CN208128600U - 照明器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种照明器，能连接至来自照明专用开关电源网络的电源，所述照明器包括：照明器光引擎，所述照明器光引擎被配置为随着所述照明专用开关电源网络的开关而被切换以至少在黑暗时间期间开启且在白天时间期间关闭；至少一个能量存储设备，所述至少一个能量存储设备能被连接至来自所述照明专用开关电源网络的电源；第一转换器，所述第一转换器用于将来自所述照明专用开关电源网络的电源转换为与所述至少一个能量存储设备兼容的充电电源；以及至少一个非照明相关负载，所述至少一个非照明相关负载能被连接至所述至少一个能量存储设备且被配置为在白天时间期间使用来自所述至少一个能量存储设备的能量操作。

Description

照明器
技术领域
本实用新型涉及照明器，具体涉及对照明器的改进或者与照明器相关的改进，并且更具体地，本实用新型涉及为与这种照明器相关联的非照明相关负载提供电力。
背景技术
户外照明器，或者称为路灯，被安置以用于为街道、人行道以及在夜间需要被照明的其他区域提供照明。这样的照明器被连接至照明专用开关电源网络，使得每个照明器在黑暗时间期间被开启且在白天时间期间被关闭，因为在白天时间期间没有电力被供应到该照明器。
在现代户外照明环境中，可能需要附加功能，例如，诸如传感器、摄像机、发射器之类的非照明相关负载，这些非照明相关负载需要在白天时间期间当照明专用开关电源网络被关闭时被供电。
JP-A-2010-272495描述了一种户外照明器，该户外照明器包括诸如与犯罪预防摄像机相关联的运动传感器和用于移动电话的充电点的非照明相关负载。电池被用于作为非照明相关负载的电源，使得在白天当照明器被关闭时为非照明相关负载供电。电池被连接至太阳能电池板，以便其能够在白天时间期间进行充电并且可用于为非照明相关负载提供电力。
IN/2010DEL/02996描述了一种用于照明器的电力系统，其中，太阳能电池板被用于在太阳照射时为电池充电，来自电池的存储能量被用于为直流照明相关负载和直流非照明相关负载供电。另外，如常规，来自主电源的交流电源可以被用于为交流照明相关负载以及非照明相关负载供电。
WO-A-2010/057138描述了一种节能太阳能户外照明系统，其中，安装在照明器的支撑杆上的太阳能电池板产生电力，该电力被存储在位于照明器基座或照明器底部的电池中，电池能量可从该电池被提供用于非照明应用，例如，在夜间为发光二极管元件供电。可替代地，电池可位于另一合适位置且通过地下线路被连接至照明器。来自电池的电力可以被用于在用电高峰时段补充电网，以及被用于为非照明功能供电，诸如用于安全系统的摄像机和/或记录器、无线网络电台、运动传感器和光电池。
尽管使用电池为非照明相关负载提供能量是已知的，但这种电池倾向于依赖相对昂贵的可替代能源供应(例如太阳能)，以便能够在白天时间期间当来自电网的电力被节能关闭时对电池进行充电。
因此，需要能够在来自电网的电力被关闭的时间期间(例如在白天时间) 为非照明相关的负载提供电力，而不必实施诸如太阳能系统、使用压电系统和热电系统的能量收集以及风力涡轮机之类的昂贵的替代能量系统。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的在于提供一种包括能量存储设备的照明器，所述能量存储设备可以在非白天时间或黑暗时间期间当照明器开启时从专用照明开关电源网络进行充电，存储的能量可被用于在白天时间期间当照明器被关闭时为非照明器相关负载进行供电。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种照明器，能连接至来自照明专用开关电源网络的电源，所述照明器包括：
照明器光引擎，所述照明器光引擎被配置为随着所述照明专用开关电源网络的开关而被切换以至少在黑暗时间期间开启且在白天时间期间关闭；
至少一个能量存储设备，所述至少一个能量存储设备能被连接至来自所述照明专用开关电源网络的电源；
