主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
基于Boost型LED恒流驱动技术的户外运动照明帽的研制
小类:
信息技术
简介:
户外运动照明帽是Boost型LED恒流驱动照明技术与运动安全帽相结合的户外运动型LED照明帽。它很好地将能量收集、照明、人身安全融为一体,使户外装备更加方便实用。该作品以Boost型LED恒流驱动技术为基础,使其光照更加稳定,光强更加一致,并提高电能利用效率;加之以合理的散热器,使其使用寿命更长;采用了太阳能和风能互补发电技术,使能源收集更充足。同时,还可以给手机、MP3充电,使户外运动更加方便。
详细介绍:
户外运动照明帽是基于LED恒流驱动技术,采用清洁能源(太阳能,风能)供能的户外运动型LED照明帽。它很好地将能量收集、照明、人身安全融为一体,使户外装备更加方便实用。此作品将LED灯与运动安全帽相结合还减少了运动装备的数量,还解决了户外照明和电子产品无处充电的问题,并解决 LED灯忽明忽暗光照不稳定、易发热、使用寿命短的问题。该作品采用Boost升压电路,实现蓄电池较低电压(7.4V)输入,较高电压(24V)恒定输出,能够最大限度的驱动LED个数,增加了光强,减少了蓄电池个数,满足了户外运动者对光亮的更高要求;采用恒流驱动技术使LED灯光照更加稳定、光强更加一致,并采用散热技术使LED使用寿命更长;采用风能与太阳能互补供电,使LED灯能自给自足,同时还可给手机、MP3等电子产品充电,满足了人们在户外运动中对通讯、娱乐的需求。该作品的研究,不仅使户外运动更加安全,而且使户外运动更加便捷,让人们更好的享受户外运动。

作品图片

  • 基于Boost型LED恒流驱动技术的户外运动照明帽的研制
  • 基于Boost型LED恒流驱动技术的户外运动照明帽的研制

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

目的: 为了解决户外照明和手机、MP3等电子产品无处充电的问题,并解决 LED灯忽明忽暗光照不稳定、光强不强、易发热、使用寿命短的问题。同时,为了解决户外运动装备多且重的问题。 基本思路:由太阳能,风能互补切换进行蓄电、供电,通过Boost电路进行升压调节,让电子电路恒流输出,使LED输出光源,并根据需要对电子产品进行充电。 创新点: (1)将LED照明与户外运动安全帽相结合,使户外运动更加安全。 (2)运用高效LED驱动技术,使LED灯达到其最佳发光强度。 (3)低电压供电,并采用升压电路驱动较高电压的LED灯,减少运动装备的重量。 (4)两种清洁能源(风能,太阳能)的互补供电技术。 (5)采用LED散热技术,使LED灯使用寿命更长。 (6)可供手机、MP3等电子产品充电。 技术关键: (1)研究LED的恒流驱动技术,使LED灯光照更加稳定、光强更加一致,提高LED灯的发光效率。 (2)Boost升压电路的研究与应用,使较低电压(7.4V)驱动较高电压(24V)的LED灯。 (3)研究光能和风能的切换为电池充电,使蓄电池得到最有效的充电,满足随时供电的需求。 (4)研究LED灯的散热技术,提高LED散热性能,使LED灯的使用寿命更长。 (5)电子产品充电接口电路的研究,能够使手机、MP3等电子产品充电。 主要技术指标: (1) 输入电压U=7.4v; (2) 恒定输出电流I=150mA; (3) 输出功率P=4.5W;

