CN104584692B - 一种用于led照明系统的控制器及led照明器系统 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了用于太阳能供电的LED照明器系统的控制器的设计。控制单元包括控制器，该控制器具有切换网络，并且选择性地从太阳能电池板对电池进行充电并选择性地使电池放电以向照明器供电。照明器本身包括控制单元的第二部分，该第二部分防止电池的过充电和过放电状况。这可以利用LED和电阻器的低功率无源网络来实现，以使控制器本身仅执行切换。因此，可以使由控制器以及LED照明器系统所消耗的电力总体上显著降低。
Description
背景技术
商业上使用太阳能供电街道照明系统。太阳能供电街道照明系统以光的形式从太阳接收太阳能。太阳能电池板将可见光子转换成电力。电池系统存储电能，稍后可以根据需要从该电能中提取电力以对路灯供电。控制单元对输入至电池的电能和从电池输出的能量二者进行调节，以连同调节能量存储和照明开/关控制的其他基本功能一起防止电池发生过充电或过放电。为此，控制单元使用下述电路：其将DC电流转换为AC电流以用于电力输送，然后将AC电流转换回至DC电流以用于能量存储或者用于向LED照明器供电。控制单元还包括用于电压调节的脉宽调制器(PWM)。
传统的商业太阳能供电街道照明系统旨在能够在连续的三个阴雨天提供照明。然而，现有的商业太阳能供电路灯无法在某些正常和常见的情况下实现这一点。因此，布置有这样的太阳能供电路灯的街道常常处于黑暗。
发明内容
发明人对详尽揭示会(单独或共同地)导致上述问题的所有根本原因关键要点进行了研究。相应地，他们还构想了解决每个独立的根本原因关键要点的设计，从而共同克服该问题。一个要点与控制单元的、用于DC-AC-DC转换、充电/放电电压调节以及电池保护的不间断能耗(每天24小时)有关。根据本文中所描述的发明原理，直接使用直流电流而无需转换器或调节器，从而以无源形式保护电池。此外，控制单元仅执行切换功能。因此，该系统消耗极少量的能量，如在本专利公开内容中所公开的。
提供本概述来以简化形式介绍构思的选择，下面将会在具体实施方式中进一步描述该构思。本概述不意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在被用于辅助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
为了描述其中能够获得上述及其他优点和特征的方式，将通过参照附图来呈现各种实施方式的更加具体的描述。要理解的是，这些附图仅描绘了样本实施方式并且因此不被认为限制本发明的范围，将通过使用附图、以附加的特征和细节来描述和解释实施方式，在附图中：
图1抽象地示出了根据本文中所描述的原理的太阳能电池板照明器系统；
图2示出了从导通状态转换至关断状态的开关的示例，所述开关将电源连接至设置驱动器/触发器并且将电源从重置驱动器/触发器断开；
图3示出了从关断状态切换至导通状态的开关的示例，所述开关将电源连接至重置驱动器/触发器并且将电源从设置驱动器/触发器断开；以及
图4示出了使用两个锁存继电器作为开关的所设计控制箱的示例，所述控制箱包括数据获取电路、逻辑判定电路，设置驱动器触发电路和重置驱动器触发电路、以及设置驱动器电路和重置驱动器电路。
具体实施方式
传统的商业太阳能照明器系统旨在能够在三个连续雨天提供照明。但是，现有的商业太阳能供电路灯无法在某些正常和常见的情况下实现该目标(本文中被称为“所述问题”)。
发明人对详尽揭示会(单独或共同地)导致具有所述问题的所有根本原因关键要点进行了研究。所发现的根本原因关键要点涉及：(1)不正确的太阳能电池板定向，这使实际采集到的太阳能大大降低(与在太阳能电池板被正确定向时所接收到的太阳能进行比较)；(2)照明器没有工作于电池端电压的整个范围内；因此，电池中所存储的能量的仅一部分能够被用于照明；(3)相关联的控制单元每天24小时执行DC-AC-DC转换、调节充电/放电电压以及保护电池，从而每天消耗显著(大)量的能量，导致在晴天的净能量增益非常小或者导致在阴天的能量亏损非常大；以及(4)将失配-子系统集成到所述系统中的实践。
发明人已经开发出解决每个根本原因关键要点的设计，从而共同克服问题。一个要点与控制单元的不间断(每天24小时)的过度能耗(被列为四个根本原因中的第三个)有关。发明人发现如下方式：直接使用直流 (DC)形式的电能而无需转换器或调节器，从而以无源形式保护电池，并且设计控制单元使得控制单元执行仅切换功能。因此，控制单元消耗极少量的能量。在本文中将进一步描述用以减轻该根本原因的控制器设计。
