CN206294399U - 一种节能高保障led长余辉器件发光系统 - Google Patents
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Abstract
一种节能高保障LED长余辉器件发光系统,包括直供电源(1)、储能电源(2)、开关电源控制器(3)、驱动控制电路(4)、控制模块(5)、LED长余辉发光器件(6)、充放电控制电路(7),按需要通过线路相连;既有常规LED的发光功能又有长余辉材料的发光功能。通过对LED长余辉发光器件(6)间歇供电方式,来达到节能目的;通过对储能电源(2)的容量分级检测并采用相应的周期及占空比或功率对LED长余辉发光器件(6)供电,最大限度地提高了发光系统的发光延时与长余辉材料的余辉亮度从而提高了发光保障性,特别在军事应用方面有独特的优势。
Description
技术领域:
本实用新型涉及一种特种照明技术领域,具体是指一种节能高保障LED长余辉器件发光系统及其调控方法。
技术背景:
随着中国经济增长和社会发展的需求,国家越来越重视并不断加强对公共和国防事业的投入与建设,包括高铁、飞机、水面舰船、潜艇等装备越来越多,与之配套的隧道涵洞、高铁站、机场、军事基地以及应急避难场所、地下人防工程等公共设施的数量愈来愈多,体量也越来越大。在这些装备内或场所中,出于安全保障方面的考虑,其间的照明除了要有常规手段之外,还要满足不间断照明的硬性需求以及应急照明或诱导的刚性需求,并且能提供不同发光亮度的照明模式。又因为照明系统的连续照明时段长,考虑到照明成本及节能减排压力,所以尽量采用节能照明技术。
现今基本采用发光系统双路供电模式,其中一路是直供电源、一路是储能电源。直供电源给发光系统供电并给储能电源充电;储能电源作后备电源,当直供电源发生故障时,储能电源给系统供电来维持照明。但在实际使用过程中还是存在以下诸多缺点:
1)由于储能电源的老化或者损坏,或者有时储能电源电量没有充足,往往不能保证应急照明系统正常工作。
2)上述装备或场所局部发生损坏,例如火灾、水灾、战争破坏等易导致照明系统瘫痪。
3)由于照明器具彻夜点亮,日积月累,不仅耗费了巨额的能源,而且由于长时间运行导致的工作温度偏高,使得照明器具的实际使用寿命大大少于预期寿命。
现有的这种通过增加供电系统的套数或增设多路发光系统的应急照明器具的方法,仅仅靠数量罗列,保障度提高有限,且会大大增加安装和后期维护成本,且不节能。因而,目前的这种技术手段并不能从根本上满足现实需要。
此外,有人提出将长余辉发光材料直接应用到公共应急领域,利用长余辉材料的蓄光发光功能提供一种诱导作用的二次保障,但是,就现有长余辉材料而言,其激发通常需要较高的照度条件(1000LX激发30分钟)。而在公共设备内和场所中的照度条件一般并不是很好,照度值一般不超过100LX,更别说在特殊场合(如隧道,地下人防工程)中只有10多LX,无法有效激发长余辉材料,从而不能充分发挥其余辉特性,故而投入实用受到极大的限制。
有些设备内和场所中出于硬性要求,无奈之下甚至只能使用带有放射源的长明灯(例如氘气灯)。由于该装置具有一定的放射性,虽然能够提高保障度,却是以污染环境和牺牲人类健康为代价的。
特别是随着地球环境破坏带来的自然灾害越来越频繁,人类社会的暴力恐怖活动越来越密集,国家面临战争的风险越来越高,综合成本更低、更节能环保、有多种发光模式并能同时兼顾不间断照明和应急照明及诱导的高保障性发光系统的需求也越来越迫切。
尤其是现代战争中,红外探测仪器几乎成了战场上的标配,比如战斗机的光电吊舱(集成了红外热成像),坦克的红外夜视仪及红外导弹的引导头等。传统军事照明器具单纯依靠通电发光,但在敌方红外热成像仪前还是暴露无遗,只能沦为敌人的标靶。因而发展具有己方可视敌方不可探测的发光技术,已经成为一个军事上的热门课题。
实用新型内容
