一种直流供电智慧路灯实现方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术的直流供电智慧路灯实现方法和装置，采用直流电源母线供电方式，智慧路灯的直流电源DC由10kV整流站提供，10kV整流站沿智慧路灯线路设置，位置处于每2‑10个智慧路灯的几何中心，该几何中心为直流电源DC的电源馈入点DCIN，10kV整流站设置在距离电源馈入点DCIN的半径为5‑100米的范围内，10kV整流站的输出DCOUT与电源馈入点DCIN电气连接；智慧路灯的直流电源DC由多个10kV整流站协同提供电源，多个10kV整流站的输出DCOUT与智慧路灯的直流电源DC的多个电源馈入点DCIN分别电气连接；增加10kV整流站台数，可降低智慧路灯直流电源DC的线损和增大直流充电桩的输出功率。

A DC powered intelligent street lamp implementation method and device

【技术实现步骤摘要】
一种直流供电智慧路灯实现方法和装置
本专利技术关于智慧路灯的供电方式，特别是一种直流供电的智慧路灯实现方法和装置。
技术介绍
现有智慧路灯为交流供电，在智慧路灯杆只能设置小功率交流充电桩，其作为公用桩使用价值不大。
技术实现思路
本专利技术提出一种直流供电智慧路灯实现方法和装置，这种智慧路灯可以设置大功率直流供电桩。本专利技术的实现方法是：一种直流供电的智慧路灯实现方法，这种智慧路灯采用直流电源母线供电方式，智慧路灯1的直流电源DC由10kV整流站2提供，10kV整流站2沿智慧路灯1线路设置，位置处于每2-10个智慧路灯1的几何中心，该几何中心为直流电源DC的电源馈入点DCIN，10kV整流站2设置在距离电源馈入点DCIN的半径为5-100米的范围内，10kV整流站2的输出DCOUT与电源馈入点DCIN电气连接；智慧路灯1的直流电源DC由多个10kV整流站2协同提供电源，多个10kV整流站2的输出DCOUT与智慧路灯1的直流电源DC的多个电源馈入点DCIN分别电气连接；增加10kV整流站2台数，可以降低智慧路灯1的直流电源DC的线损和增大直流充电桩11的输出功率。本专利技术中：基于智慧路灯1的直流充电桩11利用智慧路灯1的直流电源DC经过DC/DC变换后，给电动汽车充电，其DC/DC变换电路为电气隔离变换电路结构或非电气隔离变换电路结构；直流充电桩11的充电输出电源的非电气隔离变换电路结构为BOST+BUAK电路；其直流充电桩11的BMS辅助电源由DC/DC隔离变换电路输出提供；基于智慧路灯1上的照明系统6、通讯系统7、环境系统8、监控系统9和信息屏10，这些子系统的工作电源均由DC/DC或DC/AC变换后提供，其DC/DC变换电路为电气隔离变换电路结构或非电气隔离变换电路结构。本专利技术中：10kV整流站2由10kV变压器保护柜3、10kV配电变压器4和整流单元5组成，10kV整流站1装置于独立机柜中，整流单元5采用风冷或空调制冷散热；10kV变压器保护柜3与10kV配电变压器4相互安装方法为上下结构，10kV变压器保护柜3装置于10kV配电变压器4本体上部，变压器保护柜3的下部出线与10kV配电变压器4的上部10kV进线的连接方式为采用绝缘套管密封对插方式，两者间的10kV连接线路为高压绝缘密封连接状态，10kV配电变压器4输出的整流绕组与整流单元5电气连接。本专利技术中10kV整流站2另一实现方法是：10kV整流站2由10kV变压器保护柜3、10kV配电变压器4和整流单元5组成，10kV整流站2装置于机柜中，整流单元5采用风冷或空调制冷散热；10kV变压器保护柜3与10kV配电变压器4相互安装方法为左右水平装配结构，变压器保护柜3的侧面出线与10kV配电变压器4的侧面10kV进线的连接方式为采用绝缘套管密封对插方式，两者间的10kV连接线路为高压绝缘密封连接状态，10kV配电变压器4输出的整流绕组与整流单元5电气连接。本专利技术中：10kV配电变压器4的次边为多绕组高阻抗结构的变压器，整流绕组与整流单元5电气连接、光伏绕组与光伏单元12电气连接、风电绕组与风电单元13电气连接、储能绕组与储能单元14电气连接；这种以变压器为能量交互节点方案，可以优先消纳光电和风电，不足时释放储能或由电网补充，光电和风电剩余时，优先储能或再回送电网。有益效果：本专利技术的智慧路灯1采用直流电源DC供电方式，解决了智慧路灯1的直流充电桩11的大功率电源的难题，直流充电桩11内置DC/DC变换就可以实现电动汽车的大功率充电需求；提升城市智慧路灯价值，10kV整流站2对智慧路灯1的直流电源DC分布式馈电方式，降低了智慧路灯1的直流电源DC的大电流传输损耗。风光储能从10kV整流站2的10kV配电变压器4接入方式，为新能源的双向利用提供了更好的安全的先进的解决方案。附图说明图1是直流供电智慧路灯实现原理电气框图。