JP2014158383A - LED street light uninterruptible power supply - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は充電式バッテリを支柱に内蔵したLED街路灯無停電電源装置に関する。 The present invention relates to an LED street light uninterruptible power supply device in which a rechargeable battery is built in a column.
昼間に太陽電池で生じた電気を蓄電池に溜め、この電気を利用してLEDライトを点灯する先行技術が提案されている。
例えば特許文献1には、灯具本体ケース内にLED光源と、太陽光発電を行うソーラパネルからの電力を溜めるバッテリを配置し、このバッテリからLED光源に給電する内容が開示されている。
Prior art has been proposed in which electricity generated by solar cells in the daytime is stored in a storage battery and the LED light is turned on using this electricity.
For example, Patent Literature 1 discloses a content in which an LED light source and a battery for storing power from a solar panel that performs solar power generation are arranged in a lamp body case, and power is supplied from the battery to the LED light source.
特許文献2には、ソーラパネルで充電されるバッテリからの第1の系統と、商用AC電源からの第2の系統を備え、通常時は第1の系統からの電力によってLEDライトを点灯し、充電不足や緊急時には第2の電源を用いてLEDライトを点灯する内容が開示されている。 Patent Document 2 includes a first system from a battery charged by a solar panel and a second system from a commercial AC power source. In normal times, an LED light is turned on by power from the first system, The content which lights an LED light using a 2nd power supply at the time of insufficient charge or emergency is disclosed.
特許文献3には、LEDと充電式バッテリを備えた街路灯などの照明装置が開示されている。この照明装置は感知器によって送電されていないことが感知されることにより、この前記バッテリに蓄電した電力によって緊急照明用LEDを点灯するようにしている。
特許文献4には、移動式の街路灯として、支柱の頂部にソーラパネルを、ソーラパネルよりも若干下方の支柱の上部にLEDライトを設け、支柱の上部に設けたボックス内にソーラパネルからの電力を充電するバッテリやコントローラを配置した構造が提案されている。 In Patent Literature 4, as a mobile street light, a solar panel is provided at the top of the support column, an LED light is provided at the upper part of the support column slightly below the solar panel, and the solar panel is mounted in a box provided at the upper portion of the support column. A structure in which a battery and a controller for charging electric power are arranged has been proposed.
特許文献5には、LEDを用いた非常用照明装置として、リチウムイオン電池を組み込んだ構造が提案されている。この照明装置は複数個のLEDを直列に接続し、これらLEDの全てまたは一部にリチウムイオン電池を並列に接続することで、停電検出回路や切替スイッチを不要とした回路構成を可能とした内容が提案されている。
特許文献1〜5に開示された内容に基づけば、平常時は商用AC電源からの電力によって点灯され、停電時には太陽光発電などで蓄電したバッテリからの電力によって点灯されるLED街路灯は容易に想定される。 Based on the contents disclosed in Patent Documents 1 to 5, LED street lights that are lit by electric power from a commercial AC power source during normal times and lit by electric power from a battery stored by solar power generation or the like during a power outage are easily is assumed.
一方、上記の構成によって多数の街路灯を設置した場合、各街路灯ごとに部品の寿命や回路の不具合の有無が異なり、停電時ではないのに商用AC電源からの電力ではなくバッテリからの電力によって点灯する街路灯が発生することが想定される。
しかしながら、外観的には他の街路灯と同様に点灯しているため判断することができない。
このような街路灯は平常時でもバッテリを利用しているため、バッテリの蓄電量が不足し、停電が起きたときに十分な機能を発揮できない。
On the other hand, when a large number of street lamps are installed with the above configuration, the life of parts and the presence or absence of circuit defects differ for each street light, and the power from the battery, not the power from the commercial AC power supply, is not at the time of a power failure. It is assumed that street lights that are turned on will be generated.
However, it cannot be judged because it is lit in the same manner as other street lights.
Since such a street light uses a battery even in normal times, the amount of power stored in the battery is insufficient, and a sufficient function cannot be exhibited when a power failure occurs.
また従来の街路灯にあっては、バッテリやコントローラを個別に組み込むようにしており、有効な防水対策をここの部材に施す必要があり手間がかかるとともにとコストアップの原因となっている。特に、台風や河川の氾濫、高潮などによって支柱内に水が浸入した場合に、十分な耐水性を発揮できる構造が提案されていない。 Moreover, in the conventional street light, the battery and the controller are individually incorporated, and it is necessary to apply effective waterproof measures to the members here, which is troublesome and causes an increase in cost. In particular, no structure has been proposed that can exhibit sufficient water resistance when water enters the column due to typhoons, river floods, storm surges, and the like.
