一種公路隧道照明系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及照明系統，具體涉及一種公路隧道照明系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的高速發展，公路建設也延伸到了國家的各個角落，公路隧道照明電費開支越來越大，特別是對于一些特別偏遠的獨立隧道，采用電網供電成本更高。
[0003]目前隧道照明的供電系統大多還是通過電網供電，這種傳統供電方式不利于節能環保，增加了電網的輸電壓力，特別是偏遠地區隧道，輸電線路的建設維護成本高，輸電損耗更大。
[0004]目前，已有以光伏發電與隧道照明技術相結合的離網解決方案，大都采用蓄電池儲能，然后再通過逆變器向負載供電的方式。
[0005]如實用新型專利201220249034.0提供一種白天直接利用太陽能照明，同時為蓄電池充電，晚上則用蓄電池放電照明，能為公路隧道提供24小時照明的隧道光伏LED照明裝置。包括有兩塊太陽能電池板，其中第二太陽能電池板直接與LED組合燈具連接，第一太陽能電池板連接有太陽能充電控制器，然后通過太陽能充電控制器與LED組合燈具連接，所述的LED組合燈具內設置有限流保護電路，所述的太陽能充電控制器還連接有蓄電池。該實用新型白天直接利用太陽能照明，同時為蓄電池充電，晚上則用蓄電池放電照明，能為公路隧道提供24小時照明。
[0006]該系統的缺點是設備成本高，占地面積廣;且日照高峰期發電量可能過剩浪費，而夜晚和陰雨天無發電或發電量不足時需要靠蓄電池放電供電，存在極大的斷電風險。
[0007]因此，本領域需要一種設備成本合宜且發電穩定可靠的公路隧道照明系統。
【實用新型內容】
[0008]因此，本實用新型提供一種公路隧道照明系統，所述照明系統獨立于市政電網之夕卜，且所述照明系統包括主控制器、與主控制器直接或間接電連接的監控中心、蓄電池組、光伏發電系統、風力發電系統、柴油發電機系統和逆變器及LED照明燈組。
[0009]在一種具體的實施方式中，所述LED照明燈組采用帶485總線的控制器進行控制，且所述LED照明燈組為多級亮度調節的照明燈。
[0010]在一種具體的實施方式中，所述公路隧道照明系統中還包括用于采集隧道內光照強度的照度傳感器和用于采集隧道內車輛流量信息的地感車輛傳感器，所述照度傳感器和地感車輛傳感器檢測到的數據用于指導調節LED照明燈的啟閉及亮度。例如每天7:00-22:00正常情況下LED燈100 %數量或光照強度開啟，從22:00-7:00且無車流量時基本段僅開啟30%數量或調低光照強度，達到節能效果。
[0011]在一種具體的實施方式中，所述風力發電系統、光伏發電系統和柴油發電機系統均輸出直流電，其輸出端并聯在直流母線上，直流母線通過逆變器將直流電轉變成交流電給LED照明燈組供電。
[0012]在一種具體的實施方式中，所述光伏發電系統包括光伏電池組和第一DC/DC轉換器，光伏電池組與第一 DC/DC轉換器的輸入端相連，第一 DC/DC轉換器的輸出端接入直流母線，為負載供電。通過PWM控制第一 DC/DC轉換器的控制端實現功率變換和調節，為負載平穩供電。
[0013]在一種具體的實施方式中，所述風力發電系統包括風力發電機組、整流裝置和第二DC/DC轉換器，所述風力發電機組輸出單相交流電，其輸出電能經過整流器轉換為直流電能，直流電能再經過第二 DC/DC轉換器處理后接入直流母線，為負載供電。其第二 DC/DC轉換器同樣采用PWM控制方式。
[0014]在一種具體的實施方式中，所述主控制器為臺達PLC，其型號為DVP28SV1IR，利用臺達模擬量模塊DVP06XA-S實現信息采集。
[0015]鑒于以上所列的現有技術缺點，本實用新型引入了風力發電系統5。本實用新型中，風力發電系統5是利用小型風力發電機將風能轉化為電能的裝置系統，它可以通過和光伏發電系統4共用蓄電池和逆變器來向負載供電。風力發電機發電量高，系統造價低，運行和維護成本低;它和太陽能發電有很好的互補性，不過風力發電仍存在供電不穩定的缺點。這就導致由二者互補結合而成的風光互補發電系統發電量仍然會受氣候變化和時間變化的嚴重制約，系統供電負荷和用電負荷不平衡，蓄電池組頻繁處于虧電狀態或過充狀態，蓄電池壽命降低，從而增加了維護成本和斷電風險。本實用新型中柴油發電機系統6可以很好地解決該問題，在出現連續的低風陰雨的極端天氣時，系統發電量不足，蓄電池電壓降低，柴油機發電機系統6會觸發啟動向負載供電，同時向蓄電池充電；當蓄電池組電量達到飽和時或者風力發電系統5或光伏發電系統4的輸出電壓恢復到系統設定的切入電壓時，柴油發電機系統6觸發關閉，系統由蓄電池供電或者風力發電系統與光伏發電系統供電。
[0016]使用本實用新型提供的公路隧道照明系統，整套設備成本較低，占地面積適宜;且在風光能源供應不穩定時啟動柴油發電機對照明系統供電，使得整個公路隧道照明系統的發電穩定可靠，尤其適宜于偏遠的隧道。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型提供的公路隧道照明系統的結構示意圖，
[0018]圖2為本實用新型提供的另一種公路隧道照明系統的結構示意圖，
