一種調光節(jié)點控制器及燈具壽命預警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型實施例提供一種調光節(jié)點控制器及燈具壽命預警系統(tǒng)，其中調光節(jié)點控制器包括：對LED燈具的電源溫度進行檢測，并輸出溫度值的溫度傳感器；對LED燈具的光源的光照強度進行檢測，并輸出光照強度值的光照度傳感器；根據溫度值和光照強度值計算工作功率調整參數及光照度調整參數，同時啟動時間計數器，記錄LED燈具在所述溫度值和所述光照強度值下的運行時間，對照預置的電解電容在某個溫度值和光照強度值下的使用時間，計算剩下使用壽命值的MCU；根據所述工作功率調整參數對工作功率進行調整的繼電器開關控制電路；根據所述光照度調整參數對光照度進行調整的調光電路。本實用新型實施例能夠延長LED燈具的使用壽命。
【專利說明】一種調光節(jié)點控制器及燈具壽命預警系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)燈具【技術領域】,更具 體地說，涉及一種調光節(jié)點控制器及燈具壽命預警系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的發(fā)展，國力的不斷增強，我國要著力優(yōu)化產業(yè)結構，促進節(jié)能減 排，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)，加快淘汰落后生產能力，大力發(fā)展循環(huán)經濟。LED燈具作為 綠色光源，具有能效高、壽命長、環(huán)境污染少、易維護等優(yōu)點，大力發(fā)展LED照明產業(yè)，對于 推動節(jié)能減排，發(fā)展低碳經濟，將起到積極的促進作用。目前，在LED燈具的研究領域，延長 LED燈具的使用壽命是技術人員最為關注的方向之一。
[0003]目前，延長LED燈具的使用壽命的方法主要是采用雙驅動電路切換的方式對LED 光源進行驅動，從而通過延長LED光源驅動電路的壽命來延長LED燈具的整體壽命。參照 圖1，圖1為現(xiàn)有技術的LED燈具的結構圖，圖中電源01為燈具中的元器件提供電力供應， 驅動狀態(tài)檢測電路02用于檢測當前應處于工作狀態(tài)的驅動電路，單片機03根據驅動狀態(tài) 檢測電路02的檢測結果通過控制切換電路04調整工作驅動電路05和備份驅動電路06的 工作狀態(tài)，從而使得工作驅動電路05和備份驅動電路06以切換的方式驅動LED光源07，從 而避免因驅動電路的壽命遠短于LED光源而導致整個燈具提前報廢的問題。
[0004]發(fā)明人在實現(xiàn)本實用新型的過程中發(fā)現(xiàn):現(xiàn)有延長LED燈具的使用壽命的方法主 要考慮通過增加備份驅動電路的方式來提高驅動電路的壽命，而未考慮LED光源的使用壽 命，LED燈具的使用壽命的延長效果有限；而且環(huán)境因素對LED燈具的使用壽命存在較大的 影響，現(xiàn)有技術未考慮環(huán)境因素對LED燈具的使用壽命造成的影響，并無法大幅度的延長 LED燈具的使用壽命。
實用新型內容
[0005]有鑒于此，本實用新型實施例提供一種調光節(jié)點控制器及燈具壽命預警系統(tǒng)，以 解決現(xiàn)有技術未考慮LED光源的使用壽命，未考慮環(huán)境因素對LED燈具的使用壽命造成的 影響，從而使得LED燈具的使用壽命的延長效果有限的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供如下技術方案:
[0007]一種調光節(jié)點控制器，包括:
[0008]對LED燈具的電源溫度進行檢測，并輸出所檢測的溫度值的溫度傳感器；
[0009]對LED燈具的LED光源的光照強度進行檢測，并輸出所檢測的光照強度值的光照 度傳感器；
[0010]分別與所述溫度傳感器和所述光照度傳感器相連，接收所述溫度值和所述光照強 度值，根據所述溫度值和所述光照強度值計算LED燈具的工作功率調整參數及光照度調整 參數，輸出所述工作功率調整參數及光照度調整參數，同時啟動內置的時間計數器，記錄 LED燈具在所述溫度值和所述光照強度值下的運行時間，對照預置的電解電容在某個溫度值和光照強度值下的使用時間，計算LED燈具的剩下使用壽命值，輸出包含所述剩下使用 壽命值的信息的MCU ；
[0011]與所述MCU相連，接收所述工作功率調整參數，根據所述工作功率調整參數對LED 燈具的工作功率進行調整的繼電器開關控制電路；
[0012]與所述MCU相連，接收所述光照度調整參數，根據所述光照度調整參數對LED燈具 的光照度進行調整的調光電路。
