一种新型直流照明配电系统的制作方法

本实用新型涉及直流照明配电技术领域，特别涉及一种新型直流照明配电系统。

背景技术：

照明设备是日常生产生活必不可少的设备；目前，现有的直流照明配电系统的存在问题在于：由于直流照明配电系统主要用于家庭供电照明，在工业领域的应用上存在一定的局限性，例如用于占地狭窄的地铁照明配电房时，需要很多个带有整流模块的大配电箱供电，占地面积不满足实际要求；当配电设备中的“回路控制器”中的某个回路出现故障时，必须将整个回路控制器进行更换，此时需要将所有灯具停电，从而影响整体照明；以过往的工程经验看来，若将整流模块和灯具控制器放置在同一配电箱，柜体内部走线非常复杂，会增加配电箱制造难度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种新型直流照明配电系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种新型直流照明配电系统，包括整流器配电箱，所述整流器配电箱电连接有两个以上的调光控制配电箱，每个所述调光控制配电箱分别电连接有两个以上的灯具回路组，所述整流器配电箱中放置有电力电子器件，所述调光控制配电箱中放置有两个以上且相互独立的调光模块，所述灯具回路组包括直流调光驱动电源模块，所述直流调光驱动电源模块与对应的调光控制配电箱电连接。

本实用新型的有益效果在于：

通过将所有的电力电子器件放置在同一个大配电箱(即整流器配电箱)内，将两个以上且相互独立的调光模块分组放置在多个小配电箱(调光控制配电箱)内，这样能够减少单个配电箱内部走线和降低配电系统设备的总体积；通过将不同功能的模块放置在不同的配电箱内，实现较大电流设备和较小电流设备的分离，从而提升设备的可靠性；而且调光控制配电箱中的调光模块是相互独立的，从而使得在某条照明回路的调光模块损坏时，只需要更换这个模块即可完成维修；调光控制配电箱内的调光模块和灯具回路组中的直流调光驱动电源模块具备通过电力电缆耦合调光信息的交互能力，可以从调光模块，通过输电电缆以耦合信号的形式发送调光指令到直流调光驱动电源模块，实现光照度的调整。

附图说明

图1为根据本实用新型的一种新型直流照明配电系统的系统框图；

图2为根据本实用新型的一种新型直流照明配电系统的整流器配电箱的结构示意图；

图3为根据本实用新型的一种新型直流照明配电系统的调光控制配电箱的结构示意图；

图4为根据本实用新型的一种新型直流照明配电系统的灯具回路组的结构示意图；

图5为根据本实用新型的一种新型直流照明配电系统的直流调光驱动电源模块的结构示意图；

图6为根据本实用新型的一种新型直流照明配电系统的整流器配电箱的结构示意图；

图7为根据本实用新型的一种新型直流照明配电系统的整流器配电箱的结构示意图；

标号说明：

1、整流器配电箱；101、第一直流转直流模块；102、第一控制器；103、第一直流母线；104、第一直流断路器；105、第一交流转直流模块；106、第二控制器；107、第二直流母线；108、第二直流断路器；109、第二直流转直流模块；110、第二交流转直流模块；111、第三控制器；112、第三直流母线；113、第三直流断路器；

2、调光控制配电箱；201、调光模块；202、第四直流断路器；203、第四控制器；204、第四直流母线；205、第五直流断路器；

3、灯具回路组；301、直流调光驱动电源模块；3011、调光信号解耦拾取模块；3012、输出功率可调模块；302、第五直流母线；303、灯具。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本实用新型提供的技术方案：

一种新型直流照明配电系统，包括整流器配电箱，所述整流器配电箱电连接有两个以上的调光控制配电箱，每个所述调光控制配电箱分别电连接有两个以上的灯具回路组，所述整流器配电箱中放置有电力电子器件，所述调光控制配电箱中放置有两个以上且相互独立的调光模块，所述灯具回路组包括直流调光驱动电源模块，所述直流调光驱动电源模块与对应的调光控制配电箱电连接。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

通过将所有的电力电子器件放置在同一个大配电箱(即整流器配电箱)内，将两个以上且相互独立的调光模块分组放置在多个小配电箱(调光控制配电箱)内，这样能够减少单个配电箱内部走线和降低配电系统设备的总体积；通过将不同功能的模块放置在不同的配电箱内，实现较大电流设备和较小电流设备的分离，从而提升设备的可靠性；而且调光控制配电箱中的调光模块是相互独立的，从而使得在某条照明回路的调光模块损坏时，只需要更换这个模块即可完成维修；调光控制配电箱内的调光模块和灯具回路组中的直流调光驱动电源模块具备通过电力电缆耦合调光信息的交互能力，可以从调光模块，通过输电电缆以耦合信号的形式发送调光指令到直流调光驱动电源模块，实现光照度的调整。

