一种用于交流供电系统的LED路灯装置及通信方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于交流供电系统的LED路灯装置及通信方法，该装置包括：交流电网；交流配电柜模块，包括波形变换单元和通信控制单元，通信控制单元用于接收系统命令并在其控制下产生控制波形变换单元工作所需的控制信号，波形变换单元用于在所述通信控制单元的控制下产生包含控制信息的半波整流调制交流电输出；路灯单元，包括波形侦测单元、LED驱动单元以及LED灯具，波形侦测单元用于检测所述半波整流调制交流电输出的包络，并根据包络的形状结合约定的协议输出控制LED驱动单元进行相应动作，LED驱动单元将半波整流调制交流电输出调整为LED灯具所需的供电电压，通过本发明专利技术，实现了远程控制开灯、关灯、亮度调节的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LED路灯装置及通信方法，特别是涉及一种用于交流供电系统的LED路灯装置及通信方法。
技术介绍
在LED交流路灯应用中，目前有PLC载波通信与无线的ZigBee通信两种模式。在目前的LED交流路灯应用中，一个路段使用一个电源箱1供电，监控中心和电源箱1通信，电源箱1也和所有路灯单元2通信，监控中心和电源箱1之间通常使用GPRS通信、RS485通信等方式，电源箱1和路灯单元2之间则常使用电力载波(PLC)通信模块(图1)或ZigBee通信模块(图2)进行通信。监控中心控制开灯、关灯、调光时，电源箱1中的通信模块将控制命令转发给每个路灯单元2，再由路灯单元2中的电力控制单元执行相应命令动作。然而，现有的LED交流路灯具有如下缺点：1、每个路灯上都需要安装电力载波通信模块(PLC)或ZigBee通信模块。由于电力载波通信模块(PLC)和ZigBee通信模块的成本较高，当路灯数量较多时，通信组件的总成本非常高。2、由于ZigBee通信模块的发射功率小，通信距离短，所以长距离的通信需要借助相邻模块来传递信号。当有通信模块故障时，可能会因无法传递信号而造成后续的路灯失去控制。3、电力载波通信模块(PLC)和ZigBee通信模块的通信较易受到外界杂波干扰。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种用于交流供电系统的LED路灯装置及通信方法，其通过波形变换单元在需要通信时改变线路的供电波形，波形改变后的供电电压经过现有供电线路传输到路灯单元，由路灯单元的波形侦测单元解析波形的变化规律，比对约定的通信规则，识别相应的控制命令，然后传输给LED驱动单元，从而达到远程控制路灯单元中LED灯具开灯、关灯、调光等动作的目的，无需安装通信模块，消除了对ZigBee通信模块传递信号的依赖，并能改善通信的质量，提高通信的可靠性。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种用于交流供电系统的LED路灯装置，包括：交流电网，用于给路灯装置供电；交流配电柜模块，包括波形变换单元和通信控制单元，所述通信控制单元用于接收系统命令并在其控制下产生控制所述波形变换单元工作所需的控制信号，所述波形变换单元用于在所述通信控制单元的控制下产生包含控制信息的半波整流调制交流电输出；路灯单元，包括波形侦测单元、LED驱动单元以及LED灯具，所述波形侦测单元用于检测所述半波整流调制交流电输出的包络，并根据包络的形状结合约定的协议输出控制所述LED驱动单元进行相应动作，所述LED驱动单元用于将所述半波整流调制交流电输出调整为所述LED灯具所需的供电电压。进一步地，所述通讯控制单元在需要通讯时通过所述波形变换单元改变供电线路的供电电压的波形，将丢掉半波后供电电压经过现有供电线路，传输到所述路灯单元；由所述路灯单元的波形侦测单元解析供电线路的供电电压丢掉波形的变化规律，比对约定的通讯规则，识别相应的控制命令，并传输至所述LED驱动单元，由所述LED驱动单元驱动所述LED灯具执行相应动作。进一步地，所述波形变换单元包括1路波形变换电路或多路波形变换电路，每路波形变换电路由可控旁路切换开关和单向器件并联构成。进一步地，每路波形变换电路包括第一至第三可控旁路切换开关、第一至第三单向器件，所述交流电网的火线或相线A/B/C分别连接所述第一至第三单向器件的阳极和所述第一至第三可控旁路切换开关的一端，所述第一至第三可控旁路切换开关的控制端分别连接所述通信控制单元输出的三个控制信号，所述第一至第三单向器件的阴极分别与所述第一至第三可控旁路切换开关的另一端相连组成调制交流电输出端A’/B’/C’，所述调制交流电输出端A’/B’/C’连接至所述路灯单元的波形侦测单元、LED驱动单元的输入端。进一步地，所述单向器件为二极管或整流桥，所述可控旁路切换开关为交流接触器或继电器或其他可用于交流开关切换的器件。进一步地，所述波形变换单元在需要进行远程通信时，启动波形变换，当不需要进行远程通信时，则切换所述第一至第三可控旁路切换开关以将所述第一至第三单向器件旁路。进一步地，所述波形侦测单元至少包含检测电路和判断电路，所述检测电路为峰值或包络检波电路，所述判断电路为微处理器或逻辑电路。进一步地，所述LED路灯装置用于单相供电系统或三相供电系统。