多功能电杆直流供电系统[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212277932 U(45)授权公告日 2021.01.01

(21)申请号 202021260231.3(22)申请日 2020.06.30

(73)专利权人 深圳市电创科技有限公司

地址 518000 广东省深圳市宝安区新安街

道兴区68区留仙大道3号长丰工业园岗亭1A座101(72)发明人 马化盛　

(74)专利代理机构 深圳茂达智联知识产权代理

事务所(普通合伙) 44394

代理人 夏龙(51)Int.Cl.

H02J 1/00(2006.01)H02B 1/30(2006.01)H02J 9/06(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图2页

()实用新型名称

多功能电杆直流供电系统(57)摘要

本实用新型公开了一种多功能电杆直流供电系统，包括直流柜、配电线路和DC‑DC适配器，所述直流柜包括直流变换模块，所述直流变换模块用于将输入的电源转换为直流电源输出，所述直流变换模块的输入端用于连接系统电源，所述直流变换模块的输出端与配电线路电连接，所述DC‑DC适配器的输入端与配电线路电连接，所述DC‑DC适配器的输出端用于连接用电设备。本实用新型提供的多功能电杆直流供电系统，用于提高用电可靠性，降低系统成本，减少占用空间。

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权　利　要　求　书

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1.一种多功能电杆直流供电系统，其特征在于，包括直流柜、配电线路和DC-DC适配器，所述直流柜包括直流变换模块，所述直流变换模块用于将输入的电源转换为直流电源输出，所述直流变换模块的输入端用于连接系统电源，所述直流变换模块的输出端与配电线路电连接，所述DC-DC适配器的输入端与配电线路电连接，所述DC-DC适配器的输出端用于连接用电设备。

2.如权利要求1所述的多功能电杆直流供电系统，其特征在于，所述配电线路为双极-单电压、双极-双电压、单极-单电压和单极-双电压中的一种。3.如权利要求1所述的多功能电杆直流供电系统，其特征在于，所述直流柜还包括防雷模块、监控模块、保护模块、通讯模块和主控模块，所述监控模块、保护模块和通讯模块分别与主控模块电连接，所述防雷模块连接于直流变换模块的输入端与系统电源之间。

4.如权利要求1所述的多功能电杆直流供电系统，其特征在于，还包括电源分配单元，所述电源分配单元的输入端与配电线路电连接，所述电源分配单元的输出端与DC-DC适配器的输入端电连接。

5.如权利要求1所述的多功能电杆直流供电系统，其特征在于，还包括直流备用电源，所述直流备用电源的输入端用于连接系统电源，所述直流备用电源的输出端与配电线路电连接。

6.如权利要求5所述的多功能电杆直流供电系统，其特征在于，所述直流备用电源包括直流变换单元、电池组单元和开关单元，所述直流变换单元用于将输入的电源转换为直流电源输出，所述直流变换单元的输入端用于连接系统电源，所述直流变换单元的输出端和电池组单元的负极端分别与开关单元的输入端电连接，所述开关单元的输出端与配电线路电连接。

7.如权利要求6所述的多功能电杆直流供电系统，其特征在于，所述直流备用电源还包括防雷单元、监控单元、保护单元、通讯单元和主控单元，所述防雷单元连接于直流变换单元的输入端与系统电源之间，所述监控单元、保护单元和通讯单元分别与主控单元电连接。

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说　明　书

多功能电杆直流供电系统

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技术领域

[0001]本实用新型涉及电杆供电技术领域，具体地说，涉及一种多功能电杆直流供电系统。

背景技术

[0002]路灯是给道路提供照明功能的灯具，泛指交通照明中路面照明范围内的灯具。路灯被广泛运用于各种需要照明的地方。随着智慧城市的建设与发展，路灯的功能已逐步拓展到集多种应用于一身的智慧城市多功能杆了。多功能杆又称为多功能电杆、智能电杆、智慧路灯、智慧电杆等。多功能杆涵盖了大量的应用，如智能网关、视频采集、移动通讯、LED显示屏、交通信号灯、公共广播、气象监测、电动汽车充电等十余种应用。[0003]现有的多功能杆供电系统受传统交流供配电习惯局限，采用分立AC/DC适配器简单组合或在多功能杆内做多路不同电压输出的AC/DC电源转换的方式，即市电供电到每个杆体，对杆上各种设备配备一个或多个电源转换器或适配器，再对重要负荷配置的交流备用电源。这种方式供电可靠性差、初始造价高、用电安全隐患较大、占用电气仓空间。当电源只有直流电时，杆上设备取电则更困难。实用新型内容

