路的输出端和第一 LED光源接通，第一 LED光源点亮。
[0035]第二继电器的动触点和常开触点分别连接第二驱动电路输出端和第二 LED光源，第二继电器的输入端连接植物工厂中控中心，当植物工厂中控中心控制第二继电器的输入端接通电源时，第二继电器的动触点和常开触点闭合，此时第二驱动电路的输出端和第二LED光源接通，第二 LED光源点亮。
[0036]第三继电器的动触点和常开触点分别连接第三驱动电路输出端和第三LED光源，第三继电器的输入端连接植物工厂中控中心，当植物工厂中控中心控制第三继电器的输入端接通电源时，第三继电器的动触点和常开触点闭合，此时第三驱动电路的输出端和第三LED光源接通，第三LED光源点亮。
[0037]在本实施例中第一 LED光源中同色的LED灯经过串联和并联连接后引出线头，第一驱动电路输出端通过第一继电器与第一 LED光源的引出线头连接；所述第二 LED光源中同色的LED灯经过串联和并联连接后引出线头，第二驱动电路输出端通过第二继电器与第二LED光源的引出线头连接；第三LED光源中同色的LED灯经过串联和并联连接后引出线头，第三驱动电路输出端通过第三继电器与第三LED光源的引出线头连接。例如第一 LED光源中包括50个光色为红外光的LED灯、30个光色为红光的LED灯以及10个光色为绿光的LED灯，则此时将每5个光色为红外光的LED灯串联起来，总共得到10组串联的红外光的LED灯，本实施例将这10组LED灯再进行并联后引出线头，同理将30个光色为红光的LED灯和10个光色为绿光的LED灯串联以及并联后引出线头，第一驱动电路输出端通过第一继电器与第一 LED光源的这些引出线头连接，以控制第一 LED光源接通电源。
[0038]本实施例的植物工厂中模拟日光运动的LED照明装置放置于可控环境中，即处光照以外如二氧化碳浓度、湿度、温度等参数均可控的环境中。
[0039]—个光周期分为光期和暗期，其中暗期为三个灯板上的光源均处于关断状态；光期时底部灯板常亮，左侧灯板3的第二 LED光源、右侧灯板I第三LED光源轮流点亮且不同时处于工作状态时，能够模仿日光的角度变化。本实施例装置中植物工厂中控中心通过控制第一继电器、第二继电器和第三继电器的工作状态来控制第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源与电源之间的通断，从而控制第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源的点亮或熄灭状态。在实施例中通过左侧灯板I的第二 LED光源、右侧灯板3中的第三LED光源的轮流点亮可以改变植物光照的方向。可以模仿太阳运动造成的光线角度变化，相对于现有的固定光源，能给植物带来更加接近于自然的环境，从而改善植物的光形态建成过程，使所种植植物外观更接近于传统种植方法所得的植物。
[0040]本实施例还公开了一种基于上述装置的植物工厂中模拟日光运动的LED照明控制方法，步骤如下:
[0041]S1、模拟光周期中的暗期:植物工厂中控中心通过第一继电器、第二继电器以及第三继电器控制第一驱动电路与第一 LED电源之间、第二驱动电路与第二 LED电源之间以及第三驱动电路与第三LED电源之间断开，第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源均为处于关断状态；在本实施例中植物工厂中控中心控制第一继电器、第二继电器以及第三继电器的输入端未能接通电源，即三个继电器不动作，动触点和常开触点之间处于断开状态，从而使得第一驱动电路与第一 LED电源之间、第二驱动电路与第二 LED电源之间以及第三驱动电路与第三LED电源之间处于断开状态。
[0042]S2、模拟光周期中的光期:植物工厂中控中心通过第一继电器控制第一驱动电路与第一 LED电源之间接通，使得第一 LED光源处于常亮状态，同时植物工厂中控中心通过第二继电器和第三继电器控制第二驱动电路和第二 LED电源之间以及第三驱动电路和第三LED电源之间轮流且循环接通，使得第二 LED电源和第三LED光源轮流且循环点亮，从而模拟日光的角度变化。本实施例中植物工厂中控中心控制第一继电器的输入端接通电源，此时第一继电器动作，动触点和常开触点接通，因此第一驱动电路和第一 LED光源之间通过第一继电器接通。当植物工厂中控中心要控制第二 LED光源点亮时，则控制第二继电器的输入端接通电源，第二继电器动作，动触点和常开触点接通，因此第二驱动电路和第二 LED光源之间通过第一继电器接通，当植物工厂中控中心要控制第二 LED光源熄灭时，控制第二继电器的输入端未接通电源，第二继电器不动作，动触点和常开触点处于断开状态，因此第二驱动电路和第二 LED光源之间不接通，第二 LED光源无法通过第二驱动电路接通电源，处于熄灭状态。第三LED光源的点亮和熄灭状态也是由植物工厂中控中心控制继电器的工作状态来实现。
[0043]上述步骤S2中植物工厂中控中心控制第二驱动电路和第二 LED电源之间每次接通的时间与第三驱动电路和第三LED电源之间每次接通的时间相同，即第二 LED电源每次点亮的持续时间和第三LED电源每次点亮的持续时间相同。
