CN103763827A - 一种新型网络化分布式led供电*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型网络化分布式LED供电***，采用分段集中-单灯恒流的供电模式,由地面电压源和单灯数字恒流器共同组成分段集中-单灯恒流供电***，两者通过高可靠半双工通讯方式，实现恒压源与恒流源信息共享，同时配备有专用标准通信接口，实现基于上位机的多个电源、灯具之间的群测群控；解决了传统LED灯具存在的可靠性、效率和管理问题，并使得因环境温度的上升引起的热耗散能力的下降从通过减小输入功率的方法得以平衡，使得散热器温度保持在安全范围内，避免高温损坏LED器件，特别适合于环温变化较大的场合。由于网络化分布式LED供电***仅使用用少量硬件，实施简单，便于推广，提高了可靠性，扩大了使用范围。

Description

一种新型网络化分布式LED供电***

技术领域

本发明涉及一种新型网络化分布式LED供电***。

背景技术

LED灯，特别是LED路灯的工作环境温度变化甚大，冬季可能在零下20度以下，夏季则达60度以上高温；较大的温差给散热设计带来了麻烦。如果按最高温环境设计，使得LED灯的重量、造价增加，如果按最低温环境设计，则高温环境条件下的可靠性问题难以解决。

由于LED灯是冷光源，没有热辐射，完全靠灯体散出，会出现热应力超标的现象，这不但影响LED发光体的寿命，也影响着同装于一个灯罩内电源的可靠性。由于LED发光体和电源可靠性下降，会导致安装的路灯很可能在短时间内就会损坏。而在一个空间有限的灯罩空间里，要解决LED发光体和供电电源之间的“互烤”问题是相当困难的，必须另辟蹊径。

另外，随着信息化的发展与普及，对于诸如路灯、广场、车间、公路隧道照明的监控也提出了较高的要求：要能对区域内的所有照明灯进行监测，掌握每个灯的运行状态，并能对单灯实施控制功能。

参照图1，在文献《一种大功率LED照明***集中供电方案》（电源技术应用，2012年，第15卷，第8期，22-26）中采用多模块并联工作技术，对公共场所照明采用集中供电方式。通过交流配电装置将交流电源加入整流器模块，整流器模块将交流电压变换为LED灯具所需的直流稳定电压，直流配电装置通过各路开关给外接LED灯具供电，本机监控***对各部分进行检测和控制。

但该方案无法做到电源与负载灯具的信息共享，灯的故障无法探知，存在可靠性隐患；由于无法对单灯实现监控和控制，从而也使得光照品质及节能效果大打折扣。

发明内容

为了避免现有技术的不足之处，克服其无法对单灯实现监控和控制，发光体和供电电源之间的互烤问题，本发明提出一种新型网络化分布式LED供电***，这种网络化分布式LED供电***,采用“分段集中-单灯恒流”的供电模式,实现多个电源、灯具之间信息共享和群测群控的分布式LED电源***。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:采用分段集中-单灯恒流的供电模式,地面电压源和单灯数字恒流器共同组成分段集中-单灯恒流供电***，两者通过半双工通讯方式，实现恒压源与恒流源信息共享，同时配备有标准通信接口，实现基于上位机的多个电源的群测群控；

分段集中-单灯恒流供电模式将每30～50个灯具作为一个供电段，由3～5kw大功率电压源供电，每个灯具上安装有遥控的单灯数字恒流器；大功率LED驱动电源与灯具分置，实现LED供电时按照“先恒压、后恒流”的顺序，由恒压源给相互独立的多个独立的恒流源供电，再由每个恒流源年单独给一路LED供电；

地面电压源监测并控制负载的每个LED灯具的运行状态,包括当前亮度、故障，环境温度、散热器温度，并对其监测的LED灯具运行状态进行存储并上传至上位机，同时实现声光报警；由大功率电压源控制灯具的开启/关闭、基于PWM调整的LED亮度控制，包括在电压源负载的范围内的单灯调光或群控调光；控制方式来至上层群控网络的上位机，或在电源中通过其界面单独设置；

单灯数字恒流器接收来至电压源的数字控制命令和在线自适应补偿的硬件控制电路，实现调光与开/关机。

有益效果

本发明提出的一种新型网络化分布式LED供电***，采用分段集中-单灯恒流的供电模式,由地面电压源和单灯数字恒流器共同组成分段集中-单灯恒流供电***，两者通过高可靠半双工通讯方式，实现恒压源与恒流源信息共享，同时配备有专用标准通信接口，实现基于上位机的多个电源、灯具之间的群测群控；解决了传统LED灯具存在的可靠性、效率和管理问题，并使得因环境温度的上升引起的热耗散能力的下降从通过减小输入功率的方法得以平衡，使得散热器温度保持在安全范围内，避免高温损坏LED器件，特别适合于环境温度变化较大的场合。由于该技术仅使用用少量硬件，实施简单，便于推广。本发明网络化分布式LED供电***与现有技术方法相比，提高了可靠性、降低了成本，扩大了使用范围。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种新型网络化分布式LED供电***作进一步详细说明。