[0004]本实用新型的目的在于提供一种多功能电杆直流供电系统，用于提高用电可靠性，降低系统成本，减少占用空间。

[0005]本实用新型公开的多功能电杆直流供电系统所采用的技术方案是:[0006]一种多功能电杆直流供电系统，直流柜、配电线路和DC-DC适配器，所述直流柜包括直流变换模块，所述直流变换模块用于将输入的电源转换为直流电源输出，所述直流变换模块的输入端用于连接系统电源，所述直流变换模块的输出端与配电线路电连接，所述DC-DC适配器的输入端与配电线路电连接，所述DC-DC适配器的输出端用于连接用电设备。[0007]作为优选方案，所述配电线路为双极-单电压、双极-双电压、单极-单电压和单极-双电压中的一种。

[0008]作为优选方案，所述直流柜还包括防雷模块、监控模块、保护模块、通讯模块和主控模块，所述监控模块、保护模块和通讯模块分别与主控模块电连接，所述防雷模块连接于直流变换模块的输入端与系统电源之间。[0009]作为优选方案，还包括电源分配单元，所述电源分配单元的输入端与配电线路电连接，所述电源分配单元的输出端与DC-DC适配器的输入端电连接。[0010]作为优选方案，还包括直流备用电源，所述直流备用电源的输入端用于连接系统电源，所述直流备用电源的输出端与配电线路电连接。[0011]作为优选方案，所述直流备用电源包括直流变换单元、电池组单元和开关单元，所述直流变换单元用于将输入的电源转换为直流电源输出，所述直流变换单元的输入端用于连接系统电源，所述直流变换单元的输出端和电池组单元的负极端分别与开关单元的输入

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端电连接，所述开关单元的输出端与配电线路电连接。[0012]作为优选方案，所述直流备用电源还包括防雷单元、监控单元、保护单元、通讯单元和主控单元，所述防雷单元连接于直流变换单元的输入端与系统电源之间，所述监控单元、保护单元和通讯单元分别与主控单元电连接。

[0013]本实用新型公开的多功能电杆直流供电系统的有益效果是：系统电源经过直流柜的直流变换模块进行整理处理后，输出直流电至配电线路电连接，配电线路用于多功能电杆的供电。DC-DC适配器将配电线路输入的直流电进行电压变换后用于用电设备的供电。系统电源经过直流柜集中整流后输出直流电，实现多功能电杆的集中直流供电，简化杆体电气仓设备和接线，有利于杆柱结构精简。然后再通过DC-DC适配器将直流电变换为各种用电设备所需要的电压或电流，采用DC-DC适配器取代AC/DC适配器，提高了用电的可靠性，降低了系统的成本，减少了占用空间。附图说明

[0014]图1是本实用新型多功能电杆直流供电系统的结构示意图。

[0015]图2是本实用新型多功能电杆直流供电系统的另一实施方式结构示意图。[0016]图3是本实用新型多功能电杆直流供电系统的又一实施方式结构示意图。具体实施方式

[0017]下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:[0018]请参考图1，多功能电杆直流供电系统包括直流柜、配电线路和DC-DC适配器。所述直流柜包括直流变换模块，所述直流变换模块用于将输入的电源转换为直流电源输出，所述直流变换模块的输入端用于连接系统电源，所述直流变换模块的输出端与配电线路电连接。所述DC-DC适配器的输入端与配电线路电连接，所述DC-DC适配器的输出端用于连接用电设备。[0019]系统电源经过直流柜的直流变换模块进行整理处理后，输出直流电至配电线路电连接，配电线路用于多功能电杆的供电。DC-DC适配器将配电线路输入的直流电进行电压变换后用于用电设备的供电。系统电源经过直流柜集中整流后输出直流电，实现多功能电杆的集中直流供电，简化杆体电气仓设备和接线，有利于杆柱结构精简。然后再通过DC-DC适配器将直流电变换为各种用电设备所需要的电压或电流，采用DC-DC适配器取代AC/DC适配器，提高了用电的可靠性，降低了系统的成本，减少了占用空间。[0020]用于直流柜供电的系统电源可以是交流电，也可以是直流电。当电源为交流电时，直流柜中的直流变换单元采用AC/DC变换器(整流器)，其输入侧元器件对应选用交流型；当电源是直流电时，直流柜中的直流变换单元采用DC/DC变换器，其输入侧元器件对应选用直流型。