[0044]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种植物工厂中模拟日光运动的LED照明装置，其特征在于，包括置于培育层顶部的底部灯板、置于培育层两侧的左侧灯板和右侧灯板、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路以及植物工厂中控中心； 左侧灯板和右侧灯板均位于底部灯板下方且与底部灯板之间的倾斜角度超过90度； 底部灯板、左侧灯板和右侧灯板朝下一面分别对应安装有第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源； 第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路的输入端分别连接电源，第一驱动电路的输出端通过第一继电器连接第一 LED光源，第二驱动电路的输出端通过第二继电器连接第二 LED光源，第三驱动电路的输出端通过第三继电器连接第三LED光源；第一继电器、第二继电器和第三继电器分别连接植物工厂中控中心，通过植物工厂中控中心控制它们的工作状态。2.根据权利要求1所述的植物工厂中模拟日光运动的LED照明装置，其特征在于，所述左侧灯板和右侧灯板与底部灯板之间的倾斜角度为120度?150度；左侧灯板和右侧灯板为镜像关系。3.根据权利要求1所述的植物工厂中模拟日光运动的LED照明装置，其特征在于，所述第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源分别垂直安装在底部灯板、左侧灯板和右侧灯板朝下一面的面板上。4.根据权利要求1所述的植物工厂中模拟日光运动的LED照明装置，其特征在于，所述第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源分别有多个成矩形排布的LED灯组成，其中第一 LED光源中包括光色为红外光、红光和绿光的LED灯，第二 LED光源和第三LED光源中包括光色为蓝色和紫色的LED灯。5.根据权利要求4所述的植物工厂中模拟日光运动的LED照明装置，其特征在于，所述第一 LED光源中同色的LED灯经过串联和并联连接后引出线头，第一驱动电路输出端通过第一继电器与第一 LED光源的引出线头连接；所述第二 LED光源中同色的LED灯经过串联和并联连接后引出线头，第二驱动电路输出端通过第二继电器与第二 LED光源的引出线头连接；所述第三LED光源中同色的LED灯经过串联和并联连接后引出线头，第三驱动电路输出端通过第三继电器与第三LED光源的引出线头连接。6.根据权利要求1所述的植物工厂中模拟日光运动的LED照明装置，其特征在于，所述第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路均由整流电路、滤波电路和开关变化电路组成。7.根据权利要求1至6中任一项所述的植物工厂中模拟日光运动的LED照明装置，其特征在于，第一继电器的动触点和常开触点分别连接第一驱动电路输出端和第一 LED光源，第二继电器的动触点和常开触点分别连接第二驱动电路输出端和第二 LED光源，第三继电器的动触点和常开触点分别连接第三驱动电路输出端和第三LED光源，第一继电器、第二继电器和第三继电器的输入端分别连接植物工厂中控中心，由植物工厂中控中心控制第一继电器、第二继电器和第三继电器的输入端的通电状态。8.—种基于权利要求1所述装置实现的植物工厂中模拟日光运动的LED照明控制方法，其特征在于，步骤如下: S1、模拟光周期中的暗期:植物工厂中控中心通过第一继电器、第二继电器以及第三继电器控制第一驱动电路与第一 LED电源之间、第二驱动电路与第二 LED电源之间以及第三驱动电路与第三LED电源之间断开，第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源均为处于关断状态； S2、模拟光周期中的光期:植物工厂中控中心通过第一继电器控制第一驱动电路与第一 LED电源之间接通，使得第一 LED光源处于常亮状态，同时植物工厂中控中心通过第二继电器和第三继电器控制第二驱动电路和第二 LED电源之间以及第三驱动电路和第三LED电源之间轮流且循环接通，使得第二 LED电源和第三LED光源轮流且循环点亮，从而模拟日光的角度变化。9.根据权利要求8所述的植物工厂中模拟日光运动的LED照明控制方法，其特征在于，所述步骤S2中植物工厂中控中心控制控制第二驱动电路和第二 LED电源之间每次接通的时间与第三驱动电路和第三LED电源之间每次接通的时间相同，即第二 LED电源每次点亮的持续时间和第三LED电源每次点亮的持续时间相同。
【专利摘要】本发明公开了一种植物工厂中模拟日光运动的LED照明装置及其控制方法，包括培育层顶部的底部灯板、置于培育层两侧的左侧灯板和右侧灯板、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路及植物工厂中控中心；左侧灯板和右侧灯板均位于底部灯板下方且与底部灯板之间倾斜角度超过90度；底部灯板、左侧灯板和右侧灯板朝下一面分别对应安装有第一LED光源、第二LED光源和第三LED光源；第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路输出端分别通过第一继电器、第二继电器、第三继电器连接三个LED光源；第一继电器、第二继电器和第三继电器分别连接植物工厂中控中心，本发明能按照需求调节光照的方向和时间，达到调节植物光形态建成的效果。
【IPC分类】H05B37/02
【公开号】CN105072769
【申请号】CN201510526816
【发明人】文尚胜, 陈浩伟, 马丙戌, 吴玉香
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月25日