專利名稱：不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特別是能夠在從供應一個功率級的電力切換 到供應另一個功率級的電力時，提供不間斷電力的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對于用戶來說一個普遍的目標是節(jié)省能源消耗。除了節(jié)省成本之外，它還對環(huán)境 有益。許多不同的技術(shù)已被實施以減少電器的功率消耗，其中一種是減少供應給電器的電 壓，特別是根據(jù)一個預定時間表的照明系統(tǒng)。這種方法是基于如下事實許多照明系統(tǒng)在它 們完成暖機之后，即使供給的電壓顯著降低，還是能維持極小的亮度水平損失。然而，在傳統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)設備中，當電壓發(fā)生突然改變時，供應給外部負載的電力 可能會暫時性地失去。另外，不良電壓/電流浪涌可能會產(chǎn)生，從而毀壞功率調(diào)節(jié)設備和/ 或外部負載。

實用新型內(nèi)容根據(jù)上述背景，本實用新型的目的是提供一種另外的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它可在從一 個功率級切換到另一個功率級時提供提供不間斷的電力供應。相應地，在一個實施方案中本實用新型是一種功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括適于連 接到外部電源以獲得電力的入口端、適于連接到外部負載的出口端、連接到入口端和出口 端的調(diào)節(jié)模組、以及控制器模組。調(diào)節(jié)模組還包括被配置為提供多個預定的功率級至出口 端的變壓器?？刂破髂＝M被配置為傳送控制信號至調(diào)節(jié)模組以使得調(diào)節(jié)模組從提供一個預 定功率級變?yōu)樘峁┝硪粋€預定功率級，而在切換時供應給外部負載的電力是不間斷的。在一個實施方案中，變壓器還包括多個抽頭，而每一個抽頭都提供預定功率級的 其中一個。調(diào)節(jié)模組包括連接到控制器模組的觸點開關(guān)板。該觸點開關(guān)板還包括多個開關(guān) 網(wǎng)絡，每個開關(guān)網(wǎng)絡連接到變壓器的一個抽頭，從而在控制器模組傳送控制信號至觸點開 關(guān)板以從一個開關(guān)網(wǎng)絡切換到另一個的時候，調(diào)節(jié)模組從提供一個預定的電力功率級變?yōu)?提供另一個預定的電力功率等級。在一個實施方案中，每個開關(guān)網(wǎng)絡還包括以串聯(lián)方式連接的第一開關(guān)和第二開 關(guān)、以及以并聯(lián)方式連接到第一開關(guān)的電阻。從而，在當該控制器模組傳送特定序列的控制 信號至該觸點開關(guān)板時以使得該調(diào)節(jié)模組從提供一個預定功率級變?yōu)樘峁┝硪粋€預定功 率級時，不會對外部負載造成電力中斷。在一個進一步的實施方案中，當該系統(tǒng)從第一開關(guān)網(wǎng)絡切換到第二開關(guān)網(wǎng)絡時， 該特定序列的控制信號包括導致所述第一開關(guān)網(wǎng)絡的第一開關(guān)打開的信號；導致所述第二開關(guān)網(wǎng)絡的第二開關(guān)閉合的信號；導致所述第一開關(guān)網(wǎng)絡的第二開關(guān)打開的信號；以及導致所述第二開關(guān)網(wǎng)絡的第一開關(guān)閉合的信號。[0013]在另一實施方案中，調(diào)節(jié)模組中的變壓器是環(huán)形自耦變壓器。該多個抽頭被配置 在環(huán)形自耦變壓器的一次側(cè)。在另一實施方案中，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括被配置為通過通訊鏈路從遠程裝置接收 遠程命令的通訊模組。該通訊模組將遠程命令轉(zhuǎn)發(fā)給控制器模組，而控制器模組接著傳送 控制信號至調(diào)節(jié)模組，以根據(jù)遠程命令將調(diào)節(jié)模組從提供一個預定功率級切換為另一個預 定功率級。在一個進一步的實施方案中，通訊模組被配置為將該系統(tǒng)的運行狀態(tài)通過該通訊 鏈路發(fā)送到該遠程裝置。在另一實施方案中，系統(tǒng)還包括儲存了功率調(diào)節(jié)的時間表的裝置。該儲存裝置連 接到該控制器模組，從而使控制器模組根據(jù)儲存裝置中的時間表傳送控制信號。在一個進一步的實施方案中，系統(tǒng)還包括被配置為通過通訊鏈路從遠程裝置接收 遠程命令的通訊模組。該遠程時間表被儲存在所述儲存裝置中以作為所述時間表。在另一實施方案中，多個預定功率級包括出口端的電壓為所述外部電源的電壓的 100%、85%、70%或 60%的功率級。