上記の課題を解決するため本発明は、光センサによって夜間と判断した場合には商用AC電源を電源とし、夜間と判断した場合で且つ前記商用AC電源から給電されていないと判断した場合に電源を内部電源装置に切り替えるようにしたLED街路灯無停電電源装置において、電源が前記内部電源装置に切り替えられていることを表示するLED等の表示ランプが外部から視認可能な街路灯の支柱に取付けられた構成とした。 In order to solve the above problems, the present invention uses a commercial AC power source as a power source when it is determined at night by an optical sensor, and a power source when it is determined that it is night and when power is not supplied from the commercial AC power source. In an LED street light uninterruptible power supply that switches to an internal power supply, an indicator lamp such as an LED that indicates that the power supply has been switched to the internal power supply is attached to a streetlight post that is visible from the outside. The configuration was as follows.
前記内部電源装置はリチウムフェライト二次電池と、このリチウムフェライト二次電池に夜間点灯時に充電する充電器と、電源の切替を行うコントローラとを袋状または筒状の防水構造体内に収納した状態で、支柱内部に吊下げ支持することが好ましい。
また、内部電源装置に停電時に点灯時間を長くする調光装置を設けることが好ましい。
The internal power supply device includes a lithium ferrite secondary battery, a charger that charges the lithium ferrite secondary battery when it is lit at night, and a controller that switches the power supply in a bag-shaped or cylindrical waterproof structure. It is preferable to suspend and support the inside of the column.
Moreover, it is preferable to provide a light control device for increasing the lighting time at the time of a power failure in the internal power supply.
従来の街路灯として、支柱とは別体のボックスを支柱に取付け、このボックス内にバッテリを収納したものは存在するが、これではコストアップを招いてしまい、支柱内の空間の有効利用が図れていない。 As a conventional street light, there is a box with a separate box attached to the column and a battery inside the box. However, this increases the cost, and the space in the column can be used effectively. Not.
本発明に係るLED街路灯無停電電源装置によれば、LED街路灯が非常用の内部電源装置によって駆動していることを表示ランプが点灯するため外部から視認することができる。したがって、災害などが発生していない平常時に表示ランプが点灯している場合は、通常の商用AC電源からLEDまでの回路に異常が発生していることになるので、故障を早期発見することができる。 According to the uninterruptible power supply for an LED street light according to the present invention, the fact that the LED street light is driven by an emergency internal power supply device can be visually recognized from the outside because the display lamp is turned on. Therefore, when the indicator lamp is lit at normal times when no disasters have occurred, an abnormality has occurred in the circuit from the normal commercial AC power supply to the LED, so that a failure can be detected early. it can.
また、バッテリ(リチウムフェライト二次電池)、充電器、電源の切替および調光等を行うコントローラをユニット化して防水性に優れた袋や筒体内に収納し、この状態で支柱内に吊下げるようにすれば、万一支柱内に水が浸入した場合でも、電源装置として機能する。 In addition, a battery (lithium ferrite secondary battery), charger, controller for switching the power supply, dimming, etc. should be unitized and stored in a bag or cylinder with excellent waterproofness, and suspended in the column in this state. In this case, even if water enters the support column, it functions as a power supply device.
本発明に係る無停電電源装置を組み込むLED街路灯は中空状の支柱1の上端にLED照明装置が取付けられている。 The LED street light incorporating the uninterruptible power supply according to the present invention has an LED lighting device attached to the upper end of a hollow column 1.
