CN203024023U - 一种教室led照明系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种教室LED照明系统，所述一种教室LED照明系统包括高对比度黑板和LED照明灯；所述高对比度黑板包括由外至内依次设置的书写层、长余辉材料层和反光材料层；所述LED照明灯包括包括：交直流转换电源、自动控制单元、充电继电器、可充电蓄电池、供电继电器以及LED发光装置；本实用新型公开的一种教室LED照明系统，一方面提高了教室内黑板的对比度并提高了教室内的照明效果，另一方面降低了教室照明的能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种教学设备，特别涉及一种教室LED高效节能照明系统。
背景技术
随着国家对教育的投入不断加大，教育越来受重视，而学生的视力在不断下降，学生经常为看不到演示黑板而苦恼，不得不提前戴上眼镜，让学生不得不从假性近视很快转变为真性近视，进而影响全民健康。
究其原因有三：
第一、为黑板本身的光滑程度不一而造成粉笔在其上写出的字迹淡而浅；
第二、粉笔的硬度差异较大，硬度较高的粉笔写出的字淡而浅，硬度较低的粉笔写出的笔粗而深，加之用粉笔写字有粉尘污染，对师生的身心健康有一定的损害，另外加之环境光线的影响等多方面的原因而造成。
第三：现阶段所有学校使用的都是日光灯照明，日光灯的光源特性是不连续且闪烁的光源，只是肉眼分辨不出来。由此对青少年的视力带来较大的影响，也是造成近视多发的主要因素。有必要设计一种新型的黑板和教室照明系统以解决以上问题。
鉴于以上原因而设计用于教学的一种教室LED照明系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种教室LED照明系统，以实现以下发明目的：一、提高教室内黑板的对比度并提高了教室内的照明效果。二、降低教室照明的能耗。为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
一种教室LED照明系统，所述教室LED照明系统包括高对比度黑板和LED照明灯；
所述高对比度黑板包括由外至内依次设置的书写层、长余辉材料层和反光材料层；
所述LED照明灯包括：交直流转换电源、自动控制单元、充电继电器、可充电蓄电池、供电继电器以及LED发光装置；
LED发光装置分别设置在高对比度黑板的周围和教室内的上方用以提供照明；
其中，可充电蓄电池通过充电继电器与交直流转换电源输出端连接，并通过供电继电器与LED发光装置并联回路连接，LED发光装置还与交直流转换电源连接，自动控制单元与交直流转换电源、充电继电器和供电继电器连接；
其中，交直流转换电源用于将输入的交流电转换为直流电，自动控制单元用于控制充电继电器、供电继电器的工作，LED发光装置既可以通过交直流转换电源工作，也可以在可充电蓄电池的供电下通过供电继电器工作，当充电蓄电池的电量过低时，可以通过自动控制单元的控制接通交直流转换电源并通过充电继电器为其充电。
其中，在高对比度黑板中，书写层用于使用与高对比度黑板匹配的书写工具在其上书写；长余辉材料层用于吸收光线并发光；反光材料层用于起到柔光效果和增加黑板的对比度。本发明的高对比度黑板，在任何光线条件下书写的字体可见对比度高，且无粉尘污染；在停电的情况下，可做夜间应急照明，以及夜间发生意外情况时安全疏散照明。
LED照明灯用市电的情况下光通量相同，用电量比日光灯节约50—75%，比白炽灯节约90%。当自动控制单元检测到无市电时，电池供电继电器接通，通过单向导通二极管供电给LED发光装置，由可充电蓄电池来供应LED发光装置的电源。当可充电蓄电池充满电时，可供LED照明系统使用5—24小时，使用时间与LED发光装置的工作功率大小成反比，功率大其使用时间短，功率小使用时间就长。
LED发光装置或采用无尾供电方式，让LED发光装置直接安装到课桌，以达到充分利用光源和节能效果。
通过上述技术方案，LED照明灯既可以通过接入交流市电进入工作，也可通过自带的可充电蓄电池进行工作，同时在有条件的地方可接入太阳能电池或风能电源，在自动控制单元的控制下，当充电蓄电池的电压过低，既通过自动接通交直流转换电源通过充电继电器为其充电。
LED发光装置的正极分别与所述可充电蓄电池、充电继电器、供电继电器、交直流转换电源的正极耦合，负极分别与所述可充电蓄电池、充电继电器、供电继电器、交直流转换电源的负极耦合。
所述LED照明灯还包括AC开关恒流源控制器，所述AC开关恒流源控制器连接在交直流转换电源的下游且用于调节交直流转换电源输出的电流和电压。
所述LED发光装置的光源采用LED或者OLED，LED、OLED光源均采用标准家用光源接口。