在一個進一步的實施方案中，系統(tǒng)在剛開機時輸出電壓為100%的預定功率級的 電力給該外部負載。該系統(tǒng)在自從開機后的預設時間過后輸出另外的電壓為85%、70%或 60%的預定功率級的電力給所述外部負載。在本實用新型的另一方面，還提供了一種功率調(diào)節(jié)的方法。該方法包括以下步驟將外部電源連接到調(diào)節(jié)模組，該調(diào)節(jié)模組包括被配置為提供多個預定功率級至出 口端的變壓器；通過調(diào)節(jié)模組，輸出所述多個預定電力功率級中的其中一個的電力至外部負載；當調(diào)節(jié)模組從控制器模組接收到控制信號時，將提供給外部負載的電力從一個預 定功率級切換為另一個預定功率級。在切換步驟中，輸出到外部負載的電力是不間斷的。在一個實施方案中，變壓器還包括多個抽頭，每個抽頭都提供預定功率級的其中 一個。調(diào)節(jié)模組還包括連接到控制器模組的觸點開關(guān)板。該觸點開關(guān)板還包括多個開關(guān)網(wǎng) 絡。每個開關(guān)網(wǎng)絡連接到變壓器的一個抽頭。該切換步驟還包括以下步驟傳送控制信號至觸點開關(guān)板以從一個開關(guān)網(wǎng)絡切換到另一個開關(guān)網(wǎng)絡；以及從提供一個預定電力功率級改變?yōu)樘峁┝硪粋€預定電力功率等級。本實用新型的一個主要優(yōu)點在于當系統(tǒng)從一個輸出功率級切換為不同的輸出功 率級時，輸送到外部負載的電力永遠是持續(xù)性的。這可以通過應用微控制器將控制信號的 特殊序列傳送至一種新型開關(guān)網(wǎng)絡電路而實現(xiàn)，從而使切換按照一定次序進行。這大大地 減少了在切換過程中任何潛在的有害電壓或電流浪涌，并因此延長了外部負載設備的壽 命。本實用新型的另一個優(yōu)點是功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的微處理器可被配置為執(zhí)行預存儲 的時間表以調(diào)節(jié)供應的電壓。微控制器也可被配置為通過數(shù)據(jù)通訊手段從遠程管理員接收 時間表，并將最新的運行狀態(tài)及報告發(fā)回給管理員。

圖1是根據(jù)本實用新型的一個實施例的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的正視圖，這時前面板是打開的。圖2是圖1中的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的正視圖，此時前面板被關(guān)上。圖3是圖1中的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理圖。圖4是根據(jù)本實用新型的另一個實施例的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理圖。圖5展示了根據(jù)本實用新型的一個實施例，供用戶將時間表輸入到功率調(diào)節(jié)系統(tǒng) 的用戶界面的屏幕截圖。圖6a展示了一些常見照明裝置在使用根據(jù)本實用新型示范實施例的功率調(diào)節(jié)系 統(tǒng)時，功率節(jié)省的百分比對比電壓下降量的比較情況。圖6b展示了圖6a中的照明裝置的亮度對比電壓下降量的比較情況。圖6c是展示了圖6a中的比較結(jié)果的線圖。
具體實施方式
如同這里和權(quán)利要求書中所用到的，“連接”或“接合”指電氣接合或連接，不論是 通過一個或多個電氣手段直接或間接進行，除非另有說明。雖然這里對本實用新型的描述是參照對應特定應用的展示性實施例進行的，但是 應該明白本實用新型不被限制為此。能夠接觸到這里所提供的教導的本實用新型所屬領(lǐng)域 的技術(shù)人員會認識到其它的修改、應用、以及其范圍內(nèi)的實施例、和本實用新型將具有顯著 功用的其它領(lǐng)域。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在參照圖1，本實用新型在一個實施例中是一種功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括不同的部 件例如電力變壓器22、PCB控制器板(這里沒有顯示)、觸點開關(guān)板(這里沒有顯示)、顯示 屏24、電源開關(guān)40、以及不同的按鍵42。功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中有兩個接線端，分別是輸入接線 端32及輸出接線端34。前者可以通過輸入電纜36連接到外部電源，而后者可以通過輸出 電纜38連接到外部負載。輸入接線端32也被稱為入口端而輸出接線端34也被稱為出口 端。實施例中的顯示屏M是IXD屏或LED屏，且在一個實施中是雙行IXD，每行可顯示16 個字符。