CN106559938B

CN106559938B - 一种灯具、灯座及照明系统

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Publication number: CN106559938B
Application number: CN201710030060.1A
Authority: CN
Inventors: 谢玮
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd; BOE Optical Science and Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-01-16
Publication date: 2018-09-04
Anticipated expiration: 2037-01-16
Also published as: CN106559938A

Abstract

一种灯座，包括，检测模块，用于检测环境参数，将检测到的环境参数输出给功率控制模块；所述功率控制模块，用于根据所述环境参数确定对应的发射功率，并发送给电磁发射模块；所述电磁发射模块，用于按照所述发射功率发射电磁波。还提供一种灯具及照明系统。本方案能够使光源通过非接触的方式接入电路中，从而能够解决供电与密封的课题，能够根据周围环境的湿度与灯座和灯具相对位置动态调节灯座的输出功率，从而保证灯具发出等照度的光。

Description

一种灯具、灯座及照明系统

技术领域

本发明实施例涉及但不限于照明技术领域，尤指一种灯具、灯座及照明系统。

背景技术

LED光源作为新一代绿色节能光源得到了广泛的应用，一般的LED光源都需要通过交流市电接入相应的驱动电路，经过一系列变化后再输出给LED灯珠使其发光。但在一些特殊的场合由于存在排线供电困难，安装时对LED光源有一些特殊的要求(如全密封防水设计)，要求LED光源单体能够自行发光，而无外部接线。一般这种情况可以通过电池供电的方式实现，但电池供电存在维持时间短的问题。

目前市场上的LED光源一般都是需要对其交流市电输入，内部含有恒流驱动电路，然后输出给LED灯珠。这样的结构导致，LED光源必须存在一个交流的输入供电端口与外部供电线路相连，这就存在2个问题，一是从整体结构上无法实现完全的密封，这样在一些需要防水设计的场合无法使用；二是必须通过有线连接的方式供电，在某些排线困难的场合，使用上就会受到一些限制。

目前市面上存在无线供电的光源，但由于受环境的影响，光源接收到的电能不稳定，影响照明效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种灯座、灯具及照明系统，以解决无线供电的稳定性，保证照明质量。

一种灯座，包括，

检测模块，用于检测环境参数，将检测到的环境参数输出给功率控制模块；

所述功率控制模块，用于根据所述环境参数确定对应的发射功率，并发送给电磁发射模块；

所述电磁发射模块，用于按照所述发射功率发射电磁波。

可选地，所述检测模块包括湿度传感器：

所述湿度传感器，用于感测所述灯座所处环境的湿度，将感测到的环境湿度输出给所述功率控制模块；

所述功率控制模块，用于根据所述环境湿度及预设的湿度与发射功率的对应关系表，选择对应的发射功率，并发送给电磁发射模块。

可选地，所述检测模块包括距离传感器：

所述距离传感器，用于测量所述灯座与灯具的相对距离，将测量的相对距离输出给所述功率控制模块；

所述功率控制模块，用于根据所述相对距离及预设的距离与发射功率的对应关系表，选择对应的发射功率，并发送给电磁发射模块。

可选地，所述检测模块包括位置传感器：

所述位置传感器，用于测量灯具与所述灯座的相对距离及偏移角度，将测得的相对距离及偏移角度输出给所述功率控制模块；

所述功率控制模块，用于根据相对距离及预设的距离与发射功率的对应关系表、根据偏移角度及预设的偏移角度与发射功率的对应关系表，确定对应的发射功率，并发送给电磁发射模块。

可选地，所述检测模块包括湿度传感器和距离传感器：

所述功率控制模块，用于根据所述环境湿度及预设的湿度与发射功率的对应关系表和所述相对距离及预设的距离与发射功率的对应关系表，确定对应的发射功率，并发送给电磁发射模块。