进一步的，所述电力电子器件包括第一直流转直流模块、第一控制器和第一直流母线，所述第一直流转直流模块的输出端分别与第一控制器和第一直流母线的输入端电连接，所述第一直流母线的输出端电连接有两个以上的第一直流断路器，一个所述第一直流断路器对应连接有一个调光控制配电箱，所述第一直流转直流模块的输入端接低压直流电。

由上述描述可知，低压直流电(600v±50％)通过直流输电线进入整流器配电箱内，经过第一直流转直流模块转为dc250v±50v，并通过第一直流母线输送到第一直流断路器上，再经过第一直流断路器向外输出。

进一步的，所述电力电子器件包括第一交流转直流模块、第二控制器和第二直流母线，所述第一交流转直流模块的输出端分别与第二控制器和第二直流母线的输入端电连接，所述第二直流母线的输出端电连接有两个以上的第二直流断路器，一个所述第二直流断路器对应连接有一个调光控制配电箱，所述第一交流转直流模块的输入端接低压三相交流电。

由上述描述可知，低压三相交流电(380v±30％)通过交流输电线进入整流器配电箱内，经过第一交流转直流模块转为dc250v±50v，并通过第二直流母线输送到第二直流断路器上，再经过第二直流断路器向外输出。

进一步的，所述电力电子器件包括第二直流转直流模块、第二交流转直流模块、第三控制器和第三直流母线，所述第二直流转直流模块的输出端分别与第三控制器和第三直流母线的输入端电连接，所述第二交流转直流模块的输出端分别与第三控制器和第三直流母线的输入端电连接，所述第三直流母线的输出端电连接有两个以上的第三直流断路器，一个所述第三直流断路器对应连接有一个调光控制配电箱，所述第二直流转直流模块的输入端接低压直流电，所述第二交流转直流模块的输入端接低压三相交流电。

由上述描述可知，在整流器配电箱中同时设置第二直流转直流模块和第二交流转直流模块，使得整流器配电箱的输入既可以是交流电，又可以是直流电，从而具备了多电制输入的能力，从而提升了供电可靠性；

进一步的，所述调光控制配电箱中还设有第四直流断路器、第四控制器和第四直流母线，所述第四直流断路器的输入端与整流器配电箱电连接，所述第四直流断路器的输出端与第四直流母线的输入端电连接，所述第四直流母线的输出端与调光模块的输入端电连接，一个所述调光模块的输出端对应电连接有一个第五直流断路器，所述第五直流断路器的输出端与对应的灯具回路组电连接。

由上述描述可知，整流器配电箱输出的dc电能，经输电线传导至调光控制配电箱内，电能由第四直流断路器输送到第四直流母线上，并经过调光模块传到第五直流断路器上向外输出；调光控制配电箱输出的dc电能，经直流输电线传输到直流调光驱动电源模块上，再由直流调光驱动电源模块降压和稳流输出到灯具上进行供电；同时，由调光控制配电箱的第五直流断路器耦合的“调光信号”，在直流调光驱动电源模块中，由调光信号解耦拾取模块解耦和拾取成为数字信号，再由调光信号解耦拾取模块命令输出功率可调模块输出不同功率的低压直流电(电压范围可以是12v-60v，功率范围可以是10w-200w)。

进一步的，所述灯具回路组还包括第五直流母线，所述第五直流母线的输入端与调光控制配电箱电连接，所述第五直流母线的输出端与直流调光驱动电源模块的输入端电连接，一个所述直流调光驱动电源模块的输出端对应电连接有一个灯具。

进一步的，所述直流调光驱动电源模块包括调光信号解耦拾取模块和输出功率可调模块，所述调光信号解耦拾取模块的输入端分别与输出功率可调模块的输入端和第五直流母线的输出端电连接，所述调光信号解耦拾取模块的输出端与输出功率可调模块的输入端电连接，所述输出功率可调模块的输出端与对应的灯具电连接。

从上述描述可知，调光控制配电箱输出的调光信号由调光信号解耦拾取模块解耦和拾取成为数字信号，再由调光信号解耦拾取模块命令输出功率可调模块输出不同功率的低压直流电(电压范围可以是12～60v，功率范围可以是10w～200w)。

