CN111183314A

CN111183314A - 天花板元件

Info

Publication number: CN111183314A
Application number: CN201880066638.1A
Authority: CN
Inventors: G.玛吉
Original assignee: Philips Lighting Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2020-05-19
Also published as: US11203868B2; WO2019072961A1; JP2020537317A; EP3695161A1; JP6967666B2; US20200240142A1

Abstract

提供了一种天花板元件，该天花板元件包括适于安装在房间的天花板中的基座，从而限定基座下方的房间空间和基座上方的天花板空间。天花板元件包括电池容器，其适于容纳电池并且被布置在基座处，使得当天花板元件安装在天花板中时，电池容器位于天花板空间中。天花板元件还包括导管，该导管被布置成当房间空间的温度不同于天花板空间的温度和/或电池容器的温度时，在房间空间和天花板空间和/或电池空间之间传递空气。还提供了一种对容纳在位于天花板空间中的电池容器中的电池进行热管理的方法。

Description

天花板元件

技术领域

本公开涉及对天花板元件中的电池进行热管理的领域。更具体地，本公开涉及使用室温空气对电池进行热管理。

背景技术

使用电池来为灯具供电可以在例如节能和减载方面提供有希望的解决方案。当与假天花板（或吊顶）结合使用时，通常出于美学原因，电池可能定位于假天花板的上方，使得从下方的房间空间内看不到它们。

假天花板上方的空间内的温度可能与下方的房间空间内的温度有很大不同。这可能使将电池保持在最佳温度更加困难。

因此，当与假天花板结合使用时，需要改进对电池的热管理。

发明内容

本公开寻求至少部分满足上述要求。为了实现这一点，提供了如独立权利要求中定义的天花板元件和电池的热管理方法。从属权利要求中提供了其他实施例。

根据本公开的第一方面，提供了一种天花板元件。天花板元件可以包括基座，该基座可以适于安装在房间的天花板中。因此，当天花板元件安装在房间中时，基座可以限定天花板元件下方的房间空间和天花板元件上方的天花板空间。

天花板元件可以包括电池容器，该电池容器可以适于容纳电池。电池容器可以被布置在基座处，使得当天花板元件安装在天花板中时，电池容器位于天花板空间中。

天花板元件可以包括导管，导管可以被布置成当房间空间的温度不同于天花板空间的温度和/或所述电池容器的温度时在房间空间和天花板空间和/或电池容器之间传递空气。换句话说，导管可以被布置成当房间空间和天花板空间和/或电池容器之间存在温度梯度时在房间空间和天花板空间和/或电池容器之间传递空气。

例如，如果电池容器的温度低于房间空间的温度，则电池容器（或电池容器内）的温度可以通过导管将较热的空气从房间空间传递到天花板空间（使得电池容器可以从外部被加热）或直接传递到电池容器来提高。提高电池容器的温度/电池容器内的温度可以加热容纳在其中/位于其中的电池。如果天花板空间的温度低于电池的舒适温度（或舒适温度区间），这可能发生在例如冬季，则来自房间空间的较热的空气可以仍然将电池保持在其舒适温度（或在其舒适温度区间内）。这可以例如提高电池的寿命和/或容量。

作为另一个示例，如果电池容器的温度高于房间空间的温度，则电池容器（或电池容器内）的温度可以通过导管将较冷的空气从房间空间传递到天花板空间（使得电池容器可以从外部冷却）或直接传递到电池容器来降低。降低电池容器的温度/电池容器内的温度可以冷却容纳在其中/位于其中的电池。如果天花板空间的温度高于电池的舒适温度（或舒适温度区间），这可能发生在例如夏季，则房间空间的较冷空气可以仍然将电池保持在其舒适温度（或在其舒适温度区间内）。这可以例如也提高电池的寿命。

换句话说，如本公开中提供的天花板元件可以通过利用房间空间中的空气将电池保持在其舒适温度（或在其舒适温度区间内）来提高电池的寿命和/或容量。

在一些实施例中，天花板元件可以包括灯具（或灯器材，或灯配件）。灯具可以是可连接到电池的，使得例如灯具的光源可以由电池供电。

当房间空间的温度等于天花板空间的温度和/或所述电池容器的温度时，导管可以仍然被布置成在房间空间和天花板空间和/或电池容器之间传递空气；尽管所述传递的效果可能例如仅有利于保持传递过程继续，使得当温度变得不同时不需要启动条件。