所述交直流转换电源还包括测流电阻，所述测流电阻与所述LED发光装置耦合用于测量流经所述LED发光装置的电流。
所述交直流转换电源采用AC开关电源。
所述LED发光装置包括一个以上相互并联或串联的发光二极管和限流电阻。
所述LED照明灯还包括太阳能电池或风能电源，所述太阳能电池或风能电源经转换为直流电后或直接接入低压直流电源并与所述LED发光装置耦合。
所述LED发光装置的正极与所述太阳能电池或风能电源的正极耦合，所述LED发光装置的负极与所述太阳能电池或风能电源的负极耦合。
所述长余辉材料层采用的材料为荧光粉。
所述高对比度黑板匹配采用高对比度发光书写材料制作的书写工具。
鉴于以上原因而发明用于教学的一种教室LED照明系统，在任何光线条件下书写的字体可见对比度高，且无粉尘污染；在停电的情况下，可做夜间应急照明，以及夜间发生意外情况时安全疏散照明。
LED照明灯用市电的情况下光通量相同，用电量比日光灯节约50—75%，比白炽灯节约90%。当自动控制单元检测到无市电时，电池供电继电器接通，通过单向导通二极管供电给LED发光装置，由可充电蓄电池来供应LED发光装置的电源。当可充电蓄电池充满电时，可供LED发光装置使用5—24小时，使用时间与LED发光装置同时工作的功率大小成正比，功率大其使用时间短，功率小使用时间就长。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
一、提高了教室内黑板的对比度并提高了教室内的照明效果。
二、降低了教室照明的能耗。
三、LED发光装置采用标准接口，可以减少电源线的使用，避免对现有电路结构的破坏，降低使用者的初始费用，从而节约和降低有色金属的使用量。
四、低压集中供电，可大幅降低LED发光装置的制造难度，简化工艺过程，大幅削减电解铝、塑料等的使用量，减少原材料的消耗。
五.采用LED发光装置包括进行照明并对高对比度黑板的背景补光；由于光源发出的光是连续的，从而起到了保护视力的作用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的结构示意图。
图中标记：1-交直流转换电源，2-充电继电器，3-可充电蓄电池，4-供电继电器，5-自动控制单元，6-LED发光装置，7-书写层，8-长余辉材料层，9-反光材料层。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
一种教室LED照明系统，该系统系统可包含一个或多个并联的子系统，并具有多种实施方式；
一种教室LED照明系统，所述一种教室LED照明系统包括高对比度黑板和LED照明灯；
如图1所示，所述高对比度黑板包括由外至内依次设置的书写层7、长余辉材料层8和反光材料层9；
如图2所示，所述LED照明灯包括包括：交直流转换电源1、自动控制单元5、充电继电器2、可充电蓄电池3、供电继电器4以及LED发光装置6；
LED发光装置分别设置在高对比度黑板的周围和教室内的上方用以提供照明；
其中，可充电蓄电池通过充电继电器与交直流转换电源输出端连接，并通过供电继电器与LED发光装置并联回路连接，LED发光装置还与交直流转换电源连接，自动控制单元与交直流转换电源、充电继电器和供电继电器连接；
其中，在高对比度黑板中，书写层用于使用与高对比度黑板匹配的书写工具在其上书写；长余辉材料层用于吸收光线并发光；反光材料层用于起到柔光效果和增加黑板的对比度。本发明的高对比度黑板，在任何光线条件下书写的字体可见对比度高，且无粉尘污染；在停电的情况下，可做夜间应急照明，以及夜间发生意外情况时安全疏散照明。
其中，交直流转换电源用于将输入的交流电转换为直流电，自动控制单元用于控制充电继电器、供电继电器的工作，LED发光装置既可以通过交直流转换电源工作，也可以在可充电蓄电池的供电下通过供电继电器工作，当充电蓄电池的电量过低时，可以通过自动控制单元的控制接通交直流转换电源并通过充电继电器为其充电。
其中,LED发光装置的正极与自动控制单元与交直流转换电源、充电继电器和供电继电器、太阳能电池等的正极耦合，LED发光装置的负极与自动控制单元与交直流转换电源、充电继电器和供电继电器、太阳能电池等的负极耦合。交流电150-264V市电通过开关电源的交直流转换电源转换为12VDC电压通过单向导通二极管供电给LED发光装置工作，LED照明灯用市电的情况下光通量相同，用电量比日光灯节约50—75%，比白炽灯节约90%。当自动控制单元检测到无市电时，电池供电继电器接通，通过单向导通二极管供电给LED发光装置，由可充电蓄电池提供LED发光装置的电源。当可充电蓄电池充满电时，可供LED发光装置使用5—24小时，使用时间与LED发光装置的工作功率大小成反比，功率大其使用时间短，功率小使用时间就长。
