低壓直流供電技術的市政路燈應用技術探討

許 虹

江西省建筑設計研究總院 江西 南昌 330000

前言：在市政路燈運行過程中，傳統市政路燈主要使用交流電供電模式，這種供電模式在長期的應用中，會存在著較多的問題。并且隨著人們生活質量的不斷提升，人們越來越看重節能環保型。電動汽車作為新興的交通工具，其所需要的供電設施能夠與市政路燈供電設施相結合，將交流電轉換為直流電，以此來保證市政路燈和電動汽車的穩定運行。針對這種情況，本文主要提出低壓直流供電技術，其主要能夠將交流電實時轉換為直流電，然后作為市政路燈的動力來源，還能為電動汽車的基礎設施進行實時充電。如果在未來將低壓直流供電技術應用到市政路燈中，不僅能夠提高資源的利用率，還符合我國可持續發展戰略。

一、低壓直流供電技術的市政路燈應用技術的必要性

(一)LED照明的電源需求。通過分析現階段我國照明用電實際情況，可知目前我國大多數的城市照明用電占據全部用電量的67%，而用于道路照明用電量約占到照明用電量的25%－30%。大多數城市的市政路燈采用傳統的LED照明模式，這種照明模式在長時間的工作中具有消耗功率大、容易出故障和維護艱難等問題，直接浪費我國大量的電力資源。針對這種情況，我國應當積極改造傳統LED照明模式，并創新新型的LED路燈，是當下市政路燈市場發展的主要方向。低壓直流供電技術的市政路燈應用技術在實際應用中，要充分的認識到LED路燈的結構和工作結構。通過實際調查研究，現階段城市道路照明中所使用的市政路燈主要為含有LED光源的整體發光結構，其本質是利用光源中的發光芯片控制。該芯片主要由大量的LED發光顆粒進行串聯、并聯構成，使其形成較大電壓的二極管。由于二極管具有正向導通、反向截止的特性，因此在市政路燈的兩端按照正極接正向電壓，負極接反向電壓，使其正向導通，激發內部導電離子，內部帶電離子的流動形成導通電流。這種LED市政路燈的導通電流的大小主要有傳導功率和溫度(發光時間)有關。對于發光較亮的市政路燈，其內部導通的電流也越多，通的電壓也越大，功率也隨之增加，從而造成電能浪費問題。傳統交流電供電模式在市政路燈中的應用，能夠對LED照明造成嚴重的影響，例如，在長時間的使用中，會造成LED熱損耗增加、LED燈損壞、供電設備經常更換等問題，不僅浪費大量的時間和經濟成本，還影響城市居民的生活質量。[2]

(二)供電源故障分析。通常情況下，供電源與LED芯片是共同封裝在一個較為狹小的燈具內，而市政路燈的建設位置有可能存在于較為惡劣的環境下，如果不重視燈具的密封性，會對內部芯片和供電源造成不可恢復的損傷，降低市政路燈的照明效果。但是如果燈具的密封效果較強，與之而來的是內部溫度會隨著長時間的使用而迅速增加，在夏季炎熱的狀態下，市政路燈內部燈具的溫度能夠達到65℃，不僅會縮短市政路燈的使用壽命，還容易對周邊的環境因素造成嚴重影響。當市政路燈出現故障后，由于較強的密封性，維修人員很難進行拆卸，進行更換內部的器件，因此只能對其進行更換，間接性的增加維護成本。因此在市政路燈中，供電源故障是影響LED燈發展的重要因素。[1]

二、解決對策

(一)LED燈與電動汽車充電系統一體化。隨著電動汽車數量的不斷增加，城市各區域都在準備興建大量的供電基礎設施，而根據低壓直流供電技術的市政路燈應用技術在市政路燈中的應用情況，可以實行LED燈與電動汽車充電系統一體化。這種供電模式不僅能夠充分的利用基礎供電設備，還能有效提高電能重復利用率。在測試階段，可知該設備具有實時檢測和控制電源功能，并且能夠將市政路燈的工作狀態及時傳輸到后臺系統中，后臺系統能夠根據所接受信號的位置進行精準的定位LED市政路燈供電設施，將充電樁的開關狀態和充電樁的工作狀態情況進行收集記錄。充電系統還能根據實際情況向LED路燈供電設施發送開關信號，做到集體化管理功能，使其能夠統一調動市政路燈狀態。利用我國逐漸成熟的互聯網技術，將大數據處理技術應用到低壓直流供電技術中，使其形成低壓直流供電網絡，不僅能夠保證用電資源的合理性，還能研發新型的能源供其應用。[3]

(二)采用直流供電。由于現階段對于密封燈具的問題還沒有具體的解決方案，但是能夠根據其他方式來降低對燈具的損耗，例如將傳統分散的驅動電源由較高的位置轉移到地面上，降低維修難度，由于直流變壓器處在地面上，不僅能夠有效控制燈具內部溫度，還能有效提高電能利益率，降低維修成本。在市政路燈中應用低壓直流供電技術，能夠有效提高市政路燈的用電安全性，還能延長其使用壽命，為電動汽車建立基礎供電設施提供便利。低壓直流供電技術在市政路燈應用，能夠將傳統的交流電轉換為安全的直流電供電模式，能夠減小有害氣體的排放量，起到保護環境的作用。直流供電模式符合現階段我國節能減排的發展策略，其能夠在降低能源損耗的作用下，實現節能減排的目的，有效提高低壓直流供電技術在市政路燈應用效果。[2]

結論

綜上所述，隨著我國經濟實力的發展，應當重視可持續發展戰略，因此在城市市政路燈的建設中，需要應用低壓直流供電技術，將交流電轉換為直流電，提高市政路燈運行穩定性，延長市政路燈的使用壽命，促進我國低碳經濟的長久發展。