太阳能照明器系统包括四个子系统，包括：1)太阳能电池板，其接收源自太阳的光子并且将相应光子能量的一部分转换成电力；2)电池，其接收并存储由太阳能电池板生成的电力；3)照明器，当照明器发光时消耗来自电池的电力；以及4)控制单元。传统的控制单元控制若干事件，包括：(a)何时开启和关闭照明器；(b)何时启动和停止电池充电；以及(c)DC-AC-DC转换的执行；(d)为进行电池充电/放点而对电压进行调节；以及(e)保护电池免于过充电或过放电状况。当与构建在无源网络内的照明器结合(在于2011年12月6日提交的共同未决、共同转让的专利申请序号13/312,902中所描述的，其全部内容通过引用并入本文中)时，控制单元不仅执行以上描述的功能，而且还控制在照明器开启时向照明器提供多少电力。
因此，本文中所描述的控制单元可以被分成两部分。所述两部分中的一个部分(下文中被称为“第一部分”)被称为“控制箱”或“控制器”。该部分涉及如下电路设计：控制开关的动作；以及执行上述的前两个功能，即(a)何时开启和关闭照明器以及(b)何时启动和停止电池充电。下面将进一步详细描述关于第一部分的设计和装置。
控制单元的第二部分(下文中被称为“第二部分”)被构建到LED照明器中(并且作为LED照明器的一部分)，如在先前通过引用并入本文中的相关专利申请中所描述的那样。控制单元的这个第二部分(通过使用LED和电阻器联网)不仅能够在整个电池电压范围内以DC形式操作照明器，而无需任何的DC-AC-DC转换或充电/放电电压调节；而且第二部分还能够控制在照明器开启时向照明器提供多少电力；并且在被适当设计时还能够保护电池免于过充电或过放电状况。控制单元的这个第二部分涉及使用所发明的LED和电阻器联网来修改LED照明器的I-V特性这一构思。这与控制单元的第一部分有很大不同，该第一部分利用电路设计来控制开关的动作。因此，在先前通过引用并入本文中的相关专利申请中进一步详细描述了控制单元的第二部分，而本专利申请的重点是控制器的第一部分。
控制单元包括(1)如本文中所描述的所发明的控制箱或“控制器”(被称为“第一部分”)；以及(2)新型LED照明器设计(如在先前通过 引用并入本文中的相关专利申请中所描述的，在本文中被称为“第二部分”)，其使用所发明的LED和电阻器联网来修改LED照明器的I-V特性。构建原型以验证能够实际上在整个电池能量存储范围内直接以DC形式(无需DC-AC-DC转换)操作这些照明器。所述系统还能够提高系统在电池能量存储被耗尽以提供上述所需的亮度时的功效。换句话说，新型系统能够连续地(和/或逐步地)提高在电池能量存储被耗尽时的功效；并且还能够高效地利用电池的全部能量存储容量。此外，还验证了这些原型能够保护电池免于过充电或过放电。这些原型(构建有控制单元的第二部分)验证了控制单元能够在长期连续阴天提供额外的照明持久力；即使在使用与传统商业系统相同的太阳能电池板和电池时也如此。
由于上述所设计的LED照明器还能够提供保护电池免于过充电或过放电的功能，因此控制单元的第一部分即控制箱能够免于其传统的“电池保护”责任以及DC-AC-DC转换和电压调节(这消耗大量的能量)。因此，本文中所描述的控制箱仅消耗少量的能量，这是因为控制箱可以专用于切换，而不用于电池保护、DC-AC-DC转换或电压调节。
下面进一步详细描述控制单元的控制箱部分，即针对以下情况仅执行切换功能的控制箱：1)从太阳能电池板对电池进行充电或不充电，或者2)将电池电力释放或不释放至LED照明器以用于照明。
已经描述了本文中所描述的实施方式的一般原理，现在将针对图1至图4来描述示例性实施方式本身。
图1示出了太阳能供电照明器系统100，其包括诸如电池110、太阳能电池板120、照明器130和控制器140等的四个子系统。源自太阳的光入射到太阳能电池板120上。太阳能电池板120可以是单个太阳能电池板或太阳能电池板网。另外，太阳能电池板可以是现有的太阳能电池板，或者可以是将来开发的太阳能电池板。然而，如上面所提到的，即使使用现有的太阳能电池板也可以获得改进的性能。太阳能电池板120以特定效率将至少一部分入射光转换成电力，其中该特定效率可能随太阳能电池板的类型而变化。
能量采集路由电路121被配置成在如图所示太阳能电池板120和电池110被耦接时，将电力从太阳能电池板110路由至电池120。以此方式，能量采集路由电路121将来自太阳能电池板120的电力引导至电池110以对电池进行充电，并且由此增加了电池的在晴天条件期间的能量存储。尽管电池120可以是任意类型的电池，然而本文中所描述的原理即使在使用 与传统太阳能照明器系统相同的电池的情况下也实现了改进的性能。实际上，本文中所描述的原理可以扩展到如下情况：在该情况下，元件110是由电网支持的诸如电源装置的任何电能源。在这种情况下，照明器系统100将没有必要包括太阳能电池板120或能量采集路由电路121。因此，照明器系统可以不具有任何物理“电池”。实际上，电池110能够由“电能源”来代替。将在下文中描述电池110，并且电池110仅仅是这样的电能源的示例。