技术设想:针对上述问题,传统解决方案无一例外是从电力学的角度(如何保障供电为立足点)来采取一系列措施,即储能电源的正常运行是保障系统不间断发光的核心所在。而储能电源本身的故障率就比较高,且容易受到损害,比如水灾、火灾或战争破坏等导致的器件损毁或线路中断,都能使整套系统失效。而我们从发光学的角度(发光器件本身的材料特性为立足点),结合了LED及长余辉材料的发光特性,通过把长余辉发光粉与透明树脂混合固化并与LED结合为一体,使这种发光器件既具有常规LED的发光特性,又具有长余辉发光材料高度激发后高亮度余辉发光的功能;再从电子学的角度,经过数据检测与程序匹配,给LED长余辉发光系统按一定周期间歇性供电,在储能电源储电不足情况下,最大限度地提高了发光系统的发光延时与长余辉材料的余辉亮度,并且在完全断电的情况下,也能依靠长余辉材料提供弱光照明,不仅节能而且能多模式发光,保障更充分。
我们这种发光系统安装和维护成本低,而且具有节能减耗的优点。即使在储能电源受到部分损坏的情况下都能维持发光,对电路器件的依赖性相较传统方案要低得多。由于本系统在受到局部损坏甚至解体的情况下都能保证LED长余辉器件发光,因而具有极高的发光保障性能,与传统产品相比具有颠覆性的意义。
本系统的长余辉发光材料,属于冷光源范畴,能躲避红外探测,与传统军用冷光源相比,不含放射性元素,属于绿色环保光源。
本实用新型创造要解决的技术问题是,提供一种由控制模块根据预先设定的参数或者程序来控制开关电源及驱动电路、对LED长余辉发光器件进行控制的节能高保障LED长余辉器件发光系统及其调控方法。
本实用新型创造提出了一种以直供电源1,储能电源2,开关电源控制器3,驱动控制电路4,控制模块5,LED长余辉发光器件6,充放电控制电路7为主要部件组成的发光系统(示意图2)。
直供电源1:包括市电,内燃机发电,太阳能光伏供电,风电发电等或其组合,起到对整个系统供电或对储能电源充电的作用。
储能电源2:包括蓄电池,锂电池,超级电容等具有储存电能功能的器件,起到在直供电源停电或者无外接直供电源的情况下对整个系统供电的作用。
开关电源控制器3:起到根据控制模块5的指令或者预先设置周期及占空比,来控制电源对LED长余辉发光器件所在电路的导通或断开的作用。
驱动控制电路4:起到根据控制模块5的指令或者预先设置的参数,来控制LED长余辉发光器件的输入功率的作用。优选方案为PWM恒流调光模式来控制LED的功率输入,其它功率调节手段和方法均在本实用新型的范畴内。
控制模块5:为单片机或有逻辑处理功能的控制模块,可以预先设定不少于一组的参数或者程序,也可以连接感应设备或者实时接收设备,来采集外部参数或者接收外部指令,然后通过逻辑处理对开关电源控制器3和驱动控制电路4发出指令。
根据实际工作环境需要,该控制模块可以人工控制或与定时开关相结合,从而可以手动或者定时启动、关停该系统;还可以与感应装置相结合(例如红外检测、照度检测、雷达检测等)来启动或关停该系统;甚至控制模块5可以有接收和发送端口,从而实现对系统进行有线或者无线远程智能控制。因此可以按需切换发光模式来进一步达到节能目的。
LED长余辉发光器件6:LED长余辉发光器件6由长余辉发光材料(主要以碱土铝酸盐和硅酸盐为代表)与透明树脂混合固化并与LED结合为一体而成。这种发光器件既具有常规LED的发光特性,又具有长余辉发光材料高度激发后高亮度余辉发光的功能。LED长余辉发光器件6可以为一件或一组或多组LED长余辉发光器件。当有电力供应时LED发光并同时激发长余辉材料发光,当电力中断时长余辉材料余辉发光。
充放电控制电路7:起到控制直供电源1与储能电源2充放电等常规功能。还可以带有对储能电源2容量的分级检测功能。为了描述的方便本专利涉及到的对储能电源2容量的检测仅仅列举电压检测,但是其它检测手段和方法均在本实用新型的范畴内。
