CN101635472B - 无线通讯系统及照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电源供应系统、无线通讯系统及照明系统，其中该电源供应系统包括第一电源、第二电源、配电盘、继电装置以及控制装置。配电盘电性连接至第一电源，而继电装置电性连接至配电盘。继电装置包括第一固态继电器以及第二固态继电器，分别电性连接至第一电源以及第二电源。控制装置包括控制单元以及第一电力线通信单元，其中控制单元电性连接至第二电源，而第一电力线通信单元电性连接于继电装置与第二电源之间，且第一电力线通信单元电性连接至控制单元。

Description

无线通讯系统及照明系统
技术领域
本发明是有关于一种电源供应系统，且特别是有关于一种具有多个电源的电源供应系统及使用其的无线通讯系统及照明系统。
背景技术
一般电子设备大多由外来的交流电源提供电能而进行运作，但因为地球石油的蕴藏量可能只能再供应约50年就即将枯竭，再加上二氧化碳所造成的温室效应对地球环境造成的威胁，例如全球海平面的上升、全球气候异常等，使得干净能源的运用与发展成为未来必走的趋势，其中又以太阳能最受到欢迎与期待，且近年来，太阳能电池的光电转换效率也持续而显著地提升，生产成本也逐渐降低，所以渐渐有设备配备太阳能电池装置的产品出现。
图1为已知一种利用太阳能的电源供应系统方块示意图。请参照图1，已知电源供应系统100包括太阳能电源110、室电电源120、控制装置130以及配电盘140。室电电源120连接至配电盘140，其中室电电源120连接至配电盘140以提供电源，而配电盘140例如为分配大楼用电，将室电电源120提供的电力分配给各用户。
太阳能电源110具有太阳能板112以及整流器114，其中太阳能板112用以将阳光转换成电流，而电流经由整流器114整流后并联至室电电源120，并输出至配电盘140。控制装置130电性连接至整流器114，以控制整流器114输出至配电盘140的电流大小。
然而，已知电源供应系统100的控制装置130并未与室电电源120电性连接，因此，即使室电电源120断电，控制装置130亦无法得知。如此，在室电电源120断电时，会造成太阳能电源110超载，而容易使太阳能电源110损坏。因此，整流器114需对室电电源120的供电情形有较高的判断能力，以防孤岛效应产生。但如此会使太阳能电源110所使用的整流器价格昂贵，而提高电源供应系统110的成本。
发明内容
本发明提供一种电源供应系统，其对电源的控制能力较佳。
本发明提供一种无线通讯系统，其可节省电力。
本发明提供一种照明系统，其照明效果较佳。
为解决上述问题，本发明提出一种电源供应系统，包括第一电源、第二电源、配电盘、继电装置以及控制装置。配电盘电性连接至第一电源，而继电装置电性连接至配电盘。继电装置包括第一固态继电器以及第二固态继电器，分别电性连接至第一电源以及第二电源。控制装置包括控制单元以及第一电力线通信单元，其中控制单元电性连接至第二电源，而第一电力线通信单元电性连接于继电装置与第二电源之间，且第一电力线通信单元电性连接至控制单元。
在本发明的一实施例中，上述第二电源包括太阳能板以及整流器，其中整流器电性连接至太阳能板、第二固态继电器以及第一电力线通信单元。
在本发明的一实施例中，上述第二电源还包括蓄电池，电性连接至太阳能板以及整流器。
在本发明的一实施例中，上述配电盘包括多个第一控制开关以及多个第二控制开关。第一控制开关电性连接至第一电源，而第二控制开关电性连接至继电装置。
在本发明的一实施例中，上述电源供应系统还包括监控中心，电性连接至该控制单元。
在本发明的一实施例中，上述控制装置还包括独立电源，电性连接至控制单元。
本发明还提出一种无线通讯系统，包括电源供应子系统以及无线通讯网络子系统。电源供应子系统包括第一电源、第二电源、配电盘、继电装置以及控制装置。配电盘电性连接至第一电源，而继电装置电性连接至配电盘。继电装置包括第一固态继电器以及第二固态继电器，分别电性连接至第一电源以及第二电源。控制装置包括控制单元以及第一电力线通信单元，其中控制单元电性连接至第二电源，而第一电力线通信单元电性连接于继电装置与第二电源之间，且第一电力线通信单元电性连接至控制单元。无线通讯网络子系统包括主机以及多个节点，其中主机电性连接至控制单元，而节点与主机联机。