前記支柱1は下部を大径部1aとし、この大径部1aよりも上方を小径部1bとしている。大径部1aには開口1cが形成され、この開口1cは着脱自在な蓋体4で閉じられ、また小径部1bの外側にはボックスBを取付け、このボックスBに光センサ5と非常用の表示ランプ(LED)6が取付けられている。
The lower part of the support column 1 is a
前記大径部1a内の空間内には内部電源装置7が収納されている。この内部電源装置7は防水性の筒体8aと上部の蓋体8bからなる防水構造体8内にコントローラ9、充電器兼駆動装置10及びリチウムフェライト二次電池11が組み込まれている。また防水構造体8は大径部1aの内側面に設けられているフック12にチェーン13を介して吊下げ支持されている。尚、防水構造体8内において各部材9、10、11はガタつくことがないように長尺な多孔板3に位置決め固定されている。
An internal
前記防水構造体8としては筒体に限らず袋状のものでもよい。特に防水構造体8を気密性の容器とし、内部に乾燥剤を入れることで、湿気から内部電源装置7を保護することができる。また、二次電池としてはリチウムフェライト以外の二次電池でもよい。更にコントローラ9としは後述する停電時の切替回路及びスイッチ回路が含まれる。
The
図3は回路構成図であり、商用のAC電源14はスイッチ回路15を介して前記充電器兼駆動装置10に接続され、この充電器兼駆動装置10は停電時切替回路16を介して前記LED照明装置に接続されている。また充電器兼駆動装置10には前記リチウムフェライト二次電池11が接続され、このリチウムフェライト二次電池11はスイッチ回路17を介して前記停電時切替回路16に接続されている。更に、前記リチウムフェライト二次電池11と停電時切替回路16とを接続する回路の途中には前記非常用の表示ランプ(LED)6が接続されている。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram. A commercial
以上において、光センサ5が感知する光量が閾値を下回ると、夜間になったと判断して、スイッチ回路15,17がオンになる。
そして、商用のAC電源14からの給電が継続している平常時にあっては、停電時切替回路16のスイッチ16aは図3とは逆の位置、つまりAC電源14側に入っており、LED照明装置はAC電源14から供給される電力によって点灯する。このとき、リチウムフェライト二次電池11には充電器兼駆動装置10を介して充電が行われる。
In the above, when the amount of light detected by the
In the normal state where the power supply from the commercial
一方、何らかの原因でAC電源14からの給電が停止した場合は、それを感知して停電時切替回路16のスイッチ16aが図3に示すリチウムフェライト二次電池11側に切り替わる。このとき、夜間であればスイッチ回路17がオンになっているので、LED照明装置はリチウムフェライト二次電池11から供給される電力によって点灯する。
On the other hand, when the power supply from the
また、LED照明装置が非常用のリチウムフェライト二次電池11によって点灯されている場合はスイッチ回路17がオン状態になっているので表示ランプ6が点灯し、非常用電源を使用していることを周囲に知らせる。
仮に平常時に表示ランプ6が点灯している場合には、AC電源14と停電時切替回路16との間の回路に何らかの不具合があると判断されるので、緊急時に備えて修理を行う。
Further, when the LED lighting device is lit by the emergency lithium ferrite
If the
また、上記のコントローラ9の回路に調光機能を付加することが可能である。即ち、本願の街路灯は支柱1内の限られた空間内に内部電源装置7を収納しているためバッテリ容量に制限がある。そこで、調光機構を設け非常時には明るさを半減するなどして点灯時間を長くすることが考えられる。
In addition, a dimming function can be added to the circuit of the
図4に示す実施例にあっては、防水構造体8として、筒体ではなく袋状のものを用いている。このように防水構造体8を袋状とすることで、開口1cの高さ寸法が小さい場合でも防水構造体8を曲げながら支柱内に挿入することができるので、自由度が高くなる。
In the embodiment shown in FIG. 4, the
本発明に係る無停電電源装置は、既存の一般道路、公園、高速道路の街路灯など、LED以外の効率の悪い照明器具による街路灯をLED街路灯に更新する際のみならず新規のLED街路灯にも利用することができる。 The uninterruptible power supply according to the present invention is a new LED street as well as an existing street light for general roads, parks, and highway street lights, such as street lights with inefficient lighting fixtures other than LEDs. It can also be used for street lights.
1…支柱、1a…支柱の大径部、1b…支柱の小径部、1c…開口部、3…長尺な多孔板、4…蓋体、5…光センサ、6…非常用の表示ランプ(LED)、7…内部電源装置、8…防水構造体、8a…防水性の筒体、8b…防水性の蓋体、9…コントローラ(調光機付き)、10…充電器兼駆動装置、11…リチウムフェライト二次電池、12…フック、13…チェーン、14…AC電源、15…スイッチ回路、16……停電時切替回路、16a…停電時切替回路のスイッチ、17…スイッチ回路、18…コネクタ部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Support | pillar, 1a ... Large diameter part of support | pillar, 1b ... Small diameter part of support | pillar, 1c ... Opening part, 3 ... Long porous plate, 4 ... Cover, 5 ... Photosensor, 6 ... Emergency display lamp ( LED), 7 ... internal power supply, 8 ... waterproof structure, 8a ... waterproof cylinder, 8b ... waterproof lid, 9 ... controller (with dimmer), 10 ... charger and drive device, 11 ... lithium ferrite secondary battery, 12 ... hook, 13 ... chain, 14 ... AC power supply, 15 ... switch circuit, 16 ... switching circuit at power failure, 16a ... switch of switching circuit at power failure, 17 ... switch circuit, 18 ... connector Element.
一方、何らかの原因でAC電源14からの給電が停止した場合は、それを感知して停電時切替回路16のスイッチ16aが図3に示すリチウムフェライト二次電池11側に切り替わる。これと連動して表示ランプ6のスイッチ6aがオンになる。このとき、夜間であればスイッチ回路17がオンになっているので、LED照明装置はリチウムフェライト二次電池11から供給される電力によって点灯する。
On the other hand, when the power supply from the
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