[0013]其中，所述調光節(jié)點控制器還包括:
[0014]與所述MCU相連，接收MCU發(fā)送的包含所述剩下使用壽命值的信息，在所述剩下使 用壽命值低于閾值時，將所述剩下使用壽命值發(fā)送給遠程網絡設備，并向所述遠程網絡設 備輸出LED燈具使用壽命預警信息的PLC。
[0015]其中，所述調光節(jié)點控制器還包括:
[0016]分別與所述繼電器開關控制電路和所述MCU相連，檢測所述調光節(jié)點控制器的電 路電流值和電路電壓值，將所檢測的電路電流值和電路電壓值同步至所述MCU的電表功能 電路。
[0017]其中，所述調光節(jié)點控制器還包括:
[0018]與所述MCU相連，顯示所述剩下使用壽命值，和/或，所述電路電流值和電路電壓 值的LED顯示屏。
[0019]其中，所述調光節(jié)點控制器還包括:
[0020]與所述MCU相連，存儲所述剩下使用壽命值的EEPR0M。
[0021]其中，所述調光節(jié)點控制器還包括:
[0022]分別與所述MCU和所述PLC相連的看門狗復位電路。
[0023]其中，所述調光節(jié)點控制器還包括:
[0024]與所述PLC相連的PLC耦合電路。
[0025]本實用新型實施例還提供一種燈具壽命預警系統(tǒng)，包括:
[0026]如上述所述的調光節(jié)點控制器，所述調光節(jié)點控制器檢測LED燈具的電源溫度值 和LED光源的光照強度值，啟動內置的時間計數器，記錄LED燈具在所述溫度值和所述光照 強度值下的運行時間，對照預置的電解電容在某個溫度值和光照強度值下的使用時間，計 算LED燈具的剩下使用壽命值，在所述剩下使用壽命值低于閾值時，發(fā)送包含所述剩下使 用壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警信息；
[0027]與所述調光節(jié)點控制器相連，接收包含所述剩下使用壽命值的信息及LED燈具使 用壽命預警信息的集中器；
[0028]與所述集中器相連，將包含所述剩下使用壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警 信息發(fā)送給燈具管理人員的短信平臺；
[0029]與所述集中器相連，接收并存儲包含所述剩下使用壽命值的信息及LED燈具使用 壽命預警信息的服務器。
[0030]其中，所述調光節(jié)點控制器設置于路燈上，一個調光節(jié)點控制器對應一個路燈；所 述集中器設置于配電柜內，一個集中器對應多個調光節(jié)點控制器。
[0031]基于上述技術方案，本實用新型實施例提供的調光節(jié)點控制器，通過溫度傳感器 檢測LED燈具電源的溫度，通過光照度傳感器檢測LED燈具光源的光照度，根據所檢測的溫度值和光照度值計算出LED燈具的工作功率調整參數及光照度調整參數，從而使得繼電器 開關控制電路根據工作功率調整參數對LED燈具的工作功率進行調整，調光電路根據光照 度調整參數對LED燈具的光照度進行調整，從而使得LED燈具的工作功率和光照度調整在 合適的范圍內，實現(xiàn)降低LED的結溫的目的，延長LED燈具的使用壽命。相比現(xiàn)有技術，本 實用新型實施例提供的調光節(jié)點控制器根據LED燈具的電源溫度和光源光照強度這些環(huán) 境因素，通過對LED燈具的工作功率和光照度進行調整，從而實現(xiàn)的LED燈具使用壽命的延 長，解決了現(xiàn)有技術未考慮LED光源的使用壽命，未考慮環(huán)境因素對LED燈具的使用壽命造 成的影響，而導致的LED燈具的使用壽命的延長效果有限的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本 實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還 可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為現(xiàn)有技術的LED燈具的結構圖；
[0034]圖2為本實用新型實施例提供的調光節(jié)點控制器的結構框圖；
[0035]圖3為本實用新型實施例提供的調光節(jié)點控制器的另一結構框圖；
[0036]圖4為本實用新型實施例提供的燈具壽命預警系統(tǒng)的結構框圖；
[0037]圖5為本實用新型實施例提供的燈具壽命預警系統(tǒng)的另一結構框圖。
【具體實施方式】
[0038]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤?例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于 本實用新型保護的范圍。
