CN204943330U - 照明系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了照明系统，包括：集光罩，用于将收集的室外光导入光导管；光导管，用于将接收的光传输至漫射器；漫射器，用于将光导管传输的光漫射至室内；太阳能电池板，设于集光罩内，用于根据控制器的翻转控制信号调节进入光导管的光强，并将收集的光能转化为电能存储至电池；控制器，用于根据检测的光线强度或输入指令生成翻转控制信号；光强检测组件，用于至少检测集光罩内的光线强度。按照本申请实施方式的技术方案，利用了太阳能，节约了市电电能，利用了光导照明与光伏照明相结合以降低电池的容量，从而降低了电池的成本，同时有效的利用了漫射器散光，降低了灯具的损耗。

Description

照明系统

技术领域

本申请涉及光源技术领域，具体涉及光源照明领域，尤其涉及照明系统。

背景技术

随着信息技术的发展，人们对信息处理能力的需求也大幅度提升，为了保证信息处理设备的良好运行，对于存放数据处理设备的数据中心机房，也通常有防尘、防火和温控等要求，并且机房多为封闭的不开窗建筑，因此需要提供室内照明。

在现有技术中，通常是将灯具接入电网取电，从而实现数据中心机房的照明，还有一小部分数据中心机房采用光伏发电照明。

然而，现有的这种照明方式，当灯具接入电网取电时会耗费大量的电能，当采用光伏发电照明时又需要配置大容量的电池以满足全天24小时供电，成本较高。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望能够提供一种耗能低、成本低的方案。为了实现上述一个或多个目的，本申请提供了照明系统。

本申请提供了一种照明系统，包括：

集光罩，用于将收集的室外光导入光导管；

所述光导管，用于将接收的光传输至漫射器；

所述漫射器，用于将光导管传输的光漫射至室内；

太阳能电池板，设于所述集光罩内，用于根据控制器的翻转控制信号调节进入所述光导管的光强，并将收集的光能转化为电能存储至电池；

光强检测组件，用于至少检测所述集光罩内的光线强度；以及

所述控制器，用于根据检测的光线强度或输入指令生成所述翻转控制信号。

本申请提供的照明系统，通过集光罩收集室外光线导入光导管，再通过光导管将光线导引至漫射器，之后通过漫射器将光线发散至室内，从而在室外阳光充足时采用阳光照明，并通过集光罩内的可翻转角度的太阳能电池板来调节光强，同时，太阳能电池板可以将太阳能转换成电能存储在电池中，在室外阳光较弱或无阳光时，使用电池中存储的电能为灯具供电。本申请实施方式的照明系统，有效的利用了太阳能，节约了市电电能，有效的利用了光导照明与光伏照明相结合以降低电池的容量，从而降低了电池的成本，有效的利用了漫射器散光，从而降低了灯具的损耗。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了根据本申请实施例的照明系统的一种示意性结构图；

图2示出了根据本申请实施例的照明系统的又一种示意性结构图；

图3示出了根据本申请实施例的照明系统的单个照明设备的应用场景的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。

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组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

首先，请参考图1，图1示出了根据本申请实施例的照明系统的一种示意性结构图。

如图1所示，照明系统100可以包括但不限于：集光罩101，光导管102，漫射器103，太阳能电池板104，光强检测组件105和控制器106。

集光罩101，配置用于将收集的室外光导入光导管。

在本实施例中，集光罩也称为采光罩，可以采用透光性能好、抗冲击性能优异和耐老化的材料制作成外表面面积较大、能够有效采集日光的集光罩，例如采用有机玻璃制成的球面体或金字塔罩体的采光罩，可以提高采光效率，罩体的下口可制成方形、长方形、三角形、梯形或圆形等。集光罩的表面，可以设置具有自洁能力的涂层，例如无机纳米硅涂层等，使其具有良好的自洁性能；还可以设有紫外线滤光UV涂层，以隔绝大部分的紫外线，使少量的紫外线进入室内，从而清除室内霉气，抑制微生物的生长，促进人体的健康。

光导管102，配置用于将接收的光传输至漫射器。

在本实施例中，光导管作为光线反射管道，可以使用反射率高的材料制成，例如可以使用纳米反射材料和金属镜面反射材料等制成。光导管通常中空密封且具有良好隔热保温性能。

漫射器103，配置用于将光导管传输的光漫射至室内。

在本实施例中，漫射器使用了光学透镜，使传递至室内的日光光线更加柔和、均匀且不产生眩光，改善了室内的照明环境。

太阳能电池板104，设于集光罩内，配置用于根据控制器的翻转控制信号调节进入光导管的光强，并将收集的光能转化为电能存储至电池。

在本实施例中，太阳能电池板可以为将太阳能转化为电能的太阳能电池组件，例如晶体硅电池板：多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池；或者非晶硅电池板：薄膜太阳能电池、有机太阳能电池；或者化学染料电池板：染料敏化太阳能电池；或者柔性太阳能电池等。

