專利名稱：一種智能節電控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于節電技術領域，涉及一種智能節電控制裝置。
背景技術：
目前資源浪費嚴重，導致部分地區在用電高峰拉閘限電，給企業帶來巨大損失同時也給居民生活上帶來很大不便。在我國的能源結構中，電力能源處于基礎和中心的地位，而中國正面臨著長期的電力短缺和緊張。在國際權威能源研究所的一項研究報告中指明中國的電力缺口為9. 93%，到2010年將劇增至15%。面對日益嚴峻的電力危機和電力嚴重浪費的狀況，節約電能對于中國而言是勢在必行。尤其是燈光照明存在嚴重的電能浪費，眾所周知供電局為了防止末端電壓過低和線路傳輸中的損耗一般都采用高壓供電低壓輸出，這樣輸送到大部分用戶中的電壓要比規定電壓高很多(比如230V的供電標準，電壓高的時候會達到240V甚至是260V或更高。380V的供電標準，有可能達到400V，甚至是420V或更高)，尤其到了晚上后半夜，用電的用戶比較少這時候的電壓會更高。而對于燈具來說過高 的電壓不會產生過高的亮度，只會產生過多的熱量，從而導致縮短燈具負載和線路的使用壽命，增加過多的不必要的電費開支。
發明內容為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種智能節電控制裝置，通過調節電路的電壓、電流的幅度，降低燈具和線路的工作溫度，最大限度地降低燈光照明電路的電耗，從而達到節電目的。為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種智能節電控制裝置，采用嵌入式微處理器作為主控單元，嵌入式微處理器接節能功率單元，所述節能功率單元作用于燈具負載，燈具負載上接交流采樣單元采集燈具負載的電壓信號傳輸到所述嵌入式微處理器。所述節能功率單元為三相自耦變壓器，輸入220V，輸出分別為200V、190V、180V，與220V —起，依次分別由一個接觸器控制，從而通過控制閉合相應接觸器達到選擇輸出電壓的目的。所述嵌入式微處理器連接有通訊單元，所述通訊單元采用MAX232CSE芯片以及RS232串行通訊方式。本實用新型與現有技術相比具有以下優點I)實時采樣市電數據，自動輸出最優電壓,可以大量節約電能,節電率高達15%—35%,大量節約可貴電能。2)主回路采用特制元器件燈光無閃斷，對電網無諧波污染，綠色環保，延長燈具使用壽命，大量降低設備及線路維護成本。3)具有過壓、欠壓、過流保護及自動報警功能，杜絕了事故發生。4)具有手動強制旁路功能和故障旁路功能，出現故障后不會對生活及生產造成任何影響。5)利用時鐘管理模塊，可控制燈具啟動和停止時間，且每個月份的開關機時間可以單獨設置，省卻了煩瑣的人工操作，使人力資源合理利用。6)具有強大的記憶力功能，在斷電后保證系統配置參數不丟失。
圖I為本實用新型的原理框圖。圖2為本實用新型節能功率單元的電原理圖。圖3為本實用新型工作流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行更詳盡的說明。參照圖1，本實用新型為一種智能節電控制裝置，采用嵌入式微處理器作為主控單元，嵌入式微處理器接節能功率單元，節能功率單元作用于燈具負載，燈具負載上接交流采樣單元采集燈具負載的電壓信號傳輸到所述嵌入式微處理器。該嵌入式微處理器同時接有顯示控制單元、時控單元以及通訊單元，節能功率單元所接電壓應該先通過波浪及浪涌抑制單元以保護系統免受浪涌高壓的損害。圖2為本實用新型節能功率單元的一種電路結構，為三相自耦變壓器，輸入220V，輸出分別為200V、190V、180V，與220V —起，依次分別由接觸器KM3，KM4，KM5和KM2控制，從而通過控制閉合特定的接觸器，達到選擇輸出電壓的目的。 本實用新型嵌入式微處理器采用TI公司的TMS320LF2407芯片，TMS320LF2407單片DSP控制器，具有高性能、低功耗、集成度高等特點。