POV‑LED屏降低电源干扰与功率的电力传输系统及方法与流程

本发明涉及一种pov-led屏的电力传输系统及方法，具体涉及pov-led屏降低电源干扰与功率的电力传输系统及方法。

背景技术：

近年来，随着户外广告的流行，户外led显示屏也越来越多的被应用。目前市面上见到的led广告屏通常都是由多个显示子模块组成，每个显示子模块(包含灯珠的供电)均采用了ac-dc的供电方式，总的电源模组数量多，体积大，电源效率低，设计复杂度高，成本高，当灯珠数量较多时(如：瞬间切换到高亮度画面)时，瞬态电流很大，由于旋转显示装置体积及旋转显示方式的特殊性，ac-dc供电方式无法满足旋转显示装置的供电要求,再加上旋转显示装置供电的特殊性,其供电通常采用的是集电滑环的方式来实现电能的传输,但是由于旋转显示屏属于大功率、高转速、长时间运行的设备,会造成电刷与滑环间出现严重的机械磨损问题,伴随着发热量持续累加，滑环寿命明显缩短(导致产品寿命缩短严重)，电性能随着时间的推移会出现持续的恶化，导电效率持续下降(造成供电电源效率低下)，造成大量电能的浪费。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是目前旋转显示的pov-led屏的供电效率较低，同时市面上常用的电滑环会降低效率，电滑环使用寿命也较短，电源的动态响应速度慢，整个系统的稳定性较低，维护和使用成本居高不下，本发明目的在于提供pov-led屏降低电源干扰与功率的电力传输系统及方法，解决上述的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

pov-led屏降低电源干扰与功率的电力传输方法，包括市电模块对整个系统进行供电，所述方法包括如下步骤：

s1：无线输电发送模块接收市电模块输入的电流，所述无线输电发送模块进行内部处理后通过电磁感应将信号发送至无线输电接收模块；

s2：所述无线输电接收模块接收到电磁感应信号后，对电磁感应信号进行处理，并将电流转换为直流电流后通过若干个电压调节模块进行降压变换；

s3：在各个电压调节模块将进行降压变换后，对不同的用电模块进行供电；无线输电接收模块接收到直流电流和电压的反馈，向无线输电发送模块发送获得的反馈信息，无线输电发送模块根据反馈信息进行实时调整。

所述步骤s1中市电模块向无线输电发送模块输入的电流为220v。目前国内市电标准为220v，所以若在国内则采用220v市电标准通过市电模块向无线输电发送模块内。

所述步骤s2中无线输电接收模块将电流处理为24v直流电流后输入电压调节模块内。采用24v直流电能够便于与无线输电接收模块连接的电压调节模块进行稳压，并有利于反馈电流电压，让电压调节模块进行稳压，保持24v电压，保证装置的稳定。

目前市面上的pov-led屏通常都是采用的是电滑环对用电模块进行供电，由于旋转显示装置体积及旋转显示方式的特殊性，当所有用电模块同时切换到高亮状态时，瞬态电流很大，由于旋转显示装置的特殊性，长时间处于大功率、高转速、长时间的运行，很容易让电滑环出现严重的机械磨损，导致供电效率下降，继而影响用电模块进行显示，并且还会造成大量电能的浪费。本发明采用无线输电的方式进行供电，可以有效的提高电源的效率及电源的动态响应速度，降低了线路中主电路的电流，有效降低了电源的波动，可起到保护主电路上元器件、提高系统稳定性等作用，同时有效的提高了产品的使用寿命，大幅降低了产品的维护成本及客户的使用成本。

pov-led屏降低电源干扰与功率的电力传输系统，包括市电模块对整个系统进行供电，其特征在于，还包括无线输电发送模块、无线输电接收模块、电压调节模块、用电模块；所述无线输电发送模块用于：接收市电模块的电流，在发送给无线输电接收模块后，接收无线输电接收模块反馈的信息，实时的对主电流电压进行调节；所述无线输电接收模块用于：接收无线输电发送模块发送的电磁感应信号，将其转化为对应的电流，并将其整流后输出至不同的电压调节模块，接收反馈信息，并发送至无线输电发送模块；所述电压调节模块用于：降低用电模块对主电源电流要求，保证电源可靠性，并进行稳压；所述用电模块用于：通过电压调节模块的供电，进行不同图案的显示。

本系统采用的无线输电方式进行供电主要通过无线输电发送模块和无线输电接收模块进行实现，通过这两个模块有效的提高了供电效率，有效规避了传统滑环供电所带来的一些弊端，比如：机械磨损严重、发热量大、电损大、寿命短、维护成本高、使用成本高等缺点。并且通过在无线输电接收模块后，在用电模块前一端设置有电压调节模块，通过高电压输入的降压型dc-dc来输出低电压的供电方式，以满足用电模块的供电需求，可以就近放置于所对应的分组灯珠处进行供电，能满足灯珠亮度快速变化时所需的瞬态大电流的需求。另外，采用了这种供电方式，满足了产品体积小型化的需求。

