一种在受控环境中刺激植物生长的方法,该方法包括:提供一个照明组件,该照明组件具有诸如发光二极管(LED)的一个照明元件网络,这些照明元件以为单株植物定制的颜色来提供光。该照明组件被定位在一株植物附近,这样使得所产生的光被该植物接收。该照明组件另外具有一个包括驱动电路的控制组件,该驱动电路对这些照明元件进行调制以便可控地提供多个预定的亮和暗周期从而刺激该植物的持续生长。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种在受控环境中刺激植物生长的方法,该方法包括:提供一个照明组件,该照明组件具有诸如发光二极管(LED)的一个照明元件网络,这些照明元件以为单株植物定制的颜色来提供光。该照明组件被定位在一株植物附近,这样使得所产生的光被该植物接收。该照明组件另外具有一个包括驱动电路的控制组件,该驱动电路对这些照明元件进行调制以便可控地提供多个预定的亮和暗周期从而刺激该植物的持续生长。【专利说明】适用于植物光谱敏感性的光源交叉引用本专利技术要求于2012年7月10日提交的标题为“适用于植物光谱敏感性的光源(Light Sources Adapted to Spectral Sensitivity of Plant) ” 的美国临时专利申请序列号61/669,825的权益并基于该申请,并且该申请的全部内容通过引用结合在此。背景本专利技术涉及植物生长。具体地,本专利技术涉及一种对植物进行辐射以增强光合作用的方法和组件。本领域熟知的是在光合作用的过程中植物吸收不同频率的光从而发生光合作用。具体地,光合有效辐射(PAR)是在从大约400纳米(nm)到700nm的光谱范围内的辐射。本领域中同样已知的是叶绿素(最丰富并且负责植物新陈代谢的植物色素)可最高效地捕捉红光和蓝光。在光合作用期间,植物中的叶绿素色素吸收光子,以便驱动新陈代谢过程并消耗光子中的其他能量。与此同时,是红光/远红外光以及蓝光/紫外线A、紫外线B的光传感器或光感受器的其他色素发生化学反应来调节植物的行为和发育。因此,通过提供红色和蓝色光谱的光,植物表现出高速度的生长。此外,本领域中同样已知的是植物需要转动或在暗处一段时间。具体地,当一种色素已经接受一个光子并正处在新陈代谢过程中时,该色素不能接受额外的光子。另外,当额外光子冲击该植物时,这些色素将继续尝试进行新陈代谢,因而使植物受到压力或疲劳。因此,需要暗时间以使得这些色素完成此次新陈代谢过程并重新开始该过程。因此,正如人类需要睡眠,植物同样需要休整时间以优化新陈代谢过程。具体地,取决于植物的类型,植物每24毫秒(ms)需要大致3.5ms到14.5ms的转动时间,以使由光造成的疲劳或压力降到最低。由于此种现象,利用脉宽调制(PWM)控制的直流照明来增强植物的生长特性。本领域中的技术人员通过使用人眼无法察觉的突发式或闪烁式PWM照明尝试优化光合作用。然而,由于使用直流照明,仍然存在问题。特别地,DC(直流)照明昂贵、不可靠并且难以使用。此外,尽管已经对这些效果进行了研宄,仍然需要易用并且有意义的工业适用产品。因此,本领域需要稳健的、制造和操作成本低廉的并且能够增强植物生长特性的AC(交流)照明光源。因此,本专利技术的主要目的是利用交流电源来增强植物的生长特性。本专利技术的另一个目的是提供能增强植物生长的高性价比的照明。本专利技术的再一个目的是提供一种用于多株植物的照明组件。本专利技术的另一个目的是对直流电源的使用提供对提供给植物的光进行调制的替代方法。这些目的与其他目的、特征以及优点将会在说明书的剩余部分变得明显。
技术实现思路
一种用于包括花在内的植物生长的园艺组件。该组件包括靠近植物并且适配于植物的光谱敏感性的多个交流电光源组件。提供了一种光引擎组件,该组件是可调光的,并且通过相位切割可以阻止电流流向该组件中的LED,从而提供该组件不发射光的多个周期。进一步地,该光引擎组件包括一个芯片元件,该元件提供串联的红色和蓝色发光二极管(LED),这样使得可以通过相位切割控制红光和蓝光的发射。 附图简要说明 图1是在受控环境中用于生长植物生命的照明组件的侧视图; 图2是用于生长植物生命的照明组件的示意图; 图3是用于生长植物生命的照明组件中的电路的示意图; 图4A是在受控环境中用于生长植物生命的筒体的侧视图; 图4B是在受控环境中用于生长植物生命的筒体的侧视图; 图5是显示在一段时间内用于生长植物生命的照明组件的电压和电流的图表;以及 图6是显示在一段时间内用于生长植物生命的照明组件的电压和电流的图表。 