CN103517529A

CN103517529A - 一种低压直流照明系统

Info

Publication number: CN103517529A
Application number: CN201310473040.3A
Authority: CN
Inventors: 张翔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2014-01-15

Abstract

本发明公开了一种低压直流照明系统，包括配电箱、空气开关、照明模块，所述配电箱中设有交流电源输入模块，配电箱内还设有交/直流电源转换模块；所述交/直流电源转换模块将交流电源输入模块输入的高压交流电转换为低压直流电后经配电箱输出端输出；所述照明模块与所述配电箱输出端串联连接。本发明中的低压直流照明系统具有节约能源、成本低廉、安全性高、电能转换率高等优点，适合广泛的推广使用。

Description

一种低压直流照明系统

技术领域

本发明涉及照明领域，更具体的涉及一种低压直流照明系统。

背景技术

在现代社会中，电能是人们需求的第一能源。电网供电安全已经和国家安全、社会安全紧密相关，因此电力系统安全稳定运行是现代电力系统的第一重要课题。对电能进行高效转换、传输和利用，降低因电能的使用对环境造成的污染是当今的重要课题。

随着能源的大量消耗，人们越来越重视资源的节约和利用，现代最好的生活方式就是资源节约型，它符合人类社会可持续发展的进步朝流，是完成国家节能减排目标的重要组成部分。倡导资源节约型生活方式，并不是要求人们去过那种清教徒般苦行僧一样的生活，而是要采用技术手段，在国家低碳发展的政策指导下，推行健康绿色的照明模式。但随着科技进步，LED作为一种新型的节能高效光源，开始大量的被选用在室内外照明上。与白炽灯相比，LED灯具的节能效果能达到白炽灯的90%，与普通节能灯相比，LED灯具的节能效果能达到普通节能灯的40%，并且LED灯具不含有汞、铅等重金属对环境污染小。但现有的LED照明系统由各个分别独立的部分组成，各部分之间联系不强，各自分散。这样的分散性导致需要每个LED单体都需要独立电源，照明系统受困于体积成本等原因，照明系统不仅效率低、电网干扰大并且稳定性相对较低而且成本高。

现有的室内供电采用220V交流电源供电，传统灯具设计也是以220V交流供电作为设计基础。室内220V交流供电系统，由于电压高、电流大等问题，当线路老化或者电器故障时，线路容易出现短路故障，短路电弧（俗称“打火花”）常常是引起火灾的元凶。220V交流电源由于电压过大，当人们因为意外接触到时，常常会导致因触电发生的意外伤亡。传统的交流电源，在使用后备电源时，不得不把电池的直流电源通过逆变器转换为交流，转换会造成不小的损失，同时系统复杂度高，成本、可靠性、寿命等指标都无法让人满意。

因此，设计一套节约能源、成本低廉、安全性高、电能转换率高的低压照明系统是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种直接由恒定的低压直流驱动，无需在灯具上加装电压转换装置，成本低、安全性高、节约能源、电能转换率高的照明系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种低压直流照明系统，包括配电箱、空气开关、照明模块，所述配电箱中设有交流电源输入模块，配电箱内还设有交/直流电源转换模块；所述交/直流电源转换模块将交流电源输入模块输入的高压交流电转换为低压直流电后经配电箱输出端输出；所述照明模块与所述配电箱输出端串联连接。

进一步的，所述照明模块包括一条照明支路，所述照明支路中包含有灯具控制开关和灯具，所述灯具控制开关和灯具之间串联连接，所述灯具控制开关调节控制所述灯具的通/断电和亮度值。

进一步的，所述照明模块包括至少两条照明支路，所述至少两条照明支路之间并联连接；每条照明支路中均包含有灯具控制开关和灯具，所述灯具控制开关和灯具之间串联连接，所述灯具控制开关调节控制所述灯具的通/断电和亮度值。

进一步的，所述交/直流电源转换模块包括一条电源转换支路，所述电源转换支路中包括AC-DC电源转换器，所述AC-DC电源转换器通过空气开关与所述交流电源输入模块串联连接，所述空气开关控制所述AC-DC电源转换器的通/断电。

