DE102012224210B4

DE102012224210B4 - Temperature-dependent charging current control for emergency lighting devices

Info

Publication number: DE102012224210B4
Application number: DE102012224210.4A
Authority: DE
Inventors: John Kears; Reinhard Pfatschbacher; Armin Simmet; Simon Ladurner
Original assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Current assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2032-12-22
Also published as: DE102012224210A1

Abstract

Betriebsschaltung für eine Notlichtleuchte aufweisend:- einen elektrischen Energiespeicher, der ausgehend von einer elektrischen Versorgung über eine Ladeschaltung mit einem Ladestrom, insbesondere einem Erhaltungsladestrom, versorgbar ist, wobei ausgehend von dem Energiespeicher Notlicht-Leuchtmittel mittels einer Betriebsschaltung betreibbar sind,- einen Temperatursensor zur Temperaturerfassung an/in der Notlichtleuchte, vorzugsweise zur direkten oder indirekten Erfassung der Temperatur des Energiespeichers, und- eine Steuerschaltung, die den Ladestrom abhängig von der erfassten Temperatur einstellt und/oder auf einen Sollwert bzw. ein Sollwertfenster regelt, und wobei die Steuerschaltung dazu eingerichtet ist, bei niedrigen Temperaturen unterhalb eines ersten Schwellenwerts den Ladestrom zu erhöhen.Operating circuit for an emergency light comprising:- an electrical energy storage device which can be supplied with a charging current, in particular a trickle charging current, starting from an electrical supply via a charging circuit, emergency lighting means being able to be operated starting from the energy storage device by means of an operating circuit,- a temperature sensor for temperature detection on/in the emergency light, preferably for direct or indirect detection of the temperature of the energy store, and a control circuit that adjusts the charging current as a function of the detected temperature and/or regulates it to a target value or a target value window, and wherein the control circuit is set up for this purpose , to increase the charging current at low temperatures below a first threshold value.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung für eine Notlichtleuchte, bzw. ein Notlichtgerät, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Notlichtleuchte.The present invention relates to an operating circuit for an emergency light, or an emergency light device, and a method for operating an emergency light.

Aus dem Stand der Technik sind Notlichtleuchten bekannt, deren elektrischer Energiespeicher (Batterie, Akkumulator,...) entweder gepulst oder kontinuierlich nachgeladen wird, um den Energiespeicher auf einem vorbestimmten Ladestand zu halten. Dies ist insbesondere deshalb sinnvoll, da sich der Energiespeicher auch ohne Leistungsentnahme durch einen Verbraucher aufgrund einer Selbstentladung sukzessive entlädt. In diesem Fall spricht man von einem Erhaltungsladestrom, engl. „trickle charge“.Emergency lights are known from the prior art, the electrical energy store (battery, accumulator, ...) is either pulsed or continuously recharged to keep the energy store at a predetermined charge level. This makes sense in particular because the energy store discharges successively even without power being drawn by a consumer due to self-discharge. In this case one speaks of a trickle charge current. "trickle charge".

Jedoch muss eine Notlichtleuchte insbesondere bei Ausfall einer Netzversorgung wenigstens ein Leuchtmittel ausgehend von dem Energiespeicher betreiben, und so ist es essentiell, dass der spezifizierte Ladezustand des Akkumulators aufrechterhalten wird, und deshalb zumindest der Effekt der Selbstentladung durch das Nachladen ausgeglichen wird. Insbesondere ist bei bekannten Notlichtleuchten vorgesehen, eine Temperatur an oder in der Notlichtleuchte zu erfassen, um beim Laden des Energiespeichers das Überschreiten einer vorgegebene Maximaltemperatur zu vermeiden. Ist die Maximaltemperatur erreicht, so wird der Nachladevorgang abgebrochen, um eine weitere Erwärmung der Notlichtleuchte bzw. des Energiespeichers im Sinne einer Überhitzungsüberwachung zu vermeiden.However, an emergency light must operate at least one lamp from the energy storage device, particularly if the mains supply fails, and it is therefore essential that the specified charging status of the battery is maintained, and therefore at least the effect of self-discharge is compensated for by recharging. In particular, in known emergency lights, it is provided to detect a temperature on or in the emergency light in order to avoid exceeding a predetermined maximum temperature when charging the energy store. If the maximum temperature is reached, the recharging process is aborted in order to avoid further heating of the emergency light or the energy store in terms of overheating monitoring.

Die Kapazität der in Notlichtleuchten verwendeten Energiespeicher, beispielsweise Akkumulatoren und/oder Batterien, hängt jedoch stark von deren Temperatur ab. However, the capacity of the energy stores used in emergency lights, for example accumulators and/or batteries, depends greatly on their temperature.

