[00784101]大功率LED灯制造关键技术的研究及智能化控制

区域照明是指包括天篷、高/低天棚、隧道、公路以及室外停车场等照明在内的一大类照明，其固态照明系统所采用典型灯具为50～200W的大功率灯，可将15000～40000lm的光投到工厂、仓库、停车场和室外的路面上。2016年LED照明市场规模达到296亿美金，2017年将达到331亿美金，LED照明渗透率达到52%。《“十三五”城市绿色照明规划纲要》指出中国将以46%的增速新建1200万盏LED路灯，并改造50%的已有路灯，其市场总规模达到290亿元，区域照明市场空间非常大。然而，大功率LED灯仍存在能效偏低、配光不均匀、散热差导致光衰快、高光效与高显色性难兼顾等行业共性问题。此外，对于应用于公共设施领域的大功率LED灯，应根据环境给灯具输出一个最佳照明功率，既可减少由于过压所造成的照明眩光又可大幅度节能。现阶段主要采用电力载波控制、RS485/DMX512等方式来实现LED照明的远超控制、自动开关机、亮度调节等，但效果并不理想。厦门理工学院与富顺光电科技股份有限公司围绕上述行业共性问题经多年产学研联合攻关，攻克了产品高光效与高显色性难于兼顾的关键技术，研发出大功率LED灯制造新技术和智能照明系统并实现产业化。主要创新成果如下：建立了一种远程荧光粉技术制造大功率白光LED照明器件的方法体系。从大功率LED照明整体系统需求角度出发，研发出高显色指数钼酸盐红色荧光粉；借鉴原位聚合法的思想来制备远程荧光板技术，创新性地解决了远程荧光粉技术中荧光粉分散或涂覆不均的行业共性问题。开发了基于微滴喷射的LED微透镜阵列高效、原位3D打印技术。该技术可实现直径为40～250μm聚合物微液滴的稳定喷射，可在LED芯片上按需、按量、原位喷射制作微透镜阵列，可有效抑制LED与空气界面间的全反射和波导效应，改善出光均匀性，从而提升LED整体性能。基于物联网技术开发出照明智能化控制系统，实现LED照明二次节能。采用一种基于单片块RAM的并行写入多通道先进先出存储器（简称FIFO）实现方法，降低集中控制器和终端控制器软硬件配置成本；并应用模块化设计，分布式可集群化的架构方式，将LED照明、路灯终端控制、无线Wifi覆盖、视频监控、LED显示等技术集成为有机整体，开发智慧照明管理系统。该项目在荧光粉、热管理、微透镜阵列3D打印技术和智能照明等核心技术上实现了突破，已取得授权发明专利8项、软件著作权3项、实用新型专利1项，发表SCI论文10篇。整体技术自2015年起在富顺光电应用并实施产业化，生产的LED路灯等产品及智能控制系统达到国家相关标准要求，累计完成销售收入达51462.45万元，新增利润7940.09万元，新增税收3570.13万元。项目成果已应用于安徽省池州市路灯改造工程、漳州市十城万盏等公共工程项目。