[实用新型]地铁车站、隧道及地下设施内LED应急照明装置

说明书

技术领域

本实用新型内容属于半导体照明应用技术领域，涉及一种采用直 流不间断供电系统保证地铁车站、隧道及地下设施内不间断照明的 LED照明装置。

背景技术

近年来，针对因汽车数量激增而导致的交通道路拥堵和环境污染 日益严重的情况，国内各大城市都纷纷通过在建地下轨道交通—地 铁的方式，以缓解交通拥堵和环境污染问题。地铁机车由于常年在其 地下运行，因而对地铁车站、隧道内以及相应地下设施内的照明装置 有很高的要求，不仅要求节电、高亮度、长寿命，还必须保证不间断 照明。目前市场上常用的白炽灯、日光灯、高压钠灯等都是由交流电 网供电，但即便是最佳设计的交流电网也不可避免会出现停电事故。 以往为确保地铁车站、隧道及地下设施内的不间断照明，通常都必须 对照明装置配置由整流器、蓄电池和逆变器等部分组成的应急照明电 源系统，当交流电网正常供电时，交流电经整流器后变为直流电给蓄 电池充电；当电网中断供电时，蓄电池通过逆变器把直流电转变成交 流电为照明装置供电。这种不间断照明系统由于配置了大功率逆变 器，成本很高，同时由于经过多次变换，功耗也非常大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，进而提 供一种结构新颖、成本低、使用寿命长、节电效果好、可靠性高的地 铁车站、隧道及地下设施内LED应急照明装置。

用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的：所提供的地铁 车站、隧道及地下设施内LED应急照明装置由交流配电器、开关整流 器、蓄电池和内置恒流电路的LED灯组成，交流配电器的输出端与开 关整流器的输入端连接，开关整流器的输出端同时加在蓄电池和LED 灯的两端。本实用新型设置开关整流器的主要作用是将电网的交流电 变成直流电。实际工作过程中，开关整流器一方面供给LED灯恒定电 压，另一方面供给蓄电池浮充充电电流，对蓄电池进行充电，确保工 作过程中蓄电池始终保持充足电状态。蓄电池的主要作用是贮存电 能，电网供电正常时，开关整流器给蓄电池充电，一旦电网出现供电 中断，蓄电池即可自动为LED灯供电。

与现有技术相比，本实用新型采用了近年来得到迅速发展应用的 半导体照明灯(LED)技术，这种LED照明灯比白炽灯节电约90％，在 同等功率下LED灯比普通日光灯和高压钠灯的发光强度高40％以上， 而且LED灯的寿命可达10万小时，显色指数可达80以上，远远高于 高压钠灯；本实用新型的另一大特点是在应急照明电源系统中省去了 价格昂贵的大功率逆变器，并减少了一次变换，使系统造价降低了约 40％，在使系统效率和可靠性得到大幅度提高的同时也大大节约了不 间断照明系统的初期投资；此外，LED灯可省去AC/DC变换部分，直 接由直流电供电，使LED灯控制电路的成本大大降低，又由于AC/DC 变换部分对LED灯的可靠性影响最大，省去这部分电路，既可使LED 灯的可靠性大大提高，寿命也得以大大延长。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理图。

图2为本实用新型一种实施例结构的工作原理图。

图3为LED灯内置恒流驱动电路的电路结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型内容作进一步说明，但本实用新型 的实际制作结构并不仅限于下述的实施例。

参见附图，本实用新型所述的地铁车站、隧道及地下设施内LED 应急照明装置由交流配电器、开关整流器、蓄电池和内置恒流电路的 LED灯组成。在图2所示的实施例结构中，交流配电器的输出端与开 关整流器的输入端连接，开关整流器包括一组并联设置并采用N+1 冗余供电系统工作的分开关整流器，各分开关整流器的输出端同时加 在蓄电池和LED灯的两端，工作过程中即使一路分开关整流器发生故 障，其它分开关整流器仍能保证对LED灯正常供电。为了确保照明装 置不间断工作，蓄电池组最好选用两组，一组作主用，另一组为备用， 两组蓄电池之间可通过自动切换或手动切换的方式加以置换。此外， 在装置上还可设置有用于监控开关整流器、蓄电池和LED灯的各种参 数的监控器，通过通信接口，地铁及地下设施控制中心可以对各地铁 车站、隧道及地下设施内的开关整流器、蓄电池和LED灯实施远程监 控，以确保照明装置可靠工作。

本实用新型装置中LED灯内置恒流驱动电路的结构如图3所示。 该电路具有输入电压范围宽、控制效率高等优点，采用直流恒定电流 供电，LED灯不会出现频闪。图中M₁为开关调整管，D₁为续流二极 管，L₁为续流电感，Rcs为电流采样电阻。当流过LED灯的电流变化 时，采样电阻Rcs两端降压变化，该电压送入集成电路IRS2540的电 流反馈脚I_FB，与内部的基准电压比较后，控制信号改变开关调整管 M₁的输出脉冲占空比，并通过续流二极管D₁、续流电感L₁确保LED 灯的电流恒定。图中自举二极管D_BOOT和自举电容C_BOOT组成高端自举 电路，驱动开关调整管M₁高频工作；二极管D_OV、电容C_VCC和二极管 D_CLAMP组成电源电路，给集成电路IRS2540提供电源电压；二极管D_OV、 电阻R_OV1和R_OV2组成开路保护电路，通过二极管D_EN1加入脉冲信号， 可以关断LED灯或调整LED灯的亮度。LED灯采用金属铝制成的灯罩， 这种灯罩同时也可实现LED灯的散热功能。