本实用新型的技术方案是:一种节能高保障LED长余辉发光系统及其控制方法,所述的节能高保障LED长余辉发光系统,包括直供电源1、储能电源2、开关电源控制器3、LED长余辉发光器件6、充放电控制电路7。通过线路,直供电源1与充放电控制电路7相连;储能电源2与充放电控制电路7相连;充放电控制电路7还与开关电源控制器3相连;开关电源控制器3还连接着LED长余辉发光器件6;进一步,还有控制模块5分别与充放电控制电路7、开关电源控制器3相连;进一步,还有驱动控制电路4连接在开关电源控制器3与LED长余辉发光器件6之间,驱动控制电路4还与控制模块5相连。
所述的LED长余辉发光系统的控制方法能适用于以下四种发光模式:常亮发光模式,节能发光模式,应急发光模式和无电发光模式。其中节能发光模式是开关电源控制器3以恒定周期及占空比或驱动控制电路4以恒定的功率对LED供电;应急发光模式是开关电源控制器3的占空比或者驱动控制电路4的功率随着储能电源容量的减少而逐级减小对LED供电。
本实用新型LED长余辉发光系统所涉及到的电压描叙分别为:直供电源电压Va为直供电源正常工作时的输出电压;充电饱和电压Vb为储能电源正常状态充电饱和时的放电电压;过放电保护阈值电压Vd为储能电源的过放电保护阈值电压;电池容量分级电压Vc为预先设定的常亮发光模式或者节能发光模式切换到应急发光模式时所对应的电压(此时Vc为一个数值),或者不同应急发光模式逐级切换时所对应的电压(此时Vc为一组数值),电池容量分级电压Vc设定在充电饱和电压Vb和过放电保护阈值电压Vd之间,电池容量分级电压Vc可以为一个或者一组数值,每个数值对应不同的周期及占空比或LED的输入功率,通过控制模块5处理匹配。
所述的节能高保障LED长余辉器件发光系统的调控方法,其特征在于,当充放电控制电路7检测到直供电源电压大于等于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到直供电源1供电。直供电源1通过充放电控制电路7给储能电源2充电。控制模块5对开关电源控制器3发出指令,开关电源控制器对LED长余辉发光器件6连续供电;或者控制模块5对开关电源控制器3发出指令,开关电源控制器3以(节能发光模式)周期T及占空比Ton/(Ton+Toff)对LED长余辉发光器件6间歇性供电。LED长余辉发光器件的发光模式为常亮发光模式或节能发光模式。常亮发光模式可以根据实际情况通过控制模块5切换到节能发光模式。通电后LED发光,同时长余辉材料受激发光。此时发光器件具有非常高的发光亮度。
当充放电控制电路7检测到直供电源电压小于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到储能电源2放电。当通过充放电控制电路(7)检测到储能电源(2)的电压大于等于电池容量分级电压Vc时,开关电源控制器3控制储能电源2,给LED长余辉发光器件6连续供电,LED长余辉发光器件的发光模式为常亮发光模式;或者控制模块5对开关电源控制器3发出指令,开关电源控制器3控制储能电源2,以周期T及占空比Ton/(Ton+Toff)对LED长余辉发光器件6间歇性供电,并输出相应的功率控制信号给驱动控制电路4,控制LED长余辉发光器件6以较大的功率P(为定值)发光。LED长余辉发光器件的发光模式为节能发光模式。常亮发光模式可以根据实际情况通过控制模块5切换到节能发光模式。
控制模块5预设有一组或者多组周期及占空比和功率的参数或程序,通过充放电控制电路7检测到储能电源2的电压大于等于过放电保护阈值电压Vd但小于电池容量分级电压Vc的时候,控制模块5对开关电源控制器3发出指令,开关电源控制器3控制储能电源2,以(应急发光模式)周期T'及占空比T'on/(T'on+T'off)对LED长余辉发光器件6间歇性供电,其特征是占空比T'on/(T'on+T'off)小于Ton/(Ton+Toff)且T'on/(T'on+T'off)随储能电源2容量的减小而逐级递减,从而延长储能电源的放电时间;或者控制模块5对驱动控制电路4发出指令,驱动控制电路4控制LED长余辉发光器件6以较小的功率P’发光,其特征是输出功率P’<P且P’随储能电源2容量的减小而逐级递减,从而延长储能电源的放电时间。LED长余辉发光器件的发光模式为应急发光模式。
