遠程通信HID燈智能電子鎮流器——2015神燈獎申報技術
摘要: 具有遠程通信功能的高可靠HID燈智能電子鎮流器,為浙江方大智控科技有限公司2015神燈獎申報技術。
項目名稱:
具有遠程通信功能的高可靠HID燈智能電子鎮流器
申報單位:
浙江方大智控科技有限公司
綜合介紹或申報理由:
項目根據國內綠色照明計劃和電子鎮流器的市場需要,自主設計研發具有遠程通信、電量采集和故障診斷功能的高可靠HID燈智能電子鎮流器,實現對現階段國際上廣泛使用的新一代高效光源——高壓氣體放電燈(HID燈)的智能化監控和信息化管理。
主要技術參數:
1、輸入電壓范圍:130Vac-265Vac;
2、工作溫度:-30℃ -+65℃;
3、功率因素:≥0.98;
4、自身功耗:15W;
5、防水等級:IP67;
6、內部具有過壓保護及過零啟動保護,保護燈具在小電流情況下啟動以及在過壓情況下斷電;
7、具有遠程通信功能:能實現實時遠程調光、遠程電量采集、遠程故障診斷等功能。
與國內外同類產品或同類技術的比較情況:
創新點一與現有技術相比最顯著的效果是:
(1)由于減少了電路轉換間的輔助單元,提高了電路可靠性能,減小了功率的損耗,提高了轉換效率。
(2)PFC控制芯片自身具有故障判斷功能,以及輸出電壓可控等優勢,為智能控制輸出的實現提供了可能性。
(3)通過改變相應的功率開關器件以及電感量,完全可以實現大功率輸出的要求,從而實現了大功率驅動電源要求。
創新點二與現有技術相比最顯著的效果是:
(1)通過采用過零檢測電路實現了過零啟動,保證繼電器在交流電壓過零點的時候執行動作,避免了啟動時的大電流,極大保護了繼電器及后級電路,同時使小容量、小電流、低成本的繼電器在電路中的應用成為可能;
(2)通過采用過壓檢測電路實現了過壓保護功能,當電壓過高時,能及時切斷電路起到保護的效果,一旦過壓險情撤銷,能自動恢復電路,進入正常工作狀態。
創新點三與現有技術相比最顯著的效果是:
(1)采用無源結構,無需獨立電源供電,結構簡單、功耗很??;
(2)通過旋轉螺紋磁芯調節中周電感量,可以嚴格對準載波頻率,通頻帶窄且通帶
衰減很小,選頻效果極佳;
(3)可選載波頻率范圍寬,能夠自適應地對準75~400KHz的載波頻率;
(4)通過電磁耦合原理進行高壓隔離,有效隔離高壓和干擾尖信號,使得輸入的交
流電壓信號的范圍能夠達到AC12~3300V;
(5)磁電反饋單元由多個LC諧振回路耦合級聯拓展組成,可進一步提高選頻放大接
收器的通帶Q值和通帶增益。
經濟評價分析:
鎮流器作為HID燈工作時必不可缺的配套附件,與上游產品HID燈的發展直接相關。自2012年起,全國范圍內路燈新建、改造工程急劇增多,路燈行業掀起巨大的商業浪潮。
HID燈光源本身的技術日趨完善,因具有高光通量、高光效、長壽命、光源體積小等優點,顯示出很強的生命力,就現今的技術發展情況來看,很難在短期內有其它光源可以完全取代,今后十年內市場容量將持續增長,與之配套的電子鎮流器是電感鎮流器的更新換代產品,順應現在國家提倡的節能減排、綠色照明潮流,市場前景十分廣闊。以HID燈
的發展來分析電子鎮流器的市場規模:
(1)現有市場規模
依據中國照明學會調查統計數據顯示,約95%以上HID燈還停留在傳統落后高耗能的電感鎮流器。以一個省會城市和縣級市HID燈電感鎮流器改造成電子鎮流器為例,來分析全國電子鎮流器改造市場的規模。
以成都市為例來分析一線城市的市場規模。成都市區共有路燈約10萬盞,其中高壓氣體放電燈占87%左右,約8.7萬盞,使用電感鎮流器的HID燈約8.265萬盞。按照《成都市城市照明監控管理系統建設方案》,改造期10年,平均每年改造8265盞,改造后HID燈比例占50%(保守估計),250W電子鎮流器按500元/個預估,每年電子鎮流器改造市場空間
為8265*50%*500=206.6萬,10年為2066萬。全國按330個地市計算,全國地市HID燈電子鎮流器改造達到68.18億左右的市場規模(此預估不包含電子鎮流器損壞替換的市場)。以浙江蘭溪(縣級)市為例。蘭溪市區共有23896盞路燈,其中高壓氣體放電燈占90%左右,約21506盞,使用電感鎮流器的HID燈數約20430盞。按《蘭溪照明改造項目建議書報告》,改造期6年,平均每年改造3400個,改造后HID燈比例占70%(保守估計),250W電子鎮流器按500元/個預估,每年電子鎮流器改造市場空間為:3400*70%*500=119萬,6年為714萬。全國按2800個縣市計算,全國縣市HID燈電子鎮流器改造達到199.92億左右的市場規模(此預估不包含電子鎮流器損壞替換的市場)。
(2)未來市場增長量
2012年起,全國范圍內路燈新建、改造工程急劇增多,根據相關部門統計,近幾年我國每年新增路燈的數量約420萬-600萬盞。按照每年新增路燈40%LED燈,10%其它光源,50% HID燈保守估計,250W電子鎮流器500元/個計算,每年至少有10.5億的市場有待開發。
技術及工藝創新要點:
創新點一:驅動模塊電路設計采用“降壓型PFC+全橋逆變器”的全新電路設計,整機功耗相當于傳統三級式電子鎮流器第一級PFC的功耗,解決了傳統電子鎮流器功耗高引起過熱及不穩定的技術瓶頸。
創新點二:自主設計了過零啟動過壓保護的負載控制電路(實用新型專利授權號:ZL201220536509.4),有效的保護通斷繼電器工作穩定,減少繼電器在大功率電子鎮流器瞬間開通狀態下大電流對觸點的燒灼,降低繼電器損壞率,增加繼電器使用壽命。
創新點三:在電力載波通訊模塊上,自主設計了無源選頻的放大接收電路(發明專利受理號:201210200469.0,實用新型專利授權號:ZL201220333812.4),有效實現了電力載波通訊模塊電路功耗小、高壓隔離性能好、選頻效果佳、增益控制動態范圍大、抗干擾能力強等優異性能,極大的提高和保障電子鎮流器進行電力載波通信的可靠性
實際運用案例和用戶評價意見:
獲獎、專利情況:
申報單位介紹:
浙江方大智控科技有限公司作為國內領先的智能照明控制及物聯網解決方案的服務商,公司致力于物聯網相關領域關鍵共性技術的新產品開發、系統集成以及工程服務,涵蓋智能照明、智慧農業、能耗監測、智慧醫療、智能交通、智慧酒店、智能家居等領域,通過標準化的技術和產品,進行全社會推廣,提升城市管理水平和運行效率。目前,公司主要提供包括城市智能照明遠程監控系統、單燈調控管理系統、電纜防盜監測系統、智能路燈節能系統、智慧農業照明系統、綜合能耗監測系統等在內的系統解決方案和產品服務,公司在廈門、深圳均設立了分公司,依托一流的技術研發實力,提高行業競爭優勢,將來,公司會進一步加大市場推廣力度,通過不間斷的技術研發進一步延伸產品線,我們始終堅持科技是第一生產力的核心思想,將目光著眼于未來。
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