一种照明系统、目标电压值确定方法、系统及相关组件与流程

1.本发明涉及照明控制领域，特别涉及一种照明系统、目标电压值确定方法、系统及相关组件。


背景技术：

2.随着照明需求的多样化发展，照明系统的结构出现越来越多的类型。其中有一类照明需求为多路照明，例如植物工厂需要的植物照明系统，这种多路照明一般包括一个总供电源和多路并联的led支路，同时为了控制每一支路的通过电流，每个led支路上还设有一个电流分流控制电路，如图1中所示。
3.在实施这类照明系统时，为了使每个支路的led电流均能够处于受控状态，通常选择输出电压较小的供电源，但是，供电源的输出电压越小，对应电流分流控制电路要消耗处理的功率越大，这样一来照明系统的供电效率降低，对供电源、电流分流控制电路来说都存在损害。
4.因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种效率较高、同样电流可控的照明系统、目标电压值确定方法、系统及相关组件。其具体方案如下：一种照明系统，包括：
6.按照目标电压值输出供电电压的恒压供电源；
7.分别连接所述恒压供电源的输出端的多个led支路；
8.每个所述led支路均包括：第一led单元、与所述第一led单元的部分电路并联且控制所述第一led单元的总电流的电流控制单元；
9.其中，所述目标电压值具体为：根据所述恒压供电源的电流-电压关系曲线上拐点确定的目标电压值，所述电流-电压关系曲线具体为：在第一电压范围(va，vb)内电流不变、第二电压范围(vb，vc)内电流随电压升高而升高的分段曲线，其中va、vb和vc分别为不同的电压值，且va《vb《vc。
10.优选的，所述电流控制单元具体包括电流控制电路和分流电路；
11.所述电流控制电路用于检测所在的所述第一led单元的总电流，并控制所述分流电路对该总电流进行分流控制，以使该总电流达到预设电流值。
12.相应的，本技术还公开了一种目标电压值确定方法，应用于上文所述照明系统的恒压供电源，包括：
13.逐步控制恒压供电源的电压值变化，并获取每个所述电压值对应的电流值，以确定电流-电压关系曲线，直至所述电流-电压关系曲线上出现目标区间曲线段；所述目标区间曲线段具体为：在第一目标范围(v01，v02)内电流不变、第二目标范围(v02，v03)内电流随电压升高而升高的分段曲线，其中v01、v02和v03分别为不同的电压值，且v01《v02《v03；
14.根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定所述恒压供电源的目标电压值。
15.优选的，所述逐步控制恒压供电源的电压值变化，并获取每个所述电压值对应的电流值，以确定电流-电压关系曲线，直至所述电流-电压关系曲线上出现目标区间曲线段的过程，包括：
16.控制恒压供电源的电压值从第一电压值逐步上升，并获取每个所述电压值对应的电流值，直至所述电流值从恒定值上升到预设电流值；
17.根据已得到的所有所述电压值和对应的所述电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段；
18.所述预设电流值具体为超出所述恒定值的预设百分比的电流值。
19.优选的，所述逐步控制恒压供电源的电压值变化，并获取每个所述电压值对应的电流值，以确定电流-电压关系曲线，直至所述电流-电压关系曲线上出现目标区间曲线段的过程，包括：
20.控制恒压供电源的电压值从第二电压值逐步下降，并获取每个所述电压值对应的电流值，直至所述电流值下降至恒定值；
21.根据已得到的所有所述电压值和对应的所述电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段。
22.优选的，所述逐步控制恒压供电源的电压值变化，并获取每个所述电压值对应的电流值，以确定电流-电压关系曲线，直至所述电流-电压关系曲线上出现目标区间曲线段的过程，包括：
23.控制恒压供电源的电压值逐步上升多次或下降多次，并获取每个所述电压值对应的电流值；
24.若多个所述电流值的变化趋势与多个所述电压值的变化趋势相同，则控制所述电压值继续逐步下降，并获取每个所述电压值对应的所述电流值，直至所述电流值下降至恒定值，根据已得到的所有所述电压值和对应的所述电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段；
25.若多个所述电流值为恒定值，则控制所述电压值上升，直至所述电流值从恒定值上升到预设电流值，根据已得到的所有所述电压值和对应的所述电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段；所述预设电流值具体为超出所述恒定值的预设百分比的电流值；
