CN110785910A - 一种照明功率供应系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于照明单元的功率供应系统，包括驱动器、本地能量存储设备和转换器。转换器通过连接到所述驱动器的输出端来从照明单元分流驱动电流的至少一部分以为能量存储设备充电来实施第一充电模式，通过连接到照明单元来转换本地能量存储设备功率供应以驱动照明单元来实现第二电池驱动模式，以及既不为能量存储设备充电也不转换二次功率供应的第三电网驱动模式。当在模式之间切换转换器时，转换器和驱动器被主动且同步地控制，以保持通过照明单元的电流。

Description

一种照明功率供应系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于照明单元的功率供应系统，特别是用于具有板上本地能量存储器的照明单元的功率供应系统。

背景技术

全球电力需求将能量价格和可用性保持在一临界点处。现场发电或分布式发电正被广泛部署于各种应用。本地能量生成要求本地能量存储。

客户现场（或更一般地，仪表后端，BTM）能量存储系统对商业建筑行业来说并不新鲜；它们已经在美国建筑中存在了数十年。能量存储为管理建筑中的负载或平衡电网中的负载和发电提供了灵活性。

大多数建筑规模的能量存储技术是基于热学或电化学存储机制。从建筑所有者的角度来看，存储能够实现负载转移，以优化能量成本，同时保持建筑环境中的舒适性。从电网操作的角度来看，大规模的建筑能量存储可以在管理由间歇性可再生能量资源（诸如风力和太阳能发电）导致的发电可变性方面为电网操作者提供额外的灵活性。

仪表后端能量存储是一种在建筑内或在更广阔的电网环境中提供操作灵活性的手段。商业建筑所有者可以出于唯一的原因而投资于能量存储装置，该唯一的原因是在峰值时段期间减少需量电费（demand charge）和电力成本，从而减少电力账单中的需量电费部分。存储器将在低成本非峰值时段期间充电，并且然后在峰值时段期间放电。因此，建筑中的能量存储仍然是一种负载管理工具，其为电力服务提供商生成价值，来换取建筑所有者的经济回报。

本发明特别涉及照明系统中的能量存储的使用。照明系统中的本地能量存储尤其受到关注，因为存在例如太阳能发电和建筑中的照明需求之间的时间发生上的不匹配。

当提供有本地能量存储系统时，该系统需要能够在用于负载（例如，灯具）的不同能量供应之间切换。这些模式可以包括存在负载的外部供电（例如，来自市电）的模式、负载由本地能量源（例如，电池或太阳能系统）供电的模式以及电池正在充电（其中灯具被打开或不被打开）的模式。

照明的一个问题是，这些模式之间的切换可能导致光输出的可见闪烁。

因此，需要一种能够实现不同操作模式之间的无缝过渡的照明系统控制器。

WO2012059853A1公开了一种拓扑，其中电容器可以通过驱动器的输出与LED并联地充电，并且，当驱动器不能提供功率时，电容器可以向LED放电。

发明内容

本发明的概念是提供一种用于照明单元的功率供应系统，其能够在光输出几乎没有变化或没有可见变化的情况下实现操作模式（诸如从AC电网直接驱动、从本地能量存储器驱动和能量存储器充电）之间的过渡。特别地，当在操作模式之间切换转换器时，电池充电系统的转换器和照明驱动器被主动且同步地控制，以保持通过照明单元的电流。因此，在电池要被包含在电网和照明负载之间的情况下，提供了一种形成然后断开的连接方案，该方案防止到照明负载的电流供应的不连续性或显著下降/增加。

本发明由权利要求限定。

根据本发明的一方面的示例提供了一种与照明单元一起使用的功率供应系统，包括：

驱动器，被适配为在输入端接收AC或DC输入功率供应，并将输入功率供应转换成输出端的驱动电流，来供应给照明单元；

到能量存储设备的接口，用于提供二次功率供应；

转换器，被适配为：

在第一模式下，连接到所述驱动器的所述输出端，用于从照明单元分流驱动电流的至少一部分，以对能量存储设备进行充电；

在第二模式下，连接到照明单元，用于转换二次功率供应以驱动照明单元；和

在第三模式下，在输入端从电网驱动照明单元，而不对能量存储设备进行充电或放电；和

控制器，当在第三模式与第一和第二模式之一之间切换转换器时，该控制器同步主动控制所述转换器和所述驱动器的输出，以保持通过照明单元的电流，其中，当在第三模式和第二模式之间切换转换器时同步主动控制所述转换器和所述驱动器的输出情况下，该控制器被适配为：

获得转换器的输出，并根据获得的转换器的输出来控制驱动器的输出；或者

获得驱动器的输出，并根据获得的驱动器的输出来控制转换器的输出。

该系统具有第一模式和第二模式，第一模式是二次能量存储器充电模式（“充电模式”），第二模式是用于从二次能量存储器驱动照明单元的供应模式（“电池驱动模式”）。正常的第三模式（“电网驱动模式”）是当照明驱动器正常驱动照明单元时，例如从电网驱动并且不涉及能量存储单元。通过在模式之间切换时同步主动控制转换器和驱动器，可以保持电流，从而防止光闪烁。通过示例的方式，在中峰值时间的第三模式（电网驱动）和低峰值/非峰值时间的第一模式（充电）之间切换，或者在中峰值时间的第三模式（电网驱动）和高峰值时间的第二模式（电池驱动）之间切换。这里，术语“主动”和“同步”是指基于标准来控制驱动器的输出，该标准在功率供应系统中预先定义，该输出取决于转换器的输出/输入。这不包括驱动器的无源输出，诸如由于电网故障导致的输出缺失，其独立于转换器的输出/输入，并且不受功率供应系统控制。

照明单元例如包括LED布置，驱动器包括具有可连接到LED布置的输出端的电流源LED驱动器，并且在第一模式中，转换器被适配为与LED布置并联。

这种并联布置意味着能量存储设备的充电和照明单元的驱动可以同时发生。因此，在充电（第一）模式中，照明单元可以保持被照射，并且驱动器传递能够提供照明单元的驱动以及充电的电流。类似地，如果照明单元关闭，则所有驱动器电流可以用于充电。该实施例的一个优点是转换器可以被视为驱动器的负载，并且驱动器的功率因数校正（PFC）电路可以被复用，并且转换器不需要电网供电电路所要求的PFC电路。另一个优点是转换器还具有低输入电压（即驱动器的输出电压），并符合安全标准。第三个优点是，这易于通过少量布线改变来添加到具有驱动器的现有灯具中。

在第一实施例中，控制器被适配为，当获得转换器的输出并且根据所获得的转换器的输出控制驱动器的输出时，被适配为：a）控制转换器输出输出电压以达到照明单元的电压阈值，同时控制所述驱动器输出驱动电流，并且然后控制驱动器不传递驱动电流，同步地，转换器输出驱动电流。

该实施例提供了电压感测解决方案，以实现平滑过渡。因为转换器的输出电压已经达到照明单元的电压阈值，所以在驱动器停止并且照明单元中的闪烁减少之后，它可以非常快地提供期望的电流。

控制器可以被适配为通过DALI协议来控制驱动器和转换器。应当注意，可以使用任何其他协议（要么公共/标准化的协议，要么专有的协议）。

在一个优选实施例中，该系统可以操作于例如：

第一状态，其中驱动器被适配为将驱动电流传递到照明单元，并且转换器被适配为以第三（电网驱动）模式不操作；

第二状态，其中驱动器被适配为将驱动电流传递到照明单元，并且转换器被适配为处于启动模式，在启动模式期间，转换器被适配为输出转换器输出电压并增加转换器的转换比，直到转换器输出电压达到照明单元的电压阈值；和

第三状态，其中转换器被适配为输出已经达到照明单元的电压阈值的转换器输出电压，并且继续以第二（电池驱动）模式操作，并且，同步地，驱动器被适配为不传递驱动电流。

术语“状态”用于表示系统的不同配置，其可以在提供如上定义的系统的基本的三种模式之间的过渡中实现。因此，状态可以是被采用的暂时系统配置。简单地出于标识目的而为状态编号。因此，一些过渡可以涉及一组不遵循编号顺序的序列状态。以下解释的状态序列仅包括状态编号的非序列子集的事实并不暗示可以假设缺失的状态编号存在。

这组状态提供了从第三（电网驱动）模式到第二（电池驱动）模式的过渡。

第二状态使得转换器能够开始累积能量，但是由于没有达到电压阈值，其不驱动照明单元。这提供了准备步骤，使得在驱动器关闭时（在第三状态下），电流/能量准备好由转换器传递。这里，能量可以在转换器的缓冲/输出电容器中缓冲。

在第三状态下，转换器被适配为切换到回路中以替换驱动器，并且例如被适配为增加转换比，直到在先前第一状态下通过照明单元的驱动电流在第二模式中恢复。这里，累积的能量被释放到照明单元，并且同时转换器开始其电流源操作。获得照明单元中的最小下降/变化，因此闪烁被最大量地减少。

以这种方式，在第三和第二模式之间的切换期间，电流水平仅发生短暂且微小的暂时变化（如果有的话），并且由于在模式切换期间保持了一些电流（其可能非常接近期望的电流），所以看不到闪烁。

在第二实施例中，提供了电流感测解决方案。控制器被适配为，当获得转换器的输出并且根据所获得的转换器的输出控制驱动器的输出时，被适配为：同时从驱动器和转换器向照明单元注入电流；在驱动器的控制回路中感测通过照明单元的总电流，该总电流包括转换器的输出电流；改变转换器的输出电流；并且允许驱动器的控制回路改变转换器的输出电流，以保持总电流。

