具有自動切換照明功能的控制電路裝置的製作方法
2023-10-09 07:08:04 2
專利名稱：具有自動切換照明功能的控制電路裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種照明控制電路裝置，特別是涉及一種能夠在蓄電量較 低時切換至耗電量較小照明燈具，有效節約照明電力耗用、維持照明續航 力，並同時能減低耗用市電電力情況，而可達到節約能源效用的具有自動切 換照明功能的控制電路裝置。
背景技術：
隨著近代科技的進步，人類對於能源的需求耗用量大幅度地增高，導致 近年來能源危機的發生，而由於地球的石化燃料蘊藏量有限，加上過度使 用石化能源，而引起全球暖化與氣候異常現象，因此如何有效地發展替代 能源並同時推動節約能源，以解決未來能源危機與環境問題，是目前全世 界刻不容緩而積極推動的目標。
其中對於遍布城市街道的路燈照明所消耗的能源更是可觀，且電費成 本也對地方政府造成沉重的經濟壓力，電費及能源耗用的後果，最終仍是 轉嫁給所有民眾共同負擔，因此，節能照明設備已是世界各國正在積極發 展中的新能源科技之一。
因此便產生有利用自然能源發電的路燈，如現有的太陽能路燈或風力 發電路燈等，其主要是擷取太陽能或是其它自然能源，並予以轉換成電能 而儲備於蓄電池中，以在夜間提供作為照明電力使用，而在蓄電池電量不 足時，也可以再度轉接至一般市電做為供電來源。為了保有足夠的夜間照 明，以提高道路安全， 一般路燈大多是採用以耗電量較高而照度較大的氙氣
燈(Highlntensity Discharge Lamp, HID),並在傍晚到隔天的日出期間提 供街道照明，然而整晚下來，其耗電量頗為可觀，且現有的路燈在天色已 微亮時的黎明時分，並無法配合外界實際的亮度調整光源的亮度，而仍然 持續地保持高照明耗電，如此一來，則可能將該蓄電池的電能耗用殆盡而 轉為繼續耗用一般市電，不但造成電能的浪費，而且也減低了環保節能的 效益。整體而言，現有的以太陽能或是利用其它自然能源發電的路燈，儘管 已提供另一種環保的電能來源做為節約能源的方式，然而，由於做為一般 路燈所使用的氙氣燈耗電量大，且在長期連續的使用下，容易產生亮度衰 減而壽命不長的問題，因此確實會造成環保節能的整體效益低落而無法達 到原本預期的功效，故仍有待更進一步地加強及改善。
由此可見，上述現有的切換照明功能的控制電路裝置在結構與使用上
顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的 問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用 的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯 然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的具有自動 切換照明功能的控制電路裝置，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業 界極需改進的目標。
有鑑於上述現有的切換照明功能的控制電路裝置存在的缺陷，本發明 人基於從事此類產品設計製造多年豐富的實務經驗及專業知識，並配合學 理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的具有自動切換照 明功能的控制電路裝置，能夠改進一般現有的切換照明功能的控制電路裝 置，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，並經過反覆試作樣品及改 進後，終於創設出確具實用價值的本發明。
發明內容
本發明的目的在於，克服現有的切換照明功能的控制電路裝置存在的 缺陷，而提供一種新型結構的具有自動切換照明功能的控制電路裝置，所要 解決的技術問題是使其能夠在蓄電量較低時切換至耗電量較小的照明燈 具，可以有效的節省耗電量而能節約能源，非常適於實用。
本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據 本發明提出的一種具有自動切換照明功能的控制電路裝置，用以控制一照 明負載單元作動，該照明負載單元包括一耗電量較高的第一照明件，及一 耗電量較低的第二照明件，該具有自動切換照明功能的控制電路裝置包含