能耗路由电路122被配置成在如图所示电池110和照明器130被耦接时，选择性地将来自电池110(或者更广泛地，“电能源”)的电力路由至照明器130。以此方式，当照明器在黑暗条件期间消耗电力时，能耗路由电路122将电力从电池110(或更广泛地，“电能源”)引导至照明器130。在一些实施方式中，照明器130可以从一个或更多个发光二极管(LED)发射光，和/或可以是高架在街道、公路、人行道或区域上方的路灯。
控制器140被配置成在光照条件期间选择性地将来自太阳能电池板120的电力经由能量采集路由电路121引导至电池110，并且被配置成在黑暗条件期间选择性地将来自电池110的电力引导至照明器130。控制器140可以相当简单，因为其执行简单的导通-关断切换功能。因此，如上所述，控制器每日所消耗的能量可以相当低。根据电能源，在某些情况(例如电网的情况)下，这样的选择性引导将没有必要。
太阳能照明器系统100被配置成使得在能耗路由电路122将来自电池110(或者更广泛地，“电能源”)的电力路由至照明器130时，系统100根据电池中的可用电能的剩余量来调节沿着能耗路由电路122向下输送的电力的量。如上所述，由于端电压V取决于电池中的剩余电能，因此这可以利用端电压来实现。在电能源的更一般情况下，这可以基于与电能源中的可用能量相关的任意参数来完成。此外，如上面提到的，由于改进的较低耗电量的功效，因此这个耗电量的降低与光发射降低相比可以在比例上较大。
在一些实施方式中，当端电压(或者更一般地电能源中的可用能量或电力)下降时，耗电量的降低可以利用无源网络来实现。例如，无源网络131可以被包括在照明器内，并且可以包括LED二极管，并且潜在地还包括电阻。然而，本发明的原理不限于这样的设计。例如，无源网络可以通过电压降来对电流进行路由，使得：与在无源网络的输入端处的电压较低的情况相比，当在无源网络的输入端处的电压较高(反应了较高的电池 端电压)时，无源网络中的有源发光的LED二极管较多。因此，由于端电压降低，在无源网络中发光的LED二极管的数量和强度也下降。
本文中所描述的原理不限于由照明器130消耗的电力与电池110的端电压之间的特定功能关系。然而，在所述关系被限定成使得耗电量的降低导致光发射的成比例的较小降低时是最有利的。
本文中所描述的至少一种实施方式涉及设计和装置，例如控制箱。在一个实施方式中，该装置包括两个开关、四个驱动电路、四个相应的触发电路以及用于数据获取和逻辑判定的电路。图2示出了开关201及其相应的支持电路。控制器140包括两个开关：一个开关用于使电池110(或“电能源”)与太阳能电池板120连接和断开，而另一个开关用于使电池110(或“电能源”)与照明器130连接和断开。图2示出了其中开关201导通的情况，而图3示出了其中开关201关断的情况。如图2和图3所示，每个开关201与两个驱动电路202A和202B相关联。一个驱动电路202A将相应的开关从关断状态驱动至导通状态；而另一个驱动电路202B将相应的开关从导通状态驱动返回至关断状态。每个驱动电路202A和202B与相应的触发电路203A和203B相关联，触发电路203A和203B在碰到适当条件时触发驱动电路。在这个适当条件发生时，数据获取和逻辑判定电路子系统204向触发电路203A或203B提供信号。因此，除了实际驱动动作期间之外没有消耗能量，从而实现了极低能耗的设计目标。
换句话说，两个开关(开关201的两个实例)中的每个都配备有一组相同的(或不相同的)驱动和触发子系统。考虑如下条件：一组上述子系统(我们称之为“第一子系统”)连接至电源从而使第一子系统处于备用状态，等待(来自逻辑判定子系统的)信号以激活将开关从一种状态切换到另一种状态(从导通切换至断开，或者断开切换至导通)的驱动动作。当第一子系统处于这样的备用状态时，使另一组(我们称之为“第二组”)从电源断开从而使第二组处于休眠状态；使得即使激活信号被输送至该休眠子系统，也无法感应任何动作。
将开关进一步设计成控制使电源与两组驱动/触发子系统连接/断开，使得：(a)当处于备用状态的一组子系统被激活以驱动开关时，动作还将关断至该备用组的电源，以将这一组子系统置于休眠状态；以及(b)同时，该动作连接另一组以将另一组置于备用状态。以下分别描述了开关、驱动电路、触发电路和用于数据获取和逻辑判定的电路的详细设计考虑。
