智能化LED照明載波遠程驅動控制系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種智能化LED照明載波遠程驅動控制系統，它包括燈具端和信號控制端兩部分以及三相四線電網，燈具端包括LED燈、載波驅動電源以及用來控制電源通斷的開關，所述載波驅動電源包括LED燈驅動電源電路和載波信號處理電路，信號控制端包括數據集中控制器與主機，數據集中控制器通過三相四線電網與燈具端相連，數據集中控制器與主機相連并受主機控制。本實用新型專利技術可以實現遠程遙控單個或多個燈具狀態、控制LED燈開關、對LED燈輸出功率的調整、提供節能量化數據、核算LED燈用電量合計電費的功能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及照明電子領域的一種控制系統，具體涉及一種LED照明領域的載波遠程控制驅動系統。
技術介紹
目前，LED用于節能照明，已是一個不爭的事實，在節約電能量化這一應用的關鍵問題的上存有分歧。在傳統照明燈具改造時，往往是逐步的、漸進的形式，改造過程中存在LED照明與 傳統照明混用的狀態，即使是全部改造，因存在其他電器，也無法定量分析LED照明的節能電量，尤其是在運作EMC (合同能源管理)模式時，不能區分LED照明的節能價值，難以實施EMC模式運作；如能實現LED節約能源的定量問題，就能解決LED照明EMC運作模式的瓶頸。采用智能化LED照明載波遠程驅動控制系統，就可以將每盞LED燈的開燈關燈狀態發送到主控機，由此核算燈具用電量，達到節能定量的目的。隨著現代社會的發展，各種公共場合的照明越來越多的被進行集中式管理，很多公共場所照明被分時段、分情景的進行控制，這一控制手段多為傳統的TRICK (雙向可控硅)調光方式，然而這一調光方式，存在因斬波而引起的諧波含量高、對電網干擾嚴重、功率因數低、無功損耗高、電源利用率低的嚴重缺陷，應用到LED燈具進行調光依然存在調光范圍縮短、調光一致性差、各種調光器輸出性能差異大、對調光驅動電源調制困難、易產生低導通角閃爍現象。采用一種遠程智能LED驅動控制系統可以解決TRICK (雙向可控硅)調光存在所有問題，這個控制系統扼要地說就是控制信號通過電力線載波方式發送到燈具前端，利用LED驅動電源的PWM (某些應用方案采用電壓控制)控制端口，實現對燈具輸出功率的調整，從而達到調光目的。目前已有的遠程控制方式有紅外遙控方式、局域網布線方式、微波無線傳輸方式、wifi無線局域網等方式，對于紅外遙控方式，存在著遙控距離受限制，對于公共區域的面積不適用；對于局域網方式存在布線問題，在傳統燈具改造方面施工難度較大；對于微波無線傳輸組網方式，其存在成本較高，系統穩信差，遙控準確度不高的缺點；對于WIFI無線局域網方式存在硬件投入大，組網鏈路復雜，LED燈前端驅動配置成本高的缺陷；值得一提的是近年來比較前端的Zigbee網絡技術，它提供了一個業界標準，但其在協議占帶寬的開銷量對信道帶寬要求較高，影響通訊距離和環境適應性，Zigbee是一種協議，支援此協議的系統硬體成本很高，不利于大量推廣；采用智能化LED照明載波遠程驅動控制系統，相對于以上幾種方式，利用現有電網線路，節省了大量布線成本；采用載波數據傳輸方式，能夠實現高效實時的數據采集記錄；選擇簡單的輪詢制流程，輕松實現一點(主機)對多點(LED燈，可多達數萬只)的監測遙控；電網線路每次只跑一幀數據，對電網干擾小，不存在數據串擾，數據傳輸穩定性高；在系統實施過程中采用定向選頻、定制頻點，適合的調制解調方法、軟件容差糾錯、點對點數據傳輸等方式，完全可以做到數據傳輸的穩定準確。這些優點都是前述幾種組網方式不能兼顧具備的。
技術實現思路
本技術目的在于提供一種智能化LED照明載波遠程驅動控制系統，其通過獲取臺變下每個LED燈的工作時間，計算功率電費，提供節能量化數據；并能夠遙控單個LED燈具狀態，實現遠程調光控制，進而實現相對優良的組網形態。為了解決現有技術中的這些問題，本技術提供的技術方案是一種智能化LED照明載波遠程驅動控制系統，它包括燈具端和信號控制端兩部分以及三相四線電網，燈具端包括LED燈、載波驅動電源以及用來控制電源通斷的開關，所述 載波驅動電源包括LED燈驅動電源電路和載波信號處理電路，信號控制端包括數據集中控制器與主機，數據集中控制器通過三相四線電網與燈具端相連，數據集中控制器與主機相連并受主機控制。