一种通过交流供电线路通信的电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信控制领域，尤其涉及一种通过交流供电线路通信的电源系统。
【背景技术】
[0002]户外远程供电，特别是LED调光控制领域，要求供电的同时对电源的输出进行一定的调节，比如调光，这样可以实现二次节能。当需要调光的时候，当前做法是控制柜处安装一个集中控制器，控制器通过模拟、数字、载波、无线的方式，对整个工程或回路的电源进行控制。调光方式有:单独调光线方式，PLC电力载波形式，无线形式和定时调光形式。通过单独的调光线的控制方式技术实现简单，可实现对某一组灯一起控制，比如一条0-10V的调光线可以控制多达200盏以上的灯，但在工程应用的时候尤其是旧线路改造的时候存在施工布线难，布线距离远，线材成本高的弊端，并且调光线路抗感应雷干扰的能力很差，可靠性不高。PLC电力载波通信方式:目前通过在每个电源上(即每杆灯上)加装电力载波通信模块即单灯控制器实现通信及控制功能，优点是可传递的信号量非常大，信号双向传递，传输速度快，信号通过交流供电线传递，无需重新施工布线，无多余的线材成本；但单灯控制器成本高而复杂，信号幅值太小，易受干扰，通信可靠性低，当灯具数量较多，单灯控制器数量也同样多，总成本非常高。若将电力载波通信集成到电源里面，不但存在电力载波芯片及耦合解码电路成本高的问题，还会存在电力载波通信频率跟开关电源内部工作频率高度重合而会被干扰的问题，带来的EMI电磁兼容问题很难处理，设计难度高，至今尚未有实际产品批量应用。无线通信(如Zigbee)存在成本高、通信不稳定、通信距离短的问题，也需要在灯上附加无线通信装置及天线。若将无线通信集成到电源内，因为户外电源带有防水型铝壳，必须从铝壳伸出一根天线，防水及结构方面难度大、成本也高。三者的共同特点是都需要附加成本比较高的物料或装置。定时调光:定时器在电源上电的时候开始工作，经过设定的时间段后，即调整电源内部的电流以达到所需的亮度，优点是成本非常低，不需外接线材、控制器等，但由于无法跟外部通信，一旦设定定时策略，不能变更，因此不适合冬季夏季夜间时间长度差异较大的路灯应用，也不适合隧道灯等应用。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种通过对电源内的电源控制器进行低压通信后对电源进行控制的系统。
[0004]本实用新型技术方案是:一种通过交流供电线路通信的电源系统，包括电源输出端、连接在电源输出端的负载电源，还包括双向开关Sl、S2、通信控制电源、通信控制器、上位机，所述双向开关S1的两端串接在电源输出端，双向开关S1的控制端连接通信控制器，双向开关S2的两端分别连接电源输出端以及通信控制电源，双向开关S2的控制端连接通信控制器，所述通信控制器通信连接通信控制电源，所述负载电源包括电源控制器，电源控制器分别连接通信控制电源输出端以及负载电源输入端，所述通信控制器与上位机通信连接。
[0005]进一步的，所述电源控制器包括电压检测电路、通信处理电路以及数字芯片，所述电压检测电路输入端连接双向开关Sl、S2的公共端，电压检测电路输出端连接通信处理电路的输入端，通信处理电路的输出端连接数字芯片输入端，数字芯片输出端连接负载电源。
[0006]进一步的，所述负载电源的开启电压有效值高于通信控制电源的输出电压有效值。
[0007]进一步的，所述负载电源、通信控制器、通信控制电源在空间上可布置一处，也可间隔一定距离，间隔距离不超过10KM。
[0008]进一步的，所述负载电源至少为一个。
[0009]本实用新型的有益效果是:在供电线路端接入低压通信控制电源，实现在供电线路上进行通信，在负载电源内安装电源控制器接收信号，从而对电源进行控制。本实用新型体积小，成本低，通信可靠，适合用于传递信息不多的应用场景。在具体应用的时候，不需要对已有电源产品进行重新设计，可以采用加装一个小模块的方式实现，成本低。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0011]图1是本实用新型的电路示意图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0013]结合附图1，一种通过交流供电线路通信的电源系统，包括电源输出端以及连接在电源输出端的负载电源，还包括双向开关Sl、S2、通信控制电源、通信控制器、上位机，所述双向开关S1的两端串接在电源输出端，双向开关S1的控制端连接通信控制器，双向开关S2的两端分别连接电源输出端以及通信控制电源，双向开关S2的控制端连接通信控制器，所述通信控制器通信连接通信控制电源，所述负载电源包括电源控制器，电源控制器分别连接通信控制电源输出端以及负载电源输入端，所述通信控制器与上位机通信连接。
[0014]所述电源控制器包括电压检测电路、通信处理电路以及数字芯片，所述电压检测电路输入端连接双向开关s1、S2的公共端，电压检测电路输出端连接通信处理电路的输入端，通信处理电路的输出端连接数字芯片输入端，数字芯片输出端连接负载电源。
