[发明专利]基于智慧路灯的不间断供电系统

说明书

本发明公开了基于智慧路灯的不间断供电系统，包括断路器、线路控制器、辅助供电电路、断路检测电路、不间断供电电路、通信设备、灯负载；本发明提供了一种适用性广的基于智慧路灯的不间断供电系统。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体的说，它涉及一种基于智慧路灯的不间断供电系统。

背景技术

1、随着5G技术的发展，5G技术数据传输速率很快、响应延迟更低、数据吞吐量更高，基站覆盖范围较小，几百米需要一个基站，而且要求覆盖面广，所以需要布局安装大量的基站，5G时代最大的挑战是，如何能高效率，低成本的建设5G网络变得非常关键，要想建好5G基站的话，5G基站的建设少不了高压供电。由此可见，高密度大范围布局和高压供电是5G基站建设的必要条件。现今城市土地资源紧缺，要想高密度建设5G基站和高压供电网，成本会相当高。

2、随着智慧城市的发展，各种无线通信技术被广泛应用，而通信基站或通信设备的建设变的十分关键。

路灯杆覆盖范围广，密度大，而且供电网络完善，很适合作为通信设备(如5G基站、WIFI基站、LoRa基站、其他小型基站、其他通信设备等)的载体。

随着智慧路灯杆的发展，很多厂商的智慧灯杆具有装载微基站等通信设备的功能。所以，利用智慧灯杆作为搭载微基站等通信设备的载体，是一个不错的选择，但是智慧灯杆有如下问题：

1、造价很高，大规模替换传统的路灯杆，不易实现。

2、智慧灯杆使用原有路灯的供电系统，面临白天路灯电网没电的问题。

传统的路灯系统通常采用如图1所示的供电方案，通过断路器实现白天断电、晚上通电。如果作为微基站等通信设备的载体，也面临白天路灯电网没电的问题。

而如何解决路灯电网的24小时用电是目前所面临的问题。

一种现有的解决方案是改造路灯系统的接线方式如图2，使电缆中一部分线路始终通电为通信设备供电。另一部分线路按照传统方案连接至断路器，为路灯供电。这样就解决了通信设备白天用电的问题。然而这种方案的问题是需要改造原有的路灯电网，这样成本过高，且会对电力设施影响很大。

另一种现有的解决方案是传统方案中的断路器常闭合，见图3，将系统道路电缆始终连接至市电，这样通信设备就24小时都有正常的工作电压。白天通过位于路灯内部的路灯控制器控制路灯的关灯，而这种方案对路灯控制器的可靠性要求非常高。以目前的技术水平和对成本的控制，在大规模应用中实现的效果不好。

还有一种解决方案如图4，对路灯系统电网在白天断路器断开时对路灯电缆进行低压供电，这个电低压不足以使灯负载工作。晚上切回正常的220V高压电，供路灯和通信设备用电。此方案的工作原理为，线路控制器按照设定的时间规律产生控制信号CTRL1和CTRL2。

在第一时间段(例如下午18：00到次日早上6：00)，线路控制器402发送信号CTRL1将断路器401闭合，市电电压Vac输出到路灯电缆上，为灯负载和通信设备供电。此时，辅助供电电路没有输出电压到路灯电缆上。

第二时间段(早上6：00～下午18：00)，线路控制器402将断路器401关断，并发送信号CTRL2控制辅助供电电路开始输出电压到路灯电缆上。由于辅助供电电路输出的是低压电，不足以使路灯负载工作。此时，低压电输出到通信设备。

这种方案很好的弥补了之前两种方案的不足，但是存在如下问题：

1、在强弱电切换之间有个间隙。这个间隙产生的原因有如下两种情况：