可替代地，当获得驱动器的输出并且根据所获得的驱动器的输出控制转换器的输出时，控制器被适配为：c）同时从驱动器和转换器向照明单元注入电流；在转换器的控制回路中感测通过照明单元的总电流，该总电流包括驱动器的输出电流；改变驱动器的输出电流；允许转换器的控制回路改变转换器的输出电流，以保持总电流。

在这两个实施例中，感测通过照明单元的总电流，并且控制一个功率供应的输出电流，以保持总电流，以防另一个功率供应改变其输出电流。因为总电流被连续调整为恒定，所以可以提供平滑过渡。

控制器可以被适配为，响应于输入功率供应中的高需求持续时间（使得当公用事业费率高时使用电池驱动）或来自提供输入功率供应的公用事业的需求响应呼叫（使得电池驱动用于减少电网上的负载），而在第一、第二和第三状态之间切换系统（即，从电网驱动模式切换到电池驱动模式）。

在另一个优选实施例中，功率供应系统可以操作于：

第四状态，其中转换器被适配为以第二（电池驱动）模式传递驱动电流，并且驱动器被适配为不传递驱动电流；第五状态，其中转换器被适配为将驱动电流传递到照明单元，并且驱动器被适配为处于启动模式，在启动模式期间，驱动器被适配为输出驱动器输出电压以达到照明单元的电压阈值；和

第六状态，其中驱动器被适配为将驱动电流传递到照明单元，并且转换器被适配为以第三模式不操作。

这组状态提供了从第二（电池驱动）模式到第三（电网驱动）模式的过渡。

第五状态使得驱动器能够开始传递电流，但是由于没有达到电压阈值，其不驱动照明单元。这提供了一个准备步骤，使得在转换器关闭时（在第六状态下），电流准备好由驱动器传递。在从电池切换回驱动器的期间，光输出可能存在小幅下降（在几十毫秒内）。然而，在转变期间，驱动器输出是可用的和准备好的。

在另一个实施例中，功率供应系统可以操作于：

第一状态，其中驱动器被适配为将驱动电流传递到照明单元，并且转换器被适配为以第三（电网驱动）模式不操作：以及

第七状态，其中控制器被适配为指示驱动器增加输出端的驱动电流，并且同步地指示转换器开始以第一模式操作；

其中转换器被适配为，在第一（充电）模式中，检测通过照明单元的电流，并且调节从照明单元分流的来自驱动器的驱动电流以对能量存储设备进行充电的部分，使得通过照明单元的电流仍然恒定。

这定义了一种能够实现从第三（电网驱动）模式到第一（充电）模式的转移同时保持相同的LED输出的解决方案。驱动器开始通过附加电流增加其输出电流，并且转换器开始同步地分流附加电流。因此，该第七状态出于对能量存储设备进行充电的目的而从驱动器汲取附加电流，但不影响光输出。为了提供闭合回路控制以保持照明单元中的恒定电流，转换器还根据照明单元中的电流控制其分流电流。例如，如果照明单元中的电流小于期望电流，这意味着转换器分流了太多电流，则转换器将通过例如降低其切换的占空比来降低其输入电流；并且反之亦然。

控制器可以被适配为响应于输入功率供应中的低需求持续时间而将系统从第一状态操作到第七状态。这可以对应于较低成本供应的时段，因此能量存储设备的充电是经济上高效的。

进一步地，控制器可以被适配为指示驱动器逐步增加输出端的驱动电流，并且指示转换器逐步增加从照明单元分流的来自驱动器的驱动电流的所述部分，并且

功率供应系统可以第八状态操作，其中控制器被适配为指示驱动器逐步减小输出端的驱动电流，并且同步地指示转换器逐步减小从照明单元分流的来自驱动器的驱动电流的所述部分。

这定义了一种渐进/逐渐式的解决方案，其能够实现从第一（充电）模式到第三（电网驱动）模式的转移，同时保持相同的LED输出。因此，光输出不大可能显著变化。这也定义了第八状态，该第八状态逐渐减少出于对能量存储设备进行充电的目的而从驱动器汲取的附加电流，而不影响光输出。

转换器优选地是双向切换模式功率转换器。这减少了转换器的组件计数和成本。

转换器例如是双向降压/升压转换器，其中转换器是从驱动器的输出端到能量存储设备的降压转换器，并且是从能量存储设备到照明单元的升压转换器。此解决方案与驱动器、能量存储设备以及照明单元的典型电压电平相匹配，因此其功率损耗低。

本发明还提供一种灯具，包括：

照明单元；和

如上定义的功率供应系统。

本发明还提供一种照明系统，包括：

多个灯具，每个灯具如上定义；

多个能量存储设备，每个能量存储设备通过接口与相应灯具相关联；和

远程服务器，用于与每个灯具的功率供应系统的控制器通信。

远程服务器和控制器可以被适配为通过无线协议通信，并且所述无线协议包括ZigBee协议，并且照明系统进一步包括：

ZigBee网关，被适配为通过有线网络连接所述远程服务器，并且通过ZigBee协议连接到所述控制器；和

其中所述灯具的所述控制器包括接收ZigBee协议下的命令的DALI模块，，并且通过DALI协议来控制驱动器和转换器。

根据本发明另一方面的示例还提供了一种控制照明单元的功率供应的方法，包括：

接收AC或DC输入功率供应，并且将输入功率供应转换成驱动器的输出端处的驱动电流，以便供应照明单元；

从能量存储设备提供二次功率供应；

操作功率供应系统的转换器：

在第一模式中，用于从照明单元分流驱动电流的至少一部分以对能量存储设备进行充电；

在第二模式中，用于转换二次功率供应以驱动照明单元；和

在第三模式中，既不用于对能量存储设备进行充电，也不用于转换二次功率供应；和

当在第三模式与第一和第二模式之一之间切换转换器时，同步主动控制所述转换器和所述驱动器的输出，以保持通过照明单元的电流。

该方法可以涉及使用如上解释的不同状态。

参考下文描述的（多个）实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。

附图说明

现在将参考附图详细描述本发明的示例，其中：

图1示出了照明系统的总体结构；

图2示出了图1的系统中的通信链路；

图3是照明节点的更详细的框图；

图4更详细地示出了电池注入盒；

图5更详细地示出了楼层网关；

图6更详细地示出了中央能量管理器；

图7示出了应急灯具的已知功率级的示例，其中在电池驱动操作模式中存在单独的充电和放电路径；

图8示出了图3和4的电池注入盒中的功率级；

图9示出了照明节点的不同使用时间及其功率源的示例；

图10以电流与时间的关系示出了在系统中使用的两个源之间的电流过渡；

图11示出了在图10的转变期间的第一捕获波形；

图12示出了在图10的转变期间的第二捕获波形；

图13示出了不同调光水平（x轴）下驱动器和电池注入盒的效率（y轴）；

图14示出了允许驱动器和转换器之间的交叉电流控制的拓扑；和

图15示出了允许驱动器和转换器之间的交叉电流控制的另一拓扑。

具体实施方式

本发明提供了一种用于照明单元的功率供应系统，包括用于照明单元的驱动器、本地能量存储设备和转换器。转换器通过连接到所述驱动器的输出端来从照明单元分流驱动电流的至少一部分以对能量存储设备充电来实现第一（充电）模式，通过连接到照明单元来转换本地能量存储设备功率供应以驱动照明单元实现第二（电池驱动）模式，以及既不对能量存储设备进行充电也不转换二次功率供应的第三（电网驱动）模式。当在模式之间切换转换器时，转换器和驱动器被主动且同步地控制，以保持通过照明单元的电流。

首先将描述包括根据本发明的各种方面的照明系统的总体功能性，然后进一步详细描述那些方面。

图1示出了照明系统的总体结构。照明系统包括灯具12的组10，其中一个或多个灯具或每个灯具具有集成电池，诸如Li离子电池，其用作用于提供二次功率供应的本地能量存储设备。

灯具12通过以太网总线16由来自外部控制器14的控制信号控制。以太网交换机18连接到中央能量管理器20和支持以太网的三相数位分表（sub-meter）22。这连接到市电AC服务面板24，市电AC服务面板24连接到AC市电电网26。服务面板24例如提供一个相28来为灯具组10供电，而其他相可以为其他重负载30（诸如电梯或HVAC（供暖通风和空调）系统）供电。照明负载可以替代地由两相驱动，即240伏。单相28（或双相）也可以借助于子AC服务面板32而用于其他负载，诸如IT和其他可插拔负载。

光伏（PV）太阳能面板34和PV接口36通过并网逆变器38和功率计40连接到市电，并且柴油发电机42和柴油发电机控制面板44通过另一功率计46连接到市电。

该系统例如安装在商业建筑中，该商业建筑具有分布式能量源，诸如屋顶太阳能功率和柴油发电机或燃料电池。该系统能够实现建筑的能量输入源的最佳使用和选择的特征。该系统具有集成至灯具设施的电池的先进特征，这能够实现建筑内的分布式能量存储（即仪表后端存储）。

中央能量管理器（CEM）20是基于PC的智能应用程序，它收集来自负载和不同源的信息。CEM通过运行内置算法来优化建筑能耗。该算法管理灯的调光或到二次电池的切换。它基于可用性和费率结构选择最经济的源。