本文中，灯具可以是作为（或至少包括/托管）照明设备（诸如例如LED照明设备、像素化LED光源、LED带、卤素点、灯信标和/或类似物）的设备。灯具也可以是（或至少包括/托管）例如显示屏、光面板或其他设备，光可以从这些设备直接或间接地向例如灯具下方的房间空间发射。

在一些实施例中，导管的至少一部分可以布置成与灯具的表面热接触。灯具的表面可以例如是金属表面、反射器、外壳或类似物。如果灯具的表面被例如灯具的光源加热，则将导管的至少一部分布置成与表面热接触可以加热通过导管传递的空气。例如，如果空气从房间空间传递到天花板空间和/或电池容器以便加热电池，则传递的空气可以从灯具的表面被加热，并且可以使加热过程更有效和/或更快。

在一些实施例中，导管可以布置成在房间空间和电池容器之间传递空气。通过向电池容器/从电池容器直接传递空气，容纳在电池容器中/位于电池容器中的电池的加热（或冷却）可以更有效和/或更快。

在一些实施例中，天花板元件可以包括至少一个风扇。该至少一个风扇可以适于经由导管传递空气。该至少一个风扇可以例如迫使空气在特定方向上被传递，和/或允许空气更快地被传递。这可以改善加热（或冷却）电池的过程。风扇可以是电风扇，其中例如电动机被用来运行风扇。风扇可以以不同的速度操作，使得可以根据需要控制风扇传递的空气量。风扇可以例如手动操作，并且通过使用例如机械开关或者通过在例如控制线上提供合适的信号来接通和关断。所提供的信号可以为风扇供电，或者控制根据该信号开启/关闭至风扇的电源的继电器。

在一些实施例中，天花板元件可以包括风扇控制器。风扇控制器可以被配置成控制至少一个风扇。风扇的控制可以基于至少一个条件。该至少一个条件可以例如选自由下列条件组成的第一组：电池是正在充电还是正在放电（或者闲置）；一天中的时间和/或日历日期；天气预报；电能的实时成本；电池充电状态（SOC）；电池年龄；电池健康状态（SOH）；电池芯对表面的导热率（即热传递系数）；电池大小；电池尺寸；电池形状因子和例如电池表面积。

在一些实施例中，至少一个条件可以选自由下列条件组成的第二组：检测到的房间空间中的空气温度；检测到的天花板空间中的空气温度；检测到的电池容器中的空气温度和检测到的电池的温度。

在一些实施例中，至少一个条件可以选自由第一组和第二组两者的元素组成的组。

设想的是，至少一个条件可以包括选自第一组、选自第二组或者选自第一组和第二组两者的多个这种元素的组合。

通过基于至少一个条件控制风扇（使用风扇控制器），风扇的控制可以更加灵活和自动化，并且对于电池的寿命和/或容量来说更加优化。

在一些实施例中，天花板元件可以包括至少一个温度传感器。至少一个温度传感器可以连接到风扇控制器，并且被配置为检测检测到的房间空间中的空气温度、检测到的天花板空间中的空气温度、检测到的电池容器中的空气温度和/或检测到的电池的温度。到风扇控制器的连接可以是有线的（例如经由至少一根电缆）或无线的（例如经由无线电或光链路）。该至少一个温度传感器可以与风扇控制器分离，或者集成到风扇控制器中。该至少一个温度传感器可以是单个设备，或者包括可以位于不同位置的多个设备。例如，至少一个温度传感器可以包括被布置成使得其可以测量（检测）房间空间的温度的温度传感器，以及被布置成使得其可以测量天花板空间的温度的一个温度传感器和/或被布置成使得其可以测量电池容器的温度的一个温度传感器。温度传感器可以例如测量相应区域的空气温度，和/或相应区域的表面或体积的温度。

如本文定义的温度传感器可以例如通过测量气体和/或固体的热膨胀、气体压力的改变、由物体发射的（红外）能量、电特性和/或可以从其导出物体温度的物体的其他合适的物理量/特性来估计温度。

在一些实施例中，风扇控制器可以被配置成控制至少一个风扇在房间空间和天花板空间和/或电池容器之间传递空气，以便将电池的温度保持在电池的舒适温度区间内。本文中，舒适温度区间也可以对应于单个温度，即电池的舒适温度。通过使用风扇控制器和风扇，如本文的前文所述，利用房间空间的空气对电池进行温度管理可以自动完成，而不需要用户的干预。电池的温度可以例如对应于关于至少一个条件（如例如由至少一个温度传感器检测到的）提及的检测到的电池的温度。电池的温度可以例如对应于从检测到的电池容器和/或天花板空间中的空气温度导出的温度。

