CN205283233U - 一种公路隧道照明系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种公路隧道照明系统，所述照明系统独立于市政电网之外，且所述照明系统包括主控制器、与主控制器直接或间接电连接的监控中心、蓄电池组、光伏发电系统、风力发电系统、柴油发电机系统和逆变器及LED照明灯组。使用本实用新型提供的公路隧道照明系统，整套设备成本较低，占地面积适宜；其在风光能源供应不稳定时启动柴油发电机对照明系统供电，使得整个公路隧道照明系统的发电稳定可靠，尤其适宜于偏远的隧道。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明系统，具体涉及一种公路隧道照明系统。
背景技术
随着我国经济的高速发展，公路建设也延伸到了国家的各个角落，公路隧道照明电费开支越来越大，特别是对于一些特别偏远的独立隧道，采用电网供电成本更高。
目前隧道照明的供电系统大多还是通过电网供电，这种传统供电方式不利于节能环保，增加了电网的输电压力，特别是偏远地区隧道，输电线路的建设维护成本高，输电损耗更大。
目前，已有以光伏发电与隧道照明技术相结合的离网解决方案，大都采用蓄电池储能，然后再通过逆变器向负载供电的方式。
如实用新型专利201220249034.0提供一种白天直接利用太阳能照明，同时为蓄电池充电，晚上则用蓄电池放电照明，能为公路隧道提供24小时照明的隧道光伏LED照明装置。包括有两块太阳能电池板，其中第二太阳能电池板直接与LED组合灯具连接，第一太阳能电池板连接有太阳能充电控制器，然后通过太阳能充电控制器与LED组合灯具连接，所述的LED组合灯具内设置有限流保护电路，所述的太阳能充电控制器还连接有蓄电池。该实用新型白天直接利用太阳能照明，同时为蓄电池充电，晚上则用蓄电池放电照明，能为公路隧道提供24小时照明。
该系统的缺点是设备成本高，占地面积广；且日照高峰期发电量可能过剩浪费，而夜晚和阴雨天无发电或发电量不足时需要靠蓄电池放电供电，存在极大的断电风险。
因此，本领域需要一种设备成本合宜且发电稳定可靠的公路隧道照明系统。
实用新型内容
因此，本实用新型提供一种公路隧道照明系统，所述照明系统独立于市政电网之外，且所述照明系统包括主控制器、与主控制器直接或间接电连接的监控中心、蓄电池组、光伏发电系统、风力发电系统、柴油发电机系统和逆变器及LED照明灯组。
在一种具体的实施方式中，所述LED照明灯组采用带485总线的控制器进行控制，且所述LED照明灯组为多级亮度调节的照明灯。
在一种具体的实施方式中，所述公路隧道照明系统中还包括用于采集隧道内光照强度的照度传感器和用于采集隧道内车辆流量信息的地感车辆传感器，所述照度传感器和地感车辆传感器检测到的数据用于指导调节LED照明灯的启闭及亮度。例如每天7:00-22:00正常情况下LED灯100％数量或光照强度开启，从22:00-7:00且无车流量时基本段仅开启30％数量或调低光照强度，达到节能效果。
在一种具体的实施方式中，所述风力发电系统、光伏发电系统和柴油发电机系统均输出直流电，其输出端并联在直流母线上，直流母线通过逆变器将直流电转变成交流电给LED照明灯组供电。
在一种具体的实施方式中，所述光伏发电系统包括光伏电池组和第一DC/DC转换器，光伏电池组与第一DC/DC转换器的输入端相连，第一DC/DC转换器的输出端接入直流母线，为负载供电。通过PWM控制第一DC/DC转换器的控制端实现功率变换和调节，为负载平稳供电。
在一种具体的实施方式中，所述风力发电系统包括风力发电机组、整流装置和第二DC/DC转换器，所述风力发电机组输出单相交流电，其输出电能经过整流器转换为直流电能，直流电能再经过第二DC/DC转换器处理后接入直流母线，为负载供电。其第二DC/DC转换器同样采用PWM控制方式。
在一种具体的实施方式中，所述主控制器为台达PLC，其型号为DVP28SV11R，利用台达模拟量模块DVP06XA-S实现信息采集。
鉴于以上所列的现有技术缺点，本实用新型引入了风力发电系统5。本实用新型中，风力发电系统5是利用小型风力发电机将风能转化为电能的装置系统，它可以通过和光伏发电系统4共用蓄电池和逆变器来向负载供电。风力发电机发电量高，系统造价低，运行和维护成本低；它和太阳能发电有很好的互补性，不过风力发电仍存在供电不稳定的缺点。这就导致由二者互补结合而成的风光互补发电系统发电量仍然会受气候变化和时间变化的严重制约，系统供电负荷和用电负荷不平衡，蓄电池组频繁处于亏电状态或过充状态，蓄电池寿命降低，从而增加了维护成本和断电风险。本实用新型中柴油发电机系统6可以很好地解决该问题，在出现连续的低风阴雨的极端天气时，系统发电量不足，蓄电池电压降低，柴油机发电机系统6会触发启动向负载供电，同时向蓄电池充电；当蓄电池组电量达到饱和时或者风力发电系统5或光伏发电系统4的输出电压恢复到系统设定的切入电压时，柴油发电机系统6触发关闭，系统由蓄电池供电或者风力发电系统与光伏发电系统供电。
使用本实用新型提供的公路隧道照明系统，整套设备成本较低，占地面积适宜；且在风光能源供应不稳定时启动柴油发电机对照明系统供电，使得整个公路隧道照明系统的发电稳定可靠，尤其适宜于偏远的隧道。
附图说明
图1为本实用新型提供的公路隧道照明系统的结构示意图，
图2为本实用新型提供的另一种公路隧道照明系统的结构示意图，