进一步的，所述交/直流电源转换模块包括至少两条电源转换支路，每条所述电源转换支路中均包括AC-DC电源转换器，所述至少两条电源转换支路之间并联连接，所述交/直流电源转换模块通过空气开关与所述交流电源输入模块串联连接，所述空气开关控制所述交/直流电源转换模块的通/断电。

进一步的，所述AC-DC电源转换器输出电压幅值为36V的直流电。

优选的，所述灯具为LED灯、低压水晶灯或低压钠灯中的一种或多种组合。

进一步的，所述灯具中包括照明芯片和稳流装置，不具有交/直流转换装置。

本发明的有益效果为：

（1）传统的低压照明系统是在灯具中设置芯片完成高压转低压、交流转直流的过程，这导致各个灯具之间各自分散、联系不强；本发明的照明系统则将各个灯具作为整体考虑，加强各个灯具之间的联系使之变为一个整体，灯具中无需设置电压/电流转换芯片，灯具工作所需电能由AC-DC电源转换器统一提供低压直流电至各个灯具，减少了元器件使用，减少局部电网供电干扰，在减少资源浪费的同时，系统整体的稳定性和使用寿命都得到了很大的提高；

（2）本发明的照明系统中各个部分功能的明确化使得各部分的职能变得简单，系统整体体积缩小；灯具的分布能够根据需要进行排列、组合，可以系统和系统多级并联，也可以多级串联，形成各种各样的效果；

（3）传统的交流电源在使用后备电源时，不得不把电池的直流电源通过逆变器转换为交流电，在转换过程中造成不小损失的同时系统复杂度增加了，系统的成本、可靠性、寿命等指标都无法让人满意；而本发明中的直流供电系统，可以很方便的把后备电池接入照明系统中；使用本发明中的照明系统，即使遇到任何突发情况都能够使后备电源快速、简单、安全、迅速的投入使用。

附图说明

图1为本发明照明系统工作原理框图；

图2为本发明照明系统实施例一提供的工作原理电路图；

图3是本发明照明系统实施例二提供的工作原理电路图。

图中附图标记为：

1、交流电源输入模块；2、空气开关；3、AC-DC电源转换器；4、灯具控制开关；5、灯具；6、配电箱；7、照明模块。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

如图1所示，是本发明提供的低压直流照明系统的工作原理。本发明中的低压直流照明系统，包括配电箱6、空气开关2、照明模块7，所述配电箱6中设有交流电源输入模块1，配电箱内还设有交/直流电源转换模块；所述交/直流电源转换模块将交流电源输入模块1输入的高压交流电转换为低压直流电后经配电箱输出端输出；所述照明模块与所述配电箱输出端串联连接。所述照明模块7包括至少两条照明支路，所述至少两条照明支路之间并联连接；每条照明支路中均包含有灯具控制开关4和灯具5，所述灯具控制开关4和灯具5之间串联连接，所述灯具控制开关4调节控制所述灯具的通/断电和亮度值；所述灯具中包括照明芯片和稳流装置，不具有交/直流转换装置。所述灯具5为LED灯、低压水晶灯或低压钠灯中的一种或多种组合。所述交/直流电源转换模块包括一条电源转换支路，所述电源转换支路中包括AC-DC电源转换器3，所述AC-DC电源转换器3通过空气开关2与所述交流电源输入模块1串联连接，所述空气开关2控制所述AC-DC电源转换器3的通/断电。

如图2所示，本实施例中的AC-DC电源转换器3输出的电压幅值为36V，灯具5选用的是LED灯，LED灯的数量为4个，每个LED灯分别与一个灯具控制开关4串联构成一个照明支路，本实施例中共有4个照明支路，4个照明支路之间相互并联连接，并联连接后串联至AC-DC电源转换器3。空气开关2的开启与闭合控制AC-DC电源转换器3是否将220V的交流电转换为36V的低压直流电；灯具控制开关4在控制灯具的通电、断电的同时，还能够对LED灯的亮度进行在高精度调节，可根据使用的需要调整灯光的强度。

传统的LED灯普遍都带有可将交流高压电转变为低压直流电的电压电流芯片，但本发明中LED灯无需添加电压电流芯片，仅仅只需要具有照明芯片和稳流装置，其工作电流直接由AC-DC电源转换装置提供低压直流电并传输给各个LED灯。

