补光管理单元的上述应用过程中，由于其会与植物充分贴近，因此在日常的喷淋灌溉时，会对其下部的植物造成一定的遮挡。因此，为了解决上述问题，可以将顶盖板与侧板之间的转动连接件的转动角度设置为大于90°(优选的，120°)，此时，当顶盖板与侧板之间充分打开后，即可为喷淋灌溉提供了充足的空间。

进一步的，为了进一步提高光能的利用率，实现一个侧板中的光源发出的光能够在另一侧板上充分的漫反射，可以将各个侧板内表面的设定区域(优选的，侧板下方)设置为三棱锥面阵列、抛物面阵列或者球面阵列等易于漫反射的面，优选的，可以通过模铸成型的方式在各个侧板内表面生成该易于漫反射的面；

另外，可以在各个侧板内表面的设定区域内安装附加块，且所安装的附加块的外表面为三棱锥面阵列、抛物面阵列或者球面阵列等易于漫反射的面。其中，附加块也可以由多个部件组装形成。

当然，还可以采用其他方式实现上述易于漫反射的面，本实施例对此并不进行限制。

在本实施例的一个优选的实施方式中，LED补光管理单元的顶盖板与侧板的材质可以为不透光的聚碳酸酯或者有机玻璃，以节约LED补光管理单元的制造成本。

本发明实施例所提供的LED补光管理单元，通过采用在顶盖板以及设置于 所述顶盖板侧边的侧板组合的结构中，内嵌用于插接至少两个LED光源的灯源插孔的技术手段，将灯源与其支撑结构独立开来，达到了可根据实际需求自由调换、拆卸、组合补光管理单元中所需的LED光源的技术效果；进而解决了现有的补光系统光质恒定，不能根据实际的补光需求对光源进行调节的技术问题，同时，也为研究光对不同植物的差异化影响，提供了简易可靠的技术平台，此外，通过将所述顶盖板通过连接件与所述侧板转动连接，使得本发明实施例的LED补光管理单元可以折叠存放，更加便于运输以及实际存储。

更进一步的，在图3中给出了另一种可折叠的LED补光管理单元的实际应用场景示意图。

在本实际应用场景中，各LED补光管理单元的顶盖板与侧板之间通过铰链连接，铰链的转动角度为0°～120°，当铰链0°打开时可以实现LED补光管理单元的折叠存放；当铰链120°打开时，可以对LED补光管理单元下的植物进行如图3所示的喷淋灌溉。

此外，在各个侧板的下表面均放置有三棱锥形阵列漫反射面的附加块16，用于对主盖板或者侧板上LED光源所发射的光进行充分的漫反射。

第二实施例

图4为本发明第二实施例提供的一种LED补光管理系统的结构图。如图4所示，所述LED补光管理系统包括：至少两个本发明实施例所提供的LED补光管理单元41，以及与各所述LED补光管理单元41分别相连的电子控制单元42。

其中，电子控制单元42可以通过有线或无线的方式与各个LED补光管理单元41的供电电路相连接。所述电子控制单元42用于产生补光控制信号，以控制各所述LED补光管理单元41中插接的LED光源的光照时间和/或光照强度。

在一个例子中，电子控制单元42可以通过控制加载在LED光源两端电压大小的方式，控制光照强度，通过控制LED光源的通电时间的方式，控制光照时间。

各所述补光管理单元41可拆卸的配置于所述补光管理系统中，以根据实际补光需求增减光源。

其中，所述LED补光管理系统中各补光管理单元41，主要用于补光、探索不同植物光质需求或其组合。可以为了满足植物全生育期光照需要单独使用，也可以作为补光手段，在自然光源(或设施人工光源)作用的环境中，同时使用，作为增补调节光源。通过上述可拆卸的配置方式，可以方便的在补光管理系统中安装或者移除补光管理单元41。

优选的，一个LED补光管理系统中包括有四个LED补光管理单元，各个LED补光管理系统中的电子控制单元分别与一个中央处理单元相连接，以实现对各个LED补光管理单元的集中控制。

在本实例的一个优选的实施方式中，所述补光管理系统中包括有可扩展接口，用于与其他的补光管理系统进行串联。

相应的，在实际应用中，可以根据试验、生产及苗床实际规格，在温室中串联更多的补光管理系统，从而拓展实验、生产使用面积。

优选的，当本实施例的LED补光管理系统在温室中大面积使用时，可以以LED补光管理单元为最小元素，一个LED补光管理系统为最小系统，连接更多模块从而组成所需面积的试验或生产区；实现补光区内的光照强度、光质等因子的随意调节；维护简单。

本发明实施例所提供的LED补光管理单元，通过采用在顶盖板以及设置于 所述顶盖板侧边的侧板组合的结构中，内嵌用于插接至少两个LED光源的灯源插孔的技术手段，将灯源与其支撑结构独立开来，达到了可根据实际需求自由调换、拆卸、组合补光管理单元中所需的LED光源的技术效果；进而解决了现有的补光系统光质恒定，不能根据实际的补光需求对光源进行调节的技术问题，同时，也为研究光对不同植物的差异化影响，提供了简易可靠的技术平台。此外，通过将所述顶盖板通过连接件与所述侧板转动连接，使得本发明实施例的LED补光管理单元可以折叠存放，更加便于运输以及实际存储。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。