可以注意到，风扇控制器还可以被配置成控制至少一个风扇，以便将电池的温度保持在电池的舒适温度区间内，而不使用例如检测到的电池的温度，或者例如检测到的例如电池容器和/或天花板空间中的空气温度。例如，设想风扇控制器可以例如仅依赖于时间和/或预测的天气和/或不包括一个或多个检测到的温度（或者至少不包括检测到的电池的温度）的其他条件。

作为示例，在一些实施例中，风扇控制器可以被配置成在电池的温度低于电池的舒适温度区间（的下边界）的条件下加热电池。这可以通过风扇控制器控制风扇将空气从房间空间传递到天花板空间和/或电池容器来实现，如果检测到的房间空间中的空气温度高于电池的温度的话。

作为进一步的示例，在一些实施例中，风扇可以被配置为在电池的温度（即，检测到的电池的温度）高于电池的舒适温度区间（的上边界）的条件下冷却电池。这可以通过风扇控制器控制风扇将空气从房间空间传递到天花板空间和/或电池容器来实现，如果检测到的房间空间中的空气温度低于电池的温度的话。

如本文所述，电池的温度可以是例如检测到的电池的温度（如例如由至少一个温度传感器检测到的）、从例如检测到的电池容器和/或天花板空间中的空气温度导出的温度或者以其他合适方式导出的温度。电池的温度可以例如基于时间、日期、天气预报和或其他合适的参数来估计。可以在不使用一个或多个检测到的温度的情况下估计电池的温度。

在一些实施例中，导管可以被布置成将空气从房间空间传递到天花板空间和/或电池容器，并且天花板元件可以进一步包括第二导管。第二导管可以被布置成将空气从电池容器和/或从天花板空间传递到房间空间。导管和第二导管可以允许空气从房间空间经由天花板空间和/或电池容器并回到房间空间地循环。

在一些实施例中，导管和第二导管两者都可以直接连接到电池容器。将导管和第二导管两者都直接连接到电池容器可以使将电池保持在其舒适温度（或在其舒适温度区间内）的过程更有效和/或更快。

在一些实施例中，天花板元件可以包括第二风扇，该第二风扇被布置成通过第二导管传递空气。例如，在示例中，天花板元件可以包括两个风扇，或者至少两个风扇。每个风扇可以被布置成分别通过导管和第二导管传递空气。换句话说，一个风扇可以被布置成通过导管传递空气，而另一个风扇可以被布置成通过第二导管传递空气。使用两个（或更多个）风扇可以通过利用和循环来自房间空间的经由天花板空间和/或电池容器的空气，来进一步改善将电池保持在其舒适温度（或在其舒适温度区间内）的过程。

在一些实施例中，电池容器可以是热绝缘容器。当环境空气的温度低于或高于电池的舒适温度（或舒适温度区间）的温度时，热绝缘电池容器可以例如将电池与（电池容器周围的）环境空气屏蔽开。热绝缘电池容器例如也可能需要较少的要通过导管（和第二导管，如果可用的话）传递的空气。

在一些实施例中，天花板元件可以进一步包括控制电子器件。导管（和/或第二导管，如果可用的话）的至少一部分可以被布置成与控制电子器件热接触。控制电子器件可以包括例如充电控制器、LED驱动器或类似物，并且从控制电子器件辐射的热量可以帮助加热通过导管（和/或第二导管）传递的空气。这可以使例如将电池加热到其舒适温度（或在其舒适温度区间内）的过程更有效和/或更快。

在一些实施例中，至少一个风扇可以包括阀，该阀可以至少在允许空气通过阀的开启状态和不允许（或至少限制）空气通过阀的关闭状态下操作。在一些实施例中，设想阀可以由风扇控制器或者由可以被提供用于控制阀的其他合适的设备来控制（例如，在关闭状态或开启状态下操作）。阀的控制可以例如基于电池的温度，使得例如如果电池的温度（或者例如检测到的天花板空间和/或电池容器中的空气温度）已经在电池的舒适温度区间内，则阀被关闭以避免房间空间和天花板空间和/或电池容器之间的任何空气流动，并且如果决定（例如通过风扇控制器）空气应该在房间空间和天花板空间和/或电池容器之间传递，则阀被开启。

