CN105935003B - 电池供电的照明系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有光照单元和电池模块的电池供电的照明系统，电池模块具有用于向光照单元提供电功率的可再充电电池。温度传感器被布置成测量电池组的温度。充电器和放电器被布置成对电池模块充（放）电，其中放电装置为光照单元供电。控制系统被布置成使用从温度传感器接收到的测量来调节照明属性。经调节的照明属性将确保所述电池模块的温度停留在预定义的温度范围内，并且特别地在预定义的温度之上。这将延长电池的使用寿命。

Description

电池供电的照明系统

技术领域

本发明涉及照明系统领域，并且更具体地涉及电池供电的照明系统，例如太阳能供电的离网街道照明。其还涉及操作电池供电的照明系统的方法。

背景技术

当今，越来越多的电网连接的街道照明被由太阳能供电的离网街道照明（也被称作太阳能供电的OSL）替代。目前的太阳能供电的街道杆使用电池来存储能量以在夜晚中使用。用于该目的的最常用的电池类型是铅蓄电池（即，Pb电池），因为其相对低的成本的缘故。目前的Pb电池具有2至3年的相对短的寿命。这主要是由于以下的太阳能应用导致的：当Pb电池在放电之后被立即再充电、并且以正确的充电属性（profile）被再充电时，其可以享有高达5年的寿命。但是该太阳能应用并不总是产生充足的电流用于完整的再充电，尤其是在其中Pb电池运行于部分地被充电的条件下（即，部分荷电状态）的冬天。这导致Pb通常处于被认为是不充足的2至3年的短寿命。电池使用寿命被视为主要的区分点。

替代性地，可以使用具有更长寿命的锂电池，在最佳的条件下锂电池声称有20年的寿命。但是同样地对于锂电池，户外的太阳能充电条件限制了寿命，这次是由操作之下的温度所导致的。寒冷条件下的电池的性能是通常为25度的较暖和的测试条件下的性能的一小部分。这是由描述了较低温度下的有限的化学动力学的阿列钮斯（Arrhenius）因数导致的。另外，当使用铅酸蓄电池时，在稍微低于零的温度下，电解液将冻结。缓解的办法是使得电池的尺寸过大，因此其可以仍然释放足够的功率。

当在零下的温度充电时，一些电池技术将退化。一个示例是以上提到的锂电池技术，在其以高电流被充电的这种条件下其将遭受锂电镀，从而导致非常强烈的寿命缩减。对抗锂电镀的缓解措施可以是内部加热系统，其消耗必须被投入电池中的能量。这导致用于较大的PV要求的增加的成本。替代性地，电池可以被埋在冰冻层之下的地面下方，例如1米处。但是再次，这将添加用于地面工作的成本。另一缓解措施是在电池处于冷却的时候限制充电电流，但是由于充电持续时间受限于白天，并且由于云和阴天的缘故，规划充电中断几乎是不可能的，所以电池可能不被满充电。

文献WO 2011122476(A1)描述了一种设备，该设备不太可能由于在冬天时间期间根据所生成的或存储的功率的量而约束所消耗的功率而关断。所公开的是具备太阳能电池设备、借助从太阳能电池设备供给的功率被充电的存储电池、借助从存储电池供给的功率而发光的光照单元、测量外部温度的传感器以及控制存储电池的充电和放电的控制设备的光照设备。LED灯被用于光照单元，对于LED灯而言亮度随着温度下降而增加。因此，当温度下降时，光照单元将需要更少的来自存储电池的功率，以便维持相同的光照水平。这样，在低温时能量可以被节省。节省能量是被称赞的，但是存在电池的温度将到达如此低的水平以致电池的使用寿命被不利地影响的风险。

发明内容

本发明的一个目的是提供电池供电的照明系统，相比于已知的系统，其中过低的电池温度的可能性被降低。

为此，根据本发明的第一方面，提供了一种包括一个或多个光照单元和至少一个电池模块的电池供电的照明系统，所述电池模块包括一个或多个可再充电电池，用于向所述一个或多个光照单元提供电功率。第一温度传感器被布置成测量所述电池模块的温度。包括用于对所述电池模块充电的充电器以及用于通过对所述一个或多个光照单元供电而使所述电池模块放电的放电器。控制系统被布置成从所述第一温度传感器接收测量数据，以及接收或确定照明属性。照明属性包括关于某一时间段期间的光照水平的信息。控制系统还被布置成使用从所述第一温度传感器接收到的所述测量来调节所述照明属性，以显现确保所述电池模块的所述温度停留在预定义的温度之上的经调节的照明属性。充电器和放电器将使用所述经调节的照明属性而被控制。

