專利名稱：一種led公共照明系統(tǒng)的控制方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于LED公共照明系統(tǒng)的控制方法，尤其是根據(jù)使用情況通過(guò)改變功率對(duì)LED公共照明系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法。
背景技術(shù)：
目前在公共照明系統(tǒng)中大量使用汞燈、鈉燈、金鹵燈和節(jié)能燈進(jìn)行照明。雖然由于發(fā)光二極管LED的低耗能特點(diǎn)，LED正越來(lái)越多的應(yīng)用于公共照明系統(tǒng)，但是LED公共照明系統(tǒng)通常使用恒定功率進(jìn)行照明控制，不根據(jù)實(shí)際使用情況對(duì)照明亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種方法耗電量大，且設(shè)備使用壽命短，維護(hù)費(fèi)用高，不利于節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題，研究發(fā)現(xiàn)，在整晚照明的應(yīng)用過(guò)程中公共照明系統(tǒng)的利用效率是不同的，其中包括春夏秋冬的季節(jié)變化的因素，照明系統(tǒng)工作時(shí)間會(huì)隨之延長(zhǎng)或縮短。
經(jīng)統(tǒng)計(jì)公共照明系統(tǒng)正常工作后的初始2. 5小時(shí)內(nèi)，社會(huì)公眾人員活動(dòng)較為密集，隨后活動(dòng)人員會(huì)逐步減少；在5 6小時(shí)以后，活動(dòng)人員基本就下降到初期的10%以下；在7 8小時(shí)以后，人們基本都回家睡覺(jué)，活動(dòng)人員就已經(jīng)稀疏可數(shù)；在即將天亮照明系統(tǒng)關(guān)閉前的1小時(shí)，活動(dòng)人員又會(huì)逐步增加。其中，將公共照明系統(tǒng)正常工作7 8小時(shí)之后至照明系統(tǒng)關(guān)閉前1小時(shí)之間的時(shí)間稱為節(jié)能供電時(shí)間。 根據(jù)公共照明系統(tǒng)的使用情況，可以考慮改變功率對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行控制。照度與功率的變化關(guān)系是同比例變化，由于人眼感光的特性，照度變化10%時(shí)，人們基本是感覺(jué)不到的，只有用專用測(cè)光儀才能檢測(cè)出來(lái)，只有照度變化1倍以上時(shí)，人眼才能感到比較明顯的區(qū)別。 因此，本發(fā)明提供一種LED公共照明系統(tǒng)的控制方法，根據(jù)LED公共照明系統(tǒng)的使用情況，通過(guò)P麗方式對(duì)LED照明系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng)LED公共照明系統(tǒng)利用效率高時(shí)，高功率輸出，當(dāng)LED公共照明系統(tǒng)利用效率低時(shí)，階梯降低功率進(jìn)行控制，形成LED公共照明系統(tǒng)的使用情況與階梯功率值對(duì)應(yīng)的節(jié)能照明時(shí)間表。 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，照明系統(tǒng)關(guān)閉前1. 25 0. 75小時(shí)前的一段時(shí)間為節(jié)能供電時(shí)間，節(jié)能供電時(shí)間隨天氣和季節(jié)變化。 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，照明開(kāi)啟后的0 2. 5小時(shí)以全功率輸出，2. 5 3小時(shí)以90%功率輸出，3 3. 5小時(shí)以80%功率輸出，3. 5 4小時(shí)以70%功率輸出，4 4. 5小時(shí)以60%功率輸出，4. 5 7. 5小時(shí)以50%功率輸出，以后為節(jié)能供電時(shí)間，其以15% 33%的超低功率輸出，照明系統(tǒng)關(guān)閉前1. 25 0. 75小時(shí)恢復(fù)到全功率工作狀態(tài)，或者繼續(xù)以15% 33%的超低功率輸出。 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，照明開(kāi)啟后的0 3小時(shí)以全功率輸出，3 4小時(shí)以85%功率輸出，4 5小時(shí)以66%功率輸出，5 7. 5小時(shí)以50%功率，以后為節(jié)能供電時(shí)間，其以15% 33%的超低功率輸出，照明系統(tǒng)關(guān)閉前1. 25 0. 75小時(shí)恢復(fù)到全功率工作狀態(tài)，或者繼續(xù)以15% 33%的超低功率輸出。 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，照明開(kāi)啟后的0 2小時(shí)以全功率輸出，2 3小時(shí)以 90%功率輸出，3 4小時(shí)以80%功率輸出，4 5小時(shí)以70%功率輸出，5 6小時(shí)以60% 功率輸出，6 7. 