[0021]所述直流柜还包括防雷模块、监控模块、保护模块、通讯模块和主控模块。所述监控模块、保护模块和通讯模块分别与主控模块电连接，所述防雷模块连接于直流变换模块的输入端与系统电源之间。通讯模块用于实现直流柜的联网和通讯功能，使得直流柜具备大数据和区块链交易能力，便于实现平台化监管，融入智能电网、智慧城市等大系统。监控模块用于对直流柜的供电情况进行监控，并将监控信息输出至主控模块。保护模块用于对

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直流柜进行供电保护。防雷模块用于直流柜的防雷保护。主控模块用于直流柜的各种信息处理及控制。直流柜用于电流的集中整流、隔离、分路和监控，简化了配电接线，提高系统及设备的运行可靠性，降低维护成本。

[0022]多功能电杆直流供电系统还包括电源分配单元。所述电源分配单元的输入端与配电线路电连接，所述电源分配单元的输出端与DC-DC适配器的输入端电连接。电源分配单元主要用于负载端将直流电细分给不同终端用电设备并监控其用电行为，电源分配单元有利于该配用电系统用电安全，大大降低安全隐患。

[0023]多功能电杆直流供电系统还包括直流备用电源。所述直流备用电源的输入端用于连接系统电源，所述直流备用电源的输出端与配电线路电连接。本实施例中，取消了无功补偿和传统交流备用电源，然后采用更高效、更可靠、更经济的直流备用电源。所述直流备用电源包括直流变换单元、电池组单元和开关单元。所述直流变换单元用于将输入的电源转换为直流电源输出，所述直流变换单元的输入端用于连接系统电源，所述直流变换单元的输出端和电池组单元的负极端分别与开关单元的输入端电连接，所述开关单元的输出端与配电线路电连接。当直流柜正常供电时，直流变换单元输出的电流经过开关单元后对电池组单元进行充电，当断电之后，电池组单元输出的电流经过开关单元后对多功能电杆进行供电。

[0024]所述直流备用电源还包括防雷单元、监控单元、保护单元、通讯单元和主控单元，所述防雷单元连接于直流变换单元的输入端与系统电源之间，所述监控单元、保护单元和通讯单元分别与主控单元电连接。通讯单元用于直流备用电源的联网和通讯功能，使得直流备用电源具备大数据和区块链交易能力，便于实现平台化监管，融入智能电网、智慧城市等大系统。监控单元用于对直流备用电源的供电情况进行监控，并将监控信息输出至主控单元。保护单元用于对直流备用电源进行供电保护。防雷单元用于直流备用电源的防雷保护。主控单元用于直流备用电源的各种信息处理及控制。[0025]请再参考图1，所述配电线路为单极-单电压。系统电源通过直流柜统一整流后输出至正极线和负极线，从而对挂载在正极线和负极线之间的多功能电杆进行供电。请参考图2，所述配电线路为双极-单电压，此时，直流备用电源包括两组直流变换单元、两组电池组单元和两组开关单元，两组电池组单元共用中线。系统电源通过直流柜统一整流后输出至正极线、中线和负极线，从而对挂载在正极线和中线之间，或者挂载在中线和负极线之间的多功能电杆进行供电。请参考图3，所述配电线路为单极-双电压，此时，直流备用电源包括两组直流变换单元、两组电池组单元和两组开关单元，而多功能电杆内设有不同规格的电源分配单元。系统电源通过直流柜统一整流后输出至正极线110、负极线110、正极线48和负极线48，从而对挂载在正极线110与负极线110之间和正极线48与负极线48之间的多功能电杆同时进行48V和110V的供电。配电线路还可以为双极-双电压。[0026]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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说　明　书　附　图

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图3

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