将两个开关中之一(即“电池放电开关”)设计成执行以下两个功能： (a)如图2所示，为了启动电池放电，将电池放电开关从关断状态切换至导通状态(在此还被称为“设置”电池放电开关)；或者(b)如图3所示，为了停止电池放电，将电池放电开关从导通状态切换至关断状态(在此还被称为“重置”电池放电开关)。将另一开关(即“电池充电开关”)设计成执行以下两个功能：(a)如图2所示，为了开始电池充电，将电池充电开关从关断状态切换至导通状态(在此还被称为“设置”电池充电开关)；或者(b)如图3所示，为了停止电池充电，将电池充电开关从导通状态切换至关断状态(在此还被称为“重置”电池充电开关)。
在正常操作中，每天也许将会有极少量的开关切换动作。为了节约能量，使电池放电开关和电池充电开关中的每一个保持处于一个状态直到被驱动至另一状态为止。例如，如图4所示，每个开关可以被实现为锁存继电器。锁存继电器是一种在处于一个状态时不消耗任何能量而在改变状态时消耗能量的继电器。在每个开关为锁存继电器(参考开关401)的情况下，每个开关与两个驱动电路(驱动器)相关联，也就是说：(1)如图3所示的“设置驱动器”202A提供能够使开关从关断状态切换至导通状态的电力，以及(2)如图2所示“重置驱动器”202B提供能够使开关从导通状态切换至关断状态的电力。每个开关还被设计成控制被输送至其相应的两个驱动器的电力。当处于导通状态下时，开关将电力连接至其重置驱动器并且将电力与设置驱动器断开；这将开关的重置驱动器置于(prepare)备用状态以及将其设置驱动器置于休眠状态。当处于关断状态时，开关将其设置驱动器置于备用状态以及将其重置驱动器置于休眠状态。这样的设计保护开关免于最具破坏性的伪开关动作；即，同时驱动开关以进行设置和重置。触发电路能够被设计成类似地连接其电力；能够处于与其准备触发的驱动器状态相同的备用状态或休眠状态。
为了进一步阐述上述关键点，可以将上述关键点重述如下：处于备用状态下，驱动器连接至电池电力，等待被触发以执行所设计的动作；要么导通开关，要么关断开关。当动作被执行时，驱动器同时从备用状态切换至休眠状态。当处于休眠状态时，驱动器由于其与电源断开而失去其驱动能力。换句话说，当驱动器处于备用状态时，驱动器与电池连接并且等待被触发。当驱动器被触发时，驱动器将消耗电池能量用以进行供电并且执行所设计的动作。驱动器然后反转开关的状态(从导通状态反转至关断状态；或者从关断状态反转至导通状态)。该动作还将电池电力从该驱动器断开，从而将驱动器置于休眠状态；同时该动作使另一驱动器从休眠状态转换至备用状态。因此，驱动器中的仅一个驱动器能够(在被触发时)执 行切换动作以反转开关的状态；因此就不会发生破坏性伪动作。此外，驱动动作的持续时间通常为一秒的几百分之一。因此，即使典型的5瓦锁存继电器驱动器针对每个开关动作仅消耗小于0.01焦耳的能量。该系统每天通常执行少于10次的开关动作，并且因此控制器每天平均消耗小于0.1焦耳；或者小于0.01安培小时的能量(来自12伏电池)。(对于典型的太阳能供电照明器系统而言)这是极少量的能量。
数据获取和逻辑电路收集信息(数据)、在需要时放大数据、并且基于通过对相关数据施加逻辑考虑来提供是采取动作还是不采取动作的确定(判定)。当判定为采取动作时，该判定使电路向正确的触发电路发送适当的信号；以激活正确的备用驱动器向产生切换动作的开关运动供电。典型地，子系统被设计成大约每15分钟至30分钟执行该判定一次；每天少于100个动作。以小于0.01秒的动作周期执行所设计的功能需要消耗几毫瓦。因此，数据收集和判定动作功能一天消耗小于1焦耳；再次，在太阳能照明器系统中消耗极少量的能量。
根据以上描述构建了原型；其中，控制箱被设计成使用两个锁存继电器作为开关。如图4所示，一个开关被设计成执行以下操作：(a)启动(从关断状态切换至导通状态)电池放电，或者(b)停止(从导通状态切换至关断状态)电池放电；另一开关被设计成执行以下操作：(1)启动(从关断状态切换至导通状态)电池充电，或者(b)停止(从导通状态切换至关断状态)电池充电。由于保持两个锁存继电器的状态不发生能量消耗，因此所设计的原型(控制箱)每当需要改变其状态时消耗电能。可以在非常短的时间内以及利用几瓦的脉冲功率来完成每个状态反转。在正常操作中，每个开关每天可能存在极少(少于5次)的开关切换动作。因此，所设计的控制箱消耗极少量的来自电池的能量。
原型每天针对每个开关以12伏电池和10次开关切换来操作；所设计的控制箱的所测量能耗每天仍然小于0.01安培小时。该设计因而具有显著的节能。因此，通过用本发明替代传统控制箱能够更进一步地加强持久力。