当控制模块5通过充放电控制电路7检测到储能电源2的电压小于过放电保护阈值电压Vd时,开关电源控制器3断开,照明设备仅依靠长余辉材料发光。LED长余辉发光器件的发光模式为无电发光模式。
任何时候当充放电控制电路7检测到直供电源电压大于等于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到直供电源1供电。开关电源控制器3接通直供电源1,恢复到直供电源1供电模式。
以上描述中,Ton表示LED发光器件在一个节能发光模式的工作周期内的通电时间,Toff表示LED发光器件在一个节能发光模式(简称节电模式)的工作周期内停止通电的时间(Toff实际上是LED没有发光,完全依赖长余辉发光层自身的余辉维持一定照度,占空比越小则节能效果越好发光延时更长),Ton+Toff为一个节能发光模式的周期T。P表示一个节电模式周期内的输出功率。Ton,Toff和P在节电模式周期内均为定值。
T’on表示LED发光器件在一个应急发光模式的工作周期内的通电时间,T’off表示LED发光器件在一个应急发光模式的工作周期内停止通电的时间,T’on+T’off为一个应急发光模式的工作周期T’。P’表示一个应急发光模式周期内的输出功率。T’on/(T’on+T’off)和P’均按照控制模块5中的设定随储能电源2容量的减小而逐级递减。
本技术方案中,LED长余辉器件发光亮度随时间变化的规律如图1所示,整个控制流程如图3所示。
本实用新型在储能电源储电不足情况下,最大限度地提高了发光系统的发光延时与长余辉材料的余辉亮度,并且在完全断电的情况下,也能依靠长余辉材料提供弱光照明,不仅节能而且能多模式发光,更充分地保障不间断照明。
附图说明
图1为本实用新型的LED长余辉器件发光功率、发光亮度随时间变化规律图;
图2为本实用新型的结构示意图;
图3为本实用新型的控制流程图;
图4为本实用新型的实施例之一的结构示意图;
图5为本实用新型的实施例之二的结构示意图;
图6为本实用新型的实施例之三的结构示意图;
图7为本实用新型的实施例之四的结构示意图。
具体实施方式
节能高保障LED长余辉发光系统,包括直供电源1、储能电源2、开关电源控制器3、LED长余辉发光器件6、充放电控制电路7。通过线路,直供电源1与充放电控制电路7相连;储能电源2与充放电控制电路7相连;充放电控制电路7还与开关电源控制器3相连;开关电源控制器3还与LED长余辉发光器件6相连;进一步,还有控制模块5分别与开关电源控制器3和充放电控制电路7相连;进一步,还有驱动控制电路4连接在开关电源控制器3与LED长余辉发光器件6之间,驱动控制电路4还与控制模块5相连。
实施例
一、太阳能LED长余辉器件隧道发光系统
太阳能LED长余辉器件隧道发光系统包括太阳能光伏板1,蓄能电池组2,开关电源控制器3,控制模块5,LED长余辉发光器件6,充放电控制电路7,按照图4所示连接起来。
太阳能光伏板1就近安装在隧道洞口,并与充放电控制电路7相连。白天时,太阳能光伏板1通过充放电控制电路7为蓄能电池组2充电,或对LED长余辉发光器件6供电;晚上时,充放电控制电路7自动切换到蓄能电池组2对LED长余辉发光器件6供电。当阴雨雪天太阳能光伏板1不能有效发电,充放电控制电路7切换到蓄能电池组2对LED长余辉发光器件6供电。
按照以下方式对系统进行控制:
白天时,当充放电控制电路7检测到太阳能光伏板1电压大于等于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到太阳能光伏板1供电。太阳能光伏板1通过充放电控制电路7对蓄能电池组2充电。开关电源控制器3控制太阳能光伏板1,给LED长余辉发光器件6连续供电。
当充放电控制电路7检测到太阳能光伏板1电压小于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到蓄能电池组2放电,并通过充放电控制电路7读取蓄能电池组2的容量与电池容量分级电压Vc作比较.
