[發明專利]一種直接利用電力線傳輸信號的路燈調光系統

有效

• 申請號: 201610107595.X
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105611676B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 邵李煥;崔佳冬
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙)11489
• 代理人: 吳建鋒

技術領域

本發明屬于路燈控制領域，尤其涉及一種直接利用電力線傳輸信號的路燈調光系統。

背景技術

隨著LED技術的飛速發展，智能調光得到普遍應用，尤其在路燈照明領域，路燈調光控制能夠合理分配道路照明，節約能源。現有技術路燈調光系統通常僅僅通過電力線為路燈提供供電能量，而無法直接通過電力線傳輸控制信號。當然現有技術的路燈系統也采用電力線載波的方式能夠通過電力線同時實現數據和能量的傳輸，但電力線載波方式是通過在電力線上耦合帶有信息的高頻載波信號，每個路燈端通過載波模塊高頻檢波提取發送的信息從而實現調光控制；因此，需要在路燈控制端以及每個路燈中設置電力線載波電路，成本非常昂貴，同時在電網上加載高頻載波會對電網造成污染，使電網不穩定，造成信號傳輸不穩定。除此之外的其他路燈調光系統，比如，采用無線方式傳輸調光信號，雖然無需另外布置線路，但需要在每個路燈上安裝無線收發器，并采用復雜的算法實現路燈控制，在實際應用中，無線Zigbee協議在路燈控制上得到一定應用。

另外，傳統交流調光通常采用調節調光相位角來控制LED燈亮度，也即調光一個周期內交流電的導通角(導通時間)，這種調光方式實質是以降低LED燈工作功率實現交流調光，由于導通角輸出的功率同時也作為LED燈的工作電壓，當導通角非常小時，其輸出功率不足以維持LED燈正常工作時，LED燈會出現閃爍現象，因此，這種調光方式不適合小功率時的調光。

故，針對目前現有技術中存在的上述缺陷，實有必要進行研究，以提供一種方案，解決現有技術中存在的缺陷。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種直接利用電力線傳輸信號的路燈調光系統，能夠直接利用電力線實現路燈調光，無需增加控制線路或者在電力線中加載高頻載波，從而更好地滿足實際路燈控制應用場合的需求。

為了克服現有技術存在的缺陷，本發明提供以下技術方案：

一種直接利用電力線傳輸信號的路燈調光系統，包括串接在電力線中的路燈集中控制器以及并接在該電力線上的多個路燈，所述路燈集中控制器直接通過電力線向所述路燈發送調光控制信號；其中，所述路燈集中控制器包括第一電源模塊、電力線信號發送模塊、主控模塊、電表模塊、按鍵模塊、顯示模塊和遠程數據通信模塊；

所述第一電源模塊與電力線相連接，用于為所述路燈集中控制器提供供電；

所述遠程數據通信模塊用于遠程監控中心進行數據通信；

所述電力線信號發送模塊包括第一過零檢測模塊、發射控制模塊和切波模塊，所述第一過零檢測模塊用于檢測交流電信號的零點并在檢測到該零點時產生第一零點觸發信號；

所述切波模塊串接在電力線中，用于切削電力線中的交流電信號；

所述發射控制模塊接收所述第一零點觸發信號并根據預先設定的編碼規則控制所述切波模塊對電力線中的交流電信號進行切削；

所述電力線信號發送模塊接收所述主控模塊發送的調光信息，并將所述調光信息加載在電力線一個周期的交流電信號中形成調光控制信號；所述調光信息包括亮度比例值，所述電力線信號發送模塊通過控制所述切波模塊使單個周期的交流電信號保留完整的正半波或負半波并將所述亮度比例值轉化為該周期內另外半周信號的導通角形成所述調光控制信號；

所述路燈包括第二電源模塊、電力線信號接收模塊、單燈控制器、驅動模塊和燈源，其中，所述第二電源模塊與電力線相連接，用于為所述電力線信號接收模塊和單燈控制器提供供電；

所述電力線信號接收模塊用于接收電力線上調光控制信號并根據預先設定的編碼規則解調所述調光控制信號獲取調光信息，其進一步包括第二過零檢測模塊、接收控制模塊和檢波模塊，所述第二過零檢測模塊用于檢測交流電信號的零點并在檢測到該零點時產生第二零點觸發信號；

所述檢波模塊用于檢測電力線中交流電信號的切削部分；

所述接收控制模塊根據所述第二過零檢測模塊和檢波模塊獲取電力線中交流電信號的導通角并轉換為調光信息并發送給所述單燈控制器；

所述單燈控制器根據該調光信息控制所述驅動模塊的輸出從而實現所述燈源的亮度控制。

優選地，所述調光控制信號包括第一調光信號和第二調光信號，所述第一調光信號保留單個周期的交流電信號的正半波并使其負半波加載導通角；

所述第二調光信號保留單個周期的交流電信號的負半波并使其正半波加載導通角。