实现本发明的结果
另一方面，本文中所描述的原理重新设计了控制器和照明器。因此，系统能够提高系统其在电池能量储存的耗尽期间的功效。照明器还能够在电池能量储存的整个范围内直接进行操作而无需DC-AC-DC转换，以提供上述所需的亮度。因此，这个系统能够在长期持续的阴天提供额外的照 明持久力；即使在使用相同的太阳能电池板和电池的情况时也如此。换句话说，由于在降低耗电量时所经历的提高的功效，本文中所描述的实施方式能够使耗电量的降低远远超过其亮度降低。因此，现有太阳能电池板的一天充电能量能够在低能量存储状态下提供超过三天的降低电力操作，即使利用相同的太阳能电池板和电池也如此。
为了保持提供所需亮度的能力，照明子系统被设计成使其能够在电池存储能量被耗尽时提高其功效，换句话说，电池中所储存的剩余能量越少，照明器所消耗的能量就越少；并且照明器仍然通过在电池能量耗尽期间提供系统功效来提供所需的照明亮度。这是因为照明能耗的降低在比例上远远超过所产生的亮度降低。
此外，由于所设计的照明子系统能够改变其耗电量，因此该系统还被设计成在电池接近其满能量存储状态时使其照明器消耗所有的日常能量，以防止电池发生过充电情况。该系统还被设计成在电池能量存储接近耗尽状况时使其照明器消耗小于由太阳能电池板充电的每日能量的四分之一。越接近完全耗尽状况，照明器消耗就越少，在电池耗尽状态下接近零能耗；这防止了过放电情况。
因此，如上所述的照明子系统实施方式能够获得两个优点：(1)一个晴天太阳能充电能够在电池中存储足够能量以用于超过三天的夜间照明，而无需其他能量输入，如在实施方式中所显示的；以及(2)防止电池发生过充电或过放电而无需有源控制箱干预。实施方式允许控制箱仅执行导通/断开的切换功能以对电池进行充电和放电。利用本文中所描述的所发明的设计，该切换功能每日消耗极少量的能量。
如实施方式中所显示的，当通过结合本发明取代LED照明单元和关联的控制单元时，该商业系统能够在前三个夜晚提供更好的照明亮度；以满电池存储容量启动。在此之后，对于额外的三个夜晚而言仍然能够保持超过所需亮度的照明，而对于这连续6天而言无需任何能量输入。此外，与原始系统相比，该系统的成本更低。
当优化系统性能以及将系统成本限制为低于商业太阳能供电路灯的成本时，新颖的所设计的系统能够维持超过连续9个阴雨天。对于前三个夜晚而言，其提供了比商业太阳能电池板更好的亮度。对于另外的6个连续夜晚而言，该系统继续提供大于前一天亮度的90％的亮度，而无需使灯光熄灭。此外，该系统在第10天仅以4个小时的有效阳光照射来对另外的多于3个的夜晚提供照明。因此，当与这些原理相结合时，它们能够 克服如所描述的共同关注的问题。
Claims (22)
1.一种用于LED照明系统的控制器，所述控制器是控制单元的第一部分并且包括：
电池充电开关，其用于选择性地将太阳能电池板耦接至电池，以选择性地启动和停止对所述电池的充电；
电池充电设置驱动器(202A)，其在被触发时使所述电池充电开关(201)被设置为导通状态，其中，如果所述电池充电设置驱动器处于备用状态，则所述电池充电设置驱动器(202A)能够被触发，但是如果所述电池充电设置驱动器处于休眠状态，则所述电池充电设置驱动器不能被触发；
电池充电重置驱动器(202B)，其在被触发时使所述电池充电开关(201)被重置为关断状态，其中，如果所述电池充电重置驱动器处于备用状态，则所述电池充电重置驱动器(202B)能够被触发，但是如果所述电池充电重置驱动器处于休眠状态，则所述电池充电重置驱动器不能被触发；以及
电池放电开关，其用于选择性地将所述电池耦接至照明器，以选择性地开启和关闭所述照明器，
其中，所述照明器包含所述控制单元的、用于保护所述电池免受过充电和过放电状况的第二部分，使得所述控制单元的第二部分不存在于所述控制器内。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制器不执行直流电到交流电的转换并且不执行交流电到直流电的转换。
3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制器不执行脉宽调制功能并且不执行电压调节。
4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电池放电开关被配置成处于先前状态直到施加电力以将所述放电开关驱动至相反的后续状态为止。
5.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电池放电开关是锁存继电器。
6.根据权利要求1所述的控制器，还包括：
