[实用新型]一种用于照明系统的节电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电学设备领域，具体为一种用于照明系统的节电装置。

背景技术

传统的照明装置如路灯照明系统是一种刚性照明系统，作为负载的灯具被动地从市网吸收电能。随着市网电压波动，灯具吸收的功率大幅变化，产生的照度也仅与市网电压有关。如果按照人们社会活动和日常生活规律对照度的实际需要来灵活、主动地控制灯具照度，将会节省很大一部分电能，这样的照明系统称为柔性照明控制系统。

对大宗照明负载而言，较简单有效地控制灯具功率的方法是集中控制施加在灯具上的电压。由双向晶闸管构成的相控斩波电路具有控制简单、可靠性高的优点，但会在市网中引入大量低次谐波。用纯Buck或Buck/Boost式PWM高频交流斩波器可很好地控制输出电压，并无谐波引入，但抗负载冲击能力有限，效率达不到上述要求。

实用新型内容

为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种用于照明系统的节电装置，既能够有效消除谐波影响，也能够提高输电效率，实现了远程智能控制，实现了柔性节电控制。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于照明系统的节电装置，包括智能主控模块和节电控制节点；所述智能主控模块包括ARM核心控制板，ARM核心控制板的主芯片连接有串口转换器，所述串口转换器连接有中心ZigBee收发器；所述节电控制节点包括节电调控模块和电能采集模块，所述节电调控模块包括Buck型PWM斩波电路、LC滤波器和串联补偿变压器，所述Buck型PWM斩波电路的电压输入端连接至交流电网，输出交流低压电至LC滤波器，所述LC滤波器滤除杂波，输出稳定的交流电至串联补偿变压器，所述串联补偿变压器输出电压至照明系统；所述电能采集模块包括终端ZigBee收发器，所述终端ZigBee收发器的信号输入端通过数据传输线连接有电能收集电路。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述ARM核心控制板采用TQ2440集成开发板，该开发板通过预留网络接口连接至PC机。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述中心ZigBee收发器和终端ZigBee收发器均采用CC2430系列集成芯片，一个中心ZigBee收发器与多个终端ZigBee收发器按照ZigBee协议进行短距离数据传输。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述Buck型PWM斩波电路采用非互补式驱动电路，晶闸管VT1、VT2和二极管VD1和VD2组成双向斩波开关，晶闸管VT3、VT4和二极管VD3、VD4构成双向续流开关，双向斩波开关的输出斩波电流至双向续流开关。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述LC滤波器中采用非晶态磁芯滤波电感与滤波电容串联形成滤波电流，LC滤波器输出斩波电压经过倒相开关传输至串联补偿变压器。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述串联补偿变压器的初级绕组两端并联连接有双向晶闸管固态开关。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述电能收集电路由电能采集芯片ADE7878、时钟芯片DS1302和存储芯片AT24C02组成，电能采集芯片的输入端串联有采样电阻，采样电阻通过导线连接至串联补偿变压器的输出端，存储芯片的读取端口通过总线与终端ZigBee收发器相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置节电调控模块，采用非互补式驱动电路驱动Buck型PWM斩波电路，有效消除了电路中的低次谐波，在LC滤波器中采用非晶态磁芯滤波电感，进一步消除谐波；结合串联补偿变压器，利用周期补偿可以有效抵抗阻抗冲击，适用于各类阻抗负载；同时利用智能主控模块与节电控制节点进行ZigBee短距离通信，且可以方便地连接外设，提高节电装置的人机交互性，更加智能化；本实用新型既能够有效消除谐波影响，也能够提高输电效率，实现了远程智能控制，实现了柔性节电控制。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为节电控制模块电路原理图；

图3为电能收集电路原理图。

图中：1-智能主控模块；2-节电控制节点；3-电能采集模块；4-节电调控模块；101-ARM核心控制板；102-串口转换器；103-中心ZigBee收发器；301-终端ZigBee收发器；302-电能收集电路；401-Buck型PWM斩波电路；402-LC滤波器；403-串联补偿变压器。

具体实施方式