功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中還有第一電壓互感器26、第二電壓互感器W、以及電流互感器30。 另外還提供了以太網(wǎng)接口 48及RS232串行接口(這里沒有顯示)以用于將功率調(diào)節(jié)系統(tǒng) 連接到外部電子設備。上面所述的不同部件之間的電氣接線連接由于為了清楚的緣故沒有 在圖1中顯示，但會在下面進行描述。圖2顯示了圖1中的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)在安裝了前面板之后的外觀。只有旋鈕開關(guān)58、 按鍵42及顯示屏M被暴露給用戶，而上述其它的內(nèi)部部件被隱藏。按鍵42是供用戶輸入 控制命令至功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)。旋鈕開關(guān)58供用戶將功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)啟動、關(guān)機、或進入將在后 面詳述的直通模式。在一個實施例中，當旋鈕開關(guān)58被旋轉(zhuǎn)到“開”或“直通”位置時，功 率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的前面板將被一鎖定機關(guān)鎖定，使用戶不能夠?qū)⑵浯蜷_，從而為了電氣安全起 見防止用戶意外地觸碰到系統(tǒng)的內(nèi)部部件。顯示屏M為用戶顯示運行狀態(tài)以供其參考?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，圖1中的不同部件的接線圖在這里顯示。功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括觸點 開關(guān)板討和控制板56?？刂瓢?6也被稱為控制器模組，在此示范實施例中它還包括微控 制器，該微處理器傳送控制信號至觸點開關(guān)板M。觸點開關(guān)板M經(jīng)過了電源開關(guān)40再被 連接到輸入接線端32，并且延伸出多個連接至電力變壓器22。在這個示范實施例中，電力變壓器22的一次側(cè)具有多個抽頭，而它們?nèi)歼B接到觸點開關(guān)板M。電力變壓器22的二 次側(cè)連接到輸出接線端34。電力變壓器22和觸點開關(guān)板M在這個實施例中也被稱為調(diào) 節(jié)模組。第一電壓互感器沈、第二電壓互感器28和電流互感器30各自都連接到控制板56 以提供不同的狀態(tài)(例如輸入/輸出電力的電壓和電流)給微控制器。第一電壓互感器沈 連接到輸入接線端32以測量輸入接線端32的電壓。第二電壓互感器觀連接到輸出接線 端34以測量輸出接線端34的電壓。電流互感器30連接到電力變壓器22的二次側(cè)以測量 電流。本實施例中的電源開關(guān)40是用于啟動和關(guān)斷整個功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行的。在一個 實施例中，電源開關(guān)40優(yōu)選地是斷路器以保護功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的變壓器免受涌浪電流和/ 或短路影響。顯示屏M連接到控制板56以顯示輸入/輸出電力的上述狀態(tài)。以太網(wǎng)接口 48及RS232串行接口 50也作為與外部設備通訊的通訊端口連接到控制板56。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，一個示范實施例中的調(diào)節(jié)模組的更詳細原理圖在這里顯示。觸點開 關(guān)板M還包括多個開關(guān)網(wǎng)絡。在圖4所示的實施例中，有四個開關(guān)網(wǎng)絡，每一個都包括一 個電阻和兩個開關(guān)。舉例來說，第一開關(guān)網(wǎng)絡包括串聯(lián)的開關(guān)K2 88和開關(guān)Kl 80，和并聯(lián) 到開關(guān)K2 88的電阻52。觸點開關(guān)板M中的其它開關(guān)網(wǎng)絡也具有類似的配置。主開關(guān)96 被提供以從整體上控制觸點開關(guān)板M的電路連接。在一個實施例中，主開關(guān)96被微處理器 以在微處理器檢測到系統(tǒng)中的任何故障時關(guān)斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在一個實施方案中，所有的 這些開關(guān)都是繼電器，可以在接收到控制信號時從打開位置切換到閉合位置，或者反過來。 電力變壓器22包括多個抽頭，而每個抽頭都連接到開關(guān)網(wǎng)絡的其中一個。在圖4所示的實 施例中，電力變壓器22有四個抽頭，連接到觸點開關(guān)板M中的四個開關(guān)網(wǎng)絡。