专利名称：一种led公共照明系统的控制方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于LED公共照明系统的控制方法，尤其是根据使用情况通过改变功率对LED公共照明系统进行控制的方法。
背景技术：
目前在公共照明系统中大量使用汞灯、钠灯、金卤灯和节能灯进行照明。虽然由于发光二极管LED的低耗能特点，LED正越来越多的应用于公共照明系统，但是LED公共照明系统通常使用恒定功率进行照明控制，不根据实际使用情况对照明亮度进行调节，这种方法耗电量大，且设备使用寿命短，维护费用高，不利于节能降耗和环境保护。
发明内容
考虑到上述问题，研究发现，在整晚照明的应用过程中公共照明系统的利用效率是不同的，其中包括春夏秋冬的季节变化的因素，照明系统工作时间会随之延长或縮短。
经统计公共照明系统正常工作后的初始2. 5小时内，社会公众人员活动较为密集，随后活动人员会逐步减少；在5 6小时以后，活动人员基本就下降到初期的10%以下；在7 8小时以后，人们基本都回家睡觉，活动人员就已经稀疏可数；在即将天亮照明系统关闭前的1小时，活动人员又会逐步增加。其中，将公共照明系统正常工作7 8小时之后至照明系统关闭前1小时之间的时间称为节能供电时间。 根据公共照明系统的使用情况，可以考虑改变功率对照明系统进行控制。照度与功率的变化关系是同比例变化，由于人眼感光的特性，照度变化10%时，人们基本是感觉不到的，只有用专用测光仪才能检测出来，只有照度变化1倍以上时，人眼才能感到比较明显的区别。 因此，本发明提供一种LED公共照明系统的控制方法，根据LED公共照明系统的使用情况，通过P丽方式对LED照明系统进行控制，当LED公共照明系统利用效率高时，高功率输出，当LED公共照明系统利用效率低时，阶梯降低功率进行控制，形成LED公共照明系统的使用情况与阶梯功率值对应的节能照明时间表。 在本发明的另一实施例中，照明系统关闭前1. 25 0. 75小时前的一段时间为节能供电时间，节能供电时间随天气和季节变化。 在本发明的另一实施例中，照明开启后的0 2. 5小时以全功率输出，2. 5 3小时以90%功率输出，3 3. 5小时以80%功率输出，3. 5 4小时以70%功率输出，4 4. 5小时以60%功率输出，4. 5 7. 5小时以50%功率输出，以后为节能供电时间，其以15% 33%的超低功率输出，照明系统关闭前1. 25 0. 75小时恢复到全功率工作状态，或者继续以15% 33%的超低功率输出。 在本发明的另一实施例中，照明开启后的0 3小时以全功率输出，3 4小时以85%功率输出，4 5小时以66%功率输出，5 7. 5小时以50%功率，以后为节能供电时间，其以15% 33%的超低功率输出，照明系统关闭前1. 25 0. 75小时恢复到全功率工作状态，或者继续以15% 33%的超低功率输出。 在本发明的另一实施例中，照明开启后的0 2小时以全功率输出，2 3小时以 90%功率输出，3 4小时以80%功率输出，4 5小时以70%功率输出，5 6小时以60% 功率输出，6 7. 5小时以50%功率，以后为节能供电时间，其以15% 33%的超低功率输 出，照明系统关闭前1. 25 0. 75小时恢复到全功率工作状态，或者继续以15% 33%的 超低功率输出。 此外，上述所述的节能供电时间，当天节能供电时间为此前多天的节能供电时间 的平均值。 本发明还提供一种LED公共照明系统，其包括稳压电源、CPU、 LED恒流控制器、 EEPR0M、多组LED，其中稳压电源为系统提供恒定电压，EEPR0M中存储有前16天的节能供电 时间，CPU能够在EEPROM中读取和存储数据，通过读取的数据对当天节能供电时间进行修 正，并更新EEPROM中的数据，CPU将P丽控制指令输出到LED恒流控制器，LED恒流控制器 对LED进行照明控制。 本发明的方法尤其适用于大功率LED照明系统，大功率LED照明系统可以方便的
利用P丽方式(即占空比调节方式)，实现LED照度和功率的阶梯性变化，完全可以满足实
际使用需求，以达到公共照明系统利用效率高时，高亮高功率工作；利用效率低时，照明变 功率工作，从而达到节能降耗的目的。
图1是大功率LED公共照明系统控制主程序流程图；