CEM中的算法能够实现以下功能：

需求电量管理

需求响应

峰值负载转移

动态峰值负载管理

建筑的最佳能量源（例如可再生能量源）的选择。

图2示出了图1系统中的通信链路。中央能量管理器20使用以太网链路与楼层网关50a、50b、50c通信。因此，图2中的每个区域代表建筑的不同楼层。当然，这并不是必要的，并且可能只存在一个区，或者区域的划分可能不同。以太网交换机18用于在多条路径之间切换通信总线。楼层网关通过ZigBee网状网络与所有灯具12通信。一个网关可以与楼层中的多个灯具通信。

对于每个灯具12，传感器52被用作通信桥，并且它通过Zigbee与楼层网关通信。单元52在下文中被描述为“传感器”（单数），但是应当理解，该传感器实际上包括多个感测模态，并且因此包括多个传感器元件，它们一起定义了整个传感器功能，连同与楼层网关的通信功能一起。

传感器使用DALI总线与照明驱动器54和电池注入盒（BIB）56（其是上文和权利要求中描述的转换器的实施）通信。电池注入盒控制电池的充电和放电。

每个驱动器54、照明单元（图2中未示出）、传感器52和电池注入盒56的组合形成照明节点60/灯具12。

图3是照明节点60的更详细的框图。

驱动器54是AC到DC的LED驱动器，其例如在从120 V AC到277 V AC的AC输入电压的宽范围上（因此在通用市电输入端62上）工作。输出电压可在从27 V DC至54 V DC的范围内配置，并且输出电流例如可在从0.1 A DC至1.1 A DC中配置。驱动器54具有DALI总线64，其中驱动器54是DALI从机。应当注意，驱动器54也可以是DC电网兼容驱动器，其是DC至DC的LED驱动器。

驱动器54能够基于DALI命令调光和打开/关闭输出。

驱动器54通过软计量功能性来测量消耗的功率和能量。驱动器54以14 – 16 VDC、52 mA DC为DALI总线64供电。

传感器52提供占用感测和日光节约的功能性。

该传感器具有IR和NFC（近场通信）功能，用于入网初始化和配置诸如发光照明水平、PIR超时、淡入时间、淡出时间等的参数。

传感器52具有集成的ZigBee模块，用于与楼层网关通信和灯具间通信。

传感器具有DALI总线（用作DALI主机），用于灯具内部通信（与驱动器54和电池注入盒56通信），并且它具有非易失性存储器，以存储默认配置参数，如光水平、PIR超时、淡入时间、淡出时间等。

传感器具有状态机，以处理灯具的不同模式变化，诸如电池驱动、电网驱动和电池充电的操作模式。

来自驱动器和电池注入盒的瞬时功率消耗数据通过DALI总线传送到传感器。传感器定期在Zigbee通信介质上将消息传输到楼层网关。灯具12是标准灯具。

电池注入盒56也在图3中稍微更详细地示出。它包括选择与驱动器连接的连接开关66和控制开关66的控制器68。还有双向同步降压-升压DC到DC转换器70，例如具有大于92%的效率，并且与驱动器54的输出端并联连接。电池管理电路71与电池72相关联。

BIB 56通过DALI总线64从传感器52接收命令。当BIB从传感器接收到充电命令时，它对电池进行充电，并且传感器从网关50接收充电/放电命令（例如，通过Zigbee）。中央能量管理器20也在图3中示出，其通过以太网连接到网关50。

当BIB通过楼层网关50接收到来自CEM 20的放电命令时，其还对电池72进行放电，以驱动灯具负载12。更进一步地，BIB解释断电状况以切换到电池驱动操作模式。它还基于从传感器接收的占用状态来打开/关闭LED输出。例如，在电池驱动操作模式中，BIB能够基于从传感器接收的命令将LED输出从100%调光至5%。

当来自驱动器54的功率不可用时，则DALI总线也由BIB供电。

从电网驱动模式到电池驱动模式或从电池驱动模式到电网驱动模式的转变是无缝的，如下文进一步解释的。

BIB具有集成的电池管理算法来保持电池健康并实时测量充电状态。使用这种算法能够通过最小化充电和放电循环次数来延长电池寿命。在电池充电模式中，BIB例如从18.5 V、8.8 AH的Li离子镍锰钴电池72供电。

BIB包括诸如电池欠压切断、电池过充电保护、过压保护、电池错误连接保护、短路保护、温度保护、LED过压保护和LED开路保护的保护特征。此外，还提供输出过流保护。通过示例的方式，在非峰值时间期间，电池的充电时间是6小时，并且其例如能够以满输出替补5小时。

图4更详细地示出了BIB 56。与图3中相同的组件被给予相同的附图标记。图4附加地示出了用于电池电压和电流感测的单元73a和用于LED电压和电流感测的单元73b。存在两个辅助功率供应电路，一个74a用于生成15 V电压，以及另一个74b用于生成3.3 V电压。这些电路被其他单元用作功率供应。还存在用于DALI总线64的隔离功率供应75，并且存在到总线的DALI端口76。还存在DALI总线64和微控制器68之间的2 kV隔离单元77。存在到LED串的输出开关78。

微控制器从单元73a和73b接收感测和控制输入。它向转换器70和开关66提供PWM信号。

图5更详细地示出了楼层网关50。楼层网关充当照明节点60和中央能量管理器20之间的通信桥。

它具有Zigbee模块80、网关控制器82、以太网转换器84和板功率供应86。

楼层网关有两种操作模式；入网初始化模式和功能模式。在安装期间，网关将通过用户拨动控制键而进入入网初始化模式，从而其将进入一开放组，来将灯具添加至网络。

其他灯具通过RF应用程序被触发加入开放的网络，并且一个网络群组可以添加多达100个节点。一旦所有灯具都已加入网络，然后网关中的键就被再次拨动以闭合回路。

一旦该群组形成，网关就向CEM 20发送该组所有灯具的MAC地址，用于记录和维护该群组结构。网关随后退出入网初始化模式并进入功能模式。

在功能模式中，网关由建筑的不间断功率源供电。网关向灯具广播或单播消息，并从各个灯具接收消息。网关具有从其灯具群组形成逻辑簇的规定，并且该簇信息存储在CEM中。

网关可以向一簇灯具发送多播命令。

图6中更详细地示出了中央能量管理器（CEM）20。它是基于视窗的PC 90，具有需求响应（DR）算法。到以太网转换器92的USB能够实现无线需求响应信号发出。此需求响应功能使得公用事业提供商能够向系统提出需求，如下文进一步解释的。

CEM 20连接到私有IP网络，并在预定义的网络端口上创建TCP套接字服务器，来用于连接楼层网关。CEM通过TCP套接字通信在这个私有IP网络上向灯具发送命令。它通过开放的TCP套接字连接中的IP网络上的楼层网关从灯具接收信息。

多个楼层网关（10个或更多）通过以太网交换机18连接到CEM 20。以太网交换机18连接到建筑能量计（连接18a）、建筑管理系统（连接18b）和楼层网关（连接18c）。

CEM具有专用硬件接口，其为公用事业通信提供安全的IP连接，来进行自动化需求响应（ADR）通信。

该接口还与建筑能量计通信。它具有数据库管理系统（DBMS），以存储从灯具接收的消息日志。CEM还在图形用户接口（GUI）中具有一接口来输入公用事业费率结构。例如，CEM GUI具有对照明节点60的调光和远程开/关控制的手动超控的选项。它还具有电池参数、灯具状态参数以及从需求电量和需求响应事件获得的节省。GUI示出各个灯具的占用状态和调光状态，并定期向公用事业发送需求节约和可用电池容量。

如参考图3和图4所解释的，BIB使用同步双向转换器来对电池进行充电和放电。这提供了减少的组件计数。

图7示出了应急灯具的已知功率级的示例，其中在电池驱动操作模式中存在单独的充电和放电路径。图7示出了接收通用市电输入92的AC到DC驱动器91。并联的是电池模块，其包括降压电池充电器94、升压LED驱动器96和电池98。

当灯具接收到为电池充电的命令时，AC到DC的LED驱动器将直接驱动LED，并且电池充电器与LED驱动器并联地接收来自AC市电的输入。电池充电器将基于充电命令来为电池充电。

当AC不存在或给出电池驱动模式命令时，随后升压LED驱动器将驱动LED光输出。因此，存在用于充电和放电的单独的驱动器。

为了降低成本，图8示出了图3和4的BIB中的功率级，以示出所获得的优势。双向同步DC到DC转换器70通过相同的功率电路充电（箭头100）或放电（箭头102）。因此，BIB电路并联连接到驱动器54的输出端。驱动器的输出用于为电池和转换器70充电，并且然后以降压转换器模式工作。每当驱动器输出不可用时，转换器70以升压转换器模式工作，以通过使用电池功率来驱动LED。双向降压升压转换器的电路结构在本领域中是已知的。

整个系统，并且特别是照明节点，具有现在将讨论的各种操作模式。在自动调度模式中，CEM以自主模式操作。

图9示出了在自主模式中照明节点的不同使用时间以及其在那个时间期间的功率源的示例。这些模式可依据公用事业费率结构而配置，或者可以根据需求响应来灵活改变。

顶行示出供应的类型（非峰值“OFF”、中峰值“MP”或高峰值“ON”）。分离供应类型的时间仅为示例。

中间行示出BIB状态（充电“C”，既不充电也不放电“NC”，放电“D”）。

底行示出灯具功率源（电网“G”，电池“B”）。

在非峰值时间期间，BIB处于充电状态，并且灯具由电网馈送。在中峰值时间期间，灯具由电网馈送，并且电池既不充电也不放电。在高峰值期间，灯具由电池馈送，因此存在电池放电。