第一转换器，所述第一转换器用于将来自所述照明专用开关电源网络的电源转换为与所述至少一个能量存储设备兼容的充电电源；以及
至少一个非照明相关负载，所述至少一个非照明相关负载能被连接至所述至少一个能量存储设备且被配置为在白天时间期间使用来自所述至少一个能量存储设备的能量操作。
在一个实施例中，所述至少一个非照明相关负载可包括至少一个直流负载。
在另一个实施例中，可提供第二转换器，所述第二转换器用于转换来自所述能量存储设备的能量供应以为所述至少一个非照明相关负载供电。在这种情况下，所述至少一个非照明相关负载包括至少一个交流负载。
所述照明器可为路灯。
在另一个实施例中，所述照明器可包括支撑杆。
在另一个实施例中，所述照明器可包括模块化照明器组件，所述模块化照明器组件包括多个模块。
在另一个实施例中，所述模块可安装在支撑杆上。
在另一个实施例中，每个模块可包括壳体且实际上构成所述支撑杆的一部分。
在另一个实施例中，照明器可进一步包括将所述模块彼此连接且将所述模块中的一个模块连接到所述支撑杆的多个模块连接器。
在另一个实施例中，每个照明器模块均可包括通道，电缆能够穿过通道到达相邻的模块。
在另一个实施例中，所述照明器可进一步包括穿过多个照明器模块的同轴电缆。
在另一个实施例中，照明器可进一步包括连接至所述同轴电缆的天线。
在另一个实施例中，每个照明器模块可具有一个或多个用于提供电连接的电连接器。
在另一个实施例中，所述至少一个非照明相关负载可为Wi-Fi收发模块、扬声器模块、一个或多个摄像头模块、视频监控模块或摄像机。
应当容易理解的是，可以为直流非照明相关负载和交流非照明相关负载中的至少一个提供能量供应。
附图说明
为了更好地理解本实用新型，现将通过示例的方式参考附图，在附图中：
图1示出了根据本实用新型的照明器组件的支撑杆的侧视图；
图2示出了用于对直流非照明相关负载供电的本实用新型第一实施例的框图；
图3示出了用于对交流非照明相关负载供电的本实用新型第二实施例的框图；
图4示出了用于对交流非照明相关负载和直流非照明相关负载供电的本实用新型第三实施例的框图。
具体实施方式
将根据特定实施例并且参照某些附图对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不限于此。所描述的附图仅是示意性的而非限制性的。在附图中，出于说明的目的，一些元件的尺寸可被放大并且不以比例绘出。
下面将参考被连接至照明专用电源开关电源网络的照明器对本实用新型进行描述，所述照明专用电源开关电源网络被操作以使得照明器在黑暗时间期间被打开，且在白天时间期间被关闭。照明器可以包括具有被安装在支撑杆上的多个模块的模块化照明器组件，每个模块具有预定的功能，或者照明器可以包括包括被安装在支撑杆上的照明头的传统照明器。
具体的，本实用新型涉及在至少白天时间内当照明专用电源开关电源网络被关闭时为需要被供电的非照明相关负载提供电力。应当理解的是，一些非照明相关负载也可能需要在一天24小时内不中断的被供电。这样的电源可包括仅用于对与照明器相关联而非照明器本身的互补负载或非照明相关负载供电的电池。
另外，本实用新型能够使得包括与照明相关的功能和与非照明相关的功能的现代照明器被安装在其中仅有照明专用电源开关电源网络可用的现有的基础设施上。
图1示出了包括支撑杆110的模块化照明器组件100，在该支撑杆110上安装有多个模块120，每个模块包括壳体并且实际上构成支撑杆110的一部分。在示出的实施例中，多个模块包括第一照明器模块130、第二照明器模块140 和第三照明器模块150，该多个模块通过模块连接器160、模块连接器170连接到彼此，并且通过模块连接器180连接到支撑杆110。正如示出的，模块连接器160连接第一模块130与第二模块140；模块连接器170连接第二模块140 与第三模块150；模块连接器180连接第三模块150与支撑杆110。下面更详细的描述模块连接器160、模块连接器170、模块连接器180的操作。
优选地，照明器模块130、照明器模块140、照明器模块150均包括通道(未示出)，电缆可穿过通道到达相邻的模块，例如，同轴电缆可以穿过多个照明器模块，而形成连接的造价昂贵，且可能造成信号损失，因此。另外，每个照明器模块可具有用于提供模块之间的电连接的一个或多个电连接器。
