CN103267954B - Led光能的馈电与检测的方法与照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LED光能的馈电与检测的方法与照明系统，涉及LED照明器件及其检测技术，以及光伏节能技术，用于回收LED灯具老化过程中的电能，以及同时实现LED灯具老化过程的全程监控记录，进而达到精确检测的目的。本发明的技术方案如下：通过光伏组件获取LED灯具光源的光能，将其转换成电能；由老练检测模块从光伏组件获取电参数信息，将电能通过电能控制器向蓄电池和负载输送；对LED灯具所处检测箱体内的温度进行检测，获得温度参数，将温度和电参数信息传送给控制分析系统由其分析处理，生成可以连续记载和监控LED灯具老化过程的数据。控制分析系统将电参数信息和温度参数信息进行汇总、关联、分析处理和进行记录储存。

Description

LED光能的馈电与检测的方法与照明系统

技术领域

本发明涉及LED照明器件及其检测技术，以及光伏节能技术。

背景技术

光伏发电技术是未来清洁能源利用的一种趋势，光伏发电系统其主要由太阳能电池(光伏组件)、电能控制器、蓄电池组等组成，电能控制器的输入端连接太阳能电池板，输出端连接蓄电池和负载，由电能控制器控制蓄电池的充放电。如果光伏发电系统并入电网，则需要转接一个并网逆变器。

在LED灯具组装生产过程中，需要对其进行老练测试。以路灯的老化测试为例，在出厂前，需要对每个灯具进行约一周左右的老化测试。在老化测试过程中，需要使灯具常亮，以一盏200瓦功率的路灯为例，7天的老化过程会消耗33.6度电，一个200瓦的老化工位1个月(30天)会消耗144度电，由此推算一个老化车间数千个老化台耗电量惊人，也造成生产成本的上升。灯具在老化的过程中，为了得到老化数据，一般需要在老化开始时和老化快结束的时候对灯具进行检测，获取前后两个节点的光电参数，由此判断该灯具是否合格。这种方式非常粗放，对老化过程中灯具发生的状况不能监控，特别是对于老化后出问题灯具，由于没有老化中间过程的光电参数数据，因此不能找出问题所在。现有的老化方式还会造成严重的光污染，在工作状态下，老化车间内光亮度对工作人员的视力造成损害，在夜晚，光线透出厂房窗户，会对厂房周围区域造成严重光污染。

发明内容

本发明提供一种LED光能的馈电与检测照明系统，用于解决LED灯具老化过程中电能浪费以及光污染的问题，以及同时实现LED灯具老化过程的全程监控记录，进而达到精确检测的目的。

本发明提供一种LED光能的馈电与检测的控制分析系统，用于解决LED灯具老化过程中电能浪费以及光污染的问题，以及同时实现LED灯具老化过程的全程监控记录，进而达到精确检测的目的。

本发明提供一种LED光能的馈电与检测的方法，用于解决LED灯具老化过程中电能浪费以及光污染的问题，以及同时实现LED灯具老化过程的全程监控记录，进而达到精确检测的目的。

本发明提供一种用于实施上述LED光能的馈电与检测照明系统的LED光能的馈电与检测装置，用于解决LED灯具老化过程中电能浪费以及光污染的问题，以及同时实现LED灯具老化过程的全程监控记录，进而达到精确检测的目的。

本发明提供一种LED光能的馈电与检测方法，用于解决LED灯具老化过程中电能浪费以及光污染的问题，以及同时实现LED灯具老化过程的全程监控记录，进而达到精确检测的目的。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提出一种LED光能的馈电与检测照明系统，包括用于将LED光能转化为电能的光伏组件，用于存储电能的蓄电池，用于控制蓄电池和对外部负载进行输出电能的电能控制器，以及与LED灯具光源连接的灯具电源；以及还包括：

老练检测模块，其与光伏组件连接，用于获取光伏组件输出的电参数信息，将电参数信息传送给控制分析系统，以及将电能传送给电能控制器；

温度检测控制模块，用于获取检测环境的温度信息，将其传送给控制分析系统；

控制分析系统，其与老练检测模块、温度检测控制模块和灯具电源连接；其包括电源控制单元、电参数处理分析单元、温度处理分析单元、电能管理馈电单元、存储单元和中央处理分析单元；

电源控制单元，其与中央处理分析单元连接，且与控制分析系统外部的灯具电源连接，用于控制灯具电源和接收来自中央处理分析单元的控制指令；

电参数处理分析单元，用于接收处理分析老练检测模块传送的电参数信息，以及将数据信息传送给中央处理分析单元；

温度处理分析单元，其与温度检测控制模块和中央处理分析单元连接，用于处理分析温度信息，并将该信息传送给中央处理分析单元；

电能管理馈电单元，对内，其与电参数处理分析单元和中央处理分析单元连接；对外，其与电能控制器连接；电能管理馈电单元控制管理电能控制器，进而间接管理蓄电池和负载，并接收由电能控制器传来的负载信息，将收集到的信息向中央处理分析单元传送和接收来自中央处理分析单元的指令；

存储单元，其与中央处理分析单元连接，用于存储原始信息、经过加工的信息以及供系统调用的数据信息；

中央处理分析单元，其与包括电源控制单元、电参数处理分析单元、温度处理分析单元和电能管理馈电单元在内的各功能接口单元连接，将它们传送的各种信息进行汇总、关联、分析处理和向存储单元存储信息，以及向具有执行功能的接口单元发出指令。