可选地，所述检测模块包括湿度传感器和位置传感器：

所述位置传感器，用于测量所述灯具与所述灯座的相对距离及偏移角度，将测得的相对距离及偏移角度输出给所述功率控制模块；

所述功率控制模块，用于根据所述环境湿度及预设的湿度与发射功率的对应关系表、所述相对距离及预置的距离与发射功率的对应关系表和/或所述偏移角度及预置的偏移角度与发射功率的对应关系表，确定对应的发射功率，并发送给电磁发射模块。

可选地，所述灯座还包括，

整流模块，与所述电磁发射模块连接，用于接入市电并对接入的市电进行整流处理；

所述电磁发射模块包括：

电磁转换单元，与所述整流模块连接，用于将整流处理后的交流电转换为电磁波；

发射线圈，与所述电磁转换单元连接，用于发射所述电磁波。

一种灯具，包括发光装置，其中，还包括，

位置传感器，用于与灯座上的位置传感器配合测量所述灯具与所述指定灯座的相对距离及偏移角度；

电磁接收模块，用于接收所述灯座发射的电磁波，将所述电磁波转换成直流电；

恒流控制模块，与所述电磁接收模块连接，用于将所述直流电转变为适合所述发光装置的直流电，输出给所述发光装置。

可选地，所述电磁接收模块包括：

接收线圈，用于接收电磁波；

磁电转换单元，与所述接收线圈连接，用于将接收的电磁波转换成直流电。

一种照明系统，包括灯具，还包括上述的灯座，所述灯座和所述灯具非电连接，非接触。

综上，本发明实施例提供一种灯座、灯具及照明系统，能够使光源通过非接触的方式接入电路中，从而能够解决供电与密封的课题；能够根据周围环境的湿度与灯座和灯具相对位置动态调节灯座的输出功率，从而保证灯具发出等照度的光。

附图说明

图1为本发明实施例一的照明系统的示意图；

图2为本发明实施例二的灯座的示意图；

图3为本发明实施例三的灯座的示意图；

图4为本发明实施例四的照明系统的示意图；

图5a和图5b为本发明实施例灯座与灯具相对位置的示意图；

图6为本发明实施例五的照明系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

由于非接触耦合传输的效率受到周围环境的影响较大，为了保证对光源提供稳定的电能，本发明实施例提供了一种照明系统可以动态调节输出功率，从而保证光源发出等照度的光。

实施例一

图1为本实施例的照明系统的示意图，如图1所示，本实施例照明系统包括：灯座100和灯具200两部分，其中，灯座100和灯具200非电连接，非接触。

灯座100包括：

整流模块101，与电磁发射模块连接102，用于接入市电并对接入的市电进行整流处理为直流电；

检测模块103，用于检测环境参数，将检测到的环境参数输出给功率控制模块104；

功率控制模块104，用于根据所述环境参数确定对应的发射功率，并发送给电磁发射模块102；

电磁发射模块102，用于将所述整流模块101整流处理后的直流电转换为电磁波，根据功率控制模块104控制的发射功率发射电磁波。

本实施例中，检测模块103检测的指定参数可以是任何影响电磁波空中传输的参数，例如，湿度、灯座与灯具间的相对位置距离等，将在以下实施例中加以说明。

灯具200包括发光装置203，还包括：

电磁接收模块201，用于接收电磁波，将所述电磁波转换成直流电；

恒流控制模块202，与所述电磁接收模块连接，用于将所述直流电转变为适合发光装置203的直流电，输出给发光装置203。

本实施例的照明系统实现了灯具与灯座的非接触式连接，可以实现灯具与灯座均完全的密封，这样本实施例的照明系统可以在需要防水设计的场合使用；本实施例的照明系统也适用于排线困难的场合。

由于非接触耦合传输的效率容易受到周围环境的影响，为了保证灯具能够接收到额定功率的电能，本实施例中的灯座中的检测模块可以实时检测灯座周围环境影响电磁波传输的因素参数，根据因素参数动态调节电磁发射模块的输出功率，从而保证灯具发出等照度的光。

