專利名稱：一種自耦式路燈節(jié)電控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及路燈自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別涉及是一種自耦式路燈節(jié)電控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著各地經(jīng)濟(jì)和交通的的快速發(fā)展，道路照明質(zhì)量不斷提高，照明路燈設(shè)施規(guī)模 越來越大，數(shù)量也越來越多，這對改善各地區(qū)的投資環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，方便群眾生 活、美化城市起了很大作用，但是伴隨而來的是能耗的大幅度提高，特別是近年來能源價(jià)格 大幅度提升，使城市照明的電力耗費(fèi)成為各地政府部門的一大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；此外，經(jīng)多方測試 發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)城市路燈在夜間22:00以后，供電電壓因用電負(fù)荷減少而升高15%左右，此 時(shí)用電設(shè)備在高于設(shè)備額定電壓狀態(tài)下運(yùn)行，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過度發(fā)熱，既縮短了燈源壽命， 又增加了維護(hù)費(fèi)用。另據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，目前城市照明用電量接近發(fā)電量的15%，且照明耗能一直呈上升 趨勢，隨著我國能源短缺，供電緊張，同時(shí)，許多地方存在用電效率低下、浪費(fèi)嚴(yán)重之問題。 所以，很有必要采用一種方便又經(jīng)濟(jì)的節(jié)電裝置來解決以上問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種以單片機(jī)為控制核心，以節(jié)電器自耦降壓的工作原 理，主回路控制電路工作方式的自耦式路燈節(jié)電控制裝置。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是這樣的一種自耦式路燈節(jié)電控制裝置，以單片 機(jī)控制電路為控制核心，復(fù)位電路RESET、鍵盤電路、數(shù)字量輸入電路、電壓、電流采樣電路、 電源電路、看門狗電路的輸出端連接到單片機(jī)控制電路，顯示電路、通訊及顯示電路、主回 路控制電路由單片機(jī)控制電路輸出控制。所述單片機(jī)控制電路采用AVR單片機(jī)Atmega64為主CPU。所述主回路控制電路由旁路接觸器ΚΜ0、節(jié)電主回路接觸器KMl和KM2，過渡電阻 控制接觸器KMR，封零接觸器KM7，降壓接觸器KM3、KM4、KM5、KM6組成，通過自耦變壓器的 機(jī)芯，將電網(wǎng)分為幾個(gè)檔位輸出。所述電壓、電流采樣電路由電流互感器Tl采集電壓，連接電阻R2及共模電感L2， 經(jīng)電容Cl、C2濾波，通過電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為直流型信號，最后通過放大器隔離為單片機(jī)控 制電路提供采樣信號。通過采用前述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是該自耦式路燈節(jié)電控制裝置， 以單片機(jī)為控制核心，以節(jié)電器自耦降壓的工作原理，主回路控制電路工作方式組成節(jié)電 控制系統(tǒng)，性能可靠、原理簡單、控制方便、成本低。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

圖1是本實(shí)用新型的方框結(jié)構(gòu)示意圖；[0012]圖2是本實(shí)用新型的主回路控制電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型的電壓、電流采樣電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種自耦式路燈節(jié)電控制裝置，以單片機(jī)控制電路1為控制核心，復(fù) 位電路RESET、鍵盤電路5、數(shù)字量輸入電路6、電壓、電流采樣電路7、電源電路8、看門狗電 路9的輸出端連接到單片機(jī)控制電路1，顯示電路2、通訊及顯示電路3、主回路控制電路4 由單片機(jī)控制電路1輸出控制。所述單片機(jī)控制電路1采用AVR單片機(jī)Atmega64為主CPU，該單片機(jī)具有64K的 FLASH,2K的EEPR0M，擦寫次數(shù)可達(dá)10萬次，可以用來存儲(chǔ)狀態(tài)信息、4個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器， 可用來設(shè)置溢出中斷、53個(gè)I/O引腳，具有較大的電流驅(qū)動(dòng)能力，可以直接驅(qū)動(dòng)液晶顯示器 而省去驅(qū)動(dòng)電路、面向字節(jié)的TWI串行接口，可以外掛其它設(shè)備節(jié)省I/O 口、2個(gè)可編程串行 USART接口支持全雙工通用同步/異步串行通信、8通道10位A/D通道等。所述顯示電路2采用串行方式，接上數(shù)據(jù)線、時(shí)鐘線、復(fù)位線、片選線等信號線，來 控制液晶顯示；數(shù)字量輸入電路6通過光耦隔離把信號送給單片機(jī)；鍵盤電路5可由單片 機(jī)直接卻驅(qū)動(dòng)。所述通訊及顯示電路3采用的人機(jī)接口界面，具有兩級菜單，可以設(shè)置各種不同 的功能，如經(jīng)緯度設(shè)定、固定節(jié)電時(shí)間設(shè)定、時(shí)鐘設(shè)定、通訊參數(shù)設(shè)定等。各種功能的編寫都 有一定的算法，根據(jù)需要改變主回路控制電路4接觸器的動(dòng)作順序及狀態(tài)。經(jīng)緯度設(shè)定輸 入經(jīng)緯度系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度計(jì)算出日出日落時(shí)間，從而確定開燈延遲時(shí)間及關(guān)燈提 前時(shí)間。