电池供电的照明系统可以是用于在黑暗的时段期间照明街道的照明杆。接收到的或确定的照明属性可以包含若干不同的光照水平。例如，没有光照的第一水平，最大光照的第二水平以及所述第一和第二水平之间的第三水平。这样的简单的属性对于在夜晚期间照明道路和城市是非常实用的，其中在夜晚期间的一些时间点，灯可以被调光至较低的光照水平，因为将具有更少的交通量。例如，在上午2点和上午5点之间，某些高速路将不具有大量的交通，并且灯可以被调光以节省能量。然而，在寒冷的夜晚期间，温度可能下降至电池可能被严重地影响的点。过冷的电池在放电期间将具有受限制的性能，但是一般将不遭受增强的退化。在照明系统包括被布置成向所述电池模块的所述充电器输送电力的太阳能功率模块的情形中，电池模块将在一天的开始时或在一天的稍后的时间由太阳能功率模块再充电。如果在对电池进行充电时电池的温度在临界水平之下，电池的使用寿命将降低。为了避免这种不期望的情形，控制系统被布置成适配照明属性使得灯的调光少于照明属性首先规定的调光。灯的较少的调光意味着使用更多的能量用于灯并且将在更大的程度上使电池放电。由于电子和电化学损耗的缘故，这种较高的放电将使得电池模块变热，这是期望的以便避免临界的低温。

在实施例中，电池供电的照明系统进一步包括被布置成测量外界温度的第二温度传感器。控制系统从所述第二温度传感器接收测量数据，并且使用从所述第一和所述第二温度传感器接收到的所述测量数据调节所述照明属性。在太阳能供电的灯杆的情形中，第二传感器可以被布置在杆的外表面上或外表面内，或者其中可以测量到外界温度的任何其它适当的地点。通过测量电池温度和外部的空气温度，控制系统可以估计将来的电池温度，比仅存在电池温度传感器的情形更加有效地给予某种充电或放电属性。例如，当已经知晓电池和杆的外表面之间的加热电阻（即，材料传导热量的能力），以及还有电池模块的加热容量时，可以以相对容易的方式计算出将来的温度。

在进一步的实施例中， 控制系统包括被布置成确定用于电池模块的优选的充电-放电属性的热量预测器。而且，充电-放电控制引擎被布置成从所述热量预测器接收所述充电-放电属性并且使用所述充电-放电属性控制所述充电器和放电器。热量预测使得主动及时地控制电池温度成为可能。主动控制对于缓慢过程是有利的，诸如其中被动的响应可能不是充分的电池的变热和冷却。通过提前适配照明属性（例如，减小灯调光和增加光水平），可以避免过低的温度，而无需突然的附加加热。

可以使用包括针对一时间段的预期的功率供给属性的功率供给图、以及包括针对所述时间段的预期的功率需求的功率需求图来确定优选的充电-放电属性。可以使用例如气候数据以及天气预报数据来作出预期的功率供给属性，以便能够计算出在特定的日期或多天期间的功率供给的量。例如可以使用优选的照明属性来作出功率需求图。

在实施例中，电池供电的照明系统进一步包括用于加热所述电池模块的加热元件。热量预测器然后可以被布置成还确定用于电池模块的优选的加热属性。充电-放电控制引擎可以被布置成从所述热量预测器接收所述加热属性并且使用所述加热属性来控制所述加热元件。附加的加热元件和针对该加热元件的附加的加热属性可以使得系统更加可靠/灵活。在其中对电池进行放电不是很充分以避免过低的温度的情形中，附加的加热器可以起到帮助作用。这将降低电池的过低温度的风险。

在实施例中，电池供电的照明系统包括电池组，该电池组包括多个布置在彼此上方的电池模块。通过堆叠电池模块，更少的空间被要求用于在杆中存放电池。

在进一步的实施例中，电池模块包括平行地布置在基本上为圆柱形的壳体内的多个电池。这样的模块易于安装在灯杆中并且可以被实现为可堆叠的，以便能够恰当地对电池组进行尺寸设计。这可能取决于所使用的光照单元、请求的光照水平、气候以及纬度，等。