在一可选地实施例中，灯座100中的电磁发射模块102可以包括：

电磁转换单元，与整流模块101连接，用于将交流电转换为电磁波；

灯具200中的电磁接收模块201可以包括：

接收线圈，用于接收电磁波；

在一可选实施例中，所述灯具200中的发光装置可以是一个或多个LED灯珠。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中的检测模块为湿度传感器，如图2所示。

本实施例中的湿度传感器1031，用于感测灯座100所处环境的湿度，将感测到的湿度输出给功率控制模块104；

功率控制模块104，用于根据所述湿度传感器感测的湿度及预设的湿度与发射功率的对应关系表，选择电磁发射模块102发射电磁波的发射功率。

如将照明系统布置在湿度大的环境中时，如照明系统未开启或者未设置湿度传感器时，当湿度小于40％时，电磁发射模块的发射功率是4.5W，电磁接收模块接收到的功率是4.5W；当湿度为60％时，电磁发射模块的发射功率是4.5W，电磁接收模块接收到的功率是4.05W；当湿度为75％时，电磁发射模块的发射功率是4.5W，电磁接收模块接收到的功率是3.42W。可以看出，当湿度越大时，对电磁波传输的影响越大，在发射功率一定的情况下，接收功率随着湿度的增大而减小。因此，为了使灯具侧的接收功率保持恒定，本实施例中的照明系统设置了湿度传感器1031，以实时检测灯座所处环境的湿度，进而可以根据灯座所处环境的湿度来调节发射功率。

例如，表1为预先设置在灯座里的湿度与发射功率对应表，灯座的功率控制模块104接收到湿度传感器感测的湿度后，查表1，选择对应的发射功率，控制电磁发射模块102以所选的发射功率来发射电磁波。

表1

湿度	系数	发射功率
			<40％	1	4.5W
40％-70％	0.9	5W
			70％-100％	0.75	6W
>100％	0.56	8W

例如，当湿度传感器1031检测到灯座100周围的湿度是60％时，功率控制模块104根据表1选择的发射功率为5W，灯具200中的电磁接收模块201的接收功率为4.5W；当湿度传感器1031检测到灯座100周围的湿度是80％时，功率控制模块104根据表1选择的发射功率为6W，灯具200中的电磁接收模块201的接收功率为4.5W，保证灯具接收到的功率恒定为4.5W。

这样，本实施例的照明系统就不会因所处环境的湿度的影响而影响灯具发光的质量，可以保证灯具发出等照度的光。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中的检测模块为位置传感器，如图3所示。

本实施例中的位置传感器1032，用于测量灯座100与指定灯具200的相对距离，将测量的相对距离信息输出给所述功率控制模块；

功率控制模块104，用于根据所述相对距离及预设的距离与发射功率的对应关系表，选择电磁发射模块102发射电磁波的发射功率。

本实施例中的位置传感器1032可以是超声波位置传感器通过向被测物体表面发射超声波，被其反射后，超声波位置传感器接受，通过时间和声速来计算其到物体表面的距离。

本实施例中的位置传感器1032还可以是红外测距传感器，激光测距传感器等。

电磁波的传输也受到空中传输距离的影响，传输距离越远损耗越大。如在未设置或者未开启位置传感器，当灯座100与灯具200的相对距离为0.8m时，电磁发射模块的发射功率是4W，电磁接收模块接收到的功率是4W；当灯座100与灯具200的相对距离为1.5m时，电磁发射模块的发射功率是4W，电磁接收模块接收到的功率是3.2W。可见，如灯座100与灯具200的相对距离越远，灯具侧的接收功率越小。因此，为了使灯具侧的接收功率保持恒定，本实施例中的照明系统设置了位置传感器，以检测灯座与灯具之间的相对距离，进而可以根据灯座与灯具之间的相对距离来调节发射功率。

例如，表2为预先设置在灯座里的相对距离与发射功率对应表，灯座的功率控制模块104接收到位置传感器测得的距离后，查表2，选择对应的发射功率，控制电磁发射模块102以所选的发射功率来发射电磁波。

