[發明專利]一種新型網絡化分布式LED供電系統

在審

• 申請號: 201410018154.3
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103763827A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 景占榮;羊彥;楊春雷
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及一種新型網絡化分布式LED供電系統。

背景技術

LED燈，特別是LED路燈的工作環境溫度變化甚大，冬季可能在零下20度以下，夏季則達60度以上高溫；較大的溫差給散熱設計帶來了麻煩。如果按最高溫環境設計，使得LED燈的重量、造價增加，如果按最低溫環境設計，則高溫環境條件下的可靠性問題難以解決。

由于LED燈是冷光源，沒有熱輻射，完全靠燈體散出，會出現熱應力超標的現象，這不但影響LED發光體的壽命，也影響著同裝于一個燈罩內電源的可靠性。由于LED發光體和電源可靠性下降，會導致安裝的路燈很可能在短時間內就會損壞。而在一個空間有限的燈罩空間里，要解決LED發光體和供電電源之間的“互烤”問題是相當困難的，必須另辟蹊徑。

另外，隨著信息化的發展與普及，對于諸如路燈、廣場、車間、公路隧道照明的監控也提出了較高的要求：要能對區域內的所有照明燈進行監測，掌握每個燈的運行狀態，并能對單燈實施控制功能。

參照圖1，在文獻《一種大功率LED照明系統集中供電方案》（電源技術應用，2012年，第15卷，第8期，22-26）中采用多模塊并聯工作技術，對公共場所照明采用集中供電方式。通過交流配電裝置將交流電源加入整流器模塊，整流器模塊將交流電壓變換為LED燈具所需的直流穩定電壓，直流配電裝置通過各路開關給外接LED燈具供電，本機監控系統對各部分進行檢測和控制。

但該方案無法做到電源與負載燈具的信息共享，燈的故障無法探知，存在可靠性隱患；由于無法對單燈實現監控和控制，從而也使得光照品質及節能效果大打折扣。

發明內容

為了避免現有技術的不足之處，克服其無法對單燈實現監控和控制，發光體和供電電源之間的互烤問題，本發明提出一種新型網絡化分布式LED供電系統，這種網絡化分布式LED供電系統,采用“分段集中-單燈恒流”的供電模式,實現多個電源、燈具之間信息共享和群測群控的分布式LED電源系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:采用分段集中-單燈恒流的供電模式,地面電壓源和單燈數字恒流器共同組成分段集中-單燈恒流供電系統，兩者通過半雙工通訊方式，實現恒壓源與恒流源信息共享，同時配備有標準通信接口，實現基于上位機的多個電源的群測群控；

分段集中-單燈恒流供電模式將每30～50個燈具作為一個供電段，由3～5kw大功率電壓源供電，每個燈具上安裝有遙控的單燈數字恒流器；大功率LED驅動電源與燈具分置，實現LED供電時按照“先恒壓、后恒流”的順序，由恒壓源給相互獨立的多個獨立的恒流源供電，再由每個恒流源年單獨給一路LED供電；

地面電壓源監測并控制負載的每個LED燈具的運行狀態,包括當前亮度、故障，環境溫度、散熱器溫度，并對其監測的LED燈具運行狀態進行存儲并上傳至上位機，同時實現聲光報警；由大功率電壓源控制燈具的開啟/關閉、基于PWM調整的LED亮度控制，包括在電壓源負載的范圍內的單燈調光或群控調光；控制方式來至上層群控網絡的上位機，或在電源中通過其界面單獨設置；

單燈數字恒流器接收來至電壓源的數字控制命令和在線自適應補償的硬件控制電路，實現調光與開/關機。

有益效果

本發明提出的一種新型網絡化分布式LED供電系統，采用分段集中-單燈恒流的供電模式,由地面電壓源和單燈數字恒流器共同組成分段集中-單燈恒流供電系統，兩者通過高可靠半雙工通訊方式，實現恒壓源與恒流源信息共享，同時配備有專用標準通信接口，實現基于上位機的多個電源、燈具之間的群測群控；解決了傳統LED燈具存在的可靠性、效率和管理問題，并使得因環境溫度的上升引起的熱耗散能力的下降從通過減小輸入功率的方法得以平衡，使得散熱器溫度保持在安全范圍內，避免高溫損壞LED器件，特別適合于環境溫度變化較大的場合。由于該技術僅使用用少量硬件，實施簡單，便于推廣。本發明網絡化分布式LED供電系統與現有技術方法相比，提高了可靠性、降低了成本，擴大了使用范圍。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明一種新型網絡化分布式LED供電系統作進一步詳細說明。

圖1為背景技術中集中供電系統示意圖。

圖2為分段集中-單燈恒流供電模式示意圖。

圖3為分段集中-單燈恒流供電模式結構示意圖。

圖4為分布式LED供電系統結構示意圖。

圖5為分布式LED供電系統多個電源聯網示意圖。

具體實施方式

本實施例是一種新型網絡化分布式LED供電系統。