壳体可包括被布置成对模块的内容（即，电池单元）进行绝缘的绝缘层。这样，电池将与周围事物隔离，这将有助于延迟和避免低温，这在例如在夜晚期间温度下降至零以下时是有利的。绝缘层可以使用例如气凝胶或聚苯乙烯材料制造。模块可包括被布置成接纳棒状加热元件的中央开口。这将允许模块从内侧被加热，这相比于加热元件在外部是更高效的。

根据本发明的第二方面，提供了操作包括至少一个电池模块的电池供电的照明系统的方法，其中所述方法包括：

使用充电器对所述电池模块充电；

使用放电器为所述系统的一个或多个光照单元供电；

使用第一温度传感器测量所述电池模块的温度；

接收或确定照明属性，所述照明属性包括关于某个时间段期间的光照水平的信息；

使用从所述第一温度传感器接收到的测量来调节所述照明属性，以显现确保所述电池模块的所述温度停留在预定义的温度之上的经调节的照明属性；

使用所述经调节的照明属性来控制所述充电器和放电器。

在所附的权利要求中给出了根据本发明的设备和方法的进一步优选的实施例，其公开内容通过引用的方式并入本文。

附图说明

依据在下面的描述中通过示例的方式描述的实施例，本发明的这些以及其它方面将是显然的，并且将参照这些实施例并且参照附图进一步阐明本发明的这些和其它方面，其中

图1示出了作为太阳能供电的灯杆的电池供电的照明系统的示例；

图2A、2B和2C示意性地示出了电池模块的实施例；

图3示意性地示出了放置在杆内侧、盖被去除的电池模块的实施例的顶视图；

图4示意性地示出了根据实施例的控制系统以及第一和第二传感器；

图5示出了包括控制系统的OSL系统的功能框图的示例；

图6示出了根据实施例的针对控制系统的过程方案；

图7示意性地示出了控制电池充电和放电以及加热器（当其可用时）的加热的决策过程的示例；

图8示出了十二月份时的荷兰埃因霍温的冬天夜晚期间的电池组的温度仿真图表；

图9示出了作为时间的函数的电池组的温度以及所供给的能量的图表的另一示例。

图纯粹是图解性的并且不是按比例绘制的。在图中，对应于已描述的元件的元件可具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了作为太阳能供电的灯杆10的电池供电的照明系统的示例。灯杆包括由杆12支撑的光照单元11，杆12具有接近地面（未示出）的加宽部13。系统还包括被布置成使用太阳光生成电功率的光伏（PV）板14。在杆12的加宽部13内侧，电池组（图1中未示出）可以被布置成存储从PV板14接收到的电能量。如果电池组被充电，其可以向光照单元11提供电功率。光照单元11可包括LED或使用电力的任何其它照明元件。应清楚的是，电池组被存放在杆12内侧，但是其可以被存放在杆12中的任何地方，优选地在地平面上方以避免不期望的温度梯度。

杆12内侧的电池组可包括一个或更多的电池模块。图2A、2B和2C示意性地示出了这样的电池模块的实施例。电池模块20包括基本上为圆柱形的壳体，壳体包括壁21和底部（未示出）以及盖22。在模块20的中央部分处，布置了由向上延伸的筒状管24围绕的开口。图2B示出了图2A的电池模块20，但是其中盖22被移除，以及图2C示出了图2A的电池模块20，但是其中盖22和壁21被移除。正如从图2C可以看出的，模块20包括圆柱形内体26，内体26具有多个孔27用于接纳电池单元（即，多个电池）。在该实施例中，电池单元被平行地布置并且与中央的管23同轴。示出的模块20特别地适合于为具有圆柱状杆的照明系统供电。应当理解的是，针对模块的其它形状是可能的，并且这可取决于应用。

图3示意性地示出了放置在杆12内侧并且盖被移除的电池模块20的实施例的顶视图。正如可以看出的，内体26包括用于放置电池的多个孔27。在模块的内部部分处，布置了可包括第一温度传感器32的电子模块31。第一传感器32被布置成测量电池的温度。内体26优选地由热传导材料制成，诸如例如聚酰胺（stanyl），使得跨模块的电池温度将不会偏差太多，并且由传感器32测量到的测量温度将反映所有电池的温度。模块的壁21优选地由绝缘材料制成，诸如例如气凝胶或者聚苯乙烯（polysterene），使得电池与它们的周围事物隔离，并且更少的热量将丢失。在孔23周围，可以存在附加的隔离筒33以将电池朝向中央轴隔离。电池模块20还包括用于在杆12内侧引导线缆的槽34。在图3的示例中，第二温度传感器35被布置在杆12外侧。第二传感器将测量也被称作外界温度的外部温度。