如图1所示，由于模块130是最轻的，因此该模块130构成了模块化照明器组件100的最上部模块。模块130的横截面基本是圆形的，并且该模块130 包括第一(或者顶部或上部)部分130，第二(或者底部或下部)部分，以及第三(或者中央)部分；其中，可使用模块连接器将该第二部分连接到另一个模块，该第三部分位于第一部分与第二部分之间。该第二部分包括连接器部分 (未示出)，该连接器部分可被连接到另一个模块中的对应的连接器部分(也未示出)。该中央部分可包括由轻质透明的聚合物材料(例如，聚碳酸酯)制成的壳体，并且可包括用于提供可穿透透明聚合物壳体的光的发光二极管(LED) 阵列(未示出)。
当然，选择聚合物材料的类型是由于其光学特性以及其在外部部署使用时的耐久性和抗紫外线(UV)辐射性。
在其它实施例中，制成壳体的聚合物材料可以是不透光的或者透明的，并且还可包括非照明相关的功能或负载(也未示出)，例如，Wi-Fi收发模块、扬声器模块、一个或多个摄像头模块、视频监控模块，等等。另外，制成壳体的材料不限于聚合物材料，并且可包括任何其它适合的轻质且廉价材料。
根据每个模块化照明器组件的特定用途，第一部分可以包括用于天线的孔口(未示出)。这样的天线被连接到延伸穿过通道的同轴电缆，该通道设在支撑杆110中和如上文描述的其它照明器模块中。
如上文所描述的，第二部分包括连接器部分或接口，该连接器部分或接口与在相邻模块(例如模块140)中设置的互补连接器部分或接口(未示出)接合，并且通过模块连接器160固定在一起。
模块140包括壳体，该壳体具有基本为圆形的横截面，但是该壳体被划分为第一部分140a和第二部分140b，该第一部分140a由诸如聚碳酸酯之类的透明聚合物材料制成，该第二部分140b由诸如铝之类的金属材料制成。通过在壳体上具有这样的划分，光可被定向在第一部分140a所对的角度而限定的预先确定的方向上。在这种情况下，模块140可以包括提供用于透射第一部分140b 的光的LED阵列(未示出)。如上文所述，透明聚合物材料旨在具有特定的特性。
对于非照明相关功能，制成壳体的聚合物材料可以是不透光的或者不透明的。另外，制成壳体的材料不限于聚合物材料，并且可包括任何其它适合的轻质且廉价的材料。
连接器部分或接口(未示出)被设置在第一(或者顶部或上部)端部140c 和第二(或者底部或下部)端部140d处。互补的连接器部分或接口通过模块连接器170固定在一起。
模块150可包括具有大体上为圆形的横截面的壳体，在该壳体中可设置有一个或多个LED阵列。这样的LED阵列可包括具有仅一种颜色的LED元件的单个阵列、具有多于一种颜色(例如，RGB(红/绿/蓝))的LED元件的单个阵列，具有多于一种颜色的LED元件的单个阵列可以按照一个或多个预定的模式进行切换，以提供视觉效果或用于发送信号的目的。在这种情况下，壳体可包括透明或半透明材料的聚合物材料，来自LED元件的光可以穿透该聚合物材料。
如图1所示，模块150通过在该模块的下端部(或底端部)处形成的连接器部分或接口以及在支撑杆110的上端部(或顶端部)处形成的互补的连接器部分或接口被安装到支撑杆110上。互补的连接器部分或接口通过模块连接器 180被固定在一起。
虽然在图1中示出了三个照明器模块和三个模块连接器，应该容易理解的是，任何合适数量的照明器模块都可被安装在支撑杆上并且通过对应数量的模块连接器彼此连接以及被连接到支撑杆。
另外，如上文描述的那样，至少一个照明器模块可具有与提供照明不相关的功能，或者可具有照明相关功能和非照明相关功能的结合。
模块化照明器组件还可以包括支撑模块，该支撑模块可操作用于安装在支撑杆上，以提供允许将模块安装在支撑杆顶部上的接口。这样的支撑模块可适于安装在直径与模块直径相同的杆上或直径与模块直径不同的杆上。
还可以提供空模块，以用于进一步扩展照明器的功能和/或用于使在特定区域中的照明器的高度保持一致。