5小時(shí)以50%功率，以后為節(jié)能供電時(shí)間，其以15% 33%的超低功率輸 出，照明系統(tǒng)關(guān)閉前1. 25 0. 75小時(shí)恢復(fù)到全功率工作狀態(tài)，或者繼續(xù)以15% 33%的 超低功率輸出。 此外，上述所述的節(jié)能供電時(shí)間，當(dāng)天節(jié)能供電時(shí)間為此前多天的節(jié)能供電時(shí)間 的平均值。 本發(fā)明還提供一種LED公共照明系統(tǒng)，其包括穩(wěn)壓電源、CPU、 LED恒流控制器、 EEPR0M、多組LED，其中穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)提供恒定電壓，EEPR0M中存儲(chǔ)有前16天的節(jié)能供電 時(shí)間，CPU能夠在EEPROM中讀取和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)讀取的數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)天節(jié)能供電時(shí)間進(jìn)行修 正，并更新EEPROM中的數(shù)據(jù)，CPU將P麗控制指令輸出到LED恒流控制器，LED恒流控制器 對(duì)LED進(jìn)行照明控制。 本發(fā)明的方法尤其適用于大功率LED照明系統(tǒng)，大功率LED照明系統(tǒng)可以方便的
利用P麗方式(即占空比調(diào)節(jié)方式)，實(shí)現(xiàn)LED照度和功率的階梯性變化，完全可以滿足實(shí)
際使用需求，以達(dá)到公共照明系統(tǒng)利用效率高時(shí)，高亮高功率工作；利用效率低時(shí)，照明變 功率工作，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。


圖1是大功率LED公共照明系統(tǒng)控制主程序流程圖；
圖2是圖1中的62. 5ms定時(shí)器中斷處理子程序流程圖；
圖3是大功率LED公共照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D1 圖3對(duì)本發(fā)明的大功率LED公共照明系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。
參照?qǐng)D3，本發(fā)明的LED公共照明系統(tǒng)包括穩(wěn)壓電源、CPU、 LED恒流控制器、 EEPROM、多組LED，其中穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)提供恒定電壓，EEPROM中存儲(chǔ)有前16天的節(jié)能供電 時(shí)間，CPU能夠在EEPROM中讀取和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)讀取的數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)天節(jié)能供電時(shí)間進(jìn)行修 正，并更新EEPROM中的數(shù)據(jù)，CPU將P麗控制指令輸出到LED恒流控制器，LED恒流控制器 對(duì)LED進(jìn)行照明控制。 參照?qǐng)D1和圖2，CPU中設(shè)置并存儲(chǔ)有與LED公共照明系統(tǒng)的使用情況(時(shí)間)對(duì) 應(yīng)的階梯功率值，例如0 2. 5小時(shí)以全功率輸出，2. 5 3小時(shí)以90%功率輸出，3 3. 5 小時(shí)以80%功率輸出，3. 5 4小時(shí)以70%功率輸出，4 4. 5小時(shí)以60%功率輸出，4. 5 7. 5小時(shí)以50%功率輸出，以后為節(jié)能供電時(shí)間，其以25%的超低功率輸出，照明系統(tǒng)關(guān)閉 前1小時(shí)恢復(fù)到全功率工作狀態(tài)。EEPROM中存儲(chǔ)有前16天的節(jié)能供電時(shí)間。
CPU從EEPROM中讀取前16天每天記錄的節(jié)能供電時(shí)間數(shù)據(jù)——計(jì)算16天節(jié)能供 電時(shí)間的相加值后，除以16得到的平均數(shù)據(jù)，作為當(dāng)天的節(jié)能供電時(shí)間，并將節(jié)能供電時(shí) 間數(shù)據(jù)依次前推，更新前15天EEPROM中的節(jié)能供電時(shí)間數(shù)據(jù)。 CPU設(shè)置100%階梯功率定時(shí)寄存器時(shí)間參數(shù)初始化，即100%工作狀態(tài)的持續(xù)工作時(shí)間參數(shù)。以本例說(shuō)明參數(shù)根據(jù)CPU的時(shí)鐘振蕩頻率大小，設(shè)置每個(gè)定時(shí)中斷的定時(shí)時(shí) 間例為62. 5毫秒，240個(gè)62. 5毫秒構(gòu)成一個(gè)15秒，120個(gè)15秒構(gòu)成一個(gè)30分鐘的基本時(shí)