图4示意性地示出了根据实施例的控制系统41以及第一和第二传感器32、35。控制系统41被布置成从传感器32、35接收测量数据。注意，第二传感器35可以是可选的，并且控制系统41可以仅使用来自第一传感器32的数据。在实施例中，控制系统41被布置成经由I/O单元42向诸如计算机网络中的远程服务器43的其它系统通信。这样，控制系统41能够接收增加的数据。该增加的数据例如可以是在照明属性的调节中将被使用的最新的天气信息。其还可以将其自身的测量数据发送到远程服务器，以收集用于其它系统或用户的有用信息。远程服务器或其它系统可以用离线的预测建议来处理更新的照明属性并且将其发送给杆。

图5示出了包括控制系统41的OSL系统的功能框图的示例。OSL系统包括被布置成从来自于太阳53的光生成电功率的PV模块52。充电器54被布置成对电池组55进行充电。在该情形中，充电器是本领域技术人员已知的太阳能充电器。放电器56被布置成通过对一个或更多的光照单元（参见灯泡57，其表示诸如LED、卤素灯等之类的所有种类的可能的照明类型）供电而使得电池组55放电。正如上文所提到的，控制系统41被布置成从所述第一温度传感器并且可能地从第二传感器35接收测量数据。控制系统41能够接收或确定照明属性。该照明属性包括关于某一时间段期间的光照水平的信息。使用至少从第一温度传感器32接收到的所述测量来调节照明属性，以显现经调节的照明属性。以确保所述电池组的所述温度停留在预定义的温度范围之内的方式来调节照明属性。一旦已经调节了照明属性，控制系统41就使用所述经调节的照明属性来控制充电器54和放电器56。

为了清楚起见，图5中没有示出电池供电的OSL架构中的一些常见组件。应领会到的是，其它的实施例是可能的，并且本发明不受图5的限制。正如本领域技术人员将理解的，电池供电的照明系统10可以从不同于太阳的源（例如电网）、经由诸如柴油发电机或燃料电池的发电机被充电。

图6示出了根据实施例的针对控制系统41的过程方案。在图6中，正方形块表示诸如计算之类的具体功能，并且具有波形底部边缘的块表示诸如文档或属性或图的数据。在该示例中，气候属性601和备份恢复持续数据602与记录的本地PV性能数据602一起是用于一天或若干天内的预期的功率供给的计算的输入。计算605导致功率供给图606，其与增加的数据607一起是用于能量平衡计算608的输入。为了确定需要多少功率，防冻数据609、以及可能地关于备份容量610的限制的信息、与照明属性612以及可能地关于（多个）寄生负载的信息一起是用于功率需求计算615的输入。照明属性612包括关于每天的日落和日出的信息（参见611）以及稍后将解释的记录的适应性调光数据613。功率需求的计算导致功率需求图616。该功率需求图616也是用于能量平衡计算608的输入，能量平衡计算608将产生能量平衡图617。该能量平衡图617被用在热量预测的计算中，参见热量预测器618。这导致操作充电-放电建议619。该建议还可包括关于在主动地向（多个）电池组注入附加的热量的时候需要多少附加的热量的意见。

也被称作热量预测图619的操作充电-放电建议619由充电-放电控制引擎620使用，其将确定何时对不同的电池模块进行充电或放电以及对不同的电池模块进行充电或放电的程度，并控制加热器（如果加热器可用的话）。

每个电池模块可以由从块620接收指令的一个电池控制器622控制。可选的加热器可由如在图6的底部示出的加热器控制器621控制。

而且，实际的本地PV性能数据623与第二温度传感器35测量到的实际的外界温度一起可由充电-放电控制引擎620使用。电池模块温度625以及关于电池的荷电状态以及健康状态的数据（参见块626）是用于充电-放电控制引擎620的输入。