LED发光装置也可以采用无尾供电方式，让LED发光装置直接安装到课桌，以达到充分利用光源和节能效果。
自动控制单元采用专用软件控制。自动控制单元检测可充电蓄电池的电压，当检测到电压低于11V时，交直流转换电源通过充电继电器对可充电蓄电池进行充电。自动控制单元通过检测交直流电源的通过的电流大小来检测LED发光装置的工作状况，当LED发光装置的负载未超过额定值的50%时，则允许充电继电器接通，向可充电蓄电池充电。为了保证系统安全工作，电源充电条件可以进行设置。
自动控制单元同时还检测通过交直流转换电源给可充电蓄电池充电的电流，当充电电流大于额定充电电流的150%时，充电继电器断开，停止充电；延时10秒再接通充电继电器，对蓄电池继续充电，如蓄电池受损，同时修复受损的蓄电池。当检测到充电电流小于额定充电电流的的5%或累计充电时间超过或达到8小时，则自动断开充电继电器，停止向蓄电池充电。
如使用太阳能充电，太阳能电池通过单向导通二极管给可充电蓄电池充电，再由可充电蓄电池通过供电继电器向LED发光装置供电。省去中间电压转换环节，以提高效率。由可充电蓄电池直接向LED发光装置供电，保证可充电蓄电池的电压相对稳定，进而保证LED发光装置的工作稳定。
交直流转换电源的功率根据可充电蓄电池的容量及LED发光装置的功率确定。
高对比度黑板利用光的传播特性，结合一种高分子新型传输材料与长余辉荧光发光材料的特性，实现将把写在黑板上的字迹高对比度的表现出来，让人很轻松的看见，且LED发光装置与长余辉材料层荧光发光材料结合；保证了光线的连续性，无闪烁，进而达到保护视力的作用；
同时长余辉荧光发光材料可作为夜间弱光照明，长余辉荧光发光材料在接收一定时间光线后，关闭电源或光源；长余辉荧光发光材料的储光特性，当外界光源低于长余辉荧光发光材料的光线亮度时，长余辉荧光发光材料即持续释放十小时左右的有限光源，光强度随时间的递增逐渐衰减。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种教室LED照明系统，其特征在于，所述教室LED照明系统包括高对比度黑板和LED照明灯；
所述高对比度黑板包括由外至内依次设置的书写层、长余辉材料层和反光材料层；
所述LED照明灯包括包括：交直流转换电源、自动控制单元、充电继电器、可充电蓄电池、供电继电器以及LED发光装置；
LED发光装置分别设置在高对比度黑板的周围和教室内的上方用以提供照明；
其中，可充电蓄电池通过充电继电器与交直流转换电源输出端连接，并通过供电继电器与LED发光装置并联回路连接，LED发光装置还与交直流转换电源连接，自动控制单元与交直流转换电源、充电继电器和供电继电器连接；
其中，交直流转换电源用于将输入的交流电转换为直流电，自动控制单元用于控制充电继电器、供电继电器的工作，LED发光装置既可以通过交直流转换电源工作，也可以在可充电蓄电池的供电下通过供电继电器工作，当充电蓄电池的电量过低时，可以通过自动控制单元的控制接通交直流转换电源并通过充电继电器为其充电。
2.如权利要求1所述的一种教室LED照明系统，其特征在于，所述LED照明灯还包括AC开关恒流源控制器，所述AC开关恒流源控制器连接在交直流转换电源的下游且用于调节交直流转换电源输出的电流和电压。
3.如权利要求1所述的一种教室LED照明系统，其特征在于，所述LED发光装置的光源采用LED或者OLED。
4.如权利要求1所述的一种教室LED照明系统，其特征在于，所述交直流转换电源还包括测流电阻，所述测流电阻与所述LED发光装置耦合并用于测量流经所述LED发光装置的电流。
5.如权利要求1所述的一种教室LED照明系统，其特征在于，所述交直流转换电源采用AC开关电源。
6.如权利要求1或3所述的一种教室LED照明系统，其特征在于，所述LED发光装置包括一个以上相互并联或串联的发光二极管和限流电阻。
7.如权利要求1所述的一种教室LED照明系统，其特征在于，所述LED照明灯还包括太阳能电池或风能电源，所述太阳能电池或风能电源经转换为直流电后或直接接入低压直流电源并与所述LED发光装置耦合。
8.如权利要求7所述的一种教室LED照明系统，其特征在于，所述LED发光装置的正极与所述太阳能电电池或风能电源的正极耦合，所述LED发光装置的负极与所述太阳能电池或风能电源的负极耦合。
9.如权利要求1所述的一种教室LED照明系统，其特征在于，所述长余辉材料层采用的材料为荧光粉。
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