間單元，程序的階梯持續(xù)工作時(shí)間就是根據(jù)不同程序設(shè)置時(shí)間的不同，設(shè)置為1個(gè)或幾個(gè) 基本時(shí)間單元的組成部分。 首先判斷100%階梯功率的工作狀態(tài)，如果100%階梯功率的工作時(shí)間還沒(méi)有結(jié) 束，則不進(jìn)行P麗調(diào)節(jié)控制部分；如果100%階梯功率的工作時(shí)間已經(jīng)結(jié)束，則轉(zhuǎn)到90%階 梯功率的判斷部分。 判斷90%階梯功率的工作狀態(tài)，如果處于90%階梯功率的工作時(shí)間，則設(shè)置P麗 的開(kāi)啟數(shù)據(jù)為9、關(guān)閉數(shù)據(jù)為l，進(jìn)行P麗調(diào)節(jié)控制；如果90%階梯功率的工作時(shí)間已經(jīng)結(jié) 束，則轉(zhuǎn)到80%階梯功率的判斷部分。 判斷80%的工作狀態(tài)，如果處于80%階梯功率的工作時(shí)間，則設(shè)置P麗的開(kāi)啟數(shù) 據(jù)為8、關(guān)閉數(shù)據(jù)為2，進(jìn)行P麗調(diào)節(jié)控制；如果80%階梯功率的工作時(shí)間已經(jīng)結(jié)束，則轉(zhuǎn)到 70%階梯功率的判斷部分。
其他依次類(lèi)推。 參照?qǐng)D2，設(shè)置程序的定時(shí)中斷每隔62. 5毫秒計(jì)數(shù)溢出，產(chǎn)生一次中斷信號(hào)，主程 序中斷現(xiàn)在的循環(huán)運(yùn)行狀態(tài)，CPU自動(dòng)將返回的PC值壓入堆棧，運(yùn)行一次定時(shí)中斷程序后， CPU自動(dòng)將PC值彈出堆棧，再次返回主程序循環(huán)運(yùn)行斷點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。 定時(shí)器重新置62. 5毫秒數(shù)據(jù)的初值。15秒寄存器遞減計(jì)數(shù)，判斷15秒寄存器遞 減計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)是否為0，數(shù)據(jù)不為0，則說(shuō)明15秒計(jì)時(shí)未到，跳轉(zhuǎn)到恢復(fù)中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，從中 斷返回；數(shù)據(jù)為0則說(shuō)明15秒計(jì)時(shí)到時(shí)，需要重新置15秒數(shù)據(jù)，再判斷30分鐘寄存器部 分。 30分鐘寄存器遞減計(jì)數(shù)，判斷30分鐘寄存器遞減計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)是否為O，數(shù)據(jù)不為 O，則說(shuō)明30分鐘計(jì)時(shí)未到，跳轉(zhuǎn)到恢復(fù)中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，從中斷返回；數(shù)據(jù)為0則說(shuō)明30分 鐘計(jì)時(shí)到時(shí)，需要重新置30分鐘數(shù)據(jù)，再判斷節(jié)能供電時(shí)間的更新部分。
30分鐘累加寄存器遞增計(jì)數(shù)，判斷30分鐘累加寄存器的數(shù)據(jù)是否大于17 (即8. 5 小時(shí))。如果小于17，跳轉(zhuǎn)到階梯變功率定時(shí)部分；大于17，則可換算出當(dāng)天節(jié)能供電時(shí)間， 并將換算出的節(jié)能供電時(shí)間存入EEPR0M，以備計(jì)算第二天的節(jié)能供電時(shí)間平均值。
以冬季為例，路燈平均每晚工作13小時(shí)，其中0 2. 5小時(shí)全功率工作，2. 5 3小時(shí)為90%功率工作，3 3. 5小時(shí)為80%功率工作，3. 5 4小時(shí)為70%功率工作， 4 4. 5小時(shí)為60%功率工作，4. 5 7. 5小時(shí)為50%功率工作，以后為25%功率工作， 照明系統(tǒng)關(guān)閉前1小時(shí)恢復(fù)到全功率工作狀態(tài)。整晚轉(zhuǎn)換為全功率的工作時(shí)間為7. 75小 時(shí)(2. 5 X 100 % +0. 5 X 90 % +0. 5 X 80 % +0. 5 X 70 % +0. 5 X 60 % +3 X 50 % +4. 5 X 25 % +1X100% )，則變功率的120W大功率LED路燈耗能為0. 93KWh (120WX 7. 75小時(shí))。
與此形成對(duì)比的是，不變功率的120W大功率LED路燈耗能為1. 56KWh(120WX 13 小時(shí))。 由以上計(jì)算可得知變功率調(diào)節(jié)的大功率120WLED路燈在滿足大部分照明需求的 前提下，又比不變功率調(diào)節(jié)的大功率LED路燈節(jié)能40X以上，更加突出了大功率LED路燈在 節(jié)能減排方面不可替代的優(yōu)勢(shì)效果。 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知道，本發(fā)明的關(guān)鍵在于根據(jù)照明系統(tǒng)的使用情況，利用P麗方式來(lái)調(diào)節(jié)LED的照度，設(shè)定不同時(shí)段的照明功率，因此在此基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 根據(jù)情況設(shè)定使用情況與階梯功率值對(duì)應(yīng)的節(jié)能照明時(shí)間表，例如設(shè)定照明開(kāi)啟后的0 3小時(shí)以全功率輸出，3 4小時(shí)以85%功率輸出，4 5小時(shí)以66%功率輸出，5 7. 5小 時(shí)以50%功率，以后以25%功率輸出，照明系統(tǒng)關(guān)閉前1小時(shí)恢復(fù)到全功率工作狀態(tài)。