在一些实施例中，至少一个风扇可以连接到电池，使得电池可以向至少一个风扇提供供电。这可能允许在没有AC功率可用时也管理电池的温度。

根据本公开的第二方面，提供了一种对容纳在电池容器中的电池进行热管理的方法，该电池容器位于在天花板元件的基座上方的天花板空间中。该方法可以包括在电池的温度低于电池的舒适温度区间的条件下将空气从天花板元件下方的房间空间传递到天花板空间和/或电池容器。

本公开涉及权利要求中列举的特征的所有可能的组合。此外，参考根据本公开的第一方面的天花板元件描述的任何实施例可以与参考根据第二方面的方法描述的任何一个实施例组合以及可组合，并且反之亦然。同样，参考根据第一方面的天花板元件描述的元件的任何特征也可以应用于根据第二方面的方法的相应特征，并且反之亦然。

下面将借助示例性实施例来描述其他目的和优点。

附图说明

下面将参考附图描述示例性实施例，其中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的天花板元件；

图2示意性示出了根据本公开实施例的天花板元件；

图3示意性示出了根据本公开实施例的天花板元件；和

图4a和4b示出了根据本公开实施例的天花板元件。

在附图中，除非另有声明，否则相同的附图标记将用于相同的元件。除非明确声明相反，否则附图仅示出为说明示例实施例所必需的这些元件，而为了清楚起见，可以省略或仅建议其他元件。如图所示，为了说明的目的，元件和区域的大小可能被放大，并且因此被提供来说明实施例的一般结构。

具体实施方式

现在将参考附图在下文中更全面地描述示例性实施例。附图示出了当前优选的实施例，但是本发明可以，然而，以许多不同的形式体现，并且不应该被解释为局限于本文所阐述的实施例；相反，这些实施例是为了彻底性和完整性而提供的，并且向技术人员完全传达了本公开的范围。

参考图1-4，下面描述根据一些实施例的天花板元件。

图1示出了安装在天花板C中的天花板元件100。天花板元件包括基座110，基座110限定了天花板元件100下方的房间空间RS和天花板元件100上方的天花板空间CS。天花板元件100可以使用例如导线（未示出）或其他合适的悬挂方法安装在天花板C中，诸如例如天花板格栅（未示出），该天花板格栅悬挂在天花板C下方并且适于容纳一个或多个天花板元件，诸如天花板元件100。天花板元件100因此可以形成假天花板（或吊顶）的一部分。通常，这种假天花板用于隐藏例如布置在天花板空间CS中的水管、功率电缆和/或其他供应线，使得这些供应线在房间空间RS内不可见。假天花板例如可以在办公建筑、商业建筑和/或也在住宅建筑以及相似物中找到。

天花板元件100包括适于容纳电池122的电池容器120。电池容器120布置在基座110处，使得当天花板元件100安装在天花板C中时，电池容器120位于天花板空间CS中。电池122可以用于为例如灯具（未示出）或其他电气设备供电。使用电池122为这种设备供电而不是例如直接电网供电可以提高效率、降低功耗，并且即使在电网故障的情况下也服务于为设备提供供电。这种设备也可以可选地存在于电池容器120内。

在一些情况下，房间空间RS内的室温空气和天花板空间CS内的空气之间的温差可能是大的。例如，例如在冬天期间，天花板空间CS中的温度可能低于室温。这可以将电池122（当容纳在电池容器120中/位于电池容器120中时）冷却到低于其舒适温度（或低于其舒适温度区间），这进而可能降低电池的容量和寿命。例如，如果电池是锂基电池，则其舒适温度区间可以是例如10-35℃之间，优选23-25℃之间。还设想的是，电池容器120可以容纳其他类型的电池，并且这种其他类型的电池也可以具有相应的舒适温度或舒适温度区间，在该温度处/在该温度区间内，它们的寿命和/或容量得到提高。这里，舒适温度（和/或舒适温度区间）例如可以是在需要更换和/或修理电池之前电池可以维持改进数量的充电/放电循环的温度。

在示例中，天花板空间CS在夏天也可能比房间空间RS冷，因为申请人已经发现，在许多示例中，与直觉相反，建筑物中的CS比RS冷，而人们通常会预期热量上升并将在CS中聚集。

在其他情况下，天花板空间CS中的温度可能远高于电池122的舒适温度（或舒适温度区间）。例如，由于供热管道或安装的电子器件的存在。这也可能减少例如电池的寿命。

为了抵消温差，天花板元件100包括导管130，该导管130被布置成当房间空间RS的温度不同于天花板空间CS的温度和/或电池容器120的温度时在房间空间RS和天花板空间CS和/或电池容器120之间传递空气。通过利用房间空间RS中的室温空气，导管可以由此帮助将电池122的温度保持在其舒适温度（或在其舒适温度区间内）。