表2

相对距离	系数	发射功率
			<1m	1	4.5W
1-2m	0.9	5W
			>2m	0.56	8W

本实施例中，当位置传感器1032检测到灯座100与灯具200的相对距离是0.8m时，功率控制模块104根据表2选择的发射功率为4.5W，灯具200中的电磁接收模块201的接收功率为4.5W；当灯座100与灯具200的相对距离是1.5m时，功率控制模块104根据表2选择的发射功率为5W，灯具200中的电磁接收模块201的接收功率为4.5W，保证灯具接收到的功率恒定为4.5W。

这样，本实施例的照明系统可以通过提高灯座侧电磁波的发射功率来补偿电磁能在空中传输的损耗，可以保证灯具接收到额定功率的电能，发出等照度的光。

实施例四

本实施例与实施例三的区别在于，本实施例中在灯座和灯具上分别设置有位置传感器，如图4所示。

灯座上的位置传感器1033与灯具上的位置传感器204，配合用于测量灯具200与灯座100的相对距离及偏移角度，位置传感器1033将测得的相对距离及偏移角度的信息输出给功率控制模块104；

本实施例的灯座上的位置传感器1033与灯具上的位置传感器204可以是光栅传感器，灯具的偏移通过光栅转变为莫尔条纹，在灯座端的光电接收器将其转变为一系列的脉冲数，偏移就等于脉冲数乘以光栅的栅距。

功率控制模块104，用于根据相对距离及预设的距离与发射功率的对应关系表和偏移角度及预设的偏移角度与发射功率的对应关系表，来确定所述电磁发射模块发射电磁波的发射功率。

当灯座和灯具正对时，如图5a所示，灯具能够最大程度接收灯座发射的电磁波的效率最高；当灯座和灯具非正对时，如图5a所示，灯座和灯具偏移α角度时，灯具接收灯座发射的电磁波就有所损耗。因为磁感应强度是从发射线圈的中心逐步递减的，中心最强，越靠边缘越弱。

例如，在灯座和灯具的相对距离在1m以内时(即空中传输距离对电磁波传输的影响可以忽略不计时)，当灯座100与灯具200的偏移角度为0度时，灯座侧的电磁发射模块的发射功率的5W，灯具侧的电磁接收模块接收到的功率是5W；当灯座100与灯具200的偏移角度为15度时，灯座侧的电磁发射模块的发射功率的5W，灯具侧的电磁接收模块接收到的功率是3.57W。可见灯座100与灯具200的偏移角度越大，灯具侧的接收到功率越小。

例如，表3为预先设置在灯座里的灯座与灯具的偏移角度与发射功率对应表，灯座的功率控制模块104接收到位置传感器测得的偏移角度后，查表3，选择对应的发射功率，控制电磁发射模块102以所选的发射功率来发射电磁波。

表3

偏移角度	系数	发射功率
			α＝0	1	4.5W
0<α<10	0.75	6W
			10<α<20	0.64	7W
α>20	0.56	8W

本实施例中，当位置传感器1032检测到灯座100与灯具200的偏移角度是6度时，功率控制模块104根据表3选择的发射功率提为6W，则灯具侧的接收功率为4.5W；当位置传感器1032检测到灯座100与灯具200的偏移角度是15度时，功率控制模块104根据表3选择的发射功率提为7W，则灯具侧的接收功率为4.5W，保证灯具接收到的功率恒定为4.5W。

本实施例中，灯座可以同时参照测量的灯座与灯具的相对距离和偏移角度来确定发射功率。功率控制模块104可以分别根据相对距离和偏移角度查询表2和表3中对应的系数，再根据系数计算出发射功率。

例如，为了保证灯具接收功率恒定为4.5W，当位置传感器1032检测到灯座100与灯具200的相对距离为1.2m，偏移角度为15度时，功率控制模块104查表2查得对应的系数为0.9，查表3查得对应的系数为0.64，那么用接收功率除以这两系数即可得到所需的发射功率7.8W，例如：

