专利名称：一种智能节电控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于节电技术领域，涉及一种智能节电控制装置。
背景技术：
目前资源浪费严重，导致部分地区在用电高峰拉闸限电，给企业带来巨大损失同时也给居民生活上带来很大不便。在我国的能源结构中，电力能源处于基础和中心的地位，而中国正面临着长期的电力短缺和紧张。在国际权威能源研究所的一项研究报告中指明中国的电力缺口为9. 93%，到2010年将剧增至15%。面对日益严峻的电力危机和电力严重浪费的状况，节约电能对于中国而言是势在必行。尤其是灯光照明存在严重的电能浪费，众所周知供电局为了防止末端电压过低和线路传输中的损耗一般都采用高压供电低压输出，这样输送到大部分用户中的电压要比规定电压高很多(比如230V的供电标准，电压高的时候会达到240V甚至是260V或更高。380V的供电标准，有可能达到400V，甚至是420V或更高)，尤其到了晚上后半夜，用电的用户比较少这时候的电压会更高。而对于灯具来说过高 的电压不会产生过高的亮度，只会产生过多的热量，从而导致缩短灯具负载和线路的使用寿命，增加过多的不必要的电费开支。
发明内容为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种智能节电控制装置，通过调节电路的电压、电流的幅度，降低灯具和线路的工作温度，最大限度地降低灯光照明电路的电耗，从而达到节电目的。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种智能节电控制装置，采用嵌入式微处理器作为主控单元，嵌入式微处理器接节能功率单元，所述节能功率单元作用于灯具负载，灯具负载上接交流采样单元采集灯具负载的电压信号传输到所述嵌入式微处理器。所述节能功率单元为三相自耦变压器，输入220V，输出分别为200V、190V、180V，与220V —起，依次分别由一个接触器控制，从而通过控制闭合相应接触器达到选择输出电压的目的。所述嵌入式微处理器连接有通讯单元，所述通讯单元采用MAX232CSE芯片以及RS232串行通讯方式。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I)实时采样市电数据，自动输出最优电压,可以大量节约电能,节电率高达15%—35%,大量节约可贵电能。2)主回路采用特制元器件灯光无闪断，对电网无谐波污染，绿色环保，延长灯具使用寿命，大量降低设备及线路维护成本。3)具有过压、欠压、过流保护及自动报警功能，杜绝了事故发生。4)具有手动强制旁路功能和故障旁路功能，出现故障后不会对生活及生产造成任何影响。5)利用时钟管理模块，可控制灯具启动和停止时间，且每个月份的开关机时间可以单独设置，省却了烦琐的人工操作，使人力资源合理利用。6)具有强大的记忆力功能，在断电后保证系统配置参数不丢失。
图I为本实用新型的原理框图。图2为本实用新型节能功率单元的电原理图。图3为本实用新型工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行更详尽的说明。参照图1，本实用新型为一种智能节电控制装置，采用嵌入式微处理器作为主控单元，嵌入式微处理器接节能功率单元，节能功率单元作用于灯具负载，灯具负载上接交流采样单元采集灯具负载的电压信号传输到所述嵌入式微处理器。该嵌入式微处理器同时接有显示控制单元、时控单元以及通讯单元，节能功率单元所接电压应该先通过波浪及浪涌抑制单元以保护系统免受浪涌高压的损害。图2为本实用新型节能功率单元的一种电路结构，为三相自耦变压器，输入220V，输出分别为200V、190V、180V，与220V —起，依次分别由接触器KM3，KM4，KM5和KM2控制，从而通过控制闭合特定的接触器，达到选择输出电压的目的。 本实用新型嵌入式微处理器采用TI公司的TMS320LF2407芯片，TMS320LF2407单片DSP控制器，具有高性能、低功耗、集成度高等特点。其16位定点的、处理速度为3X107条指令/ s的C2xLP内核为模拟系统的设计者提供了一个不牺牲系统精度和性能的数字解决方案，通过把一个高性能的DSP内核和微处理器的片内外设集成为一个芯片的方案,有源晶振——有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可)，不需要复杂的配置电路。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器(VC0)。晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。即使在停电情况下，仍然可保持精确计时，保证数据不会丢失。上述的时控单元采用DS3231SN时钟芯片，为系统提供实时时钟。DS3231SN是一种带备份电源的、16脚、具有I2C串行通信功能的高性能、低功耗时钟芯片，提供秒、分、时、日、周、月、年日历功能。I2C串行总线SCL和SDA分别需要一个上拉电阻。该单元可以实现远程时钟校准。上述的通讯单元采用MAX232CSE芯片以及RS232串行通讯方式，可以为PC上位机通信，构成控制网络整体路灯照明的集中化控制。如图3所示，本实用新型的工作过程如下设备通电投入运行后，系统进行初始化，读入系统变量以及初始化数据，然后通过电流互感器高速实时采集主电路的电流值，并能将控制电路与主电路隔离，提高系统安全性，降低主电路强电干扰。采集的主电路电流值和市电电压值经过LM385整流，滤波，校准输出给微处理器CPU。微处理器将交流采样单元所采集的灯具负载的电压信号与预设的电压条件比较，如果信号在预设条件下，则根据比较结果，运算执行输出，输出信号经隔离，功率放大后直接接到继电器控制级，控制继电器。继电器ΚΑΓΚΑ4工作时，在同一时刻最多只有一个继电器吸合，继电器控制相应的接触器KM3，KM4，KM5和KM2。从而将输入至灯具负载的电压控制为 220V、200V、190V 或者 180V。如果市电发生过压，欠压，过流自动等不在预设的条件下，则输出错误提示信号至 显示单元，由节电系统自动转到旁路系统。保证灯具负载正常运行。
权利要求1.一种智能节电控制装置，采用嵌入式微处理器作为主控单元，嵌入式微处理器接节能功率单元，其特征在于，所述节能功率单元作用于灯具负载，灯具负载上接交流采样单元采集灯具负载的电压信号传输到所述嵌入式微处理器。
2.根据权利要求I所述的智能节电控制装置，其特征在于，所述节能功率单元为三相自耦变压器，输入220V，输出分别为200V、190V、180V,与220V —起，依次分别由一个接触器控制，从而通过控制闭合相应接触器达到选择输出电压的目的。
3.根据权利要求I所述的智能节电控制装置，其特征在于，所述嵌入式微处理器连接有通讯单元，所述通讯单元采用MAX232CSE芯片以及RS232串行通讯方式。
专利摘要一种智能节电控制装置，采用嵌入式微处理器作为主控单元，嵌入式微处理器接节能功率单元，所述节能功率单元作用于灯具负载，灯具负载上接交流采样单元采集灯具负载的电压信号传输到所述嵌入式微处理器，本实用新型实时采样市电数据，自动输出最优电压，可以大量节约电能，节电率高达15%—35%，大量节约可贵电能，对电网无谐波污染，绿色环保，延长灯具使用寿命，大量降低设备及线路维护成本，还具有过压、欠压、过流保护及自动报警功能，杜绝了事故发生，同时具有手动强制旁路功能和故障旁路功能，出现故障后不会对生活及生产造成任何影响，利用时钟管理模块，节约人力，同时具有强大的记忆力功能，在断电后保证系统配置参数不丢失。
文档编号H05B37/00GK202602960SQ20122022813
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者陶惠良, 岳莎莎 申请人:岳莎莎