进一步地，所述无线输电发送模块包括pfc变换器、逆变器、发送端补偿网络、驱动电路、发送端控制器、发送端无线收发器、发送端；所述pfc变换器用于：接收市电模块发送的电流，并进行功率因素校正，将校正后的电流发送至逆变器和控制器内；所述逆变器用于：将直流电流转换为交流电，并将其发送至发送端补偿网络内；所述发送端补偿网络用于：对逆变器转化后的电流进行校正补偿，并发送至发送端内；所述发送端控制器用于：接收pfc变换器和发送端无线接收器发送的电流，进行处理后，发送至驱动电路内；所述发送端无线收发器用于：接收无线输电接收模块收到的直流电流反馈，将反馈信息发送至发送端控制器内；所述驱动电路用于：接收发送端控制器发送的指令信号，控制逆变器调节；所述发送端用于：将发送端补偿网络进行校正补偿后的电流产生的电磁感应信号发送至无线输电接收模块。

进一步地，所述无线输电接收模块包括接收端、接收端补偿网络、同步整流端、输出端、接收端控制器、接收端无线收发器；所述接收端用于：接收从无线输电发送端发送的电感信号，并根据电感信号产生对应的电流，并发送至接收端补偿网络内；所述接收端补偿网络用于：对接收端发送的电流进行校正补偿，并将校正补偿后的电流发送至同步整流端；所述同步整流端用于：将交流电转为直流，并发送至输出端；所述输出端用于：将整流后的直流端输出至电压调节模块；所述接收端控制器用于：接收电压调节模块的反馈，并将反馈结果进行处理，将处理后的信号发送至接收端无线收发器；所述接收端无线收发器用于：将处理后的信号发送至无线输电发送模块内。

进一步地，所述电压调节模块采用高压输入降压型dc-dc。该高压输电降压型dc-dc具有体积小的优势，能够便于安装。通过高压输电降压型dc-dc，能够将主电源电路上电流得到了明显降低，当有多组负载的时候就能明显降低主电源电路上的电流消耗，则系统对主电源的电流要求就明显降低，从而在工程中保证了电源的可靠性、降低了对主电源电流的要求、降低了电源上电流引起的电磁干扰和电流不足问题、降低了电源主路上的电流变换引起的磁场干扰。

进一步地，所述用电模块包括灯珠和核心板。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明pov-led屏降低电源干扰与功率的电力传输系统及方法，采用无线输电的供电方式，供电效率高；

2、本发明pov-led屏降低电源干扰与功率的电力传输系统及方法，避免采用了电滑环，能够提高系统的稳定和可靠性；

3、本发明pov-led屏降低电源干扰与功率的电力传输系统及方法，通过无线输电发送模块以及无线输电接收模块构成的闭环系统，能够提高电源动态响应速度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明系统流程图；

图2为本发明无线输电发送端系统流程图；

图3为本发明无线输电接收端系统流程图；

图4为本发明整体系统流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例一

本发明pov-led屏降低电源干扰与功率的电力传输系统及方法，其中pov-led屏降低电源干扰与功率的电力传输方法，包括市电模块对整个系统进行供电，所述方法包括如下步骤：

s1：无线输电发送模块接收市电模块输入的电流，所述无线输电发送模块进行内部处理后将电流发送至无线输电接收模块；

s2：所述无线输电接收模块接收到处理后的电流后，将电流转换为直流电流后通过若干个电压调节模块进行降压变换；

s3：在各个电压调节模块将进行降压变换后，对不同的用电模块进行供电；无线输电接收模块接收到直流电流和电压的反馈，向无线输电发送模块发送获得的反馈信息，无线输电发送模块根据反馈信息进行实时调整。

所述步骤s1中市电模块向无线输电发送模块输入的电流为220v。目前国内市电标准为220v，所以若在国内则采用220v市电标准通过市电模块向无线输电发送模块内。

所述步骤s2中无线输电接收模块将电流处理为24v直流电流后输入电压调节模块内。采用24v直流电能够便于与无线输电接收模块连接的电压调节模块进行稳压，并有利于反馈电流电压，让电压调节模块进行稳压，保持24v电压，保证装置的稳定。

目前市面上的pov-led屏通常都是采用的是电滑环对用电模块进行供电，由于旋转显示装置体积及旋转显示方式的特殊性，当所有用电模块同时切换到高亮状态时，瞬态电流很大，由于旋转显示装置的特殊性，长时间处于大功率、高转速、长时间的运行，很容易让电滑环出现严重的机械磨损，导致供电效率下降，继而影响用电模块进行显示，并且还会造成大量电能的浪费。本发明采用无线输电的方式进行供电，可以有效的提高电源的效率及电源的动态响应速度，降低了线路中主电路的电流，有效降低了电源的波动，可起到保护主电路上元器件、提高系统稳定性等作用，同时有效的提高了产品的使用寿命，大幅降低了产品的维护成本及客户的使用成本。

