智能化LED照明载波远程驱动控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能化LED照明载波远程驱动控制系统，它包括灯具端和信号控制端两部分以及三相四线电网，灯具端包括LED灯、载波驱动电源以及用来控制电源通断的开关，所述载波驱动电源包括LED灯驱动电源电路和载波信号处理电路，信号控制端包括数据集中控制器与主机，数据集中控制器通过三相四线电网与灯具端相连，数据集中控制器与主机相连并受主机控制。本实用新型专利技术可以实现远程遥控单个或多个灯具状态、控制LED灯开关、对LED灯输出功率的调整、提供节能量化数据、核算LED灯用电量合计电费的功能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及照明电子领域的一种控制系统，具体涉及一种LED照明领域的载波远程控制驱动系统。
技术介绍
目前，LED用于节能照明，已是一个不争的事实，在节约电能量化这一应用的关键问题的上存有分歧。在传统照明灯具改造时，往往是逐步的、渐进的形式，改造过程中存在LED照明与 传统照明混用的状态，即使是全部改造，因存在其他电器，也无法定量分析LED照明的节能电量，尤其是在运作EMC (合同能源管理)模式时，不能区分LED照明的节能价值，难以实施EMC模式运作；如能实现LED节约能源的定量问题，就能解决LED照明EMC运作模式的瓶颈。采用智能化LED照明载波远程驱动控制系统，就可以将每盏LED灯的开灯关灯状态发送到主控机，由此核算灯具用电量，达到节能定量的目的。随着现代社会的发展，各种公共场合的照明越来越多的被进行集中式管理，很多公共场所照明被分时段、分情景的进行控制，这一控制手段多为传统的TRICK (双向可控硅)调光方式，然而这一调光方式，存在因斩波而引起的谐波含量高、对电网干扰严重、功率因数低、无功损耗高、电源利用率低的严重缺陷，应用到LED灯具进行调光依然存在调光范围缩短、调光一致性差、各种调光器输出性能差异大、对调光驱动电源调制困难、易产生低导通角闪烁现象。采用一种远程智能LED驱动控制系统可以解决TRICK (双向可控硅)调光存在所有问题，这个控制系统扼要地说就是控制信号通过电力线载波方式发送到灯具前端，利用LED驱动电源的PWM (某些应用方案采用电压控制)控制端口，实现对灯具输出功率的调整，从而达到调光目的。目前已有的远程控制方式有红外遥控方式、局域网布线方式、微波无线传输方式、wifi无线局域网等方式，对于红外遥控方式，存在着遥控距离受限制，对于公共区域的面积不适用；对于局域网方式存在布线问题，在传统灯具改造方面施工难度较大；对于微波无线传输组网方式，其存在成本较高，系统稳信差，遥控准确度不高的缺点；对于WIFI无线局域网方式存在硬件投入大，组网链路复杂，LED灯前端驱动配置成本高的缺陷；值得一提的是近年来比较前端的Zigbee网络技术，它提供了一个业界标准，但其在协议占带宽的开销量对信道带宽要求较高，影响通讯距离和环境适应性，Zigbee是一种协议，支援此协议的系统硬体成本很高，不利于大量推广；采用智能化LED照明载波远程驱动控制系统，相对于以上几种方式，利用现有电网线路，节省了大量布线成本；采用载波数据传输方式，能够实现高效实时的数据采集记录；选择简单的轮询制流程，轻松实现一点(主机)对多点(LED灯，可多达数万只)的监测遥控；电网线路每次只跑一帧数据，对电网干扰小，不存在数据串扰，数据传输稳定性高；在系统实施过程中采用定向选频、定制频点，适合的调制解调方法、软件容差纠错、点对点数据传输等方式，完全可以做到数据传输的稳定准确。这些优点都是前述几种组网方式不能兼顾具备的。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种智能化LED照明载波远程驱动控制系统，其通过获取台变下每个LED灯的工作时间，计算功率电费，提供节能量化数据；并能够遥控单个LED灯具状态，实现远程调光控制，进而实现相对优良的组网形态。为了解决现有技术中的这些问题，本技术提供的技术方案是一种智能化LED照明载波远程驱动控制系统，它包括灯具端和信号控制端两部分以及三相四线电网，灯具端包括LED灯、载波驱动电源以及用来控制电源通断的开关，所述 载波驱动电源包括LED灯驱动电源电路和载波信号处理电路，信号控制端包括数据集中控制器与主机，数据集中控制器通过三相四线电网与灯具端相连，数据集中控制器与主机相连并受主机控制。