[0039]圖2為本實用新型實施例提供的調光節(jié)點控制器的結構框圖，參照圖2，該調光節(jié) 點控制可以包括:溫度傳感器I，光照度傳感器2，MCU (Micro Control Unit，微控制單元) 3，繼電器開關控制電路4和調光電路5 ；
[0040]其中，溫度傳感器I用于檢測LED燈具的電源溫度，并將所檢測的溫度值輸出至 MCU3 ；
[0041]光照度傳感器2用于檢測LED燈具的LED光源的光照強度，并將所檢測的光照強 度值輸出至MCU3 ；
[0042]MCU3分別與溫度傳感器I和光照度傳感器2相連，接收溫度傳感器I輸出的溫度 值和光照度傳感器2輸出的光照強度值，根據所述溫度值和光照強度值計算LED燈具的工 作功率調整參數及光照度調整參數，將工作功率調整參數輸出至繼電器開關控制電路4，將 光照度調整參數輸出至調光電路5 ;同時，MCU3啟動內置的時間計數器，記錄LED燈具在所 述溫度值和光照強度值下的運行時間，對照預置的電解電容在某個溫度值和光照強度值下 的使用時間，計算出LED燈具的剩下使用壽命值，并輸出包含所述剩下使用壽命值的信息；[0043]繼電器開關控制電路4與MCU3相連，接收MCU3輸出的工作功率調整參數，根據所 述工作功率調整參數對LED燈具的工作功率進行調整；
[0044]調光電路5與MCU3相連，接收MCU3輸出的光照度調整參數，根據所述光照度調整 參數對LED燈具的光照度進行調整。
[0045]實用新型人在研究過程中發(fā)現(xiàn):為了延長LED燈具的使用壽命，則必須降低LED的 結溫，LED的光衰與它的結溫有關，結溫就是半導體PN結的溫度，結溫越高越早出現(xiàn)光衰， 也就是壽命越短；假如結溫為105度，亮度降至70%的壽命只有一萬多小時，95度就有2萬 小時，而結溫降低到75度，壽命就有5萬小時，65度時更可以延長至9萬小時。因此本實用 新型實施例提供的調光節(jié)點控制器，通過溫度傳感器檢測LED燈具電源的溫度，通過光照 度傳感器檢測LED燈具光源的光照度，根據所檢測的溫度值和光照度值計算出LED燈具的 工作功率調整參數及光照度調整參數，從而使得繼電器開關控制電路根據工作功率調整參 數對LED燈具的工作功率進行調整，調光電路根據光照度調整參數對LED燈具的光照度進 行調整，從而使得LED燈具的工作功率和光照度調整在合適的范圍內，實現(xiàn)降低LED的結溫 的目的，延長LED燈具的使用壽命。相比現(xiàn)有技術，本實用新型實施例提供的調光節(jié)點控制 器根據LED燈具的電源溫度和光源光照強度這些環(huán)境因素，通過對LED燈具的工作功率和 光照度進行調整，從而實現(xiàn)的LED燈具使用壽命的延長，解決了現(xiàn)有技術未考慮LED光源的 使用壽命，未考慮環(huán)境因素對LED燈具的使用壽命造成的影響，而導致的LED燈具的使用壽 命的延長效果有限的問題。
[0046]可選的，圖2所示調光電路5可以是PWM/電壓調光功能電路。
[0047]圖3為本實用新型實施例提供的調光節(jié)點控制器的另一結構框圖，結合圖2和 圖3所示，圖3所示調光節(jié)點控制器還可以包括:PLC (Programmable Logic Controller, 可編程邏輯控制器)6，電表功能電路7，LED顯示屏8，EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,電可擦可編程只讀存儲器)9,看門狗復位電路10,PLC率禹 合電路11 ;
[0048]其中，PLC6與MCU3相連，接收MCU3發(fā)送的包含所述剩下使用壽命值的信息，并在 所述剩下使用壽命值低于閾值時，將所述剩下使用壽命值發(fā)送給遠程網絡設備，并向所述 遠程網絡設備輸出LED燈具使用壽命預警信息；
[0049]可選的，遠程網絡設備可以是用于監(jiān)測燈具使用壽命的服務器。
[0050]可選的，在本實用新型實施例中，MCU3的工作狀態(tài)可由PLC6進行控制，如MCU3可 通過串口與PLC6相連，PLC6控制MCU3在接收溫度傳感器I傳送的溫度值及光照度傳感器 2的光照強度值后，進行工作功率調整參數、光照度調整參數及剩下使用壽命值的計算，從 而通過繼電器開關控制電路4調整LED燈具的工作功率，通過調光電路5調整LED燈具的 光照度。
[0051]電表功能電路7分別與繼電器開關控制電路4和MCU3相連，檢測調光節(jié)點控制器 內的電路電流值和電路電壓值，并將所檢測的電路電流值和電路電壓值同步至MCU3 ；
[0052]LED顯示屏8與MCU3相連，可將MCU3所計算的所述剩下使用壽命值，和/或，同步 的電路電流值和電路電壓值進行顯示；
[0053]EEPR0M9與MCU3相連，可將MCU3所計算的所述剩下使用壽命值進行存儲；