目前市面上的电滑环功率损耗，主要是由电器损耗和摩擦损耗两部分组成:

p损耗＝p电气损耗+p摩擦损耗

其中电器损耗为：p电气损耗＝△ub*i；△ub：电刷压降，i：流过电刷的电流；

摩擦损耗为：p摩擦损耗＝ub*pb*sb*v*10³；ub：摩擦系数，pb：电刷压力，sb：电刷总工作面积(m²)，v：集电环圆周速度。

假定：△ub＝1.0v，i＝15a，ub＝0.2，pb＝0.2n，sb＝0.012m²，v＝2.2m/s；

p损耗＝p电气损耗+p摩擦损耗＝1.0*15+0.2*0.2*0.012*2.2*10³＝16.056w。

所以如果还继续采用电滑环进行供电，电压越大功率损耗越严重，而是用本发明采用的无线输电的供电方式，能够取消电滑环的安装，提高供电的效率，并且取消电滑环安装后，能够提高整个系统的寿命，延长系统的维护周期，并且采用的闭环反馈系统能够快速的进行电源的动态响应，大幅度的降低了产品的维护成本和使用成本。

实施例二

如图1所示，本发明pov-led屏降低电源干扰与功率的电力传输系统，包括市电模块对整个系统进行供电，其特征在于，还包括无线输电发送模块、无线输电接收模块、电压调节模块、用电模块；所述无线输电发送模块用于：接收市电模块的电流，在发送给无线输电接收模块后，接收无线输电接收模块反馈的信息，实时的对主电流电压进行调节；所述无线输电接收模块用于：接收无线输电发送模块发送的电磁感应信号，将其转化为对应的电流，并将其整流后输出至不同的电压调节模块，接收反馈信息，并发送至无线输电发送模块；所述电压调节模块用于：降低用电模块对主电源电流要求，保证电源可靠性，并进行稳压；所述用电模块用于：通过电压调节模块的供电，进行不同图案的显示。

本系统采用的无线输电方式进行供电主要通过无线输电发送模块和无线输电接收模块进行实现，通过这两个模块有效的提高了供电效率，有效规避了传统滑环供电所带来的一些弊端，比如：机械磨损严重、发热量大、电损大、寿命短、维护成本高、使用成本高等缺点。并且通过在无线输电接收模块后，在用电模块前一端设置有电压调节模块，通过高电压输入的降压型dc-dc来输出低电压的供电方式，以满足用电模块的供电需求，可以就近放置于所对应的分组灯珠处进行供电，能满足灯珠亮度快速变化时所需的瞬态大电流的需求。另外，采用了这种供电方式，满足了产品体积小型化的需求。

实施例三

如图2所示，本实施例在实施例二的基础上进行优化，所述无线输电发送模块包括pfc变换器、逆变器、发送端补偿网络、驱动电路、发送端控制器、发送端无线收发器、发送端；所述pfc变换器用于：接收市电模块发送的电流，并进行功率因素校正，将校正后的电流发送至逆变器和控制器内；所述逆变器用于：将直流电流转换为交流电，并将其发送至发送端补偿网络内；所述发送端补偿网络用于：对逆变器转化后的电流进行校正补偿，并发送至发送端内；所述发送端控制器用于：接收pfc变换器和发送端无线接收器发送的电流，进行处理后，发送至驱动电路内；所述发送端无线收发器用于：接收无线输电接收模块收到的直流电流反馈，将反馈信息发送至发送端控制器内；所述驱动电路用于：接收发送端控制器发送的指令信号，控制逆变器调节；所述发送端用于：将发送端补偿网络进行校正补偿后的电流产生的电磁感应信号发送至无线输电接收模块。

实施例四

如图3所示，本实施例在实施例二的基础上进行优化，所述无线输电接收模块包括接收端、接收端补偿网络、同步整流端、输出端、接收端控制器、接收端无线收发器；所述接收端用于：接收从无线输电发送端发送的电感信号，并根据电感信号产生对应的电流，并发送至接收端补偿网络内；所述接收端补偿网络用于：对接收端发送的电流进行校正补偿，并将校正补偿后的电流发送至同步整流端；所述同步整流端用于：将交流电转为直流，并发送至输出端；所述输出端用于：将整流后的直流端输出至电压调节模块；所述接收端控制器用于：接收电压调节模块的反馈，并将反馈结果进行处理，将处理后的信号发送至接收端无线收发器；所述接收端无线收发器用于：将处理后的信号发送至无线输电发送模块内。

实施例五

如图4所示，本实施例在实施例二的基础上进行优化，所述电压调节模块采用高压输入降压型dc-dc。该高压输电降压型dc-dc具有体积小的优势，能够便于安装。通过高压输电降压型dc-dc，能够将主电源电路上电流得到了明显降低，当有多组负载的时候就能明显降低主电源电路上的电流消耗，则系统对主电源的电流要求就明显降低，从而在工程中保证了电源的可靠性、降低了对主电源电流的要求、降低了电源上电流引起的电磁干扰和电流不足问题、降低了电源主路上的电流变换引起的磁场干扰。进一步地，所述用电模块包括灯珠和核心板。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。