Insbesondere bei sehr niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen unter -30°C oder -25°C, in manchen Fällen jedoch bereits bei Temperaturen unter -10°C, bzw. unter 0°C, ist die Kapazität des verwendeten Energiespeichers stark eingeschränkt und die Leistung, die Bereitgestellt werden kann, ist stark verringert. So ist im Falle eines Notlichtbetriebes nicht gewährleistet, dass ausreichend Leistung für den Betrieb der von der Notlichtleuchte bei einem Ausfall einer Versorgungsspannung betriebenen Notlicht-Leuchtmittel zur Verfügung steht.In particular at very low temperatures, for example at temperatures below -30°C or -25°C, but in some cases even at temperatures below -10°C or below 0°C, the capacity of the energy store used is severely limited and the Power that can be provided is greatly reduced. Thus, in the case of emergency lighting operation, there is no guarantee that sufficient power will be available to operate the emergency lighting lamps operated by the emergency lighting fixture in the event of a supply voltage failure.

Um bei tiefen Temperaturen genügend Leistung bereitstellen zu können, ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt, separate Heizungen für die Energiespeicher vorzusehen, beispielsweise in Form eines zusätzlichen Heizelements mit zugehöriger Steuereinheit, oder aber den Energiespeicher thermisch isoliert zu installieren, was einen höheren Verdrahtungsaufwand mit sich bringt. Insgesamt werden durch die bekannten Verfahren auch die Kosten für die Herstellung der Notlichtleuchte stark erhöht.In order to be able to provide sufficient power at low temperatures, it is already known from the prior art to provide separate heaters for the energy storage device, for example in the form of an additional heating element with an associated control unit, or to install the energy storage device in a thermally insulated manner, which means more wiring work brings. Overall, the costs for the production of the emergency light are also greatly increased by the known methods.

Die Erfindung macht es sich nunmehr zur Aufgabe, eine Notlichtleuchte, bzw. ein Verfahren zum Betrieb einer Notlichtleuchte bereitzustellen, die/das den Einsatz bei niedrigen Temperaturen erlaubt. Die Notlichtleuchte und das Verfahren gemäß der Erfindung sind daher Gegenstand der unabhängigen, Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object of the invention is now to provide an emergency light or a method for operating an emergency light that allows use at low temperatures. The emergency light and the method according to the invention are therefore the subject matter of the independent developments of the invention, the subject matter of the dependent claims.

In einem Aspekt stellt die Erfindung eine Betriebsschaltung für eine Notlichtleuchte bereit, aufweisend einen elektrischen Energiespeicher, der ausgehend von einer elektrischen Versorgung über eine Ladeschaltung mit einem Ladestrom, insbesondere einem Erhaltungsladestrom, versorgbar ist. Der Enrhaltungsladestrom ist also dazu ausgelegt, zumindest die Selbstentladung des Energiespeichers zu kompensieren. Ausgehend von dem Energiespeicher sind Notlicht-Leuchtmittel mittels einer Betriebsschaltung betreibbar. Weiterhin weist die Betriebsschaltung auf einen Temperatursensor zur Temperaturerfassung an/in der Notlichtleuchte, vorzugsweise zur direkten oder indirekten Erfassung der Temperatur des Energiespeichers, und eine Steuerschaltung, die den Ladestrom, d.h. insbesondere dessen Amplitude zumindest im zeitlichen Mittel, abhängig von der erfassten Temperatur einstellt und/oder auf einen Sollwert bzw. ein Sollwertfenster regelt. Der Sollwert bzw. das Sollwertfenster kann daher auch abhängig von der Temperatur geregelt werden. Es wird somit eine Art Regelschleife gebildet, bei der die Temperatur die Regelgrösse ist und der Ladestrom, d.h. dessen Amplitude zumindest im zeitlichen Mittel die Stellgrösse darstellt.In one aspect, the invention provides an operating circuit for an emergency light, having an electrical energy storage device which, starting from an electrical supply, can be supplied with a charging current, in particular a trickle charging current, via a charging circuit. The trickle charging current is therefore designed to at least compensate for the self-discharge of the energy store. Starting from the energy store, emergency light bulbs can be operated by means of an operating circuit. Furthermore, the operating circuit has a temperature sensor for detecting the temperature on/in the emergency light, preferably for directly or indirectly detecting the temperature of the energy store, and a control circuit which sets the charging current, i.e. in particular its amplitude, at least on average over time, as a function of the detected temperature and /or regulates to a setpoint or a setpoint window. The setpoint or the setpoint window can therefore also be controlled as a function of the temperature. A kind of control loop is thus formed in which the temperature is the controlled variable and the charging current, i.e. its amplitude, at least in the average over time, represents the manipulated variable.