当充放电控制电路7检测到蓄能电池组2的电压大于等于电池容量分级电压Vc时,控制模块5对开关电源控制器3发出指令,控制蓄能电池组2对LED长余辉发光器件6连续供电。其间充放电控制电路7不断读取蓄能电池组2的容量,直到其小于电池容量分级电压Vc。
或者充放电控制电路7检测到蓄能电池组2的电压大于等于电池容量分级电压Vc时,控制模块5对开关电源控制器3发出指令,控制蓄能电池组2以周期T及占空比Ton/(Ton+Toff)对LED长余辉发光器件6间歇性供电。其间充放电控制电路7不断读取蓄能电池组2的容量,直到其小于电池容量分级电压Vc。(可以根据实际需要由上一种连续供电的控制模式切换到这种以周期T及占空比Ton/(Ton+Toff)间歇性供电的控制模式。)
当充放电控制电路7检测到蓄能电池组2的电压大于等于过放电保护阈值电压Vd但小于电池容量分级电压Vc的时候,控制模块5对开关电源控制器3发出指令,控制蓄能电池组2以周期T’及占空比T'on/(T'on+T'off)对LED长余辉发光器件6间歇性供电。其间充放电控制电路7不断读取蓄能电池组2的容量,直到其小于过放电保护阈值电压Vd。
当充放电控制电路7检测到蓄能电池组2的电压小于过放电保护阈值电压Vd时,控制模式将切换到无电发光模式。
任何时候当充放电控制电路7检测到太阳能光伏板1大于等于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到太阳能光伏板1放电。开关电源控制器3接通太阳能光伏板1,恢复到太阳能光伏板1供电模式。
根据对蓄能电池组2容量的检测而采取相应的供电模式,即使在蓄能电池组2不足的情况下也能依靠蓄能电池组2放电维持一定照度,并大大延长蓄能电池组2的放电时间,从而使这套发光系统无论因冬夏交替、天气变换,在太阳能光伏供电不正常的情况下,都能应付自如,保障性也更强。
二、军舰节能高保障LED长余辉器件照明系统
一种军舰上切实可用的节能高保障LED长余辉器件照明系统。
军舰节能高保障LED长余辉器件照明系统由燃气轮机1,蓄能电池组2,开关电源控制器3,驱动控制电路4,中央电脑5,LED长余辉发光器件6及充放电控制电路7组成,按照图5连接起来。
军舰的燃气轮机1还可以是蒸汽轮机或柴油发电机,甚至是核能发电。为提高保障度,一艘军舰上一般拥有两套直供电源系统,同时也能满足不同的航海需要。除此之外,还备有110V的蓄能电池组2。
以综合全电军舰为例,当充放电控制电路7检测到燃气轮机1电压大于等于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到燃气轮机1放电。燃气轮机1通过充放电控制电路7对蓄能电池组2充电。根据不同状况,我们可以通过中央电脑5自动或人工控制LED长余辉发光器件6的发光亮度,即按照中央电脑5中预先设置的程序,或从中央电脑5上的有线或无线输入端口输入外部指令,通过开关电源控制器3控制燃气轮机1对LED长余辉发光器件6连续供电或以固定的周期T及占空比Ton/(Ton+Toff)间歇性供电,并输出对应的功率控制信号给驱动控制电路4,控制LED长余辉发光器件6以较大的功率P发光,从而达到控制LED长余辉发光器件6发光亮度的目的。
当充放电控制电路7检测到燃气轮机电压小于直供电源电压Va(即军舰的两套直供电源系统都因为故障或损毁同时无法工作)时,充放电控制电路7切换到蓄能电池组2放电。中央电脑5根据充放电控制电路7读取的数值,对开关电源控制器3发出指令,控制蓄能电池组2以周期T’及占空比T'on/(T'on+T'off)对LED长余辉发光器件6间歇性供电,并输出对应的功率控制信号给驱动控制电路4,控制LED长余辉发光器件6以相应功率P’发光。其间充放电控制电路7不断读取蓄能电池组2的容量,直到其小于过放电保护阈值电压Vd,则切换至无电发光模式。