26.若多个所述电流值中存在部分所述电流值为恒定值，其它所述电流值的变化趋势与对应的所述电压值的变化趋势相同，根据已得到的所有所述电压值和对应的所述电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段。
27.优选的，所述根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定所述恒压供电源的目标电压值的过程，包括：
28.根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定所述恒压供电源的目标电压值为所述拐点对应的电压值；
29.或，根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定包含所述拐点对应的电压值的目标电压区间，并将所述恒压供电源的目标电压值确定为所述目标电压区间的任意值。
30.相应的，本技术还公看一种目标电压值确定系统，应用于上文所述照明系统的恒
压供电源，包括：
31.获取模块，用于逐步控制恒压供电源的电压值变化，并获取每个所述电压值对应的电流值，以确定电流-电压关系曲线，直至所述电流-电压关系曲线上出现目标区间曲线段；所述目标区间曲线段具体为：在第一目标范围(v01，v02)内电流不变、第二目标范围(v02，v03)内电流随电压升高而升高的分段曲线，其中v01、v02和v03分别为不同的电压值，且v01《v02《v03；
32.确定模块，用于根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定所述恒压供电源的目标电压值。
33.相应的，本技术还公开了一种目标电压值确定装置，应用于上文所述照明系统，包括：
34.电流检测器，用于检测恒压供电源输出的电流值；
35.存储器，用于存储计算机程序；
36.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述目标电压值确定方法的步骤。
37.相应的，本技术还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述目标电压值确定方法的步骤。
38.本技术公开了一种照明系统，包括：按照目标电压值输出供电电压的恒压供电源；分别连接所述恒压供电源的输出端的多个led支路；每个所述led支路均包括：第一led单元、与所述第一led单元的部分电路并联且控制所述第一led单元的总电流的电流控制单元；其中，所述目标电压值具体为：根据所述恒压供电源的电流-电压关系曲线上拐点确定的目标电压值，所述电流-电压关系曲线具体为：在第一电压范围(va，vb)内电流不变、第二电压范围(vb，vc)内电流随电压升高而升高的分段曲线，其中va、vb和vc分别为不同的电压值，且va《vb《vc。本技术中目标电压值为保证电流控制单元稳定控制第一led单元的总电流的前提下，电流控制单元消耗功率最小的电压点，恒压供电源以该电压值进行工作可明显提高照明系统的照明效率。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
40.图1为本发明实施例中一种照明系统的结构分布图；
41.图2为本发明实施例中一种恒压供电源的结构分布图；
42.图3为本发明实施例中一种电流-电压关系曲线的示意图；
43.图4为本发明实施例中一种具体的照明系统的结构分布图；
44.图5a为本发明实施例中一种具体的照明系统的结构分布图；
45.图5b为本发明实施例中一种具体的照明系统的结构分布图；
46.图5c为本发明实施例中一种具体的照明系统的结构分布图；
47.图6为本发明实施例中一种具体的照明系统的结构分布图；
48.图7为本发明实施例中一种目标电压值确定方法的步骤流程图；
49.图8为本发明实施例中一种目标电压值确定系统的结构分布图。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.在实施传统类照明系统时，为了使每个支路的led电流均能够处于受控状态，通常选择输出电压较小的供电源，但是，供电源的输出电压越小，对应电流分流控制电路要消耗处理的功率越大，这样一来照明系统的供电效率降低，对供电源、电流分流控制电路来说都存在损害。
52.本技术中目标电压值为保证电流控制单元稳定控制第一led单元的总电流的前提下，电流控制单元消耗功率最小的电压点，恒压供电源以该电压值进行工作可明显提高照明系统的照明效率。
53.本发明实施例公开了一种照明系统，参见图1所示，包括：
54.按照目标电压值输出供电电压的恒压供电源1；