电池放电设置驱动器，其在被触发时使所述电池放电开关被设置为导通状态，其中，如果所述电池放电设置驱动器处于备用状态，则所述电池放电设置驱动器能够被触发，但是如果所述电池放电设置驱动器处于休眠状态，则所述电池放电设置驱动器不能被触发；
电池放电重置驱动器，其在被触发时使所述电池放电开关被重置为关断状态，其中，如果所述电池放电重置驱动器处于备用状态，则所述电池放电重置驱动器能够被触发，但是如果所述电池放电重置驱动器处于休眠状态，则所述电池放电重置驱动器不能被触发；
其中，当所述电池放电开关处于导通状态时，所述电池放电开关将电力连接至所述电池放电重置驱动器以将所述电池放电重置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池放电设置驱动器断开以将所述电池放电设置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池放电开关处于关断状态时，所述电池放电开关将电力连接至所述电池放电设置驱动器以将所述电池放电设置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池放电重置驱动器断开以将所述电池放电重置驱动器置于休眠状态。
7.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电池充电开关被配置成处于先前状态直到施加电力以将所述放电开关驱动至相反的后续状态为止。
8.根据权利要求7所述的控制器，其中，所述电池充电开关是锁存继电器。
9.根据权利要求1所述的控制器，
其中，当所述电池充电开关处于导通状态时，所述电池充电开关将电力连接至所述电池充电重置驱动器以将所述电池充电重置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池充电设置驱动器断开以将所述电池充电设置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池充电开关处于关断状态时，所述电池充电开关将电力连接至所述电池充电设置驱动器以将所述电池充电设置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池充电重置驱动器断开以将所述电池充电重置驱动器置于休眠状态。
10.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制单元的第二部分控制在所述照明器开启时向所述照明器提供多少电力。
11.根据权利要求1所述的控制器，还包括：
电池放电设置驱动器，其在被触发时使所述电池放电开关被设置为导通状态，其中，如果所述电池放电设置驱动器处于备用状态，则所述电池放电设置驱动器能够被触发，但是如果所述电池放电设置驱动器处于休眠状态，则所述电池放电设置驱动器不能被触发；
电池放电重置驱动器，其在被触发时使所述电池放电开关被重置为关断状态，其中，如果所述电池放电重置驱动器处于备用状态，则所述电池放电重置驱动器能够被触发，但是如果所述电池放电重置驱动器处于休眠状态，则所述电池放电重置驱动器不能被触发；
其中，当所述电池放电开关处于导通状态时，所述电池放电开关将电力连接至所述电池放电重置驱动器以将所述电池放电重置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池放电设置驱动器断开以将所述电池放电设置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池放电开关处于关断状态时，所述电池放电开关将电力连接至所述电池放电设置驱动器以将所述电池放电设置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池放电重置驱动器断开以将所述电池放电重置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池充电开关处于导通状态时，所述电池充电开关将电力连接至所述电池充电重置驱动器以将所述电池充电重置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池充电设置驱动器断开以将所述电池充电设置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池充电开关处于关断状态时，所述电池充电开关将电力连接至所述电池充电设置驱动器以将所述电池充电设置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池充电重置驱动器断开以将所述电池充电重置驱动器置于休眠状态。