在本发明的一实施例中，上述无线通讯系统还包括多个照明装置，连接至配电盘，而节点配置于照明装置。
在本发明的一实施例中，上述无线通讯网络子系统为网状网络系统。
在本发明的一实施例中，上述无线通讯网络子系统为IEEE 802.15.4ZigBee无线通讯系统。
在本发明的一实施例中，上述第二电源包括太阳能板以及整流器，其中整流器电性连接至太阳能板、第二固态继电器以及第一电力线通信单元。
在本发明的一实施例中，上述第二电源还包括蓄电池，电性连接至太阳能板以及整流器。
在本发明的一实施例中，上述配电盘包括多个第一控制开关以及多个第二控制开关。第一控制开关电性连接至第一电源，而第二控制开关电性连接至继电装置。
在本发明的一实施例中，上述无线通讯系统还包括监控中心，电性连接至该控制单元。
在本发明的一实施例中，上述控制装置还包括独立电源，电性连接至控制单元。
本发明还提出一种照明系统，包括电源供应子系统以及多个照明装置。电源供应子系统包括第一电源、第二电源、配电盘、继电装置以及控制装置。配电盘电性连接至第一电源，而继电装置电性连接至配电盘。继电装置包括第一固态继电器以及第二固态继电器，分别电性连接至第一电源以及第二电源。控制装置包括控制单元以及第一电力线通信单元，其中控制单元电性连接至第二电源，而第一电力线通信单元电性连接于继电装置与第二电源之间，且第一电力线通信单元电性连接至控制单元。照明装置电性连接至该配电盘。
在本发明的一实施例中，上述照明装置包括发光二极管光源。
在本发明的一实施例中，上述配电盘包括多个第一控制开关以及多个第二控制开关。第一控制开关电性连接至第一电源，而第二控制开关电性连接至继电装置。
在本发明的一实施例中，上述照明装置电性连接至第二控制开关。
在本发明的一实施例中，上述第二电源包括太阳能板以及整流器，其中整流器电性连接至太阳能板、第二固态继电器以及第一电力线通信单元。
在本发明的一实施例中，上述第二电源还包括蓄电池，电性连接至太阳 能板以及整流器。
在本发明的一实施例中，上述照明系统还包括无线通讯网络子系统，其中无线通讯网络子系统包括主机以及多个节点，其中主机电性连接至控制单元，而节点配置于照明装置，并与主机联机。
在本发明的一实施例中，上述无线通讯系统还包括多个照明装置，连接至配电盘，而节点配置于照明装置。
在本发明的一实施例中，上述无线通讯网络子系统为网状网络系统。
在本发明的一实施例中，上述控制装置还包括独立电源，电性连接至控制单元。
基于上述，本发明的电源供应系统因第一电源连接至继电装置，而控制装置以第一电力线通信单元与继电装置及第二电源连接，因此控制装置可经由整流器得知第二电源的发电状况，并进一步控制继电装置，以切换供给配电盘的电源。也就是说，控制装置可依第一电源及第二电源的供电状况来决定第一电源以及第二电源供给电力至配电盘的比例。如此可节省电力，并可使第一电源以及第二电源的配置更具有弹性。
在本发明的一实施例中，上述照明系统还包括监控中心，电性连接至该控制单元。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1为已知一种利用太阳能的电源供应系统方块示意图。
图2为本发明一实施例的电源供应系统方块示意图。
图3A及图3B为图2中第二电源的其它实施方式的方块图。
图4为图2中继电装置的另一种实施方式的方块图。
图5为本发明一实施例的无线通讯系统方块示意图。
图6为本发明一实施例的照明系统方块示意图。
图7为本发明另一实施例的照明系统方块示意图。
图8为本发明一实施例的监控系统方块示意图。
图9为本发明另一实施例的监控系统方块示意图。
[主要元件标号说明]
100：电源供应系统            110：太阳能电源
112：太阳能板                114：整流器
120：室电电源                130：控制装置
140：配电盘                  200：电源供应系统
210：第一电源                220、220a、220b：第二电源
222：太阳能板                224：整流器
226：蓄电池                  228：充电控制器
230：配电盘                  232：第一控制开关
