[发明专利]一种应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统和方法

权利要求书

1.一种应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统，其特征在于，包括：多种光色LED植物灯、光功率探测装置、光照控制装置、植物灯控制电路；

光功率探测装置与光照控制装置连接，光照控制装置与植物灯控制电路连接，植物灯控制电路与多种光色LED植物灯连接；

多种光色LED植物灯设置在植物工厂中为植物提供多种光色的光照；光功率探测装置用于探测不同光色LED植物灯的发光功率；光照控制装置用于根据多种光色LED植物灯的发光功率比例和预设的参考发光功率比例进行计算并发出光照控制信号，其中参考发光功率比例是根据植物在不同生长阶段的光照需求而确定的；植物灯控制电路根据光照控制信号控制不同光色LED植物灯的发光功率，使得多种光色LED植物灯的发光功率比例与参考发光功率比例相匹配，以满足植物不同生长阶段的光照需求。

2.根据权利要求1所述的应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统，其特征在于，所述植物灯控制电路根据光照控制信号控制多种光色LED植物灯的发光功率包括：植物灯控制电路通过控制每种光色LED植物灯的开灯数量，和/或，控制每种光色LED植物灯的供电电压或者供电电流来控制多种光色LED植物灯的发光功率。

3.根据权利要求1或2所述的应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统，其特征在于，多种光色LED植物灯包括红光灯和蓝光灯，光功率探测装置包括红光功率探测装置和蓝光功率探测装置，红光功率探测装置用于探测红光灯的发光功率，蓝光功率探测装置用于探测蓝光灯的发光功率。

4.根据权利要求3所述的应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统，其特征在于，红光灯和蓝光灯的数量比例为4-6：1，优选为5:1；优选地，植物不同生长阶段的光照需求比例不同，红光和蓝光的光功率比例在10-2：1。

5.根据权利要求3所述的应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统，其特征在于，多种光色LED植物灯还包括红外灯和/或紫外灯，光功率探测装置还包括红外光功率探测装置和紫外光功率探测装置，红外光功率探测装置用于探测红外灯的发光功率，紫外光功率探测装置用于探测紫外灯的发光功率。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统，其特征在于，光功率探测装置包括光功率探测模块，光功率探测模块包括晶硅光伏芯片和覆盖在晶硅光伏芯片表面的镀有带通滤波膜的玻璃底片，带通滤波膜由多层干涉膜组成，带通滤波膜只允许具有预定波长范围的光透过；优选地，在一个光功率探测装置上设有一个光功率探测模块，一个光功率探测装置可以探测一种光色LED植物灯的发光功率；优选地，在一个光功率探测装置上集成多个光功率探测模块，多个光功率探测模块的带通滤波膜允许透过的光的波长范围不同，一个光功率探测装置可以探测多种光色LED植物灯的发光功率；优选地，光功率探测装置还包括信号放大电路和A/D转换电路，光功率探测模块与信号放大电路连接，信号放大电路用于对探测到的信号进行放大处理，信号放大电路与A/D转换电路连接，A/D转换电路用于对经过放大的信号进行A/D转换成数字信号。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统，其特征在于，在植物的植株之间和/或叶片之间设置多个光功率探测装置对不同光色LED植物灯的发光功率进行探测；优选地，光照控制装置可以根据多个光功率探测装置的探测结果计算植物工厂的空间环境中不同光色LED植物灯的发光功率的均匀性。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统，其特征在于，光照控制装置还可以根据多种光色LED植物灯的发光功率比例和预定时间区间的植物生长情况进行分析并根据分析结果调整参考发光功率比例。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统，其特征在于，参考发光功率比例是根据植物在不同生长阶段中太阳光中多种光色的发光功率而确定的；优选地，参考发光功率比例是根据植物处于一个或多个较佳的生产地域和生长季节时太阳光中多种光色的发光功率而确定的；优选地，在LED植物灯初始发光时，光照控制装置通过植物灯控制电路控制多种光色LED植物灯在参考发光功率比例下工作。

10.一种应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制方法，其特征在于，应用在权利要求1-9中所述的应用多色LED的智能型植物工厂的光照控制系统中，所述光照控制方法包括：

S1、分别探测不同光色LED植物灯的发光功率；

S2、根据测得的不同光色LED植物灯的发光功率计算得到多种光色LED植物灯的发光功率比例；

S3、根据发光功率比例和预设的参考发光功率比例进行计算并发出光照控制信号，其中参考发光功率比例是根据植物不同生长阶段的光照需求而确定的；

S4、根据光照控制信号控制不同光色LED植物灯的发光功率，使得多种光色的发光功率比例与参考发光功率比例相匹配，以满足植物不同生长阶段的光照需求；

优选地，在S4中，所述根据光照控制信号控制多种光色LED植物灯的发光功率具体如下：通过控制每种光色LED植物灯的开灯数量，和/或，控制每种光色LED植物灯的供电电压或者供电电流来控制多种光色LED植物灯的发光功率。