[发明专利]一种LED灯集中供电模式的通信方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种集中供电的LED照明系统的电源与末端LED灯具之间通讯的方法及装置，尤其是一种大功率电压源与多个末端LED灯具之间采用窄带高可靠信息交换的方法及装置。

背景技术

众所周知，LED照明属于绿色照明，受到国内外广泛关注。然而，由于LED灯是冷光源，没有热辐射，全靠灯体散出，往往会出现热应力超标的现象，不仅会影响LED灯使用寿命，而且也会降低其可靠性。一种电源与灯具分离的新型供电方法被提出来。它解决了电源与灯具的“互烤”问题，明显提高了使用寿命。

然而，由于“一个电源负载多个灯具”的连接法使得负载均衡问题、故障识别问题被提了出来——需要实时检测每个灯运行信息并能单独控制，必须建立双向通信系统。目前，实现“一点对多点通信”的成熟方法很多，诸如基于物联网路灯监控系统、基于GPRS/CDMA/3G路灯控制器等，也有成熟的IC芯片供选择。

参阅图1、图2，在文献《LED直流集中供电系统的通信及调光控制研究》（华南理工大学硕士学位论文，2012年）中公开了一种基于ZigBee通信原理的Cynet射频网状网络通信方式，是一种点对点多跳频无线射频网络系统。在其文献公开的另一种方式是电力载波通信方式，该方式使用专用的电力载波调制解调器将高频信号从电力线上分离出来，电力线上的信号经耦合接收电路进入控制芯片进行解扩处理，芯片的输出信号经过功率放大和整形滤波电路传输给LED。

根据目前城市照明标准要求，这两种方式都有可取之处，但是相对来说结构比较复杂，成本也较高，且并未在如下问题上得到很好解决:

（1）可靠性问题

集中供电模式的电源可以带30～50个单灯，最远距离可达300米，电磁环境复杂、路途损耗大，普通通信方法难以适应这种恶劣环境；若采用隔离、放大等技术难度较大方法，则使得通信系统复杂、成本高，难以推广普及。

（2）实用性与经济性问题

专门为集中供电提供通信服务的通信技术要求通信方法可靠性很高，但传送的信息量有限，因之有较大的降低成本的空间。这种特定的通信系统设计的指导思想应该是以满足系统要求为出发点，尽量提高可靠性，通信带宽的设计满足传输要求即可。

发明内容

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种LED灯集中供电模式的通信方法及装置，以最简洁的窄带通信方法实现LED灯集中供电系统中电源即主控方与各个LED灯即被控方之间的双向半工通信，实现高可靠性和低成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括主控方双向可控硅光耦发送电路/接收电路、被控方双向可控硅光耦发送电路/接收电路、同步脉冲发生电路，用于主控方/被控方通信数据由识别位、命令字、一般状态字、温度状态字以及结束位组成,LED电源系统上电后，主控方/被控方按照既定的通信数据格式自动进行通信，用数字脉冲序列的形式将各自的数据发送给对方；

首先由主控方发送设置/询问命令，被控方单片机在接收到信息20毫秒后反馈当前各项运行状况参数，主动方单片机根据收集到的灯具运行状态参数确定下一步对该灯具的控制；20毫秒后主控方再次发送设置/询问命令，依次循环；

主控方发送完后等待接收时间超过100毫秒，仍未接收到被控方应答信号则再次发送当前的命令，如果连续3次均未收到被控方的应答或应答错误，则认为被控方出错并报警；

若被控方的灯具未接收到主控方电源的信号时，则进入等待状态，除非自身的故障报警，否则将一直不发送信号，判断一次通信开始的依据是开始位，而判断一次通信结束的依据是结束位。

有益效果

本发明提出的LED灯集中供电模式的通信方法及装置，在保证可靠性的前提下，以最简洁的窄带通信方法实现LED灯集中供电系统中电源即主控方与各个LED灯即副方之间的双向半工通信，LED电源系统上电后，主控方/被控方按照既定的通信规则自动进行通信，用数字脉冲序列的形式将各自的数据发送给对方。同时，由于所用器件较少降低了成本的费用。如每个电源的负载最多按50个灯具计算，采用本发明提出的高可靠通信方式，30秒钟内完全可巡视一遍。即采用这种可靠性要求高、信息量小的通信方法实现其高可靠性和低成本。采用集中供电模式的通信方法，既可实现电源到灯具间的同步，也可实现在同一供电网中不同电源间的同步。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种LED灯集中供电模式的通信方法及装置作进一步详细说明。

图1为背景技术中的ZigBee无线网络传输系统工作示意图。

图2为背景技术中的电力载波通信模块结构图。