CN204929330U - 应急逆变器以及应急照明系统 - Google Patents

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    • H05B47/14—Controlling the light source in response to determined parameters by determining electrical parameters of the light source

Abstract

本公开的实施方式涉及一种应急逆变器以及应急照明系统。该应急逆变器包括功率检测模块以及调光信号生成模块。所述功率检测模块被配置为在应急状态下检测所述应急逆变器的输出功率。所述调光信号生成模块被耦合至所述功率检测模块并且被配置为在应急状态下根据所述应急逆变器的输出功率生成调光信号。

Description

应急逆变器以及应急照明系统
技术领域
本公开涉及照明技术领域，并且更具体地涉及一种应急逆变器以及包括该应急逆变器的应急照明系统。
背景技术
应急照明是在发生掉电的情况下启动的照明。应急照明的一个目的是允许建筑物的居住者在发生停电或其它紧急情况时安全离开建筑物。在建筑物中，应急照明通常由通过应急逆变器供电的应急照明设备(例如LED或荧光灯)提供，其中应急照明设备中设置有电池组。
图1示出了现有技术中的不具有调光功能的应急逆变器100的示意图。如图1所示，在应急状态下，照明设备驱动器500接收来自应急逆变器100的输出功率以直接驱动应急照明设备。由于上述应急逆变器100不具有调光功能，所以照明设备驱动器500在应急状态下将全负荷运行。此外，由于应急照明设备的总功率必需在应急逆变器100的额定功率内，因此限制了可用的应急照明设备的数目。
图2示出了现有技术中的具有预设调光功能的应急逆变器200的示意图。如图2所示，应急逆变器200包括预设调光单元201，预设调光单元201用于在应急状态下对应急照明设备进行调光。在应用应急逆变器200时，需要事先根据应急逆变器200的额定输出功率、连接至应急逆变器200的照明设备驱动器500的数目、以及照明设备驱动器500的特征来计算调光等级，并且接下来通过预设调光单元201来对调光等级进行预先设定，以确保应急照明设备的总功率保持在应急逆变器200的额定功率内。因此，这导致应急逆变器200的应用是很复杂的。此外，当应急照明设备的特征或数目发生变化时，需要重新计算和预设调光等级，因而增加了工作量和以及时间成本。
实用新型内容
本公开的实施方式的目的之一是提供一种应急逆变器以及包括该应急逆变器的应急照明系统，以使得能够在应急状态下自动地并且智能地对应急照明设备进行调光。
根据本公开的一个方面，提供了一种应急逆变器，包括：功率检测模块，被配置为在应急状态下检测所述应急逆变器的输出功率；以及调光信号生成模块，被耦合至所述功率检测模块并且被配置为在应急状态下根据所述应急逆变器的输出功率生成调光信号。
根据本公开的示例性实施方式，所述功率检测模块进一步被配置为在应急状态下检测所述应急逆变器的输出电压和输出电流，并且基于所述输出电压和所述输出电流计算所述应急逆变器的输出功率。
根据本公开的示例性实施方式，所述调光信号生成模块包括模拟电压生成器，并且所述调光信号是由所述模拟电压生成器生成的在连续范围内的电压。
根据本公开的示例性实施方式，所述连续范围包括0～10V。
根据本公开的示例性实施方式，所述应急逆变器还包括：电池组；充电模块，被耦合至所述电池组并且被配置为在非应急状态下对所述电池组进行充电；以及DC至AC转换模块，被耦合至所述电池组并且被配置为在应急状态下将所述电池组的直流输出转换为交流输出。
根据本公开的示例性实施方式，所述功率检测模块被耦合至所述DC至AC转换模块，并且被配置为检测所述DC至AC转换模块的输出功率作为所述应急逆变器的输出功率。
根据本公开的示例性实施方式，所述应急逆变器还包括线路功率控制模块，所述线路功率控制模块被配置为使得所述应急逆变器在应急状态和非应急状态之间切换。
根据本公开的示例性实施方式，所述应急逆变器的额定功率是固定的或随时间按曲线变化的。
根据本公开的另一方面，提供了一种应急照明系统，包括：至少一个照明设备；如上所述的任意一种应急逆变器；以及至少一个照明设备驱动器，每个照明设备驱动器被配置为接收所述调光信号并且根据所述调光信号调节其功率等级，以驱动相应的照明设备。