在图6中，使用虚线描绘了三个主要的块。第一个主要的块被称作功率供给管理630，第二个主要的块被称作功率需求管理640以及第三个主要的块被称作能量平衡以及热量预测管理650。图6进一步示出了箭头652，其指示充电-放电控制引擎620输出信息到热量预测器618作为反馈环。热量预测器618输出信息653至照明属性612，以与目前的本地调光方案匹配并且检查所要求的负载是否仍能够如将要解释的那样进一步接通。

控制系统41可以接收优选的调光属性或者由其自身确定一个调光属性。控制系统41可以覆写（override）该优选的调光属性以例如从电阻损耗产生充足的热量来保持电池处于舒适区，即，在具有允许的最大温度和允许的最小温度的某个温度范围内。

能量需求和能量供给由能量平衡管理650比较，并且导致热量预测图619。热量预测图619可以包括充电和放电建议或加热建议或者二者。算法可以被用于渐进地计算需要多少热量来保持电池处于热舒适区并防止在充电的开始时（在日出时）的过冷的电池以及过热的电池（其可在白天期间发生）。热量的量根据持续变化的外界温度和电池温度是可变化的。实际的外界温度受制于地理位置、气候、一年中的日期以及白天/夜晚中的时间。电池温度取决于与太阳能路径有关的被充电到电池中的能量的量，太阳能路径受制于地理位置、气候以及一年中的日期。电池温度还取决于与灯负载以及调光属性有关的从电池放电的能量的量，调光属性受制于一年中的日期、天气以及可选的加热器的附加损耗和潜在的使用。

电池充（放）电系统具有加热方面的延迟。由于要避免电池的最低温度在充电开始的时刻或充电开始不久之后下降到舒适区以下，所以在实施例中，算法将渐进地确定何时要求更多的热量的时间点。该决策将与灯负载的目前本地调光方案匹配：如果可能且要求的话，该调光可以被覆写，并且灯控制被转变至更高的亮度以便从电池中的电阻损耗产生更多的热量。

所允许的最低温度可以在日出不久之后达到，因为来自PV的电流在日出即刻是非常小的，并且将在一些延时之后快速上升。该延时根据地理位置和一年中的日期是可变化的。

用于放电控制引擎620的输入可包括需要调用多少个电池模块的信息。电池组可以从多个电池模块被配置，并且底部模块将比顶部电池模块更暖和。在实施例中，放电控制引擎620将这种差异考虑进去并且将用在日出时是最暖和的模块开始充电以限制用于加热所要求的附加的能量使用。该信息可以从预先加载在系统中的仿真结果生成，或者从之前的充电和放电循环中记录并且优化。

在其中来自放电的电阻损耗足以生成所要求的热量的实施方式中，控制系统可以覆写灯的本地调光属性，以便生成足够的热量，而在其它的场合中，可能要求电池组内侧的附加的并且可选的加热器来产生缺少的热量。

在实施例中，热量预测器618计算用于充（放）电控制引擎的操作（充）放电和加热建议。例如，这可以是例如用于每个模块的充（放）电的总时间和/或充（放）电的量或者另一（充）放电/加热策略。当所要求的热量不能单独地从电阻损耗产生时，可选的加热器可以被命令来产生热量。

所请求的加热是否是（不）可能的决策可以由附加的考虑来增加，诸如例如可配置的附加运行时间的天数/小时方面的持续（夜间负载之上），或者可以是固定的或动态地更新的（例如，与所记录的天气事件有关）风险胃纳。风险胃纳可以例如是（如何）接受电池将被耗尽并不能为负载完全地供电直到照明属性的结束。

图7示意性地示出了控制电池充电和放电以及加热器（当可用时）的加热的决策过程的示例。由热量预测器618确定的操作建议619被用于决定何时抑制电池的充电或放电，参见块701。参见块702，对于加热元件的抑制进行同样的操作。在请求的时候707，放电潜能619可以与风险胃纳705比较。类似地，请求708可以导致放电潜能619与风险胃纳706的比较。在不利的天气条件下，建议可通过产生额外的热量而冒险使得电池被耗尽，并且系统将控制是否允许采取该冒险。当例如存在低能量供给（例如，太阳能收获）对照高能量需求（例如，照明和间接的热量需求）的时候，将能量耗尽可能发生。

