基本信息
- 項目名稱：
- 基于Boost型LED恒流驅(qū)動技術的戶外運動照明帽的研制
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 戶外運動照明帽是Boost型LED恒流驅(qū)動照明技術與運動安全帽相結合的戶外運動型LED照明帽。它很好地將能量收集、照明、人身安全融為一體，使戶外裝備更加方便實用。該作品以Boost型LED恒流驅(qū)動技術為基礎，使其光照更加穩(wěn)定，光強更加一致，并提高電能利用效率；加之以合理的散熱器，使其使用壽命更長；采用了太陽能和風能互補發(fā)電技術，使能源收集更充足。同時，還可以給手機、MP3充電，使戶外運動更加方便。
- 詳細介紹：
- 戶外運動照明帽是基于LED恒流驅(qū)動技術,采用清潔能源(太陽能，風能)供能的戶外運動型LED照明帽。它很好地將能量收集、照明、人身安全融為一體，使戶外裝備更加方便實用。此作品將LED燈與運動安全帽相結合還減少了運動裝備的數(shù)量，還解決了戶外照明和電子產(chǎn)品無處充電的問題，并解決 LED燈忽明忽暗光照不穩(wěn)定、易發(fā)熱、使用壽命短的問題。該作品采用Boost升壓電路，實現(xiàn)蓄電池較低電壓（7.4V）輸入，較高電壓（24V）恒定輸出，能夠最大限度的驅(qū)動LED個數(shù)，增加了光強，減少了蓄電池個數(shù)，滿足了戶外運動者對光亮的更高要求；采用恒流驅(qū)動技術使LED燈光照更加穩(wěn)定、光強更加一致，并采用散熱技術使LED使用壽命更長；采用風能與太陽能互補供電，使LED燈能自給自足，同時還可給手機、MP3等電子產(chǎn)品充電，滿足了人們在戶外運動中對通訊、娛樂的需求。該作品的研究，不僅使戶外運動更加安全，而且使戶外運動更加便捷，讓人們更好的享受戶外運動。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 目的： 為了解決戶外照明和手機、MP3等電子產(chǎn)品無處充電的問題，并解決 LED燈忽明忽暗光照不穩(wěn)定、光強不強、易發(fā)熱、使用壽命短的問題。同時，為了解決戶外運動裝備多且重的問題。 基本思路：由太陽能，風能互補切換進行蓄電、供電，通過Boost電路進行升壓調(diào)節(jié)，讓電子電路恒流輸出，使LED輸出光源，并根據(jù)需要對電子產(chǎn)品進行充電。 創(chuàng)新點： （1）將LED照明與戶外運動安全帽相結合，使戶外運動更加安全。 （2）運用高效LED驅(qū)動技術，使LED燈達到其最佳發(fā)光強度。 （3）低電壓供電，并采用升壓電路驅(qū)動較高電壓的LED燈，減少運動裝備的重量。 （4）兩種清潔能源（風能，太陽能）的互補供電技術。 （5）采用LED散熱技術，使LED燈使用壽命更長。 （6）可供手機、MP3等電子產(chǎn)品充電。 技術關鍵： （1）研究LED的恒流驅(qū)動技術，使LED燈光照更加穩(wěn)定、光強更加一致，提高LED燈的發(fā)光效率。 （2）Boost升壓電路的研究與應用，使較低電壓（7.4V）驅(qū)動較高電壓（24V）的LED燈。 （3）研究光能和風能的切換為電池充電，使蓄電池得到最有效的充電，滿足隨時供電的需求。 （4）研究LED燈的散熱技術，提高LED散熱性能，使LED燈的使用壽命更長。 （5）電子產(chǎn)品充電接口電路的研究，能夠使手機、MP3等電子產(chǎn)品充電。 主要技術指標： (1) 輸入電壓U=7.4v； (2) 恒定輸出電流I=150mA； (3) 輸出功率P=4.5W；
科學性、先進性
- 目前，在國內(nèi)市場中僅有幾家公司生產(chǎn)類似產(chǎn)品，而那些戶外照明產(chǎn)品中并沒有運用恒流驅(qū)動技術和散熱技術，而是普遍采用并聯(lián)方式，并由蓄電池直接供電。由于LED的電阻是非線性的，微小的電壓和溫度的變化都會使電流變化很大。隨著長時間的使用，LED隨著蓄電池電壓的減小和其本身的發(fā)熱，導致電流波動大，從而大大減少了燈的使用壽命。另外，在長時間的野外作業(yè)中，電池的充電是一個需要解決的問題。 該作品采用恒流驅(qū)動和散熱技術，使LED燈使用壽命更長；還運用了太能能、風能互補發(fā)電技術，使蓄電池能夠隨時得到充電，保證了戶外隨時照明的需求。同時，較小的電壓輸入，較高的電壓恒定輸出，能夠最大限度的驅(qū)動LED個數(shù)，使光亮更強，滿足了戶外運動對光亮的更高要求。解決了現(xiàn)在市場上所出售的LED戶外運動照明燈光強不穩(wěn)定，散熱不良等問題，使LED燈的穩(wěn)定型得到提升，進一步提高了戶外運動的安全性。 同時，該作品還研究設計了電子產(chǎn)品充電電路，能夠在戶外運動中給手機、MP3等電子產(chǎn)品充電，更好的滿足戶外運動者對通訊、娛樂的需求。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段，已完成模型制作
