[实用新型]基于植物特征光谱数据的植物光照装置

说明书

本实用新型提出一种基于植物特征光谱数据的植物光照装置，其特征在于，植物光照装置包括：光源组件和调光系统；所述光源组件由至少一个发光单元构成，所述发光单元至少包括白光LED芯片、至少两个红光LED芯片和至少两个蓝光LED芯片；所述调光系统对光源组件中的每一种类LED芯片独立调节光强度，并通过物联网实现植物特征光谱数据的远程传输和植物光照的调制。本实用新型通过成本低廉、效率高、效果好的LED植物光照方案，能够实现具有最佳效果的双驼峰型辐照光谱，并提出了完善的针对特定植物给出对应的最佳光照参数的方案。本实用新型能够大幅度提高电能的利用率，同时在光照这一植物生长关键要素的控制上，实现了当前技术水平下的最优。

技术领域

本实用新型属于光电技术和农学领域，尤其涉及一种基于植物特征光谱数据的植物光照装置。

背景技术

植物生长的5大要素光、温、水、气、肥，光的重要性十分突出，因为光合作用是植物利用光能把CO₂和水合成为还原态碳水化合物的过程。根据植物对光的需求可以把植物分为阳性植物、中性植物和阴性植物。每一种植物进行光合作用都有其最合适的光谱、光照强度和光照周期，可以把它称为植物的特征光谱。

随着科技的进步，现代农业的发展、土地集约化经营和高效利用，人造光源，特别是LED光源在植物光照中发挥着越来越重要的作用，实验表明LED光源相对传统光源能使植物得到更好的生长。然而，植物光照是将电能转变为光能并对植物实施光照的过程，电能的转化及其利用效率的高低直接决定了实施植物光照的农业产业的经济效益。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提高电能的利用率，同时能够促进植物生长提高其品质和经济效益。本实用新型具体采用以下技术方案：

本实用新型首先提供了一种基于植物特征光谱数据的植物光照装置，其特征在于，植物光照装置包括：光源组件和调光系统；所述光源组件由至少一个发光单元构成，所述发光单元至少包括白光LED芯片、至少两个红光LED芯片和至少两个蓝光LED芯片；所述调光系统对光源组件中的每一种类LED芯片独立调节光强度。

优选地，所述发光单元的由430nmLED芯片、450nmLED芯片、630nmLED芯片、660nmLED芯片和白光LED芯片封装构成；所述调光系统包括相连接的MCU控制器和多通道LED驱动器。

优选地，所述发光单元还包括一个或多个单色增强LED芯片。

优选地，所述红光LED芯片为纯LED红光芯片；所述蓝光LED芯片为纯LED蓝光芯片。其中，纯LED芯片为直接电流驱动发光，而不是通过蓝光激发荧光粉发光，故称为纯LED光照。

优选地，所述发光单元的5个LED芯片通过5芯支架封装固定。

优选地，所述发光单元的5个LED芯片通过5路单支架分别进行封装固定。

本实用新型通过成本低廉、效率高、效果好的LED植物光照方案，能够实现具有最佳效果的双驼峰型辐照光谱，并提出了完善的针对特定植物给出对应的最佳光照参数的方案。本实用新型能够大幅度提高电能的利用率，同时在光照这一植物生长关键要素的控制上，实现了当前技术水平下的最优。

同时，本实用新型当中由于采用纯LED红光、蓝光芯片制造植物光照光源组件，与通常采用蓝光激发荧光粉而发出红光的方式相比能够节电20%以上，并通过物联网实现植物特征光谱数据的远程传输和植物光照的调制。利用物联网信息化技术实现远程智能化控制，使农业生产实现信息化智能化，从而降低成本，获得更高的经济效益。

当前现有技术当中把仅适用于人眼视觉照明的三色原理应用于植物光照，是理念上的一大错误，用红绿蓝三色不同的光强进行任意组合，人眼感觉到是不同的颜色，但是光辐射的波长成分仍然是红绿蓝三色，只是组成波形发生了变化，所以，用这一方法调出的光应用于植物光照，往往造成植物实际需要的某些波长的光辐射缺失，对植物的生长和有效成分的积累不利。