正如以上所讨论的，控制系统41可以被布置成适配灯的调光属性，以适应性地控制电池环的内部温度。作为示例，图8示出了在十二月份的荷兰埃因霍温的冬天夜晚期间，杆的内侧的最低温度下降为零以下，参见线807。外部的外界温度甚至更低，参见线801。在从0：00点到06：00点的调光之后，控制系统41停止调光以增加电池组的温度。只要温度保留在舒适区中，控制系统41就可主动地确定何时调光以及什么样的调光程度是可能的。控制系统41可以使用热模型或者其它手段来预测多少热量必须被主动地注入到电池组中以实现舒适区的最小和最大温度内的性能，并且将气候以及来自于传感器或其它源的其它数据考虑进去。

对于图8上的热仿真，电池组中的热量是通过电池管理电子设备31的电子设备电阻损耗、27中的电池单元自身以及（可选地）23中的可实施加热元件的中央核心的电化学损耗生成的。利用电子设备、电池和加热器的热量注射，温度可以被控制成保持在电池单元的舒适区。如果该热量源被排除，并且仅电池和电子设备中生成的热量被考虑，则当电池组在荷兰埃因霍温的气候中操作时，组中的温度下降为0^。C之下：在该情形中，一旦开始了太阳能充电，低的温度将很可能导致锂电镀，强烈地衰减（多个）电池单元的寿命。正如在801中示出的，在夜晚的结束期间，电池模块的外表面的温度降低为零摄氏度之下，并且仅稍微高于杆内侧的温度806以及杆外侧的外界温度807。由于电池的良好的绝缘性的缘故，电池模块中的热量对环境的泄露被延迟。具有例如水平809和810的太阳能充电属性808和照明属性导致热量注射到电池中。正如在803中可以观察到的，电池模块的温度从太阳正午之后的几个小时冷却。当灯在特定的光水平x下被接通时，到电池809中的合成的热量将以电池进展的速率a冷却。当灯被调光至特定的光水平y时，被注入到电池中的合成的热量810将更低。控制系统将计算电池是否将冷却至舒适区之下并且主动地在某个时间点更改光水平以导致更高量的被注入到系统中的热量811。

另一示例被示出在图9中，图9是作为时间的函数的电池模块的温度以及供给的能量的图表。在图9中，线901指示以瓦特为单位的所供给的能量，线902指示最大的模块温度，线903指示平均的模块温度以及线904指示最小的模块温度。图9是典型地针对荷兰的6月份，并且表明最小和最大温度可以被保持在电池组的舒适区，其中电池循环试验已经表明单元具有长寿命。本发明的优点被示出在该时间线上。正如可以从图8看出的，从0：00点到06：00点的时段，调光水平是非常高的并且电池快速冷却。但是，通过从6点到9点更改调光水平以增加热量注入，控制系统41防止温度下降过多并且温度可以保持在舒适区（即，10^。C-50^。C之间）。正如可以从图9看出的，夏天时的温度将不会变得过高，并且将停留在舒适区内。这保证了电池单元和电池组的良好的寿命。

虽然主要地通过使用互联网的实施例解释了本发明，但是本发明也适合用于任何其它类型的OSL系统或由电池充电的任何其它的照明系统。

将领会到的是，为了清楚的目的，以上描述已经参照不同的功能单元和处理器描述了本发明的实施例。但是，将显然的是，可以使用不同的功能单元或处理器之间的任何适当的功能性分布，而不偏离本发明。例如，被图示为由单独的单元、处理器或控制器执行的功能性可以由同一处理器或控制器执行。因此，对具体的功能单元的引用仅仅被看作是对用于提供所描述的功能性的适当的手段的引用，而不是指示严格的逻辑或物理的结构或组织。本发明可以以任何适当的形式来实施，包括硬件、软件、固件或它们的任何组合。

注意，在本文档中，词语“包括”不排除不同于那些已经列出的其它元件或步骤的存在，并且元件之前的词语“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在，任何附图标记不限制权利要求的范围，本发明可以借助硬件和软件二者来实施，以及若干“手段”或“单元”可以由同一硬件或软件项目来表示。并且处理器可履行（可能地与硬件元件协同）一个或更多单元的功能。进一步地，本发明不限于这些实施例，并且本发明在于上文描述的或者记载在相互不同的从属权利要求中的各个以及每个新颖的特征或特征的组合。

Claims (13)