图1中：DC是智慧路灯直流电源供电母线、1是智慧路灯、2是10kV整流站、3是10kV变压器保护柜、4是10kV配电变压器、5是整流单元、6是照明系统、7是通讯系统、8是环境系统、9是监控系统、10是信息屏、11是直流充电桩、12是光伏单元、13是风电单元、14是储能单元。具体实施方式附图非限制性地公开本专利技术的方法和装置，以下就智慧路灯的直流充电桩装置具体实施例作进一步说明。本实例例的直流供电智慧路灯实现装置：这种智慧路灯采用直流电源母线供电方式，智慧路灯1的直流电源DC由10kV整流站2提供，10kV整流站2沿智慧路灯1线路设置，位置处于每2-10个智慧路灯1的几何中心，该几何中心为直流电源DC的电源馈入点DCIN，10kV整流站2设置在距离电源馈入点DCIN的半径为5-100米的范围内，10kV整流站2的输出DCOUT与电源馈入点DCIN电气连接；智慧路灯1的直流电源DC由多个10kV整流站2协同提供电源，多个10kV整流站2的输出DCOUT与智慧路灯1的直流电源DC的多个电源馈入点DCIN分别电气连接；增加10kV整流站2台数，可以降低智慧路灯1的直流电源DC的线损和增大直流充电桩11的输出功率。本装置中：基于智慧路灯1的直流充电桩11利用智慧路灯1的直流电源DC经过DC/DC变换后，给电动汽车充电，其DC/DC变换电路为电气隔离变换电路结构或非电气隔离变换电路结构；直流充电桩11的充电输出电源的非电气隔离变换电路结构为BOST+BUAK电路；其直流充电桩11的BMS辅助电源由DC/DC隔离变换电路输出提供；基于智慧路灯1上的照明系统6、通讯系统7、环境系统8、监控系统9和信息屏10，这些子系统的工作电源均由DC/DC或DC/AC变换后提供，其DC/DC变换电路为电气隔离变换电路结构或非电气隔离变换电路结构。本装置中：10kV整流站2由10kV变压器保护柜3、10kV配电变压器4和整流单元5组成，10kV整流站1装置于独立机柜中，整流单元5采用风冷或空调制冷散热；10kV变压器保护柜3与10kV配电变压器4相互安装方法为上下结构，10kV变压器保护柜3装置于10kV配电变压器4本体上部，变压器保护柜3的下部出线与10kV配电变压器4的上部10kV进线的连接方式为采用绝缘套管密封对插方式，两者间的10kV连接线路为高压绝缘密封连接状态，10kV配电变压器4输出的整流绕组与整流单元5电气连接。本装置中10kV整流站2的另一实现例为：10kV整流站2由10kV变压器保护柜3、10kV配电变压器4和整流单元5组成，10kV整流站2装置于机柜中，整流单元5采用风冷或空调制冷散热；10kV变压器保护柜3与10kV配电变压器4相互安装方法为左右水平装配结构，变压器保护柜3的侧面出线与10kV配电变压器4的侧面10kV进线的连接方式为采用绝缘套管密封对插方式，两者间的10kV连接线路为高压绝缘密封连接状态，10kV配电变压器4输出的整流绕组与整流单元5电气连接。本装置中：10kV配电变压器4的次边为多绕组高阻抗结构的变压器，整流绕组与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流供电智慧路灯实现方法，这种智慧路灯采用直流电源母线供电方式，其特征是：智慧路灯（1）的直流电源DC由10kV整流站（2）提供，10kV整流站（2）沿智慧路灯（1）线路设置，位置处于每2-10个智慧路灯（1）的几何中心，该几何中心为直流电源DC的电源馈入点DCIN，10kV整流站（2）设置在距离电源馈入点DCIN的半径为5-100米的范围内，10kV整流站（2）的输出DCOUT与电源馈入点DCIN电气连接；智慧路灯（1）的直流电源DC由多个10kV整流站（2）协同提供电源，多个10kV整流站（2）的输出DCOUT与智慧路灯（1）的直流电源DC的多个电源馈入点DCIN分别电气连接；增加10kV整流站（2）台数，可以降低智慧路灯（1）的直流电源DC的线损和增大直流充电桩（11）的输出功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流供电智慧路灯实现方法，这种智慧路灯采用直流电源母线供电方式，其特征是：智慧路灯（1）的直流电源DC由10kV整流站（2）提供，10kV整流站（2）沿智慧路灯（1）线路设置，位置处于每2-10个智慧路灯（1）的几何中心，该几何中心为直流电源DC的电源馈入点DCIN，10kV整流站（2）设置在距离电源馈入点DCIN的半径为5-100米的范围内，10kV整流站（2）的输出DCOUT与电源馈入点DCIN电气连接；智慧路灯（1）的直流电源DC由多个10kV整流站（2）协同提供电源，多个10kV整流站（2）的输出DCOUT与智慧路灯（1）的直流电源DC的多个电源馈入点DCIN分别电气连接；增加10kV整流站（2）台数，可以降低智慧路灯（1）的直流电源DC的线损和增大直流充电桩（11）的输出功率。