[0019]圖中，1、主控制器，2、監控中心，3、蓄電池組，4、光伏發電系統，5、風力發電系統，
6、柴油發電機系統，7、逆變器及LED照明燈組，41、光伏電池組，42、第一 DC/DC轉換器，51、風力發電機組，52、整流裝置，53、第二 DC/DC轉換器。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型中，逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成交流電(一般為220V，50Hz正弦波)的裝置。整流器是把交流電轉換成直流電的裝置。DC/DC是指將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓，也稱為直流斬波器。
[0021]如圖1所示，本實用新型提供一種公路隧道照明系統，所述照明系統獨立于市政電網之外，且所述照明系統包括主控制器1、與主控制器直接或間接電連接的監控中心2、蓄電池組3、光伏發電系統4、風力發電系統5、柴油發電機系統6和逆變器及LED照明燈組7。圖2中提供了一種更具體的公路隧道照明系統，所述光伏發電系統包括光伏電池組41和第一 DC/DC轉換器42，光伏電池組與第一 DC/DC轉換器的輸入端相連，第一 DC/DC轉換器的輸出端接入直流母線，為負載供電。通過PWM控制第一 DC/DC轉換器的控制端實現功率變換和調節，為負載平穩供電。所述風力發電系統包括風力發電機組51、整流裝置52和第二DC/DC轉換器53，所述風力發電機組輸出單相交流電，其輸出電能經過整流器轉換為直流電能，直流電能再經過第二 DC/DC轉換器處理后接入直流母線，為負載供電。
[0022]所述主控制器I是整個發電系統的核心，采用臺達PLC，型號為DVP28SV11R，利用臺達模擬量模塊DVP06XA-S實現對太陽能電池的輸出電壓電流，風力發電機輸出電流，蓄電池電壓、電流，柴油發電機的電流及直流母線電流的信息采集。功率開關分別串聯到風力發電機系統、光伏發電系統、柴油機發電系統、蓄電池充放電控制及隧道照明供電回路五個供電回路，通過功率開關開通或關斷相應的供電回路，來達到穩定負載供電的目的。
[0023]將主控制器的RS485通信接口連接臺達觸摸顯示屏，完成系統工作信息狀態顯示。主控制器的RS232串口通過RS232轉GPRS模塊與監控中心相連，實現分布式風光柴油互補照明系統與監控中心的無線通訊。
[0024]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種公路隧道照明系統，所述照明系統獨立于市政電網之外，且所述照明系統包括主控制器(1)、與主控制器(I)直接或間接電連接的監控中心(2)、蓄電池組(3)、光伏發電系統(4)、風力發電系統(5)、柴油發電機系統(6)和逆變器及LED照明燈組(7)。2.根據權利要求1所述公路隧道照明系統，其特征在于，所述LED照明燈組采用帶485總線的控制器進行控制，且所述LED照明燈組為多級亮度調節的照明燈。3.根據權利要求2所述公路隧道照明系統，其特征在于，所述公路隧道照明系統中還包括用于采集隧道內光照強度的照度傳感器和用于采集隧道內車輛流量信息的地感車輛傳感器，所述照度傳感器和地感車輛傳感器檢測到的數據用于指導調節LED照明燈的啟閉及亮度。4.根據權利要求1?3中任意一項所述公路隧道照明系統，其特征在于，所述風力發電系統、光伏發電系統和柴油發電機系統均輸出直流電，其輸出端并聯在直流母線上，直流母線通過逆變器將直流電轉變成交流電給LED照明燈組供電。5.根據權利要求4所述公路隧道照明系統，其特征在于，所述光伏發電系統包括光伏電池組(41)和第一 DC/DC轉換器(42)，光伏電池組與第一 DC/DC轉換器的輸入端相連，第一 DC/DC轉換器的輸出端接入直流母線，為負載供電。6.根據權利要求4所述公路隧道照明系統，其特征在于，所述風力發電系統包括風力發電機組(51)、整流裝置(52)和第二 DC/DC轉換器(53)，所述風力發電機組輸出單相交流電，其輸出電能經過整流器轉換為直流電能，直流電能再經過第二 DC/DC轉換器處理后接入直流母線，為負載供電。7.根據權利要求1?3中任意一項所述公路隧道照明系統，其特征在于，所述主控制器為臺達PLC，其型號為DVP28SV1 IR，利用臺達模擬量模塊DVP06XA-S實現信息采集。
【專利摘要】本實用新型提供一種公路隧道照明系統，所述照明系統獨立于市政電網之外，且所述照明系統包括主控制器、與主控制器直接或間接電連接的監控中心、蓄電池組、光伏發電系統、風力發電系統、柴油發電機系統和逆變器及LED照明燈組。使用本實用新型提供的公路隧道照明系統，整套設備成本較低，占地面積適宜；其在風光能源供應不穩定時啟動柴油發電機對照明系統供電，使得整個公路隧道照明系統的發電穩定可靠，尤其適宜于偏遠的隧道。
【IPC分類】F21S9/03, F21S9/04, H02J7/35
【公開號】CN205283233
【申請號】CN201620015993
【發明人】梁曉東, 劉志輝, 常曉勇, 李小陽, 陳旺, 蔣燎東, 陳昌友
【申請人】湖南聯智橋隧技術有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月8日