任何时候当充放电控制电路7检测到燃气轮机1电压大于等于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到燃气轮机1放电。开关电源控制器3接通燃气轮机1,恢复到燃气轮机1供电模式。
本系统即使船舱进水,长余辉材料也能通过余辉发光为人员抢修和逃生提供弱光照明。这无疑将大大提高战舰照明系统的保障性能。
三,消防用市电电池互补高保障LED长余辉器件发光系统
目前的消防指示标识主要有LED发光标识和长余辉材料发光标识这两种。
其中LED发光标识主要靠市电激发电致发光器如LED发光,遇到断电情况则无法正常运行。为了提高保障度,人们通常将电池作为市电的备用电源来保障LED发光标志的发光。但电池也可能因为各种原因报废,从而无法使LED发光标识应急发光。而长余辉材料发光标识虽然能在无电的紧急状态下靠余辉发光发挥诱导作用,但单纯依靠环境光并无法有效激发长余辉材料,照明效果相当有限。因此,目前的消防指示标识无论哪一种,都不能完全满足现实需求。
为了解决这一问题,我们实用新型了消防用市电电池互补高保障LED长余辉器件发光系统。它主要由市电1,电池2,开关电源控制器3,LED长余辉发光器件6,充放电控制电路7组成,按照图6连接起来。
其中充放电控制电路7出于节约成本考虑,不带有储能电源2容量的分级检测功能。
当充放电控制电路7检测到市电电压大于等于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到市电1放电。市电1通过充放电控制电路7对电池2充电。开关电源控制器3控制市电1对LED长余辉发光器件6连续供电从而使LED长余辉发光器件6发光。
当充放电控制电路7检测到市电电压小于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到电池2放电。
当充放电控制电路7检测到电池电压大于等于过放电保护阈值电压Vd时,电池2通过开关电源控制器3给LED长余辉发光器件6以周期T及占空比Ton/(Ton+Toff)间歇性供电,从而使LED长余辉发光器件6发光。
当充放电控制电路7检测到电池电压小于过放电保护阈值电压Vd时,进入无电发光模式,LED长余辉发光器件依靠余辉提供弱光照明,对火灾现场的受困人员提供诱导作用。
任何时候当充放电控制电路7检测到市电电压大于等于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到市电1放电。开关电源控制器3接通市电1,恢复到市电1供电模式。
本系统不仅延长了电池的工作时间,而且即使电池2不能有效工作,LED长余辉发光器件6中的长余辉材料也能通过余辉发光,为人们提供最后的诱导手段。这无疑大大增加了逃生几率。
四,军事海岛节能高保障LED长余辉路灯照明系统
军事海岛的照明绝大部分要依靠太阳能发电,或柴油发电机发电。其中太阳能对天气的依赖性过大,不能保障岛内日常的照明需求;且海岛上气候恶劣,狂风暴雨都可能造成太阳能供电系统的损坏。而柴油发电机所需的柴油需要陆上补给。当海况不适宜船只出海,补给船只无法按时补给,就会导致岛上出现无照明的惨状。
军事海岛节能高保障LED长余辉路灯照明系统由柴油发电机1,蓄能电池组2,开关电源控制器3,驱动控制电路4,控制模块5,LED长余辉发光器件6,充放电控制电路7组成,按照图7连接起来。
其中柴油发电机1还可以使是太阳能、风能发电系统或其组合等.