根据本公开的示例性实施方式，每个照明设备是LED或荧光灯。
在本公开的各个实施方式的技术方案中，通过根据应急逆变器的输出功率来生成调光信号，以用于各个调节照明设备驱动器的功率等级，能够自动地并且智能地对应急照明设备进行调光。
附图说明
当结合附图阅读下文对示范性实施方式的详细描述时，这些以及其它目的、特征和优点将变得显而易见，在附图中：
图1示出了现有技术中的不具有调光功能的应急逆变器的示意图；
图2示出了现有技术中的具有预设调光功能的应急逆变器的示意图；
图3示出了根据本公开的示例性实施方式的应急逆变器的示意图；以及
图4示出了图3中所示的应急逆变器的结构框图。
具体实施方式
下面将参考附图中的若干示例性实施方式来描述本公开的原理和方法。应当理解，描述这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。
图3示出了根据本公开的示例性实施方式的应急逆变器300的示意图。如图3所示，应急逆变器300包括功率检测模块301和调光信号生成模块302。功率检测模块301被配置为在应急状态(即掉电状态)下检测应急逆变器300的输出功率。调光信号生成模块302被耦合至功率检测模块301并且被配置为在应急状态下根据应急逆变器300的输出功率生成调光信号。调光信号可以对应于不同的调光等级，以用于调节至少一个照明设备驱动器500的功率等级。通过调节各个照明设备驱动器500的功率等级，可以使得应急逆变器300的输出功率(也即由所连接的应急照明设备所消耗的功率)在应急逆变器300的额定功率内，例如可以使得应急逆变器300的输出功率等于应急逆变器300的额定功率。每个照明设备驱动器500根据需要而可以用于驱动一个或多个对应的照明设备。
在各个实施方式中，功率检测模块301可以通过各种可用的方式来实现，只要其能够检测应急逆变器300的输出功率即可。例如，作为一个示例，功率检测模块301可以通过硬件电路来实现，以用于检测应急逆变器300的输出功率。作为另一示例，功率检测模块301可以通过微控制器(MCU)来实现，其中MCU上被编程有用于执行对应急逆变器300的输出功率进行检测的指令，并且MCU还可以被编程有用于执行其它功能的指令。
在一些实施方式中，功率检测模块301可以进一步被配置为在应急状态下检测应急逆变器300的输出电压和输出电流，并且基于所检测到的输出电压和输出电流来计算应急逆变器300的输出功率。在其它实施方式中，功率检测模块301还可以在应急状态下通过其它方式来检测应急逆变器300的输出功率。例如，功率检测模块301可以通过检测图4中所示的电池组303的输出电压和输出电流来得到应急逆变器300的输出功率。此外，功率检测模块301还可以通过检测应急逆变器300中的其它位置处的电压和电流来得到应急逆变器300的输出功率。
在本公开的各个实施方式中，调光信号生成模块302可以包括模拟电压生成器，并且调光信号可以是由模拟电压生成器生成的在连续范围内的电压。上述在连续范围内的电压例如可以包括0～10V的电压甚至更高的电压。由模拟电压生成器生成的电压的不同电压等级对应于各个照明设备驱动器500的不同功率等级。各个照明设备驱动器500可以根据由模拟电压生成器生成的不同电压等级来确定相应的功率等级，以驱动相应的应急照明设备，从而使得应急逆变器300的输出功率在应急逆变器300的额定功率内。
在应急状态下，功率检测模块301将自动地检测应急逆变器300的输出功率，并且将检测到的输出功率提供给调光信号生成模块302。
如果应急逆变器300的输出功率大于应急逆变器300的额定功率，则调光信号生成模块302将生成例如使得电压等级减小的调光信号，并且将所生成的调光信号提供给各个照明设备驱动器500。这一电压等级减小的过程可以以预定步长进行，例如电压等级每次降低0.1V、0.2V、0.5V、1V或者甚至更大的电压等。各个照明设备驱动器500将根据上述调光信号来减小其功率等级，直到应急逆变器300的输出功率与应急逆变器300的额定功率匹配时停止上述调光过程，也即由各个照明设备驱动器500所驱动的照明设备的总功率与应急逆变器300的额定功率匹配。由调光信号生成模块302生成的调光信号的大小可以与各个照明设备驱动器500提供的功率等级成线性关系或者成非线性关系，在本文中对此并不进行限定。