优选地，所述的LED光能的馈电与检测照明系统还包括光检测模块，其与所述控制分析系统连接，用于获取LED灯具的光参数信息，将其传送给控制分析系统；

控制分析系统包括光参数处理分析单元，其与外部的光检测模块和内部的中央处理分析单元连接，其接收光检测模块传来的信息，经处理分析后传送给中央处理分析单元。

优选地，所述的LED光能的馈电与检测照明系统还包括调温系统，其与所述温度检测控制模块连接；温度检测控制模块对调温系统进行控制，控制指令由所述中央处理分析单元发出，经所述温度处理分析单元向温度检测控制模块发出。在一个实施例中，调温系统是对箱体进行散热的风扇，此时，只能对箱体进行降温操作。在一个实施例中，调温系统是管道水冷系统，在箱体内设置管道，水泵设在箱体外，水泵由温度检测控制模块控制，接收来自控制分析系统的命令。水冷系统可以给箱体散热，如果需要更大跨度的散热，可以改为氟利昂制冷系统。如果水冷管道内的水换成热水，则可以实现对箱体内的升温操作，或者在箱体内安装电热管也可以实现升温操作。以下可以将通过在管道内流动冷液降温和在管道内流动热液升温的装置统称为管道变温系统。在一个实施例中，用于调节温度的管道变温系统和风扇一起使用，即在箱体内安装管道和箱体上安装风扇，它们均有温度检测控制模块控制。

优选地，所述的LED光能的馈电与检测照明系统还包括报警器；报警器，其与所述控制分析系统的中央处理分析单元连接，其对包括电参数、温度参数和光参数在内的任一参数作出响应，当上述参数在设定的响应范围时，报警器做出响应。报警器不是必要的装置。但是有报警器的装备使用起来更方便。当电参数、光参数或温度参数异常，报警器可以通过声音、亮光闪烁、发短信、振动显示屏内弹出窗口等各种方式发出报警，控制分析系统可以直接关断出问题的LED灯具的电源。对于多个LED灯具的测试，报警器显示箱体的编码号，报警器发出报警可以避免对严重偏离合格指标的灯具进行不必要的检测，或者在高温下对灯具进行危险测试，或者在系统异常的情况作出的无意义的检测。

为了解决上述第二个技术问题，本发明提出一种LED光能的馈电与检测的控制分析系统，所述控制分析系统包括电源控制单元、电参数处理分析单元、温度处理分析单元、电能管理馈电单元、存储单元和中央处理分析单元；

电源控制单元，其与中央处理分析单元连接，且与控制分析系统外部的灯具电源连接，用于控制灯具电源和接收来自中央处理分析单元的控制指令；

电参数处理分析单元，用于接收处理分析老练检测模块传送的电参数信息，以及将数据信息传送给中央处理分析单元；

温度处理分析单元，其与温度检测控制模块和中央处理分析单元连接，用于处理分析温度信息，并将该信息传送给中央处理分析单元；

电能管理馈电单元，对内，其与电参数处理分析单元和中央处理分析单元连接；对外，其与电能控制器连接；电能管理馈电单元控制管理电能控制器，进而间接管理蓄电池和负载，并接收由电能控制器传来的负载信息，将收集到的信息向中央处理分析单元传送和接收来自中央处理分析单元的指令；

存储单元，其与中央处理分析单元连接，用于存储原始信息、经过加工的信息以及供系统调用的数据信息；

中央处理分析单元，其与包括电源控制单元、电参数处理分析单元、温度处理分析单元和电能管理馈电单元在内的各功能接口单元连接，将它们传送的各种信息进行汇总、关联、分析处理和向存储单元存储信息，以及向具有执行功能的接口单元发出指令。

在一个实施例中，可以增加一个划档分类分析处理单元，对生成的电参数、温度参数、灯具电源的输入电参数，甚至光参数，与标准进行比对分析，将参数范围属于同一挡的LED灯具进行分类划档，并将分类划档信息归入LED灯具的身份信息中，例如归入产品的条形码身份数据中。

为了解决上述第三个技术问题，本发明提出一种LED光能的馈电与检测的方法，其包括以下步骤：将来自系统的控制指令用于控制灯具电源的电源控制步骤；接收处理分析老练检测模块传送的电参数信息的电参数处理分析步骤；接收处理分析温度检测控制模块传送的温度信息的温度处理分析步骤；接收由电能控制器传来的负载信息，并向电能控制器传达系统控制指令的电能管理馈电步骤；对经过处理分析过的电参数信息、温度信息进行汇总、关联、分析处理和进行记录储存的步骤，以及调用存储信息或根据分析处理结果对灯具电源或电能控制器发出管理控制指令的步骤。

为了解决上述第四个技术问题，本发明提出一种LED光能的馈电与检测装置，包括放置LED灯具的台体，在台体的表面设有用于放置槽，在槽的上方设有光伏电池。

进一步，一种LED光能的馈电与检测装置包括放置LED灯具的台体，在台体的表面设有用于放置LED灯具的工位，在工位上方设有光伏电池，或者光伏电池和反光镜的组合结构。

