[實(shí)用新型]一種高速公路監(jiān)控用風(fēng)光電互補(bǔ)供電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320104028.0
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN203135553U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈慶宏;王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 南京金曉電子信息有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及風(fēng)光電互補(bǔ)遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，尤其是一種高速公路監(jiān)控用風(fēng)光電互補(bǔ)供電系統(tǒng)。適用于高速公路全程監(jiān)控設(shè)備諸如：高清云臺攝像機(jī)、氣象儀、車輛檢測儀、可變情報板等。

背景技術(shù)

高速公路各種監(jiān)控設(shè)備普遍采用集中或相對集中供電，所用電源從發(fā)電廠或附近地區(qū)的高壓電網(wǎng)引出，送至高速公路自己的變電所，經(jīng)過低壓變壓器產(chǎn)生220V或380V交流電，之后通過電力電纜以交流形式向遠(yuǎn)距離監(jiān)控設(shè)備供電。由于傳輸距離遠(yuǎn)，線路壓降大，因此需要在線路上增加必要的穩(wěn)壓電源。為避免交流電纜對氣象儀、車輛檢測儀和可變情報板等設(shè)備通信電纜的干擾，采用另行挖溝鋪設(shè)的形式，造成施工成本的大幅增加。

目前，還可以采用直流形式向監(jiān)控設(shè)備遠(yuǎn)程供電。直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)由遠(yuǎn)程供電發(fā)送部分、遠(yuǎn)程供電接收部分和電纜傳輸線組成。遠(yuǎn)程供電發(fā)送部分含有AC/DC變換器，將低壓變壓器產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成直流電傳輸給遠(yuǎn)程供電接收部分，遠(yuǎn)程供電接收部分含有DC/AC或DC/DC變換器，所述變換器與對應(yīng)監(jiān)控設(shè)備相連接。不同于交流遠(yuǎn)程供電，直流供電方案既不需要添加額外的穩(wěn)壓電源，也不需要另行挖溝鋪設(shè)電力電纜。盡管如此，直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)仍然存在線路損耗。監(jiān)控設(shè)備總功率越高，線路損耗越嚴(yán)重，進(jìn)一步加劇電能供需矛盾。由于直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)目前不具備遠(yuǎn)程通信能力，這將為日后設(shè)備維護(hù)和管理帶來諸多不便。

風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)利用可再生、無污染的風(fēng)能和太陽能向監(jiān)控設(shè)備供電。該方案主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池板、蓄電池、控制器和逆變器組成。風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的不穩(wěn)定交流電，以及太陽能電池板產(chǎn)生的直流電，經(jīng)過控制器向蓄電池充電。蓄電池的輸出端通過逆變器轉(zhuǎn)換后向監(jiān)控設(shè)備提供交流電，也可以直接連接直流負(fù)載。盡管蓄電池可以滿足監(jiān)控設(shè)備夜間用電的需要，然而由于風(fēng)能和太陽能都具有隨機(jī)性和間歇性，在持續(xù)惡劣的氣候環(huán)境下，蓄電池續(xù)航能力不足將帶來嚴(yán)重的安全隱患，系統(tǒng)可靠性將面臨巨大挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高速公路監(jiān)控用風(fēng)光電互補(bǔ)供電系統(tǒng)。該供電系統(tǒng)將風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)與直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)相結(jié)合，有效地降低了線路損耗，提高了系統(tǒng)可靠性。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種高速公路監(jiān)控用風(fēng)光電互補(bǔ)供電系統(tǒng)，包括直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池組、逆變器、MCU主控單元、交流切換單元和通信單元，所述直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)包括遠(yuǎn)供發(fā)送單元、復(fù)合電纜、遠(yuǎn)供接收單元，所述MCU主控單元分別與交流切換單元和通信單元雙向連接，所述MCU主控單元分別與風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)輸入端和太陽能發(fā)電系統(tǒng)輸入端連接，所述風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)輸出端和太陽能發(fā)電系統(tǒng)輸出端分別與蓄電池組輸入端連接，所述蓄電池組輸出端分別與MCU主控單元和逆變器輸入端連接，所述逆變器輸出端與交流切換單元輸入端連接，所述交流切換單元輸出端與所述通信單元輸入端連接，所述交流切換單元具有和外界監(jiān)控設(shè)備連接的端口，所述通信單元與復(fù)合電纜雙向連接，所述遠(yuǎn)供接收單元通過DC/AC變換器和交流切換單元輸入端連接，所述MCU主控單元通過DC/AC變換器與復(fù)合電纜連接。

進(jìn)一步地，所述通信單元包括無線模塊GPRS或以太網(wǎng)通信接口或串行通信接口。

本實(shí)用新型的有益效果：該供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)和直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)的智能切換，有效地降低了直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)的線路損耗，不僅可以在適宜的氣候條件下有效利用清潔環(huán)保的風(fēng)能和太陽能，而且在極端惡劣的環(huán)境中能持續(xù)可靠地向監(jiān)控設(shè)備供電，消除了蓄電池續(xù)航能力不足帶來的安全隱患。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做更進(jìn)一步的解釋。

如圖1所示，一種高速公路監(jiān)控用風(fēng)光電互補(bǔ)供電系統(tǒng)，包括直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池組、逆變器、MCU主控單元、交流切換單元和通信單元，所述直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)包括遠(yuǎn)供發(fā)送單元、復(fù)合電纜、遠(yuǎn)供接收單元，所述MCU主控單元分別與交流切換單元和通信單元雙向連接，所述MCU主控單元分別與風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)輸入端和太陽能發(fā)電系統(tǒng)輸入端連接，所述風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)輸出端和太陽能發(fā)電系統(tǒng)輸出端分別與蓄電池組輸入端連接，所述蓄電池組輸出端分別與MCU主控單元和逆變器輸入端連接，所述逆變器輸出端與交流切換單元輸入端連接，所述交流切換單元輸出端與所述通信單元輸入端連接，所述交流切換單元具有和外界監(jiān)控設(shè)備連接的端口，所述通信單元與復(fù)合電纜雙向連接，所述遠(yuǎn)供接收單元通過DC/AC轉(zhuǎn)換器和交流切換單元輸入端連接，所述MCU主控單元通過DC/AC轉(zhuǎn)換器與復(fù)合電纜連接。