在一個進一 步的實施例中，電力變壓器22是環(huán)狀自耦變壓器，而多個抽頭被被配置在環(huán)狀自耦變壓器 的一次側(cè)。此外，主開關(guān)96連接到輸入接線端32，而電力變壓器22的二次側(cè)連接到輸出接 線端34。工作原理上面描述的實施例中的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理在下面進行說明。當系統(tǒng)被加電 之后，只有一個開關(guān)網(wǎng)絡中的一組開關(guān)是閉合的。舉例來說，開關(guān)K8 94和K7 86在一開始 是處于閉合位置的。當主開關(guān)96也被閉合之后，來自輸入接線端32的電力流經(jīng)這組開關(guān) 而至電力變壓器22中對應的一次側(cè)抽頭。然后，電力會流經(jīng)電力變壓器22的二次側(cè)直至 輸出接線端34以及外部負載。由于觸點開關(guān)板M中的所有開關(guān)都被控制板56控制，控制 板56中的微控制器可以傳送控制信號至觸點開關(guān)板M以將電力從自耦變壓器的一個一次 側(cè)抽頭切換到另一個。如上面所述的，本實施例中的自耦變壓器具有多個一次側(cè)抽頭以及單個二次側(cè)輸 出。供給外部負載量的電力通過調(diào)整自耦變壓器的抽頭位置進行調(diào)節(jié)。取決于自耦變壓器 的一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組的不同比例，在不同的一次側(cè)抽頭被選擇時，輸出的電壓也發(fā) 生改變。在一個實施例中，通過切換不同的抽頭位置，輸出電壓可以被減少到輸入電壓的 85 %、70 %和60 %。當輸出電壓被調(diào)節(jié)時，至外部負載的的輸出功率也同時被調(diào)節(jié)，因為功 率等于電壓與電流的乘積。在自耦變壓器的一次側(cè)繞組的抽頭的切換，通過將開關(guān)網(wǎng)絡中的一組開關(guān)由閉合 變?yōu)榇蜷_位置，而另一組由打開變?yōu)殚]合位置來進行。在一個具體例子中，如果電力變壓器 要從抽頭1切換到抽頭2，其中抽頭1連接到包括開關(guān)Kl 80和K2 88的第一開關(guān)網(wǎng)絡，而
7抽頭2連接到包括K3 82和K4 90的第二開關(guān)網(wǎng)絡的話，則切換步驟包括下列步驟1)K2 88打開；2) Κ3 82閉合；3) Kl 80打開；以及4) Κ4 90閉合。當Κ2 88被打開時，電力流經(jīng)并 聯(lián)到Κ2 88的電阻52直至抽頭1。當Κ3 82閉合時，電力也可以流經(jīng)并聯(lián)到Κ4 90的電阻 52。在此時，抽頭1和抽頭2同時連接到供應電力給自耦變壓器的電源。當Kl 80在步驟 3中打開時，抽頭1不再連接到電源，而電力需要流經(jīng)并聯(lián)到Κ4 90的電阻52。然后，在步 驟4中當Κ4 90閉合時，電力繞過電阻52直接流經(jīng)Κ3 82和Κ4 90直到抽頭2。而這樣就 完成了從抽頭1到抽頭2的切換過程。對于任何一對抽頭而言，其切換步驟的順序和上述的都是類似的。上述的切換順 序保證在切換過程中的任何時候，在電源和一次側(cè)的某一個抽頭之間永遠都有一條閉路路 徑，因此供應到自耦變壓器的電力永遠不會被中斷。開關(guān)網(wǎng)絡中不同的電阻52發(fā)揮轉(zhuǎn)換緩 沖的作用，以促進從一個抽頭到另一個抽頭的電壓轉(zhuǎn)換的同時，產(chǎn)生最小的涌浪電流。在一 個實施方案中，所有的電阻值都是2歐姆。由于在接線端32和電力變壓器22之間永遠都 有連接，不論正處于切換過程中的哪個步驟，電力都會持續(xù)地流向外部負載而不會間斷。由于抽頭的位置是在自耦變壓器的一次側(cè)進行切換，自耦變壓器的輸出電壓是在 當外部電源被切換到不同的一次側(cè)抽頭時進行調(diào)整。在切換過程中，不會有任何涌浪電流 生成并流向外部負載。在另一個實施例中，抽頭位置是在電力變壓器22的二次側(cè)。在另一 個實施例中，電力變壓器22可以包括超過一個變壓器。功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的控制板56負責執(zhí)行上面所示范的抽頭切換順序。如同上面所 述的，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的觸點開關(guān)板M優(yōu)選地是繼電器板，而繼電器觸點是由控制板56中 的微控制器發(fā)送的控制信號來控制。在運行過程中，微控制器執(zhí)行軟件程序(切換程序) 以發(fā)送一個特定序列的控制信號到觸點開關(guān)板Μ，如上面所概括的，從而使對應的繼電器 以有序的方式打開或閉合，從而實現(xiàn)從一個電壓級到另一個電壓器的平滑過渡，產(chǎn)生最少 的干擾，也不會導致電力的中斷。