太陽能led水下捕魚系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，屬于捕魚設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】。其包括多功能的太陽能直流供電系統(tǒng)和嵌入式數(shù)控電路，太陽能直流供電系統(tǒng)包括太陽能電池、可充電蓄電池，充電電路系統(tǒng)、放點(diǎn)電路系統(tǒng)、USB供電裝置。嵌入式數(shù)控電路包括微控制器、驅(qū)動集成模塊、三基色LED光源點(diǎn)陣三部分，微控制器和驅(qū)動集成模塊設(shè)置在控制機(jī)箱內(nèi)部。機(jī)箱外部設(shè)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(fā)明采用可再生清潔能源太陽能代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源為捕魚系統(tǒng)供能，極大地節(jié)省了漁船的燃料消耗，機(jī)箱上設(shè)置的交流充電接口和USB接口可以使太陽能供電系統(tǒng)應(yīng)對捕魚作業(yè)中的各種突發(fā)情況，選用LED替代傳統(tǒng)光源并應(yīng)用嵌入式控制技術(shù)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(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及電子照明【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種太陽能供電的LED水下捕魚系統(tǒng)。【背景技術(shù)】:
[0002]捕魚燈是光誘魷釣作業(yè)中一種重要的助漁設(shè)備，分為水上燈和水下燈兩類。水下捕魚燈于20世紀(jì)90年代開始被廣泛應(yīng)用于魷釣作業(yè)，光源主要采用金鹵燈。
[0003]金鹵燈存在光譜范圍過寬、能耗高、光電效率低的缺陷。金鹵燈發(fā)出的光線中起實(shí)際作用的光通量僅占全部光通量的7%左右，大量的能量浪費(fèi)在紅外線、紫外線波段及熱能上。這樣一來，金鹵燈不但會浪費(fèi)大量的柴油消耗，且高熱的金鹵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(shù)不斷發(fā)展，在保持本身光譜范圍窄、節(jié)能環(huán)保、高壽命等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，其在功率及光效方面的進(jìn)步也呈現(xiàn)出趕超金鹵燈產(chǎn)品的趨勢，LED水下捕魚燈產(chǎn)品的市場占有率正在穩(wěn)步上升。但現(xiàn)有的LED捕魚燈往往只發(fā)射一定功率的白光或藍(lán)綠光進(jìn)行捕魚，由于魚類生理構(gòu)造的影響，時常無法達(dá)到預(yù)期的結(jié)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(fā)狀況頻發(fā)的捕魚作業(yè)中，節(jié)約漁船的燃油資源對于漁船的安全具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)不足，提供一套利用太陽能作為能源供應(yīng)的LED水下捕魚系統(tǒng)。該系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保、功能豐富、可靠性高、使用方便，能夠更好的滿足現(xiàn)代魷釣作業(yè)中的各種需求。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，包括太陽能電池、機(jī)箱、LED水下集魚燈燈體，機(jī)箱中包括可充電蓄電池、充電電路系統(tǒng)、放電電路系統(tǒng)、USB供電裝置、穩(wěn)壓控制電路模塊、微控制器、驅(qū)動集成模塊。太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)總體分成太陽能直流供電系統(tǒng)和嵌入式數(shù)控系統(tǒng)兩部分，太陽能直流供電系統(tǒng)包括太陽能電池、可充電蓄電池、充電電路系統(tǒng)、放電電路系統(tǒng)、USB供電裝置，機(jī)箱上設(shè)置交流充電接口與USB供電接口。所述太陽能電池與機(jī)箱接口處和交流充電接口與所述充電電路系統(tǒng)輸入端電連接，所述充電電路系統(tǒng)輸出端與所述放電電路系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)包括穩(wěn)壓控制電路模塊、微控制器、驅(qū)動集成模塊、LED水下集魚燈燈體。所述穩(wěn)壓電路模塊的輸入端與所述放電電路系統(tǒng)的輸出端電連接，所述微控制器的輸入端與所述驅(qū)動集成模塊的輸入端分別與所述穩(wěn)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(qū)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(tǒng)的公共端、放電電路系統(tǒng)的公共端、微控制器的公共端、驅(qū)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。采用太陽能與交流電兩種方式對蓄電池進(jìn)行充電。在光照充足條件下，采用太陽能電池對蓄電池進(jìn)行充電，節(jié)省大量的燃油資源，在捕魚作業(yè)中如遇到連續(xù)陰雨天氣，通過選擇交流電源接口以常規(guī)能源進(jìn)行充電。在放電端，通過放電電路系統(tǒng)和USB供電裝置，電壓恒定在5V并對USB接口進(jìn)行供電；通過放電電路系統(tǒng)和穩(wěn)壓控制電路，實(shí)現(xiàn)分壓并分別對微控制器和驅(qū)動集成模塊進(jìn)行供電，微控制器與驅(qū)動集成模塊通信連接，由驅(qū)動集成模塊對LED實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動，微控制器實(shí)現(xiàn)對LED亮度、顏色的控制。