图中，1、主控制器，2、监控中心，3、蓄电池组，4、光伏发电系统，5、风力发电系统，6、柴油发电机系统，7、逆变器及LED照明灯组，41、光伏电池组，42、第一DC/DC转换器，51、风力发电机组，52、整流装置，53、第二DC/DC转换器。
具体实施方式
本实用新型中，逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的装置。整流器是把交流电转换成直流电的装置。DC/DC是指将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，也称为直流斩波器。
如图1所示，本实用新型提供一种公路隧道照明系统，所述照明系统独立于市政电网之外，且所述照明系统包括主控制器1、与主控制器直接或间接电连接的监控中心2、蓄电池组3、光伏发电系统4、风力发电系统5、柴油发电机系统6和逆变器及LED照明灯组7。图2中提供了一种更具体的公路隧道照明系统，所述光伏发电系统包括光伏电池组41和第一DC/DC转换器42，光伏电池组与第一DC/DC转换器的输入端相连，第一DC/DC转换器的输出端接入直流母线，为负载供电。通过PWM控制第一DC/DC转换器的控制端实现功率变换和调节，为负载平稳供电。所述风力发电系统包括风力发电机组51、整流装置52和第二DC/DC转换器53，所述风力发电机组输出单相交流电，其输出电能经过整流器转换为直流电能，直流电能再经过第二DC/DC转换器处理后接入直流母线，为负载供电。
所述主控制器1是整个发电系统的核心，采用台达PLC，型号为DVP28SV11R，利用台达模拟量模块DVP06XA-S实现对太阳能电池的输出电压电流，风力发电机输出电流，蓄电池电压、电流，柴油发电机的电流及直流母线电流的信息采集。功率开关分别串联到风力发电机系统、光伏发电系统、柴油机发电系统、蓄电池充放电控制及隧道照明供电回路五个供电回路，通过功率开关开通或关断相应的供电回路，来达到稳定负载供电的目的。
将主控制器的RS485通信接口连接台达触摸显示屏，完成系统工作信息状态显示。主控制器的RS232串口通过RS232转GPRS模块与监控中心相连，实现分布式风光柴油互补照明系统与监控中心的无线通讯。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种公路隧道照明系统，所述照明系统独立于市政电网之外，且所述照明系统包括主控制器(1)、与主控制器(1)直接或间接电连接的监控中心(2)、蓄电池组(3)、光伏发电系统(4)、风力发电系统(5)、柴油发电机系统(6)和逆变器及LED照明灯组(7)。
2.根据权利要求1所述公路隧道照明系统，其特征在于，所述LED照明灯组采用带485总线的控制器进行控制，且所述LED照明灯组为多级亮度调节的照明灯。
3.根据权利要求2所述公路隧道照明系统，其特征在于，所述公路隧道照明系统中还包括用于采集隧道内光照强度的照度传感器和用于采集隧道内车辆流量信息的地感车辆传感器，所述照度传感器和地感车辆传感器检测到的数据用于指导调节LED照明灯的启闭及亮度。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述公路隧道照明系统，其特征在于，所述风力发电系统、光伏发电系统和柴油发电机系统均输出直流电，其输出端并联在直流母线上，直流母线通过逆变器将直流电转变成交流电给LED照明灯组供电。
5.根据权利要求4所述公路隧道照明系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括光伏电池组(41)和第一DC/DC转换器(42)，光伏电池组与第一DC/DC转换器的输入端相连，第一DC/DC转换器的输出端接入直流母线，为负载供电。
6.根据权利要求4所述公路隧道照明系统，其特征在于，所述风力发电系统包括风力发电机组(51)、整流装置(52)和第二DC/DC转换器(53)，所述风力发电机组输出单相交流电，其输出电能经过整流器转换为直流电能，直流电能再经过第二DC/DC转换器处理后接入直流母线，为负载供电。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述公路隧道照明系统，其特征在于，所述主控制器为台达PLC，其型号为DVP28SV11R，利用台达模拟量模块DVP06XA-S实现信息采集。
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|---|---|---|---|---|
| CN106322336A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-11 | 太仓市普利照明电器有限公司 | 一种亮度可调节的节能型路灯照明系统 |
| CN113108261A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-13 | 衢州学院 | 一种移动照明灯塔的智能照明系统及其控制方法 |
| CN114034007A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-11 | 兰州交通大学 | 一种公路隧道用智能照明系统 |
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