234：第二控制开关            240：继电装置
241：可编程逻辑控制单元      242：第一固态继电器
244：第二固态继电器          246：第二电力线通信单元
248：切换单元                248a：可编程切换单元
250：控制装置                252：控制单元
254：第一电力线通信单元      300：无线通讯网络子系统
310：主机                    320：节点
400：照明装置                410：发光二极管光源
500：无线通讯系统            600、700：照明系统
800、900：监控系统           800a：监控中心
具体实施方式
图2为本发明一实施例的电源供应系统方块示意图。请参照图2，电源供应系统200包括第一电源210、第二电源220、配电盘230、继电装置240以及控制装置250。
承上述，配电盘230电性连接至第一电源210，而继电装置240电性连接至配电盘230。继电装置240包括第一固态继电器242、第二固态继电器244、第二电力线通信单元246以及切换单元248。第一固态继电器242以及第二固态继电器244分别电性连接至第一电源210以及第二电源220，而第二电力线通信单元246电性连接至第二电源220及切换单元248。
控制装置250包括控制单元252以及第一电力线通信单元254，其中控制单元252电性连接至第二电源220，而第一电力线通信单元254电性连接于继电装置240与第二电源220之间，且第一电力线通信单元254电性连接 至控制单元250。第一电力线通信单元254可与第二电力线通信单元246互相传递信号，以控制切换单元248切换第一固态继电器242以及第二固态继电器244的供电。另外，控制装置250还可具有独立电源256。独立电源256可为电池或超级电容，用以在紧急情况下，第一电源210及第二电源220皆断电时，确保控制单元252可正常运作。
在本实施例中，电源供应系统200可应用于大型建筑的供电系统，其中第一电源210可为室内用电，例如由发电机或是发电厂提供的电源，而第二电源220则可为辅助用电源，例如为太阳能电源。举例而言，第二电源220可包括太阳能板222以及整流器224，而整流器224电性连接至太阳能板222、第二固态继电器244以及第一电力线通信单元254。
此外，配电盘230可包括多个第一控制开关232以及多个第二控制开关234。第一控制开关232电性连接至第一电源210，而第二控制开关234电性连接至继电装置240。详细来说，第一控制开关232例如是用于供给用电量较大的电子装置，例如空调系统等，而第二控制开关234则可用于供给用电量较小的装置，例如逃生梯的照明装置等。
值得注意的是，除上实施方式以外，第二电源亦可以其它方式实施。图3a及图3b为图2中第二电源的其它实施方式的方块图。请参照图2、图3a及图3b，在图3a中，第二电源220a还可具有蓄电池226，其电性连接整流器224，如此，蓄电池226可通过整流器224储存太阳能板222所产生的电流以供紧急使用。除此之外，在图3b中，第二电源220b还具有充电控制器228，电性连接于太阳能板222、蓄电池226以及整流器228之间，用以控制太阳能板222供电至蓄电池226与整流器224的比例。
另外，继电装置亦可以其它方式实施，图4为图2中继电装置的另一种实施方式的方块图。请参照2及图4，继电装置240a例如包括可编程逻辑控制单元241，电性连接于第二电力线通信单元246。可编程逻辑控制单元241可为市售的可编程逻辑控制单元，其例如具有可编程切换单元248a、第一固态继电器242以及第二固态继电器244，其中可编程切换单元248a可接收来自第二电力线通信单元246的命令而切换第一固态继电器242及第二固态继电器244的供电情形。
由于本发明的电源供应系统200具有继电装置240以及第一电力线通信单元254，并将第一电源210电性连接至继电装置240，而控制装置250以第 一电力线通信单元254与继电装置240及第二电源220连接，因此控制装置250可由整流器224得知第二电源220的供电情形，并可进一步通过继电装置240控制第一电源210以及第二电源220对配电盘230的供电。详细来说，控制装置250可依第一电源210及第二电源220的供电状况来决定第一电源210以及第二电源220供给电力至配电盘230的比例。如此可节省电力，并可使第一电源210以及第二电源220的配置更具有弹性。
