太陽能led水下捕魚系統的製作方法
2023-10-21 07:51:32 4
太陽能led水下捕魚系統的製作方法
【專利摘要】太陽能LED水下捕魚系統，屬於捕魚設施【技術領域】。其包括多功能的太陽能直流供電系統和嵌入式數控電路，太陽能直流供電系統包括太陽能電池、可充電蓄電池，充電電路系統、放點電路系統、USB供電裝置。嵌入式數控電路包括微控制器、驅動集成模塊、三基色LED光源點陣三部分，微控制器和驅動集成模塊設置在控制機箱內部。機箱外部設置交流充電接口、太陽能電池接口、USB接口及外接LED接口。本發明採用可再生清潔能源太陽能代替傳統能源為捕魚系統供能，極大地節省了漁船的燃料消耗，機箱上設置的交流充電接口和USB接口可以使太陽能供電系統應對捕魚作業中的各種突發情況，選用LED替代傳統光源並應用嵌入式控制技術能夠使捕魚燈高效工作且安全可靠。
【專利說明】太陽能LED水下捕魚系統
【技術領域】:
[0001]本發明涉及電子照明【技術領域】，具體涉及一種太陽能供電的LED水下捕魚系統。【背景技術】:
[0002]捕魚燈是光誘魷釣作業中一種重要的助漁設備，分為水上燈和水下燈兩類。水下捕魚燈於20世紀90年代開始被廣泛應用於魷釣作業，光源主要採用金滷燈。
[0003]金滷燈存在光譜範圍過寬、能耗高、光電效率低的缺陷。金滷燈發出的光線中起實際作用的光通量僅佔全部光通量的7%左右，大量的能量浪費在紅外線、紫外線波段及熱能上。這樣一來，金滷燈不但會浪費大量的柴油消耗，且高熱的金滷燈透光罩接觸周圍低溫的海水時，容易爆裂損壞從而釀成事故。
[0004]隨著LED技術不斷發展，在保持本身光譜範圍窄、節能環保、高壽命等優點的基礎上，其在功率及光效方面的進步也呈現出趕超金滷燈產品的趨勢，LED水下捕魚燈產品的市場佔有率正在穩步上升。但現有的LED捕魚燈往往只發射一定功率的白光或藍綠光進行捕魚，由於魚類生理構造的影響，時常無法達到預期的結果。此外，隨著LED捕魚燈功率的提高，其消耗的能源成 本越來越高，而且在突發狀況頻發的捕魚作業中，節約漁船的燃油資源對於漁船的安全具有重要意義。
【發明內容】
:
[0005]本發明的目的就是針對上述技術不足，提供一套利用太陽能作為能源供應的LED水下捕魚系統。該系統節能環保、功能豐富、可靠性高、使用方便，能夠更好的滿足現代魷釣作業中的各種需求。
[0006]本發明採用如下技術方案:
[0007]太陽能LED水下捕魚系統，包括太陽能電池、機箱、LED水下集魚燈燈體，機箱中包括可充電蓄電池、充電電路系統、放電電路系統、USB供電裝置、穩壓控制電路模塊、微控制器、驅動集成模塊。太陽能LED水下捕魚系統總體分成太陽能直流供電系統和嵌入式數控系統兩部分，太陽能直流供電系統包括太陽能電池、可充電蓄電池、充電電路系統、放電電路系統、USB供電裝置，機箱上設置交流充電接口與USB供電接口。所述太陽能電池與機箱接口處和交流充電接口與所述充電電路系統輸入端電連接，所述充電電路系統輸出端與所述放電電路系統的輸入端分別與所述可充電蓄電池的供電端電連接，所述USB供電裝置的輸入端與所述放電電路系統的輸出端電連接，所述USB供電裝置輸出端與所述USB供電接口輸入端電連接。嵌入式數控系統包括穩壓控制電路模塊、微控制器、驅動集成模塊、LED水下集魚燈燈體。所述穩壓電路模塊的輸入端與所述放電電路系統的輸出端電連接，所述微控制器的輸入端與所述驅動集成模塊的輸入端分別與所述穩壓電路模塊的輸出端電連接，所述LED水下集魚燈燈體的輸入端與驅動集成模塊的輸出端電連接。所述交流充電接口的公共端、太陽能電池接口的公共端、可充電蓄電池的公共端、充電電路系統的公共端、放電電路系統的公共端、微控制器的公共端、驅動集成模塊的公共端、USB供電裝置的公共端與USB供電接口的公共端電連接。採用太陽能與交流電兩種方式對蓄電池進行充電。在光照充足條件下，採用太陽能電池對蓄電池進行充電，節省大量的燃油資源，在捕魚作業中如遇到連續陰雨天氣，通過選擇交流電源接口以常規能源進行充電。在放電端，通過放電電路系統和USB供電裝置，電壓恆定在5V並對USB接口進行供電；通過放電電路系統和穩壓控制電路，實現分壓並分別對微控制器和驅動集成模塊進行供電，微控制器與驅動集成模塊通信連接，由驅動集成模塊對LED實現恆流驅動，微控制器實現對LED亮度、顏色的控制。