请参照图1至图5，本实用新型的实施例一为：

请参照图1、图3和图4，一种新型直流照明配电系统，包括整流器配电箱1，所述整流器配电箱1电连接有两个以上的调光控制配电箱2，每个所述调光控制配电箱2分别电连接有两个以上的灯具回路组3，所述整流器配电箱1中放置有电力电子器件，所述调光控制配电箱2中放置有两个以上且相互独立的调光模块201，所述调光模块201为可在线热插拔的调光模块201，所述灯具回路组3包括直流调光驱动电源模块301，所述直流调光驱动电源模块301与对应的调光控制配电箱2电连接。

请参照图2，所述电力电子器件包括第一直流转直流模块101、第一控制器102和第一直流母线103，所述第一直流转直流模块101的输出端分别与第一控制器102和第一直流母线103的输入端电连接，所述第一直流母线103的输出端电连接有两个以上的第一直流断路器104，一个所述第一直流断路器104对应连接有一个调光控制配电箱2，所述第一直流转直流模块101的输入端接低压直流电。

请参照图3，所述调光控制配电箱2中还设有第四直流断路器202、第四控制器203和第四直流母线204，所述第四直流断路器202的输入端与整流器配电箱1电连接，所述第四直流断路器202的输出端与第四直流母线204的输入端电连接，所述第四直流母线204的输出端与调光模块201的输入端电连接，一个所述调光模块201的输出端对应电连接有一个第五直流断路器205，所述第五直流断路器205的输出端与对应的灯具回路组3电连接。

请参照图4，所述灯具回路组3还包括第五直流母线302，所述第五直流母线302的输入端与调光控制配电箱2电连接，所述第五直流母线302的输出端与直流调光驱动电源模块301的输入端电连接，一个所述直流调光驱动电源模块301的输出端对应电连接有一个灯具303。

请参照图5，所述直流调光驱动电源模块301包括调光信号解耦拾取模块3011和输出功率可调模块3012，所述调光信号解耦拾取模块3011的输入端分别与输出功率可调模块3012的输入端和第五直流母线302的输出端电连接，所述调光信号解耦拾取模块3011的输出端与输出功率可调模块3012的输入端电连接，所述输出功率可调模块3012的输出端与对应的灯具303电连接。

上述的新型直流照明配电系统的工作原理为：

首先，低压直流电(600v±50％)通过直流输电线进入整流器配电箱1内，经过第一直流转直流模块101转为dc250v±50v，并通过第一直流母线103输送到第一直流断路器104上，再经过第一直流断路器104向外输出；

其次，整流器配电箱1输出的dc电能，经输电线传导至调光控制配电箱2内，电能由第四直流断路器202输送到第四直流母线204上，并经过调光模块201传到第五直流断路器205上向外输出；

再次，调光控制配电箱2输出的dc电能，经直流输电线传输到直流调光驱动电源模块301上，再由直流调光驱动电源模块301降压和稳流输出到灯具303上进行供电；同时，由调光控制配电箱2的第五直流断路器205耦合的“调光信号”，在直流调光驱动电源模块301中，由调光信号解耦拾取模块3011解耦和拾取成为数字信号，再由调光信号解耦拾取模块3011命令输出功率可调模块3012输出不同功率的低压直流电(电压范围可以是12v-60v，功率范围可以是10w-200w)。

第四，在整流器配电箱1中的第一控制器102(型号为cpm-a0)，可以控制第一直流转直流模块101的直流输出电压(使得直流输出电压可以调整为dc200v-dc300v或其它电压范围)；

最后，在调光控制配电箱2内的第四控制器203(型号为cpm-a0)，可以接到来自于手持式智能通讯设备、桌面计算机或便携式移动计算机的逻辑调光命令，或由第四控制器203外置的可触摸操作显示屏编辑逻辑调光命令，并通过数据线给到调光模块201，将数字调光信号“耦合”到电力线上，实现低频电力载波调光信号的发送。

请参照图6，本实用新型的实施例二为：

实施例二与实施例一的区别在于：所述电力电子器件包括第一交流转直流模块105、第二控制器106(型号为cpm-a0)和第二直流母线107，所述第一交流转直流模块105的输出端分别与第二控制器106和第二直流母线107的输入端电连接，所述第二直流母线107的输出端电连接有两个以上的第二直流断路器108，一个所述第二直流断路器108对应连接有一个调光控制配电箱2，所述第一交流转直流模块105的输入端接低压三相交流电。