优选实施方案详细描述 如图1所示,园艺组件10可以在任何位置,包含室外、在温室内、室内等。组件10包括典型地并排关系种植的植物14位于其中的一个容器或空间12。尽管描述为并排关系种植,单株植物或相互以任何关系种植的多株植物均被考虑到并且不在本披露的范围之夕卜。还提供了一个水系统15,其优选地包括一系列水管道16,该水管道传送水至植物14以辅助生长过程。 将多个由一个交流电源供电的光源组件18定位在这些植物邻近。可以把这些组件18安装或固定到水管道系统14的水管道16上,或替代地放置于一个次级管道系统,或以其他方式临近植物14放置或安装,这样使得至少一株植物接收组件18发射的辐射。 组件18是可调光的,并且如在授予格雷佳(Grajcar)的美国专利申请号12/824,215和/或授予Grajcar的美国专利申请号12/914,575中所描述的那样进行构造,这两个专利均结合在此。图2仅示出了这种组件的示例,该组件具有一对输入端子20,该对输入端子被配置成用于接收一个周期性的激励电压,这样使得这些端子能接收交流电流或者大小相等和极性相反的电流,所述电流响应于该激励电压流动以提供交流输入。然后该交流电流由驱动电路22调节,该驱动电路任选地包括一个金属氧化物压变电阻(MOV)24以及一个整流装置25,在一个优选实施例中,该整流装置是一个由多个发光二极管(LED) 26组成的桥式整流器。 将多个照明元件27 (例如发光二极管(LED) 26)安排在一个第一网络28中,其中,第一网络28被安排成响应于该激励电压导通电流,该激励电压超过了与第一网络28相关联的至少一个正向阈值电压。任选地,取决于驱动电路22,可以使用一个电阻器30或多个电阻器以在该电流到达第一网络28前调节该电流。第一网络28的LED 26可以具有任何类型或颜色。在一个实施例中,第一网络28的LED 26是红色LED,其产生的光的波长为大约600-750纳米(nm)。在另一个实施例中,第一网络的LED是蓝色LED,其产生的光的波长为大约350-500nm。可替代地,可以一起提供红色和蓝色LED,或者可以类似地使用其他颜色的LED,诸如绿色,而不落在本专利技术的范围之外。 另外还提供了一个与第一网络28成串联关系的第二网络32,该第二网络具有多个照明元件27,例如多个LED 26。第二网络32的LED 26可以具有任何类型或颜色。在一个实施例中,第二网络32的LED 26是红色LED,其产生的光的波长为大约600_750nm。在另一个实施例中,第二网络的LED是蓝色LED,其产生的光的波长为大约350-500nm。可替代地,可以一起提供红色和蓝色LED,或者可以类似地使用其他颜色的LED,如绿色,而不落在本专利技术的范围之外。 在组件18中具有一个旁路通路34,该旁路通路与第一网络28成串联关系并且与第二网络32成并联关系。在旁路通路34中也有提供受控阻抗的多个元件,这些元件可以是例如在一个实施例中是耗尽型MOSFET的晶体管36。可以在旁路通路34中使用额外的晶体管、电阻器等,这些都调节电流以从旁路通路34平滑和连续地转换至第二网络32。 相应本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在受控环境中刺激植物生长的方法,该方法包括以下步骤:提供一对输入端子,该对输入端子被适配成用于接收一个周期性的激励电压,这样使得该对端子接收一个大小相等和极性相反的电流,所述电流响应于该激励电压而流动以提供一个交流输入;提供一个具有驱动电路的照明组件,该驱动电路接收该交流输入并调节该电流;提供一个照明元件网络,这些照明元件响应于经调节的电流而以一预定的波长产生光;将该照明组件定位在一株植物邻近,这样使得所产生的光被该植物接收;并且借助一个控制组件来调制这些照明元件的经调节的电流以便可控地提供多个预定的亮和暗周期,从而刺激该植物的持续生长。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:兹登科·格拉伊察尔,
申请(专利权)人:万斯创新公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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