在天花板元件100中，导管130在基座110中的面向房间空间RS的开口和基座110中的面向天花板空间CS的开口之间延伸。导管130被布置成在房间空间RS和天花板空间CS之间传递空气。通过改变天花板空间CS中的空气温度，电池容器120的温度通过（至少在其外侧）与天花板空间CS中的空气热接触而间接改变。

图2示出了天花板元件200，其包括基座210和适于容纳电池（未示出）的电池容器220。电池容器220布置在天花板空间CS内。天花板元件200包括导管230和第二导管232。导管230和第二导管232中的每一个在基座210的面向房间空间RS的表面中的开口和电池容器220的表面中的开口之间延伸。导管230和232被布置成在房间空间RS和电池容器220之间传递空气。与参考图1描述的天花板元件100相比，电池容器220内部的温度可以直接改变（而不是经由天花板空间CS间接改变），因为空气直接在房间空间RS和电池容器220之间传递。通过使用两个导管，来自房间空间RS的空气可以经由电池容器220循环。

尽管天花板元件200被图示为具有两个导管230和232，但是设想的是，天花板元件200可以仅包括一个导管（诸如导管230）。还设想的是，天花板元件200可以包括多于两个的导管，其中每个导管可以被布置成在房间空间RS和电池容器220和/或天花板空间CS之间传递空气。

图3示出了天花板元件300，其包括基座310、适于容纳电池（未示出）的电池容器320以及布置成在房间空间RS和电池容器320（位于天花板空间CS中）之间传递空气的两个导管330和332。

天花板元件300还包括风扇340，风扇340被布置成通过导管330传递空气。天花板元件300还包括风扇控制器350，其被配置为控制风扇340。风扇控制器350可以基于至少一个条件来控制风扇340。这种条件的示例将在下面进一步给出。天花板元件300包括几个温度传感器360、362和364，它们被配置成分别检测天花板空间CS的温度、电池容器320（和/或容纳在电池容器320中的电池）的温度以及房间空间RS的温度。温度传感器360、362和364分别经由由虚线所示的链路370、372和374连接到风扇控制器。链路370、372和374例如可以是电缆（即有线连接）或无线电和/或光学链路（即无线连接）或者它们的组合。

设想天花板元件300中可以包括更少或更多的温度传感器。温度传感器的数量和位置可以例如取决于风扇控制器350基于哪个（哪些）条件和/或哪个（哪些）检测到的温度（如果有的话）来控制风扇340。例如，如果风扇控制器350仅基于检测到的房间空间RS中的空气温度来控制风扇340，则温度传感器360和362可以是可选的，等等。例如，如果风扇控制器350基于没有特定的检测到的温度或者基于值以其他方式提供给风扇控制器350的一个或多个温度来控制风扇340，则所有温度传感器360、362和364都是可选的。假设的是，仅当包括相应的链路370、372和374对应的温度传感器时，才包括相应的链路370、372和374。

尽管未示出，但是也设想的是，其他传感器可以包括在天花板元件300中并连接到风扇控制器350。这种传感器可以例如包括电压和/或电流传感器、光传感器、湿度传感器及相似物，并且还设想的是，风扇控制器350可以连接到例如因特网，以便接收数据，可以基于该数据控制风扇340。这种数据可以例如包括天气数据、时间和/或日期数据、日程安排数据及相似物。

现在将给出风扇控制器350可以如何控制风扇340的示例。设想风扇控制器和风扇（以及例如温度传感器、其他传感器和链路，根据需要/如果需要的话）也可以包括在天花板元件的其他实施例中，诸如参考图1呈现的天花板元件100或者参考图2呈现的天花板元件200。下面给出的示例也适用于这些和其他实施例。

为了控制风扇340，风扇控制器350可以使用例如天花板空间CS的温度（T_CS）（例如由温度传感器360检测并提供给风扇控制器）。例如，如果T_CS下降到低于某个阈值，则风扇控制器350可以决定在开启状态下操作风扇340，其中风扇在适于将空气从房间空间RS迫使到电池容器320的方向上运行。这可以允许房间空间RS的室温空气将电池容器320内的电池加热到其舒适温度或其舒适温度区间内（本文中，假设电池的舒适温度也可以仅包括电池的单个舒适温度）。当电池的温度是如所期望的，如例如是由风扇控制器350所确定的，风扇控制器350可以在关断状态下操作风扇340，其中风扇340不运行。如果T_C再次下降到低于该某个阈值，则风扇控制器350可以再次在开启状态下操作风扇340。

