專(zhuān)利名稱(chēng)：照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案屬于一般電光源的電路裝置領(lǐng)域，具 體的講，是屬于控制電光源的電路裝置領(lǐng)域，依據(jù)國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)法，屬于H05B 37/02領(lǐng)域。
技術(shù)背景隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市照明每年以10%的速度遞增。由于 城市照明電源電壓與當(dāng)時(shí)的照明需要倒置，后半夜超壓現(xiàn)象嚴(yán)重，照 明用電浪費(fèi)巨大，燈泡壽命成倍縮短，維護(hù)費(fèi)用翻翻增加。城市照明 節(jié)電，形勢(shì)緊迫。城市照明節(jié)電，有以下幾種技術(shù)-1. 自耦降壓技術(shù)。主要是通過(guò)自耦變壓器多抽頭調(diào)節(jié)降壓。大部 只能固定降壓。電網(wǎng)電壓高時(shí)，達(dá)不到最佳節(jié)電，電網(wǎng)電壓低時(shí)，有 可能出現(xiàn)欠壓，發(fā)生滅燈事故。2. 分檔式智能調(diào)壓技術(shù)。變壓器分檔固定抽頭與電子無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān) 相接，由電壓撿測(cè)電路將負(fù)載電壓信號(hào)輸入微處理器，與設(shè)定電壓進(jìn) 行比較。另有電壓零點(diǎn)檢測(cè)電路，將電壓零點(diǎn)信號(hào)輸入微處理器。微 處理器經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，在電壓零點(diǎn)時(shí)向相應(yīng)檔位的電子無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)發(fā) 出導(dǎo)通指令，實(shí)現(xiàn)了帶載換檔，且控制開(kāi)關(guān)電流較小，對(duì)電路影響較 小。此種技術(shù)比交流接觸器換檔有了很大改進(jìn)，但檔位數(shù)有限，達(dá)不 到最佳節(jié)電電壓和節(jié)電效率?，F(xiàn)有的照明節(jié)電裝置，如我國(guó)專(zhuān)利號(hào)為'200510033095.8，名稱(chēng)為 《照明電源智能節(jié)電裝置》，它包括變壓器、電流檢測(cè)電路、電壓檢測(cè) 電路、檔位調(diào)節(jié)電路和控制器；變壓器的輸入和輸出分別與電源和負(fù) 載連接，具有多個(gè)檔位，每個(gè)檔位具有不同的輸出電壓；電流檢測(cè)電 路和電壓檢測(cè)電路分別連接電源和負(fù)載，對(duì)電源和負(fù)載的輸入電流和 電壓進(jìn)行檢測(cè)；檔位調(diào)節(jié)電路與變壓器和控制器連接，控制器還分別 與所述的變壓器、電流檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路連接，控制器根據(jù)對(duì) 電流和電壓的檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)所述的檔位調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)變壓器的檔位， 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)輸出到負(fù)載的電壓。本裝置能自動(dòng)提供適當(dāng)?shù)碾妷哼M(jìn)行智能 節(jié)電，使節(jié)電裝置處于節(jié)電狀態(tài)，延長(zhǎng)燈具的使用壽命，并可實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)旁路的功能。其不其不足之處是檔位數(shù)有限，達(dá)不到最佳節(jié)電電 壓和節(jié)電效t 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種具有動(dòng)態(tài)調(diào)壓功能的照明節(jié)電自動(dòng) 控制裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它根據(jù)不同地點(diǎn)、不同時(shí)間、 不同場(chǎng)合城市照明的需要和不同種類(lèi)燈泡、不同工作時(shí)段的特性，對(duì) 負(fù)載電壓提供一種不產(chǎn)生諧波的、智能化、動(dòng)態(tài)、連續(xù)按需帶載調(diào)節(jié) 的裝置，也稱(chēng)動(dòng)態(tài)調(diào)壓照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置。本照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置是以含有控制軟件的微電腦控制器為核 心，在微電腦控制器控制下，對(duì)由檢測(cè)電路檢測(cè)到的負(fù)載電壓與科學(xué) 設(shè)定的電壓值進(jìn)行比較，計(jì)算差值，并對(duì)調(diào)壓裝置發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，步"進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)角度，通過(guò)鏈輪帶動(dòng)滾輪在調(diào)壓電感線圈上滾動(dòng)相應(yīng) 距離，使負(fù)載電壓達(dá)到設(shè)定的電壓值。