[0054]看門狗復位電路10與MCU3相連，PLC耦合電路11與PLC6相連。[0055]通過圖3所示調光節(jié)點控制器除了能夠根據LED燈具的電源溫度和光源光照強度 這些環(huán)境因素，對LED燈具的工作功率和光照度進行調整，從而實現(xiàn)的LED燈具使用壽命的 延長外，還能夠根據LED燈具的電源溫度和光源光照強度這些環(huán)境因素計算燈具的剩下使 用壽命值，實現(xiàn)燈具使用壽命的預警。
[0056]下面對本實用新型實施例提供的燈具壽命預警系統(tǒng)進行介紹，下文描述的燈具壽 命預警系統(tǒng)中涉及調光節(jié)點控制器的部分，與上文描述的調光節(jié)點控制器相對應，兩者可 相互參照。
[0057]圖4為本實用新型實施例提供的燈具壽命預警系統(tǒng)的結構框圖，參照圖4，該系統(tǒng) 可以包括:調光節(jié)點控制器10，集中器20，短信平臺30和服務器40 ；
[0058]其中，調光節(jié)點控制器10的結構功能可如圖2，圖3所示；在本實用新型實施例 中，調光節(jié)點控制器10可檢測LED燈具的電源溫度值和LED光源的光照強度值，啟動內置 的時間計數器，記錄LED燈具在所述溫度值和所述光照強度值下的運行時間，對照預置的 電解電容在某個溫度值和光照強度值下的使用時間，計算LED燈具的剩下使用壽命值，在 所述剩下使用壽命值低于閾值時，向集中器20發(fā)送包含低于閾值的剩下使用壽命值的信 息及LED燈具使用壽命預警信息；
[0059]具體的，可由調光節(jié)點控制器10的溫度傳感器進行LED燈具的電源溫度值的檢 測；由調光節(jié)點控制器10的光照度傳感器進行LED燈具的光源的光照強度值的檢測；由調 光節(jié)點控制器10的MCU啟動內置的時間計數器，記錄LED燈具在所述溫度值和所述光照強 度值下的運行時間，對照預置的電解電容在某個溫度值和光照強度值下的使用時間，計算 LED燈具的剩下使用壽命值；再由調光節(jié)點控制器10的PLC在所述剩下使用壽命值低于閾 值時，向集中器20發(fā)送包含低于閾值的剩下使用壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警信 息；
[0060]集中器20與調光節(jié)點控制器10相連，接收調光節(jié)點控制器10發(fā)送的所述包含低 于閾值的剩下使用壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警信息，并將所述包含低于閾值的 剩下使用壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警信息發(fā)送給短信平臺30和服務器40 ；
[0061]短信平臺30與集中器20相連，接收集中器20發(fā)送的所述包含低于閾值的剩下 使用壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警信息，并將包含低于閾值的剩下使用壽命值的 信息及LED燈具使用壽命預警信息發(fā)送給燈具管理人員，以便燈具管理人員采取相應的措 施；
[0062]服務器40與集中器20相連，接收集中器20發(fā)送的所述包含低于閾值的剩下使用 壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警信息，并將所述包含低于閾值的剩下使用壽命值的 信息及LED燈具使用壽命預警信息進行存儲。
[0063]可選的，本實用新型實施例提供的燈具壽命預警系統(tǒng)可應用于路燈系統(tǒng)中，參照 圖5，該燈具壽命預警系統(tǒng)可以包括:路燈100，設置于路燈100上的調光節(jié)點控制器200， 配電柜300，設置于配電柜300內的集中器400，與集中器400相連的短信平臺500和服務 器 600 ；
[0064]在本實用新型實施例中，一個配電柜可管理多個路燈，一個路燈上可設置一個本 實用新型實施例提供的調光節(jié)點控制器，即一個調光節(jié)點控制器對應一個路燈，一個配電 柜內設置一個集中器，一個集中器又與對應的配電柜所管理的路燈對應的調光節(jié)點控制器相應；
[0065]其中，各路燈上的調光節(jié)點控制器可將包含低于閾值的路燈剩下使用壽命值的信 息及路燈使用壽命預警信息發(fā)送給相應的集中器，集中器可通過移動通信網絡將包含低于 閾值的路燈剩下使用壽命值的信息及路燈使用壽命預警信息發(fā)送給短信平臺，通過互聯(lián)網 將包含低于閾值的路燈剩下使用壽命值的信息及路燈使用壽命預警信息發(fā)送給服務器。
