专利名称：无间断安全照明系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明装置，特别是一种使LED大功率隧道灯无间断的安全照 明系统。
背景技术：
在现有技术中，最常见的隧道照明设计是，在电力输电系统中加装一套UPS辅助 供电装置来保障供电及安全需要，如图l所示。但是目前这样的设计本质上有两个无法回 避的问题 ①其安全性没有被真正解决。目前使用的备用UPS辅助供电装置供电并没有做到 真正意义上的无间断，在交流中断后UPS的切换任需几mS时间。这在高速公路隧道系统是 无法忍受的。因为目前高速公路大多使用气体放电灯，间断几mS有可能引起灯具的熄灭， 而再起动可能要花费时间，由于隧道内通道狭长，能见度低，人员难以及时疏散，易引起人 员惊慌，疏散困难。倘若供电中断，而备用UPS辅助供电装置供电还是能量统一分配模式， UPS辅助供电装置的输出供电回路一但被破坏就无法再提供电能，着火后，可能损毁供电系 统，造成供电停止，会给扑救工作带来极大的因难，从而造成更大的惨祸。这样的保障仍然 脆弱，安全性其实是满足不了高速铁路和高速公路的高要求的。 ②运行成本没有得到足够的重视。运行成本表现在两方面，能耗和管理成本。能 耗是灯具满足照明要求的电能消耗。目前的照明系统有非常大的节能空间。与现有设计相 比，本系统能量可节约30 70%。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种彻底解决由于交流电中断后因UPS供电切换带 来的熄灯风险，做到真正意义上照明毫无间断的无间断安全照明系统。 为达到上述目的，本实用新型的技术方案包括LED灯，还包括一个将交流电变换 成稳定的直流电的高功率因数电路；一个将来自高功率因数电路的高压直流电变换为满足 聚合物锂电池均衡充放电的锂电池管理电路；一个接收高功率因数电路或聚合物锂离子电 池的电源对LED灯驱动的脉冲恒流电路。 所说的脉冲恒流电路包括一个接收直流电源并将其升压后形成脉冲电流后供给 LED光源的BOOST电路，包括一个设定脉冲的宽度和电流大小的MCU脉冲发生电路，包括一 个通过电阻R检测反馈的电流大小和脉冲设定电流比较，然后进行调节以达到恒流的PID 软件，包括一个接收来自MCU脉冲发生电路的脉冲并将其放大后驱动BOOST电路的M0S驱 动电路。 本实用新型直流电源为锂电池引出的低压直流电源和锂电池管理电路输出的低 压直流电源。 本实用新型的理念是分散储能。在电力供电体系被破坏后，让每一个灯具本身就 成为一个独立的照明体系，即使线路遭遇再严重的损坏，亦不影响照明的效果，即实现了更安全的要求。另外本系统彻底解决交流中断后由于UPS供电切换带来的熄灯风险，做到真 正意义上照明毫无间断。 本实用新型采用有源功率因数矫正(APFC)技术，功率因数(PF)O. 98。按照国际标 准，在EMC指标要求上，比国外同类产品更具竞争力；本实用新型在交流中断后照明持续能 力2个小时以上；满足四防功能防爆、防震、防腐、防潮；与现有技术相比，节电30 70%。
本实用新型有效提高电源和LED灯具的可靠性。本实用新型的电网调整率《0. 1%;锂电池 单节电池的电压不均衡度< 20mV。输出脉冲电流350mA。 4000mA可调，绝缘电阻^ 1MQ ; 耐压试验1500V/lmin无击穿无飞弧。 与现有技术相比，本实用新型低投资、低消耗、更合理、更安全。本实用新型可广泛 应用于高速铁路隧道照明，高速公路隧道照明以及适用于对照明安全要求特别高的其他地 方。如地震区的照明，地铁站台照明，地下矿井照明，旅游风景区的照明以及商场，体育场 等大规模人群聚集地方的照明。
以下结合附图对本实用新型的实施作进一步详述。
图1为本实用新型的模块功能框图。 图2为本实用新型DC/DC脉冲恒流电路框图。 图3为本实用新型DC/DC脉冲恒流电路驱动波形图。
