一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备制造技术

本发明专利技术提供一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备，属于并网充电领域，包括电源模块、LED路灯、直流充电桩，将LED路灯和直流充电桩与电源模块连接，电源模块连接直流母线用于获取电能，电源模块中的稳压模块通过将公共母线电压信号作为反馈信号，在负荷侧的公共母线端设置电压测量模块及信号发射器，将母线电压值信号反馈到AC‑DC和DC‑DC变流器的控制系统中，实现并联发电单元间的对等控制，并可有效避免主从控制带来的不利，并且无需通讯互联线。

An integrated device of LED municipal street lamp and DC charging pile

【技术实现步骤摘要】
一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备
本专利技术属于并网充电领域，尤其涉及一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备。
技术介绍
随着燃油车的禁售时间表一出，新能源汽车的销量也是与日俱增，相比于电动汽车数量的快速增长，充电站充电桩等基础设施的建设则严重滞后，导致了电动汽车用户存在充电不方便甚至无法充电的困难，大大降低了其服务体验质量，进而对电动汽车的推广应用产生了一定的阻碍作用。大功率、高光效LED灯是近年来国内外快速发展起来的新光源，具有光效高、寿命长、耐震动、不易损坏等优点。目前我国城市绝大部分路灯都是采用250瓦的高压钠灯，如果更换为120瓦的LED灯，照度不变，寿命更长，而且每盏LED灯一年能节省1150度电。我国照明用电占全社会用电量的13％左右，其中道路照明占整个照明用电量的25％-30％，因此发展LED路灯具有重要的节能意义。无论是电动汽车还是LED路灯，都需要经过整流装置将交流电变换成直流电才能使用，这种电能变换方式导致大量谐波电流注入系统，严重影响电能质量。因此，在低压负荷供电领域推广低压直流供电技术具有重要的实际意义。目前市场上并没有一款能采用低压直流供电与LED路灯相结合的直流快充桩。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术采用一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备，包括电源模块、LED路灯、直流充电桩，所述电源模块包括保护模块、稳压模块和变压模块，所述保护模块避免一体化设备被直流电网过流和过压的损害；所述稳压模块包括AC/DC整流器、DC/DC变流器、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、交流电容、支流电容、负载电阻；所述AC/DC整流器一端的输出脚分别连接所述交流电容的两端，所述交流电容的第一端连接所述第一电感的第一端，所述交流电容的第二端连接所述负载电阻的第二端；所述第一电感的第二端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述负载电阻的第一端，所述负载电阻的第一端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端连接所述支流电容的第一端，所述支流电容的第二端连接所述负载电阻的第二端；所述DC/DC变流器输出端的输出脚分别连接所述支流电容的两端；所述LED路灯与直流充电桩连接所述电源模块。通过在稳压模块的电压闭环控制的给定中增加一个线性比例的电流反馈环路，当负载变化引起变换器输出电流变化时，其输出电压也将跟随电流变化。优选的是，所述直流充电桩包括直流充电管理模块、过压保护模块、过流保护模块；所述直流充电管理模块与所述电源模块连接，根据系统指令进行充电启动和停止；所述过压保护和过流保护模块对电流、电压进行限制。直流充电管理模块在此充当一个控制阀的作用，根据系统指令进行启动和停止，过压和过流保护模块避免了直流充电桩发生过压或过流的情况。优选的是，所述LED路灯包括LED灯、LED驱动模块、LED控制模块、振动传感模块，所述LED控制模块通过振动传感模块传送的电平信号实现对LED灯的控制，所述LED驱动模块通过直流电源对LED灯实现驱动。优选的是，设置有至少一种等级的直流母线结构，不同等级的直流母线分别连接不同一体化设备所属的电源模块。通过配备电源适配器使电源模块与直流母线连接实现对设备的供电，解决了设备所需直流电的问题。更优选的是，所述直流母线分为两个等级，所述直流母线分为两个等级，第一级直流母线通过DC/DC直流降压变压器与第二极直流母线连接，所述一体化设备的电源模块分别与适配自身工作电压的直流母线连接。通过加装DC/DC直流降压变压器实现了高低压设备同时供电，而由于对直流母线进行了区分等级，减少了直流降压变压器(即适配器)安装的数量。优选的是，还包括状态监控模块，所述状态监控模块包括充电状态检测模块和路灯状态检测模块，所述充电状态检测模块与所述直流充电桩连接，所述路灯状态检测模块与所述LED路灯连接。优选的是，还包括通信模块，所述通信模块包括发送模块和接收模块，用于接收和发送数据，所述通信模块与直流充电桩连接。通过架设通讯模块实现了一体化设备与外界的通信，用于接收外界的控制命令和发送数据至上级。更优选的是，所述LED市政路灯和直流充电桩一体化设备还包括云平台，所述云平台用于存储数据，并与所述通信模块进行数据交互。云平台与通信模块进行数据交互并将交互的数据记录于自身平台内存储，使工作人员可以远程检测一体化设备的运行状况。