CN1829403A - 环保型智能路灯降电流节能控制设备及方法 - Google Patents
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Abstract
一种涉及环保型智能路灯降电流节能控制设备及方法，尤指一种以降电流智能控制、绿色环保照明的节能型智能照明控制设备的环保型智能路灯降电流节能控制设备及控制技术。该设备由路灯单灯控制器电路及路灯电路两大部分组成，包括：单灯控制器电路模块由LCU控制电路模块和多抽头降功率镇流器模块等组成，该LCU控制电路的输出通过220V交流电源的多档位控制设备的一端分别与多抽头降功率镇流器、交流补偿电容模块和路灯电路模块的一端相连接。本发明的优点是：能实现单灯单独定时或联网控制、路灯软启动控制、路灯相对恒功率控制等；保证对电力电网不产生谐波污染，路灯使用寿命可延长，是一种绿色环保的照明节能智能控制新技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种路灯智能照明控制节能设备及方法，尤指一种以降电流智能控制、绿色环保照明的节能型智能照明控制设备的环保型智能路灯降电流节能控制设备及控制技术。
背景技术
目前，传统的采用路灯镇流器降电流技术进行路灯照明节能设备，其通过改变镇流器电感量降电流的方式，大都采用一档位的增加一串联降功率镇流器或在原镇流器上通过改变线圈匝数，增加一个抽头的来进行。而在实际应用时，由于电网整体负载在后半夜较轻，造成照明供电电压升高较大，其直接后果就是一方面对光源使用寿命产生不利影响，另一方面，使照明输出功率增加，降低照明节能效果。同时，光源在启动时，存在有大电流冲击，对光源寿命有不利影响。
发明内容
为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种用路灯软启动控制，降低路灯启动时存在的大电流冲击，延长光源使用寿命的装置；使用多档位降功率镇流器及恒功率控制技术，根据外部电压变化和预定的降功率要求，自动调整控制降功率档位，保持相对恒功率输出，既可保证达到预定的照明输出效果，又可减少、保型智能路灯降电流节能控制设备及方法。
本发明要解决的技术问题是：要解决单灯单独定时或联网控制，如何实现既可在老路段保持对原有路灯设备不改变、不更新的前提下，进行多档位降电流降功率节能、实现路灯软启动控制、实现路灯恒功率控制问题；要解决避免外部电压变化对光源使用寿命及节能效果的不利影响，同时，也可在新建路段直接使用；要解决保证对电力电网不产生谐波污染、对环境不产生电磁污染，对路灯使用寿命不仅不损害，而且还有延长作用等有关问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该设备由路灯单灯控制器电路及路灯电路两大部分组成，包括：
单灯控制器电路模块由LCU控制电路模块和多抽头降功率镇流器模块等组成，该LCU控制电路的输出通过220V交流电源的多档位控制设备的一端分别与多抽头降功率镇流器、交流补偿电容模块和路灯电路模块的一端相连接，交流补偿电容模块的另一端和路灯电路上高压钠灯的一端相连接，多抽头降功率镇流器以串联的方式连接在路灯电路的相线上，其中：
LCU控制电路由单片处理器、电流传感器、电力载波模块模块、电压传感器、电源变压器及整流电路、直流+12V稳压电路和直流3.3V稳压电路模块等组成；其中单片处理器模块的输入输出端分别与电压传感器、直流3.3V稳压电路、电力载波模块模块和电流传感器的一输出输入端相连接，电压传感器的一端与220V交流电源的L端相连接，另一端与220V交流电源的N端相连接；
直流+12V稳压电路一端与电源变压器及整流电路相连接，另两端分别与直流3.3V稳压电路及电力载波模块相连接；
直流3.3V稳压电路的一端与直流+12V稳压电路连接，另一电源端与单片处理器连接；
电力载波模块的一端与电力线L、N端相连，另一端分别与单片处理器及直流+12V稳压电路相连接；电流传感器串接在供电相线上；