优选地，在工位周边设有截面倒梯形向上敞口的反光镜，在敞口反光镜的敞口上设有光伏电池，使光伏电池位于LED灯具发出光的正前方。

优选地，在工位处设有用于放置LED灯具的槽，且LED灯具的散热器可以置于槽内。优选地，在槽内设有管道，当LED灯具的散热置于槽内的时候，管道围绕在LED灯具的散热器周围。优选地，管道围绕散热器，其两个管口端迂回在一起并可以通过紧固件绑定在一起，优选地，如果管道围绕散热器的圈数为一圈，则可以通过螺栓和螺母结构紧固；如果管道围绕散热器的圈数为两圈或更多圈，则可以通过绑带紧固。管道为调温系统的一部分，可以作为冷却管，也可以作为加热管。例如，当管道内注入氟利昂或冷水的时候，管道与制冷机连接，可以给由反光镜和光伏电池(或者仅由光伏电池各部分，或者非光伏电池的辅助结构面)围成的箱体内降温；当管道内注入热水或热油的时候，管道与加热机连接，可以给箱体增温。因此，管道的作用是用来调节箱体内的温度，其作为调温系统的一部分，与温度检测控制模块连接，受其控制。温度检测控制模块包括设在箱体内的温度检测传感器，温度传感器检测到箱体内的温度，将其传递给系统，系统给定温度检测控制模块动作指令，由温度检测控制模块控制调温系统调节箱体内的温度。另外，管道作为制冷功能的时候，还可以只是作为散热器的水冷工具。将管道与散热器紧固在一起，可以增加它们之间的热交换，在要求对散热器进行散热的时候，显得很有必要。

优选地，在槽的底部设有气流通道，在气流通道处设有风扇，气流通道可以是缝隙。优选地，气流通道是一个孔，在孔处设有风扇。优选地，在孔处设有防尘网，在防尘网风口处设有风扇；当风扇将气体向槽内吹的时候，防尘网可以过滤掉一部分灰尘，进而减少灰尘进入槽内。风扇是调温系统的一部分。可以与前述的管道液体控温系统并存或单选风冷。风扇设在槽的底部，不会占用灯具发光方向的空间，使灯具发出的光尽可能参与检测和被回收，由于风扇安装在槽底部，因此其可以选用较大的风扇，进而获得更好的散热效果。另外，在不计较光损和降低效果的情况下，可以在光伏电池中间或反光镜中间局部安装风扇。在另一个实施例中，可以应用风扇的同时，还应用前述的管道结构，此时，风扇向箱体内送风，加快管道与箱体内空气的热交换。

优选地，在光伏电池的顶部设有采光孔。本发明选用光检测模块的时候，需要对箱体内的光进行采光。可以将光纤连接到采光孔上，用光线将箱体与光检测模块的积分球连接在一起。光纤导出的光通过积分球的窗口进入积分球。积分球与光谱仪连接，由光谱仪得出需要的光参数信息。另外，也可以直接将积分球的窗口设在采光孔的孔口处，直接采集箱体内的光。以及采光孔还可以设在LED灯具周围的反光镜上。因为顶部灯具出光的正方向上，因此，采光孔设在顶部获得的光信息更接近灯具的真实光学信息。采光孔上设一个透明盖，不采光的时候，可以作为观察箱体内部光情况的窗口。

在一个实施例中，由光伏电池与反光镜构成的箱体具有盖结构。其中，光伏电池为盖体，其包括与反光镜转动连接的转动枢纽，光伏电池扣合在反光镜上。在一个实施例中，在光伏电池和反光镜上均设有凹槽，凹槽设在打开箱体的位置处，且在光伏电池和反光镜内侧。打开箱体的时候，将光电电池掀起，将一个支撑杆的两端分别顶在光伏电池和反光镜的凹槽中。在一个实施例中，箱体内不设反光镜，在工位的侧边和顶部均为光伏电池结构。

对于箱体内设反光镜的结构，有多种可行的结构。在一个实施例中，在LED灯具的工位侧边，即周围设截面倒梯形向上敞口的光伏电池，在光伏电池的上面，即工位的顶部设反光镜。反光镜的截面呈V形，V的面朝向光伏电池。在在另一个实施例中，反光镜的截面呈倒V形，V的面朝向光伏电池。另一个实施例中，工位旁的光伏电池呈向下敞口的结构。

由于现在路灯的横向配光均为非对称的，因此箱体有必要针对非对称配光的路灯进行改进。在一个实施例中，根据路灯横向配光分为路边区域和屋边区域的情况，将箱体横向结构设计成非对称结构。工位的侧边为反光镜，在反光镜的顶部为光伏电池。箱体横向非对称结构与路灯横向配光的最大光强角的范围一致，即对应路灯屋边区域一侧的反光镜与台面的倾角比对应路灯路边区域一侧的反光镜与台面的倾角的倾斜度要小。在一个实施例中，反光镜与台体转动连接，这样可以对反光镜的倾角进行调整，以适应不同最大横向光强角的路灯需求。

为了解决上述第五个技术问题，本发明提出一种LED光能的馈电与检测方法，其包括：通过光伏组件获取LED灯具光源的光能，将其转换成电能以及输出电参数信息；由老练检测模块获取电参数信息，将电能通过电能控制器向蓄电池和负载输送，而电参数信息传送给控制分析系统由其分析处理，生成可以连续记载和监控LED灯具老化过程的数据。电参数信息反映的信息包括：LED灯具光源的光通量的转换对应值的幅度、该对应值在时间轴上的持续波动变化，以及在温度影响下的该对应值的变化。

在一个实施例中，光检测模块收集LED灯具光源的光信息，将其传送给控制分析系统由其分析处理，生成可以全天24小时连续记载和监控LED灯具老化过程的数据，得到LED灯具全天候全程的发光情况。控制分析系统可以将光参数和电参数加工后的数据进行关联分析，进而得出LED灯具发出光的色温、主波长、光强、光通量等与转化的电能在时间轴上的对应，以及结合向灯具电源输出的控制信息，从而得出产生该LED灯具一系列相互联系的光电曲线数据，根据这些数据和依数据作出的曲线可以更全面的反映该被测试的LED灯具的性能。对于有问题的灯具，也可以依据这些数据进行分析处理，可以更高效和精准的找出原因。