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：分层式母线结构可以提高低压设备供电安全性,并省去电源适配器；通过采用公共母线电压信号作为反馈信号，实现直流下垂控制，由于直流下垂控制无需通讯互联线，各参与单元无主次之分，实现了并联发电单元间的对等控制，并可有效避免主从控制带来的不利，实现系统内微源的“即插即用”，因此更适合应用在直流微电网系统中；将LED路灯与充电桩都通过直流电直接供电，利用大功率整流器实现集中整流，比路灯和蓄电池各自进行分布式整流可以提高5％的转换效率，可以进一步实现节能降耗，且路灯自身具有的“路标性”建筑特征，也使寻找充电桩变得不再麻烦。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备的结构图；图2为直流下垂控制方案的电路原理图；图3为单母线结构示意图；图4为双层式母线结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的结构作进一步地描述。实施例一如图1所示，一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备包括电源模块、状态监控模块、LED市政路灯、直流充电桩、通讯模块。通过将LED市政路灯和充电桩相结合，在利用现有的输电走廊进行地下铺设，节约土地资源，减少线路投资，不需要无功补偿设备，同时减少了电磁辐射，符合现代人们对绿色环保的需要。而由于设备均采用低压直流供电；电能转换过程一致，均需将输入的交流电源通过降压、整流、稳流3个阶段转变为直流电源。因此电源模块包括稳压模块、变压模块和保护模块。稳压模块对运行的直流电网进行稳压处理，实现对设备工作电压的恒定供给。由于设备分为LED路灯和充电桩，需要不同的工作电压，因此变压模块将输送的电压进行升压/降压，以匹配不同设备的工作电压，避免了控制电路出现过压的情况发生。在另一种实施方式中，将电源模块转移至地面，几种到地面的变压器或开关箱内统一处理，避免了之前LED路灯的驱动电源设置在灯具内狭小空间造成的散热困难的问题，延长了电池的工作寿命，降低了LED路灯的维修难度。LED恒流驱动模块利用直流电源实现LED发光工作。在一种实施方式中，直流充电桩包括充电管理模块、过压保护模块和过流保护模块，过压保护模块通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备，包括电源模块、LED路灯、直流充电桩，其特征在于：所述电源模块包括保护模块、稳压模块和变压模块，所述保护模块避免一体化设备被直流电网过流和过压的损害；/n所述稳压模块包括AC/DC整流器、DC/DC变流器、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、交流电容、支流电容、负载电阻；所述AC/DC整流器一端的输出脚分别连接所述交流电容的两端，所述交流电容的第一端连接所述第一电感的第一端，所述交流电容的第二端连接所述负载电阻的第二端；所述第一电感的第二端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述负载电阻的第一端，所述负载电阻的第一端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端连接所述支流电容的第一端，所述支流电容的第二端连接所述负载电阻的第二端；所述DC/DC变流器输出端的输出脚分别连接所述支流电容的两端；/n所述LED路灯与直流充电桩连接所述电源模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备，包括电源模块、LED路灯、直流充电桩，其特征在于：所述电源模块包括保护模块、稳压模块和变压模块，所述保护模块避免一体化设备被直流电网过流和过压的损害；
所述稳压模块包括AC/DC整流器、DC/DC变流器、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、交流电容、支流电容、负载电阻；所述AC/DC整流器一端的输出脚分别连接所述交流电容的两端，所述交流电容的第一端连接所述第一电感的第一端，所述交流电容的第二端连接所述负载电阻的第二端；所述第一电感的第二端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述负载电阻的第一端，所述负载电阻的第一端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端连接所述支流电容的第一端，所述支流电容的第二端连接所述负载电阻的第二端；所述DC/DC变流器输出端的输出脚分别连接所述支流电容的两端；
所述LED路灯与直流充电桩连接所述电源模块。


2.根据权利要求1所述的一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备，其特征在于：所述直流充电桩包括直流充电管理模块、过压保护模块、过流保护模块；所述直流充电管理模块与所述电源模块连接，根据系统指令对所述电源模块进行启动和停止；所述过压保护和过流保护模块分别对电流、电压进行限制。


3.根据权利要求1所述的一种LED市政路灯和直流充电桩一体化设备，其特征在于：所述LED路灯包括LE...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，张明达，王思谨，胡盛，裘哲峰，叶勇，楼鸿鸣，郭哲军，孙益辉，严青，卓科权，许耀杰，邬黎斌，毛佰一，
申请(专利权)人：宁波恒晨电力建设有限公司，国网浙江宁波市奉化区供电有限公司，国网浙江省电力有限公司宁波供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33