CN102448224A - 一种led灯直流集中供电管理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种LED灯直流集中供电管理方法，所述方法为三相四线电源进入LED灯直流集中供电管理装置的电源开关后，分成A、B、C三相进入到各个AC/DC整流模块整流，整流后进入到DC直流输出模块进行稳压、恒流控制，以110-220V直流电压输出供给各个支路的LED使用。本发明由多个电源功率模块组成一个大功率直流电源向多个LED灯具供电的设计，达到集中供电，故障点少，检修方便，特别适合隧道LED灯具的使用；电源模块采用抽屉式设计，达到某一个电源功率模块损坏，可以直接拨出并能够方便的更换一个新的电源模块，也可以根据现场的实际需要设计成冗余模块，以备用；多模块组合，方便切换和维修及应急，并能够实现超大功率输送。

Description

一种LED灯直流集中供电管理方法及装置
技术领域
本发明涉及LED灯及管理领域，尤其涉及一种LED灯直流集中供电管理方法及装置。
背景技术
目前，隧道LED照明灯是用220V交流供电，AC/DC转换电路和恒流电路都包括在灯具内部。由于AC/DC转换含有开关高频变压器和开关电子器件，将产生较大的高次谐波以及功率因数低，严重影响电网的安全运行，甚至产生谐波电压影响灯具电源寿命。开关电源数量与灯具数量一样多，散热困难，分散在各个灯具内，器件多，故障点也增多，维护不方便，而且不能够集中管理。
另外，目前LED灯具通常使用寿命达到5-6年，但是由于AC/DC电源的使用寿命一般在3年左右，所以造成LED灯具使用寿命大大降低，同时由于在隧道使用，更换和维修灯具作业危险性高。故急需一种真正长寿命免维护的智能LED灯具电源。
发明内容
本发明提供一种LED灯直流集中供电管理方法及装置，其目的是提供一种多模块组合、大功率、高功率因数、低谐波输出的集中LED灯直流供电电源，且带有管理其提供电源的LED灯具的功能。
本发明的技术方案：一种LED灯直流集中供电管理方法，所述方法为三相四线电源进入LED灯直流集中供电管理装置的电源开关后，分成A、B、C三相进入到各个AC/DC整流模块整流，整流后进入到DC直流输出模块进行稳压、恒流控制，以110-220V直流电压输出供给各个支路的LED使用。
优选为，所述AC/DC整流模块和DC直流输出模块组成电源功率模块，所述至少两个电源功率模块组成一个大功率直流电源向至少两个LED灯具供电。
优选为，所述方法还包括电源管理控制器通过通讯接口分别与电力载波模块和GPRS模块通讯，其中，电源管理控制器采样输入电源以判断是否符合输入电源要求，电源管理控制器采样电源功率模块的温度及电参数，DC直流输出模块和电源管理控制器两者之间互相通讯，电源管理控制器对DC直流输出模块的输出电压进行调整。
优选为，所述方法还包括电源管理控制器通过外接计算机通讯接口控制有源滤波模块进行滤波和功率因数校正，其中，有源滤波器采样AC/DC整流模块的电流电压参数并进行计算后输出与AC/DC整流模块产生的反相谐波电流，以抵消AC/DC整流模块产生的谐波，并提高功率因数。
优选为，所述电力载波模块与LED灯的PWM调光模块双向通讯，发送调光、开关灯信号并采集LED灯的工作参数发送给电源管理控制器处理。
一种LED灯直流集中供电管理装置，所述装置包括三相四线制电源输入开关、电源功率模块，其特征在于：所述装置至少包括两个电源功率模块组成一个大功率直流电源向至少两个LED灯供电，其中，电源功率模块包括AC/DC整流模块，用于将交流变换为直流，功率流由电源流向负载和DC直流输出模块，用于将固定的直流电压变换成可变的直流电压。
优选为，所述至少两个电源功率模块以抽屉方式安装在所述装置中。
优选为，所述装置还包括电源管理控制器，通讯端口，电力载波模块及GPRS模块；电源管理控制器通过通讯接口分别与电力载波模块和GPRS模块通讯。
优选为，所述装置还包括有源滤波模块，电源管理控制器控制有源滤波模块滤波和功率因数校正。
优选为，所述电力载波模块与LED灯的PWM调光模块双向通讯，发送调光、开关灯信号并采集LED灯的工作参数发送给电源管理控制器处理。
与现有的技术比较，本发明的优点是：
1、原每一个LED灯采用一套AC/DC电源转换器，分散供电器件多、故障点多，本发明由多个电源功率模块组成一个大功率直流电源向多个LED灯具供电的设计，达到集中供电，故障点少，检修方便，特别适合隧道LED灯具的使用；
2、电源模块采用抽屉式设计，达到某一个电源功率模块损坏，可以直接拨出并能够方便的更换一个新的电源模块，也可以根据现场的实际需要设计成冗余模块，以备用；多模块组合，方便切换和维修及应急，并能够实现超大功率输送；
3、采用有源滤波器集中处理AC/DC转换器带来的谐波含量高、低功率因数问题，成本低并容易维护；
4、由于输出为直流，电源质量好，干扰小，能够让电力载波通讯手段容易实施；
5、本发明能够提供DC110V以上的直流电源，并且电源管理部分能够与所有的LED灯具双向通讯，发送调光信号和收集LED灯具的反馈信号，并通过远程通讯接口与远程管理中心通讯；
附图说明
图1为本发明系统的结构框图。