具体实施方式图1中，包括一个将交流电变换成稳定的直流电的高功率因数电路1 ;一个将来自 高功率因数电路的高压直流电变换为满足聚合物锂电池均衡充放电的锂电池管理电路2 ;
一个接收来自锂电池管理电路2或聚合物锂离子电池5电源对LED灯驱动的脉冲恒流电路 3，4为LED灯。交流电经过高功率因数电路1整流后变成400V直流电，然后供给锂电池管 理电路2，高功率因数电路l和锂电池管理电路2可采用公知的电路。本实用新型中每一 个灯具本身就为一个独立的照明体系，在电力供电体系被破坏后，本实用新型自动启动利
用聚合锂离子电池5的储能作为LED光源的能源，通过对LED光源驱动的脉冲恒流电路对 LED灯具供电。本实用新型将高频PFC电路、锂电池管理电路、对LED光源驱动的脉冲恒流 电路放在三个隔离的分割空间，并作了防震、防腐、防潮、防暴处理。 图2中，DC/DC脉冲恒流电路3包括一个接收锂电池管理电路2或聚合物锂离子 电池5直流电源并将其升压后形成脉冲电流后供给LED灯4的BOOST电路6，包括一个设 定脉冲的宽度和电流大小的MCU脉冲发生电路7，包括一个通过电阻R检测反馈的电流大 小和脉冲设定电流比较，然后进行调节以达到恒流的PID软件8，包括一个接收来自MCU脉 冲发生电路7的脉冲并将其放大后驱动BOOST电路的MOS驱动电路9。由来自锂电池管理 电路2或聚合物锂离子电池5的低压直流，经过BOOST电路6升压后形成脉冲电流后供给 LED光源，脉冲的宽度和电流大小皆可通过MCU设定。MCU通过电阻R检测反馈的电流大小 和脉冲设定电流比较，通过PID软件进行调节以达到恒流的目的。脉冲经过MOS驱动电路 放大后驱动BOOST电路，本电路脉冲频率为IOOKHZ。 BOOST电路、MCU脉冲发生电路、PID软 件、M0S驱动电路可为公知的电路。脉冲电流检测采用简单的电阻检测。[0018] 图3所示为图2中A处脉冲内P丽调节波形,
权利要求一种无间断安全照明系统，其特征在于包括一个将交流电变换成稳定的直流电的高功率因数电路(1)；一个将来自高功率因数电路的高压直流电变换为满足聚合物锂电池均衡充放电的锂电池管理电路(2)；一个接收高功率因数电路(1)或聚合物锂离子电池(5)的电源对LED光源驱动的脉冲恒流电路(3)。
2. 根据权利要求l所述的无间断安全照明系统，其特征在于所说的脉冲恒流电路(3) 包括一个接收直流电源并将其升压后形成脉冲电流后供给LED光源的BOOST电路(6)，包括 一个设定脉冲的宽度和电流大小的MCU脉冲发生电路(7)，包括一个通过电阻R检测反馈的 电流大小和脉冲设定电流比较，然后进行调节以达到恒流的PID软件(8)，包括一个接收来 自MCU脉冲发生电路的脉冲并将其放大后驱动BOOST电路的MOS驱动电路(9)。
3. 根据权利要求2所述无间断安全照明系统，其特征在于直流电源为低压锂电池直 流电源和锂电池管理电路引出的直流电源。
4. 根据权利要求1所述无间断安全照明系统，其特征在于将高功率因数电路(1)、锂 电池管理电路(2)、LED光源驱动的脉冲恒流电路(3)置于三个隔离的分割空间。
专利摘要一种无间断安全照明系统，包括一个将交流电变换成稳定的直流电的高功率因数电路；一个将来自高功率因数电路的高压直流电变换为满足聚合物锂电池均衡充放电的锂电池管理电路；一个接收高功率因数电路或聚合物锂离子电池的电源对LED光源驱动的脉冲恒流电路。本实用新型用于高速铁路、公路隧道照明以及对照明安全要求特别高地方，在电力供电体系被破坏后，让每一个灯具本身就成为一个独立的照明体系，即使线路遭遇再严重的损坏，亦不影响照明的效果，即实现了更安全的要求。本实用新型彻底解决交流中断后由于UPS供电切换带来的熄灯风险，做到真正意义上照明毫无间断。与现有技术相比，本实用新型低投资、低消耗、更合理、更安全。
文档编号H02J7/34GK201462649SQ20092008765
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者常鹏程, 张锐, 熊建军 申请人:上海衍易电气设备科技有限公司