55.分别连接所述恒压供电源1的输出端的多个led支路；
56.每个所述led支路均包括：第一led单元21、与第一led单元21的部分电路并联且控制所述第一led单元21的总电流的电流控制单元22；
57.其中，所述目标电压值具体为：根据所述恒压供电源1的电流-电压关系曲线上拐点确定的最大电流值；所述电流-电压关系曲线具体为：在第一电压范围(va，vb)内电流不变、第二电压范围(vb，vc)内电流随电压升高而升高的分段曲线，其中va、vb和vc分别为不同的电压值，且va《vb《vc。
58.可以理解的是，恒压供电源1的内部电路结构如图2所示，包括功率电路和电压设置电路，该电压设置电路包括多个匹配电阻、匹配电容、比较器，通过设置电压vref或vc的电压大小，即可控制恒压供电源1的输出电压v的大小。
59.进一步的，恒压供电源1的电流-电压关系曲线通常如图3所示，随着供电电压v上升，电流i保持恒定电流值io直到电压v上升至vo，之后电流i将随着供电电压v的上升而上升，因此本实施例的描述中的第一电压范围(va，vb)处于vo左侧，第二电压范围(vb，vc)处于vo右侧，vb即为vo，图3明显可以看出(vo，io)作为电流-电压关系曲线上的拐点，本实施例中目标电压值在理想情况下取vo点，在实际操作中允许从包含vo点的目标电压区间中选择任意值作为目标电压值，一般目标电压区间为vo
±△
v，具体的，可根据精度确定一个最接近vo点的电压值作为目标电压值。
60.进一步的，恒压供电源1的供电电压v不大于目标电压值vo时，电流i为恒定电流值io，能够保证电流控制单元22对第一led单元21的总电流的完全控制，且供电电压v越高，被电流控制单元22处理的功率越小，电流控制单元22消耗的功率越小；供电电压v在超过该目标电压值vo后，电流i随着供电电压v升高，导致电流控制单元22无法稳定控制第一led单元
21的总电流，该总电流升高，相当于恒压供电源1过功率供给负载，根据该供电过程分析可知，目标电压值为保证电流控制单元稳定控制第一led单元的总电流的前提下，电流控制单元消耗功率最小的电压点，恒压供电源1以该电压值进行工作可明显提高照明系统的照明效率。
61.具体的，多个led支路均连接恒压供电源1的输出端，处于并联关系；每个led支路上，第一led单元21的结构可选多个led串联结构、多个led并联结构或多个led串并联结构，不同的led支路可以存在不同的连接结构。
62.进一步的，所述电流控制单元22具体包括电流控制电路221和分流电路222；其中所述电流控制电路221用于检测所在的所述第一led单元21的总电流，并控制所述分流电路222对该总电流进行分流控制，以使该总电流达到预设电流值。具体的，电流控制电路221可根据检测到的总电流和预设电流值的差值，利用比例积分方式或其他方式来调节分流电路222的消耗功率，以将对应的第一led单元21的总电流稳定在预设电流值。
63.具体的，分流电路222可以是将功率转换为阻性负载消耗的限流模块，如图4所示，也可以是传递功率的dc/dc电路，dc/dc电路的两个输入端连接在第一led单元21的部分电路两端，输出端可以连接外部独立的其他负载，例如其他独立led灯，如图5a所示；输出端也可以连接本led支路上第一led单元21的部分led等，如图5b所示；输出端还可以直接连接恒压供电源1的输出端，如图5c所示。
64.进一步的，以图5a的连接为例，dc/dc电路具体以boost电路实现，参见图6所示，电流控制电路221通过控制boost电路中开关s0的占空比或频率大小，改变boost电路的输入功率，直至该支路上第一led单元21的总电流稳定在预设电流值。
65.相应的，本技术实施例公开了一种目标电压值确定方法，应用于上文所述照明系统的恒压供电源，参见图7所示，包括：
66.s1：逐步控制恒压供电源的电压值变化，并获取每个电压值对应的电流值，以确定电流-电压关系曲线，直至电流-电压关系曲线上出现目标区间曲线段；
67.目标区间曲线段具体为：在第一目标范围(v01，v02)内电流不变、第二目标范围(v02，v03)内电流随电压升高而升高的分段曲线，其中v01、v02和v03分别为不同的电压值，且v01《v02《v03；
68.s2：根据目标区间曲线段上的拐点，确定恒压供电源的目标电压值。
69.可以理解的是，目标区间曲线属于实测电流-电压关系曲线时得到的部分曲线，只要目标区间曲线中包含电流-电压关系曲线中的拐点，则能够满足步骤s2的确定目标电压值的数据需求，因此第一目标范围(v01，v02)一般为第一电压范围(va，vb)的子集，第二目标范围(v02，v03)一般为第二电压范围(vb，vc)的子集，v02与vb则同样对应为拐点。