可以使用例如链路来将该某个阈值提供给风扇控制器350，或者可以由风扇控制器350本身确定该某个阈值。该某个阈值可以动态更新，并且取决于例如电池的状态、时间和/或日期或者提供给风扇控制器350的其他数据。该某个阈值可以例如对应于电池的舒适温度（或舒适温度区间的下限）。

还设想的是，风扇控制器350可以使用其他方法来以类似的方式控制风扇340。例如，风扇340在开启状态时运行的速度（和/或方向）可以由风扇控制器350基于例如T_CS和该某个阈值之间的实际差异等来控制。还设想的是，风扇控制器350可以使用各种其他控制算法，包括例如一个或多个这样的差异信号等的微分和/或积分（对应于例如P控制器、PI控制器、PD控制器或PID控制器）。

代替或附加于使用T_CS，风扇控制器350可以使用如例如由温度传感器362检测并提供给风扇控制器350的电池容器（和/或电池）的温度（T_BC）。基于T_BC的风扇340的操作可以类似于如上面已经参考T_CS描述的。

风扇控制器350还可以或者替代地使用房间空间的温度（T_RS）以便控制风扇340。可以例如由温度传感器364检测T_RS并将其提供给风扇控制器350。

例如，如果决定（例如由风扇控制器350）T_CS和/或T_BC太低（例如，低于电池的舒适温度或舒适温度区间），并且如果决定T_RS高于T_CS和/或T_BC，则风扇控制器350可以在开启状态下操作风扇340，其中空气从房间空间RS传递到电池容器320，以便加热容纳在其中的电池。如上所述，风扇340在开启状态下的速度也可以是例如在例如T_CS（和/或T_BC）和T_RS之间的差的函数。

在上面的示例中，风扇控制器350还可以或者替代地使用电池的温度（T_B）（例如替代T_BC或者附加于T_BC）。T_BC可以例如由温度传感器检测，或者从其他检测到的温度（诸如例如，T_BC和/或T_CS）导出，和/或使用其他参数来计算。

附加于或者代替一个或多个温度，风扇控制器350可以基于其控制风扇340的至少一个条件可以包括其他条件。这种条件例如可以是电池正在充电还是放电和/或电池是否闲置（即不充电或放电）。例如，如果电池由于充电和/或放电期间的功率损耗而被加热，则可能需要较少的热量从房间空间RS中的空气传递到电池。同样，如果电池闲置，则可能决定需要将更多空气从房间空间RS传递到电池，并且风扇控制器350可以相应地操作风扇340。

一个条件可以是时间和/或日历日期是否在某个值或某个区间内。例如，如果时间使得天花板空间CS中的温度通常较冷（例如，在夜间），则可以决定风扇340应该在开启状态下操作。风扇控制器350然后可以操作风扇340，以将室温空气从房间空间RS传递到电池容器320中的电池，以便加热电池。作为另一个示例，如果日历日期使得天花板空间CS中的温度通常较冷（例如，在冬天），则可以决定风扇340应该在开启状态下操作。风扇控制器350然后可以相应地操作风扇340，以便向电池容器320中的电池提供热量。

一个条件可以是基于预报的天气。例如，如果决定外面天气将是冷的，则风扇控制器350可以相应地操作风扇340来加热电池容器320内的电池，以及类似的。预报的天气数据可以例如经由网络（诸如因特网）提供给风扇控制器350。

一个条件可以是基于实时电力成本。如果实时电力成本被确定为高，则风扇控制器350可以选择不在开启状态下操作风扇340，或者至少不在高速开启状态下操作风扇340，以便降低功耗和成本。可以使用例如网络（诸如因特网）来向风扇控制器350提供实时电力成本数据。

其他条件可以例如包括电池本身的各种状态，诸如其充电状态（SOC）、年龄、健康状态（SOH）、芯-表面导热率（即热传递系数）、大小、尺寸、形状因子和/或表面积。例如，如果决定电池在某个年龄对较低的操作温度更敏感，则风扇控制器350可以考虑这一点并相应地操作风扇340。