同時(shí)，微電腦控制器還對(duì)裝置 內(nèi)部的溫度進(jìn)行測(cè)量，與設(shè)定的溫度保護(hù)值進(jìn)行比較，若超出保護(hù)值， 則發(fā)出相應(yīng)的告警信號(hào)，自動(dòng)切換至旁路，保證城市照明、節(jié)電裝置 安全運(yùn)行。城市照明開(kāi)、關(guān)時(shí)間、最佳電壓運(yùn)行曲線，可以根據(jù)各處 不同需要現(xiàn)場(chǎng)鍵盤(pán)設(shè)定，也可通過(guò)通信接口模塊遠(yuǎn)程設(shè)定。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)l.不產(chǎn)生諧波，電壓純正弦波輸出，可以適 用于任何負(fù)載，各種燈泡。2.可以根據(jù)科學(xué)設(shè)定的照明最佳調(diào)壓曲線 進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，帶載精確調(diào)節(jié)，與當(dāng)時(shí)的照明需要達(dá)到最佳匹配，最 大限度提高節(jié)電率，最大限度延長(zhǎng)燈泡壽命，最大限度降低維護(hù)費(fèi)用。 3.調(diào)節(jié)電壓不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響，高的可以降下來(lái)，欠壓有補(bǔ)償， 始終按設(shè)定電壓平穩(wěn)輸出。4.主回路和調(diào)壓電路均有變壓器和電感線圈組成，線路簡(jiǎn)單，工作可靠，故障率低，工作壽命長(zhǎng)。

圖1 照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 主回路接線示意圖。圖3微電腦控制器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4 調(diào)壓裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明圖1為照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可以看出:它由 調(diào)壓裝置l、穩(wěn)壓裝置2、微電腦控制器3、電壓檢測(cè)模塊4、自動(dòng)旁-路模塊5、市電線路6、自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊7、出口開(kāi)關(guān)8、照明負(fù)載 9等組成。市電線路6通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊7與目動(dòng)旁路模塊5和 出口開(kāi)關(guān)8與照明負(fù)載9組成旁路系統(tǒng)。市電線路6通過(guò)自動(dòng)控制升 關(guān)模塊7又與調(diào)壓裝置1相連，市電線路6通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)夫模塊7 和調(diào)壓裝置l、穩(wěn)壓裝置2、出口開(kāi)關(guān)8與照明負(fù)載9組成主lHj路。電 壓檢測(cè)模塊4一端與出口開(kāi)關(guān)8前的主回路相連，另一端與微電腦控 制器3相連，微電腦控制器3與調(diào)壓裝置1、穩(wěn)壓裝置2、自動(dòng)旁路模 塊5相連，調(diào)壓裝置1包括步進(jìn)馬達(dá)15、鏈輪16、調(diào)壓電感線圈17、 滾輪18和變壓器19。圖2為主回路接線示意圖。主回路由變壓器19、調(diào)壓電感線圈17、 穩(wěn)壓裝置2:市電線路6、自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊7、出口開(kāi)關(guān)8和照明負(fù) 載9等組成。市電線路6通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊7和調(diào)壓裝置1中的 變壓器19相連，變壓器19出口分成兩路， 一路經(jīng)變壓器19 一個(gè)抽頭 與穩(wěn)壓裝置2相連，然后經(jīng)出口開(kāi)關(guān)8和照明負(fù)載9相連，另一路直 接與調(diào)壓電感線圈17相連。市電線路6通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊7，還 通過(guò)自動(dòng)旁路模塊5與照明負(fù)載9相連組成旁路系統(tǒng)，可以自動(dòng)旁路， 也可以手動(dòng)旁路。圖3為微電腦控制器結(jié)構(gòu)示意圖。微電腦控制器3是本實(shí)用新型的 控制核心。微電腦控制器3除了上述調(diào)壓裝置1、電壓檢測(cè)模塊4、自 動(dòng)旁路模塊5、自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊7和它相連外，還有LED顯示模塊 10、鍵盤(pán)ll、通信接口模塊12、溫度檢測(cè)模塊13、驅(qū)動(dòng)模塊14與微 電腦控制器3相連?？梢詫?shí)現(xiàn)按經(jīng)緯度、按不同季節(jié)自動(dòng)開(kāi)關(guān)照明，可以實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)、遙訊照明遠(yuǎn)程現(xiàn)代化管理，也可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)現(xiàn) 場(chǎng)實(shí)際需要人工設(shè)定照明工作參數(shù)。