70.在一些具体的实施例中，步骤s1逐步控制恒压供电源的电压值变化，并获取每个电压值对应的电流值，以确定电流-电压关系曲线，直至电流-电压关系曲线上出现目标区间曲线段的过程，包括：
71.控制恒压供电源的电压值从第一电压值v1逐步上升，并获取每个电压值对应的电流值，直至电流值从恒定值io上升到预设电流值iref；
72.根据已得到的所有电压值和对应的电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段；
73.在一些具体的实施例中，预设电流值iref具体为超出恒定值io的预设百分比的电流值。具体的，设预设百分比为a％，则预设电流值可确定为：
74.iref＝io(1+a％)。
75.在一些具体的实施例中，步骤s1逐步控制恒压供电源的电压值变化，并获取每个电压值对应的电流值，以确定电流-电压关系曲线，直至电流-电压关系曲线上出现目标区间曲线段的过程，包括：
76.控制恒压供电源的电压值从第二电压值v2逐步下降，并获取每个电压值对应的电流值，直至电流值下降至恒定值io；
77.根据已得到的所有电压值和对应的电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段。
78.在一些具体的实施例中，步骤s1逐步控制恒压供电源的电压值变化，并获取每个电压值对应的电流值，以确定电流-电压关系曲线，直至电流-电压关系曲线上出现目标区间曲线段的过程，包括：
79.控制恒压供电源的电压值逐步上升多次或下降多次，并获取每个电压值对应的电流值；
80.若多个电流值的变化趋势与多个电压值的变化趋势相同，则控制电压值继续逐步下降，并获取每个电压值对应的电流值，直至电流值下降至恒定值，根据已得到的所有电压值和对应的电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段；
81.若多个电流值为恒定值，则控制电压值上升，直至电流值从恒定值上升到预设电流值，根据已得到的所有电压值和对应的电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段；
82.若多个电流值中存在部分电流值为恒定值，其它电流值的变化趋势与对应的电压值相同，根据已得到的所有电压值和对应的电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段。
83.可以理解的是，如果当前测得的电流值与电压值正相关，则意味着当前测试时的电压值过高，未测到目标电压值，应继续电压值向下的测试；如果测得的电流值均为恒定值，则意味着当前测试时的电压值较小，未到达目标电压值，应继续电压值向上的测试；如果测得的电流值部分为均衡值，部分与电压值正相关，则可以确定测试过的电压区间内存在目标电压值，进一步的，可选取当前已测得的测试点中电流恒定值对应的最大电压值作为目标电压值，也可在该电压区间内减小变化步长再次精细化测试或根据已测得测试点拟合目标区间曲线段，以获取更准确的目标电压值。
84.在一些具体的实施例中，预设电流值iref具体为超出恒定值io的预设百分比的电流值。具体的，设预设百分比为a％，则预设电流值可确定为：
85.iref＝io(1+a％)。
86.具体的，目标电压值的确定，可在电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段中确定，逐步控制恒压电压有的电压值变化的过程中，每次电压值变化的变化量可以不同，变化方向可以从大到小、从小到大，也可以从中间上升或下降，并根据结果调整变化方向，变化量的大小可以根据电流-电压关系曲线的测量精度来调整，即使已经得到了较为明显可拟合的电流-电压关系曲线或目标区间曲线段，也可降低变化量，以较高的精度变化控制电压
值，从而得到实际测量点的实测数据。
87.进一步的，步骤s2根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定所述恒压供电源的目标电压值的过程，包括：
88.根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定所述恒压供电源的目标电压值为所述拐点对应的电压值；
89.或，根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定包含所述拐点对应的电压值的目标电压区间，并将所述恒压供电源的目标电压值确定为所述目标电压区间的任意值。
90.本实施例中目标电压值在理想情况下取拐点，在实际操作中允许从包含拐点的目标电压区间中选择任意值作为目标电压值，具体的，可根据精度确定一个最接近拐点的电压值作为目标电压值。