虽然下面将参考在白天时间期间为非照明相关负载提供电力来对本实用新型进行描述，但应当容易理解的是，非照明相关负载还需要在黑暗时间期间被供电，以及本实用新型还可以用于在黑暗时间期间为非照明相关负载提供电力。
现在转到图2，示出了照明器200的框图，照明器200包括被连接至照明专用开关电源网络220的照明器光引擎210。虽然在图2中未详细示出，但照明器200还可以包括如参考图1所描述的模块化照明器组件，在该模块化照明器组件中提供了至少一个照明模块且该照明模块可安装在支撑杆上。在另一个实施例中，照明器还可以包括非模块化照明器组件，该非模块化照明器组件包括安装在支撑杆上的照明头。在任一实施例中，通过照明专用开关电源网络220 的开关来打开和关闭照明器的照明功能。
照明专用开关电源网络220被连接至电网(未示出)且可操作以根据至少一个预定的调光配置文件(profile)来打开和关闭照明器光引擎210。这样的预定调光配置文件可以简单地对应于照明器根据相关时钟的开启和关闭时间，根据季节调节的开启和关闭时间，使得照明器的光引擎210在黑暗时间期间开启并提供光，以及在白天时间期间关闭。由于可使用感测输入来修改预定的调光配置文件，所以调光配置文件还可更复杂，例如，可使用光电池根据感测的环境照明条件来调节正常开、关时间以外的照明等级，或者使用运动传感器来感测照明器附近的运动的存在并且改变(增强)由照明器光引擎210产生的光强以获得更好的(临时的)照明。
正如示出的，照明专用开关电源网络220还被连接至交流/直流下变频器 230，该交流/直流下变频器230被连接至电池240。交流/直流下变频器230包括变压器和整流器，该整流器将大约230V、50Hz的电源交流电压转换为能够为电池240充电的适合的直流电压。
电池240被连接至直流非照明相关负载并为该直流非照明相关负载的操作供电。虽然仅示出了一个直流非照明相关负载，但应当理解的是，这里可以存在多于一个的由电池240供电的这样的直流非照明相关负载。
电池240包括可充电电池，该可充电电池在黑暗时间期间当照明器光引擎 210开启时通过照明专用开关电源网络220充电，以使得存储在电池240中的能量能够在白天时间期间当照明专用开关电源网络关闭时用于非照明相关功能。可充电电池可以包括单个可充电能量电池或包括多个可充电能量电池的电池组。另外，多于一个的可充电电池可被连接至交流/直流下变频器230，每个可充电电池被连接用于向一个或多个直流非照明负载供电。
应当容易理解的是，每个非照明负载可以具有专用可充电电池，或者，每个可充电电池为多于一个直流非照明负载供电。
如上文所描述的，在一个实施例中，提供了连接至单个电池240的单个交流/直流下变频器230。如上文所描述的，在另一个实施例中，可以提供多于一个交流/直流下变频器230，每个交流/直流下变频器230均被连接至电池240。
电池240可以包括一系列可充电电池元件，每个电池元件被依次连接对非照明相关负载供电，使得每个电池元件不被同时充电和放电。在这种情况下，在黑暗时段内非照明相关负载仍然由电池供电。在可替代的实施例中，例如，在黑暗时间期间，当非照明相关负载需要被供电时，该一系列的可充电电池元件可以被同时充电和放电。
如上文所描述的，在白天时间期间和在黑暗时间期间，非照明相关负载均由电池240供电。然而，应当理解的是，电池240可以被用于仅在白天时间期间为非照明负载提供电力，以及在黑暗时间期间电力可以通过交流/直流下变频器230(未示出)从照明专用开关电源网络220直接被提供给非照明相关负载。
本实用新型不限于在白天时间期间为直流非照明负载供电，还可以用于在白天时间期间为交流非照明负载供电。在这种情况下，需要一用于将电池提供的直流电压转换为交流电压的上变频器。图3示出了这样情况。先前已经描述的部件具有相同的附图标记。
在图3中，示出了使用存储的能量为交流电源非照明相关负载供电的照明器300。照明器300与照明器200的类似之处在于其包括被连接至照明专用开关电源网络220的照明器光引擎210，以及被连接至电池240的交流/直流下变频器230。由于上文已经描述了这些部件，因此这里不再详细描述它们。