举例而言，在日照充足时，控制装置250可将第二电源220使用于各楼层的照明系统；而在日照不足，第二电源的电量不足以供应整栋大楼的照明时，控制装置250可将第二电源220使用于较重要的照明，例如大厅的照明。如此，对第二电源220的使用效率更佳，可有效减少第一电源210的用量，而达到节能的目的。
另外，上述实施例以一般的整流器224配合控制装置250以及继电装置240，来达到分配第一电源210及第二电源220的功能。如此，不需使用高规格的整流器，可降低电源供应系统的成本。
另外，上述实施例的第一电源210与第二电源220不需并联，也就是说，将上述实施例的架构应用于大型建筑时，不需将太阳能电源与室电源并联。如此，可避免第一电源210以及第二电源220互相干扰。
上述实施例的电源供应系统200亦可与其它系统搭配使用，例如与无线通讯网络系统、照明装置或是大楼的监控中心配合。以下举多个实施例以说明电源供应系统200的其它应用。
图5为本发明一实施例的无线通讯系统方块示意图。请参照图5，无线通讯系统500包括电源供应子系统(即上述电源供应系统)200以及无线通讯网络子系统300。无线通讯网络子系统300包括主机310以及多个节点320，其中主机310电性连接至控制单元252，而节点320与主机310联机。举例而言，无线通讯网络子系统300可为网状网络系统，例如为IEEE 802.15.4ZigBee无线通讯系统。在本实施例中，可将节点320配置于建筑物的照明装置中，以形成网状网络系统。无线通讯系统500可由第二电源220供电，如此可达到省电的效果。此外，无线通讯系统500可由无线通讯网络子系统300得知建筑物内人员的分布等信息，并通知电源供应子系统200，使电源供应子系统200可依人员的分布控制供电。此外，在一未绘示的实施例中，主机及各节点可具有独立电源，以确保在紧急情况下无线通讯网络子系统仍能正 常运作。
图6为本发明一实施例的照明系统方块示意图。需先说明的是，本实施例与图5的实施例部分类似，且在本实施例与图5的实施例中，相同或相似的元件标号代表相同或相似的元件。以下将针对两实施例不同之处详加说明，相同之处便不再赘述。
请参照图6，照明系统600包括电源供应子系统200以及多个照明装置400，其中每一照明装置400可包括发光二极管光源410。照明装置400可电性连接至第二控制开关234，并由继电装置240及配电盘230分配第一电源210及第二电源220的电力至照明装置400以提供照明。如此，在第一电源210停止供电时，控制装置250可控制继电装置240由第二电源220维持照明装置400的紧急用电。
除此之外，照明系统还可配合上述无线通讯网络子系统300使用。图7为本发明另一实施例的照明系统方块示意图。需先说明的是，本实施例与图6的实施例部分类似，且在本实施例与图6的实施例中，相同或相似的元件标号代表相同或相似的元件。以下将针对两实施例不同之处详加说明，相同之处便不再赘述。
请参照图7，照明系统700和照明系统600相较之下，还包括无线通讯网络子系统300，节点320可配置于照明装置400中，并以照明装置400提供节点320所需的电力。
图8为本发明一实施例的监控系统方块示意图。请参照图8，监控系统800包括电源供应子系统200以及监控中心800a，其中监控中心800a例如为大楼的监控系统，其电性连接并监控烟雾检测器、火警警报器、门禁系统、通讯系统等。如此，监控中心800a可依据检测到的状况通知控制单元252进行反应。
除此之外，监控系统还可配合上述无线通讯网络子系统300(见图7)、照明装置400(见图7)等使用。图9为本发明一实施例的监控系统方块示意图。需先说明的是，本实施例与图8实施例部分类似，且在本实施例与图8的实施例中，相同或相似的元件标号代表相同或相似的元件。以下将针对两实施例不同之处详加说明，相同之处便不再赘述。
请参照图9，监控系统900还包括无线通讯网络子系统300，连接至控制单元252。值得注意的是，虽然本实施例中以监控系统具有无线通讯网络子 系统300为例说明，但本领域技术人员亦搭配其它系统实施，例如以监控系统搭配上述照明装置400，或是同时搭配无线通讯网络子系统300照明装置400。