其中：1-三相四线制电源输入开关，2-AC/DC整流模块，3-有源滤波器模块，4-电源管理控制器，5-通讯端口，6-电力载波模块，7-DC直流输出模块，8-GPRS模块，9-电源功率模块，10-LED灯直流集中供电管理装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，一种LED灯直流集中供电管理装置，装置包括三相四线电源输入开关1、AC/DC整流模块2、有源滤波器模块3、DC直流输出模块7、电源管理控制器4、通讯端口5、电力载波模块6，其中AC/DC整流模块2和DC直流输出模块7组成电源功率模块9，多个电源功率模块9以抽屉安装方式安装在隧道LED灯直流集中供电及管理装置10中，根据现场负载功率大小，选择电源功率模块的数量，并可根据需要设计冗余模块备用。其中，AC/DC整流模块，用于将交流变换为直流，功率流由电源流向负载和DC直流输出模块，用于将固定的直流电压变换成可变的直流电压。
其中，电源管理控制器4以单片机MSP430F5438为主芯片，设置2个RS485通讯接口5分别与电力载波模块6和GPRS模块8等进行通讯，设置1个RS232与外接计算机通讯，同时管理DSP28335控制的有源滤波器模块3进行滤波和功率因数校正。电力载波模块6与LED灯的PWM调光模块双向通讯，发送调光、开关灯信号并采集LED灯的工作参数发送给电源管理控制器处理。
一种LED灯直流集中供电管理的方法，所述方法为三相四线电源进入电源功率模块后，分成A、B、C三相进入到各个AC/DC整流模块整流，整流后进入到DC直流输出模块进行稳压、恒流控制，以110-220V直流电压输出供给各个支路的LED使用。所述至少两个电源功率模块组成一个大功率直流电源向至少两个LED灯具供电。
其中，电源管理控制器4通过通讯接口5分别与电力载波模块和GPRS模块通讯。电力载波模块6与LED灯的PWM调光模块双向通讯，发送调光、开关灯信号并采集LED灯的工作参数发送给电源管理控制器处理。电源管理控制器3通过外接计算机通讯，并控制有源滤波模块3进行滤波和功率因数校正。电源管理控制器采样输入电源以判断是否符合输入电源要求，电源管理控制器采样电源功率模块的温度及电参数，DC直流输出模块和电源管理控制器两者之间互相通讯，电源管理控制器对DC直流输出模块的输出电压进行调整。有源滤波器采样AC/DC整流模块的电流电压参数并进行计算后输出与AC/DC整流模块产生的反相谐波电流，以抵消AC/DC整流模块产生的谐波，并提高功率因数。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种LED灯直流集中供电管理方法，其特征在于：所述方法为三相四线电源进入LED灯直流集中供电管理装置的电源开关后，分成A、B、C三相进入到各个AC/DC整流模块整流，整流后进入到DC直流输出模块进行稳压、恒流控制，以110-220V直流电压输出供给各个支路的LED使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述AC/DC整流模块和DC直流输出模块组成电源功率模块，所述至少两个电源功率模块组成一个大功率直流电源向至少两个LED灯具供电。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括电源管理控制器通过通讯接口分别与电力载波模块和GPRS模块通讯，其中，电源管理控制器采样输入电源以判断是否符合输入电源要求，电源管理控制器采样电源功率模块的温度及电参数，DC直流输出模块和电源管理控制器两者之间互相通讯，电源管理控制器对DC直流输出模块的输出电压进行调整。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括电源管理控制器通过外接计算机通讯接口控制有源滤波模块进行滤波和功率因数校正，其中，有源滤波器采样AC/DC整流模块的电流电压参数并进行计算后输出与AC/DC整流模块产生的反相谐波电流，以抵消AC/DC整流模块产生的谐波，并提高功率因数。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述电力载波模块与LED灯的PWM调光模块双向通讯，发送调光、开关灯信号并采集LED灯的工作参数发送给电源管理控制器处理。
6.一种LED灯直流集中供电管理装置，所述装置包括三相四线制电源输入开关、电源功率模块，其特征在于：所述装置至少包括两个电源功率模块组成一个大功率直流电源向至少两个LED灯供电，其中，电源功率模块包括AC/DC整流模块，用于将交流变换为直流，功率流由电源流向负载和DC直流输出模块，用于将固定的直流电压变换成可变的直流电压。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述至少两个电源功率模块以抽屉方式安装在所述装置中。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于：所述装置还包括电源管理控制器，通讯端口，电力载波模块及GPRS模块；电源管理控制器通过通讯接口分别与电力载波模块和GPRS模块通讯。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于：所述装置还包括有源滤波模块，电源管理控制器控制有源滤波模块滤波和功率因数校正。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述电力载波模块与LED灯的PWM调光模块双向通讯，发送调光、开关灯信号并采集LED灯的工作参数发送给电源管理控制器处理。
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