[发明专利]太阳能、风能或风光互补集中供电的LED隧道区域照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能供电、风能供电、LED隧道照明相关领域，公开了一种环保节能型太阳能、风能或风光互补集中供电的LED隧道区域照明系统设计方法，及相关具体应用太阳能、风能转换为电能进行集中供电的LED隧道区域照明系统设计方案。

背景技术

自19世纪开始，电力逐渐取代各种应用能源成为最大的能源应用方式，在照明领域更是如此。中国自19世纪末20世纪初开始铺设电力网络，至今已建设完成了遍布全国的较完善的电力网络，但与之相对的，每年国家在电力传输中损耗的电量超过千亿度，占全国总耗电量的8％。其中，西北、西南、东北等地区，地广人稀，其输电损耗主要在于交通运输沿线照明用电的电线损耗上，同时，这些电缆的铺设与维护也要消耗巨大的人力物力，另外，在部分偏远山区建立观察站、防护站等设施，其照明电力来源获取也很困难。如果能将这些交通运输沿线照明设备与发电设备相结合，将大大减少输电损耗，在节能、环保及经济等方面都能产生巨大有利作用。另外，在部分偏远山区建立观察站、防护站等设施，其照明电力来源获取也很困难，如果将其照明设备与发电设备相结合，也能解决很多的难题。

1831年，世界上出现了第一台人力发电机，19世纪80年代，火力发电机和水力发电机相继诞生，经过一百多年的发展，火电与水电技术日趋完善，但其地理依赖性强、结构复杂，安装繁杂，火力发电还需要依赖燃料，易产生环境污染，应用与照明设备结合，依然存在各方面的制约因素。

1891年，丹麦人开始利用风车进行发电，1950年，第一台太阳能发电机在前苏联诞生。风能、太阳能都取之不尽用之不竭，在风电、光电转换过程中不会产生环境污染，且发电设备结构简单，安装便捷。随能源紧缺问题的浮现，风能和太阳能发电技术快速发展，与偏远地区交通运输照明结合，可以达到最佳的小范围照明供电效果。

1965年，全球第一款商业化发光二极管(LED)诞生，90年代后期，通过蓝光激发YAG荧光粉，首次研制出产生白光的LED；随着技术的不断进步，近年来白光LED的发展相当迅速，白光LED的发光效率大大超过白炽灯，向荧光灯逼近。现今的LED因其光效高、能耗低、使用寿命长等优点，使其成为与风光供蓄电互补供电系统配合组成照明系统的最佳选择。

风光互补照明技术在国内也已有应用，但目前国内大多数风光互补照明技术的应用仍基于传统热发光光源照明，因其光效低、热耗大、使用寿命短、应用环境要求较高等各种原因对照明系统产生了较大的负担。

另外，国内现有的风光互补照明技术原理大多数均是基于发电设备与灯具的结合，即将发电设备、蓄电池作为部件直接安装于灯具上，主要体现在如中国专利申请公开号CN200946783Y及CN2926783Y所公开文献中说明的风光互补照明灯具，其对灯具的安放位置有较高要求，当灯具所处位置位于隧道中，难以接触日照与自然风时，照明系统的使用就受到了限制。

国内也有部分住宅采用风光发电系统与用电设备分开设置的供电系统，但大多数供电对象为短时间用电设备，且发电系统与用点设备的距离也有限制。对需要长时间持续照明的隧道照明系统来说，并不适用。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，在某一非特定隧道区域内，设计一个无地形与环境限制，且无须外部补充供电的太阳能、风能或风光互补照明系统，将太阳能发电设备、风能发电设备、蓄电设备独立于照明设备之外，并通过一总控电路对某一区域内的所有照明设备进行供电。

本发明的目的是这样实现的，一种太阳能、风能或风光互补集中供电的LED隧道区域照明系统，其特征是设有太阳能发电系统、风能发电系统、整流设备、蓄电设备、分流控制器、输出转换电源、LED隧道照明设备，太阳能发电系统、风能发电系统分别连接整流设备和蓄电设备，蓄电设备通过分流控制器、输出转换电源连接LED隧道照明设备。

所述的蓄电设备包括单块蓄电池、蓄电池阵列和蓄电站。

所述的整流设备包括一个太阳能整流控制器、一个风能整流控制器和一个整合电路，太阳能整流控制器、风能整流控制器分别连接整合电路。

所述的LED隧道照明设备包括一组、二组和多组，每组LED隧道照明设备设有一组独立驱动与控制的输出转换电源。

所述的分流控制器与输出转换电源之间输电距离大且输电功率大时装有变压器。