照明器300还包括由电池240经由直流/交流升频转换器360供电的交流电源非照明相关负载350。直流/交流升频转换器可以包括用于将来自电池240的直流电压转换为交流非照明相关负载所需的交流电压的功率逆变器和变压器。
虽然在白天时间期间需要直流/交流升频转换器360从电池240向非照明相关负载供电，当应当容易理解的是，在黑暗时间期间当照明专用开关电源网络 220被接通时，交流非照明相关负载可以直接从电源网络供电而不必从电池240 供电。
应当容易理解的是，照明器可以包括图2和图3所示的照明器的组合。图 4示出了这样的照明器400。上文参考图2和图3所描述的部件具有相同的附图标记且这里将不再作详细描述。
尽管照明器200、照明器300以及照明器400被描述为具有位于其中的所有部件，但是容易理解的是，一些部件例如提供照明相关功能的照明器光引擎需要位于照明器内，而其他部件可能位于照明器外部但与照明器相关联。例如，对于一组照明器，可以提供被连接至电池的单个交流/直流转换器，以及每个照明器可被连接至为其相关联的直流非照明相关负载供电的电池。类似的，如果非照明相关负载包括交流负载，每个照明器可以与直流/交流升频转换器相关联，通过该直流/交流升频转换器，直流电池电压被转换为用于交流非照明相关负载的交流电压。
应当容易理解的是，可以使用任何其他适合的部件分布。
尽管参考一个或多个可充电电池作为能量存储设备对本实用新型进行了描述，应当理解的是，根据特定的实施方案，可以使用诸如超级电容器之类的其他形式的能量存储设备，该能量存储设备在照明专用开关电源网络接通时存储来自该照明专用开关电源网络的电能量，以及在白天时间期间和/或在黑暗时间期间为非照明相关负载提供能量。

Claims (15)

1.一种照明器，能连接至来自照明专用开关电源网络的电源，其特征在于，所述照明器包括：
照明器光引擎，所述照明器光引擎被配置为随着所述照明专用开关电源网络的开关而被切换以至少在黑暗时间期间开启且在白天时间期间关闭；
至少一个能量存储设备，所述至少一个能量存储设备能被连接至来自所述照明专用开关电源网络的电源；
第一转换器，所述第一转换器用于将来自所述照明专用开关电源网络的电源转换为与所述至少一个能量存储设备兼容的充电电源；以及
至少一个非照明相关负载，所述至少一个非照明相关负载能被连接至所述至少一个能量存储设备且被配置为在白天时间期间使用来自所述至少一个能量存储设备的能量操作。
2.根据权利要求1所述的照明器，其中，所述至少一个非照明相关负载包括至少一个直流负载。
3.根据权利要求1所述的照明器，其中，所述照明器进一步包括第二转换器，所述第二转换器用于转换来自所述能量存储设备的能量供应以为所述至少一个非照明相关负载供电。
4.根据权利要求3所述的照明器，其中，所述至少一个非照明相关负载包括至少一个交流负载。
5.根据权利要求1所述的照明器，其中，所述照明器为路灯。
6.根据权利要求1所述的照明器，其中，所述照明器包括支撑杆。
7.根据权利要求1所述的照明器，其中，所述照明器包括模块化照明器组件，所述模块化照明器组件包括多个模块。
8.根据权利要求7所述的照明器，其中，所述模块安装在支撑杆上。
9.根据权利要求8所述的照明器，其中，每个模块包括壳体且实际上构成所述支撑杆的一部分。
10.根据权利要求9所述的照明器，其中，所述照明器进一步包括将所述模块彼此连接且将所述模块中的一个模块连接到所述支撑杆的多个模块连接器。
11.根据权利要求7所述的照明器，其中，每个照明器模块均包括通道，电缆能够穿过通道到达相邻的模块。
12.根据权利要求11所述的照明器，其中，所述照明器进一步包括穿过多个照明器模块的同轴电缆。
13.根据权利要求12所述的照明器，其中，所述照明器进一步包括连接至所述同轴电缆的天线。
14.根据权利要求7所述的照明器，其中，每个照明器模块具有一个或多个用于提供电连接的电连接器。
15.根据权利要求1所述的照明器，其中，所述至少一个非照明相关负载为Wi-Fi收发模块、扬声器模块、一个或多个摄像头模块、视频监控模块或摄像机。
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