CN201781652U - 一种风力发电塔用led工业照明系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种风力发电塔用LED工业照明系统，其包括：整流滤波电路、与整流滤波电路的输出端相连的应急切换电路、与应急切换电路的电源输出端相连的恒流恒压驱动电路、与恒流恒压驱动电路的输出电流控制端相连的亮度控制电路；恒流恒压驱动电路的电流输出端连接有LED灯组，应急切换电路具有用于连接锂电池组的第二直流电输入端。本实用新型的风力发电塔用LED工业照明系统中，具有环保低碳、智能自控、自供电应急和高效节能的特性，该照明装置能保证在-40℃至70℃的高温、高寒的极限温度环境下正常工作。广泛适用于全球风力发电机机塔的塔内、外用工业照明。可以满足在大型风力发电机组在停车、检修或发生异常断电时，应急照明系统能自动开启，并通过锂电池正常供电以保证检修照明所需。

Description

一种风力发电塔用LED工业照明系统
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电塔用LED工业照明系统。
背景技术
风力发电机机塔的塔内、外用工业照明，需要保证在-40℃至70℃的高温、高寒的极限温度环境下正常工作。同时还需满足在大型风力发电机组在停车、检修或发生异常断电时，能提供应急照明。如何提供一种满足上述技术要求的照明系统是本领域的技术问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、适于满足风力发电机机塔的塔内、外使用要求的风力发电塔用LED工业照明系统。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种风力发电塔用LED工业照明系统，其包括：用于连接风电交流电网的整流滤波电路、与整流滤波电路的直流输出端相连的应急切换电路、与应急切换电路的电源输出端相连的恒流恒压驱动电路、与恒流恒压驱动电路的输出电流控制端相连的亮度控制电路；恒流恒压驱动电路的电流输出端连接有LED灯组，所述应急切换电路具有用于连接锂电池组的第二直流电输入端。
进一步，为使LED灯组工作在最佳状态下，所述亮度控制电路连接有环境光线传感器；所述亮度控制电路包括用于根据来自环境光线传感器的光电转换电压控制LED灯组的电流和电压的PWM电路。工作时，亮度控制电路根据来自环境光线传感器的反馈电压与基准电压比较，以控制PWM电路输出的脉冲信号的占空比，使LED灯组工作在最佳状态下。
为使LED灯组的输入电压稳定，所述亮度控制电路包括与LED灯组的电源端相连的用于控制PWM电路输出的脉冲信号的调整占空比以使负载电压稳定的负载电压取样端。
为连接多个LED灯组，并分路控制各路支路电流，使各支路LED保持良好的恒流工作状态，所述恒流恒压驱动电路包括多路，以分别单独控制各LED灯组。
为防眩光并保护视力，所述LED灯组安装在铝合金灯壳内，LED灯组中的LED灯珠上设有广角透镜，在所述铝合金灯壳的出光面上设有半透明的磨砂钢化玻璃。
进一步，所述铝合金灯壳的阳极具有氧化层，以使其坚韧而又耐酸碱侵袭氧化。
进一步，所述磨砂钢化玻璃通过硅橡胶密封圈设置在所述铝合金灯壳的出光面上，以使其具有较好的耐候性。
进一步，所述整流滤波电路、应急切换电路、恒流恒压驱动电路和亮度控制电路密封灌封在电路板上，以使其具有较好的耐候性。