在一個實施例中，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括控制板中的儲存裝置，在該儲存裝置中儲 存了功率調(diào)節(jié)的時間表。該儲存裝置可以是任何記憶設備例如電可擦只讀存儲器(EEPROM) 或閃存存儲器(Flash)。時間表包括了電力變壓器應該被切換到哪個抽頭位置，以及在什么 時候該切換會發(fā)生的信息。微控制器然后會從儲存裝置讀取時間表，并啟動切換程序以發(fā) 送特定序列的控制信號到觸點開關(guān)板M。在一個實施方案中，當功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)被加電以啟 動時，它就開始執(zhí)行預先儲存在儲存裝置中的時間表。在如圖1和圖2所示的實施例中，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)配備了用戶輸入介面，它包括顯示 屏M和不同的按鍵42，如上所述。用戶可以使用按鍵42來對功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)執(zhí)行不同的操 作，例如使用用戶定義的時間表對系統(tǒng)進行編程。時間表可以是用戶在編程模式中輸入的， 或者在出廠前在裝置中預先儲存。用戶也可以使用按鍵42執(zhí)行其它的任務，例如重啟系 統(tǒng)、選擇手動/自動模式、選擇LCD顯示模式、設定背光時間，等等。如圖2所示，在前面板上有旋鈕開關(guān)58，可允許用戶選擇功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作模 式。在一個實施方案中，旋鈕開關(guān)58允許用戶將系統(tǒng)在“開”、“關(guān)”或“直通”模式中選擇。 在直通模式，來自輸入電纜的輸入電力直接通過輸出電纜流至外部負載，而繞過整個功率 調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在這種情況下功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)也沒有被加電。在一個實施方案中，當旋鈕開關(guān)58被旋轉(zhuǎn)到“開”位置時，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)就進入“全電壓模式”。在這個模式中，輸入電力流經(jīng)觸點開關(guān)板討中的開關(guān)K8 86和K7 94，通過 電力變壓器22直至外部負載，而沒有經(jīng)過調(diào)節(jié)。這意味著輸出電壓是電源電壓的100%。 然后，系統(tǒng)會根據(jù)預存儲的時間表切換到其它的輸出電壓設定。在一個實施例中，當外部負 載是照明系統(tǒng)時，燈具在剛啟動時通常需要全功率的電力以產(chǎn)生需要的亮度水平。在照明 系統(tǒng)暖機之后，供應電壓可以被減少，但光亮強度只會輕微地減少。因此一種實施的選擇是 讓功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)在其剛開機的時候首先進入全電壓模式，然后再根據(jù)預定義的時間表逐漸 地切換到較低的電壓。這么做的凈效應是減少功率消耗，但是產(chǎn)生的光亮強度不會受到大 的影響。在一個實施中，全電壓模式的預設時間是15分鐘以允許照明系統(tǒng)穩(wěn)定下來，然后 在每一個抽頭的過渡時間是60秒，直至到達最小的輸出電壓。在一些實施例中，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)還具有通訊模組，該通訊模組優(yōu)選地嵌入到控制 器板中。該通訊模組還包括用于連接到外部通訊網(wǎng)絡的一個或多個通訊接口。在圖1至圖 4所示的實施例中，具有以太網(wǎng)接口 48和RS232串行接口 50以連接到外部數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡， 而這些網(wǎng)絡也被稱為通訊鏈路。以太網(wǎng)連接或RS232連接允許遠程裝置訪問抽頭切換的時 間表，并且取得功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的狀態(tài)。在一個示范實施例中，每個功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)單元具有一 個唯一的IP地址。該系統(tǒng)因此能從遠程計算機通過互聯(lián)網(wǎng)進行訪問。在一個實施例中，駐 留在功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的駐留軟件允許該系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器被遠程控制和監(jiān)視。在一個 實施中，時間表可以是每周時間表，支持一周內(nèi)每天最多可以具有六個事件。