[0008]太陽能LED水下捕魚系統，其中使用三基色LED點陣光源與所述驅動集成模塊電連接。三基色LED點陣光源通過微控制器進行編程控制，產生多種色彩組合，能夠更加有效地對魚群實行聚集或驅散。
[0009]太陽能LED水下捕魚系統，其中可充電蓄電池使用鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池成本低且大電流放電，維護方便，適合用於該系統中。
[0010]太陽能LED水下捕 魚系統，其中LED水下集魚燈燈體結構材質為鋁合金，燈具玻璃為鋼化玻璃。使用鋁合金及鋼化玻璃使LED燈體密封性更好、更堅固，極大地提高了系統整體的安全性。
[0011]太陽能LED水下捕魚系統，機箱外部設置太陽能充電/放電開關和充電/放電指示燈。實時顯示系統的電量儲備情況，便於選擇對蓄電池的充電方式。
[0012]太陽能LED水下捕魚系統，其中穩壓控制電路中使用集成穩壓模塊進行分壓輸出。實現恆壓輸出，保證微控制器及驅動模塊的穩定工作。
[0013]太陽能LED水下捕魚系統，其中微控制器使用51系列單片機，輸入電壓3.3V。51系列單片機市場供貨充足、成本低廉且完全滿足系統的功能要求。
[0014]太陽能LED水下捕魚系統，在機箱兩側對稱設置提手。方便對機箱進行搬運。
[0015]本發明可以獲得如下有益效果:
[0016]1.利用太陽能電池和機箱內部的交流充電系統將太陽能轉化為可供LED捕魚燈使用的電能，有效的減少漁船燃油資源的消耗。
[0017]2.微控制器對LED水下集魚燈實現程序控制，通過採用不同的程序，使LED點陣呈現多種圖案變換，使誘魚效果更加突出，提高了捕魚效率。
[0018]3.相對於金滷燈來說，LED節能效果明顯，降低捕魚成本且能增加利潤，工作溫度低，壽命長，不易發生燈泡破裂等事故。另外根據漁船大小不同，通過對LED燈泡數量的增減調整輸出功率大小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1:本發明的太陽能LED水下捕魚系統結構示意圖；
[0020]圖2:本發明的嵌入式數控系統結構示意圖；
【具體實施方式】
[0021]太陽能LED水下捕魚系統，包括太陽能直流供電系統和嵌入式數控系統，太陽能直流供電系統包括太陽能電池、可充電蓄電池、充電電路系統、放電電路系統、USB供電裝置，機箱上設置交流充電接口與USB供電接口。所述太陽能電池接口和交流充電接口與所述充電電路系統輸入端電連接，所述充電電路系統輸出端與所述放電電路系統輸入端分別與所述可充電蓄電池的供電端電連接，所述USB供電裝置的輸入端與所述放電電路系統的輸出端電連接，所述USB供電裝置輸出端與所述USB供電接口輸入端電連接。嵌入式數控系統包括穩壓控制電路模塊、微控制器、驅動集成模塊。所述穩壓電路模塊的輸入端與所述放電電路系統的輸出端電連接，所述微控制器的輸入端與所述驅動集成模塊的輸入端分別與所述穩壓電路模塊的輸出端電連接。所述交流充電接口的公共端、太陽能電池接口的公共端、可充電蓄電池的公共端、充電電路系統的公共端、放電電路系統的公共端、微控制器的公共端、驅動集成模塊的公共端、USB供電裝置的公共端與USB供電接口的公共端電連接。上述全部器件裝配於金屬材料機箱中，LED光源設置在機箱外部。
[0022]開啟充電開關，以太陽能或交流電源的方式對鉛酸蓄電池進行充電，待指示燈提示充電完成後，關閉充電開關。開啟放電開關，蓄電池分別對USB供電裝置和嵌入式數控系統提供電能，通過USB供電裝置，電壓被降至5V，對外接USB設備實現供電。通過穩壓控制電路對電壓進行分壓，向微控制器(單片機型號STC89C51)輸出3.3V工作電壓，提供給驅動集成模塊的電壓值由產品實際功率決定，微控制器與驅動集成模塊間進行通信連接，微控制器中存儲LED控制程序，該程序在產品進行裝配前寫入。
[0023]驅動集成模塊與三基色LED光源點陣電連接，對每一個三基色發光單元進行單獨控制，對所有發光單元進行球形陣列組合，確保光線能夠最大限度向周圍放射。由於捕魚作業的特殊要求，燈體外殼採用鋁合金製造，採用鋼化玻璃對LED進行封裝，保證了 LED燈體的可靠性。工作時，通過事先存儲於微控制器的程序對LED光源實現顏色及亮度的控制。 [0024]太陽能LED水下捕魚系統充分利用了太陽能這種免費而清潔的能源，節省了捕魚作業中寶貴的燃油資源，並提供了交流充電、USB充電接口等實用功能，利用嵌入式技術對LED光源進行程序控制，使捕魚作業效率更高。本發明的應用將有助於實現一種科學合理、高效環保、可持續發展 的新型捕魚模式。