本发明的有益效果：

相比现有技术，本发明将LED灯具在老化测试过程发出的光能进行了有效的回收，避免了灯具在老化的过程对环境造成的光污染。在回收光能的情况下，还可以得到LED灯具的连续工作状态，其可以起到类似于飞机黑匣子全程记录飞行过程的效果。这样的全程记录可以得到有关灯具更为精细的情况，将现有技术点检测方式变为的线检测方式(即现有技术是在老化开始和结束的两个时间端点时刻对灯具进行检测，称为点检测方式；本发明可以整个老化过程不停的取样检测记录连成曲线，成为线检测方式)这样的检测结果极为精确。并且结合控制分析系统输出的灯具电源参数、温度参数，甚至光检测模块的参数，将其关联分析，得出一个立体的老化数据库，因此可以在回收光能的同时完成对每一盏灯具的全息“体检”。

企业开发出某一款产品，一般只是抽样送检测试，而不可能对每个产品进行送检。抽样送检后会通过一系列专业设备得出该送检产品的光电性能参数。事实上，在根据本发明方式获取每一盏灯的光电参数后，可以将其与送检参数进行差值处理换算后进行比对，然后根据比对结果，将合格的灯具进行质量划档分类。因此，本发明技术还可以起到甄别良莠作用。本发明技术在LED路灯的老化应用中，效果更为突出。

附图说明

图1是本发明的一种功能模块图。

图2是控制分析系统的单元模块图。

图3是多箱体的控制分析系统的单元模块图。

图4是箱体的结构示意图。

图5是箱体的一个实施例的结构图。

图6是图5中箱体打开的结构图。

图7是箱体的一个实施例的结构图。

图8是箱体的一个实施例的结构图。

图9是箱体的一个实施例的结构图。

图10是箱体的一个实施例的结构图。

图11是图4中管道与散热器结合的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种LED光能的馈电与检测照明系统的功能模块图参见图1以及参看图2。

LED灯具光源连接灯具电源。老练检测模块与光伏组件连接，用于获取光伏组件输出的电参数信息，将电参数信息传送给控制分析系统，以及将电能传送给电能控制器。电能控制器用于控制蓄电池和对外部负载进行输出电能。光伏组件的主体为光伏电池。光伏电池可以是多晶硅、单晶硅、非晶硅、砷化镓、硫化镉铜铟硒等各种材料的太阳能光伏电池。电能控制器为电能管理分配装置，其可以与并网逆变器连接，使发出的电能参与市电；也可以与直流转直流的变压装置连接将发出电能变成不同电压值的直流电，例如3V、5V、24V、36V、48V等常用电压。系统发出的电可以与室内LED照明器件连接，其中，经过直流变压器变压(DC/DC)后，室内照明用的LED照明灯具可以不需要自带变压器电路。对于厂区内、大的厂房内使用的大功率LED路灯，可以采用逆变器，将电能控制器输出的直流电转换成交流电，例如220V或380V交流电，对常规LED路灯进行供电。灯具电源对LED灯具进行供电。但是这种供电并不是一层不变的。灯具电源对LED灯具的供电可以根据系统的需要进行变换。例如，控制分析系统要求对灯具进行不同功率情况的检测，如，三分之一额度功率下的检测1小时；二分之一额定功率下的检测3小时；120％额定功率下的检测2小时或者在最高功率下的检测4小时等情况，又如，对灯具进行一定频率下的脉中检测，需要不停的开关灯具，在脉冲状态下，由光伏电池记录下电能曲线。对于出线警报情况，控制分析系统可以直接控制灯具电源，将LED灯具关闭；或者对已经完成检测任务的灯具自动关闭，并报警提示。老练检测模块主要是收集光伏电池输出的电压和电流，以及输出的功率数据，因此老练检测模块也可以成为电参数检测模块。如果是多个箱体的系统，则老练检测模块需要分别记录每个箱体的电参数信息，以及对汇总的总发电功率的记录，光伏电池发的电能经过老练检测模块会径自流向电能控制器。由于电能控制器的内部集成较为复杂且自身具有能量损失较为明显和存在波动不确定，因此，老练检测模块得出的光伏电池发电功能更为接近真实的LED灯具的发电功率，误差更小，所以在老练检测模块可以得到的功率情况下，电能控制器可以不用对输入的功率进行分析处理。

温度检测控制模块，用于获取检测环境的温度信息，将其传送给控制分析系统。测试的空间内需要安装温度传感器，用于检测测试环境的温度。测试LED灯具在箱体内进行，箱体包括光伏电池。温度传感器不宜设置在箱体内的对外风口处。温度传感器可以设置在例如LED灯具的散热器旁，或者组成光伏电池的电池片之间间隔处。在采用反光镜的结构中，温度传感器可以安装在反光镜表面。另外，还在一个箱体内不同的位置安装多个温度传感器，例如散热器旁、光伏电池上、反光镜上等。对于多个温度传感器测出的温度，温度检测控制模块可以将这多个数据进行平均化处理或有效化处理后再输出。

控制分析系统，其与老练检测模块、温度检测控制模块和灯具电源连接；其包括电源控制单元、电参数处理分析单元、温度处理分析单元、电能管理馈电单元、存储单元和中央处理分析单元。以下是对每个单元模块的具体描述，需要特别说明的是，控制分析系统内部的每个单元均为对外模块的内部接口。