路灯电路由路灯镇流器、电子触发器和高压钠灯组成；其中多抽头降功率镇流器以串接的方式与路灯镇流器和电子触发器一起连接在路灯电路的相线上，高压钠灯串接在路灯镇流器和路灯电路供电相的相线上。
所述的环保型智能路灯降电流节能控制设备的路灯单灯控制器为联网控制方式或为独立定时控制方式。
所述的环保型智能路灯降电流节能控制设备的路灯电路中的电子触发器或与路灯多抽头电感镇流器相连接。
所述的环保型智能路灯降电流节能控制设备的多抽头降功率镇流器为普通E型电感或为O型节能电感。
一种环保型智能路灯降电流节能控制设备的工作方法，该方法的路灯单灯节能控制器具有路灯软启动控制技术及相对恒功率控制技术，该控制设备的工作步骤是：
a)、控制路灯多档位降功率节能电感的加入和减出
在路灯启动时，通过控制全部加入多档位降功率节能电感，然后逐步分时逐档减少降功率节能电感的档位，来控制路灯电流的缓慢变化，实现路灯软启动控制，通过控制路灯多档位降功率节能电感的加入和减出，实现软启动控制；
b)、电流电压采集
用电流电压采集技术，根据所采集到的电流电压数据和预定的降功率控制输出幅度，自动调节降功率控制档位，实现相对恒定功率输出；
c)、计算和控制调节
当控制器检测到电压、电流变化时，根据所检测到的电流、电压，计算出输出功率，并控制调节降功率镇流器到合适的档位，光源最后输出功率到最接近的预定功率，实现按需照明。
本发明的有益效果是：能实现单灯单独定时或联网控制，实现既可在老路段保持对原有路灯设备不改变、不更新的前提下，进行多档位降电流降功率节能、实现路灯软启动控制、实现路灯恒功率控制；避免外部电压变化对光源使用寿命及节能效果的不利影响，同时，也可在新建路段直接使用；保证对电力电网不产生谐波污染、对环境不产生电磁污染，对路灯使用寿命不仅不损害，而且还有延长作用；本技术对电网无谐波污染，对环境无电磁干扰，对光源使用寿命有延长作用，是一种绿色环保的照明节能智能控制新技术。
附图说明
下面结合附图说明和实施例对本发明进一步说明。
附图1为本发明总体结构方框示意图；
附图2为本发明实施例之一的结构方框示意图；
附图标号说明：
1-LCU控制电路；
2-多抽头降功率镇流器；
3-路灯镇流器；
4-电子触发器；
5-交流补偿电容；
6-高压钠灯；
8-路灯多抽头电感镇流器；
10-单灯控制器电路；
11-电流传感器；
12-电力载波模块；
13-电压传感器；
14-电源变压器及整流电路；
15-直流+12V稳压电路；
16-直流3.3V稳压电路；
17-单片处理器；
20-路灯电路；
具体实施方式：
请参阅附图1、2所示，本发明的设备由路灯单灯控制器电路(10)及路灯电路(20)两大部分等组成，其包括：
单灯控制器电路(10)模块由LCU控制电路(1)模块和多抽头降功率镇流器(2)模块等组成，该LCU控制电路(1)的输出通过220V交流电源的多档位控制设备的一端分别与多抽头降功率镇流器(2)、交流补偿电容(5)模块和路灯电路(20)模块的一端相连接，交流补偿电容(5)模块的另一端和路灯电路(20)上高压钠灯(6)的一端相连接，多抽头降功率镇流器(2)以串联的方式连接在路灯电路(20)的相线上，其中：
LCU控制电路(1)由单片处理器(17)、电流传感器(11)、电力载波模块(12)模块、电压传感器(13)、电源变压器及整流电路(14)、直流+12V稳压电路(15)和直流3.3V稳压电路(16)模块等组成；其中单片处理器(17)模块的输入输出端分别与电压传感器(13)、直流3.3V稳压电路(16)、电力载波模块(12)模块和电流传感器(11)的一输出输入端相连接，电压传感器(13)的一端与220V交流电源的L端相连接，另一端与220V交流电源的N端相连接；
直流+12V稳压电路(15)一端与电源变压器及整流电路(14)相连接，另两端分别与直流3.3V稳压电路(16)及电力载波模块(12)相连接；
直流3.3V稳压电路(16)的一端与直流+12V稳压电路(15)连接，另一电源端与单片处理器(17)连接；
电力载波模块(12)的一端与电力线L、N端相连，另一端分别与单片处理器(17)及直流+12V稳压电路(15)相连接；电流传感器(11)串接在供电相线上；