【權利要求】
1.太陽能LED水下捕魚系統，包括太陽能電池、機箱、LED水下集魚燈燈體，機箱中包括可充電蓄電池、充電電路系統、放電電路系統、USB供電裝置、穩壓控制電路模塊、微控制器、驅動集成模塊；太陽能LED水下捕魚系統總體分成太陽能直流供電系統和嵌入式數控系統兩部分，太陽能直流供電系統包括太陽能電池、可充電蓄電池、充電電路系統、放電電路系統、USB供電裝置，機箱上設置交流充電接口與USB供電接口 ；所述太陽能電池與機箱接口處和交流充電接口與所述充電電路系統輸入端電連接，所述充電電路系統輸出端與所述放電電路系統的輸入端分別與所述可充電蓄電池的供電端電連接，所述USB供電裝置的輸入端與所述放電電路系統的輸出端電連接，所述USB供電裝置輸出端與所述USB供電接口輸入端電連接；嵌入式數控系統包括穩壓控制電路模塊、微控制器、驅動集成模塊、LED水下集魚燈燈體；所述穩壓電路模塊的輸入端與所述放電電路系統的輸出端電連接，所述微控制器的輸入端與所述驅動集成模塊的輸入端分別與所述穩壓電路模塊的輸出端電連接，所述LED水下集魚燈燈體的輸入端與驅動集成模塊的輸出端電連接；所述交流充電接口的公共端、太陽能電池接口的公共端、可充電蓄電池的公共端、充電電路系統的公共端、放電電路系統的公共端、微控制器的公共端、驅動集成模塊的公共端、USB供電裝置的公共端與USB供電接口的公共端電連接；採用太陽能與交流電兩種方式對蓄電池進行充電；在光照充足條件下，採用太陽能電池對蓄電池進行充電，節省大量的燃油資源，在捕魚作業中如遇到連續陰雨天氣，通過選擇交流電源接口以常規能源進行充電；在放電端，通過放電電路系統和USB供電裝置，電壓恆定在5V並對USB接口進行供電；通過放電電路系統和穩壓控制電路，實現分壓並分別對微控制器和驅動集成模塊進行供電，微控制器與驅動集成模塊通信連接，由驅動集成模塊對LED實現恆流驅動，微控制器實現對LED亮度、顏色的控制。
2.根據權利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統，其特徵在於:其中使用三基色LED點陣光源與所述驅動集成模塊電連接；三基色LED點陣光源通過微控制器進行編程控制。
3.根據權利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統，其特徵在於:其中可充電蓄電池使用鉛酸蓄電池 。
4.根據權利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統，其特徵在於:太陽能LED水下捕魚系統，其中LED水下集魚燈燈體結構材質為鋁合金，燈具玻璃為鋼化玻璃；使用鋁合金及鋼化玻璃使LED燈體密封性更好、更堅固，極大地提高了系統整體的安全性。
5.根據權利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統，其特徵在於:太陽能LED水下捕魚系統，機箱外部設置太陽能充電/放電開關和充電/放電指示燈；實時顯示系統的電量儲備情況，便於選擇對蓄電池的充電方式。
6.根據權利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統，其特徵在於:太陽能LED水下捕魚系統，其中穩壓控制電路中使用集成穩壓模塊進行分壓輸出；實現恆壓輸出，保證微控制器及驅動模塊的穩定工作。
7.根據權利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統，其特徵在於:太陽能LED水下捕魚系統，其中微控制器使用51系列單片機，輸入電壓3.3V;51系列單片機市場供貨充足、成本低廉且完全滿足系統的功能要求。
8.根據權利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統，其特徵在於:太陽能LED水下捕魚系統，在機箱兩側對稱設置提手；方便對機箱進行搬運。
【文檔編號】A01K79/00GK103960208SQ201410146577
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月12日 優先權日:2014年4月12日
【發明者】郭偉玲, 樊星, 白俊雪 申請人:北京工業大學