图1为背景技术中集中供电***示意图。

图2为分段集中-单灯恒流供电模式示意图。

图3为分段集中-单灯恒流供电模式结构示意图。

图4为分布式LED供电***结构示意图。

图5为分布式LED供电***多个电源联网示意图。

具体实施方式

本实施例是一种新型网络化分布式LED供电***。

参阅图2-图5，本发明采用“分段集中-单灯恒流”供电模式，由落地式大功率电压源和灯上单灯数字恒流器共同组成，其LED驱动电源与灯具分置，以防两者的“互烤”。即将每30～50个灯具作为一个供电段，由3～5kw高可靠智能大功率电压源供电；每个灯具上安装一个可数字遥控的单灯数字恒流器，以保障给LED灯提供稳定、高效的恒流供电。在实现LED供电时按照“先恒压、后恒流”的顺序，先由恒压源给相互独立的多个独立的恒流源供电，再由每个恒流源年单独给一路LED供电。

地面电压源和单灯数字恒流器共同构成“分段集中-单灯恒流”供电***，两者通过高可靠半双工通讯方式，通过信息网络实现恒压源与恒流源信息共享，同时还配备了专用标准通信接口，实现基于上位机的多个电源的群测群控。

地面电压源监测并控制负载的每一个LED灯具。监测灯具的运行状态包括当前亮度、故障，环境温度、散热器温度；并将其监测的LED灯具运行状态进行存储并上传至上位机，同时可实现声光报警。控制项目包括开启/关闭、基于PWM调整的LED亮度控制，以及在电压源负载的范围内的单灯调光或群控调光，调光的依据既可是灯具当前状态的需要，也可是照明的需要，由大电源判断并通过控制命令实施。控制方式来至上层群控网络的上位机，或该电源中通过其界面单独设置。

单灯数字恒流器接收来至电压源的数字控制命令，实现调光与关机；恒流源包含在线自适应补偿的硬件控制电路，它根据LED灯散热器当前值及其变化速率，在线自适应调整LED灯输入功率，并使得因环境温度的上升引起的热耗散能力的下降从通过减小输入功率的方法得以平衡，使得散热器温度保持在安全范围内，避免高温损坏LED器件，特别适合于环温变化较大的场合。同时可将当前灯具的运行状态回传，实现信息共享。

地面电压源和单灯数字恒流器共同构成“分段集中-单灯恒流”供电***，两者通过高可靠半双工通讯方式，通过信息网络实现恒压源与恒流源信息共享，同时还配备了专用标准通信接口，可实现基于上位机的多个电源的群测群控。

本发明采用“分段集中-单灯恒流”供电模式，将多个“分段集中-单灯恒流”供电***联网，组成分布式LED供电***，实现多个电源、灯具之间的信息共享和群测群控，解决了传统LED灯具存在的可靠性、效率和管理问题。

Claims (1)

1.一种新型网络化分布式LED供电***，其特征在于:采用分段集中-单灯恒流的供电模式,地面电压源和单灯数字恒流器共同组成分段集中-单灯恒流供电***，两者通过半双工通讯方式，实现恒压源与恒流源信息共享，同时配备有标准通信接口，实现基于上位机的多个电源的群测群控；

分段集中-单灯恒流供电模式将每30～50个灯具作为一个供电段，由3～5kw大功率电压源供电，每个灯具上安装有遥控的单灯数字恒流器；大功率LED驱动电源与灯具分置，实现LED供电时按照“先恒压、后恒流”的顺序，由恒压源给相互独立的多个独立的恒流源供电，再由每个恒流源年单独给一路LED供电；

地面电压源监测并控制负载的每个LED灯具的运行状态,包括当前亮度、故障，环境温度、散热器温度，并对其监测的LED灯具运行状态进行存储并上传至上位机，同时实现声光报警；由大功率电压源控制灯具的开启/关闭、基于PWM调整的LED亮度控制，包括在电压源负载的范围内的单灯调光或群控调光；控制方式来至上层群控网络的上位机，或在电源中通过其界面单独设置；

单灯数字恒流器接收来至电压源的数字控制命令和在线自适应补偿的硬件控制电路，实现调光与开/关机。

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