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 獨家轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 模型、現(xiàn)場演示、圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本作品采用了太陽能、風能互補發(fā)電技術，其能根據(jù)太陽能、風能各自發(fā)電強弱自行選擇最佳發(fā)電模式?；パa發(fā)電技術的運用解決了只由太陽能或風能發(fā)電所帶來的局限性。Boost升壓技術的運用能夠在較低電壓下最大限度驅(qū)動LED燈的個數(shù)，使光更強，范圍更廣。恒流驅(qū)動技術的運用則使光照更加穩(wěn)定，光強更加一致。加以散熱技術運用，延長了LED的使用壽命。 Boost型恒流驅(qū)動照明帽可廣泛應用于戶外運動，戶外作業(yè)，應急等。該作品相比于市場上類似的產(chǎn)品優(yōu)勢明顯，其獨特的設計特點：環(huán)保、輕便、節(jié)能、光強、長壽、高效等，更符合戶外運動人群的要求，市場前景將不可限量。
同類課題研究水平概述
- LED是半導體照明的簡稱。它是以半導體芯片為材料的固態(tài)光源，依靠電子空穴復合發(fā)光，將電能轉(zhuǎn)換成光能的效率高達80%以上。在奧運場館中，LED技術作為自主創(chuàng)新的代表，被廣泛使用。LED能耗僅為白熾燈的10%，熒光燈的50%;它采用固體封裝，壽命可達10萬小時，是熒光燈的10倍，白熾燈的100倍;它無需使用玻璃真空封裝，不產(chǎn)生毒氣和汞污染。 經(jīng)過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前在國內(nèi)市場中僅有幾家公司生產(chǎn)類似產(chǎn)品。相比較之下，Boost型恒流驅(qū)動LED戶外運動照明帽優(yōu)勢明顯： （1）國內(nèi)戶外照明產(chǎn)品普遍采用由蓄電池直接供電的并聯(lián)方式照明，由于LED的電阻是非線性的，微小的電壓和溫度的變化都會使電流變化很大。隨著長時間的使用，LED隨蓄電池電壓的減小和其本身的發(fā)熱，導致電流波動大，從而大大減少了燈的使用壽命。同時，LED長時間的使用，發(fā)出熱量較大，從而影響了LED的壽命。為解決此問題，本作品運用Boost型恒流驅(qū)動LED和散熱技術，進而延長LED燈的使用壽命。 （2）在長時間的野外作業(yè)中，電池的充電是一個需要解決的問題。戶外運動照明帽很好地考慮了這些問題，采用恒流驅(qū)動和散熱技術，結合應用太陽能發(fā)電、風能發(fā)電，使其兩者根據(jù)外環(huán)境形成互補，使蓄電池能夠隨時得到充電，保證了戶外隨時照明的需求。同時，較小的電壓輸入，較高的電壓恒定輸出，能夠最大限度的驅(qū)動LED個數(shù)，使光亮更強，滿足了戶外運動對光亮的更高要求。相比于其他照明設備，本作品的光強更強，更符合戶外運動。 （3）本作品很好的將太陽能、風能互補發(fā)電技術，Boost升壓技術，LED恒流驅(qū)動技術和散熱技術融合在一起，解決了現(xiàn)在市場上所出售的LED照明燈光強不穩(wěn)定，散熱不良等問題。該作品穩(wěn)定型更強，光照更加穩(wěn)定，使用壽命更長。在國內(nèi)戶外運動照明產(chǎn)品中，并沒有用到太陽能、風能互補發(fā)電技術。同時，也很少涉及LED恒流驅(qū)動照明、散熱技術。 （4）本作品還通過研究電子產(chǎn)品充電的接口，利用太陽能，實現(xiàn)對手機、MP3等電子產(chǎn)品的充電，滿足了戶外運動愛好者們對通訊，娛樂的要求。在國內(nèi)產(chǎn)品中還沒有出現(xiàn)將照明、電子產(chǎn)品充電合為一體的戶外運動安全帽。