本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的风力发电塔用LED工业照明系统中，具有环保低碳、智能自控、自供电应急和高效节能的特性，该照明装置能保证在-40℃至70℃的高温、高寒的极限温度环境下正常工作。广泛适用于全球风力发电机机塔的塔内、外用工业照明。可以满足在大型风力发电机组在停车、检修或发生异常断电时，应急照明系统能自动开启，并通过锂电池正常供电以保证检修照明所需。（2）以往LED照明电路设计基本上采用隔离电路，将机塔的风力发电作为照明的主要电源，采用锂电池蓄能作为应急驱动的辅助电源。为保证整个塔体全天侯照明，本实用新型采用PWM技术设计LED驱动与控制电路，以恒流芯片为核心，分路控制各路支路电流，使各支路LED保持良好的恒流工作状态，并加入电压环路控制的方式，从负载端取样检测电压变化，反馈到PWM电路，调整占空比，使得电压保持在恒定的状态值；由环境光线传感器、PWM电路（即脉冲宽度调制电路）组成光控调整电路，通过环境光线传感器采集灯具发光强度，经过转换成为相应的输出信号，再与基准电压比较，传给PWM电路进行负反馈调整，使LED灯具工作在最佳状态下，大功率LED电流-光效变化 曲线，在灯具中设定了智 能化编程时间控制，从而实现恒流稳压驱动与智能控制。（3）本实用新型采用充电器和可充电式的锂电池电源模组。可以满足在大型风力发电机组在停车、检修或发生异常断电时，应急照明系统能自动开启，并通过锂电池正常供电以保证检修照明所需。（锂电池电源模组还设计有自我检测功能，可通过简单的按钮开关来测试其功能是否正常）。（4）由于本实用新型的照明装置是安排在密闭的大型风力发电机组的塔体内，半径仅为2米，其空间狭窄且长度均100米，加上大功率LED灯具的效果高且光源集中，极易造成眩光。为了避免工人在塔内操作时眼睛被LED灯具的强光照射，而造成眼睛的伤害或者出现暂时性失明的情况。针对柱体半径小、纵向高度大的照明环境特点，灯具采用二次光学配光设计，将光源排列呈扇形面出光，在光源的封装过程中采用广角透镜，扩大光束角的投射范围，并在每盏灯具的出光面上加装了半透明的磨砂玻璃，这种玻璃可以柔和散发LED光束，既可以增加塔体内工作面的照明效果又可以有效地保护现在工人的眼睛视力。（5）由于大型风力发电机组都集中安装在风力资源丰富，但气侯条件非常恶劣的环境下工作。因此，对塔体照明灯具的要求也异常苛刻，灯具的工作环境温度为-40℃至70℃。在高寒和高温、盐雾、风沙、海水侵袭的情况下，需要完成应急电源的充放作业和灯具的正常照明，加上灯具安装在强风的作用下剧烈的颤动的塔体内，仍需保持正常工作，且工作寿命达到50000 h以上。据此，本实用新型对LED照明灯具采用了简单而牢靠的结构设计。铝合金灯具壳体的阳极氧化处理，使其坚韧而又耐酸碱侵袭氧化；喷溅式磨砂工艺处理后的钢化玻璃灯罩和硅橡胶密封圈、灌封处理的驱动电源模组和采用工业级CFF接插件。从每个部件到整体的结构经过严格的耐侯测试，从而保证了大功率LED灯具对环境耐侯的高要求。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为实施例中的风力发电塔用LED工业照明系统的电路框图。
图2为图1中的风力发电塔用LED工业照明系统的局部电路原理图。
图3为图1中风力发电塔用LED工业照明系统的另一局部电路原理图。
具体实施方式
见图1，本实施例的风力发电塔用LED工业照明系统包括：用于连接风电交流电网的整流滤波电路、与整流滤波电路的直流输出端相连的应急切换电路、与应急切换电路的电源输出端相连的恒流恒压驱动电路、与恒流恒压驱动电路的输出电流控制端相连的亮度控制电路；恒流恒压驱动电路的电流输出端连接有LED灯组，应急切换电路具有用于连接锂电池组的第二直流电输入端。