[0015]所述负载电源的开启电压有效值高于通信控制电源的输出电压有效值。
[0016]所述负载电源、通信控制器、通信控制电源在空间上可布置一处，也可间隔一定距离，间隔距离不超过10KM。
[0017]所述负载电源至少为一个。
[0018]当负载电源正常工作即有输出电压并带负载工作时，其输入电压有效值高于某个启动阈值VI，上位机控制通信控制器控制双向开关S1闭合，双向开关S2打开；需要对负载电源进行控制时，上位机控制通信控制器控制双向开关S2闭合，S1打开，上位机传输控制指令给通信控制器，通信控制器接收控制指令后转换为通信控制电源电压信号并传输，通信控制电源电压信号的有效值或者峰值低于VI，因此负载电源没有输出或者不能带负载工作，而其内部或外接的电源控制器在该电压下可以工作，电源控制器上的电压检测电路检测到相应的电压信号后传输给通信处理电路，通信处理电路将处理后的信号传输给单片机，单片机将电压信号转换为负载电源内部控制信号后存储接收到的指令。通信结束后，将S1闭合，S2打开，负载电源正常工作，并且按照接收并存储的指令对其输出进行调节与控制。
[0019]本实用新型通过设定负载电源的启动电压有效值高于VI而将通信控制电源输出电压有效值或峰值设定低于VI，实现在供电线路上进行通信的功能。如图1所示。其中最典型的应用场景如下:户外远程LED灯如路灯，一般会在白天关灯，晚上开灯，在夜深人静的时候进行调光，降低灯的亮度，以此实现二次节能。当前LED电源一般采用0-10V模拟调光方式与外部控制器配合，需要调光的时候，只需改变通信控制电源的输出电压(在0-10V以内)即可。当需要调光的时候，由于交通安全等方面的，不能出现灯的闪烁或者时亮时灭等现象。在这种情况下，在每个灯的内部加装一个通过交流线供电并通信的装置(灯上电源控制器)即可实现上述功能。在采用可控硅调光器时，由于同一个线路功率很大，调光器的成本很高。而采用本实用新型推荐的方案时，会在白天或傍晚，开灯之前将调光所需的时间间隔、幅度、其他控制信息等提前通过通信控制装置经供电线路提前发送给负载电源并存储，由于在通信的时候采用较低电压，LED电源并不会工作或者说灯并不会亮，不会造成视觉方面的影响，而灯上电源控制器可以在通信电压(低于VI)条件下以极低功耗工作，因此通信控制电源成本较低，易于实现。灯上电源控制器的成本也很低灯上电源控制器与LED电源布置在一起，灯上电源控制器的输出接LED电源的调光线，灯上电源控制器与LED电源二者的输入共用供电线路。
[0020]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种通过交流供电线路通信的电源系统，包括电源输出端、连接在电源输出端的负载电源，其特征在于:还包括双向开关Sl、S2、通信控制电源、通信控制器、上位机，所述双向开关S1的两端串接在电源输出端，双向开关S1的控制端连接通信控制器，双向开关S2的两端分别连接电源输出端以及通信控制电源，双向开关S2的控制端连接通信控制器，所述通信控制器通信连接通信控制电源，所述负载电源包括电源控制器，电源控制器分别连接通信控制电源输出端以及负载电源输入端，所述通信控制器与上位机通信连接。2.根据权利要求1所述的通过交流供电线路通信的电源系统，其特征在于:所述电源控制器包括电压检测电路、通信处理电路以及数字芯片，所述电压检测电路输入端连接双向开关Sl、S2的公共端，电压检测电路输出端连接通信处理电路的输入端，通信处理电路的输出端连接数字芯片输入端，数字芯片输出端连接负载电源。3.根据权利要求1或2所述的通过交流供电线路通信的电源系统，其特征在于:所述负载电源的开启电压有效值高于通信控制电源的输出电压有效值。4.根据权利要求1所述的通过交流供电线路通信的电源系统，其特征在于:所述负载电源、通信控制器、通信控制电源在空间上可布置一处，也可间隔一定距离，间隔距离不超过 10KM。5.根据权利要求1所述的通过交流供电线路通信的电源系统，其特征在于:所述负载电源至少为一个。
【专利摘要】本实用新型涉及通信控制领域，提供了一种通过交流供电线路通信的电源系统，包括电源输出端、负载电源、双向开关S1、S2、通信控制电源、通信控制器、上位机，双向开关S1的两端串接在电源输出端，双向开关S1的控制端连接通信控制器，双向开关S2的两端分别连接电源输出端以及通信控制电源，双向开关S2的控制端连接通信控制器，通信控制器通信连接通信控制电源，负载电源包括电源控制器，电源控制器分别连接通信控制电源输出端以及负载电源输入端，通信控制器与上位机通信连接。在供电线路端接低压通信控制电源，实现在供电线路上进行通信，在负载电源内安装电源控制器接收信号，对负载电源进行控制。本实用新型体积小，成本低，通信可靠。
【IPC分类】H02J13/00
【公开号】CN205029440
【申请号】CN201520840597
【发明人】李建山
【申请人】杭州中恒派威电源有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年10月27日