综上所述，由于上述实施例的电源供应系统具有继电装置以及第一电力线通信单元，并将第一电源电性连接至继电装置，而控制装置以第一电力线通信单元与继电装置及第二电源连接，因此控制装置可得知第二电源的供电情形，并由继电装置得知第一电源的供电情形，并可进一步通过继电装置控制第一电源以及第二电源对配电盘的供电。
除此之外，电源供应系统还可配合无线通讯网络子系统使用，如此可使无线通讯系统较省电。另外，电源供应系统还可配合照明装置使用，以提高照明装置的照明效果。除此之外，电源供应系统还可配合监控中心，以对大楼所发生的状况做出应变。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (17)

1.一种无线通讯系统，包括：
电源供应子系统，包括：
第一电源；
第二电源；
配电盘，电性连接至该第一电源；
继电装置，电性连接至该配电盘，该继电装置包括：
第一固态继电器，电性连接至该第一电源；
第二固态继电器，电性连接至该第二电源；
控制装置，其包括：
控制单元，电性连接至该第二电源；
第一电力线通信单元，电性连接于该继电装置与该第二电源之间，且该第一电力线通信单元电性连接至该控制单元；
无线通讯网络子系统，包括：
主机，电性连接至该控制单元；
多个节点，与该主机联机；
多个照明装置，连接至该配电盘，而该些节点配置于该些照明装置。
2.根据权利要求1所述的无线通讯系统，其中该无线通讯网络子系统为网状网络系统。
3.根据权利要求1所述的无线通讯系统，其中该无线通讯网络子系统为IEEE 802.15.4 ZigBee无线通讯系统。
4.根据权利要求1所述的无线通讯系统，其中该第二电源包括太阳能板以及电性连接至该太阳能板的整流器，其中该第二固态继电器以及该第一电力线通信单元电性连接至该整流器。
5.根据权利要求4所述的无线通讯系统，其中该第二电源还包括蓄电池，其电性连接至该太阳能板以及该整流器。
6.根据权利要求1所述的无线通讯系统，其中该配电盘具有多个第一控制开关以及多个第二控制开关，该些第一控制开关以及该些第二控制开关分别与该第一电源以及该继电装置电性连接。
7.根据权利要求1所述的无线通讯系统，还包括监控中心，电性连接至该控制单元。
8.根据权利要求1所述的无线通讯系统，其中该控制装置还包括独立电源，电性连接至该控制单元。
9.一种照明系统，包括：
电源供应子系统，包括：
第一电源；
第二电源；
配电盘，电性连接至该第一电源；
继电装置，电性连接至该配电盘，该继电装置包括：
第一固态继电器，电性连接至该第一电源；
第二固态继电器，电性连接至该第二电源；
控制装置，其包括：
控制单元，电性连接至该第二电源；
第一电力线通信单元，电性连接于该继电装置与该第二电源之间，且该第一电力线通信单元电性连接至该控制单元；
多个照明装置，电性连接至该配电盘；
无线通讯网络子系统，该无线通讯网络子系统包括：
主机，电性连接至该控制单元；
多个节点，配置于该些照明装置，且该些节点与该主机联机。
10.根据权利要求9所述的照明系统，其中该些照明装置包括发光二极管光源。
11.根据权利要求9所述的照明系统，其中该配电盘具有多个第一控制开关以及多个第二控制开关，该些第一控制开关以及该些第二控制开关分别与该第一电源以及该继电装置电性连接。
12.根据权利要求11所述的照明系统，其中该些照明装置电性连接至该些第二控制开关。
13.根据权利要求9所述的照明系统，其中该第二电源包括太阳能板以及电性连接至该太阳能板的整流器，其中该第二固态继电器以及该第一电力线通信单元电性连接至该整流器。
14.根据权利要求13所述的照明系统其中该第二电源还包括蓄电池，其电性连接至该太阳能板以及该整流器。
15.根据权利要求9所述的照明系统，其中该无线通讯网络子系统为网状网络系统。
16.根据权利要求15所述的照明系统，其中该无线通讯网络子系统为IEEE 802.15.4 ZigBee无线通讯系统。
17.根据权利要求9所述的照明系统，其中该控制装置还包括独立电源，电性连接至该控制单元。
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