灯具供电系统和舞台灯供电系统的制作方法

本实用新型涉及供电技术领域，特别是涉及一种灯具供电系统和舞台灯供电系统。

背景技术：

灯具作为一种最为常见的照明工具，被广泛应用于生产生活中的各个领域。同时，灯具作为一种最基本的电器，其在工作中需要获取外部的供电信号，以维持灯具的工作状态。一般地，灯具的供电主要包括两大来源，一是市电电网的稳定供电，二是通过储能设备如蓄电池等进行供电。

其中，在某些应用场合，需要保证灯具长时间的稳定照明，如舞台灯或野外救援照明等应用场合，这些灯具一般均为高功率的灯具。在维持高功率灯具的稳定照明中，存在以下问题：市电电网存在不稳定的情况如断电，会造成高功率灯具的供电中断；利用储能设备对高功率灯具进行长时间供电，需要采用高功率且容量高的储能设备，而大容量储能设备长时间的供电会导致安全隐患。

综上所述，传统对灯具进行供电的方式还存在上述缺陷。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统对灯具进行供电的方式还存在的缺陷，提供一种灯具供电系统和舞台灯供电系统。

一种灯具供电系统，包括供电切换开关和储能单元；

供电切换开关的第一输入端连接储能单元，供电切换开关的第二输入端和受控端均用于连接外部电源，供电切换开关的输出端用于与灯具连接；

储能单元还用于连接外部电源；

供电切换开关用于在外部电源通电时，断开第一输入端与输出端的连接，并接通第二输入端与输出端的连接。

上述灯具供电系统，在外部电源通电时，自动将灯具的供电来源从储能单元切换至外部电源，并在外部电源通电时为储能单元充电。基于此，实现对灯具的稳定供电的同时，无需使用过高功率或过高容量的储能电池，提高对灯具供电的稳定性和安全性。

在其中一个实施例中，还包括温控开关单元；

储能单元用于通过温控开关单元连接外部电源。

在温度超出正常温度范围时，通过温控开关单元断开储能单元与外部电源间的连接，以提高对储能单元进行充电的安全性，并防止储能单元在极端温度下进行充电受到的损伤。

在其中一个实施例中，还包括充电控制单元；

储能单元用于依次通过充电控制单元的输出端和输入端连接外部电源；

充电控制单元的受控端还连接储能单元。

通过充电控制单元的受控端检测储能单元的电量，充电控制单元根据储能单元的电量调整外部电源对储能单元的充电电压或充电电流，对储能单元进行合理充电，防止储能单元进行充电所受到的损伤。

在其中一个实施例中，还包括充电保护单元；

储能单元用于通过充电保护单元连接外部电源。

在外部电源对储能单元的充电电压或充电电流出现异常时，如瞬时大电流或短路等，通过充电保护单元断开储能单元与外部电源的连接，以保护储能单元。

在其中一个实施例中，还包括供电信息采集单元和显示设备；

供电信息采集单元连接供电切换开关的受控端，用于获取灯具的供电状态信息并发送至显示设备；

显示设备用于显示供电状态信息。

通过显示设备显示灯具的供电状态信息，以便于用户直观了解灯具的供电状态。

在其中一个实施例中，储能单元包括充放电切换开关、切换控制单元和多个储能电池；

充放电切换开关的各输出端分别对应连接各储能电池，其输入端用于连接外部电源；

充放电切换开关的受控端连接切换控制单元的控制端；

切换控制单元中各接收端分别对应连接储能电池。

储能单元包括多个储能电池，充放电切换开关可根据各储能电池的电量，切换不同的储能电池进行充电或放电，基于此提高充电的效率，同时提升储能单元对灯具的供电续航能力。

在其中一个实施例中，供电切换开关包括继电器。

在其中一个实施例中，供电切换开关包括常闭型继电器；

供电切换开关的第一输入端为常闭型继电器的常闭触点；

供电切换开关的第二输入端为常闭型继电器的常开触点；

所述供电切换开关的输出端为常闭型继电器的输出端；

所述供电切换开关的受控端为常闭型继电器的通电端。

在其中一个实施例中，充电保护单元包括均流保护板。

一种舞台灯供电系统，包括用户指令采集单元、电机控制单元和上述的灯具供电系统；

用户指令采集单元分别连接供电切换开关的第二输入端、供电切换开关的受控端和电机控制单元，用于在外部电源通电时，根据采集到的用户指令断开供电切换开关的第二输入端与输出端的连接，并通过电机不启动舞台灯电机复位。