4.5/0.9/0.64＝7.8W。

实施例五

本实施例与实施例四的区别在于，灯座100上还包括湿度传感器1034，如图6所示。

本实施例中，

湿度传感器1034，用于感测灯座100所处环境的湿度，将感测到的湿度输出给功率控制模块104；

功率控制模块104，用于根据湿度传感器1034感测的湿度及预置的湿度与发射功率的对应关系表，根据位置传感器1033测得的相对距离及预置的距离与发射功率的对应关系表、及根据位置传感器1033测得的偏移角度的信息及预置的偏移角度与发射功率的对应关系表，控制所述电磁发射模块发射电磁波的发射功率。

本实施例中，灯座可以同时参照测得的灯座与灯具的相对距离、偏移角度和环境湿度来确定发射功率。功率控制模块104可以分别根据环境湿度、相对距离和偏移角度查询表1、表2和表3中对应的系数，再根据系数计算出发射功率。

例如，为了保证灯具接收功率恒定为4.5W，当湿度传感器1034测得的湿度为80％，位置传感器1032检测到灯座100与灯具200的相对距离为2.5m偏移角度为15度时，功率控制模块104查表1查得对应的系数为0.75，查表2查得对应的系数为0.56，查表3查得对应的系数为0.64，那么用接收功率除以这三系数即可得到所需的发射功率16.7W，例如：

4.5/0.75/0.56/0.64＝16.7W。

本实施例的照明系统实现了光源与交流输入端的非接触式连接，使光源从电气连接上完全与外部供电断开；可以根据周围环境条件动态调节灯座的发射电磁能的发射功率，可以实现对光源提供额定的电能，保证LED发出等照度的光。

从整体上看，本实施例的照明系统的电能是通过空间进行传播的，两部分没有电气上的连接，因此可以将灯具和灯座分别布置在两个不同的位置，这样就解决了一些供电较为困难场合的应用。如果需要在浴室等潮湿的环境下使用LED光源，可以将LED灯具安装在潮湿的浴室中，而将灯座安装在干燥的区域，这样既保障了LED光源的正常工作，同时又解决了由于漏电造成的安全问题。

由于在浴室等环境下，一般湿度较高，而电磁耦合容易受到干扰，或者灯座与灯具的相对位置的偏移，造成能量在空间的传输效率受到影响，从而导致接收模块得到的能量发生变化，造成LED输出的光发生变化，本实施例的照明系统适用于浴室等湿度较高的环境下，可以保证LED发出等照度的光。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种灯座，其特征在于，包括，

检测模块，用于检测环境参数，将检测到的环境参数输出给功率控制模块；所述检测模块包括位置传感器：所述位置传感器用于与灯具上的位置传感器配合测量所述灯具与灯座的相对距离及偏移角度，将测得的相对距离及偏移角度输出给所述功率控制模块；

所述功率控制模块，用于根据所述环境参数确定对应的发射功率，并发送给电磁发射模块；具体用于根据相对距离及预设的距离与发射功率的对应关系表、根据偏移角度及预设的偏移角度与发射功率的对应关系表，确定对应的发射功率，并发送给电磁发射模块；

所述电磁发射模块，用于按照所述发射功率发射电磁波。

2.如权利要求1所述的灯座，其特征在于：所述检测模块包括湿度传感器：

3.如权利要求1所述的灯座，其特征在于：所述检测模块包括距离传感器：

4.如权利要求1所述的灯座，其特征在于：所述检测模块包括湿度传感器和距离传感器：

5.如权利要求1所述的灯座，其特征在于：所述检测模块包括湿度传感器和位置传感器：

6.如权利要求1-5任一项所述的灯座，其特征在于：所述灯座还包括，

所述电磁发射模块包括：

7.一种照明系统，包括灯具，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一项所述的灯座，所述灯座和所述灯具非电连接，非接触。