现在将描述系统的不同单元在三个不同峰值类别中的操作方式，以及上面已经简要提到的附加需求响应模式。

首先要注意的是，在下面描述的所有模式中，一些单元总是执行某些任务。特别地，在所有模式中，传感器连续读取占用状态。在未占用的情况下，它向BIB发送PIR OFF命令，而在占用的情况下，它重置其PIR计数器，并向BIB和驱动器发送PIR ON命令。传感器读取LED功率、电池状态和操作模式，并将此信息发送到楼层网关。这些传感器功能在下面的解释中不再重复。

1.高峰值时间

高峰值时间跟随之前的中峰值时间，在中峰值时间期间，灯具处于电网驱动模式。在一些情况下，高峰值时间跟随之前的非峰值时间，在非峰值时间期间，灯具也处于电网驱动模式。

CEM

在CEM 20中，通过楼层网关50获得所有灯具的电池充电状态（SoC）水平。CEM算法估计高峰值时间的持续时间所要求的设置调光水平，以操作灯具在电池驱动操作模式中工作。CEM通过楼层网关50向所有灯具发送命令以切换到电池驱动操作模式。CEM连续接收来自灯具的电池状态、瞬时功率水平、操作模式、照明水平信息，并将它们存储在数据库中。

如果任何灯具的SoC低于20%，CEM就会将该灯具切换到电网驱动操作模式，因为低于20% SoC的电池的过量放电不利于其寿命。

楼层网关

在楼层网关50中，当从CEM接收到电池驱动操作模式命令时，网关向连接到其网络的所有灯具广播电池驱动模式命令。网关定期从传感器获取关于灯具参数的数据信息，并将该信息转发给CEM。

传感器

在传感器中，当从网关接收到电池驱动模式命令时，传感器读取当前光输出水平。它向BIB发送命令以切换到电池驱动操作模式，并通过读取BIB的模式来从BIB确认电池驱动操作模式。传感器还向驱动器发送命令以进入待机操作模式，即关闭驱动器输出。

驱动器

如上所解释的，驱动器从传感器接收进入待机模式的命令。然后，它进入待机模式并关闭其输出。

BIB

在中峰值时间中，BIB处于不充电状态，并且由驱动器驱动光输出。在峰值时间中，BIB从传感器接收电池驱动模式命令。BIB读取当前LED电流水平和电池状态。如果电池SoC水平超过20%，则BIB将电池切换到电池驱动模式，并将其状态设置为放电。在这种放电状态下，BIB执行各种功能：

它测量电池电压、LED电压和LED电流的当前水平；

它计算在升压操作模式中操作双向转换器70以取得相同的输出电流水平所要求的PWM计数；

它实施LED电流的软启动，这通过缓慢增加PWM计数以达到所计算的PWM计数值来实现；和

它连续监控LED电流和电压以及电池电流和电压，并且这些值在闭合回路中被调整。

BIB关闭驱动器输出继电器/开关以断开驱动器输出端。它还定期测量LED功率、电池SoC、SoH（健康状态），并发送此信息作为对来自传感器的查询消息的响应。

当接收到来自传感器的PIR OFF命令时，BIB通过关闭转换器70来关闭LED输出。类似地，当接收到来自传感器的PIR ON命令时，它通过打开转换器来打开LED输出，并通过以递增的小步长加载PWM来软启动LED电流。它还基于从传感器接收的环境光传感器（ALS）命令来调节LED输出电流，以保持所要求的照明水平。

如果电池SoC达到低于20%或电池电压达到低于16.5 V，BIB将关闭LED输出。

2.中峰值时间

系统可以基于之前的操作模式，从非峰值时间或高峰值时间进入中峰值时间。在中峰值时间中，所有灯具都处于电网驱动操作模式。

2.1系统从非峰值进入中峰值。

CEM

CEM 20向所有灯具发送电网驱动模式命令，以通过楼层网关关闭充电。CEM连续从灯具获得电池状态、瞬时功率水平、操作模式、照明水平信息，并将它们存储在数据库中。

楼层网关

楼层网关50从CEM接收电网驱动模式命令，网关向连接到其网络的所有灯具广播电网驱动模式命令。网关定期从传感器获得关于灯具参数的数据信息，并将其转发给CEM。

传感器

在传感器中，从网关接收电网驱动模式命令，传感器从BIB读取当前光输出水平，向BIB发送命令以关闭充电状态，并向驱动器发送新的DIM水平以维持光输出水平与以前相同。传感器通过读取BIB的模式从BIB确认电网驱动操作模式。

驱动器

当存在新的调光水平时，驱动器从传感器接收命令。然后，驱动器将其调光水平改变为新设置的调光水平。

当接收到来自传感器的PIR OFF命令时，驱动器通过切换到待机模式来关闭LED输出。当接收到来自传感器的PIR ON命令时，它通过将调光水平设置为之前的调光水平来打开LED输出。驱动器还基于从传感器接收的ALS命令调节LED输出电流，以保持所要求的照明水平。

BIB

在非峰值时段中，BIB处于充电状态，并且驱动器输出用于驱动LED和电池充电两者。BIB从传感器接收电网驱动模式命令。它读取当前LED电流水平，并在收到来自传感器的查询时向其响应此值。BIB关闭充电，并且LED输出继续被从驱动器输出中汲取。BIB然后具有不充电状态。

BIB定期测量LED功率、电池SoC、SoH，并发送此信息作为对来自传感器的查询消息的响应。

2.2系统从高峰值进入中峰值。

CEM

CEM 20通过楼层网关50向所有灯具发送电网驱动模式命令，以关闭电池驱动模式。CEM连续从灯具获得电池状态、瞬时功率水平、操作模式、照明水平信息，并将它们存储在数据库中。

楼层网关

当从CEM接收到电网驱动模式命令时，网关向连接到其网络的所有灯具广播电网驱动模式命令。网关定期从传感器获得关于灯具参数的数据信息，并将其转发给CEM。

传感器

当从网关接收到电网驱动模式命令时，传感器从BIB读取当前光输出水平。它向BIB发送命令以关闭电池驱动模式，并向驱动器发送新的DIM水平，以维持光输出水平与以前相同。它通过读取BIB的模式来从BIB确认电网驱动操作模式。

驱动器

在进入中峰值时间之前，驱动器处于待机模式，并且其输出是关闭的。驱动器从传感器接收具有新调光水平的命令。它打开LED输出，并将其调光水平改变为新设置的调光水平。

在接收到来自传感器的PIR OFF命令时，驱动器通过切换到待机模式来关闭LED输出，并且在接收到来自传感器的PIR ON命令时，它通过将调光水平设置为之前的调光水平来打开LED输出。

如前所述，它基于从传感器接收的ALS命令调节LED输出电流，以保持所要求的照明水平。

BIB

在高峰值时段中，BIB具有放电状态，通过电池放电驱动LED输出。它从传感器接收电网驱动模式命令。BIB读取当前LED电流水平，并在收到来自传感器的查询时向其响应此值。

BIB关闭转换器，并且进入不充电状态。它通过打开串联开关66来打开驱动器输出。BIB定期测量LED功率、电池SoC、SoH，并发送此信息作为对来自传感器的查询消息的响应。

3.非高峰中的使用时间

系统从中峰值进入非峰值，在中峰值中，所有灯具都处于电网驱动操作模式。

CEM

CEM通过楼层网关向所有灯具发送命令以切换到充电操作模式。CEM连续从灯具获得电池状态、瞬时功率水平、操作模式、照明水平信息，并将它们存储在数据库中。

楼层网关

当从CEM接收到充电操作模式的命令时，楼层网关向连接到其网络的所有灯具广播充电模式命令。网关定期从传感器获得关于灯具参数的数据信息，并将其转发给CEM。

传感器

当从楼层网关接收到充电模式命令时，传感器读取当前光输出水平。它向BIB发送命令以切换到充电操作模式。

它以小步长向驱动器发送增加的调光水平，使得增加的调光水平用于电池充电。传感器密切监控光输出水平，并主要就光水平要求来设置调光水平。

传感器向驱动器发送改变的调光水平（从最小调光水平开始），并且驱动器输出在非占用状况期间仅用于通过BIB的充电。

驱动器

驱动器从传感器接收充电模式命令。驱动器从传感器接收DIM水平信息，并相应地设置调光水平。驱动器忽略PIR OFF命令，因为在PIR OFF状况中，驱动器输出用于为电池充电。BIB处理PIR OFF状况。

BIB

在中峰值时段中，BIB之前具有不充电状态，并且光输出由驱动器驱动。BIB从传感器接收充电模式命令。BIB读取当前LED电流水平，并通过进入充电状态来启动电池充电过程。

充电过程如下：

BIB测量电池电压，并且，如果电池电压低于16.5 V，则电池充电器进入充电的预充电模式：

BIB测量LED电流，并且初级控制回路保持LED电流恒定，且转换器工作在降压模式，以启动充电电流，例如150 mA，持续30分钟预充电时间；

BIB监控电池电压的线性增加。如果电压增加，则认为电池是健康的电池。充电算法然后进入恒流（CC）充电模式。如果电池电压没有增加或观察到电池电压的突然变化，则认为电池故障，并设置错误标志。