上述的舞台灯供电系统，可根据用户指令，在外部电源接通时，断开供电切换开关的第二输入端与输出端的连接，并通过电机控制单元不启动舞台灯电机复位，以有效地降低舞台灯的整体功耗。

附图说明

图1为实施例一的灯具供电系统模块连接示意图；

图2为一具体应用例的常闭型继电器电路图；

图3为实施例二的灯具供电系统模块连接示意图；

图4为充电保护部分电路图；

图5为实施例三的灯具供电系统模块连接示意图；

图6为实施例四的灯具供电系统模块连接示意图；

图7为实施例五的灯具供电系统模块连接示意图；

图8为基于图2的供电信息采集单元和显示设备电路图；

图9为实施例六的灯具供电系统模块连接示意图；

图10为实施例七的舞台灯供电系统模块连接示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

图1为实施例一的灯具供电系统模块连接示意图，包括供电切换开关100 和储能单元101；

供电切换开关100的第一输入端a连接储能单元101，供电切换开关100的第二输入端b和受控端c均用于连接外部电源，供电切换开关100的输出端d 用于与灯具连接；

其中，供电切换开关100的输出端d只与其第一输入端a或第二输入端b 中的一个连接，或均与其第一输入端a或第二输入端b断开连接。

其中，储能单元101为能够进行充放电的储能设备，包括蓄电池或锂电池等储能电池。在其中一个实施例中，储能单元101为容量为18650mAh的锂电池组，达到储能单元101的安全性与灯具的续航性能的平衡。

其中，外部电源为能够进行持续性稳定供电的电源设备，包括市电电网或发电机等电源设备。在其中一个实施例中，通过开关电源单元将外部电源转换为28V的稳定供电电压。

储能单元101还用于连接外部电源；

供电切换开关100用于在外部电源通电时，断开第一输入端a与输出端d 的连接，并接通第二输入端b与输出端d的连接。

其中，供电切换开关100的受控端c连接外部电源，受控端c在外部电源通电时，供电切换开关100断开第一输入端a与输出端d的连接，并接通第二输入端b与输出端d的连接。其中，供电切换开关100为具备开关切换功能的电路模块或设备，如电子开关或继电器等。以电子开关为例，电子开关中的控制芯片中采集控制信号的端口配置为受控端c，在外部电源通电时，受控端c接收到通电信号，控制芯片即控制第二输入端b与输出端d吸合，同时断开第一输入端a与输出端d的连接。

在其中一个实施例中，供电切换开关100包括继电器。

其中，供电切换开关100的受控端c为继电器进行通电的端口，受控端c 连接外部电源，在外部电源通电时，继电器进行上电，上电使继电器中的两个触点闭合，这两个触点分别为供电切换开关100的第二输入端b与输出端d。

在其中一个实施例中，供电切换开关100包括常闭型继电器；

供电切换开关100的第一输入端a为常闭型继电器的常闭触点；

供电切换开关100的第二输入端b为常闭型继电器的常开触点；

所述供电切换开关的输出端为常闭型继电器的输出端；

所述供电切换开关的受控端为常闭型继电器的通电端。

其中，常闭型继电器的输出端连接灯具。一般地，常闭触点与输出端保持常闭状态，即第一输入端a与输出端保持连接。在外部电源通电后，常闭型继电器上电，将放开常闭触点与输出端的连接，使常开触点与输出端吸合，实现第二输入端b与输出端的连接。