太阳能电池板的背面设有可以通过控制器控制的机械翻转组件，该组件在接收到控制器的翻转控制信号时，将电能转化为机械能对太阳能电池板进行翻转，其中，太阳能电池板接收的翻转控制信号，可以包括翻转位置信号和翻转角度信号，从而实现对太阳能电池板翻转位置及翻转角度的控制。

光强检测组件105，配置用于至少检测集光罩内的光线强度。

在本实施例中，光强检测组件105为检测光线强度的装置，例如照度计、测光仪、光敏电阻等。检测得到的光线强度数据，可以保存在存储器件中以备控制器的读取，也可以由光强检测组件105将其发送至控制器106。

在一些实现方式中，光强检测组件105还可以用于检测光导管内和/或室内的光线强度。

控制器106，配置用于根据检测的光线强度或输入指令生成翻转控制信号。

在本实施例中，控制器106可以为具有运算功能的芯片或集成电路。

在一些实现方式中，控制器106可以根据室内需要的光线强度以及上述光强检测组件105检测的光线强度，生成并发出控制信号控制太阳能电池板104的翻转角度。例如，当集光罩内检测的光线强度指示光线较强时，可以控制太阳能电池板104翻转至使通过光导管102的光线较少的角度，以便控制室内的光强；或者，当室内或光导管中检测的光线强度的指示光线较暗时，可以控制太阳能电池板104翻转至使进入光导管102的光线较多的角度，以便控制室内的光强。

在又一些实现方式中，控制器106还可以根据输入指令生成翻转控制信号，例如根据用户输入的翻转数据，生成翻转控制信号，并发送翻转控制信号至太阳能电池板104，从而控制太阳能电池板104，使其翻转至符合用户输入的翻转数据。

本申请上述实施例的照明系统，可以通过集光罩、光导管和漫射器为室内提供照明，与此同时可以通过太阳能电池板调节光线强度，并将太阳能转化成电能存储至电池，由于采用太阳能作为照明系统的主光源，因此节省了大量的市电电能，并且降低了完全采用光伏发电照明时需要的大容量电池的成本，又由于采用了漫射器散光，从而降低了灯具的损耗。

进一步参考图2，图2示出了根据本申请实施例的照明系统的又一种示意性结构图。

如图2所示，在图1的照明系统的基础上，可选地，照明系统100还可以包括灯具107、第一电控开关108、整流器109、第二电控开关110和电量检测单元111。

其中，灯具107，设于室内，通过第一电控开关108连接电池。

第一电控开关108，配置用于在接收到控制器发送的电池供电信号时连通灯具与电池。第一电控开关可以为通过电信号控制通断的开关器件，例如继电器等。第一电控开关接收的电池供电信号，可以基于预设规则生成或根据用户的输入指令生成。例如，控制器可以响应于获取的数据满足预设条件，生成电池供电信号，并发送电池供电信号至第一电控开关；或者控制器可以根据接收的用户输入的电池供电指令生成电池供电信号，发送电池供电信号至第一电控开关。

在一些实现方式中，控制器106进一步用于当检测的光线强度小于其预设的光强阈值或接收到输入的电池供电指令时，生成电池供电信号，并向第一电控开关发送电池供电信号。

在本实现方式中，控制器106可以预先设置照明需要的光线强度的阈值，当检测的光线强度小于预设的光强阈值时，生成电池供电信号，并发送电池供电信号至第一电控开关，例如在傍晚或夜晚光照不足时，响应于检测的光线强度小于预设的光强阈值，生成电池供电信号，并发送电池供电信号至第一电控开关，以启用电池中从光能转化的电能提供照明；还可以根据输入的电池供电指令生成电池供电信号，并发送电池供电信号至第一电控开关，例如在集光罩、光导管或漫射器进行维护或维修时，或者对电池供电线路进行检测时，根据输入的电池供电指令，生成电池供电信号，并发送电池供电信号至第一电控开关，以启用电池中存储的电能提供照明。

整流器109，配置用于将输入的市电电源转换为输出的直流电源。

第二电控开关110，配置用于响应于接收到控制器发送的电源供电信号，接通灯具与直流电源。

在本实施例中，第二电控开关可以为使用电信号控制通断的开关器件，例如继电器等。

电池电量检测单元111，用于检测电池的电量；以及上述的控制器进一步用于：响应于检测到电池在向灯具供电时的电量小于预设的电量阈值，生成电池断电信号和电源供电信号，并向第一电控开关发送电池断电信号断开第一电控开关，向第二电控开关发送电源供电信号，以闭合第二电控开关，连通灯具与整流器。

可选地，在本申请上述实施例的基础上，照明系统中的控制器进一步用于响应于集光罩内采集的光线强度大于预定的光强阈值，控制器生成翻转控制信号和电源断电信号，并发送翻转控制信号给太阳能电池板以调节进入光导管的光强，以及发送电源断电信号给第二电控开关以断开第二电控开关。