电源控制单元，其与中央处理分析单元连接，且与控制分析系统外部的灯具电源连接，用于控制灯具电源和接收来自中央处理分析单元的控制指令。

电参数处理分析单元，用于接收处理分析老练检测模块传送的电参数信息，以及将数据信息传送给中央处理分析单元。电参数主要是电压、电流和功率的瞬时值数据。电参数处理分析单元对这些电参数进行筛选、编码，以及进行平均、矫正、加权、差值运算，以及还可以将这些数据与系统提供的标准样本值进行比对处理，如果出现严重偏差的数据情况或者不稳定数据输入的情况，可以请求中止检测或报警处理。

温度处理分析单元，其与温度检测控制模块和中央处理分析单元连接，用于处理分析温度信息，并将该信息传送给中央处理分析单元。温度检测控制模块检测到的温度信息传递给温度处理分析单元，温度处理分析单元除了对传送过来的温度信息进行取样、筛选、加工编码、矫正、转换处理以外，还可以将这些温度信息与标准样本内的温度信息进行比对分析，对于出现危险高温度的情况，可以立即启动报警或直接通过中央处理分析单元对LED灯具进行断电处理。在存在较为强大调温系统的情况下，可以对控制调温系统，自行对测试箱体内的温度进行干预，或者由中央处理单元领导，由其给出干预的程度，由温度处理分析单元负责给调温系统分配任务。调温系统由温度检测控制模块具体负责执行。

电能管理馈电单元，对内，其与电参数处理分析单元和中央处理分析单元连接；对外，其与电能控制器连接；电能管理馈电单元控制管理电能控制器，进而间接管理蓄电池和负载，并接收由电能控制器传来的负载信息，将收集到的信息向中央处理分析单元传送和接收来自中央处理分析单元的指令。电能管理馈电单元是控制分析系统记录和管理对外的负载馈电的单元，电能控制器执行中央处理分析单元的控制指令，且将蓄电池的情况、负载的情况传送给中央处理分析单元。由于蓄电池实际上为一系列蓄电池组成的电池组，因此电能控制器需要对每个蓄电池的情况进行记载和电量分配控制，这些数据均可以向中央处理分析单元进行汇报。另外，电能控制器如果与多个输电接口连接，电能控制器可以记录每个输电接口的耗电情况，以及这些输电接口进行供电优先权排序，在电量不足的情况下，可以对不重要的负载进行断电，即关闭该最不重要的负载所在的输电接口。

存储单元，其与中央处理分析单元连接，用于存储原始信息、经过加工的信息以及供系统调用的数据信息。存储单元需要记录大量的及时数据、历史数据、加工后的数据、标准样本的数据以及可能需要的中间数据。标准样本数据可以是专业检测机构检测得到的光电数据，经过加权、差值、修正处理后得到的可以作为本系统标准的数据。存储数据还包括各种检测指令数据，如30摄氏度、40摄氏度、50摄氏度、60摄氏度等温度下的测试。

中央处理分析单元，其与包括电源控制单元、电参数处理分析单元、温度处理分析单元和电能管理馈电单元在内的各功能接口单元连接，将它们传送的各种信息进行汇总、关联、分析处理和向存储单元存储信息，以及向具有执行功能的接口单元发出指令。中央处理分析单元主要作用是强化各接口单元运算处理功能，以及其可以将各个接口单元的处理结果相互关联起来。例如，通过时间轴，将电参数曲线、光参数曲线、温度曲线进行关联。中处理分析单元可以形成系统总线结构，由此可以扩展出更多接口单元，即可以延伸更多的功能单元，例如振动状态下检测、湿度变化检测等等。其中报警器就是其一个有用的扩展功能。中央处理单元可以与显示器连接，将整个老化过程展现在人们面前。如果存在显示器的应用，控制分析系统还可以需要一个显示处理单元，该显示处理单元需要对中央处理分析单元提供的数据进行时间轴压缩处理，突出展现波动甚至异常情况，以方便人们的观看。

在一个实施例中，本发明可以增加在前面多处提到的光检测模块，其与控制分析系统的光参数处理分析单元连接，用于获取LED灯具的光参数信息，将其传送给控制分析系统。光电检测功能是一个可选的功能。光检测模块主要由积分球和光谱仪组成。光检测模块的应用，需要在对每个箱体进行配备积分球和光谱仪，因此会导致成本上升。不考虑成本因素的情况下，应用光检测模块需要在箱体上设置一个采光孔，采光孔的设置最好在LED灯具的正出光方向上，例如箱体的顶部。在采光孔的外侧直接安装带有采光小窗的积分球，采光孔与积分球上的小窗对接；另外还可以借用光纤的帮助，在采光孔上安装光纤，将箱体内的光线由光纤导出，光纤的另一端伸入积分球内直接出光。积分球与光谱仪连接可以用来检测色温、光通量、色容差、色偏差、色品坐标、光谱功率分布等光色参数，一般情况下检测色温、光通量即可。在一个优选实施例中，箱体内的采光孔的面积为光伏电池的一个分解整数单位。例如光伏电池的面积为50平方分米，则采光孔的面积为1平方分米。这种处理可以方便推算积分球测出的光通量，因为积分球测出的光通量只是采光孔处的光通量，50倍的采光孔的光通量即约等于整个灯具的光通，经过加权矫正运算可以得出更为精准的LED灯具的光通量以供参看。

在一个优选的实施例中，在箱体内，凡是非光伏电池以及反光镜的部分，均涂上白色漫反射涂料，例如光伏电池的电池片的连接处、光电池与反光镜的连接处、灯具周边的台体表面，以减少光能吸收。