如果电池电压最初高于16.5 V，则在没有预充电模式的情况下启动恒流CC电池充电模式。

在CC充电模式中：

BIB测量LED电流，并且主控制回路维持LED电流恒定，并以小步长（例如100 mA）增加驱动器的输出电流和电池充电电流。

电池充电电流将达到最大设置限值，并且转换器将继续以此充电电流工作，以满足恒流充电。

如果存在从传感器接收的任何PIR状态改变命令，则电池充电电流被重置为零，并且充电电流从100 mA开始。

电池充电回路监控电池电压。如果电压达到20.5 V，则转换器的输出保持在20.5V，并且电池充电电流逐渐下降，以提供恒压充电。如果电池充电电流减少到小于150 mA，则认为电池完全充电，并且电池充电终止。

BIB中执行的其他步骤包括定期测量LED功率、电池SoC、SoH，并发送此信息作为对来自传感器的查询消息的响应。

每当接收到PIR状态改变命令时，电池充电被关闭。当接收到来自传感器的PIROFF命令时，LED输出通过关闭LED开关78而被关闭，并且电池充电从100 mA重新开始（其中开关66被断开）。当接收到来自传感器的PIR ON命令时，LED输出通过打开LED开关78而被打开。电池充电再次从100 mA重新开始。

基于从传感器接收的ALS命令调节LED输出电流，以保持所要求的照明水平。

4.需求响应

如上所提到的，系统具有需求响应（DR）功能。这使得来自公用事业供应商的需求呼叫能够在一天中的任何时隙期间进行，并且系统通过改变其模式来响应DR呼叫。

公用事业公司向客户发送DR呼叫。在DR事件的情况中，将存在一些参数，其中最重要的参数是DR开始时间和DR结束时间。一般地在此时间期间，公用事业公司期望消费者尽可能多地减少功耗。该系统的一优点是，当它看到DR事件开始时，它将自动切换到其二次电池存储器，并从电网移除全部照明负载。

现在将概述各种系统组件针对需求响应功能所执行的功能。

CEM

CEM接收来自公用事业供应商的DR呼叫。

在执行DR之前，CEM检查其当前操作峰值时间并存储状态。CEM通过楼层网关来获得所有灯具的电池SoC水平。

CEM算法估计DR呼叫持续时间所要求的设置DIM水平，以操作灯具来以电池驱动操作模式工作。

如果在DR操作之后的紧接的下一个时间段是高峰值，则该算法还考虑高峰值持续时间，以估计在整个DR和高峰值持续时间内覆盖电池驱动操作模式所要求的调光水平。

CEM通过楼层网关向所有灯具发送命令以切换到电池驱动操作模式。

如同在其他模式中一样，CEM连续从灯具获得电池状态、瞬时功率水平、操作模式、照明水平信息，并将它们存储在数据库中。

如果任何灯具的SoC小于20%，则CEM将该灯具切换到电网驱动操作模式。

一旦DR持续时间结束，CEM就会改变系统模式，以匹配一天中的对应时间模式（即高峰值、中峰值或非峰值）。

楼层网关

当从CEM接收到电池驱动操作模式命令时，网关向连接到其网络的所有灯具广播电池驱动模式命令。网关定期从传感器获得关于灯具参数的数据信息，并将其转发给CEM。

传感器

当从网关接收到电池驱动模式命令时，传感器读取当前光输出水平，向BIB发送命令以切换到电池驱动操作模式，并通过读取BIB的模式来从BIB确认电池驱动操作模式。

传感器向驱动器发送命令以进入待机操作模式，即关闭驱动器输出。

驱动器

驱动器接收进入待机模式的传感器命令。它进入待机模式并关闭其输出。

BIB

BIB之前具有不充电状态，并且光输出由驱动器驱动。BIB从传感器接收电池驱动模式命令。它读取当前LED电流水平并读取电池状态。如果电池SoC水平超过20%，则其切换到电池驱动模式，并将其状态设置为放电。

BIB测量电池电压、LED电压和LED电流的当前水平。

然后，它计算以升压操作模式操作转换器70来取得相同的输出电流水平所要求的PWM计数。

通过缓慢增加PWM计数以达到所计算的PWM计数值，存在LED电流的软启动。BIB连续监控LED电流、电压、电池电压和电流，并且这些值在闭合回路中被调整。

BIB关闭驱动器输出开关66以断开驱动器输出。它定期测量LED功率、电池SoC、SoH，并发送该信息作为对来自传感器的查询消息的响应。

当接收到来自传感器的PIR OFF命令时，通过关闭双向转换器70来关闭LED输出。

当接收到来自传感器的PIR ON命令时，BIB通过打开转换器来打开LED输出，并通过以递增小步长加载PWM来软启动LED电流。它基于从传感器接收的ALS命令调节LED输出电流，以保持所要求的照明水平。如果电池SoC达到低于20%或电池电压达到低于16.5 V，则BIB将关闭LED输出。

5.手动调度模式。

系统还可以被配置为以手动模式工作，其中设施管理者可以设置/改变系统的操作模式。设施管理者可以在CEM的用户接口中控制这些参数，并且可以例如按群组地或通过单独控制来将灯具模式改变为充电模式或电池驱动模式，或者改变灯具的调光水平/光水平，或者打开/关闭灯具。

本发明的一个重要方面是功率源的无缝变换，即到照明单元的电池输出和驱动器输出之间的无缝变换。光输出在任何时间都由两个源之一驱动，即要么是通过驱动器的AC市电，要么是通过BIB的双向转换器70的电池。

在常规的功率源转变例程中，一个功率源在另一个源的连接之前断开（形成之前断开），以避免任何涌入电流。然而，这导致光输出的不连续性，并且用户观察到光输出中的闪烁或闪光。

BIB算法使用如下所解释的步骤来实现功率源的无缝变换。

BIB从传感器接收电池驱动操作模式的命令。BIB测量由驱动器传递的LED电流的当前水平，并测量LED电压和电池电压。

然后，BIB打开双向转换器70，并利用所计算的值加载PWM计数。转换器然后在升压模式下工作。

然后，BIB断开驱动器输出端，并且转换器输出端将开始馈送LED电流。然后，调节PWM计数，使得达到LED电流水平，使得电池驱动模式下的LED亮度水平与之前的电网驱动工作模式下的相同。

在此过程中，在从LED断开驱动器输出端之前，BIB的转换器被激活，并且其功率供应/输出电压可用。这提供了一种形成同时断开的过程。这确保LED串中存在连续电流，并且光输出不存在不连续性。

图10示出了两个源之间的电流过渡。它绘制了电流与时间的关系。标绘110是驱动器输出电流。在驱动器输出电流关闭之前，转换器开始以增加其输出电压来操作，在驱动器关闭之前的时间113处开始。当转换器的输出电压已经达到LED的正向电压时，开关66可以被关闭，并且转换器接管来供应LED电流。顶部标绘示出了合成的LED电流112。驱动器电流停止之后，BIB输出电流稳定到之前的电流水平。转变期间的电流下降示出为小于0.1 A。

在可替代实施方式中，可以分别在从驱动器和转换器到LED的正向方向上使用两个二极管。转换器的二极管由驱动器提供的较高电压偏置，因此该二极管不导通。在驱动器关闭之后，由驱动器提供的较高偏置电压消失，并且二极管导通，并且转换器的输出电压/电流流向LED。

在BiB接管之前，BIB切换电流（双向转换器的切换电感器输出的续流电流）流向缓冲电容器，使得当转换器70的缓冲电容器处的电压不足以达到LED串的正向电压时，BIB 56的输出电流流向存储电容器。当双向转换器不驱动LED负载时，功率可以类似地存储在双向转换器的切换电感器中。

当双向转换器输出电压达到LED串电压时或恰在其之前，驱动器关闭，并且双向转换器接管。

一旦驱动器输出关闭，就只有BIB电流将形成LED电流，并且此时LED电流在稳定之前可能存在小幅下降。

图11示出了转变期间捕获的波形。标绘120是驱动器输出电流，并且标绘122是电池放电电流。电池放电电流存在斜率，但它不会导致LED输出电流中的任何过电流。

这也可以从图12中看出，其中标绘124是LED电流，它是驱动器和BIB的叠加输出。标绘126是驱动器输出电流。很明显，BIB输出电流的缓慢上升没有导致LED电流中的任何过冲问题。

因为BIB是驱动器的插入模块，所以不存在从BIB到驱动器的反馈（电流基准）。驱动器输出电流仅通过DALI命令控制。BIB中的缓慢提升算法确保在不要求反馈控制的情况下看到LED电流的最小变化。

在可替代解决方案中，为了过渡中的小变化，在不同模式之间切换期间，BIB和驱动器两者可以同时将电流注入照明单元，并且BIB和驱动器在检测到LED的电流并调节它们的输出电流方面是相互关联的。

实施例1：

在驱动器的控制回路中，感测通过照明单元的总电流，包括转换器的输出电流；

控制器改变转换器的输出电流；和

控制器允许驱动器的控制回路改变转换器的输出电流以保持总电流，因为驱动器的控制回路仍然是闭合回路控制。

图14示出了一种实施方式。40 W SR LED驱动器是一种将AC或DC电网功率转换至LED的驱动器。它有三个引脚，可以从外侧使用该三个引脚。LED+和LED-引脚用于连接至LED模块上的LED的阳极和阴极。SGND引脚存在于许多LED驱动器中，并且最初用于接收LED模块上的设置信号，诸如要传递给LED的电流信息。驱动器基于在SGND引脚上检测到的设置信号来设置其电流基准。设置信号可以通过LED+引脚和SGND引脚提供，并且LED模块可以具有连接在LED+引脚和SGND引脚之间的电阻器，并且电阻器的电阻指示设置信号。驱动器被适配为检测电阻。这是众所周知的，因此本申请将不给出进一步的细节。电池的转换器连接到LED+引脚和SGND引脚。因为在驱动器中，驱动器的控制回路的感测电阻器在LED-引脚和SGND之间，所以进入LED的转换器电流在返回电池转换器之前流经控制回路的感测电阻器。驱动器可以感测由驱动器提供的电流和由电池转换器提供的电流之和。