为达到上述目的，本专利技术还提供一种用于交流供电系统的LED路灯通信方法，包括如下步骤：步骤一，需要通信时，交流配电柜模块中的通信控制单元，通过波形变换单元改变线路的供电电压的波形，将丢掉半波后供电电压经过现有供电线路，传输到路灯单元；步骤二，由所述路灯单元的波形侦测单元解析供电线路的供电电压丢掉波形的变化规律，比对约定的通信规则，识别相应的控制命令，并传输给LED驱动单元；步骤三，由所述LED驱动单元驱动LED路灯执行相应动作。进一步地，所述波形变换单元在需要进行远程通讯时，启动波形变换，而当不需要进行远程通讯时，则切换可控旁路切换开关以将单向器件旁路。与现有技术相比，本专利技术一种用于交流电供电系统的LED路灯装置及通信方法，通过波形变换单元在需要通信时改变线路的供电波形，波形改变后的供电电压经过现有供电线路传输到路灯单元，由路灯单元的波形侦测单元解析波形的变化规律，比对约定的通信规则，识别相应的控制命令，然后传输给LED驱动单元，从而达到远程控制路灯单元中LED灯具开灯、关灯、调光等动作的目的，无需安装通信模块，消除了对ZigBee通信模块传递信号的依赖，并能改善通信的质量，提高通信的可靠性。附图说明图1为现有技术中电源箱和路灯之间使用电力载波(PLC)通信模块进行通信的示意图；图2为现有技术中电源箱和路灯之间使用ZigBee通信模块进行通信的示意图；图3为本专利技术一种用于交流供电系统的LED路灯装置的结构示意图；图4为本专利技术较佳实施例中波形变换单元的细部结构图；图5为本专利技术较佳实施例中未经过波形变换的传输与解析信号的示意图；图6为本专利技术较佳实施例中经过波形变换的传输与解析信号的示意图；图7为本专利技术一种用于交流供电系统的LED路灯通信方法的步骤流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。图3为本专利技术一种用于交流供电系统的LED路灯装置的结构示意图。如图3所示，本专利技术一种用于交流供电系统的LED路灯装置，包括：包括交流电网10、交流配电柜模块20和路灯单元30。其中，交流电网10即路灯供电网络，用于给路灯系统供电；交流配电柜模块20由波形变换单元210和通信控制单元220组成，通信控制单元220为通用电路，包含微处理器和通信电路，用于接收系统命令并在其控制下产生控制波形变换单元210工作所需的控制信号CT1-CT3，波形变换单元210用于在通信控制单元220的控制下产生包含控制信息的半波整流调制交流电输出；路灯单元30包括波形侦测单元310、LED驱动单元320以及LED灯具330，波形侦测单元310、LED驱动单元320的输入均连接交流配电柜模块20的半波整流调制交流电输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于交流供电系统的LED路灯装置，包括：交流电网，用于给路灯装置供电；交流配电柜模块，包括波形变换单元和通信控制单元，所述通信控制单元用于接收系统命令并在其控制下产生控制所述波形变换单元工作所需的控制信号，所述波形变换单元用于在所述通信控制单元的控制下产生包含控制信息的半波整流调制交流电输出；路灯单元，包括波形侦测单元、LED驱动单元以及LED灯具，所述波形侦测单元用于检测所述半波整流调制交流电输出的包络，并根据包络的形状结合约定的协议输出控制所述LED驱动单元进行相应动作，所述LED驱动单元用于将所述半波整流调制交流电输出调整为所述LED灯具所需的供电电压。

【技术特征摘要】
1.一种用于交流供电系统的LED路灯装置，包括：交流电网，用于给路灯装置供电；交流配电柜模块，包括波形变换单元和通信控制单元，所述通信控制单元用于接收系统命令并在其控制下产生控制所述波形变换单元工作所需的控制信号，所述波形变换单元用于在所述通信控制单元的控制下产生包含控制信息的半波整流调制交流电输出；路灯单元，包括波形侦测单元、LED驱动单元以及LED灯具，所述波形侦测单元用于检测所述半波整流调制交流电输出的包络，并根据包络的形状结合约定的协议输出控制所述LED驱动单元进行相应动作，所述LED驱动单元用于将所述半波整流调制交流电输出调整为所述LED灯具所需的供电电压。2.如权利要求1所述的一种用于交流供电系统的LED路灯装置，其特征在于：所述通讯控制单元在需要通讯时通过所述波形变换单元改变供电线路的供电电压的波形，将丢掉半波后供电电压经过现有供电线路，传输到所述路灯单元；由所述路灯单元的波形侦测单元解析供电线路的供电电压丢掉波形的变化规律，比对约定的通讯规则，识别相应的控制命令，并传输至所述LED驱动单元，由所述LED驱动单元驱动所述LED灯具执行相应动作。3.如权利要求2所述的一种用于交流供电系统的LED路灯装置，其特征在于：所述波形变换单元包括1路波形变换电路或多路波形变换电路，每路波形变换电路由可控旁路切换开关和单向器件并联构成。4.如权利要求3所述的一种用于交流供电系统的LED路灯装置，其特征在于：每路波形变换电路包括第一至第三可控旁路切换开关、第一至第三单向器件，所述交流电网的火线或相线A/B/C分别连接所述第一至第三单向器件的阳极和所述第一至第三可控旁路切换开关的一端，所述第一至第三可控旁路切换开关的控制端分别连接所述通信控制单元输出的三个控制信号，所述第一至第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，夏孝军，艾祖华，
申请(专利权)人：中达电通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31