一种大功率led车灯散热装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆用的照明灯具，具体涉及车用大功率LED前照灯的散热装置。
【背景技术】
[0002]LED具有体积小、能耗低、寿命长、耐振动、启动时间快、环保等优点受到了广泛的应用。随着半导体材料及封装工艺的进步，大功率高亮度白光LED的光通量得到进一步的提高，因此大功率高亮度白光LED照明灯(简称:大功率LED车灯)也被用作汽车的前照灯。
[0003]与普通汽车照明灯低于10%的光能转化效率相比，大功率LED车灯的光能转化效率在30%左右，即便这样也有70%的能量转化成了热量。由于LED芯片尺寸很小，如果不能及时把热量散出去，则会使LED芯片温度急剧升高，引起热应力分布不均和芯片发光效率降低，当温度超过一定值时，LED芯片的失效率将呈指数规律攀升，温度每上升2°C，可靠性下降10%，当LED的pn结的温度超过110°C时，LED的发光波长将发生红移。
[0004]大功率LED用在汽车前照灯上时，车灯内空间有限，且对密闭性、稳定性、抗震性要求高，不利于LED灯等散热，严重影响了大功率LED在汽车前照灯上普及，所以设计稳定、高效的LED车灯散热装置成为当务之急。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种结构简单、稳定可靠、安装方便的大功率LED车灯散热装置，本发明同时提供该散热装置的节能、智能和高效散热的散热方法。
[0006]为实现上述目的，本发明一种大功率LED车灯散热装置采用的技术方案是:正对着汽车进气栅处设有一级过滤器和进气过滤管，一级过滤器设在进气过滤管的最前端，在一级过滤器的后方且位于进气过滤管内部设有二级过滤器；进气过滤管的外壁四周紧贴有制冷片，进气过滤管的最后端通过第一导气管伸入灯罩内并连接左前照灯的密封罩进气口，在第一导气管上装有电磁阀；左前照灯的密封罩出气口和右前照灯的密封罩进气口之间连接第二导气管；在左前照灯的密封罩和右前照灯的密封罩内各装有一个温度传感器；右前照灯的密封罩出气口连接排气管一端，排气管另一端分成两支排气管路，第一支排气管路上装有单向阀且通向汽车的排气栅，第二支排气管路连接抽气泵；所述温度传感器、电磁阀、抽气泵、制冷片分别连接汽车的控制单元E⑶。
[0007]本发明一种大功率LED车灯散热方法采用的技术方案是有以下步骤:
1)车灯开启后，温度传感器检测大功率LED周围的温度并将温度值送入控制单元ECU；当温度值大于或等于50°C且小于80°C时，控制单元E⑶开启电磁阀，车灯外的空气经一级过滤器、进气过滤管、二级过滤器、第一导气管进入左前照灯的密封罩内，再经第二导气管进入右前照灯的密封罩内；此时当车速大于或等于30km/h时，抽气泵处于关闭状态，当车速小于30km/h时，开启抽气泵抽气；
2)当温度值大于或等于80°C时，控制单元E⑶控制制冷片开始工作，直至温度值小于55 °C时制冷片停止工作。
[0008]本发明采用上述技术方案后具有的有益效果是:
1、本发明借助汽车在行进过程中产生的较大风速，在这种风的作用下把灯外空气通过过滤后引入到车灯内，对大功率LED进行密封、降温，然后排出车灯外。
[0009]2、本发明为了解决汽车在行进速度较慢或完全停止时的LED车灯散热问题，引入了抽气泵和半导体制冷片，以保证整个散热的效果。
[0010]3、本发明为了达到节能的目的，引入了温度传感器，可对密封的LED的温度进行实时监测，当LED温度高于预设值时可启动抽气泵或制冷片加大散热量，温度低于预设值时，关闭半导体制冷片和抽气泵，利用汽车行进产生的风速降温，达到智能、节能的目的。
[0011]3、本发明安装方便，对现有车灯结构改动较小，由于散热的主题结构都设在车灯外面，进入车灯的只有导气管和密封罩，能更好地适应车灯内的有限空间，适用于市面上已成型车灯的改进。
【附图说明】
[0012]图1是本发明一种大功率LED车灯散热装置的结构示意图；
图2是图1中的A-A剖视结构放大图；
图3是本发明的工作流程图。
[0013]图中:1.基座；2.灯罩；7.出气口 ；10.出气口 ；101.—级过滤器；102.进气过滤管；103.二级过滤器；104.半导体制冷片；105.进气管；106.电磁阀；201.密封罩；202.大功率LED ；203.温度传感器；204.导气管；205.密封罩；206.大功率LED ；207.温度传感器；300.排气装置；301.排气管；302.单向阀；303.抽气泵。
【具体实施方式】
[0014]参见图1，车用大功率LED前照灯包括基座I和灯罩2，基座I固定在车身上，灯罩2连接在基座I的前方，与基座I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。
[0015]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。
[0016]进气过滤装置位于基座I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。
[0017]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