對于上述技術方案，我們還有進一步的具體優化方案。進一步，所述LED燈驅動電源電路包括電磁兼容電路、輸入電流檢測電路、電流驅動電路、電源管理單元、電網電壓過零檢測電路，三相四線電網上的交流電經輸入電流檢測電路檢測后再接入電磁兼容電路進行EMI處理，電流驅動電路將經EMI處理后的市電轉換為驅動LED燈工作的電能。進一步,載波信號處理電路包括載波信號耦合電路、載波信號發射驅動電路、載波信號接收電路、載波接受信號放大解調電路、載波信號控制微處理器電路，電網載波信號依次通過載波信號耦合電路、載波信號接收電路、載波信號放大解調電路，然后被送到載波信號控制微處理器電路進行處理，載波信號控制微處理器電路所發出數據信號經載波信號發射驅動電路進行調制，調制好的信號經載波信號耦合電路傳送電網上。更進一步，電源管理單元輸出三個電壓信號分別給電流驅動電路中的DIRVER 1C、載波信號控制微處理器電路的MCU、載波信號稱合電路供電。進一步，所述數據集中控制器包括三相耦合電路、載波信號接收電路、載波放大解調電路、微處理器，由載波驅動電源發出的載波信號經由電網發送至數據集中控制器，載波信號經由三相耦合電路傳送到載波信號接收電路，再經過載波放大解調電路轉為數據信號，數據信號再送至微處理器進行處理。更進一步，所述數據集中控制器中還設有載波信號發射驅動電路，與數據集中控制器相連的主機可發出操作信號，所述操作信號發給數據集中控制器的微處理器并由微處理器轉換成載波數據，所述載波數據送到數據信號經載波信號發射驅動電路進行調制，調制好的信號經載波信號耦合電路傳送電網上。進一步，所述數據集中控制器上設有電網端口，用于數據集中控制器與三相四線電網間的連接。進一步，所述數據集中控制器上設有主機端口，所述主機上設有主機連接端口，兩端口用于數據集中控制器與主機的數據傳輸。相對于現有技術中的方案，本技術的優點是I. 本技術所描述的智能化LED照明載波遠程驅動控制系統，它在LED照明系統中引入電力載波遠程智能控制技術，在控制終端與LED燈具之間建立實時數據聯系。系統的重要組成是LED模組載波驅動電源、數據集中控制器以及作為主機的計算機，電腦主機通過串口連接數據集中控制器，數據集中控制器再連接市電電網，載波數據信號通過電網線路被傳送到LED燈一端。LED燈具端包含有LED發光模組、載波驅動電源兩大部分，所設置的載波驅動電源，一方面輸出恒流信號驅動LED模組發光，另一方面接收電網指令，控制LED調光或開關，還 可以發送開燈狀態信息；系統中在電網臺變附近一側接入數據集中控制器，作用是發出對LED燈的輪詢指令，接收LED燈回應信號、實時功率值數據，并實時上傳電腦主機，進行計時等處理；另外數據集中控制器可以接受電腦主機發來的調光、開關燈指令，并發送到電網上，由指定的LED燈對這類信號做響應；2. 系統同時具備一套用戶應用程序被安裝在電腦主機上，用于顯示燈具當前狀態、發送用戶指令給數據集中控制器，同時還可通過電腦主機進行以下操作查詢用電量、查看單個LED燈功率、對I個或多個LED燈實時調光、關閉/打開I個或多個指定的LED燈、系統設置、打印等。能夠實現遠程監控燈具開光狀態、實時獲取燈具功率、計算用電量與電費、對燈具實時遠程調光開關控制、大容量的LED燈數量等特點。以下結合附圖及實施例對本技術作進一步描述圖I為本技術實施例的整體結構示意圖；圖2為本技術實施例中載波驅動電源的電路結構圖；圖3為本技術實施例中數據集中控制器的電路結構圖；圖4為本技術實施本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能化LED照明載波遠程驅動控制系統，其特征在于，它包括燈具端和信號控制端兩部分以及三相四線電網，燈具端包括LED燈、載波驅動電源以及用來控制電源通斷的開關，所述載波驅動電源包括LED燈驅動電源電路和載波信號處理電路，信號控制端包括數據集中控制器與主機，數據集中控制器通過三相四線電網與燈具端相連，數據集中控制器與主機相連并受主機控制。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：董少華，曹健南，
申請(專利權)人：蘇州工業園區和昕國際新能源有限公司，蘇州凱麒電子科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：