可选地，在本申请上述实施例的基础上，照明系统中的集光罩的覆盖面积可以大于光导管的横截面积，以便将光导管置入建筑物顶部的孔后，集光罩覆盖于孔口，其覆盖面积大于放置光导管的孔的横截面积，以防止雨水进入孔中。

以上仅为根据本申请实施例的照明系统的示例性结构示意图，本领域技术人员应当理解，除图中示出的设备外，本申请还可以包括其他的设备，例如配置用于存储数据的存储设备、监测电路电气参数的电气检测设备等。

图3示出了根据本申请实施例的照明系统的单个照明设备的应用场景的示意图。

如图3所示，在室外日光充足时，集光罩101可以收集阳光，并通过光导管102将收集的阳光传输至漫射器103，再通过漫射器103发散至室内，实现日光照明。在采用日光照明时，可以通过安装在集光罩101中的可翻转角度的太阳能电池板104来调节光强度，同时太阳能电池板104可以将太阳能转换成电能存储在电池201中。太阳能电池板的翻转角度，可由控制器106根据光强检测组件105采集的集光罩101内的光强，发送翻转控制信号至太阳能电池板进行设置。

在采取日光照明时，光强检测组件105检测光线强度，控制器106获取该光线强度，并与预设的光强阈值进行对比，响应于获取的光线强度小于预设的光强阈值指示室外光线不足(例如夜晚或阴天)时，控制器106生成电池供电信号发送至第一电控开关108，第一电控开关108闭合以连通电池201与LED灯管107，由电池201为LED灯管107提供电能实现照明。

在由电池201提供电能进行照明时，电池检测组件111检测电池201中储存的电量，控制器106获取该电量，并将该电量与预设的电量阈值进行对比，响应于电量小于预设的电量阈值指示电量不足时，控制器106生成电池断电信号和电源供电信号，并向第一电控开关发送电池断电信号以断开第一电控开关，向第二电控开关发送电源供电信号，以便控制第二电控开关110连通整流器109，通过整流器启用市电电源203为LED灯管供电以实现照明。

在由市电电源提供电能进行照明时，集光罩101内的光强检测组件105采集集光罩内的光线强度，控制器106获取该光线强度，并将该光线强度与预定的光强阈值进行对比，响应于该光线强度大于预定的光强阈值指示室外日光充足时，控制器106生成翻转控制信号，并将翻转控制信号发送给太阳能电池板104，太阳能电池板104翻转以调节进入光导管102的光强，控制器106同时生成电源断电信号发送给第二电控开关110，第二电控开关110断开，室内采取日光照明。

上述场景中的照明系统，为了防止建筑物顶部安装光导管102的孔202进水，集光罩101的覆盖面积被设置为大于光导管102的横截面积以覆盖将光导管的置入其中的孔202的孔口，以防止雨水进入孔202中。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种照明系统，其特征在于，包括：

集光罩，用于将收集的室外光导入光导管；

所述光导管，用于将接收的光传输至漫射器；

所述漫射器，用于将光导管传输的光漫射至室内；

太阳能电池板，设于所述集光罩内，用于根据控制器的翻转控制信号调节进入所述光导管的光强，并将收集的光能转化为电能存储至电池；

光强检测组件，用于至少检测所述集光罩内的光线强度；以及

所述控制器，用于根据检测的光线强度或输入指令生成所述翻转控制信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光强检测组件进一步用于：检测所述光导管内和/或所述室内的光线强度。

3.根据权利要求1或2之一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

灯具，设于室内，通过第一电控开关连接所述电池；以及

所述第一电控开关，用于在接收到所述控制器发送的电池供电信号时连通所述灯具与所述电池。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步用于当检测的光线强度小于其预设的光强阈值或接收到输入的电池供电指令时，生成所述电池供电信号，并向所述第一电控开关发送所述电池供电信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

整流器，用于将输入的市电电源转换为输出的直流电源；

第二电控开关，用于响应于接收到所述控制器发送的电源供电信号，接通所述灯具与所述直流电源。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

电池电量检测单元，用于检测所述电池的电量；以及

所述控制器进一步用于：响应于检测到所述电池在向所述灯具供电时的电量小于预设的电量阈值，生成电池断电信号和所述电源供电信号，并向所述第一电控开关发送所述电池断电信号以断开所述第一电控开关，向所述第二电控开关发送所述电源供电信号。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步用于：响应于集光罩内采集的光线强度大于预定的光强阈值，控制器生成翻转控制信号和电源断电信号，并发送翻转控制信号给太阳能电池板以调节进入所述光导管的光强，以及发送所述电源断电信号给所述第二电控开关以断开所述第二电控开关。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述集光罩的覆盖面积大于所述光导管的横截面积以使所述集光罩覆盖内置所述光导管的孔的孔口。