一蓄電單元、 一電量偵測單元，及一觸發電路單元；該蓄電單元，能蓄載並 輸出電能，以供該照明負載單元使用；該電量偵測單元，能偵測該蓄電單 元的輸出電壓，當該輸出電壓小於一預設電壓時，就會輸出一控制訊號；該 觸發電路單元，是用以將該蓄電單元的電能傳遞至該照明負載單元以供使 用，當該觸發電路單元未接受到該電量偵測單元的控制訊號時，是使該蓄電 單元與該第一照明件電導通，而與該第二照明件斷路，當接受到該控制訊號 時，是使該蓄電單元與該第二照明件電導通，而與該第一照明件斷路。 本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。 前述的具有自動切換照明功能的控制電路裝置，其中所述的觸發電路 單元具有一受該電量偵測單元控制呈導通/斷開狀態的電晶體(電晶體即電 晶體，以下均稱為電晶體)開關、 一可受該電晶體開關控制而通電激磁的 繼電器，該繼電器具有一恆與該照明負載單元的第 一照明件導通的切換開 關，當該蓄電單元的輸出電壓大於該預設電壓時，該電晶體開關是保持在斷 開狀態，且該繼電器未受通電激磁而使該切換開關保持與該第一照明件呈
導通狀態，當該輸出電壓小於該預設電壓時，該電晶體開關就會受該控制訊 號的觸發而呈導通狀態，並使該繼電器通電激^磁以控制該切換開關切換至 與該第二照明件呈導通的狀態。
前述的具有自動切換照明功能的控制電路裝置，其中所述的觸發電路 單元還具有一併聯該繼電器的二極體，以及一併聯該二極體的電容。
前述的具有自動切換照明功能的控制電路裝置，其中所述的電量偵測 單元具有一電連接於該蓄電單元及該觸發電路單元的微處理器，該微處理 器可設定該預設電壓值，並在該蓄電單元的電壓低於該預設電壓值時發出 該控制訊號。
前述的具有自動切換照明功能的控制電路裝置，其中所述的照明負載 單元的第 一照明件是一 氱氣燈，該第二照明件是一發光二極體燈具組。
本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上可知，為達
到上述目的，本發明具有自動切換照明功能的控制電路裝置，包含 一蓄電 單元、 一電量偵測單元，及一觸發電路單元。該蓄電單元能蓄載並輸出電 能以供該照明負載單元使用。該電量偵測單元是用以偵測該蓄電單元的輸 出電壓，當該輸出電壓小於一預設電壓時，就會輸出一控制訊號。該觸發 電路單元用以將該蓄電單元的電能傳遞至該照明負載單元以供使用，當該 觸發電路單元未接受到該電量偵測單元的控制訊號時，是使該蓄電單元與 該第一照明件電導通，而與該第二照明件斷路，當接受到該控制訊號時，是 使該蓄電單元與該第二照明件電導通，而與該第一照明件斷路。
藉由上述技術方案，本發明具有自動切換照明功能的控制電路裝置至 少具有下列優點及有益效果本發明利用該電量偵測單元以偵測該蓄電單 元的輸出電壓值，而能在蓄電量較少且電壓較低的情況下，適時地將原本 耗電量大的第一照明件切換至耗電量較小的第二照明件，藉此而能夠有效 地節省耗電量，可以減少蓄電量耗盡而必需要耗用市電的情況。
綜上所述，本發明是有關於一種具有自動切換照明功能的控制電路裝 置，用以控制一照明負載單元，使該照明負載單元可在一耗電功率大及耗電 功率小的照明件之間切換，其包含 一蓄電單元、 一用以偵測該蓄電單元輸 出電壓的電量偵測單元，以及一受該電量偵測單元觸發而控制切換該照明 負載單元作動的觸發電路單元。該電量偵測單元可在該輸出電壓小於一基 準電壓值時，適時地將該照明負載單元切換至該耗電功率較小的照明件，借 此，本發明能夠在蓄電量較低時切換至耗電量較小的照明燈具，可以有效的 節約照明電力耗用節省耗電量、維持照明的續航力，並同時能夠減低耗用 市電電力的情況，而可達到節約能源的效用。本發明具有上述諸多優點及 實用價值，其不論在產品結構或功能上皆有較大改進，在技術上有顯著的 進步，並產生了好用及實用的效果，且較現有的切換照明功能的控制電路
裝置具有增進的突出功效，從而更加適於實用，誠為一新穎、進步、實用的 新設計。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的 技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和 其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附 圖，詳細說明如下。
圖1是一說明本發明具有自動切換照明功能的控制電路裝置一較佳實 施例的電路圖。
圖2是該較佳實施例的一方塊流程示意圖。
具體實施例方式
為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功 效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的具有自動切換照明功 能的控制電路裝置其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
有關本發明的前述及其他技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖 式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚的呈現。為了方便說明，在以下的實 施例中，相同的元件以相同的編號表示。
請參閱圖1所示，是說明本發明具有自動切換照明功能的控制電路裝 置一較佳實施例的電路圖。本發明具有自動切換照明功能的控制電路裝置 的一個較佳實施例，用以控制一照明負載單元1作動，該照明負載單元1包 括一耗電量較高的第一照明件11，及一耗電量較低的第二照明件12。而在 本實施例中，該照明負載單元1是以一太陽能路燈為例，該第一照明件ll 是以一具有較高耗電量的氙氣燈(Highlntensity Discharge Lamp, HID)為 例，而該第二照明件12是以一具有較低耗電量的發光二極體(Light Emitting Diode, LED)燈組為例，且為了提高整體的照明亮度，該發光二 極管燈組是由複數發光二極體燈相配合排列構成。
本發明較佳實施例的具有自動切換照明功能的控制電路裝置，包含一 可蓄積由自然能源轉換的電能，如以風力或太陽能發電所轉換得到的電能 的蓄電單元2、 一用以偵測該蓄電單元2的輸出電壓的電量偵測單元3，以 及一受該電量偵測單元3觸發而控制切換該照明負載單元1作動的觸發電 路單元4。
在本較佳實施例中，該蓄電單元2是以一能蓄載太陽能所轉換的電能 的蓄電池為例，並輸出電能以供該照明負載單元1使用，當該蓄電單元2的 電量耗盡時，該控制電路裝置就會自動轉換而連接至一般市電網路以取得
電力供應。有關擷取太陽能或將其它自然能源予以轉換成電能輸出的能源 形式轉換機制及結構，以及市網供電配置，皆是其所屬技術領域具有通常知 識的技術人員所周知，且非屬本發明所欲保護的範圍，故在此不再詳述。
該電量偵測單元3，是用以偵測該蓄電單元2的輸出電壓，藉以測得當 時該蓄電單元2的電量。
該電量偵測單元3，具有一電連接於該蓄電單元2及該觸發電路單元4 而可設定一預設電壓值的微處理器31。當該微處理器31測得該蓄電單元2 的輸出電壓小於該預設電壓值時，也就是說，當該蓄電單元2當時的電量低 於一預設值時，該微處理器31就會對該觸發電路單元4輸出一控制訊號。
該觸發電i 各單元4，可以接收該電量偵測單元3的控制訊號，以將該蓄 電單元2的電能可以切換地傳遞至該照明負載單元1的第一、第二照明件 11、 12其中之一。該觸發電路單元4具有一受該電量偵測單元3的控制訊 號觸發與否而呈相對導通/斷開狀態的電晶體(即電晶體)開關41、 一電連接 該電晶體開關41並受該電晶體開關41控制並在該第一照明件11或第二照 明件12之間切換的繼電器42、 一併聯該繼電器42的二極體43，及一併聯 該二極體43的電容44。該繼電器42具有一恆與該照明負載單元1的第一 照明件11導通，並可隨該繼電器42受通電激磁而切換至該第二照明件12 的切換開關421。該二極體43與電容44是為吸收電晶體開關41與繼電器 42在切換間所產生的反電動勢，防止電晶體開關41與繼電器42受反電動 勢影響而誤動作。
請配合參閱圖2所示，當該電量偵測單元3測得該蓄電單元2的輸出 電壓是大於該預設電壓值時，該電量偵測單元3的微處理器31就不會發出 控制訊號，而使該電晶體開關41保持斷開狀態，此時，該繼電器42並無 電流通過，因此該控制開關421是保持與該第一照明件11導通的狀態，而 使該蓄電單元2的電力傳遞至該照明負載單元1的第一照明件11,並使該 第一照明件11做為照明來源；當該電量偵測單元3測得該蓄電單元2的輸 出電壓小於該預設電壓時，該電量偵測單元3的微處理器31就會發出一控 制訊號，並觸發該電晶體開關41轉變為導通狀態，此時，該繼電器42就 會受通電激磁而使該控制開關421如圖1虛線所示切換而改為與該第二照 明件12導通，此時，該蓄電單元2的電力就可傳遞至該照明負載單元1的 第二照明件12,並使該第二照明件12做為照明來源。
如上所述，當該電量偵測單元3測得該蓄電單元2的電壓低於一預設電 壓值時，也就是說，當電量低於一預設值而可能產生蓄電量不足的時候，就 會由該微處理器31發出一控制訊號，進而觸發該觸發電路單元4的電晶體 開關41導通，而改變該蓄電單元2與該照明負載單元1間的導通路徑，進 而使得電流通過該觸發電if各單元4的繼電器42並使其通電激》茲而改變該控
制開關421的切換狀態，由耗電量較高的第一照明件11切換至耗電量較低
的第二照明件12,以取代該第 一照明件11的照明。
相反地，當該電量偵測單元3測得該蓄電單元2的電壓高於一預設值 時，也就是說，當其電力值高於一固定值而蓄電量尚充足無虞時，該電量偵 測單元3就不會發出控制訊號，因此該觸發電路單元4的電晶體開關41就 恢復而呈現斷開狀態，此時，電流就不會通過該繼電器42，而該控制開關421 就會再度由該照明負載單元1的第二照明件12切換回該第一照明件11,而 以該第一照明件11做為照明光源。