控制分析系统包括光参数处理分析单元，其与外部的光检测模块和内部的中央处理分析单元连接，其接收光检测模块传来的信息，经处理分析后传送给中央处理分析单元。

在一个实施中，调温系统与温度检测控制模块连接；温度检测控制模块对调温系统进行控制，控制指令由中央处理分析单元发出，经温度处理分析单元向温度检测控制模块发出。在一个实施例中，调温系统是对箱体进行散热的风扇，此时，只能对箱体进行降温操作。在一个实施例中，调温系统是管道水冷系统，在箱体内设置管道，水泵设在箱体外，水泵由温度检测控制模块控制，接收来自控制分析系统的命令。水冷系统可以给箱体散热，如果需要更大跨度的散热，可以改为氟利昂制冷系统。如果水冷管道内的水换成热水，则可以实现对箱体内的升温操作，或者在箱体内安装电热管也可以实现升温操作。以下可以将通过在管道内流动冷液降温和在管道内流动热液升温的装置统称为管道变温系统。在一个实施例中，用于调节温度的管道变温系统和风扇一起使用，即在箱体内安装管道和箱体上安装风扇，它们均有温度检测控制模块控制。

在一个实施例中，LED光能的馈电与检测照明系统还包括报警器。报警器，其与控制分析系统的中央处理分析单元连接，其对包括电参数、温度参数和光参数在内的任一参数作出响应，当上述参数在设定的响应范围时，报警器做出响应。报警器不是必要的装置。但是有报警器的装备使用起来更方便。当电参数、光参数或温度参数异常，报警器可以通过声音、亮光闪烁、发短信、振动显示屏内弹出窗口等各种方式发出报警，控制分析系统可以直接关断出问题的LED灯具的电源。对于多个LED灯具的测试，报警器显示箱体的编码号，报警器发出报警可以避免对严重偏离合格指标的灯具进行不必要的检测，或者在高温下对灯具进行危险测试，或者在系统异常的情况作出的无意义的检测。

本发明提出的LED光能的馈电与检测的控制分析系统，在一个实施例中，可以增加一个划档分类分析处理单元，对生成的电参数、温度参数、灯具电源的输入电参数，甚至光参数，与标准进行比对分析，将参数范围属于同一挡的LED灯具进行分类划档，并将分类划档信息归入LED灯具的身份信息中，例如归入产品的条形码身份数据中。

本发明提出一种LED光能的馈电与检测的方法，其包括以下步骤：

将来自系统的控制指令用于控制灯具电源的电源控制步骤；

接收处理分析老练检测模块传送的电参数信息的电参数处理分析步骤；

接收处理分析温度检测控制模块传送的温度信息的温度处理分析步骤；

接收由电能控制器传来的负载信息，并向电能控制器传达系统控制指令的电能管理馈电步骤；

对经过处理分析过的电参数信息、温度信息进行汇总、关联、分析处理和进行记录储存的步骤，以及调用存储信息或根据分析处理结果对灯具电源或电能控制器发出管理控制指令的步骤。

以上提供的是一种单箱体结构的系统，多箱体的系统结构同理，参见图3所示，该图示例为两个箱体，即NO1.箱体和NO2.箱体。每个箱体获取的电参数、光参数和温度参数均需要想控制分析系统汇报，每个箱体的灯具电源、温度检测控制模块和调温系统均需要接受控制分析系统的控制管理。与单箱体系统稍有不同的是，多箱体系统需要给每个箱体分配一个唯一的地址，以对每个箱体以及从其获取的参数进行区分。每个箱体的老练模块在截取电参数信息后都要将电能输给电能控制器。

参见图4，本发明提出一种LED光能的馈电与检测装置，该装置作为上述系统的前端测试装置。在台体25的表面设有用于放置LED灯具3的工位，在工位上方设有光伏电池1，在工位周边设有截面倒梯形向上敞口的反光镜2，在敞口反光镜的敞口上设有光伏电池1，使光伏电池位于LED灯具发出光的正前方。在一个实施例中，光伏电池的截面呈扇形。由于LED灯具的横向发光的最大光强角呈扇形，所以扇形的光伏电池可以使光线垂直射入电池内，能够最高效的进行光电转化，减小能量损失。当然，也可以如图10所示平顶的光伏电池结构。

在工位处设有用于放置LED灯具的槽8，且LED灯具的散热器4可以置于槽8内。在槽内设有管道5，当LED灯具的散热置于槽内的时候，管道围绕在LED灯具的散热器周围。参见图11，管道5围绕散热器4，其两个管口端迂回在一起并可以通过紧固件26绑定在一起，如果管道围绕散热器的圈数为一圈，则可以通过螺栓和螺母结构紧固，散热器横切面呈圆形，则管道呈圆形围绕散热器，它们也可以呈方形。图11的箭头显示液体流向27由管道的一个开口进去，由另外一个开口流出。如果管道围绕散热器的圈数为两圈或更多圈，如图4所示的多圈管道结构，则可以通过绑带紧固。管道为调温系统的一部分，可以作为冷却管，也可以作为加热管。

参见图4，在槽8的底部设有气流通道，在气流通道处设有风扇6，气流通道是一个孔7，在孔7处设有风扇6。在孔7处设有防尘网；当风扇将气体向槽内吹的时候，防尘网可以过滤掉一部分灰尘，进而减少灰尘进入槽内。风扇是调温系统的一部分。调温系统同时控制管道和风扇进行调温动作。