可以注意到，根据本公开，风扇控制器350可以基于若干温度或条件和/或其组合来控制风扇340。例如，风扇控制器350可以考虑时间/日期和温度两者，并基于此操作风扇340。多个其他这样的组合是可能的，并且尽管本文没有为每个这样的组合给出单独的示例，但是设想了根据本公开的风扇控制器可以使用条件和/或温度的所有合适的这样的组合来控制至少一个风扇。

图4a和4b从不同的透视方向示出了天花板元件400，其包括适于容纳电池（未示出）的电池容器420。天花板元件400包括灯具480，其形成天花板元件400的基座，并且当天花板元件400安装在天花板（未示出）中时，天花板元件400限定天花板空间CS和房间空间RS。电池容器420布置在天花板空间CS中（当天花板元件400安装在天花板中时）。

灯具480包括光源482和反射器表面484，反射器表面484被布置成将光源482发射的光导向房间空间RS。如果电池存在于电池容器420中，则灯具480（和光源482）可以连接到电池，使得电池可以向光源482提供供电。

天花板元件400包括导管430和第二导管432，其中每个在表面484和电池容器420之间延伸。当光源482接通时，可以加热（反射器）表面484。可以设想靠近表面484的空气也将然后被加热。导管430和第二导管432被布置成使得它们的至少一部分（例如，它们在表面484上的开口）与表面484热接触。通过导管430和第二导管432传递的空气因此也将在通过与灯具480的表面484热接触的导管的部分时被加热。

导管430和第二导管432在表面484处的开口位于彼此相隔一距离处，使得通过一个开口输出的空气不会立即被吸回到另一个开口的开口中（假设空气从房间空间RS通过一个导管、经由电池容器420并通过另一个导管回到房间空间RS地循环）。在天花板元件400中，开口布置在表面484的相对拐角中。

出于类似的目的，导管430和432在电池容器420的表面处的开口也位于电池容器420的相对拐角处。这可以允许电池容器420中的电池上方/周围的更显著的空气流动。

天花板元件400还包括两个风扇440和442。风扇440被布置成通过导管430传递空气，并且风扇442被布置成通过导管432传递空气。风扇440和442位于靠近在表面484处的导管430和432的开口。还设想的是，风扇440和442可以位于其他位置，只要它们可以帮助分别通过导管430和432传递空气。

天花板元件400还可以包括风扇控制器（未示出）、温度传感器、其他传感器、链路和类似物，以便控制风扇440和442，使得室温空气可以经由导管430和432以及电池容器420循环，以便在决定必要时利用室温空气来加热电池容器420中的电池。

风扇控制器可以例如控制风扇440和442，使得空气通过导管430和432中的一个从房间空间RS吸入，经由电池容器420传递，并且然后通过导管430和432中的另一个被送回到房间空间RS中。例如，风扇控制器可以控制风扇440从房间空间RS吸入空气，并控制风扇442将空气送回到房间空间RS中。在这种情况下，导管430在表面484处的开口是入口，并且导管432在表面484处的开口是出口。不必多言，可以设想风扇440和442被以相反方向控制，使得导管430在表面484处的开口是出口，而导管432在表面484处的开口是入口。

还可以设想的是，天花板元件（诸如如本文分别参考图1、2、3和4描述的天花板元件100、200、300和400中的任何一个）仅包括单个导管和风扇，并且风扇被操作成使得空气在一个时间区间期间从房间空间RS传递到电池容器（和/或天花板空间），并且风扇被操作成使得空气在另一个不重叠的时间区间期间从电池容器（和/或天花板空间）传递回房间空间RS。这可以允许容纳在电池容器中的电池仅通过单个导管和风扇从房间空间的室温空气被加热。

同样，可以设想天花板元件包括根据相同原理操作的多于一个导管和多于一个风扇，使得空气在一个时间区间期间通过导管从房间空间RS传递到电池容器（和/或天花板空间），并且使得空气在另一个非重叠时间区间期间从电池容器（和/或天花板空间）传递回来。

为了进一步改善电池的热管理（即将电池保持为处于或接近其舒适温度或其舒适温度区间内），如本文定义的电池容器可以是热绝缘的。电池容器可以例如在其容纳表面上具有绝缘层（例如绝缘泡沫、塑料、橡胶或类似物）。电池容器可以被封闭，使得空气只可以通过一个或多个导管进入电池容器。

虽然本文没有示出，但是设想了天花板元件还可以包含各种控制电子器件，诸如充电控制器或光源驱动器（诸如例如，LED驱动器）。一个或多个导管可以被布置成使得它们的至少一部分与这种控制电子器件热接触。如果控制电子器件在操作时生成热量，则生成的热量可以然后至少部分地传输到一个或多个导管，并帮助加热通过至少一个或多个导管传递的空气。