图2为一具体应用例的常闭型继电器电路图，如图2所示，通过稳压芯片 U1将外部电源的供电电压稳压为继电器12V工作电压。在外部电源通电后，稳压芯片U1输出12V电压，继电器K1工作，常开触点f吸合，与输出端e导通，断开与常闭触点g的连接，通过外部电源为灯具进行供电。

实施例一的灯具供电系统，在外部电源通电时，自动将灯具的供电来源从储能单元101切换至外部电源，并在外部电源通电时为储能单元101充电。基于此，实现对灯具的稳定供电的同时，无需使用过高功率或过高容量的储能电池，提高对灯具供电的稳定性和安全性。

实施例二

图3为实施例二的灯具供电系统模块连接示意图，如图3所示，灯具供电系统还包括温控开关单元201；

储能单元101用于通过温控开关单元201连接外部电源。

其中，温控开关单元201为在灯具供电系统的工作温度超出正常温度范围时，如温度过高或过低等，通过温控开关单元201断开储能单元101与外部电源的连接，以保护储能单元101。

在其中一个实施例中，温控开关单元201为温控开关。其中，温控开关在正常温度范围内工作时，温控开关处于常闭状态，在温控开关检测到的工作温度超出正常温度范围时，温控开关断开，以断开储能单元101与外部电源的连接。可选地，可选用正常温度范围为-5℃至50℃的温控开关作为温控开关单元 201，以使储能单元101在充电状态下保持稳定。

在其中一个实施例中，温控开关单元201为外接热敏电阻和电子开关的电源管理芯片，其中储能单元101通过电子开关与外部电源的连接，热敏电阻根据温度变化会产生自身的阻值变化，电源管理芯片对外接的热敏电阻进行电压采样处理，在工作环境温度超过正常温度范围时，采样到对应的电压，电源管理芯片可控制电子开关断开，以断开储能单元101与外部电源的连接。

在其中一个实施例中，电源管理芯片选用CN3705芯片，电子开关选用场效应管。图4为充电保护部分电路图，如图4所示，CN3705芯片通过对热敏电阻 RM的电压进行采样处理，当工作环境温度超过正常温度范围时，CN3705芯片会控制场效应管Q1切断对储能单元101的供电。在工作环境温度恢复到正常温度范围内时，导体场效应管Q1，恢复对储能单元101的供电。

在温度超出正常温度范围时，通过温控开关单元201断开储能单元101与外部电源间的连接，以提高对储能单元101进行充电的安全性，并防止储能单元101在极端温度下进行充电受到的损伤。

实施例三

图5为实施例三的灯具供电系统模块连接示意图，如图5所示，灯具供电系统还包括充电控制单元301；

储能单元101用于依次通过充电控制单元301的输出端和输入端连接外部电源；

充电控制单元301的受控端还连接储能单元101。

其中，充电控制单元301的受控端连接储能单元101，用于检测储能单元 101的电量。

在其中一个实施例中，充电控制单元301为外接电源调节电路的电源管理芯片。其中储能单元101通过电源调节电路与外部电源的连接。其中，电源管理芯片的电量采样端口连接储能单元101，检测储能单元101的电量，当储能单元101的电压处于低电压状态或接近饱和电压时，电源管理芯片可通过控制电源调节电路将外部电源对储能单元101的供电电压调整为恒压。当储能单元101 的电压越接近恒压电压时，电源管理芯片可通过控制电源调节电路将外部电源对储能单元101的供电电流调整到越小。当储能单元101的电压等于恒压电压后，电源管理芯片可通过控制电源调节电路断开外部电源与储能单元101间的连接。基于此，保护储能单元101不会过度充电。

在其中一个实施例中，电源管理芯片选用CN3705芯片，电源调节电路选用场效应管。如图4所示，CN3705芯片通过电阻R14与R15组成的分压电流对储能单元101的电量进行检测，当储能单元101处于低电压状态或接近饱和电压时通过控制Q1场效应管采用恒压为电池充电，当储能单元101越接近恒压电压时，充电电流越小，从而保护电池不会一下子过充，当储能单元101电压等于恒压电压后，充电就会停止。