我们是这样控制系统的:
首先在控制模块5中预先设置定时开关模式,控制开关电源控制器3定时断开或闭合,如白天关闭,夜晚闭合;也可以进一步根据夏令时和冬令时设置白天夜晚的不同时限,比如夏令时规定0:00——18:00关灯,18:00——24:00开灯,从而更精确地实现昼夜自动开灯和关灯。
当充放电控制电路7检测到柴油发电机1电压大于等于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到柴油发电机1放电。柴油发电机1通过充放电控制电路7对蓄能电池组2充电。控制模块5对开关电源控制器3发出指令,开关电源控制器3控制柴油发电机1对LED长余辉发光器件6连续供电,并输出相应的功率控制信号给驱动控制电路4,控制LED长余辉发光器件6以较大的功率P发光。
当充放电控制电路7检测到柴油发电机电压小于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到蓄能电池组2放电。我们可以通过控制模块5上的有线或无线输入端口根据岛上的情况下达指令,人工开启蓄能电池组2节电模式或者蓄能电池组2应急发光模式;或者通过充放电控制电路7读取蓄能电池组2的容量并与电池容量分级电压Vc作比较,自动采取适当的控制方法——
即当充放电控制电路7检测到蓄能电池组2的电压大于等于电池容量分级电压Vc时,控制模块5对开关电源控制器3发出指令,控制蓄能电池组2对LED长余辉发光器件6连续供电,并输出相应的功率控制信号给驱动控制电路4,控制LED长余辉发光器件6以较大的功率P发光。其间充放电控制电路7不断读取蓄能电池组2的容量,直到其小于电池容量分级电压Vc。
或者控制模块5通过充放电控制电路7检测到蓄能电池组2的电压大于等于电池容量分级电压Vc时,控制模块5对开关电源控制器3发出指令,控制蓄能电池组2以占周期T及占空比Ton/(Ton+Toff)对LED长余辉发光器件6间歇性供电,并输出相应的功率控制信号给驱动控制电路4,控制LED长余辉发光器件6以较大的功率P发光。其间充放电控制电路7不断读取蓄能电池组2的容量,直到其小于电池容量分级电压Vc。(可以根据实际情况由前一种连续供电的控制模式切换到这种以周期T及占空比Ton/(Ton+Toff)间歇性供电的控制模式。)
当控制模块5通过充放电控制电路7检测到蓄能电池组2的电压大于等于过放电保护阈值电压Vd但小于电池容量分级电压Vc的时候,控制模块5对开关电源控制器3发出指令,控制蓄能电池组2以周期T’及占空比T'on/(T'on+T'off)对LED长余辉发光器件6间歇性供电,并输出相应的功率控制信号给驱动控制电路4,控制LED长余辉发光器件6以较小功率P’发光。,其间充放电控制电路7不断读取蓄能电池组2的容量,直到其小于过放电保护阈值电压Vd。
当控制模块5通过充放电控制电路7检测到蓄能电池组2的电压小于过放电保护阈值电压Vd时,控制模式将切换到无电发光模式。
任何时候当充放电控制电路7检测到柴油发电机1电压大于等于直供电源电压Va时,充放电控制电路7切换到柴油发电机1放电。开关电源控制器3接通柴油发电机1,恢复到柴油发电机1供电模式。
由于海岛上的日光充足,使得依靠环境光激发长余辉材料变得可行性更高。如果不幸发生了停电事故,那么在夕阳下山后的一段时间内,我们可以人为地操控控制模块5采用相对节能的模式比如蓄能电池组2应急发光模式甚至无电发光模式,仅依靠长余辉材料的余辉发光提供弱光照明。当海岛进入敌袭预警状态,可以人工或者根据预先和预警系统设定的连动模式,将海岛需要保护的场所或者装备的照明和应急系统转换到节能发光模式或者无电发光模式,从而大大降低了该场所或者装备的红外特征。有利于躲避敌机的红外侦查或者导弹攻击,有重大的战备意义。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和
原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种节能高保障LED长余辉器件发光系统,其特征在于,包括直供电源(1)、储能电源(2)、开关电源控制器(3)、LED长余辉发光器件(6)、充放电控制电路(7);通过线路,直供电源(1)与充放电控制电路(7)相连;储能电源(2)也与充放电控制电路(7)相连;充放电控制电路(7)还与开关电源控制器(3)相连;开关电源控制器(3)还连接着LED长余辉发光器件(6)。
2.根据权利要求1所述的一种节能高保障LED长余辉器件发光系统,其特征在于,还有控制模块(5),分别与充放电控制电路(7)、开关电源控制器(3)相连;此时充放电控制电路(7)还带有对储能电源(2)容量的分级检测功能。
3.根据权利要求2所述的一种节能高保障LED长余辉器件发光系统,其特征在于,还有驱动控制电路(4)连接在开关电源控制器(3)与LED长余辉发光器件(6)之间,驱动控制电路(4)还与控制模块(5)相连。
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