上述的新型直流照明配电系统的工作原理为：

首先，低压三相交流电(380v±30％)通过交流输电线进入整流器配电箱1内，经过第一交流转直流模块105转为dc250v±50v，并通过第二直流母线107输送到第二直流断路器108上，再经过第二直流断路器108向外输出；

其次，整流器配电箱1输出的dc电能，经输电线传导至调光控制配电箱2内，电能由第四直流断路器202输送到第四直流母线204上，并经过调光模块201传到第五直流断路器205上向外输出；

再次，调光控制配电箱2输出的dc电能，经直流输电线传输到直流调光驱动电源模块301上，再由直流调光驱动电源模块301降压和稳流输出到灯具303上进行供电；同时，由调光控制配电箱2的第五直流断路器205耦合的“调光信号”，在直流调光驱动电源模块301中，由调光信号解耦拾取模块3011解耦和拾取成为数字信号，再由调光信号解耦拾取模块3011命令输出功率可调模块3012输出不同功率的低压直流电(电压范围可以是12v-60v，功率范围可以是10w-200w)。

第四，在整流器配电箱1中的第二控制器106，可以控制第一交流转直流模块105的直流输出电压(使得直流输出电压可以调整为dc200v-dc300v或其它电压范围)；

最后，在调光控制配电箱2内的第四控制器203，可以接到来自于手持式智能通讯设备、桌面计算机或便携式移动计算机的逻辑调光命令，或由第四控制器203外置的可触摸操作显示屏编辑逻辑调光命令，并通过数据线给到调光模块201，将数字调光信号“耦合”到电力线上，实现低频电力载波调光信号的发送。

请参照图7，本实用新型的实施例三为：

实施例三与实施例一的区别在于：所述电力电子器件包括第二直流转直流模块109、第二交流转直流模块110、第三控制器111(型号为cpm-a0)和第三直流母线112，所述第二直流转直流模块109的输出端分别与第三控制器111和第三直流母线112的输入端电连接，所述第二交流转直流模块110的输出端分别与第三控制器111和第三直流母线112的输入端电连接，所述第三直流母线112的输出端电连接有两个以上的第三直流断路器113，一个所述第三直流断路器113对应连接有一个调光控制配电箱2，所述第二直流转直流模块109的输入端接低压直流电，所述第二交流转直流模块110的输入端接低压三相交流电。

通过第三控制器111对第二直流转直流模块109和第二交流转直流模块110进行电压控制和电流控制，通过第二直流转直流模块109和第二交流转直流模块110的输出功率来调节功率分配；

当负载的总功率恒不变时，可以调节第二直流转直流模块109和第二交流转直流模块110承受的负载功率。

由第四控制器203、调光模块201和调光信号解耦拾取模块3011组成耦合-解耦式的电力载波信号传输方式。

通过同时配置“交流”与“直流”输入接口，并且通过配置交流与直流输出电流的大小，灵活调节交流转直流的输入功率，以此为前提具备了直流储能接入能力后，可以在电网用电高峰期通过使用系统外部直流储能储存的化学能转换为电能供电，从而降低用电成本；

在现有技术中通过将诸多“交流转直流模块”以分布式的方式放置到多个配电箱中，每个配电箱需要按照假定nkw的额定输出功率配置(4-5)×nkw的转换模块(行业现状)，而本方案采用的方案是将所有的“交流转直流模块”和“直流转直流模块”放置在“整流器配电箱”内，其中交流转直流模块配置1.2×nkw，直流转直流模块配置1.2×nkw，总计不超过2.4×nkw，通过降低设备总功率的方式减少装备造价；通过将体积大、功率小的分布式“电力电子转换模块”变成体积相对较小，功率相对较大的集中式“电力电子模块”并集中放置在同一“整流器配电箱”内，达到降低装备体积的目的。

上述的新型直流照明配电系统的工作原理为：

首先，低压三相交流电(380v±30％)和低压直流电(600v±50％)分别通过交流/直流输电线进入整流器配电箱1内，分别经过第二直流转直流模块109和第二交流转直流模块110转为dc250v±50v，并通过第三直流母线112输送到第三直流断路器113上，再经过第三直流断路器113向外输出；

其次，整流器配电箱1输出的dc电能，经输电线传导至调光控制配电箱2内，电能由第四直流断路器202输送到第四直流母线204上，并经过调光模块201传到第五直流断路器205上向外输出；