圖4為調(diào)壓裝置示意圖。調(diào)壓裝置1中的步進(jìn)馬達(dá)15接到微電腦 控制器3、驅(qū)動(dòng)模塊14發(fā)出的驅(qū)動(dòng)指令后轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)轉(zhuǎn)角，通過(guò)鏈輪16 帶動(dòng)滾輪18，在調(diào)壓電感線圈17上滾過(guò)相應(yīng)距離，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓裝置2 的升壓使負(fù)載電壓達(dá)到設(shè)定值。此調(diào)壓電感線圈17的表面是經(jīng)過(guò)特殊 磨光處理的，滾輪18為特制的耐磨導(dǎo)電材料，確保帶載滾動(dòng)調(diào)壓過(guò)程 中無(wú)間斷、無(wú)火花、基本無(wú)磨損，長(zhǎng)期穩(wěn)定工作15年以上。穩(wěn)壓裝置 2相當(dāng)于一個(gè)升壓變壓器，還可以在電壓跌落和欠壓情況下起補(bǔ)償作 用。本照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置包括以下硬件電路自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊7內(nèi)含經(jīng)緯度參數(shù)時(shí)空開(kāi)關(guān)和普通開(kāi)關(guān)；微電腦控制器3內(nèi)含AD轉(zhuǎn)換電路及單片機(jī)；自動(dòng)旁路模塊5內(nèi)含自動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)和手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)； 電壓檢測(cè)模塊4內(nèi)含電壓檢測(cè)電路； 溫度檢測(cè)模塊13內(nèi)含溫度檢測(cè)電路； 驅(qū)動(dòng)模塊14內(nèi)含步進(jìn)馬達(dá)15的驅(qū)動(dòng)電路； LED顯示模塊10、通信接口模塊12。它們的連接關(guān)系市電線路6接自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊7，其輸出分 別接調(diào)壓裝置1，自動(dòng)旁路模塊5。調(diào)壓裝置1經(jīng)變壓器19、調(diào)壓電 感線圈17、穩(wěn)壓裝置2后通過(guò)出口開(kāi)關(guān)8與照明負(fù)載9連接。電壓檢 測(cè)模塊4 一端與出口開(kāi)關(guān)8前電路連接，另一端與微電腦控制器3相連。微電腦控制器3輸出與驅(qū)動(dòng)模塊14相連，驅(qū)動(dòng)模塊14與步進(jìn)馬達(dá)15相連。微電腦控制器3輸出還連接LED顯示模塊10、鍵盤(pán)ll、通信接口模塊12、自動(dòng)旁路模塊5、溫度檢測(cè)模塊13，并與通信接口模塊12雙向連接。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下:輸入的市電線路6經(jīng)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊7加到調(diào)壓裝置1的變壓器19上。變壓器19出口分成兩路， 一路經(jīng)變壓器19線圈的一個(gè)抽頭降壓后與穩(wěn)壓裝置2相連，另一路直接與調(diào)壓電感線圈17相連，經(jīng)滾輪18通過(guò)穩(wěn)壓裝置2線圈與零線相連，同時(shí)使穩(wěn)壓裝置2主回路出口電壓升至設(shè)定值，然后經(jīng)出口開(kāi)關(guān)8與照明負(fù)載9相連。含有A/D轉(zhuǎn)換電路的微電腦控制器3是本裝置的核心。 一是根據(jù)輸入模塊的信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，發(fā)出相應(yīng)的控制指令，如電壓檢測(cè)模塊4實(shí)時(shí)將負(fù)載電壓信號(hào)輸入微電腦控制器3，經(jīng)過(guò)與設(shè)定電壓值比較、計(jì)算，得出差值，向驅(qū)動(dòng)模塊14發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。又如溫度檢測(cè)模塊13，實(shí)時(shí)將溫度信號(hào)輸入微電腦控制器3，與溫度保護(hù)值進(jìn)行比較，若超過(guò)保護(hù)值，即發(fā)出自動(dòng)旁路接通信號(hào)，以 保證照明與本裝置的安全運(yùn)行。二是接收通信接口模塊12傳送來(lái)的指令執(zhí)行相應(yīng)的操作。三是根據(jù)鍵盤(pán)11輸入信號(hào)，修改和設(shè)定控制程序 和參數(shù)，并進(jìn)行相應(yīng)的操作。本照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置可以是單相的，也可以是三相的。在三 相電路中可以同步調(diào)控，也可以三相獨(dú)立控制，保證在三相負(fù)載嚴(yán)重 不平衡時(shí)仍能獨(dú)立正常工作。