更具体地说，当系统处于第三/电网模式时，LED驱动器被用来为LED负载供电。箭头142示出了电流流动路径。电流从驱动器的LED+导线流出，经过D1，然后流向LED负载，通过Q3返回（Q3可以用于在故障状况下断开负载），然后流回至LED驱动器的LED-导线，最后流经其内部感测电阻器Rsns并回到功率地。驱动器独自控制其输出电流。

当系统处于第二/电池放电模式时，BIB/电池转换器用于为LED负载供电。箭头144示出了电流流动路径。电流从BIB的C2流出，流到LED负载，通过Q3返回，然后流经LED驱动器的从LED-到SGND的感测电阻器Rsns，然后通过电池转换器/BIB的感测电阻器Rsns'返回至BIB的C2。电池转换器独自控制其输出电流。虽然电流流经驱动器的Rsns，但驱动器通过控制信号而关闭，因此不会激活。

在第三模式和第二模式之间的模式过渡期间，LED驱动器和BIB两者都对流过LED负载的电流做出贡献。例如，如果需要从第三模式过渡到第二模式，则BIB开始从零增加其输出电流，并将电流注入到从LED-到SGND的LED驱动器的感测电阻器中。具有Rsns'的电池转换器的控制回路感测来自电池的电流并对其进行调整。由于该电池电流流经驱动器的控制回路的Rsns，得益于将通过感测电阻器Rsns的LED电流维持恒定的LED驱动器的闭合回路，LED驱动器生成的电流开始自动减小。最终，当来自BIB的电流达到LED驱动器的电流调整阈值时，闭合回路将禁止LED驱动器的输出级的操作，因此，LED驱动器可以安全地关闭，而不会导致任何或实质的电流中断。

在从第三模式过渡到第二模式的情况下，可以首先打开LED驱动器，尽管它最初不会向LED负载贡献任何电流，因为BIB提供足够的LED电流。BIB被控制为开始降低其输出电流，该输出电流被注入到LED以及SR LED驱动器的从LED-到SGND的感测电阻器Rsns中，SRLED驱动器生成的电流将开始自动增加，因为SR LED驱动器的闭合回路总是试图维持总LED电流恒定。最终，当BIB输出降至零时，SR LED驱动器的输出电流几乎达到其调整阈值，从而在没有任何中断的情况下完成自然电流换流。

在这种拓扑中，当需要从驱动器的输出为电池充电时，电流从SR驱动器的LED+流出，流过BIB，并且然后返回至SR驱动器的SGND。这样，充电操作不被SR LED驱动器的闭合回路调整，但是LED驱动器的闭合回路将响应充电操作。更具体地，控制器控制BIB逐渐增加充电电流，并且从LED汲取的电流增加，驱动器将增加其输出电流以保持LED电流。

可替代地，驱动器可以感测由转换器独自提供的电流，并进行计算以找到驱动器的基准电流，来允许恒定的LED电流。在转换器电流于过渡期间逐渐减小或增加的情况下，驱动器动态改变基准电流。因此，LED电流在过渡期间是恒定的。

实施例2：

同时从驱动器和转换器向照明单元注入电流；

在转换器的控制回路中感测通过照明单元的总电流，包括驱动器的输出电流；

改变驱动器的输出电流；

允许转换器的控制回路改变转换器的输出电流，以保持总电流。

在上述实施例1中，驱动器感测总电流。在此实施例2中，转换器感测总电流。图15示出了实施上述解决方案的一种拓扑。驱动器具有两个输出引脚LED+和LED-，将连接到LED模块的LED的阳极和阴极。这里，在LED的阴极和LED-引脚之间存在用于转换器/BIB的附加的电流感测电阻器Rs_ILED。转换器/BIB的正负输出引脚连接到驱动器的LED+引脚和LED-引脚。在这种情况下，感测电阻器Rs_ILED能够感测由驱动器提供的电流和由转换器/BIB提供的电流之和。为了实施这种拓扑，LED模块可以被适配为具有电流感测电阻器Rs_ILED和向BIB提供指示总电流的跨Rs_ILED的电压的接口。可替代地，电流感测电阻器Rs_ILED可以放置在BIB模块中，并且LED模块中的LED的阴极不直接连接到LED-引脚，而是连接到BIB模块，然后BIB模块连接到LED-引脚，使得电流感测电阻器Rs_ILED串联放置在LED和LED-引脚之间。

它允许来自内部/驱动器和外部/电池两者的电流混合。通过LED的总电流被感测并用于控制电池转换器。这允许平滑和自动的电流流向控制，这是使用传统控制方法无法实现的。

更优选地，转换器是平均电流模式控制类型。它由控制电感器电流的内回路和控制LED电流的外回路组成。外回路感测总LED电流（ILED），并与基准LED电流（ILED_ref）比较，并且误差（ILED_err）流过生成基准电感器电流（IL_ref）的补偿器（G_ILED）。内回路感测来自电池的电感器电流（它还可以感测在第一模式期间为电池充电的电流，这将在后面讨论），并与基准电感器电流（IL_ref）比较，并且误差（IL_err）流过生成适当占空比来驱动Q1和Q2的补偿器（G_IL）。

当系统处于第三/电网模式时，SR LED驱动器用于为LED负载供电。电流从SR驱动器的LED+导线流出到BIB中。它流过D1，然后流向LED负载，并返回到SR LED驱动器的LED-导线中，并且最后流经其内部感测电阻器Rs并返回到功率地。具有感测电阻器Rs的驱动器的控制回路保持恒定的LED电流。

当系统处于第二/电池模式时，BIB用于为LED负载供电。电流从BIB的C2流出，流向LED负载，通过BIB的感测电阻器Rs_ILED，然后返回BIB的C2。具有感测电阻器Rs_ILED的BIB/转换器的控制回路保持恒定的LED电流。基准LED电流设置实际LED电流。例如，基准LED电流设置为600 mA，并假设从电池流出的电感器电流为正。如果SR LED驱动器被禁用，那么总共600 mA需要全部来自BIB，在这种情况下，外回路将生成正基准电感器电流，因此，得益于内回路，电感器电流流向不在电池侧。因此，系统处于第三模式。

从第三模式切换到第二模式，SR LED驱动器开始增加其输出电流，并且驱动器电流被注入到BIB的电流感测电阻器中。外回路将降低正基准电感器电流，以维持总的LED电流恒定，并且内回路将相应地降低电感器电流，使得降低从BIB到总LED电流的贡献。当SRLED驱动器输出电流恰好达到基准LED电流（600 mA）时，则外回路将输出零基准电感器电流。得益于内回路，功率级工作在临界占空比，其中没有净电流流入或流出电池。这完成了从BIB到SR LED驱动器侧的电流换流过程。

从第三模式切换到第二模式，SR LED驱动器开始从600 mA起降低其输出电流，然后外回路将增加正基准电感器电流以维持总LED电流恒定，并且内回路将相应地增加电感器电流，从而增加BIB对总LED电流的贡献。这一过程一直持续到SR LED驱动器将其输出电流完全降至零，因此它可以安全地被禁用，而不会造成任何LED电流中断。这完成了从SRLED驱动器到BIB侧的电流换流过程。

在从驱动器对电池进行进一步充电的情况下，SR LED驱动器在已经达到基准LED电流目标（600 mA）后进一步增加其输出电流，然后外回路将生成负基准电感器电流，使得内回路将迫使电感器电流流入电池侧，因此形成一定的充电电流。在这种状况下，系统在为LED负载供电的同时为电池充电。BIB从LED汲取仍然使LED电流处于电流目标的量的电流。

可替代地，转换器可以感测由驱动器独自提供的电流，并进行计算以找到转换器的基准电流，来允许恒定的LED电流。在驱动器电流于过渡期间逐渐减小或增加的情况下，转换器动态改变基准电流。因此，LED电流在过渡期间是恒定的。

下面列出了该实施例的优点。

1）它与任何LED驱动器兼容。它不像实施例1那样依赖于SGND节点。

2）统一控制器算法可以自动处理充电和放电，以及管理电流流向。因为它不会遭受电流感测误差，所以可以实现第三模式、第二模式和第一模式之间的平滑模式过渡。它还支持在为LED负载供电的同时为电池充电，而没有LED电流闪变。

3）BIB中的双回路拓扑确保快速瞬态响应和高精度电流调整这两者。平均电流模式控制简化了反馈补偿设计，并且系统不会受到双极效应的影响。可替代地，BIB中的单个回路也是适用的。

4）在稳态期间，平均电感器电流等于电池电流。因此，控制电感器电流等同于控制电池充电和放电电流。这简化了电池充电算法的设计。

为了从驱动器为电池充电，LED驱动电流是BIB中的主要电流回路，并且在调整LED电流之后的多余输出功率被用于电池充电。系统控制回路（在传感器中运行）将增加驱动器输出电流。