[0008]太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其中使用三基色LED點(diǎn)陣光源與所述驅(qū)動集成模塊電連接。三基色LED點(diǎn)陣光源通過微控制器進(jìn)行編程控制，產(chǎn)生多種色彩組合，能夠更加有效地對魚群實(shí)行聚集或驅(qū)散。
[0009]太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，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(hù)方便，適合用于該系統(tǒng)中。
[0010]太陽能LED水下捕 魚系統(tǒng)，其中LED水下集魚燈燈體結(jié)構(gòu)材質(zhì)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(jiān)固，極大地提高了系統(tǒng)整體的安全性。
[0011]太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，機(jī)箱外部設(shè)置太陽能充電/放電開關(guān)和充電/放電指示燈。實(shí)時顯示系統(tǒng)的電量儲備情況，便于選擇對蓄電池的充電方式。
[0012]太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其中穩(wěn)壓控制電路中使用集成穩(wěn)壓模塊進(jìn)行分壓輸出。實(shí)現(xiàn)恒壓輸出，保證微控制器及驅(qū)動模塊的穩(wěn)定工作。
[0013]太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其中微控制器使用51系列單片機(jī)，輸入電壓3.3V。51系列單片機(jī)市場供貨充足、成本低廉且完全滿足系統(tǒng)的功能要求。
[0014]太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，在機(jī)箱兩側(cè)對稱設(shè)置提手。方便對機(jī)箱進(jìn)行搬運(yùn)。
[0015]本發(fā)明可以獲得如下有益效果:
[0016]1.利用太陽能電池和機(jī)箱內(nèi)部的交流充電系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)程序控制，通過采用不同的程序，使LED點(diǎn)陣呈現(xiàn)多種圖案變換，使誘魚效果更加突出，提高了捕魚效率。
[0018]3.相對于金鹵燈來說，LED節(jié)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(fā)生燈泡破裂等事故。另外根據(jù)漁船大小不同，通過對LED燈泡數(shù)量的增減調(diào)整輸出功率大小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1:本發(fā)明的太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2:本發(fā)明的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0021]太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，包括太陽能直流供電系統(tǒng)和嵌入式數(shù)控系統(tǒng)，太陽能直流供電系統(tǒng)包括太陽能電池、可充電蓄電池、充電電路系統(tǒng)、放電電路系統(tǒng)、USB供電裝置，機(jī)箱上設(shè)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(tǒng)輸入端電連接，所述充電電路系統(tǒng)輸出端與所述放電電路系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)包括穩(wěn)壓控制電路模塊、微控制器、驅(qū)動集成模塊。所述穩(wěn)壓電路模塊的輸入端與所述放電電路系統(tǒng)的輸出端電連接，所述微控制器的輸入端與所述驅(qū)動集成模塊的輸入端分別與所述穩(wěn)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(tǒng)的公共端、放電電路系統(tǒng)的公共端、微控制器的公共端、驅(qū)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。上述全部器件裝配于金屬材料機(jī)箱中，LED光源設(shè)置在機(jī)箱外部。
[0022]開啟充電開關(guān)，以太陽能或交流電源的方式對鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，待指示燈提示充電完成后，關(guān)閉充電開關(guān)。開啟放電開關(guān)，蓄電池分別對USB供電裝置和嵌入式數(shù)控系統(tǒng)提供電能，通過USB供電裝置，電壓被降至5V，對外接USB設(shè)備實(shí)現(xiàn)供電。通過穩(wěn)壓控制電路對電壓進(jìn)行分壓，向微控制器(單片機(jī)型號STC89C51)輸出3.3V工作電壓，提供給驅(qū)動集成模塊的電壓值由產(chǎn)品實(shí)際功率決定，微控制器與驅(qū)動集成模塊間進(jìn)行通信連接，微控制器中存儲LED控制程序，該程序在產(chǎn)品進(jìn)行裝配前寫入。