2.根据权利要求1所述的直流供电智慧路灯实现方法，其特征是：基于智慧路灯（1）的直流充电桩（11）利用智慧路灯（1）的直流电源DC经过DC/DC变换后，给电动汽车充电，其DC/DC变换电路为电气隔离变换电路结构或非电气隔离变换电路结构；直流充电桩（11）的充电输出电源的非电气隔离变换电路结构为BOST+BUAK电路；其直流充电桩（11）的BMS辅助电源由DC/DC隔离变换电路输出提供；基于智慧路灯（1）上的照明系统（6）、通讯系统（7）、环境系统（8）、监控系统（9）和信息屏（10），这些子系统的工作电源均由DC/DC或DC/AC变换后提供，其DC/DC变换电路为电气隔离变换电路结构或非电气隔离变换电路结构。


3.根据权利要求1或2所述的直流供电智慧路灯实现方法，其特征是：10kV整流站（2）由10kV变压器保护柜（3）、10kV配电变压器（4）和整流单元（5）组成，10kV整流站（1）装置于独立机柜中，整流单元（5）采用风冷或空调制冷散热；10kV变压器保护柜（3）与10kV配电变压器（4）相互安装方法为上下结构，10kV变压器保护柜（3）装置于10kV配电变压器（4）本体上部，变压器保护柜（3）的下部出线与10kV配电变压器（4）的上部10kV进线的连接方式为采用绝缘套管密封对插方式，两者间的10kV连接线路为高压绝缘密封连接状态，10kV配电变压器（4）输出的整流绕组与整流单元（5）电气连接。


4.根据权利要求1或2所述的直流供电智慧路灯实现方法，其特征是：10kV整流站（2）由10kV变压器保护柜（3）、10kV配电变压器（4）和整流单元（5）组成，10kV整流站（2）装置于机柜中，整流单元（5）采用风冷或空调制冷散热；10kV变压器保护柜（3）与10kV配电变压器（4）相互安装方法为左右水平装配结构，变压器保护柜（3）的侧面出线与10kV配电变压器（4）的侧面10kV进线的连接方式为采用绝缘套管密封对插方式，两者间的10kV连接线路为高压绝缘密封连接状态，10kV配电变压器（4）输出的整流绕组与整流单元（5）电气连接。


5.根据权利要求1或2所述的直流供电智慧路灯实现方法，其特征是：10kV配电变压器（4）的次边为多绕组高阻抗结构的变压器，整流绕组与整流单元（5）电气连接、光伏绕组与光伏单元（12）电气连接、风电绕组与风电单元（13）电气连接、储能绕组与储能单元（14）电气连接；这种以变压器为能量交互节点方案，可以优先消纳光电和风电，不足时释放储能或由电网补充，光电和风电剩余时，优先储能或再回送电网。

【专利技术属性】
技术研发人员：薛建仁，庄平，
申请(专利权)人：南京国信能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32