91.本技术中目标电压值为保证电流控制单元稳定控制第一led单元的总电流的前提下，电流控制单元消耗功率最小的电压点，恒压供电源以该电压值进行工作可明显提高照明系统的照明效率。
92.相应的，本技术公开了一种目标电压值确定系统，应用于上文照明系统的恒压供电源，参见图8所示，包括：
93.获取模块01，用于逐步控制恒压供电源的电压值变化，并获取每个所述电压值对应的电流值，以确定电流-电压关系曲线，直至所述电流-电压关系曲线上出现目标区间曲线段；所述目标区间曲线段具体为：在第一目标范围(v01，v02)内电流不变、第二目标范围(v02，v03)内电流随电压升高而升高的分段曲线，其中v01、v02和v03分别为不同的电压值，且v01《v02《v03；
94.确定模块02，用于根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定所述恒压供电源的目标电压值。
95.在一些具体的实施例中，获取模块01具体用于：
96.控制恒压供电源的电压值从第一电压值逐步上升，并获取每个所述电压值对应的电流值，直至所述电流值从恒定值上升到预设电流值；
97.根据已得到的所有所述电压值和对应的所述电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段；
98.所述预设电流值具体为超出所述恒定值的预设百分比的电流值。
99.在一些具体的实施例中，获取模块01具体用于：
100.控制恒压供电源的电压值从第二电压值逐步下降，并获取每个所述电压值对应的电流值，直至所述电流值下降至恒定值；
101.根据已得到的所有所述电压值和对应的所述电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段。
102.在一些具体的实施例中，获取模块01具体用于：
103.控制恒压供电源的电压值逐步上升多次或下降多次，并获取每个所述电压值对应的电流值；
104.若多个所述电流值的变化趋势与多个所述电压值的变化趋势相同，则控制所述电压值继续逐步下降，并获取每个所述电压值对应的所述电流值，直至所述电流值下降至恒定值，根据已得到的所有所述电压值和对应的所述电流值确定电流-电压关系曲线上的目
标区间曲线段；
105.若多个所述电流值为恒定值，则控制所述电压值上升，直至所述电流值从恒定值上升到预设电流值，根据已得到的所有所述电压值和对应的所述电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段；
106.若多个所述电流值中存在部分所述电流值为恒定值，其它所述电流值的变化趋势与对应的所述电压值相同，根据已得到的所有所述电压值和对应的所述电流值确定电流-电压关系曲线上的目标区间曲线段；所述预设电流值具体为超出所述恒定值的预设百分比的电流值。
107.在一些优选的实施例中，确定模块02具体用于：
108.根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定所述恒压供电源的目标电压值为所述拐点对应的电压值；
109.或，根据所述目标区间曲线段上的拐点，确定包含所述拐点对应的电压值的目标电压区间，并将所述恒压供电源的目标电压值确定为所述目标电压区间的任意值。
110.本技术中目标电压值为保证电流控制单元稳定控制第一led单元的总电流的前提下，电流控制单元消耗功率最小的电压点，恒压供电源以该电压值进行工作可明显提高照明系统的照明效率。
111.相应的，本技术还公开了一种目标电压值确定装置，应用于所述照明系统，包括：
112.电流检测器，用于检测恒压供电源输出的电流值；
113.存储器，用于存储计算机程序；
114.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述目标电压值确定方法的步骤。
115.相应的，本技术还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述目标电压值确定方法的步骤。
116.其中，具体有关目标电压值确定方法和照明系统的细节内容，可以参照上文实施例中的相关描述，此处不再赘述。
117.其中，本实施例中目标电压值确定装置、可读存储介质具有与上文实施例中目标电压值确定方法相同的技术效果，此处不再赘述。
118.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
119.以上对本发明所提供的一种照明系统、目标电压值确定方法、系统及相关组件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明
书内容不应理解为对本发明的限制。