[0023]驅(qū)動集成模塊與三基色LED光源點(diǎn)陣電連接，對每一個三基色發(fā)光單元進(jìn)行單獨(dú)控制，對所有發(fā)光單元進(jìn)行球形陣列組合，確保光線能夠最大限度向周圍放射。由于捕魚作業(yè)的特殊要求，燈體外殼采用鋁合金制造，采用鋼化玻璃對LED進(jìn)行封裝，保證了 LED燈體的可靠性。工作時，通過事先存儲于微控制器的程序?qū)ED光源實(shí)現(xiàn)顏色及亮度的控制。 [0024]太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)充分利用了太陽能這種免費(fèi)而清潔的能源，節(jié)省了捕魚作業(yè)中寶貴的燃油資源，并提供了交流充電、USB充電接口等實(shí)用功能，利用嵌入式技術(shù)對LED光源進(jìn)行程序控制，使捕魚作業(yè)效率更高。本發(fā)明的應(yīng)用將有助于實(shí)現(xiàn)一種科學(xué)合理、高效環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展 的新型捕魚模式。
【權(quán)利要求】
1.太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，包括太陽能電池、機(jī)箱、LED水下集魚燈燈體，機(jī)箱中包括可充電蓄電池、充電電路系統(tǒng)、放電電路系統(tǒng)、USB供電裝置、穩(wěn)壓控制電路模塊、微控制器、驅(qū)動集成模塊；太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)總體分成太陽能直流供電系統(tǒng)和嵌入式數(shù)控系統(tǒng)兩部分，太陽能直流供電系統(tǒng)包括太陽能電池、可充電蓄電池、充電電路系統(tǒng)、放電電路系統(tǒng)、USB供電裝置，機(jī)箱上設(shè)置交流充電接口與USB供電接口 ；所述太陽能電池與機(jī)箱接口處和交流充電接口與所述充電電路系統(tǒng)輸入端電連接，所述充電電路系統(tǒng)輸出端與所述放電電路系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)包括穩(wěn)壓控制電路模塊、微控制器、驅(qū)動集成模塊、LED水下集魚燈燈體；所述穩(wěn)壓電路模塊的輸入端與所述放電電路系統(tǒng)的輸出端電連接，所述微控制器的輸入端與所述驅(qū)動集成模塊的輸入端分別與所述穩(wěn)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(qū)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(tǒng)的公共端、放電電路系統(tǒng)的公共端、微控制器的公共端、驅(qū)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；采用太陽能與交流電兩種方式對蓄電池進(jìn)行充電；在光照充足條件下，采用太陽能電池對蓄電池進(jìn)行充電，節(jié)省大量的燃油資源，在捕魚作業(yè)中如遇到連續(xù)陰雨天氣，通過選擇交流電源接口以常規(guī)能源進(jìn)行充電；在放電端，通過放電電路系統(tǒng)和USB供電裝置，電壓恒定在5V并對USB接口進(jìn)行供電；通過放電電路系統(tǒng)和穩(wěn)壓控制電路，實(shí)現(xiàn)分壓并分別對微控制器和驅(qū)動集成模塊進(jìn)行供電，微控制器與驅(qū)動集成模塊通信連接，由驅(qū)動集成模塊對LED實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動，微控制器實(shí)現(xiàn)對LED亮度、顏色的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其特征在于:其中使用三基色LED點(diǎn)陣光源與所述驅(qū)動集成模塊電連接；三基色LED點(diǎn)陣光源通過微控制器進(jìn)行編程控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其特征在于:其中可充電蓄電池使用鉛酸蓄電池 。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其特征在于:太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其中LED水下集魚燈燈體結(jié)構(gòu)材質(zhì)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(jiān)固，極大地提高了系統(tǒng)整體的安全性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其特征在于:太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，機(jī)箱外部設(shè)置太陽能充電/放電開關(guān)和充電/放電指示燈；實(shí)時顯示系統(tǒng)的電量儲備情況，便于選擇對蓄電池的充電方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其特征在于:太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其中穩(wěn)壓控制電路中使用集成穩(wěn)壓模塊進(jìn)行分壓輸出；實(shí)現(xiàn)恒壓輸出，保證微控制器及驅(qū)動模塊的穩(wěn)定工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其特征在于:太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其中微控制器使用51系列單片機(jī)，輸入電壓3.3V;51系列單片機(jī)市場供貨充足、成本低廉且完全滿足系統(tǒng)的功能要求。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，其特征在于:太陽能LED水下捕魚系統(tǒng)，在機(jī)箱兩側(cè)對稱設(shè)置提手；方便對機(jī)箱進(jìn)行搬運(yùn)。
【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(yōu)先權(quán)日:2014年4月12日
【發(fā)明者】郭偉玲, 樊星, 白俊雪 申請人:北京工業(yè)大學(xué)