1.电池供电的照明系统（10）包括：

一个或多个光照单元（57）；

包括一个或多个可再充电电池的至少一个电池模块（20），用于向所述一个或多个光照单元提供电功率；

被布置成测量所述电池模块（20）的温度的第一温度传感器（32）；

用于对所述电池模块（20）充电的充电器（54）；

用于通过对所述一个或多个光照单元供电而使所述电池模块（20）放电的放电器（56）；

控制系统（41），其被布置成：

从所述第一温度传感器（32）接收测量数据；

接收或确定照明属性（612），所述照明属性包括关于某一时间段期间的光照水平的信息；

使用从所述第一温度传感器（32）接收到的所述测量数据来调节所述照明属性，以显现用于使所述电池模块（20）的所述温度停留在预定义的最小温度之上的经调节的照明属性；

使用所述经调节的照明属性控制所述充电器和放电器。

2.根据权利要求1所述的电池供电的照明系统，进一步包括被布置成测量外界温度的第二温度传感器（35），所述控制系统被布置成：

从所述第二温度传感器（35）接收测量数据；

使用从所述第一和所述第二温度传感器（32，35）接收到的所述测量数据调节所述照明属性，以显现所述经调节的照明属性，并且

所述控制系统（41）被布置成：

在电池将冷却至舒适区之下的情况下，主动地在某个时间点更改光水平以便使用更多的能量用于灯并且在更大的程度上使电池放电，导致更高量的被注入到系统中的热量（811）。

3.根据权利要求1所述的电池供电的照明系统，其中所述照明属性包括没有光照的第一水平、最大光照的第二水平以及在所述第一和第二水平之间的第三水平。

4.根据权利要求1所述的电池供电的照明系统，其中所述控制系统包括：

被布置成确定用于电池模块（20）的充电-放电属性的热量预测器（618）；

被布置成从所述热量预测器（618）接收所述充电-放电属性并且使用所述充电-放电属性控制所述充电器和放电器的充电-放电控制引擎（620）。

5.根据权利要求4所述的电池供电的照明系统，其中所述热量预测器（618）被布置成使用以下内容来确定所述充电-放电属性：

包括针对一时间段的预期的功率供给属性的功率供给图；

包括针对所述时间段的预期的功率需求的功率需求图。

6.根据权利要求4所述的电池供电的照明系统，进一步包括用于加热所述电池模块的加热元件（621），其中所述热量预测器（618）被布置成确定用于电池组的加热属性，并且其中所述充电-放电控制引擎（620）被布置成从所述热量预测器接收所述加热属性并且使用所述加热属性来控制所述加热元件。

7.根据权利要求1或3所述的电池供电的照明系统，其中所述电池供电的照明系统包括被布置成向所述电池模块的所述充电器输送电力的太阳能功率模块（14），并且

主动地在某个时间点更改光水平以便使用更多的能量用于灯并且在更大的程度上使电池放电，导致更高量的被注入到系统中的热量（811）以便在日出时、在充电开始时保持电池处于热舒适区。

8.根据权利要求1所述的电池供电的照明系统，其中所述电池供电的照明系统包括电池组，电池组包括多个布置在彼此上方的电池模块。

9.根据权利要求1所述的电池供电的照明系统，其中所述电池模块（20）包括平行地布置在圆柱形的壳体（26）内的多个电池。

10.根据权利要求9所述的电池供电的照明系统，其中所述壳体包括绝缘层。

11.根据权利要求9所述的电池供电的照明系统，其中所述模块中的每个模块包括被布置成接纳棒形加热元件的中央开口（23）。

12.操作包括至少一个电池模块（20）的电池供电的照明系统的方法，所述方法包括：

使用充电器（54）对所述电池模块充电；

使用放电器（56）为所述系统的一个或多个光照单元供电；

使用第一温度传感器测量所述电池模块的温度；

接收或确定照明属性（612），所述照明属性包括关于某个时间段期间的光照水平的信息；

使用从所述第一温度传感器（32）接收到的测量来调节所述照明属性，以显现确保所述电池模块的所述温度停留在预定义的最小温度之上的经调节的照明属性；

使用经调节的照明属性控制所述充电器和放电器。

13.根据权利要求12所述的方法，所述方法进一步包括：

使用第二温度传感器（35）测量外界温度；

使用从所述第一和所述第二温度传感器（32，35）接收到的测量数据调节所述照明属性，以显现所述经调节的照明属性，并且

所述调节的步骤包括在电池将冷却至舒适区之下的情况下，主动地在某个时间点更改光水平以便使用更多的能量用于灯并且在更大的程度上使电池放电，导致更高量的被注入到系统中的热量（811）。