尽管上文以特定的组合描述了特征和元件，但是每个特征或元件可以在没有其他特征和元件的情况下单独使用，或者在有或没有其他特征和元件的各种组合中使用。

此外，通过对附图、公开内容和所附权利要求的研究，技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现对所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件，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叙述某些特征的纯粹事实并不表示这些特征的组合不能被有利地使用。

Claims

1. 一种天花板元件，包括基座并且适于安装在房间的天花板中，从而在安装位置限定所述基座下方的房间空间和所述基座上方的天花板空间，所述天花板元件包括：

电池容器，适于容纳电池，并且被布置在所述基座处，使得当所述天花板元件安装在所述天花板中时，所述电池容器位于所述天花板空间中，以及

导管，被布置成当所述房间空间的温度不同于所述天花板空间的温度和/或所述电池容器的温度时在所述房间空间和所述天花板空间和/或所述电池容器之间传递空气。

2.根据权利要求1所述的天花板元件，其中所述天花板元件包括可连接到所述电池的灯具。

3.根据权利要求2所述的天花板元件，其中所述导管的至少一部分被布置成与所述灯具的表面热接触。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的天花板元件，其中所述导管被布置成在所述房间空间和所述电池容器之间传递空气。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的天花板元件，还包括至少一个风扇，所述至少一个风扇适于经由所述导管传递空气。

6.根据权利要求5所述的天花板元件，包括风扇控制器，所述风扇控制器被配置成基于选自由下列条件组成的组的至少一个条件来控制所述至少一个风扇：检测到的所述房间空间中的空气温度；检测到的所述天花板空间中的空气温度；检测到的所述电池容器中的空气温度；检测到的所述电池的温度；所述电池是正在充电还是正在放电（或闲置）；一天中的时间和/或日历日期；天气预报；电能的实时成本；电池充电状态（SOC）；电池年龄；电池健康状态（SOH）；电池芯对表面的导热率（即热传递系数）；电池大小；电池尺寸；电池形状因子和电池表面积。

7.根据权利要求6所述的天花板元件，包括至少一个温度传感器，所述至少一个温度传感器连接到所述风扇控制器，并且被配置为检测所述检测到的所述天花板空间中的空气温度、所述检测到的所述电池容器中的空气温度和/或所述检测到的所述电池的温度。

8.根据权利要求6或7所述的天花板元件，其中所述风扇控制器被配置成控制所述至少一个风扇在所述房间空间和所述天花板空间和/或所述电池容器之间传递空气，以便将所述电池的温度保持在所述电池的舒适温度区间内。

9.根据权利要求8所述的天花板元件，其中所述风扇控制器被配置为，在所述电池的温度低于所述舒适温度区间的条件下，如果所述检测到的所述房间空间中的空气温度高于所述电池的温度，则通过控制所述风扇将空气从所述房间空间传递到所述天花板空间和/或所述电池容器来加热所述电池。

10.根据权利要求8或9所述的天花板元件，其中所述风扇控制器被配置为，在所述电池的温度高于所述舒适温度和/或舒适温度区间的条件下，如果所述检测到的所述房间空间中的空气温度低于所述电池的温度，则通过控制所述至少一个风扇将空气从所述房间空间传递到所述天花板空间和/或所述电池容器来冷却所述电池。

11.根据前述权利要求中任一项所述的天花板元件，其中所述导管被布置成将空气从所述房间空间传递到所述天花板空间和/或所述电池容器，并且其中所述天花板元件还包括第二导管，所述第二导管被布置成将空气从所述电池容器和/或从所述天花板空间传递到所述房间空间。

12.根据权利要求11所述的天花板元件，其中所述导管和所述第二导管两者都直接连接到所述电池容器。

13.根据权利要求11或12所述的天花板元件，其中第二风扇被布置成通过所述第二导管传递空气。

14.根据前述权利要求中任一项所述的天花板元件，还包括控制电子器件，其中所述导管的至少一部分被布置成与所述控制电子器件热接触。

15.一种对容纳在电池容器中的电池进行热管理的方法，所述电池容器位于在天花板元件的基座上方的天花板空间中，所述方法包括：

在所述电池的温度低于所述电池的舒适温度区间的条件下，将空气从所述天花板元件的所述基座下方的房间空间传递到所述天花板空间和/或所述电池容器。