从上面的描述可以看出，BIB中的转换器70被适配为：

在第一模式中，连接到驱动器的输出端，用于从照明单元分流驱动电流的至少一部分，以对能量存储设备进行充电。这是例如在非峰值时间期间的充电模式；

在第二模式中，连接到照明单元，用于转换二次功率供应以驱动照明单元。这是例如在高峰值时间期间的电池驱动模式；和

在第三模式中，既不为能量存储设备充电也不转换二次功率供应。这是正常的LED驱动模式（电网驱动模式），没有电池充电或放电。

该系统（在传感器中）具有控制器，当在第三模式与第一和第二模式之一之间切换转换器时，即当从中峰值切换到高峰值或非峰值时间时，该控制器同步主动控制转换器70和驱动器54的输出，以保持通过照明单元的电流。

通过在模式之间切换时控制转换器和驱动器，可以保持电流，以便防止光闪烁。

在第一模式中（非峰值电池充电和电网供电），转换器被适配为与LED布置并联。

在不同的模式中以及当在模式之间过渡时，转换器70具有不同的功能，并且这些不同的功能配置在本文件中被描述为“状态”，以区别于整个系统的更一般的操作“模式”。在第一状态下，驱动器将驱动电流传递到照明单元，并且转换器不操作。该状态适用于第三（电网驱动）模式。

在第二状态中，驱动器将驱动电流传递到照明单元，并且转换器处于启动模式，在该启动模式期间，转换器输出转换器输出电压，并且增加转换器的转换比，直到转换器输出电压达到照明单元的电压阈值。这对应于在输出电压低于照明单元阈值的情况下转换器输出的缓慢增加。

在第三状态中，转换器输出已经达到照明单元的电压阈值的转换器输出电压，然后系统继续以第二（电池驱动）模式操作。然后，驱动器不再传递驱动电流。这是同步发生的，这意味着没有断开然后形成的功能，而是形成然后断开的功能。

在第三状态中，转换器进一步增加转换比，直到在第一状态中存在的通过照明单元的驱动电流以第二（电池驱动）模式恢复。这对应于如图10所示的小幅度下降后电流中的增加。

响应于输入功率供应中的高需求持续时间（高峰值）或来自提供输入功率供应的公用事业的需求响应呼叫，系统在第一、第二和第三状态之间切换。

这组状态提供了到电池驱动模式的平滑过渡。

对应的一组状态提供了从电池驱动模式到电网驱动模式的平滑过渡。

为此目的，存在第四状态，其中转换器被适配为以第二（电池驱动）模式传递驱动电流，并且驱动器被适配为不传递驱动电流。

在第五状态中，转换器被适配为将驱动电流传递到照明单元，并且驱动器被适配为处于启动模式，在该启动模式期间，驱动器被适配为输出驱动器输出电压以达到照明单元的电压阈值。因此，作为准备阶段，驱动器输出电流上升。

在第六状态下，驱动器被适配为将驱动电流传递到照明单元，并且转换器被适配为以第三（电网驱动）模式不操作。

另一组状态提供了从电网驱动模式到电池驱动模式的平滑过渡。

存在第一状态，其中驱动器被适配为将驱动电流传递到照明单元，并且转换器被适配为以电网驱动模式不操作。

在第七种状态中，控制器指示驱动器增加输出端的驱动电流，并同步地指示转换器开始以第一（充电）模式操作。

转换器被适配为，在第一（充电）模式中，检测通过照明单元的电流，并且调控从照明单元分流的来自驱动器的驱动电流的所述部分，来为能量存储设备充电，使得通过照明单元的电流仍然恒定。

以这种方式，充电功能不改变光输出。电池充电可以以非常小的电流（例如50 mA）开始，并以例如50 mA的小步长增加。在增加电池充电电流的同时，传感器将增加驱动器输出电流（通过DALI命令），使得在电池充电电流增加的同时不存在LED电流中的变化。

在转换器状态从充电到不充电的转变过程中，驱动器输出功率也被降低，以保持LED输出恒定，并且因此充电被缓慢终止。为此目的，存在第八状态，其中控制器被适配为指示驱动器逐步减小输出端的驱动电流，并且同步地指示转换器逐步减小从照明单元分流的来自驱动器的驱动电流的所述部分。

存在包括跟踪电池的电池入网初始化特征。BIB通过串行总线与电池通信。电池具有内置的唯一识别号码，并且，每当电池被连接时，BIB就会读取这个号码。

BIB通过读取电池识别号码来跟踪与之连接的电池，并且一旦系统入网初始化，之后BIB和电池彼此耦合。

如果电池在此期间改变，则BIB向中央能量管理器发送关于电池中改变的警报。如果这种改变是计划好的/有意的，则BIB将新电池配置为其放电要求。

BIB具有非易失性存储器，该非易失性存储器关于其自身的ID号码来存储电池识别号码以及存储电池入网初始化参数，比如：充电电压、放电电流、保护阈值、电池管理的控制点以及就安培小时数和瓦特数而言的电池容量。

每当电池断开和重新连接时，它都会通过串行总线读取电池识别号码，并验证电池组有效。

CEM中的数据库保存电池和BIB识别号码的记录列表，并且此数据将用于入网初始化和维护及服务的计划。

6.电池入网初始化和识别特征

现在将讨论电池入网初始化特征，特别是参考图3，图3示出了负责的电池管理电路71。

电池注入盒（BIB）通过串行总线（诸如系统管理总线协议“SMbus”）与电池管理电路（BMC）通信。

电池组具有存储在BMC中的内置唯一识别号码，并且每当电池连接时，BIB都会读取此号码。BIB通过读取电池识别号码来跟踪与之连接的电池，并且一旦系统已经入网初始化，之后BIB和电池彼此耦合。

BIB具有非易失性存储器，该非易失性存储器关于其自身的ID号码来存储电池识别号码以及存储电池入网初始化参数，比如：充电电压、放电电流、类似过流的保护阈值、电池过压、电池深度放电、过温保护和就安培小时数和瓦特数而言的电池容量。

每当断开和重新连接电池，BIB都会通过串行总线读取电池识别号码，以验证有效的电池组。

BIB测量电池充电状态（SoC）、健康状态（SoH）和剩余使用寿命（RUL），并通过楼层网关将此参数传送给中央能量管理器（CEM）。

中央能量管理器从灯具读取SoC、SoH和RUL信息。依据SoC、SoH和RUL的值，CEM不将负载分配给SoC、SoH较小的电池，替代地，CEM从SoH和RUL较高的更健康的电池向负载供电。CEM还将通知公用事业管理器以指示电池的健康状况来用于更换计划，而不影响总体生产率和调度。

一旦电池被入网初始化并与BIB耦合，则BIB用其自身的ID将电池参数发送到CEM。如果电池在此期间改变，那么BIB向中央能量管理器发送关于电池改变的警报。如果这种改变是计划好的/有意的，那么BIB将新电池配置为其放电要求。中央能量管理器以表格形式保存电池参数及其识别号码以及与其一起安装的不同灯具的BIB识别号码。

因此，一般而言，能量管理器使用如SoC和SoH的电池参数作为能量算法的输入，并使用SoH和RUL信息来用于电池更换和维护服务。

现在解释使用BIB的电池识别和入网初始化功能的一些示例。

6.1电池的识别

电池具有如上所述的唯一识别号码。一旦电池被利用灯具所入网初始化后，电池就将与灯具映射，并且其参数（比如SoC、SoH、老化时间（burn in time）和故障参数）存储在数据库中。

6.2防止错误或未经认证的电池使用

电池的识别和耦合严格地将电池与灯具相映射，因此用户不能在系统中使用任何其他电池。每当电池重新连接到系统时，灯具将测量电池参数（电压、安培小时额定值等）并通过使用入网初始化期间存储在灯具存储器中的唯一识别号码来认证电池。

6.3防止在基于服务的商业模型中篡改电池

在光/能量作为服务的商业模型中，电池是关键组件，因此应该是防篡改的。在电池与其他产品错误关联的情况下，电池识别和与系统的耦合将禁用电池输出。向中央能量管理器报告这种事件。

6.4通过识别电池及其电池管理电路来控制充电

电池管理电路是具有可编程特征的小型电子电路。它处理电池保护，并具有关于电池额定值的信息。BMC通过串行接口与灯具通信，并在连接电池时读取此信息。这有助于电池充电和放电曲线的自配置。利用该特征，充电曲线参数（诸如最大充电电流、充电结束电压、放电电流、保护电压和电流）不需要硬编码到BIB或照明系统中。每当连接电池时，系统都会读取电池参数，并基于通过串行通信获得的值来采用其充电/放电曲线和保护阈值。

在通常情况下，适合于灯具的电池大小（容量）是固定的，并且其充电曲线和保护阈值是固定的或硬编码到BIB算法中。然而，系统能够基于安装位置或使用模式来使用不同的电池大小或容量。当灯具（及其相关联的BIB）与电池连接时，BIB读取电池容量，并自配置充电和放电循环及其保护阈值。

例如，在安装于办公空间的系统中，走廊照明比就坐位置和会议室的照明更常用。与就坐空间和走廊照明相比，会议室照明更少使用。系统设计师可以为会议室选择更低容量电池，并为走廊灯具选择更高容量电池。然后，系统能够在检测和读取电池参数后自动配置充电曲线和保护参数。