權(quán)利要求
一種LED公共照明系統(tǒng)的控制方法，其特征在于根據(jù)LED公共照明系統(tǒng)的使用情況，通過(guò)PWM方式對(duì)LED照明系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng)LED公共照明系統(tǒng)利用效率高時(shí)，高功率輸出，當(dāng)LED公共照明系統(tǒng)利用效率低時(shí)，階梯降低功率進(jìn)行控制，形成LED公共照明系統(tǒng)的使用情況與階梯功率值對(duì)應(yīng)的節(jié)能照明時(shí)間表。
2. 如權(quán)利要求1所述的LED公共照明系統(tǒng)的控制方法，其特征在于其中照明系統(tǒng)關(guān)閉前1. 25 0. 75小時(shí)前的一段時(shí)間為節(jié)能供電時(shí)間，節(jié)能供電時(shí)間隨天氣和季節(jié)變化。
3. 如權(quán)利要求2所述的LED公共照明系統(tǒng)的控制方法，其特征在于照明開(kāi)啟后的0 2. 5小時(shí)以全功率輸出，2. 5 3小時(shí)以90%功率輸出，3 3. 5小時(shí)以80%功率輸出，3. 5 4小時(shí)以70%功率輸出，4 4. 5小時(shí)以60%功率輸出，4. 5 7. 5小時(shí)以50%功率輸出，以后為節(jié)能供電時(shí)間，其以15% 33%的超低功率輸出，照明系統(tǒng)關(guān)閉前1. 25 0. 75小時(shí)恢復(fù)到全功率工作狀態(tài)，或者繼續(xù)以15% 33%的超低功率輸出。
4. 如權(quán)利要求2所述的LED公共照明系統(tǒng)的控制方法，其特征在于照明開(kāi)啟后的0 3小時(shí)以全功率輸出，3 4小時(shí)以85%功率輸出，4 5小時(shí)以66%功率輸出，5 7. 5小時(shí)以50%功率，以后為節(jié)能供電時(shí)間，其以15% 33%的超低功率輸出，照明系統(tǒng)關(guān)閉前1. 25 0. 75小時(shí)恢復(fù)到全功率工作狀態(tài)，或者繼續(xù)以15% 33%的超低功率輸出。
5. 如權(quán)利要求2所述的LED公共照明系統(tǒng)的控制方法，其特征在于照明開(kāi)啟后的0 2小時(shí)以全功率輸出，2 3小時(shí)以90%功率輸出，3 4小時(shí)以80%功率輸出，4 5小時(shí)以70%功率輸出，5 6小時(shí)以60%功率輸出，6 7. 5小時(shí)以50%功率，以后為節(jié)能供電時(shí)間，其以15% 336的超低功率輸出，照明系統(tǒng)關(guān)閉前1. 25 0. 75小時(shí)恢復(fù)到全功率工作狀態(tài)，或者繼續(xù)以15% 33%的超低功率輸出。
6. 如權(quán)利要求3-5之一所述的LED公共照明系統(tǒng)的控制方法，其特征在于其中當(dāng)天節(jié)能供電時(shí)間為此前多天的節(jié)能供電時(shí)間的平均值。
7. —種LED公共照明系統(tǒng)，其特征在于其包括穩(wěn)壓電源、CPU、 LED恒流控制器、EEPROM、多組LED，其中穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)提供恒定電壓，EEPROM中存儲(chǔ)有前16天的節(jié)能供電時(shí)間，CPU能夠在EEPROM中讀取和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)讀取的數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)天節(jié)能供電時(shí)間進(jìn)行修正，并更新EEPROM中的數(shù)據(jù)，CPU將P麗控制指令輸出到LED恒流控制器，LED恒流控制器對(duì)LED進(jìn)行照明控制。
全文摘要
一種LED公共照明系統(tǒng)的控制方法，其特征在于根據(jù)LED公共照明系統(tǒng)的使用情況，通過(guò)PWM方式對(duì)LED照明系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng)LED公共照明系統(tǒng)利用效率高時(shí)，高功率輸出，當(dāng)LED公共照明系統(tǒng)利用效率低時(shí)，階梯降低功率進(jìn)行控制，形成LED公共照明系統(tǒng)的使用情況與階梯功率值對(duì)應(yīng)的節(jié)能供電時(shí)間表。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101699921SQ20091007533
公開(kāi)日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者王子洋, 馬學(xué)祿, 黃瑞東 申請(qǐng)人:保定市大正太陽(yáng)能光電設(shè)備制造有限公司