路灯电路(20)由路灯镇流器(3)、电子触发器(4)和高压钠灯(6)组成；其中多抽头降功率镇流器(2)以串接的方式与路灯镇流器(3)和电子触发器(4)一起连接在路灯电路(20)的相线上，高压钠灯(6)串接在路灯镇流器(3)和路灯电路(20)供电相的相线上。
所述的环保型智能路灯降电流节能控制设备的路灯单灯控制器(10)为联网控制方式或为独立定时控制方式。
所述的环保型智能路灯降电流节能控制设备的路灯电路(20)中的电子触发器(4)或与路灯多抽头电感镇流器(3)相连接。
所述的环保型智能路灯降电流节能控制设备的多抽头降功率镇流器(2)为普通E型电感或为O型节能电感。
一种环保型智能路灯降电流节能控制设备的工作方法，该方法的路灯单灯节能控制器具有路灯软启动控制技术及相对恒功率控制技术，该控制设备的工作步骤是：
a)、控制路灯多档位降功率节能电感的加入和减出
在路灯启动时，通过控制全部加入多档位降功率节能电感，然后逐步分时逐档减少降功率节能电感的档位，来控制路灯电流的缓慢变化，实现路灯软启动控制，通过控制路灯多档位降功率节能电感的加入和减出，实现软启动控制；
b)、电流电压采集
用电流电压采集技术，根据所采集到的电流电压数据和预定的降功率控制输出幅度，自动调节降功率控制档位，实现相对恒定功率输出；
c)、计算和控制调节
当控制器检测到电压、电流变化时，根据所检测到的电流、电压，计算出输出功率，并控制调节降功率镇流器到合适的档位，光源最后输出功率到最接近的预定功率，实现按需照明。
请参阅附图2所示，本发明具体实施例之一的路灯电路如下：
路灯电路(20)由路灯多抽头电感镇流器(8)和高压钠灯(6)组成；其中路灯多抽头电感镇流器(8)以串接的方式与电子触发器(4)一起连接在路灯电路(20)的相线上，高压钠灯(6)串接在路灯多抽头电感镇流器(8)和路灯电路(20)供电相的相线上。
本发明是一种环保型智能路灯降电流节能控制新技术，该技术所组成的设备包括路灯单灯控制器电路(10)、多抽头降功率镇流器(2)、路灯镇流器(3)、电子触发器(4)、交流补偿电容(5)及高压钠灯(6)等组成，其中：
单灯节能控制器在路灯启动时采用路灯软启动控制技术，避免路灯启动时大电流对路灯光源的冲击；单灯节能控制器在路灯工作时采用路灯恒功率控制技术，能自动根据路灯电流电压变化和预定设置的降功率幅度，自动调节降功率档位，避免外部电压升高对路灯光源使用寿命和节能效果的影响；单灯节能控制器能对城市中任意一个安装有本设备的路灯照明光源进行开启、关闭、多档位分时降功率运行控制；单灯节能控制器能自动采集路灯工作状态、及路灯照明设备工作电流、电压等参数；从而实现根据需要控制降低路灯照明电流，控制降低路灯照明功率，避免照明浪费，达到按需照明，实现路灯照明节能的目的。
所述的环保型智能路灯降电流节能控制新技术，其路灯单灯节能控制器具有路灯软启动控制技术，即在路灯启动之初，通过控制路灯多档位降功率节能电感的加入和减出，控制路灯电流的缓慢变化，减少和避免路灯启动时大电流对路灯照明供电系统及路灯光源的冲击，延长光源使用寿命。
所述的路灯单灯节能控制器具有具有电流电压采集技术，并可根据所采集到的电流电压数据和预定的降功率控制输出幅度，自动调节降功率控制档位，实现恒定功率输出，避免路灯电压升高对路灯光源使用寿命及节能效果的影响。
所述的路灯单灯节能控制器可以按联网控制方式或独立定时控制方式工作。
所述的多抽头降功率镇流器(2)以串联的方式连接在路灯的相线上，它的加入不需要改变路灯原有的设备连接方式和结构。该降功率电感可以是普通E型电感，也可以是新型的O型节能电感。同时，对于新建设的路段，可以将多抽头降功率镇流器(2)和路灯镇流器(3)合二为一，组成多档位转换型路灯照明镇流器。
所述的路灯镇流器(3)、电子触发器(4)、交流补偿电容(5)及高压钠灯(6)是现有的路灯照明设备的基本组成部件。本发明与路灯照明光源类型无关，只要是照明光源设备是使用电感进行镇流的均可以使用本发明。