传统的交流电源，在使用后备电源时不得不把后备电池的直流电源通过逆变器转换为交流电。在转换过程中会造成电能的损失，且系统复杂度高，经济成本、可靠性、寿命等指标都无法让人满意。而本发明的这套低压直流供电系统，在各种突发状况下都能够方便的将后备电池迅速投入使用。

实施例二：

如图3所示，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中的低压直流供电系统为了提供更高的工作效率，在交/直流电源转换模块中设置了两条电源转换支路，每条电源转换支路中都包括一个AC-DC电源转换器3，两条电源转换支路之间并联连接通过空气开关2串联至交流电源输入模块1。本实施例中的低压直流供电系统设有2个灯具5，灯具5选用低压钠灯，每个低压钠灯分别通过一个灯具控制开关4与配电箱输出端连接，AC-DC电源转换器3的输出电压幅值为36V。控制开关2的开启与闭合控制AC-DC电源转换器3是否将220V的交流电转换为36V的低压直流电；灯具控制开关4在控制灯具的通电、断电的同时，还能够对LED灯的亮度进行在高精度调节，可根据使用的需要调整灯光的强度。

传统的低压照明系统是在灯具中设置芯片完成高压转低压、交流转直流的过程，这导致各个灯具之间各自分散、联系不强；本发明的照明系统则将各个灯具作为整体考虑，加强各个灯具之间的联系使之变为一个整体，灯具中无需设置电压、电流转换芯片，灯具工作所需电能由AC-DC电源转换器统一提供低压直流电至各个灯具，减少了元器件使用，减少局部电网供电干扰，在减少资源浪费的同时，系统整体的稳定性和使用寿命都得到了很大的提高。本发明的照明系统中各个部分功能的明确化使得各部分的职能变得简单，系统整体体积缩小；灯具的分布能够根据需要进行排列、组合，可以系统和系统多级并联，也可以多级串联，形成各种各样的效果。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种低压直流照明系统，包括配电箱、空气开关、照明模块，所述配电箱中设有交流电源输入模块，其特征在于：配电箱内还设有交/直流电源转换模块；所述交/直流电源转换模块将交流电源输入模块输入的高压交流电转换为低压直流电后经配电箱输出端输出；所述照明模块与所述配电箱输出端串联连接。

2.根据权利要求1所述的一种低压直流照明系统，其特征在于：所述照明模块包括一条照明支路，所述照明支路中包含有灯具控制开关和灯具，所述灯具控制开关和灯具之间串联连接，所述灯具控制开关调节控制所述灯具的通/断电和亮度值。

3.根据权利要求1所述的一种低压直流照明系统，其特征在于：所述照明模块包括至少两条照明支路，所述至少两条照明支路之间并联连接；每条照明支路中均包含有灯具控制开关和灯具，所述灯具控制开关和灯具之间串联连接，所述灯具控制开关调节控制所述灯具的通/断电和亮度值。

4.根据权利要求1所述的一种低压直流照明系统，其特征在于：所述交/直流电源转换模块包括一条电源转换支路，所述电源转换支路中包括AC-DC电源转换器，所述AC-DC电源转换器通过空气开关与所述交流电源输入模块串联连接，所述空气开关控制所述AC-DC电源转换器的通/断电。

5.根据权利要求1所述的一种低压直流照明系统，其特征在于：所述交/直流电源转换模块包括至少两条电源转换支路，每条电源转换支路中均包括AC-DC电源转换器，所述至少两条电源转换支路之间并联连接，所述交/直流电源转换模块通过空气开关与所述交流电源输入模块串联连接，所述空气开关控制所述交/直流电源转换模块的通/断电。

6.根据权利要求4或5任一项所述的一种低压直流照明系统，其特征在于：所述AC-DC电源转换器输出电压幅值为36V的直流电。

7.根据权利要求2或3任一项所述的一种低压直流照明系统，其特征在于：所述灯具为LED灯、低压水晶灯或低压钠灯中的一种或多种组合。

8.根据权利要求7所述的一种低压直流照明系统，其特征在于：所述灯具中包括照明芯片和稳流装置，不具有交/直流转换装置。