權(quán)利要求1.一種照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置，包括調(diào)壓裝置(1)、穩(wěn)壓裝置(2)、微電腦控制器(3)、電壓檢測(cè)模塊(4)、自動(dòng)旁路模塊(5)、市電線路(6)、自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)、出口開(kāi)關(guān)(8)、照明負(fù)載(9)，其特征在于市電線路(6)通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)與自動(dòng)旁路模塊(5)和出口開(kāi)關(guān)(8)與照明負(fù)載(9)組成旁路系統(tǒng)，市電線路(6)通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)又與調(diào)壓裝置(1)相連，市電線路(6)通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)和調(diào)壓裝置(1)、穩(wěn)壓裝置(2)、出口開(kāi)關(guān)(8)與照明負(fù)載(9)組成主回路，電壓檢測(cè)模塊(4)一端與出口開(kāi)關(guān)(8)前的主回路相連，另一端與微電腦控制器(3)相連，微電腦控制器(3)與調(diào)壓裝置(1)、穩(wěn)壓裝置(2)、自動(dòng)旁路模塊(5)相連，調(diào)壓裝置(1)包括步進(jìn)馬達(dá)(15)、鏈輪(16)、調(diào)壓電感線圈(17)、滾輪(18)和變壓器(19)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置，其特征在于 所述的主回路由變壓器(19)、調(diào)壓電感線圈(17)、穩(wěn)壓裝置(2)、 市電線路(6)、自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)、出口開(kāi)關(guān)(8)和照明負(fù)載(9)組成，市電線路(6)通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)和調(diào)壓裝置 (1)中的變壓器(19)相連，變壓器(19)出口分成兩路， 一路經(jīng) 變壓器(19) 一個(gè)抽頭與穩(wěn)壓裝置(2)相連，然后經(jīng)出口開(kāi)關(guān)(8) 和照明負(fù)載(9)相連，另一路直接與調(diào)壓電感線圈(17)相連，市 電線路(6)通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)，還通過(guò)自動(dòng)旁路模塊(5) 與照明負(fù)載(9)相連組成旁路系統(tǒng)，可以自動(dòng)旁路，也可以手動(dòng)旁路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置，其特征在于 所述的微電腦控制器(3)除了上述調(diào)壓裝置(1 )、電壓檢測(cè)模塊(4)、 自動(dòng)旁路模塊(5)、自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)和它相連外，還有LED 顯示模塊(10)、鍵盤(pán)(11 )、通信接口模塊(12)、溫度檢測(cè)模塊(13)、 驅(qū)動(dòng)模塊(14)與微電腦控制器(3)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置，其特征在于 所述的調(diào)壓裝置(1)中的步進(jìn)馬達(dá)(15)接到微電腦控制器(3)、 驅(qū)動(dòng)模塊(14)J發(fā)出的驅(qū)動(dòng)指令后轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)轉(zhuǎn)角，通過(guò)鏈輪(16) 帶動(dòng)滾輪(18)，在調(diào)壓電感線圈(17)上滾過(guò)相應(yīng)距離，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓 裝置(2)的升壓使負(fù)載電壓達(dá)到設(shè)定值。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種照明節(jié)電自動(dòng)控制裝置，其市電線路(6)通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)與自動(dòng)旁路模塊(5)和出口開(kāi)關(guān)(8)與照明負(fù)載(9)組成旁路系統(tǒng)，市電線路(6)通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)又與調(diào)壓裝置(1)相連，市電線路(6)通過(guò)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊(7)和調(diào)壓裝置(1)、穩(wěn)壓裝置(2)、出口開(kāi)關(guān)(8)與照明負(fù)載(9)組成主回路，電壓檢測(cè)模塊(4)一端與出口開(kāi)關(guān)(8)前的主回路相連，另一端與微電腦控制器(3)相連，微電腦控制器(3)與調(diào)壓裝置(1)、穩(wěn)壓裝置(2)、自動(dòng)旁路模塊(5)相連。其優(yōu)點(diǎn)節(jié)電率高，燈泡壽命長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用低，線路簡(jiǎn)單，工作可靠，故障率低，工作壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)G05F1/14GK201119077SQ20072019517
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日
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