在光伏电池的顶部设有采光孔9。本发明选用光检测模块的时候，需要对箱体内的光进行采光。可以将光纤连接到采光孔上，用光线将箱体与光检测模块的积分球连接在一起。光纤导出的光通过积分球的窗口进入积分球。积分球与光谱仪连接，由光谱仪得出需要的光参数信息。在一个实施例中，也可以直接将积分球的窗口设在采光孔的孔口处，直接采集箱体内的光。采光孔上设一个透明盖，不采光的时候，可以作为观察箱体内部光情况的窗口。在采光孔内侧孔口可以设一个凸透镜，便于收集射向采光孔的光线。采用采光孔的面积与光伏电池的面积呈一定的比例关系，能够方便计算。例如，光伏电池如果由数十个小的硅晶片拼接组成，可以将采光孔的面积设计为一块硅晶片的面积。

参见图5和图6，在一个实施例中，由光伏电池与反光镜构成的箱体具有盖结构。其中，光伏电池1为盖体，其包括与反光镜转动连接的转动枢纽，见图5中的铰链10作为转动枢纽，光伏电池扣合在反光镜上。在一个实施例中，在光伏电池和反光镜上均设有凹槽，凹槽设在打开箱体的位置处，且在光伏电池和反光镜内侧。参见图5和图6，在光伏电池1上设上凹部11，在反光镜上设下凹部12。打开箱体的时候，将光电电池掀起，将支撑杆13的两端分别顶在光伏电池和反光镜的凹槽中。图5和图6提供的是一种低成本简易开箱结构。

对于箱体内设反光镜的结构，有多种可行的结构。参见图7，在一个实施例中，在LED灯具的工位侧边，即周围设截面倒梯形向上敞口的光伏电池15，在光伏电池的上面，即工位的顶部设反光镜14。反光镜14的截面呈V形，V的面朝向光伏电池。参见图9，在在另一个实施例中，反光镜18的截面呈倒V形，V的面朝向光伏电池19。参见图8，另一个实施例中，工位旁的光伏电池呈17向下敞口的结构，反光镜16在光伏电池的顶部。

由于现在路灯的横向配光均为非对称的，因此箱体有必要针对非对称配光的路灯进行改进。参见图10，在一个实施例中，根据路灯横向配光分为路边区域和屋边区域的情况，将箱体横向结构设计成非对称结构。工位的侧边为第一侧反光镜22和第二侧边反光镜23，在反光镜的顶部为光伏电池20。箱体横向非对称结构与路灯横向配光的最大光强角的范围一致，图10中虚线范围为LED灯具24的横向最大光强角21，即对应路灯屋边区域一侧的第一侧边反光镜22与台面的倾角比对应路灯路边区域一侧的第二侧边反光镜23与台面的倾角的倾斜度要小。在一个实施例中，反光镜与台体转动连接，这样可以对反光镜的倾角进行调整，以适应不同最大横向光强角的路灯需求。

本发明一种LED光能的馈电与检测方法，其包括：

通过光伏组件获取LED灯具光源的光能，将其转换成电能以及输出电参数信息；由老练检测模块获取电参数信息，将电能通过电能控制器向蓄电池和负载输送，而电参数信息传送给控制分析系统由其分析处理，生成可以连续记载和监控LED灯具老化过程的数据。电参数信息反映的信息包括：LED灯具光源的光通量的转换对应值的幅度、该对应值在时间轴上的持续波动变化，以及在温度影响下的该对应值的变化。

在一个实施例中，光检测模块收集LED灯具光源的光信息，将其传送给控制分析系统由其分析处理，生成可以全天24小时连续记载和监控LED灯具老化过程的数据，得到LED灯具全天候全程的发光情况。控制分析系统可以将光参数和电参数加工后的数据进行关联分析，进而得出LED灯具发出光的色温、主波长、光强、光通量等与转化的电能在时间轴上的对应，以及结合向灯具电源输出的控制信息，从而得出产生该LED灯具一系列相互联系的光电曲线数据，根据这些数据和依数据作出的曲线可以更全面的反映该被测试的LED灯具的性能。对于有问题的灯具，也可以依据这些数据进行分析处理，可以更高效和精准的找出原因。

根据本发明方法，在老化过程获得的检测数据，可以用来对产品的改进，以及在产品出厂使用后，供灯具维护的过程中作为参考。根据本发明方法，除了对新产品进行老化测试以外，还可以对反厂返修的产品进行光衰测试。本发明技术的电能回收，可以避免光污染，同时实现能源的循环利用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种LED光能的馈电与检测照明系统，包括用于将LED光能转化为电能的光伏组件，用于存储电能的蓄电池，用于控制蓄电池和对外部负载进行输出电能的电能控制器，以及与LED灯具光源连接的灯具电源；其特征在于还包括：

老练检测模块，其与光伏组件连接，用于获取光伏组件输出的电参数信息，将电参数信息传送给控制分析系统，以及将电能传送给电能控制器；

温度检测控制模块，用于获取检测环境的温度信息，将其传送给控制分析系统；

控制分析系统，其与老练检测模块、温度检测控制模块和灯具电源连接；其包括电源控制单元、电参数处理分析单元、温度处理分析单元、电能管理馈电单元、存储单元和中央处理分析单元；