已知日出日落位置h =-0.833°，經(jīng)度Long，緯度Glat，時(shí)區(qū)hne，第一次計(jì)算 時(shí)的日出日落時(shí)間UTO = 180°，其中days是格林威治時(shí)間2000年1月1日到計(jì)算日的 天數(shù)，t為格林威治時(shí)間2000年1月1日到計(jì)算日的世紀(jì)數(shù)，L為太陽的平黃徑，G為太陽 的平近點(diǎn)角，Q為太陽的黃道經(jīng)度，k為地球的傾角，d為太陽的偏差，GHA為太陽的時(shí)間角， e為修正值，流程圖中公式中的“ 士 ”，“ + ”表示計(jì)算日出時(shí)間，“_”表示計(jì)算日落時(shí)間。上 面計(jì)算的單位為度，即180° = 12小時(shí)，故最后轉(zhuǎn)化為小時(shí)表示的時(shí)間為T = UT/15+Zone。 時(shí)空方式有按經(jīng)緯度設(shè)定工作、按固定時(shí)間設(shè)定工作、按特定節(jié)假日工作三種方式，功能設(shè) 置中應(yīng)處理好優(yōu)先級的順序，檔位的選擇和回路的選擇應(yīng)以手工操作為第一級，次級以穩(wěn) 壓功能的設(shè)定來確定最優(yōu)檔位，最后根據(jù)三種工作方式的優(yōu)先級來確定，而節(jié)電時(shí)間則以 特定日期段設(shè)定為優(yōu)先級最高，次之是特定時(shí)間段最后為經(jīng)緯度設(shè)定。如圖2所示，所述主回路控制電路4由旁路接觸器KMO、節(jié)電主回路接觸器KMl和 KM2，過渡電阻控制接觸器KMR，封零接觸器KM7，降壓接觸器KM3、KM4、KM5、KM6組成，通過 自耦變壓器的機(jī)芯，將電網(wǎng)分為幾個(gè)檔位輸出，啟動(dòng)時(shí)，繼電器KMO先閉合，節(jié)電主回路接 觸器KMl和KM2吸合，先全壓啟動(dòng)(因?yàn)楦行载?fù)載充電，啟動(dòng)電壓大，否則燈不亮)；一定時(shí) 間后進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)，根據(jù)設(shè)置值逐步進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)壓，其換檔時(shí)有嚴(yán)格的動(dòng)作順序，降壓接觸 器KM7切換至KM6動(dòng)作順序如下KMR閉合-KM7斷開-KMl閉合-KMR斷開，為了解決檔位 切換時(shí)出現(xiàn)燈閃現(xiàn)象，每次調(diào)壓切換時(shí)先接通過度電阻，因此在一次檔位轉(zhuǎn)換過程中有三 個(gè)繼電器動(dòng)作，根據(jù)一定的節(jié)電要求，這些接觸器的動(dòng)作都由單片機(jī)控制電路1來控制，實(shí) 現(xiàn)簡單、便于操作。[0019]如圖3所示，所述電壓、電流采樣電路7由電流互感器Tl采集電壓，連接電阻R2 及共模電感L2，共模電感L2提高對共模干擾的影響，經(jīng)電容Cl、C2濾波，通過電壓轉(zhuǎn)換器 轉(zhuǎn)換為直流型信號，最后通過放大器隔離為單片機(jī)控制電路1提供采樣信號。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人 員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明中描述的只是說明本 實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化 和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)，本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍 由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種自耦式路燈節(jié)電控制裝置，其特征在于以單片機(jī)控制電路(1)為控制核心，復(fù) 位電路RESET、鍵盤電路(5)、數(shù)字量輸入電路(6)、電壓、電流采樣電路(7)、電源電路(8)、 看門狗電路(9)的輸出端連接到單片機(jī)控制電路(1)，顯示電路O)、通訊及顯示電路(3)、 主回路控制電路由單片機(jī)控制電路(1)輸出控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自耦式路燈節(jié)電控制裝置，其特征在于所述單片機(jī)控 制電路(1)采用AVR單片機(jī)Atmega64為主CPU。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自耦式路燈節(jié)電控制裝置，其特征在于所述主回路控 制電路由旁路接觸器ΚΜ0、節(jié)電主回路接觸器KMl和KM2，過渡電阻控制接觸器KMR，封 零接觸器KM7，降壓接觸器KM3、KM4、KM5、KM6組成，通過自耦變壓器的機(jī)芯，將電網(wǎng)分為幾 個(gè)檔位輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自耦式路燈節(jié)電控制裝置，其特征在于所述電壓、電流 采樣電路(7)由電流互感器Tl采集電壓，連接電阻R2及共模電感L2，經(jīng)電容C1、C2濾波， 通過電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為直流型信號，最后通過放大器隔離為單片機(jī)控制電路(1)提供采樣信號。
專利摘要本實(shí)用新型涉及路燈自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別涉及的是一種自耦式路燈節(jié)電控制裝置，以單片機(jī)控制電路為控制核心，復(fù)位電路RESET、鍵盤電路、數(shù)字量輸入電路、電壓、電流采樣電路、電源電路、看門狗電路的輸出端連接到單片機(jī)控制電路，顯示電路、通訊及顯示電路、主回路控制電路由單片機(jī)控制電路輸出控制，該自耦式路燈節(jié)電控制裝置，以單片機(jī)為控制核心，以節(jié)電器自耦降壓的工作原理，主回路控制電路工作方式組成節(jié)電控制系統(tǒng)，性能可靠、原理簡單、控制方便、成本低。
文檔編號H05B37/02GK201854477SQ201020556949
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者李彬斌 申請人:李彬斌