其16位定點的、處理速度為3X107條指令/ s的C2xLP內核為模擬系統的設計者提供了一個不犧牲系統精度和性能的數字解決方案，通過把一個高性能的DSP內核和微處理器的片內外設集成為一個芯片的方案,有源晶振——有源晶振不需要DSP的內部振蕩器，信號質量好，比較穩定，而且連接方式相對簡單(主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構成的PI型濾波網絡，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可)，不需要復雜的配置電路。晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作，以提供穩定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率，稱為壓控振蕩器(VC0)。晶振的作用是為系統提供基本的時鐘信號。通常一個系統共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調整頻率的方法保持同步。晶振通常與鎖相環電路配合使用，以提供系統所需的時鐘頻率。如果不同子系統需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環來提供。即使在停電情況下，仍然可保持精確計時，保證數據不會丟失。上述的時控單元采用DS3231SN時鐘芯片，為系統提供實時時鐘。DS3231SN是一種帶備份電源的、16腳、具有I2C串行通信功能的高性能、低功耗時鐘芯片，提供秒、分、時、日、周、月、年日歷功能。I2C串行總線SCL和SDA分別需要一個上拉電阻。該單元可以實現遠程時鐘校準。上述的通訊單元采用MAX232CSE芯片以及RS232串行通訊方式，可以為PC上位機通信，構成控制網絡整體路燈照明的集中化控制。如圖3所示，本實用新型的工作過程如下設備通電投入運行后，系統進行初始化，讀入系統變量以及初始化數據，然后通過電流互感器高速實時采集主電路的電流值，并能將控制電路與主電路隔離，提高系統安全性，降低主電路強電干擾。采集的主電路電流值和市電電壓值經過LM385整流，濾波，校準輸出給微處理器CPU。微處理器將交流采樣單元所采集的燈具負載的電壓信號與預設的電壓條件比較，如果信號在預設條件下，則根據比較結果，運算執行輸出，輸出信號經隔離，功率放大后直接接到繼電器控制級，控制繼電器。繼電器ΚΑΓΚΑ4工作時，在同一時刻最多只有一個繼電器吸合，繼電器控制相應的接觸器KM3，KM4，KM5和KM2。從而將輸入至燈具負載的電壓控制為 220V、200V、190V 或者 180V。如果市電發生過壓，欠壓，過流自動等不在預設的條件下，則輸出錯誤提示信號至 顯示單元，由節電系統自動轉到旁路系統。保證燈具負載正常運行。
權利要求1.一種智能節電控制裝置，采用嵌入式微處理器作為主控單元，嵌入式微處理器接節能功率單元，其特征在于，所述節能功率單元作用于燈具負載，燈具負載上接交流采樣單元采集燈具負載的電壓信號傳輸到所述嵌入式微處理器。
2.根據權利要求I所述的智能節電控制裝置，其特征在于，所述節能功率單元為三相自耦變壓器，輸入220V，輸出分別為200V、190V、180V,與220V —起，依次分別由一個接觸器控制，從而通過控制閉合相應接觸器達到選擇輸出電壓的目的。
3.根據權利要求I所述的智能節電控制裝置，其特征在于，所述嵌入式微處理器連接有通訊單元，所述通訊單元采用MAX232CSE芯片以及RS232串行通訊方式。
專利摘要一種智能節電控制裝置，采用嵌入式微處理器作為主控單元，嵌入式微處理器接節能功率單元，所述節能功率單元作用于燈具負載，燈具負載上接交流采樣單元采集燈具負載的電壓信號傳輸到所述嵌入式微處理器，本實用新型實時采樣市電數據，自動輸出最優電壓，可以大量節約電能，節電率高達15%—35%，大量節約可貴電能，對電網無諧波污染，綠色環保，延長燈具使用壽命，大量降低設備及線路維護成本，還具有過壓、欠壓、過流保護及自動報警功能，杜絕了事故發生，同時具有手動強制旁路功能和故障旁路功能，出現故障后不會對生活及生產造成任何影響，利用時鐘管理模塊，節約人力，同時具有強大的記憶力功能，在斷電后保證系統配置參數不丟失。
文檔編號H05B37/00GK202602960SQ20122022813
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月21日 優先權日2012年5月21日
發明者陶惠良, 岳莎莎 申請人:岳莎莎