例如，假设应急逆变器300的额定功率是250W，由调光信号生成模块302生成的调光信号为10V的电压，并且此时各个照明设备驱动器500所对应的总的功率等级为500W。当应急逆变器300在应急状态下初始上电时，功率检测模块301将检测到500W的输出功率。由于功率检测模块301所检测到的输出功率500W大于应急逆变器300的额定功率250W，因此调光信号生成模块302将降低所输出的电压等级。这一降低电压等级的过程可以以预定步长进行，例如电压等级每次降低0.1V、0.2V、0.5V、1V或者甚至更大的电压等。在每次电压等级降低之后，功率检测模块301继续检测应急逆变器300的输出功率，直至应急逆变器300的输出功率与应急逆变器300的额定功率匹配为止。
当由调光信号生成模块302生成的电压等级与各个照明设备驱动器500的功率等级成线性关系时，调光信号生成模块302最终可以将调光信号调节为5V的电压等级，并且因此各个照明设备驱动器500的总功率等级将被调节至250W，以匹配应急逆变器300的额定功率。当由调光信号生成模块302生成的电压等级与各个照明设备驱动器500的功率等级成非线性关系时，调光信号生成模块302最终可以将调光信号调节为其它相应的电压等级(例如4V或6V等)，以将各个照明设备驱动器500的总功率等级调节至250W。
如果应急逆变器300的输出功率等于应急逆变器300的额定功率，则无需进行调光。例如，假设应急逆变器300的额定功率是250W，由调光信号生成模块302生成的调光信号为5V的电压，并且此时各个照明设备驱动器500的对应的功率等级为250W。由于应急逆变器300的输出功率等于应急逆变器300的额定功率，所以调光信号生成模块302将保持当前的电压等级，以使得各个照明设备驱动器500的总功率等级保持在250W。
在应急逆变器300的输出功率小于应急逆变器300的额定功率的情况下，如果调光信号生成模块302输出的电压等级还未达到最大值，则调光信号生成模块302将生成使得电压等级增加的调光信号并且将所生成的调光信号提供给各个照明设备驱动器500。这一电压等级增加的过程也可以以预定步长进行，例如电压等级每次增加0.1V、0.2V、0.5V、1V或者甚至更大的电压等。每个照明设备驱动器500将根据上述调光信号来增加其功率等级，直到应急逆变器300的输出功率与应急逆变器300的额定功率匹配时停止上述调光过程，也即由各个照明设备驱动器500所驱动的照明设备的总功率与应急逆变器300的额定功率匹配。由调光信号生成模块302生成的调光信号的大小可以与各个照明设备驱动器500提供的功率等级成线性关系或者成非线性关系，在本文中对此并不进行限定。如果调光信号生成模块302输出的电压等级已经达到最大值，而应急逆变器300的输出功率仍然小于应急逆变器300的额定功率，则也将停止上述调光过程。
因此，不管连接至应急逆变器300的各个照明设备驱动器500的特征和数目如何，应急逆变器300可以在绝对意义上自动地调节各个照明设备驱动器500的功率等级，以将应急逆变器300的输出功率控制在应急逆变器300的额定功率内。在本公开的各个实施方式中，应急逆变器300的额定功率可以是固定的或者随时间按曲线变化的，其中固定值或变化曲线可以由设计者按设计要求预先设定在微控制器中。
虽然在上文中使用输出电压作为调光信号的示例来具体描述本公开的原理，但是调光信号并不限于电压的形式。例如，在另一实施方式中，调光信号可以是由调光信号生成模块302生成的数字信号。调光信号生成模块302可以根据由功率检测模块301检测到的输出功率而生成数字信号，并且将生成的数字信号发送至各个照明设备驱动器500。各个照明设备驱动器500可以根据上述数字信号调节相应的功率等级，其中不同的数字信号对应于各个照明设备驱动器500的不同功率等级。此外，在又一实施方式中，调光信号可以是由调光信号生成模块302生成的电流信号。调光信号生成模块302可以根据由功率检测模块301检测到的输出功率而生成电流信号，并且将生成的电流信号发送至各个照明设备驱动器500。各个照明设备驱动器500可以根据上述电流信号调节相应的功率等级，其中电流信号的不同电流等级对应于各个照明设备驱动器500的不同功率等级。
图4示出了图3中所示的应急逆变器300的结构框图。如图4所示，应急逆变器300还可以包括电池组303、充电模块304和DC至AC转换模块305。充电模块304被耦合至电池组303并且被配置为在非应急状态(即上电状态)下对电池组303进行充电。DC至AC转换模块305被耦合至电池组303并且被配置为在应急状态下将电池组303的直流输出转换为交流输出。