[0066]本實用新型實施例提供的調光節(jié)點控制器及燈具壽命預警系統(tǒng)可根據LED燈具 的電源溫度和光源光照強度這些環(huán)境因素，對LED燈具的工作功率和光照度進行調整，從 而實現(xiàn)LED燈具使用壽命的延長，并根據LED燈具的電源溫度和光源光照強度這些環(huán)境因 素計算LED燈具的剩下使用壽命值，實現(xiàn)LED燈具的使用壽命預警。
[0067]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新 型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因 此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種調光節(jié)點控制器，其特征在于，包括:對LED燈具的電源溫度進行檢測，并輸出所檢測的溫度值的溫度傳感器；對LED燈具的LED光源的光照強度進行檢測，并輸出所檢測的光照強度值的光照度傳感器；分別與所述溫度傳感器和所述光照度傳感器相連，接收所述溫度值和所述光照強度值，根據所述溫度值和所述光照強度值計算LED燈具的工作功率調整參數及光照度調整參數，輸出所述工作功率調整參數及光照度調整參數，同時啟動內置的時間計數器，記錄LED 燈具在所述溫度值和所述光照強度值下的運行時間，對照預置的電解電容在某個溫度值和光照強度值下的使用時間，計算LED燈具的剩下使用壽命值，輸出包含所述剩下使用壽命值的信息的MCU ；與所述MCU相連，接收所述工作功率調整參數，根據所述工作功率調整參數對LED燈具的工作功進行調整的繼電器開關控制電路；與所述MCU相連，接收所述光照度調整參數，根據所述光照度調整參數對LED燈具的光照度進行調整的調光電路。
2.根據權利要求1所述的調光節(jié)點控制器，其特征在于，還包括:與所述MCU相連，接收MCU發(fā)送的包含所述剩下使用壽命值的信息，在所述剩下使用壽命值低于閾值時，將所述剩下使用壽命值發(fā)送給遠程網絡設備，并向所述遠程網絡設備輸出LED燈具使用壽命預警信息的PLC。
3.根據權利要求1或2所述的調光節(jié)點控制器，其特征在于，還包括:分別與所述繼電器開關控制電路和所述MCU相連，檢測所述調光節(jié)點控制器的電路電流值和電路電壓值，將所檢測的電路電流值和電路電壓值同步至所述MCU的電表功能電路。
4.根據權利要求3所述的調光節(jié)點控制器，其特征在于，還包括:與所述MCU相連，顯示所述剩下使用壽命值，和/或，所述電路電流值和電路電壓值的 LED顯示屏。
5.根據權利要求1或2或4所述的調光節(jié)點控制器，其特征在于，還包括:與所述MCU相連，存儲所述剩下使用壽命值的EEPROM。
6.根據權利要求2所述的調光節(jié)點控制器，其特征在于，還包括:分別與所述MCU和所述PLC相連的看門狗復位電路。
7.根據權利要求2所述的調光節(jié)點控制器，其特征在于，還包括:與所述PLC相連的PLC耦合電路。
8.一種燈具壽命預警系統(tǒng)，其特征在于，包括:如權利要求1-7任一項所述的調光節(jié)點控制器，所述調光節(jié)點控制器檢測LED燈具的電源溫度值和LED光源的光照強度值，啟動內置的時間計數器，記錄LED燈具在所述溫度值和所述光照強度值下的運行時間，對照預置的電解電容在某個溫度值和光照強度值下的使用時間，計算LED燈具的剩下使用壽命值，在所述剩下使用壽命值低于閾值時，發(fā)送包含所述剩下使用壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警信息；與所述調光節(jié)點控制器相連，接收包含所述剩下使用壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警信息的集中器；與所述集中器相連，將包含所述剩下使用壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警信息發(fā)送給燈具管理人員的短信平臺；與所述集中器相連，接收并存儲包含所述剩下使用壽命值的信息及LED燈具使用壽命預警信息的服務器。
9.根據權利要求8所述的燈具壽命預警系統(tǒng)，其特征在于，所述調光節(jié)點控制器設置于路燈上，一個調光節(jié)點控制器對應一個路燈；所述集中器設 置于配電柜內，一個集中器對應多個調光節(jié)點控制器。
【文檔編號】H05B37/02GK203423829SQ201320493737
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權日:2013年8月13日
【發(fā)明者】唐歡徠, 石小飛 申請人:廣州中國科學院軟件應用技術研究所