用于對時間表 進行編程的用戶界面顯示在圖5中。一旦時間表被傳送并儲存在功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，則遠程 裝置就不再需要持續(xù)連接到功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，除非要對時間表進行修改。功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)還能夠監(jiān)視和檢測其運行過程中不同的允許狀態(tài)和參數(shù)，例如輸入 和輸出電壓，以及輸出電流。其它可以收集的信息包括但不限于電力消耗、系統(tǒng)運行的節(jié)能 等級、以及任何錯誤狀況。這些信息和狀態(tài)被第一電壓互感器沈、第二電壓互感器觀以及 電流互感器30收集，如圖1和圖3的實施例所示。不同的狀態(tài)數(shù)據(jù)可以在功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 顯示屏M中顯示，以便用戶的實時觀察，或者這些數(shù)據(jù)可以儲存在儲存裝置中以便之后的 數(shù)據(jù)提取。此外，系統(tǒng)運行的不同狀態(tài)信息可以通過通訊模組被傳送到遠程計算機。在一 個實施例中，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的不同狀態(tài)及外部負載的能耗數(shù)據(jù)被收集、儲存，并且可以通過 電子郵件在指定時間發(fā)送給指定用戶。實驗數(shù)據(jù)一系列的實驗被進行以測量本實用新型中的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能源節(jié)省程度。實驗 數(shù)據(jù)顯示在圖6a到圖7c中?？梢砸姷?，對于常見的照明系統(tǒng)例如熒光燈管、聚光燈、石英 扭擰燈、鹵化物燈或者高壓鈉鹵化物燈，能源節(jié)省程度的百分比與電壓下降百分比成正比， 而流明并沒有電壓下降得那么快。另外，在400瓦鹵化物燈(水銀蒸汽)的實驗數(shù)據(jù)中，可 以看到流明或者尺燭光的下降不如電能損耗下降那么明顯。因此，從實驗數(shù)據(jù)可以看出本 實用新型提供了明顯的能源節(jié)省。除此之外，本實用新型還延長了燈泡的壽命并因此減少 維護成本。本實用新型的示范實施例在此已經(jīng)全部描述完畢。雖然描述指向的是特別的實施 例，但是對于本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很清楚的是本實用新型可以在對這些具 體細節(jié)進行改變的情況下得以實施。因此本實用新型不應被認為被這里所描述的實施例所 限制。[0060]這里描述的示范實施例使用了繼電器板作為切換機關(guān)以改變變壓器里的抽頭位 置。其它類型的觸點開關(guān)機關(guān)也可以被用于同樣的用途，例如接觸器或者固態(tài)開關(guān)。在上面描述的示范實施例中，觸點開關(guān)板的抽頭位置被選擇從而使輸出電壓可以 被減少到輸入電壓的85%、70%和60%等預定等級。然而，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人 員應該認識到該系統(tǒng)不限于輸出上述的伏特數(shù)等級。反而，其它的電壓設定值百分比也可 以被采用以對應不同類型的負載。在圖4所述的實施例中，觸點開關(guān)板中有四個開關(guān)網(wǎng)絡，分別對應自耦變壓器上 的四個抽頭位置。本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應該認識到開關(guān)網(wǎng)絡的數(shù)量及抽頭位置 不需要被限制為特定的數(shù)量。其它的數(shù)量也可以被使用，這取決于負載和/或應用的特性。
權(quán)利要求1.一種不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括 適于連接到外部電源以獲得電力的入口端； 適于連接到外部負載的出口端；連接到入口端和出口端的調(diào)節(jié)模組；該調(diào)節(jié)模組還包括被配置為提供多個預定的功率 級至出口端的變壓器；被配置為傳送控制信號至調(diào)節(jié)模組以使得調(diào)節(jié)模組從提供一個預定功率級變?yōu)樘峁?另一個預定功率級的控制器模組；其中切換時供應給外部負載的電力是不間斷的。
2.如權(quán)利要求1所述的不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述變壓器還包括多個抽頭，每一 個抽頭都提供所述預定功率級的其中一個；所述調(diào)節(jié)模組包括連接到所述控制器模組的 觸點開關(guān)板；該觸點開關(guān)板還包括多個開關(guān)網(wǎng)絡；每個開關(guān)網(wǎng)絡都連接到變壓器的一個抽 頭，從而在控制器模組傳送控制信號至觸點開關(guān)板以從一個開關(guān)網(wǎng)絡切換到另一個的時 候，調(diào)節(jié)模組從提供一個預定功率級的電力變?yōu)樘峁┝硪粋€預定功率級的電力。
3.如權(quán)利要求2所述的不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中每個所述開關(guān)網(wǎng)絡還包括以串聯(lián)方 式連接的第一開關(guān)和第二開關(guān)、以及以并聯(lián)方式連接到第一開關(guān)的電阻，從而在當所述控 制器模組傳送特定序列的所述控制信號至所述觸點開關(guān)板時以使得所述調(diào)節(jié)模組從提供 一個預定功率級變?yōu)樘峁┝硪粋€預定功率級時，不會對所述外部負載造成電力中斷。
4.如權(quán)利要求3所述的不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中當所述系統(tǒng)從第一開關(guān)網(wǎng)絡切換到 第二開關(guān)網(wǎng)絡時，所述特定序列的控制信號包括導致所述第一開關(guān)網(wǎng)絡的第一開關(guān)打開的信號； 導致所述第二開關(guān)網(wǎng)絡的第二開關(guān)閉合的信號； 導致所述第一開關(guān)網(wǎng)絡的第二開關(guān)打開的信號；以及 導致所述第二開關(guān)網(wǎng)絡的第一開關(guān)閉合的信號。
5.如權(quán)利要求2所述的不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)模組中的所述變壓器是環(huán) 形自耦變壓器；所述多個抽頭被配置在環(huán)形自耦變壓器的一次側(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括被配置為通過通 訊鏈路從遠程裝置接收遠程命令的通訊模組；該通訊模組將遠程命令轉(zhuǎn)發(fā)給所述控制器模 組，而控制器模組接著傳送所述控制信號至所述調(diào)節(jié)模組，以根據(jù)遠程命令將調(diào)節(jié)模組從 提供一個預定功率級切換為另一個預定功率級。
7.如權(quán)利要求6所述的不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述通訊模組被配置為將所述系統(tǒng) 的運行狀態(tài)通過所述通訊鏈路發(fā)送到所述遠程裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括儲存了功率調(diào)節(jié)的 時間表的裝置；該儲存裝置連接到所述控制器模組，從而使控制器模組根據(jù)儲存裝置中的 時間表傳送控制信號。
9.如權(quán)利要求8所述的不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括被配置為通過通訊 鏈路從遠程電子裝置接收遠程時間表的通訊模組；該遠程時間表被儲存在所述儲存裝置中 以作為所述時間表。
10.如權(quán)利要求1所述的不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述多個預定功率級包括出口端 的電壓為所述外部電源的電壓的100 %、85 %、70 %或60 %的功率級。
11.如權(quán)利要求10所述的不間斷功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)在剛開機時輸出電壓為 100%的預定功率級的電力給所述外部負載；所述系統(tǒng)在自從開機后的預設時間過后輸出 另外的電壓為85%、70%或60%的預定功率級的電力給所述外部負載。
專利摘要本實用新型提供了一種功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它包括入口端、出口端、連接到入口端及出口端和控制器模組的調(diào)節(jié)模組。該調(diào)節(jié)模組還包括被配置為提供多個預定的功率級至出口端的變壓器?？刂破髂＝M被配置為傳送控制信號至調(diào)節(jié)模組以使得調(diào)節(jié)模組從提供一個預定功率級變?yōu)樘峁┝硪粋€預定功率等級，而在切換時供應給外部負載的電力是不間斷的。這不單能夠節(jié)省能源消耗，還能夠減少任何順變電壓或浪涌電流。
文檔編號H02M5/34GK201898445SQ201020290649
公開日2011年7月13日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者丹哈桑·帕杰曼, 霍華德·M·格拉斯通 申請人:普力創(chuàng)制造公司