科学性、先进性

目前,在国内市场中仅有几家公司生产类似产品,而那些户外照明产品中并没有运用恒流驱动技术和散热技术,而是普遍采用并联方式,并由蓄电池直接供电。由于LED的电阻是非线性的,微小的电压和温度的变化都会使电流变化很大。随着长时间的使用,LED随着蓄电池电压的减小和其本身的发热,导致电流波动大,从而大大减少了灯的使用寿命。另外,在长时间的野外作业中,电池的充电是一个需要解决的问题。 该作品采用恒流驱动和散热技术,使LED灯使用寿命更长;还运用了太能能、风能互补发电技术,使蓄电池能够随时得到充电,保证了户外随时照明的需求。同时,较小的电压输入,较高的电压恒定输出,能够最大限度的驱动LED个数,使光亮更强,满足了户外运动对光亮的更高要求。解决了现在市场上所出售的LED户外运动照明灯光强不稳定,散热不良等问题,使LED灯的稳定型得到提升,进一步提高了户外运动的安全性。 同时,该作品还研究设计了电子产品充电电路,能够在户外运动中给手机、MP3等电子产品充电,更好的满足户外运动者对通讯、娱乐的需求。

获奖情况及鉴定结果

作品所处阶段

实验室阶段,已完成模型制作

技术转让方式

独家转让

作品可展示的形式

模型、现场演示、图片

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

本作品采用了太阳能、风能互补发电技术,其能根据太阳能、风能各自发电强弱自行选择最佳发电模式。互补发电技术的运用解决了只由太阳能或风能发电所带来的局限性。Boost升压技术的运用能够在较低电压下最大限度驱动LED灯的个数,使光更强,范围更广。恒流驱动技术的运用则使光照更加稳定,光强更加一致。加以散热技术运用,延长了LED的使用寿命。 Boost型恒流驱动照明帽可广泛应用于户外运动,户外作业,应急等。该作品相比于市场上类似的产品优势明显,其独特的设计特点:环保、轻便、节能、光强、长寿、高效等,更符合户外运动人群的要求,市场前景将不可限量。

同类课题研究水平概述

LED是半导体照明的简称。它是以半导体芯片为材料的固态光源,依靠电子空穴复合发光,将电能转换成光能的效率高达80%以上。在奥运场馆中,LED技术作为自主创新的代表,被广泛使用。LED能耗仅为白炽灯的10%,荧光灯的50%;它采用固体封装,寿命可达10万小时,是荧光灯的10倍,白炽灯的100倍;它无需使用玻璃真空封装,不产生毒气和汞污染。   经过市场调查发现,目前在国内市场中仅有几家公司生产类似产品。相比较之下,Boost型恒流驱动LED户外运动照明帽优势明显: (1)国内户外照明产品普遍采用由蓄电池直接供电的并联方式照明,由于LED的电阻是非线性的,微小的电压和温度的变化都会使电流变化很大。随着长时间的使用,LED随蓄电池电压的减小和其本身的发热,导致电流波动大,从而大大减少了灯的使用寿命。同时,LED长时间的使用,发出热量较大,从而影响了LED的寿命。为解决此问题,本作品运用Boost型恒流驱动LED和散热技术,进而延长LED灯的使用寿命。 (2)在长时间的野外作业中,电池的充电是一个需要解决的问题。户外运动照明帽很好地考虑了这些问题,采用恒流驱动和散热技术,结合应用太阳能发电、风能发电,使其两者根据外环境形成互补,使蓄电池能够随时得到充电,保证了户外随时照明的需求。同时,较小的电压输入,较高的电压恒定输出,能够最大限度的驱动LED个数,使光亮更强,满足了户外运动对光亮的更高要求。相比于其他照明设备,本作品的光强更强,更符合户外运动。 (3)本作品很好的将太阳能、风能互补发电技术,Boost升压技术,LED恒流驱动技术和散热技术融合在一起,解决了现在市场上所出售的LED照明灯光强不稳定,散热不良等问题。该作品稳定型更强,光照更加稳定,使用寿命更长。在国内户外运动照明产品中,并没有用到太阳能、风能互补发电技术。同时,也很少涉及LED恒流驱动照明、散热技术。 (4)本作品还通过研究电子产品充电的接口,利用太阳能,实现对手机、MP3等电子产品的充电,满足了户外运动爱好者们对通讯,娱乐的要求。在国内产品中还没有出现将照明、电子产品充电合为一体的户外运动安全帽。
建议反馈 返回顶部