12.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电池放电开关每天切换少于12次。
13.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述电池充电开关每天切换少于12次。
14.一种LED照明器系统，包括：
控制器；
LED照明器；以及
电池，
其中，所述控制器包括控制单元的第一部分，所述第一部分包括用于选择性地将所述电池耦接至照明器以选择性地开启和关闭所述LED照明器的电池放电开关，该电池放电开关具有：关联的电池放电设置驱动器，其在被触发时使所述电池放电开关被设置为导通状态，其中，如果所述电池放电设置驱动器处于备用状态，则所述电池放电设置驱动器能够被触发，但是如果所述电池放电设置驱动器处于休眠状态，则所述电池放电设置驱动器不能被触发；和关联的电池放电重置驱动器，其在被触发时使所述电池放电开关被重置为关断状态，其中，如果所述电池放电重置驱动器处于备用状态，则所述电池放电重置驱动器能够被触发，但是如果所述电池放电重置驱动器处于休眠状态，则所述电池放电重置驱动器不能被触发，
其中，所述LED照明器包含所述控制单元的、用于根据所述电池中的能量存储状态来调节所述照明器的能耗的第二部分，使得所述控制单元的第二部分不存在于所述控制器内。
15.根据权利要求14所述的LED照明器系统，
其中，当所述电池放电开关处于导通状态时，所述电池放电开关将电力连接至所述电池放电重置驱动器以将所述电池放电重置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池放电设置驱动器断开以将所述电池放电设置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池放电开关处于关断状态时，所述电池放电开关将电力连接至所述电池放电设置驱动器以将所述电池放电设置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池放电重置驱动器断开以将所述电池放电重置驱动器置于休眠状态。
16.一种LED照明器系统，包括：
控制器；
LED照明器；以及
电池，
其中，所述控制器包括控制单元的第一部分，所述第一部分包括电池充电开关，其用于选择性地将太阳能电池板耦接至电池以选择性地启动和停止对所述电池的充电；和电池放电开关，其用于选择性地将所述电池耦接至照明器以选择性地开启和关闭所述照明器，所述电池充电开关具有：关联的电池充电设置驱动器，其在被触发时使所述电池充电开关被设置为导通状态，其中，如果所述电池充电设置驱动器处于备用状态，则所述电池充电设置驱动器能够被触发，但是如果所述电池充电设置驱动器处于休眠状态，则所述电池充电设置驱动器不能被触发；和关联的电池充电重置驱动器，其在被触发时使所述电池充电开关被重置为关断状态，其中，如果所述电池充电重置驱动器处于备用状态，则所述电池充电重置驱动器能够被触发，但是如果所述电池充电重置驱动器处于休眠状态，则所述电池充电重置驱动器不能被触发，
其中，所述LED照明器包含所述控制单元的、用于保护所述电池免受过充电和过放电状况的第二部分，使得所述控制单元的第二部分不存在于所述控制器内。
17.根据权利要求16所述的LED照明器系统，其中，所述控制器还包括：
电池放电设置驱动器，其在被触发时使所述电池放电开关被设置为导通状态，其中，如果所述电池放电设置驱动器处于备用状态，则所述电池放电设置驱动器能够被触发，但是如果所述电池放电设置驱动器处于休眠状态，则所述电池放电设置驱动器不能被触发；
电池放电重置驱动器，其在被触发时使所述电池放电开关被重置为关断状态，其中，如果所述电池放电重置驱动器处于备用状态，则所述电池放电重置驱动器能够被触发，但是如果所述电池放电重置驱动器处于休眠状态，则所述电池放电重置驱动器不能被触发；
其中，当所述电池放电开关处于导通状态时，所述电池放电开关将电力连接至所述电池放电重置驱动器以将所述电池放电重置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池放电设置驱动器断开以将所述电池放电设置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池放电开关处于关断状态时，所述电池放电开关将电力连接至所述电池放电设置驱动器以将所述电池放电设置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池放电重置驱动器断开以将所述电池放电重置驱动器置于休眠状态。