因此，藉由本發明具有自動切換照明功能的控制電路裝置，能夠有效地 運用兩種耗電量不同的第一、第二照明件11、 12,交替地改變照明模式，並 藉由設定恰當的預設電壓值，而可以在夜晚的情況下，以耗電量較高的第 一照明件11提供亮度較高的照明光源，而在蓄電單元2的電壓低於該預設 電壓值的時候，便可以利用耗電功率較低的第二照明件12做為替代照明光 源以進行省電節能，以延長該蓄電單元2的電力耗用，如此，不但可以在 不多加耗用市電電源的情況下保持整夜的照明，也可以設定預設電壓，配合 黎明前已有微光的天色，適時地使該照明負載單元1的照明更替為耗電量 較低的第二照明件12,而達到最佳的節能模式。由於該蓄電單元2是可以 太陽能及風力蓄積電能，因此又會在白天累積一定的電力，以供應當晚的 照明需求。
歸納上述，本發明的功效在於利用該電量偵測單元3以偵測該蓄電單 元2的輸出電壓值，因此能在蓄電量較少而電壓較低的情況下，適時地將 原本耗電量大的第一照明件11切換至耗電量較小的第二照明件12,藉此而 能夠達到有效節約電能，並同時能降低由於蓄電量耗盡而必需要仰賴市電 維持照明電力的情況，而能夠提高整體的環保節能功效，因此確實能達到 本發明的目的及功效。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式 上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發 明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利 用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但 凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例 所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍 內。
權利要求
1、一種具有自動切換照明功能的控制電路裝置，用以控制一照明負載單元作動，該照明負載單元包括一耗電量較高的第一照明件，及一耗電量較低的第二照明件，其特徵在於該具有自動切換照明功能的控制電路裝置包含一蓄電單元、一電量偵測單元，及一觸發電路單元；該蓄電單元，能蓄載並輸出電能，以供該照明負載單元使用；該電量偵測單元，能偵測該蓄電單元的輸出電壓，當該輸出電壓小於一預設電壓時，就會輸出一控制訊號；該觸發電路單元，用以將該蓄電單元的電能傳遞至該照明負載單元以供使用，當該觸發電路單元未接受到該電量偵測單元的控制訊號時，是使該蓄電單元與該第一照明件電導通，而與該第二照明件斷路，當接受到該控制訊號時，是使該蓄電單元與該第二照明件電導通，而與該第一照明件斷路。
2、 如權利要求1所述的具有自動切換照明功能的控制電路裝置，其特 徵在於其中所述的觸發電路單元具有一受該電量偵測單元控制呈導通/斷 開狀態的電晶體開關、 一可受該電晶體開關控制而通電激-磁的繼電器，該繼 電器具有一恆與該照明負載單元的第一照明件導通的切換開關，當該蓄電 單元的輸出電壓大於該預設電壓時，該電晶體開關是保持在斷開狀態，且該 繼電器未受通電激磁而使該切換開關保持與該第一照明件呈導通狀態，當 該輸出電壓小於該預設電壓時，該電晶體開關就會受該控制訊號的觸發而 呈導通狀態，並使該繼電器通電激磁以控制該切換開關切換至與該第二照 明件呈導通的狀態。
3、 如權利要求2所述的具有自動切換照明功能的控制電路裝置，其特 徵在於其中所述的觸發電路單元還具有一併聯該繼電器的二極體，以及一 並聯該二極體的電容。
4、 如權利要求3所述的具有自動切換照明功能的控制電路裝置，其特 徵在於其中所述的電量偵測單元具有一電連接於該蓄電單元及該觸發電路 單元的微處理器，該微處理器可設定該預設電壓值，並在該蓄電單元的電 壓低於該預設電壓值時發出該控制訊號。
5、 如權利要求1至4中任一權利要求所述的具有自動切換照明功能的 控制電路裝置，其特徵在於其中所述的照明負載單元的第 一照明件是一氙 氣燈，該第二照明件是一發光二極體燈具組。
全文摘要
本發明是有關於一種具有自動切換照明功能的控制電路裝置，用以控制一照明負載單元，使該照明負載單元可在一耗電功率大及耗電功率小的照明件之間切換，其包含一蓄電單元、一用以偵測該蓄電單元輸出電壓的電量偵測單元，以及一受該電量偵測單元觸發而控制切換該照明負載單元作動的觸發電路單元。該電量偵測單元可在該輸出電壓小於一基準電壓值時，適時地將該照明負載單元切換至該耗電功率較小的照明件。藉此，本發明可以有效地節約照明電力耗用、維持照明的續航力，並同時減低耗用市電電力的情況，而可達到節約能源的效用。
文檔編號H05B37/02GK101365284SQ20071013806
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月8日 優先權日2007年8月8日
發明者江惠國 申請人:廈門金威集團有限公司