如图4所示，功率检测模块301可以被耦合至DC至AC转换模块305，并且被配置为检测DC至AC转换模块305的输出功率作为应急逆变器300的输出功率。例如，功率检测模块301可以从DC至AC转换模块305接收输出电压和输出电流，并且根据所接收的输出电压和输出电流来计算DC至AC转换模块305的输出功率作为应急逆变器300的输出功率。
如图4所示，应急逆变器300还可以包括线路功率控制模块306，线路功率控制模块306可以被配置为使得应急逆变器300在应急状态和非应急状态之间切换。在应急状态下，DC至AC转换模块305将电池组303的直流输出转换为交流输出。DC至AC转换模块305的交流输出将通过线路功率控制模块306被提供至所连接的应急照明设备。在应急状态下，功率检测模块301将检测DC至AC转换模块305的输出功率，并且调光信号生成模块302将根据DC至AC转换模块305的输出功率生成调光信号。在非应急状态下，线路功率控制模块306将从市电线路400接收功率，并且向所连接的照明设备提供交流功率。在非应急状态下，充电模块304将对电池组303进行充电。
在本公开的其它实施方式中，还提供了一种应急照明系统，其可以包括至少一个照明设备、应急逆变器300以及至少一个照明设备驱动器500。每个照明设备驱动器500被配置为接收由应急逆变器300生成的调光信号并且根据调光信号调节其功率等级，以驱动相应的照明设备。作为示例，照明设备可以是LED或荧光灯，或者任何其他类型的照明设备。
获益于前述说明书和附图中存在的教导，本领域的技术人员可以想到本公开的许多修改和其它实施例。因此，应该理解本公开不仅限于所公开的具体实施例，并且修改和实施例都旨在包含在所附权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种应急逆变器(300)，其特征在于，包括：
功率检测模块(301)，被配置为在应急状态下检测所述应急逆变器(300)的输出功率；以及
调光信号生成模块(302)，被耦合至所述功率检测模块(301)并且被配置为在应急状态下根据所述应急逆变器(300)的输出功率生成调光信号。
2.根据权利要求1所述的应急逆变器(300)，其特征在于，所述功率检测模块(301)进一步被配置为在应急状态下检测所述应急逆变器(300)的输出电压和输出电流，并且基于所述输出电压和所述输出电流计算所述应急逆变器(300)的输出功率。
3.根据权利要求1所述的应急逆变器(300)，其特征在于，所述调光信号生成模块(302)包括模拟电压生成器，并且所述调光信号是由所述模拟电压生成器生成的在连续范围内的电压。
4.根据权利要求3所述的应急逆变器(300)，其特征在于，所述连续范围包括0～10V。
5.根据权利要求1所述的应急逆变器(300)，其特征在于，还包括：
电池组(303)；
充电模块(304)，被耦合至所述电池组(303)并且被配置为在非应急状态下对所述电池组(303)进行充电；以及
DC至AC转换模块(305)，被耦合至所述电池组(303)并且被配置为在应急状态下将所述电池组(303)的直流输出转换为交流输出。
6.根据权利要求5所述的应急逆变器(300)，其特征在于，所述功率检测模块(301)被耦合至所述DC至AC转换模块(305)，并且被配置为检测所述DC至AC转换模块(305)的输出功率作为所述应急逆变器(300)的输出功率。
7.根据权利要求1所述的应急逆变器(300)，其特征在于，还包括线路功率控制模块(306)，所述线路功率控制模块(306)被配置为使得所述应急逆变器(300)在应急状态和非应急状态之间切换。
8.根据权利要求1所述的应急逆变器(300)，其特征在于，所述应急逆变器(300)的额定功率是固定的或随时间按曲线变化的。
9.一种应急照明系统，其特征在于，包括：
至少一个照明设备；
根据权利要求1至8中任一项所述的应急逆变器(300)；以及
至少一个照明设备驱动器(500)，每个照明设备驱动器被配置为接收所述调光信号并且根据所述调光信号调节其功率等级，以驱动相应的照明设备。
10.根据权利要求9所述的应急照明系统，其特征在于，每个照明设备是LED或荧光灯。
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