18.根据权利要求16所述的LED照明器系统，其中，
其中，当所述电池充电开关处于导通状态时，所述电池充电开关将电力连接至所述电池充电重置驱动器以将所述电池充电重置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池充电设置驱动器断开以将所述电池充电设置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池充电开关处于关断状态时，所述电池充电开关将电力连接至所述电池充电设置驱动器以将所述电池充电设置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池充电重置驱动器断开以将所述电池充电重置驱动器置于休眠状态。
19.根据权利要求16所述的LED照明器系统，其中，所述控制器还包括：
电池放电设置驱动器，其在被触发时使所述电池放电开关被设置为导通状态，其中，如果所述电池放电设置驱动器处于备用状态，则所述电池放电设置驱动器能够被触发，但是如果所述电池放电设置驱动器处于休眠状态，则所述电池放电设置驱动器不能被触发；
电池放电重置驱动器，其在被触发时使所述电池放电开关被重置为关断状态，其中，如果所述电池放电重置驱动器处于备用状态，则所述电池放电重置驱动器能够被触发，但是如果所述电池放电重置驱动器处于休眠状态，则所述电池放电重置驱动器不能被触发；
其中，当所述电池放电开关处于导通状态时，所述电池放电开关将电力连接至所述电池放电重置驱动器以将所述电池放电重置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池放电设置驱动器断开以将所述电池放电设置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池放电开关处于关断状态时，所述电池放电开关将电力连接至所述电池放电设置驱动器以将所述电池放电设置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池放电重置驱动器断开以将所述电池放电重置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池充电开关处于导通状态时，所述电池充电开关将电力连接至所述电池充电重置驱动器以将所述电池充电重置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池充电设置驱动器断开以将所述电池充电设置驱动器置于休眠状态，
其中，当所述电池充电开关处于关断状态时，所述电池充电开关将电力连接至所述电池充电设置驱动器以将所述电池充电设置驱动器置于备用状态，并且将电力从所述电池充电重置驱动器断开以将所述电池充电重置驱动器置于休眠状态。
20.根据权利要求16所述的LED照明器系统，还包括：
所述太阳能电池板。
21.根据权利要求16所述的LED照明器系统，还包括：
所述电池。
22.一种设备，包括：
开关；
第一子系统，其包括：
第一驱动电路，其被配置成在被触发时将所述开关从关断状态驱动至导通状态；和
第一触发电路，其被配置成在所述第一触发电路接收第一信号时触发所述第一驱动电路，其中所述第一信号是在遇到第一状况时被生成的；以及
第二子系统，其包括：
第二驱动电路，其被配置成在被触发时将所述开关从所述导通状态驱动至所述关断状态；和
第二触发电路，其被配置成当所述第二触发电路接收第二信号时触发所述第一驱动电路，其中所述第二信号是在遇到第二状况时被生成的，其中，
所述开关控制电源与所述第一子系统和所述第二子系统的连接和断开，使得所述开关每次将所述第一子系统和所述第二子系统中的仅一个子系统连接至所述电源，以使所连接的子系统处于备用状态，并且使所述第一子系统和所述第二子系统中的另一个子系统此时为被断开的子系统并且因此处于休眠状态，
其中，当所述第一子系统处于备用状态并且所述第一信号被接收时，所述第一触发电路驱动所述开关并且还将所述电源从所述第一子系统断开从而使所述第一子系统进入休眠状态，并且还将所述电源连接至所述第二子系统从而使所述第二子系统进入备用状态；
其中，当所述第二子系统处于备用状态并且所述第二信号被接收时，所述第二触发电路驱动所述开关并且还将所述电源从所述第二子系统断开从而使所述第二子系统进入休眠状态，并且还将所述电源连接至所述第一子系统从而使所述第一子系统进入备用状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |