一種集中供電的高壓直流led路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，并聯(lián)的多個(gè)電源模塊為若干個(gè)LED路燈供電，其包括以下步驟：步驟S1：根據(jù)工作的電源模塊的數(shù)量計(jì)算額定總輸出電流；步驟S2：判斷電源模塊的實(shí)際總輸出電流是否大于額定總輸出電流；若是，轉(zhuǎn)入步驟S3；若否，轉(zhuǎn)入步驟S4；步驟S3：控制路燈降低亮度；步驟S4：控制路燈提高亮度。本發(fā)明能夠根據(jù)可用電源模塊的數(shù)量，動(dòng)態(tài)調(diào)整路燈亮度，使實(shí)際總輸出電流始終保持在額定總輸出電流之下，保證所有路燈穩(wěn)定工作；不需要增加額外的備份電源模塊，避免了路燈系統(tǒng)成本的增加；解決了部分電源模塊失效時(shí)路燈亮度不一致和反復(fù)亮滅的問(wèn)題，從而提高了道路照明的可靠性，延長(zhǎng)了路燈的使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，特別是涉及一種集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED路燈具有高效率和長(zhǎng)壽命特點(diǎn)，在照明應(yīng)用上正逐漸推廣。在智能路燈系統(tǒng)中，可以對(duì)LED路燈進(jìn)行遙控開(kāi)燈、關(guān)燈和調(diào)節(jié)亮度。集中供電的高壓直流路燈系統(tǒng)具有供電效率高、功率因數(shù)高、市電三相負(fù)載平衡等優(yōu)點(diǎn)。在集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)中，一個(gè)路段的路燈使用一個(gè)電源箱集中提供高壓直流電。其中，電源箱中并聯(lián)安裝多個(gè)電源模塊。電源模塊的輸入為交流市電，輸出為高壓直流電，且輸出電壓約250V。在每個(gè)路燈燈桿上有DCDC電源。由于路燈供電線路很長(zhǎng)，導(dǎo)線電阻會(huì)使供電電壓逐漸下降。當(dāng)供電電壓低到一定程度時(shí)，DCDC電源不能輸出足夠功率，LED路燈亮度會(huì)下降；當(dāng)供電電壓進(jìn)一步降低，DCDC電源會(huì)關(guān)機(jī)保護(hù)，LED路燈熄滅。
[0003]對(duì)于集中供電LED路燈系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在部分電源模塊故障時(shí)，供電能力下降。當(dāng)輸出功率不能滿足路燈供電要求時(shí)，電源模塊進(jìn)入限流工作狀態(tài)，保持最大輸出電流，同時(shí)輸出電壓大幅下降。出現(xiàn)以電源柜為中心，距離越遠(yuǎn)的路燈亮度越低的現(xiàn)象，同時(shí)還有可能出現(xiàn)部分路燈熄滅和反復(fù)亮滅的情況。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)上述問(wèn)題的解決方案是:安裝更多電源模塊，增加冗余功率，采用N+2備份或更多的備份電源模塊。N+2備份方案的優(yōu)點(diǎn)是:當(dāng)2個(gè)電源模塊同時(shí)故障時(shí)，電源柜的輸出能力還可以保證全部路燈全功率工作；而且2個(gè)電源模塊同時(shí)故障的概率比I個(gè)電源模塊故障的概率低很多。
[0005]然而，N+2備份方案具有以下不足:
[0006](I)增加了備份電源模塊，導(dǎo)致路燈系統(tǒng)成本上升；
[0007](2)不能徹底解決問(wèn)題，當(dāng)2個(gè)以上電源模塊出現(xiàn)故障時(shí)，還是會(huì)出現(xiàn)路燈亮度不一致，部分路燈熄滅和反復(fù)亮滅的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，在不增加備份電源模塊的前提下，通過(guò)控制路燈亮度，解決了部分電源模塊出現(xiàn)故障時(shí)路燈亮度不一致和反復(fù)亮滅的問(wèn)題，保證了路燈系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，并聯(lián)的多個(gè)電源模塊為若干個(gè)LED路燈供電，其包括以下步驟:步驟S1:根據(jù)工作的電源模塊的數(shù)量計(jì)算額定總輸出電流；步驟S2:判斷電源模塊的實(shí)際總輸出電流是否大于額定總輸出電流；若是，轉(zhuǎn)入步驟S3 ;若否，轉(zhuǎn)入步驟S4 ;步驟S3:控制路燈降低亮度；步驟S4:控制路燈提高亮度。[0010]根據(jù)上述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其中:步驟S3中又包括以下步驟:判斷LED路燈亮度是否已達(dá)到下限；若是，路燈亮度保持不變；若否，控制路燈降低亮度。
[0011]進(jìn)一步地，根據(jù)上述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其中:所述LED路燈亮度下限為20%亮度。
[0012]根據(jù)上述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其中:步驟S4中又包括以下步驟:
[0013]判斷電源模塊的實(shí)際總輸出電流是否小于額定總輸出電流的一定比例；若是，控制路燈提高亮度；若否，路燈亮度保持不變。
[0014]進(jìn)一步地，根據(jù)上述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其中:所述預(yù)定比例為85%。
[0015]進(jìn)一步地，根據(jù)上述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其中:當(dāng)控制路燈提高亮度時(shí)，判斷LED路燈亮度是否已經(jīng)達(dá)到預(yù)期亮度；若是，則保持路燈亮度不變；若否，則控制路燈提高亮度。
[0016]更進(jìn)一步地，根據(jù)上述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其中:所述預(yù)期亮度是手動(dòng)或自動(dòng)設(shè)置的路燈系統(tǒng)正常工作時(shí)的亮度值。
[0017]如上所述， 本發(fā)明的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，具有以下有益效果:
[0018](I)能夠根據(jù)可用電源模塊的數(shù)量，動(dòng)態(tài)調(diào)整路燈亮度，使實(shí)際總輸出電流始終保持在額定總輸出電流之下，保證所有路燈穩(wěn)定工作；
[0019](2)不需要增加額外的備份電源模塊，避免了路燈系統(tǒng)成本的增加；
[0020](3)解決了部分電源模塊失效時(shí)路燈亮度不一致和反復(fù)亮滅的問(wèn)題，從而提高了道路照明的可靠性，延長(zhǎng)了路燈的使用壽命，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1顯示為本發(fā)明的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)中一個(gè)路段的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2顯示為本發(fā)明的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法流程圖。
[0023]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0024]I電源箱
[0025]11交流配電模塊
[0026]121,122.....12N 電源模塊
[0027]13監(jiān)控單元
[0028]14直流配電模塊
[0029]21、......2NLED 路燈
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0031]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0032]本發(fā)明的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)中，包括若干個(gè)電源箱和若干個(gè)LED路燈。其中，一個(gè)路段使用一個(gè)電源箱集中供電。如圖1所示，電源箱I中包括并聯(lián)的多個(gè)電源模塊(121、122……12N)、監(jiān)控單元13、交流配電模塊11和直流配電模塊14。其中，交流配電模塊11為并聯(lián)的多個(gè)電源模塊(121、122……12N)提供交流電。電源模塊的輸入為交流電，輸出為高壓直流電，且輸出電壓約250V。直流配電模塊14將多個(gè)電源模塊(121、122……12N)輸出的直流電分配給相連的若干個(gè)LED路燈(21、……2N)。監(jiān)控單元13用于監(jiān)控多個(gè)電源模塊(121、122……12N)的供電狀態(tài)，以及監(jiān)控各個(gè)LED路燈(21、……2N)的工作狀態(tài)。[0033]LED路燈的亮度和所消耗的功率有對(duì)應(yīng)關(guān)系，亮度越高消耗的功率越大；相應(yīng)的，電源模塊的輸出功率就越大。路燈系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，其電源模塊的輸出電壓保持穩(wěn)定，輸出功率和輸出電流成比例關(guān)系，輸出功率越大，輸出電流越大。
[0034]電源箱的額定總輸出電流等于正常工作的電源模塊數(shù)量乘以單個(gè)電源模塊的額定輸出電流。當(dāng)電源箱部分電源模塊出現(xiàn)故障時(shí)，額定總輸出電流會(huì)變小。此時(shí)如果出現(xiàn)實(shí)際輸出電流大于額定輸出電流的情況，就會(huì)導(dǎo)致路燈亮度不一致和反復(fù)亮滅。為了保證了路燈系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，本發(fā)明所采用的保護(hù)控制方法就逐步調(diào)低路燈亮度，降低路燈功率，使電源箱的實(shí)際輸出電流降低，最終讓電源箱的實(shí)際總輸出電流穩(wěn)定在額定總輸出電流以下。
[0035]當(dāng)電源箱故障排除，額定總輸出電流變大。此時(shí)如果實(shí)際總輸出電流小于額定總輸出電流，就逐步調(diào)高路燈的亮度，使路燈恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
[0036]參照?qǐng)D2，本發(fā)明的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法包括以下步驟:
[0037]步驟S1:根據(jù)工作的電源模塊的數(shù)量計(jì)算額定總輸出電流；
[0038]步驟S2:判斷電源模塊的實(shí)際總輸出電流是否大于額定總輸出電流；若是，轉(zhuǎn)入步驟S3 ;若否，轉(zhuǎn)入步驟S4 ；
[0039]步驟S3:控制路燈降低亮度；
[0040]步驟S4:控制路燈提高亮度。
[0041]其中，步驟S3中又包括以下步驟:
[0042]判斷LED路燈亮度是否已達(dá)到下限；若是，路燈亮度保持不變；若否，控制路燈降低亮度。
[0043]優(yōu)選地，LED路燈亮度下限可調(diào)，其典型值為20%亮度。
[0044]步驟S4中又包括以下步驟:
[0045]判斷電源模塊的實(shí)際總輸出電流是否小于額定總輸出電流的預(yù)定比例；若是，控制路燈提高亮度；若否，路燈亮度保持不變。[0046]優(yōu)選地，預(yù)定比例的典型值為85%。
[0047]進(jìn)一步地，當(dāng)控制路燈提高亮度時(shí)，首先判斷LED路燈亮度是否已經(jīng)達(dá)到預(yù)期亮度；若是，則保持路燈亮度不變；若否，則控制路燈提高亮度。
[0048]需要說(shuō)明的是，預(yù)期亮度是手動(dòng)或自動(dòng)設(shè)置的路燈系統(tǒng)正常工作時(shí)的亮度值。
[0049]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，一套典型配置的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)包括I臺(tái)電源箱和110盞120W的LED路燈，電源箱中安裝有4個(gè)電源模塊。其中，單個(gè)電源模塊的額定輸出電流是20A，最大輸出電流為22A，供電電壓250V。供電線路損耗和LED路燈DCDC電源損耗合計(jì)約10%。LED路燈的最低亮度為20%亮度，最高亮度為100%亮度。當(dāng)110盞LED路燈均是100%亮度時(shí)，電源箱的實(shí)際總輸出電流約60A。
[0050]當(dāng)2個(gè)電源模塊出現(xiàn)故障時(shí)，能夠工作的電源模塊為2個(gè)，則計(jì)算出額定總輸出電流為40A。而實(shí)際總輸出電流為44A，超過(guò)了額定總輸出電流。這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)路燈亮度不一致，部分路燈熄滅，部分路燈反復(fù)亮滅的現(xiàn)象。此時(shí)，本發(fā)明的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法對(duì)全部路燈發(fā)出調(diào)低亮度的控制命令。當(dāng)LED路燈的亮度調(diào)為60%并穩(wěn)定后，實(shí)際總輸出電流下降到約36A，則全部路燈以60%亮度穩(wěn)定工作。
[0051]當(dāng)3個(gè)電源模塊出現(xiàn)故障時(shí)，能夠工作的電源模塊為I個(gè)，則計(jì)算出額定總輸出電流為20A。而實(shí)際總輸出電流為22A，超過(guò)了額定總輸出電流。這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)路燈亮度不一致，部分路燈熄滅，部分路燈反復(fù)亮滅的現(xiàn)象。此時(shí)，本發(fā)明的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法對(duì)全部路燈發(fā)出調(diào)低亮度的控制命令，當(dāng)LED路燈亮度調(diào)為30%并穩(wěn)定后，實(shí)際總輸出電流下降到約18A，則全部路燈以30%亮度穩(wěn)定工作。
[0052]如果故障的電源模塊被修復(fù)，能夠工作的電源模塊為4個(gè)，則計(jì)算出額定總輸出電流為80A。此時(shí)全部路燈以30%亮度穩(wěn)定工作，實(shí)際總輸出電流約為18A，遠(yuǎn)小于額定總輸出電流的85%。此時(shí)，本發(fā)明的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法對(duì)全部路燈發(fā)出調(diào)高亮度的控制命令。當(dāng)LED路燈亮度逐步調(diào)為100%并穩(wěn)定后，實(shí)際總輸出電流上升到約60A，則整個(gè)LED路燈系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
[0053]綜上所述，本發(fā)明的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法能夠根據(jù)可用電源模塊的數(shù)量，動(dòng)態(tài)調(diào)整路燈亮度，使實(shí)際總輸出電流始終保持在額定總輸出電流之下，保證所有路燈穩(wěn)定工作；不需要增加額外的備份電源模塊，避免了路燈系統(tǒng)成本的增加；解決了部分電源模塊失效時(shí)路燈亮度不一致和反復(fù)亮滅的問(wèn)題，從而提高了道路照明的可靠性，延長(zhǎng)了路燈的使用壽命。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0054]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，并聯(lián)的多個(gè)電源模塊為若干個(gè)LED路燈供電，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1:根據(jù)工作的電源模塊的數(shù)量計(jì)算額定總輸出電流； 步驟S2:判斷電源模塊的實(shí)際總輸出電流是否大于額定總輸出電流；若是，轉(zhuǎn)入步驟S3 ;若否，轉(zhuǎn)入步驟S4 ； 步驟S3:控制路燈降低亮度； 步驟S4:控制路燈提高亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其特征在于:步驟S3中又包括以下步驟:判斷LED路燈亮度是否已達(dá)到下限；若是，路燈亮度保持不變；若否，控制路燈降低亮度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其特征在于:所述LED路燈亮度下限為20%亮度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其特征在于:步驟S4中又包括以下步驟: 判斷電源模塊的實(shí)際總輸出電流是否小于額定總輸出電流的預(yù)定比例；若是，控制路燈提高亮度；若否，路燈亮度保持不變。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其特征在于:所述預(yù)定比例為85 %。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其特征在于:當(dāng)控制路燈提高亮度時(shí)，判斷LED路燈亮度是否已經(jīng)達(dá)到預(yù)期亮度；若是，則保持路燈亮度不變；若否，則控制路燈提高亮度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集中供電的高壓直流LED路燈系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其特征在于:所述預(yù)期亮度是手動(dòng)或自動(dòng)設(shè)置的路燈系統(tǒng)正常工作時(shí)的亮度值。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103945622SQ201410206065
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】戚青山, 張濤 申請(qǐng)人:中達(dá)電通股份有限公司