对于上述技术方案，我们还有进一步的具体优化方案。进一步，所述LED灯驱动电源电路包括电磁兼容电路、输入电流检测电路、电流驱动电路、电源管理单元、电网电压过零检测电路，三相四线电网上的交流电经输入电流检测电路检测后再接入电磁兼容电路进行EMI处理，电流驱动电路将经EMI处理后的市电转换为驱动LED灯工作的电能。进一步,载波信号处理电路包括载波信号耦合电路、载波信号发射驱动电路、载波信号接收电路、载波接受信号放大解调电路、载波信号控制微处理器电路，电网载波信号依次通过载波信号耦合电路、载波信号接收电路、载波信号放大解调电路，然后被送到载波信号控制微处理器电路进行处理，载波信号控制微处理器电路所发出数据信号经载波信号发射驱动电路进行调制，调制好的信号经载波信号耦合电路传送电网上。更进一步，电源管理单元输出三个电压信号分别给电流驱动电路中的DIRVER 1C、载波信号控制微处理器电路的MCU、载波信号稱合电路供电。进一步，所述数据集中控制器包括三相耦合电路、载波信号接收电路、载波放大解调电路、微处理器，由载波驱动电源发出的载波信号经由电网发送至数据集中控制器，载波信号经由三相耦合电路传送到载波信号接收电路，再经过载波放大解调电路转为数据信号，数据信号再送至微处理器进行处理。更进一步，所述数据集中控制器中还设有载波信号发射驱动电路，与数据集中控制器相连的主机可发出操作信号，所述操作信号发给数据集中控制器的微处理器并由微处理器转换成载波数据，所述载波数据送到数据信号经载波信号发射驱动电路进行调制，调制好的信号经载波信号耦合电路传送电网上。进一步，所述数据集中控制器上设有电网端口，用于数据集中控制器与三相四线电网间的连接。进一步，所述数据集中控制器上设有主机端口，所述主机上设有主机连接端口，两端口用于数据集中控制器与主机的数据传输。相对于现有技术中的方案，本技术的优点是I. 本技术所描述的智能化LED照明载波远程驱动控制系统，它在LED照明系统中引入电力载波远程智能控制技术，在控制终端与LED灯具之间建立实时数据联系。系统的重要组成是LED模组载波驱动电源、数据集中控制器以及作为主机的计算机，电脑主机通过串口连接数据集中控制器，数据集中控制器再连接市电电网，载波数据信号通过电网线路被传送到LED灯一端。LED灯具端包含有LED发光模组、载波驱动电源两大部分，所设置的载波驱动电源，一方面输出恒流信号驱动LED模组发光，另一方面接收电网指令，控制LED调光或开关，还 可以发送开灯状态信息；系统中在电网台变附近一侧接入数据集中控制器，作用是发出对LED灯的轮询指令，接收LED灯回应信号、实时功率值数据，并实时上传电脑主机，进行计时等处理；另外数据集中控制器可以接受电脑主机发来的调光、开关灯指令，并发送到电网上，由指定的LED灯对这类信号做响应；2. 系统同时具备一套用户应用程序被安装在电脑主机上，用于显示灯具当前状态、发送用户指令给数据集中控制器，同时还可通过电脑主机进行以下操作查询用电量、查看单个LED灯功率、对I个或多个LED灯实时调光、关闭/打开I个或多个指定的LED灯、系统设置、打印等。能够实现远程监控灯具开光状态、实时获取灯具功率、计算用电量与电费、对灯具实时远程调光开关控制、大容量的LED灯数量等特点。以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述图I为本技术实施例的整体结构示意图；图2为本技术实施例中载波驱动电源的电路结构图；图3为本技术实施例中数据集中控制器的电路结构图；图4为本技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化LED照明载波远程驱动控制系统，其特征在于，它包括灯具端和信号控制端两部分以及三相四线电网，灯具端包括LED灯、载波驱动电源以及用来控制电源通断的开关，所述载波驱动电源包括LED灯驱动电源电路和载波信号处理电路，信号控制端包括数据集中控制器与主机，数据集中控制器通过三相四线电网与灯具端相连，数据集中控制器与主机相连并受主机控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董少华，曹健南，
申请(专利权)人：苏州工业园区和昕国际新能源有限公司，苏州凯麒电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：