实施方案
[0019] 参见图1,车用大功率LED前照灯包括基座1和灯罩2,基座1固定在车身上,灯罩2连接在基座1的前方,与基座1形成密封的容腔,在容腔内安装大功率LED,大功率LED灯由多个大功率LED灯珠组成。
[0020] 本发明大功率LED车灯散热装置包括前端的进气过滤装置、中间的导气密封装置和末端的排气装置。
[0021] 进气过滤装置位于基座1和灯罩2外部,包括一级过滤器101、进气过滤管102、二级过滤器103、制冷片104、进气管105和电磁阀106,实现外部气体的过滤和送入车灯。进气过滤管102起到主体和骨架的作用,一级过滤器101安装在进气过滤管102的最前端即进口处,一级过滤器101和进气过滤管102正对着汽车发动机的进气栅的位置,一级过滤器101实现空气的粗过滤;二级过滤器103安装在一级过滤器101的后方,并且位于进气过滤管的102内部,实现空气的精过滤。这样通过二次过滤送入的气体可以达到清洁度的要求。如图2所示,在二级过滤器103的后方,在进气过滤管102的外壁四周紧贴制冷片104,可以实现必要时刻的制冷工作,加大散热量。进气过滤管102的最后端是出口处,出口处连接导气管105,导气管105伸入灯罩2内部,并且连接和连通导气密封装置中的左前照灯的密封罩201,连接于密封罩201的进气口处,把空气送入密封的大功率LED灯处。在导气管105上安装电磁阀106,电磁阀106控制着整个气路的通断,车灯开启,温度达到预设值时电磁阀106打开,气路畅通,开始散热;车灯关闭,电磁阀106也关闭,整个散热系统关闭,对散热系统也起到一定的保护作用。整个进气过滤装置正对着汽车发动机的进气栅的位置,可以充分利用汽车行进过程中产生的风速实现LED的降温,进气过滤装置还具有对空气过滤和必要时候冷却的功能。
[0022] 导气密封装置包括密封罩201、密封罩205、温度传感器203、温度传感器207和导气管204。密封罩201和密封罩205分别对左、右两个大功率LED进行密封,如在左前照灯的大功率LED 202外部用密封罩201密封,在右前照灯的大功率LED 206外部用密封罩205密封,以实现LED周围环境跟整个车灯环境的隔离,以集中对其散热,使散热更加集中高效,同时防止送入的灯外空气对灯内其他部件的影响。在密封罩201内安装温度传感器203,在密封罩205内安装温度传感器207,温度传感器203最好安装在密封罩201的出气口7附近,温度传感器207最好安装在密封罩205的出气口10附近,这样测到的温度更准确。左前照灯的密封罩
201的出气口7和右前照灯的密封罩205的进气口之间用导气管204连接和连通,实现两个密封罩201、205之间空气的流通。
[0023] 排气装置包括排气管301、单向阀302和抽气泵303,排气管301的作用是对LED冷却后的空气已经变成了热空气,将热空气排出。排气管301的一端连接于密封罩205的出气口,另一端分成两支排气管路,第一支排气管路通向汽车的排气栅,在其上安装单向阀302,只能排气不能进气;第二支排气管路连接抽气泵303,抽气泵303是为在车辆静止或行进速度很慢时,极少空气流入散热装置的情况下工作的,当抽气泵303工作时会向散热装置内抽出空气。单向阀302是为配合抽气泵303设计的,单向阀302的单向导通保证空气在单向阀302的位置只能流出,不能流入,从而保证抽气泵303工作时,抽出的空气是从进气过滤装置进入的。
[0024] 紧贴了制冷片104这一段的进气过滤管102的截面设计成长方形,在这一段进气过滤管102的四个外壁面上都紧贴了制冷片104,就有4片制冷片104安装在进气过滤管102的周围。制冷片104选TEC1-12706型号,额定电压12V,额定制冷量50W,外形尺寸40*40*15mm。抽气泵303选用直流12v、气量在10L/min的抽气泵。制冷片104和抽气泵303的选取可根据LED的功率和发热量选取。
[0025] 如图3所示,本发明通过对控制散热方式可以达到较高的节能、智能和散热效果。将温度传感器203、207、电磁阀106、抽气泵303、制冷片104分别连接汽车的控制单元ECU,整个散热装置的控制由汽车的控制单元ECU实现。
[0026] 在控制单元ECU内预先设置三个温度值T分别是50℃、55℃、80℃和一个速度值30km/h。车灯开启后,两个温度传感器203、207开始分别检测左右两个大功率LED周围的温度并将所检测的温度值送入控制单元ECU,当温度值T大于或等于50℃且小于80℃时,控制单元ECU控制电磁阀106开启,此时车灯外的空气经进气过滤装置进入散热装置,车灯外的空气依次地经一级过滤器101、进气过滤管102、二级过滤器103、第一导气管105进入左前照灯的密封罩201内,再经第二导气管204进入右前照灯的密封罩205内,最后经排气管301和单向阀302排出,对大功率LED实现风冷散热。由于进气过滤装置正对汽车的进气栅,所以,当车速V大于或等于30km/h时,因有充足的空气进入,此时抽气泵303处于关闭状态,只有当车速V小于30km/h时,才开启抽气泵303,抽气泵303抽气工作,以增加通气量,保证对大功率LED的冷却。此时散热模式主要是风冷散热,只要灯外温度不是太高,已经能达到较好的散热效果。
[0027] 当车灯外的温度较高,且汽车行驶速度较慢,风冷散热达不到散热要求时就要借助制冷片104散热。当温度传感器203、207分别测得两个大功率LED周围温度值T大于或等于80℃时,此时LED内pn结的温度达到105℃左右。如果pn结温度超过110℃,不但发光波长发生红移,而且LED的寿命也会急剧下降。此时控制单元ECU控制制冷片104开始工作,流入散热系统的空气经制冷片104的冷却温度降低,散热效果大大提高,LED的温度也会被降下来,直到温度值降到小于55℃时,控制单元ECU控制制冷片104停止工作。