以这种方式，每个系统节点可以基于占用模式与不同容量的电池连接，从而降低总系统成本。

6.5电池相关的保修声明

电池识别号码与系统节点或灯具的耦合有助于在运行期间记录使用数据和错误信息。这有助于通过分离由于系统的误处理导致的错误（不在保修声明的覆盖范围内）和由于系统错误行为导致的问题来对与保修声明相关的问题进行分类。

灯具与电池管理电路通信，并记录电池的工作（操作）参数。在系统故障的情况下，服务人员能够读取数据并分析故障原因。

电池的保修条款覆盖了在推荐的操作条件下（诸如推荐的环境条件、最大充电和放电电流、最大存放寿命）电池的正常使用。如果系统在超过建议时间内不使用，也可以存在要求至少一个充电循环的要求。一般来说，如果Li离子电池在超过3个月内不使用且SoC低于20%，其在3个月的时间内必须经历至少一次充电循环。与保修无关的问题主要涉及系统的错误使用，诸如在操作条件（温度、电池负载类型、电池输出过载等）之外操作系统。

该系统还包括待机功率降低。

特别地，在高峰值时隙和中峰值时隙期间，能量收费很高。因此，在PIR关闭时间段期间减少来自电网的待机功率是有意义的。

一般而言，每当PIR关闭信号存在时，光输出将被关闭，并且驱动器将处于待机模式，其中通信和监控模块由AC市电供电。

对于这种低功率需求，AC到DC驱动器54的功率转换效率低，使得功率损耗高。在连接了数千个照明节点的大规模商业建筑中，这是相当大的功率损耗。

系统可以以不同的方式处理这种情形。每当PIR在电网驱动操作模式期间（因此在非峰值和中峰值情形期间）关闭时，照明节点的功率源可以切换为电池（即电池驱动模式），使得不存在从AC市电汲取的待机功率。

每当PIR打开时，系统就切换回AC市电。

在调光的同时降低功率也是可能的。AC到DC LED驱动器的功率转换效率低于DC到DC转换器，并且在调光状况期间，AC到DC LED驱动器的效率低得多。因此，每当照明节点在非峰值时段和中峰值时段中以调光模式（例如调光到小于阈值，诸如40%）工作时，照明节点可以切换到电池驱动操作模式，而与输入条件无关，这降低了功率损耗。

图13示出了不同调光水平（x轴）下驱动器和BIB的效率（y轴）。标绘160针对于AC-DC驱动器，并且标绘162针对于BIB的DC-DC转换器。很明显，例如当调光水平小于40%时，基于AC-DC的转换器效率小于75%。然而，BIB的基于DC-DC的转换器的效率仍然超过85%。

通过对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践所声明的发明时可以理解和实现对所公开的实施例的其他变化。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”（“a”或“an”）不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的纯粹事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种与照明单元（12）一起使用的功率供应系统，包括：

驱动器（54），被适配为在输入端接收AC或DC输入功率供应，并将所述输入功率供应转换成输出端的驱动电流，来供应给所述照明单元；

到能量存储设备（72）的接口，用于提供二次功率供应；

转换器（56），被适配为：

在第一模式下，连接到所述驱动器的所述输出端，用于从所述照明单元分流所述驱动电流的至少一部分，以对所述能量存储设备进行充电；

在第二模式下，连接到所述照明单元，用于转换所述二次功率供应以驱动所述照明单元；和

在第三模式下，在所述输入端从电网驱动所述照明单元（12），而不对所述能量存储设备进行充电或放电；和

控制器（68），当在所述第三模式与所述第一和第二模式之一之间切换所述转换器时，同步主动控制所述转换器和所述驱动器的所述输出，以保持通过所述照明单元的电流，

其中，当在所述第三模式和所述第二模式之间切换所述转换器时同步主动控制所述转换器和所述驱动器的所述输出的情况下，所述控制器（68）被适配为：

获得所述转换器的输出，并根据所述获得的所述转换器的输出控制所述驱动器的所述输出；或者

获得所述驱动器的输出，并根据所述获得的所述驱动器的输出控制所述转换器的所述输出。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述照明单元（12）包括LED布置，所述驱动器（54）包括具有可连接到所述LED布置的输出端的电流源LED驱动器，并且在所述第一模式中，所述转换器被适配为与所述LED布置并联，其中所述控制器（68）被适配为，当获得所述转换器的输出时，还根据所述获得的所述转换器的输出控制所述驱动器的所述输出，所述控制器（68）被适配为：

a）控制所述转换器输出输出电压以达到所述照明单元的电压阈值，同时控制所述驱动器输出所述驱动电流，并且然后与所述转换器输出驱动电流同步地控制所述驱动器不传递所述驱动电流；或者

b）同时从所述驱动器和所述转换器向所述照明单元（12）注入电流；

在所述驱动器的控制回路中感测通过所述照明单元（12）的总电流，包括所述转换器的所述输出电流；

改变所述转换器的所述输出电流；和

允许所述驱动器的所述控制回路改变所述转换器的输出电流，以保持所述总电流。

3.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制器（68）被适配为，当获得所述驱动器的输出时，并根据所述获得的所述驱动器的输出控制所述转换器的所述输出，以：

c）同时从所述驱动器和所述转换器向所述照明单元（12）注入电流；

在所述转换器的控制回路中感测通过所述照明单元（12）的所述总电流，包括所述驱动器的所述输出电流；

改变所述驱动器的所述输出电流；

允许所述转换器的所述控制回路改变所述转换器的输出电流，以保持所述总电流。

4.如权利要求2所述的系统，其中所述功率供应系统可操作于：

第一状态，其中所述驱动器被适配为将所述驱动电流传递到所述照明单元，并且所述转换器被适配为以所述第三模式不操作；

第二状态，其中所述驱动器被适配为将所述驱动电流传递到所述照明单元，并且所述转换器被适配为处于启动模式，在所述启动模式期间，所述转换器被适配为输出转换器输出电压并增加所述转换器的转换比，直到所述转换器输出电压达到所述照明单元的电压阈值；和

第三状态，其中所述转换器被适配为输出已经达到所述照明单元的所述电压阈值的转换器输出电压，并且继续以所述第二模式操作，并且同步地，所述驱动器被适配为不传递所述驱动电流。

5.如权利要求4所述的系统，其中，在所述第三状态中，所述转换器被适配为增加所述转换比，直到在先前的第一状态中通过所述照明单元的所述驱动电流在所述第二模式中恢复。

6.如权利要求4或5所述的系统，其中所述控制器（68）被适配为，响应于所述输入功率供应中的高需求持续时间或来自提供所述输入功率供应的公用事业的需求响应呼叫，在所述第一、第二和第三状态之间切换系统。

7.如权利要求4或5所述的系统，所述功率供应系统可操作于：

第四状态，其中所述转换器被适配为以所述第二模式传递所述驱动电流，并且所述驱动器被适配为不传递所述驱动电流；

第五状态，其中所述转换器被适配为将所述驱动电流传递到所述照明单元，并且所述驱动器被适配为处于启动模式，在所述启动模式期间，所述驱动器被适配为输出驱动器输出电压以达到所述照明单元的所述电压阈值；和

第六状态，其中所述驱动器被适配为将所述驱动电流传递到所述照明单元，并且所述转换器被适配为以所述第三模式不操作。

8.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述功率供应系统可操作于：

第一状态，其中所述驱动器被适配为将所述驱动电流传递到所述照明单元，并且所述转换器被适配为以所述第三模式不操作；以及

第七状态，其中所述控制器被适配为指示所述驱动器增加所述输出端处的所述驱动电流，并同步地指示所述转换器开始以所述第一模式操作；

其中所述转换器被适配为，在所述第一模式中，检测通过所述照明单元的电流，并且调节从所述照明单元分流的来自所述驱动器的所述驱动电流的所述部分，以对所述能量存储设备进行充电，使得通过所述照明单元的所述电流仍然恒定。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述控制器被适配为，响应于所述输入功率供应中的低需求持续时间，将所述系统从所述第一状态操作到所述第七状态。

10.如权利要求8或9所述的系统，其中所述控制器被适配为指示所述驱动器逐步增加所述输出端处的所述驱动电流，并且指示所述转换器逐步增加从所述照明单元分流的来自所述驱动器的所述驱动电流的所述部分，以及

所述功率供应系统可操作于第八状态，其中所述控制器被适配为指示所述驱动器逐步减小所述输出端处的所述驱动电流，并且同步地指示所述转换器逐步减小从所述照明单元分流的来自所述驱动器的所述驱动电流的所述部分。

11.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述转换器是双向切换模式功率转换器。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述转换器是双向降压/升压转换器，其中所述转换器是从所述驱动器的所述输出端到所述能量存储设备的降压转换器，并且是从所述能量存储设备到所述照明单元的升压转换器。

13.一种灯具，包括：

照明单元；和

如前述权利要求中任一项所述的功率供应系统。

14.一种照明系统，包括：

多个灯具，每个灯具如权利要求13所述；

多个能量存储设备，每个能量存储设备通过所述接口与相应灯具相关联；和

远程服务器，用于与每个灯具的所述功率供应系统的所述控制器通信。

15.如权利要求14所述的照明系统，其中所述远程服务器和所述控制器被适配为通过无线协议进行通信，并且所述无线协议包括ZigBee协议，并且所述照明系统还包括：

ZigBee网关，被适配为通过有线网络连接所述远程服务器，并通过ZigBee协议连接到所述控制器；和

其中所述灯具的所述控制器包括DALI模块，用于接收ZigBee协议中的命令，并通过DALI协议控制所述驱动器和所述转换器。

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