图2是图1中的62. 5ms定时器中断处理子程序流程图；
图3是大功率LED公共照明系统的结构示意图。
具体实施例方式
以下，参照图1 图3对本发明的大功率LED公共照明系统的控制方法进行说明。
参照图3，本发明的LED公共照明系统包括稳压电源、CPU、 LED恒流控制器、 EEPROM、多组LED，其中稳压电源为系统提供恒定电压，EEPROM中存储有前16天的节能供电 时间，CPU能够在EEPROM中读取和存储数据，通过读取的数据对当天节能供电时间进行修 正，并更新EEPROM中的数据，CPU将P丽控制指令输出到LED恒流控制器，LED恒流控制器 对LED进行照明控制。 参照图1和图2，CPU中设置并存储有与LED公共照明系统的使用情况(时间)对 应的阶梯功率值，例如0 2. 5小时以全功率输出，2. 5 3小时以90%功率输出，3 3. 5 小时以80%功率输出，3. 5 4小时以70%功率输出，4 4. 5小时以60%功率输出，4. 5 7. 5小时以50%功率输出，以后为节能供电时间，其以25%的超低功率输出，照明系统关闭 前1小时恢复到全功率工作状态。EEPROM中存储有前16天的节能供电时间。
CPU从EEPROM中读取前16天每天记录的节能供电时间数据——计算16天节能供 电时间的相加值后，除以16得到的平均数据，作为当天的节能供电时间，并将节能供电时 间数据依次前推，更新前15天EEPROM中的节能供电时间数据。 CPU设置100%阶梯功率定时寄存器时间参数初始化，即100%工作状态的持续工作时间参数。以本例说明参数根据CPU的时钟振荡频率大小，设置每个定时中断的定时时 间例为62. 5毫秒，240个62. 5毫秒构成一个15秒，120个15秒构成一个30分钟的基本时
间单元，程序的阶梯持续工作时间就是根据不同程序设置时间的不同，设置为1个或几个 基本时间单元的组成部分。 首先判断100%阶梯功率的工作状态，如果100%阶梯功率的工作时间还没有结 束，则不进行P丽调节控制部分；如果100%阶梯功率的工作时间已经结束，则转到90%阶 梯功率的判断部分。 判断90%阶梯功率的工作状态，如果处于90%阶梯功率的工作时间，则设置P丽 的开启数据为9、关闭数据为l，进行P丽调节控制；如果90%阶梯功率的工作时间已经结 束，则转到80%阶梯功率的判断部分。 判断80%的工作状态，如果处于80%阶梯功率的工作时间，则设置P丽的开启数 据为8、关闭数据为2，进行P丽调节控制；如果80%阶梯功率的工作时间已经结束，则转到 70%阶梯功率的判断部分。
其他依次类推。 参照图2，设置程序的定时中断每隔62. 5毫秒计数溢出，产生一次中断信号，主程 序中断现在的循环运行状态，CPU自动将返回的PC值压入堆栈，运行一次定时中断程序后， CPU自动将PC值弹出堆栈，再次返回主程序循环运行断点继续运行。 定时器重新置62. 5毫秒数据的初值。15秒寄存器递减计数，判断15秒寄存器递 减计数的数据是否为0，数据不为0，则说明15秒计时未到，跳转到恢复中断现场保护，从中 断返回；数据为0则说明15秒计时到时，需要重新置15秒数据，再判断30分钟寄存器部 分。 30分钟寄存器递减计数，判断30分钟寄存器递减计数的数据是否为O，数据不为 O，则说明30分钟计时未到，跳转到恢复中断现场保护，从中断返回；数据为0则说明30分 钟计时到时，需要重新置30分钟数据，再判断节能供电时间的更新部分。
30分钟累加寄存器递增计数，判断30分钟累加寄存器的数据是否大于17 (即8. 5 小时)。如果小于17，跳转到阶梯变功率定时部分；大于17，则可换算出当天节能供电时间， 并将换算出的节能供电时间存入EEPR0M，以备计算第二天的节能供电时间平均值。
以冬季为例，路灯平均每晚工作13小时，其中0 2. 5小时全功率工作，2. 5 3小时为90%功率工作，3 3. 5小时为80%功率工作，3. 5 4小时为70%功率工作， 4 4. 5小时为60%功率工作，4. 5 7. 5小时为50%功率工作，以后为25%功率工作， 照明系统关闭前1小时恢复到全功率工作状态。整晚转换为全功率的工作时间为7. 75小 时(2. 5 X 100 % +0. 5 X 90 % +0. 5 X 80 % +0. 5 X 70 % +0. 5 X 60 % +3 X 50 % +4. 5 X 25 % +1X100% )，则变功率的120W大功率LED路灯耗能为0. 93KWh (120WX 7. 75小时)。