为使LED灯组工作在最佳状态下，所述亮度控制电路连接有环境光线传感器；所述亮度控制电路包括用于根据来自环境光线传感器的光电转换电压控制LED灯组的电流和电压的PWM电路。工作时，亮度控制电路根据来自环境光线传感器的反馈电压与基准电压比较，以控制PWM电路输出的脉冲信号的占空比，使LED灯组工作在最佳状态下。
为使LED灯组的输入电压稳定，所述亮度控制电路包括与LED灯组的电源端相连的用于控制PWM电路输出的脉冲信号的调整占空比以使负载电压稳定的负载电压取样端。
为连接多个LED灯组，并分路控制各路支路电流，使各支路LED保持良好的恒流工作状态，所述恒流恒压驱动电路包括多路，以分别单独控制各LED灯组。
为防眩光并保护视力，所述LED灯组安装在铝合金灯壳内，LED灯组中的LED灯珠上设有广角透镜，在所述铝合金灯壳的出光面上设有半透明的磨砂钢化玻璃。
所述铝合金灯壳的阳极具有氧化层，以使其坚韧而又耐酸碱侵袭氧化。
所述磨砂钢化玻璃通过硅橡胶密封圈设置在所述铝合金灯壳的出光面上，以使其具有较好的耐候性。
所述整流滤波电路、应急切换电路、恒流恒压驱动电路和亮度控制电路密封灌封在电路板上，以使其具有较好的耐候性。
具体实施的电路原理图见图2-3，F1端和N端用于连接风电交流电网或市电，电池充电电路输出端充电电压Vc，给锂电池组充电；当风电交流电网或市电正常时，充电电压Vc大于锂电池组输出的电池电压Vb，此时仅充电电压Vc起作用，并向控制电路供电；当风电交流电网或市电停电时，充电电压Vc为零，电池电压Vb向控制电路供电；电阻R2和R3、三极管Q1构成开关控制电路，JM为双路5V继电器，其两个常开开关的触点分别与恒流恒压驱动电路的电源开关和锂电池组的电源开关相连。电阻R1为限流电阻，二极管D1、D2、D3和D4起单向限流的作用，U1为输出是5V直流的稳压器。开关K为控制本照明系统的总开关。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种风力发电塔用LED工业照明系统，其特征在于包括：用于连接风电交流电网的整流滤波电路、与整流滤波电路的直流输出端相连的应急切换电路、与应急切换电路的电源输出端相连的恒流恒压驱动电路、与恒流恒压驱动电路的输出电流控制端相连的亮度控制电路；恒流恒压驱动电路的电流输出端连接有LED灯组，所述应急切换电路具有用于连接锂电池组的第二直流电输入端。
2.根据权利要求1所述一种风力发电塔用LED工业照明系统，其特征在于：所述亮度控制电路连接有环境光线传感器；所述亮度控制电路包括用于根据来自环境光线传感器的光电转换电压控制LED灯组的电流和电压的PWM电路。
3.根据权利要求2所述一种风力发电塔用LED工业照明系统，其特征在于：所述亮度控制电路包括与LED灯组的电源端相连的用于控制PWM电路输出的脉冲信号的调整占空比以使负载电压稳定的负载电压取样端。
4.根据权利要求1-3之一所述一种风力发电塔用LED工业照明系统，其特征在于：所述恒流恒压驱动电路包括多路。
5.根据权利要求1-3之一所述一种风力发电塔用LED工业照明系统，其特征在于：所述LED灯组安装在铝合金灯壳内，LED灯组中的LED灯珠上设有广角透镜，在所述铝合金灯壳的出光面上设有半透明的磨砂钢化玻璃。
6.根据权利要求5所述一种风力发电塔用LED工业照明系统，其特征在于：所述铝合金灯壳的阳极具有氧化层。
7.根据权利要求5所述一种风力发电塔用LED工业照明系统，其特征在于：所述磨砂钢化玻璃通过硅橡胶密封圈设置在所述铝合金灯壳的出光面上。
8.根据权利要求1-3之一所述一种风力发电塔用LED工业照明系统，其特征在于：所述整流滤波电路、应急切换电路、恒流恒压驱动电路和亮度控制电路密封灌封在电路板上。
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