电源控制单元，其与中央处理分析单元连接，且与控制分析系统外部的灯具电源连接，用于控制灯具电源和接收来自中央处理分析单元的控制指令；

电参数处理分析单元，用于接收处理分析老练检测模块传送的电参数信息，以及将数据信息传送给中央处理分析单元；

温度处理分析单元，其与温度检测控制模块和中央处理分析单元连接，用于处理分析温度信息，并将该信息传送给中央处理分析单元；

电能管理馈电单元，对内，其与电参数处理分析单元和中央处理分析单元连接；对外，其与电能控制器连接；电能管理馈电单元控制管理电能控制器，进而间接管理蓄电池和负载，并接收由电能控制器传来的负载信息，将收集到的信息向中央处理分析单元传送和接收来自中央处理分析单元的指令；

存储单元，其与中央处理分析单元连接，用于存储原始信息、经过加工的信息以及供系统调用的数据信息；

中央处理分析单元，其与包括电源控制单元、电参数处理分析单元、温度处理分析单元和电能管理馈电单元在内的各功能接口单元连接，将它们传送的各种信息进行汇总、关联、分析处理和向存储单元存储信息，以及向具有执行功能的接口单元发出指令；

调温系统，其与所述温度检测控制模块连接；温度检测控制模块对调温系统进行控制，控制指令由所述中央处理分析单元发出，经所述温度处理分析单元向温度检测控制模块发出；

所述调温系统是管道变温系统，即给箱体散热降温和升温操作。

2.根据权利要求1所述的LED光能的馈电与检测照明系统，其特征在于还包括光检测模块，其与所述控制分析系统连接，用于获取LED灯具的光参数信息，将其传送给控制分析系统；

控制分析系统包括光参数处理分析单元，其与外部的光检测模块和内部的中央处理分析单元连接，其接收光检测模块传来的信息，经处理分析后传送给中央处理分析单元。

3.根据权利要求1所述的LED光能的馈电与检测照明系统，其特征在于：用于调节温度的管道变温系统和风扇一起使用，即在箱体内安装管道和箱体上安装风扇，它们均由温度检测控制模块控制。

4.根据权利要求1或2所述的LED光能的馈电与检测照明系统，其特征在于还包括报警器；报警器，其与所述控制分析系统的中央处理分析单元连接，其对包括电参数、温度参数和光参数在内的任一参数作出响应，当上述参数在设定的响应范围时，报警器做出响应。

5.一种LED光能的馈电与检测的控制分析系统，其特征在于：所述控制分析系统包括电源控制单元、电参数处理分析单元、温度处理分析单元、电能管理馈电单元、存储单元和中央处理分析单元；

电源控制单元，其与中央处理分析单元连接，且与控制分析系统外部的灯具电源连接，用于控制灯具电源和接收来自中央处理分析单元的控制指令；

电参数处理分析单元，用于接收处理分析老练检测模块传送的电参数信息，以及将数据信息传送给中央处理分析单元；

温度处理分析单元，其与温度检测控制模块和中央处理分析单元连接，用于处理分析升温或降温温度信息，并将该信息传送给中央处理分析单元；

电能管理馈电单元，对内，其与电参数处理分析单元和中央处理分析单元连接；对外，其与电能控制器连接；电能管理馈电单元控制管理电能控制器，进而间接管理蓄电池和负载，并接收由电能控制器传来的负载信息，将收集到的信息向中央处理分析单元传送和接收来自中央处理分析单元的指令；

存储单元，其与中央处理分析单元连接，用于存储原始信息、经过加工的信息以及供系统调用的数据信息；

中央处理分析单元，其与包括电源控制单元、电参数处理分析单元、温度处理分析单元和电能管理馈电单元在内的各功能接口单元连接，将它们传送的各种信息进行汇总、关联、分析处理和向存储单元存储信息，以及向具有执行功能的接口单元发出指令。

6.一种LED光能的馈电与检测的方法，其包括以下步骤：

将来自系统的控制指令用于控制灯具电源的电源控制步骤；

接收处理分析老练检测模块传送的电参数信息的电参数处理分析步骤；

接收处理分析温度检测控制模块传送的升温或降温温度信息的温度处理分析步骤；

接收由电能控制器传来的负载信息，并向电能控制器传达系统控制指令的电能管理馈电步骤；

对经过处理分析过的电参数信息、温度信息进行汇总、关联、分析处理和进行记录储存的步骤，以及调用存储信息或根据分析处理结果对灯具电源或电能控制器发出管理控制指令的步骤。

7.一种用于实施所述权利要求1的系统的LED光能的馈电与检测装置，包括放置LED灯具的台体，其特征在于：在台体的表面设有用于放置灯体的槽，在槽的上方设有光伏电池。

8.根据权利要求7所述的LED光能的馈电与检测装置，其特征在于：所述装置还包括用于调温的风扇。

9.根据权利要求7所述的LED光能的馈电与检测装置，其特征在于：所述装置还包括设置在其内部的管道。

10.根据权利要求7所述的LED光能的馈电与检测装置，其特征在于：所述装置包括盖，盖通过棍体支撑开启。

11.根据权利要求7所述的LED光能的馈电与检测装置，其特征在于：在所述装置内设有反光镜。

12.一种LED光能的馈电与检测方法，其包括：

通过光伏组件获取LED灯具光源的光能，将其转换成电能；

由老练检测模块从光伏组件获取电参数信息，将电能通过电能控制器向蓄电池和负载输送，而电参数信息传送给控制分析系统由其分析处理，生成可以连续记载和监控LED灯具老化过程的数据；

对LED灯具所处检测箱体内的温度进行检测，获得升温或降温的温度参数，而温度参数信息传送给控制分析系统由其分析处理，生成可以连续记载和监控LED灯具老化过程的数据；

控制分析系统根据温度数据对检测箱体进行温度调节；

控制分析系统将电参数信息和温度参数信息进行汇总、关联、分析处理和进行记录储存。