与此形成对比的是，不变功率的120W大功率LED路灯耗能为1. 56KWh(120WX 13 小时)。 由以上计算可得知变功率调节的大功率120WLED路灯在满足大部分照明需求的 前提下，又比不变功率调节的大功率LED路灯节能40X以上，更加突出了大功率LED路灯在 节能减排方面不可替代的优势效果。 本领域技术人员可以知道，本发明的关键在于根据照明系统的使用情况，利用P丽方式来调节LED的照度，设定不同时段的照明功率，因此在此基础上，本领域技术人员可以 根据情况设定使用情况与阶梯功率值对应的节能照明时间表，例如设定照明开启后的0 3小时以全功率输出，3 4小时以85%功率输出，4 5小时以66%功率输出，5 7. 5小 时以50%功率，以后以25%功率输出，照明系统关闭前1小时恢复到全功率工作状态。
权利要求
一种LED公共照明系统的控制方法，其特征在于根据LED公共照明系统的使用情况，通过PWM方式对LED照明系统进行控制，当LED公共照明系统利用效率高时，高功率输出，当LED公共照明系统利用效率低时，阶梯降低功率进行控制，形成LED公共照明系统的使用情况与阶梯功率值对应的节能照明时间表。
2. 如权利要求1所述的LED公共照明系统的控制方法，其特征在于其中照明系统关闭前1. 25 0. 75小时前的一段时间为节能供电时间，节能供电时间随天气和季节变化。
3. 如权利要求2所述的LED公共照明系统的控制方法，其特征在于照明开启后的0 2. 5小时以全功率输出，2. 5 3小时以90%功率输出，3 3. 5小时以80%功率输出，3. 5 4小时以70%功率输出，4 4. 5小时以60%功率输出，4. 5 7. 5小时以50%功率输出，以后为节能供电时间，其以15% 33%的超低功率输出，照明系统关闭前1. 25 0. 75小时恢复到全功率工作状态，或者继续以15% 33%的超低功率输出。
4. 如权利要求2所述的LED公共照明系统的控制方法，其特征在于照明开启后的0 3小时以全功率输出，3 4小时以85%功率输出，4 5小时以66%功率输出，5 7. 5小时以50%功率，以后为节能供电时间，其以15% 33%的超低功率输出，照明系统关闭前1. 25 0. 75小时恢复到全功率工作状态，或者继续以15% 33%的超低功率输出。
5. 如权利要求2所述的LED公共照明系统的控制方法，其特征在于照明开启后的0 2小时以全功率输出，2 3小时以90%功率输出，3 4小时以80%功率输出，4 5小时以70%功率输出，5 6小时以60%功率输出，6 7. 5小时以50%功率，以后为节能供电时间，其以15% 336的超低功率输出，照明系统关闭前1. 25 0. 75小时恢复到全功率工作状态，或者继续以15% 33%的超低功率输出。
6. 如权利要求3-5之一所述的LED公共照明系统的控制方法，其特征在于其中当天节能供电时间为此前多天的节能供电时间的平均值。
7. —种LED公共照明系统，其特征在于其包括稳压电源、CPU、 LED恒流控制器、EEPROM、多组LED，其中稳压电源为系统提供恒定电压，EEPROM中存储有前16天的节能供电时间，CPU能够在EEPROM中读取和存储数据，通过读取的数据对当天节能供电时间进行修正，并更新EEPROM中的数据，CPU将P丽控制指令输出到LED恒流控制器，LED恒流控制器对LED进行照明控制。
全文摘要
一种LED公共照明系统的控制方法，其特征在于根据LED公共照明系统的使用情况，通过PWM方式对LED照明系统进行控制，当LED公共照明系统利用效率高时，高功率输出，当LED公共照明系统利用效率低时，阶梯降低功率进行控制，形成LED公共照明系统的使用情况与阶梯功率值对应的节能供电时间表。
文档编号H05B37/02GK101699921SQ20091007533
公开日2010年4月28日 申请日期2009年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者王子洋, 马学禄, 黄瑞东 申请人:保定市大正太阳能光电设备制造有限公司