通过充电控制单元301的受控端检测储能单元101的电量，充电控制单元 301根据储能单元101的电量调整外部电源对储能单元101的充电电压或充电电流，对储能单元101进行合理充电，防止储能单元101进行充电所受到的损伤。

实施例四

图6为实施例四的灯具供电系统模块连接示意图，如图6所示，灯具供电系统还包括充电保护单元401；

储能单元101用于通过充电保护单元401连接外部电源。

在外部电源对储能单元101的充电电压或充电电流出现异常时，如瞬时大电流或短路等，通过充电保护单元401断开储能单元101与外部电源的连接，以保护储能单元101。

在其中一个实施例中，充电保护单元401为保险丝，在在外部电源对储能单元101的充电电压或充电电流出现异常时，如瞬时大电流或短路等，当电流超过保险丝的额定保护电流时，保险丝会熔断，以使储能单元101不会因为长时间的过流而损坏。

在其中一个实施例中，充电保护单元401为均流保护板，保护板中内嵌有检测储能单元101电流的电阻以及比较电路，如果储能单元101电流过大，均流保护板内的场效应管会截止导通，限制储能单元101的充放电。

实施例五

图7为实施例五的灯具供电系统模块连接示意图，如图7所示，灯具供电系统还包括供电信息采集单元501和显示设备502；

供电信息采集单元501连接供电切换开关100的受控端c，用于获取灯具的供电状态信息并发送至显示设备502；

显示设备502用于显示供电状态信息。

图8为基于图2的供电信息采集单元501和显示设备502电路图，如图8 所示，供电信息采集单元501采集电阻R3和R4组合成的电平信号，将电平信号处理成供电状态信息并发送至显示设备502进行显示。其中，供电信息采集单元501可选用单片机。

通过显示设备502显示灯具的供电状态信息，以便于用户直观了解灯具的供电状态。

实施例六

图9为实施例六的灯具供电系统模块连接示意图，储能单元101还包括充放电切换开关601、切换控制单元602和多个储能电池603；

充放电切换开关601的各输出端分别对应连接各储能电池603，其输入端用于连接外部电源；

其中，在任一时刻输入端只与一输出端相连接。

充放电切换开关601的受控端连接切换控制单元602的控制端；

其中，切换控制单元602的控制端用于向充放电切换开关601的受控端发送控制信号，控制充放电切换开关601输入端与选定输出端的连接。

切换控制单元602中各接收端分别对应连接储能电池603。

其中，切换控制单元602中各接收端连接储能电池603，获取各储能电池 603的电量，根据各储能电池603的电量生成控制信号。

在其中一个实施例中，充放电切换开关601包括电子切换开关或继电器，切换控制单元602包括单片机。

在其中一个实施例中，储能单元101包括两个储能电池603，充放电切换开关601选用继电器，切换控制单元602选用单片机。切换控制单元602发送控制信号，控制继电器导通或关断，从而实现不同储能电池603与灯具间的连接。

储能单元101包括多个储能电池603，充放电切换开关601可根据各储能电池603的电量，切换不同的储能电池603进行充电或放电，基于此提高充电的效率，同时提升储能单元101对灯具的供电续航能力。

实施例七

图10为实施例七的舞台灯供电系统模块连接示意图，如图10所示，舞台灯供电系统包括用户指令采集单元701、电机控制单元702和上述的灯具供电系统；

用户指令采集单元701分别连接供电切换开关100的第二输入端b、供电切换开关100的受控端c和电机控制单元702，用于在外部电源通电时，根据采集到的用户指令断开供电切换开关100的第二输入端b与输出端的连接，并通过电机不启动舞台灯电机复位。

其中，舞台灯电机为控制舞台灯具运动的电机设备。

在其中一个实施例中，用户指令采集单元701可选用外接交互模块的单片机，其中，交互模块可为实体按键或显示设备502上的虚拟按键。

上述的舞台灯供电系统，可根据用户指令，在外部电源接通时，断开供电切换开关100的第二输入端b与输出端的连接，并通过电机控制单元702不启动舞台灯电机复位，以有效地降低舞台灯的整体功耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。