王　蔚

（秦皇岛市市政设计院，河北 秦皇岛 066000）

低压直流供电技术的市政路灯应用技术探讨

王蔚

（秦皇岛市市政设计院，河北 秦皇岛 066000）

本文针对LED驱动电源易出故障，维护艰难等问题，通过对LED基本发光原理和其电源需求的分析，提出在对市政路灯进行节能改造的时候，对220V交流电进行内部集中整流，把电流的传送方式进行调整，即交流电转换为直流电，应用于市政路灯，直流电供电不仅能够解决LED驱动电源易出故障等问题，而且还能延长路灯的使用寿命，从而实现对道路高效照明的目标。

LED发光；低压直流电；道路照明；能源利用；节能环保；低碳经济

0.前言

随着我国环境的污染和人们对汽车需求量的增多，以及资源的有限性，研究和发展新型燃料汽车刻不容缓，目前，我国科学家对新型电动汽车的研究已经取得了空前的进步，然而电动汽车却没有在市场上得到充分地应用和普及，究其原因，是因为基本设施如充电桩、充电站等设施并没有跟上充电汽车发展的脚步，直接导致了充电汽车在我国市场上得不到充分的发展。在我国，照明用电在所有用电量中占很大一部分，而其中道路照明用电要占到所有照明用电量的25%～30%。传统的LED照明存在着功率大、易出故障、维护艰难、能源利用率低等重大问题，造成我国电能资源的大量浪费。因此，改造传统的LED照明，研发功率大、能效高、耐用的、适应环境能力强的LED路灯是当前市场上所面临的紧急问题。而无论是电动汽车还是LED路灯，都需要把交流电转换为直流电这一要求，因此，本文提出了对交流电流进行集中整流，转换为直流电，从而使路灯得到供电的同时也能够设立基础供电设施为来往的电动汽车进行供电。如果这一举措能够得到应用，不仅能够解决用电难的问题，还能响应国家节能减排的号召。

1.低压直流供电技术的市政路灯应用技术的必要性

1.1LED照明的电源需求

首先，要想解决问题就得从根源入手，所以我们要探究LED的发光原理以及其照明要求。调查发现，目前道路上使用的LED路灯是包含LED光源的整体发光结构。LED光源实际上是一个整体发光芯片，它是由许多大功率LED颗粒通过先串后并的混联方式组合而成的。单个LED就是一个二极管，因此使LED发光的条件就是在二极管两端施加一定的正向电压，从而激发P-N结传导电流。工作电流与功率和亮度相关。LED的功率不同，电流就不同。一般来说，发出的光越多，那么肯定是需要供给的电流越高，功率也就会越大，从而会对电能产生较大程度的不合理利用。

1.2电源故障分析

一般来说，电源和LED芯片是共同装在一个灯具狭小的空间内，而灯具又会不定时地处于室外恶劣的天气环境下，因此必须将灯具进行密封，而由此带来的严重散热不畅的问题又使研发人员感到头痛，LED路灯在炎热的夏季工作时可达到70℃的高温，这不仅会使路灯的使用寿命严重降低，还容易引发安全故障。而路灯的整体密封的特点使得工作人员无法对零件进行现场拆卸更换等维修操作，从而增加了维修成本。因此，电源问题一直是LED灯不能占领市场的主要原因，使用单位热情减退，所以电源问题在路灯的研发过程中至关重要，应引起足够的重视。

2.解决对策

2.1LED灯与电动汽车充电系统一体化

直流供电给LED路灯并且建设LED市政路灯一体化满足电动车充放电的需求，即实行LED灯与电动汽车充电系统一体化，可以实现充分利用路灯资源并且普及电动车的目的。LED路灯和直流充电桩一体化设备具有检测、控制和通信功能，能够将路灯和电动汽车的状态发送到主站。主站系统能够检测和控制城市范围内LED市政路灯充电桩。这其中包括LED开关状态以及充电桩的工作情况。系统还能够统一发送开关命令给监控范围内的LED路灯，从而集中管控路灯，还可以统一调整开启调峰充电模式的电动汽车。互联节能改造的多条路段可以形成低压直流供电网络，该网络稳定性高并且安全，还可以开发对新能源的使用，它结合大容量电动汽车充换电站，可以对减轻整座城市电力系统的压力。

一体化需要的设备结构有电源模块、LED市政路灯、通信模块等。

2.2采用直流供电

目前对于密封灯具的电源散热问题得不到良好的解决方案，那么我们可以另辟蹊径，将分散的驱动电源从灯具转移到地面上来，集中到地面进行集中处理。直流变压器被集中在地面，不仅可以控制温度，而且可以使转换效率提高，同时也解决了维修难的问题。如果低压直流供电模式能够被应用于LED路灯，那么LED路灯用电将会更加安全，LED灯寿命也会变长，而且能够为电动汽车的发展提供有利的条件。

结语

总而言之，该技术具有良好的社会、经济和环保效益。

节能减耗，节省电费上亿元，减轻了国家的财政负担，并且减少了有害气体的排放，对环境起到了保护的作用，降低了人们对煤炭等不可再生资源的依赖，节能效益十分明显。

此外，还可推动节能事业发展，响应国家节能减排的号召。当前国家提倡建设资源节约型、环境友好型社会，而节能减排是发展的重要方向。增强人们的环保仪式，对人们日常消费行为和消费习惯产生了影响，增强环保文化的建设，对智慧城市的建设起到了良好的推动作用。该方案能够通过改进节能路灯和发展电动汽车等方面来实现。

低碳是当今时代发展的趋势，从长远来看，低压直流供电技术的市政路灯应用技术符合低碳经济的发展方向，有利于环保，除此之外能够带动相关企业发展。电动汽车等节能方式必将成为未来的发展方向成为主流，发展低碳经济、倡导低碳消费已成为现在新的经济发展方式，相信在不远的将来必将会成为主流。只有真正促进低碳经济的发展，才能使中国的生态环境有一个大幅度的提升，才能更好地推动中国整体经济的发展。

［1］殷树刚，刘建明，赵羡龙.基于低压直流供电技术的市政路灯与电动汽车充电桩一体化系统［J］.电网技术，2014（3）：152.

［2］赵立文.市政路灯工程施工安装技术要点及问题分析［J］.建筑工程技术与设计，2015（3）：201.

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