本技术对电网无谐波污染，对环境无电磁干扰，对光源使用寿命有延长作用，是一种绿色环保的照明节能智能控制新技术。
Claims (5)
1、一种环保型智能路灯降电流节能控制设备，该设备有路灯单灯控制器电路(10)及路灯电路(20)两大部分，其特征在于包括：
单灯控制器电路(10)模块由LCU控制电路(1)模块和多抽头降功率镇流器(2)模块组成，该LCU控制电路(1)的输出通过220V交流电源的多档位控制设备的一端分别与多抽头降功率镇流器(2)、交流补偿电容(5)模块和路灯电路(20)模块的一端相连接，交流补偿电容(5)模块的另一端和路灯电路(20)上高压钠灯(6)的一端相连接，多抽头降功率镇流器(2)以串联的方式连接在路灯电路(20)的相线上，其中：
LCU控制电路(1)由单片处理器(17)、电流传感器(11)、电力载波模块(12)模块、电压传感器(13)、电源变压器及整流电路(14)、直流+12V稳压电路(15)和直流3.3V稳压电路(16)模块组成；其中单片处理器(17)模块的输入输出端分别与电压传感器(13)、直流3.3V稳压电路(16)、电力载波模块(12)模块和电流传感器(11)的一输出输入端相连接，电压传感器(13)的一端与220V交流电源的L端相连接，另一端与220V交流电源的N端相连接；
直流+12V稳压电路(15)一端与电源变压器及整流电路(14)相连接，另两端分别与直流3.3V稳压电路(16)及电力载波模块(12)相连接；
直流3.3V稳压电路(16)的一端与直流+12V稳压电路(15)连接，另一电源端与单片处理器(17)连接；
电力载波模块(12)的一端与电力线L、N端相连，另一端分别与单片处理器(17)及直流+12V稳压电路(15)相连接；电流传感器(11)串接在供电相线上；
路灯电路(20)由路灯镇流器(3)、电子触发器(4)和高压钠灯(6)组成；其中多抽头降功率镇流器(2)以串接的方式与路灯镇流器(3)和电子触发器(4)一起连接在路灯电路(20)的相线上，高压钠灯(6)串接在路灯镇流器(3)和路灯电路(20)供电相的相线上。
2、根据权利要求1所述的环保型智能路灯降电流节能控制设备，其特征在于：所述的路灯单灯控制器(10)为联网控制方式或为独立定时控制方式。
3、根据权利要求1所述的环保型智能路灯降电流节能控制设备，其特征在于：所述的路灯电路(20)中的电子触发器(4)或与路灯多抽头电感镇流器(3)相连接。
4、根据权利要求1所述的环保型智能路灯降电流节能控制设备，其特征在于：所述的多抽头降功率镇流器(2)为普通E型电感或为O型节能电感。
5、一种环保型智能路灯降电流节能控制设备的工作方法，其特征在于：所述的路灯单灯节能控制器具有路灯软启动控制技术及相对恒功率控制技术，该控制设备的工作步骤是：
a)、控制路灯多档位降功率节能电感的加入和减出
在路灯启动时，通过控制全部加入多档位降功率节能电感，然后逐步分时逐档减少降功率节能电感的档位，来控制路灯电流的缓慢变化，实现路灯软启动控制，通过控制路灯多档位降功率节能电感的加入和减出，实现软启动控制；
b)、电流电压采集
用电流电压采集技术，根据所采集到的电流电压数据和预定的降功率控制输出幅度，自动调节降功率控制档位，实现相对恒定功率输出；
c)、计算和控制调节
当控制器检测到电压、电流变化时，根据所检测到的电流、电压，计算出输出功率，并控制调节降功率镇流器到合适的档位，光源最后输出功率到最接近的预定功率，实现按需照明。
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| CNA2006100254588A CN1829403A (zh) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | 环保型智能路灯降电流节能控制设备及方法 |
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2006
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