再次，调光控制配电箱2输出的dc电能，经直流输电线传输到直流调光驱动电源模块301上，再由直流调光驱动电源模块301降压和稳流输出到灯具303上进行供电；同时，由调光控制配电箱2的第五直流断路器205耦合的“调光信号”，在直流调光驱动电源模块301中，由调光信号解耦拾取模块3011解耦和拾取成为数字信号，再由调光信号解耦拾取模块3011命令输出功率可调模块3012输出不同功率的低压直流电(电压范围可以是12v-60v，功率范围可以是10w-200w)。

第四，在整流器配电箱1中的第三控制器111，不仅可以分别控制第二直流转直流模块109和第二交流转直流模块110的直流输出电压(使得直流输出电压可以调整为dc200v-dc300v或其它电压范围)；也可以分别限制第二直流转直流模块109和第二交流转直流模块110的直流输出电流(输出电流范围可以是10a-200a或其它电流范围)；

最后，在调光控制配电箱2内的第四控制器203，可以接到来自于手持式智能通讯设备、桌面计算机或便携式移动计算机的逻辑调光命令，或由第四控制器203外置的可触摸操作显示屏编辑逻辑调光命令，并通过数据线给到调光模块201，将数字调光信号“耦合”到电力线上，实现低频电力载波调光信号的发送。

在实际应用中，本方案设计的新型直流照明配电系统在不配置整流器配电箱1也可以正常工作，其工作模式为：

首先，低压直流电(600v±50％)分别通过直流输电线进入调光控制配电箱2内，电能由第四直流断路器202输送到第四直流母线204上，并经过调光模块201传到第五直流断路器205上向外输出；

其次，调光控制配电箱2输出的dc电能，经直流输电线传输到直流调光驱动电源模块301上，再由直流调光驱动电源模块301降压和稳流输出到灯具303上进行供电；同时，由调光控制配电箱2的第五直流断路器205耦合的“调光信号”，在直流调光驱动电源模块301中，由调光信号解耦拾取模块3011解耦和拾取成为数字信号，再由调光信号解耦拾取模块3011命令输出功率可调模块3012输出不同功率的低压直流电(电压范围可以是12v-60v，功率范围可以是10w-200w)。

最后，在调光控制配电箱2内的第四控制器203，可以接到来自于手持式智能通讯设备、桌面计算机或便携式移动计算机的逻辑调光命令，或由第四控制器203外置的可触摸操作显示屏编辑逻辑调光命令，并通过数据线给到调光模块201，将数字调光信号“耦合”到电力线上，实现低频电力载波调光信号的发送。

本方案中的第一直流转直流模块101为现有技术中常用的直流转直流模块，只要能够实现直流电转换成直流电的功能即可；

本方案中的第一交流转直流模块105为现有技术中常用的交流转直流模块，只要能够实现交流电转换成直流电的功能即可；

本方案中的第二直流转直流模块109为现有技术中常用的直流转直流模块，只要能够实现直流电转换成直流电的功能即可；

本方案中的第二交流转直流模块110为现有技术中常用的交流转直流模块，只要能够实现交流电转换成直流电的功能即可；

本方案中的调光模块201为现有技术中常用的调光模块201，只要能够实现调光功能即可；

本方案中的调光信号解耦拾取模块3011为现有技术中常用的调光信号解耦拾取模块3011，只要能够实现将调光模块201输出的调光信号解耦和拾取成为数字信号的功能即可；

本方案中的输出功率可调模块3012为现有技术中常用的输出功率可调模块3012，只要能够实现输出不同功率的低压直流电的功能即可。

综上所述，本实用新型提供的一种新型直流照明配电系统，通过将所有的电力电子器件放置在同一个大配电箱(即整流器配电箱)内，将两个以上且相互独立的调光模块分组放置在多个小配电箱(调光控制配电箱)内，这样能够减少单个配电箱内部走线和降低配电系统设备的总体积；通过将不同功能的模块放置在不同的配电箱内，实现较大电流设备和较小电流设备的分离，从而提升设备的可靠性；而且调光控制配电箱中的调光模块是相互独立的，从而使得在某条照明回路的调光模块损坏时，只需要更换这个模块即可完成维修；调光控制配电箱内的调光模块和灯具回路组中的直流调光驱动电源模块具备通过电力电缆耦合调光信息的交互能力，可以从调光模块，通过输电电缆以耦合信号的形式发送调光指令到直流调光驱动电源模块，实现光照度的调整。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。