Der Ladestrom ist üblicherweise ein gepulster oder kontinuierlicher DC-Strom.The charging current is usually a pulsed or continuous DC current.

Die Steuerschaltung kann dem Energiespeicher den Ladestrom gepulst oder kontinuierlich zuführen. Insbesondere kann die Zeitdauer der Zuführung und/oder die Anzahl und/oder das Tastverhältnis der zugeführten Pulse abhängig von der erfassten Temperatur gewählt werden.The control circuit can feed the charging current to the energy store in a pulsed or continuous manner. In particular, the duration of the supply and/or the number and/or the pulse duty factor of the supplied pulses can be selected as a function of the detected temperature.

Die Steuerschaltung erhöht bei niedrigen Temperaturen unterhalb eines ersten Schwellenwerts den Ladestrom, insbesondere kann sie die Zeitdauer der Zuführung verlängern und/oder die Anzahl der Pulse erhöhen. Zusätzlich kann das Tastverhältnis verändert werden, um den Ladestrom zu erhöhen. Der erste Schwellenwert kann z.B. -40°C, -35°C, -30°C, -25°C, -20°C, -15°C, -10°C, -5°C oder 0°C sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Temperaturbereich vorgegeben sein, das z.B. durch die vorstehenden Temperaturen definiert wird, in dem der Ladestrom erhöht wird. Die Steuerschaltung kann auch bei höheren Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen oberhalb des Schwellenwerts oder eines zweiten Schwellenwerts, den Ladestrom verringern, insbesondere die Zeitdauer der Zuführung verkürzen und/oder die Anzahl der Pulse verringern oder insbesondere den Ladestrom abschalten. Zusätzlich oder alternativ kann das Tastverhältnis verändert werden, um den Ladestrom zu verringern. Der zweite Schwellenwert kann z.B. 40°C, 45°C, 50°C, 55°C, 60°C, 65°C, 70°C, 75°C oder 80°C sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Temperaturbereich vorgegeben sein, das z.B. durch die vorstehenden Temperaturen definiert wird, in dem der Ladestrom verringert wird.At low temperatures below a first threshold value, the control circuit increases the charging current; in particular, it can lengthen the duration of the supply and/or increase the number of pulses. In addition, the duty cycle can be changed to increase the charging current. The first threshold value can be -40°C, -35°C, -30°C, -25°C, -20°C, -15°C, -10°C, -5°C or 0°C, for example. As an alternative or in addition, a temperature range can also be specified, which can be defined, for example, by the above temperatures is defined by increasing the charging current. The control circuit can also reduce the charging current at higher temperatures, in particular at temperatures above the threshold value or a second threshold value, in particular shorten the duration of the supply and/or reduce the number of pulses or in particular switch off the charging current. Additionally or alternatively, the duty cycle can be changed to reduce the charging current. The second threshold value can be, for example, 40°C, 45°C, 50°C, 55°C, 60°C, 65°C, 70°C, 75°C or 80°C. Alternatively or additionally, a temperature range can also be specified, which is defined, for example, by the above temperatures, in which the charging current is reduced.

Die Steuerschaltung kann den Ladestrom abschalten, wenn die erfasste Temperatur über einem der Schwellenwerte oder einem dritten Schwellenwert, z.B. einer vorbestimmten Maximaltemperatur, liegt.The control circuit may turn off the charging current if the sensed temperature is above one of the thresholds or a third threshold, e.g., a predetermined maximum temperature.

Die Steuerschaltung kann einen Entladevorgang, d.h. insbesondere den aus der Selbstentladung des Energiespeichers resultierenden Strom, und/oder einen Ladestand des Energiespeichers erfassen, und den Ladestrom zusätzlich abhängig davon einstellen.The control circuit can detect a discharging process, i.e. in particular the current resulting from the self-discharge of the energy store, and/or a state of charge of the energy store, and additionally adjust the charging current as a function of this.

Der Temperatursensor kann an einem Betriebsgerät der Notlichtleuchte, insbesondere an einem LED-Notlichttreiber, und/oder an dem Energiespeicher vorgesehen sein.The temperature sensor can be provided on an operating device of the emergency light fixture, in particular on an LED emergency light driver, and/or on the energy store.

In der Steuerschaltung und/oder in dem Betriebsgerät kann ein Speicher, vorzugsweise eine Look-Up Tabelle, vorgesehen sein, der in Assoziation zu einer erfassten Temperatur, z.B. einer Umgebungstemperatur, bzw. einem entsprechenden Temperaturbereich, eine Temperatur des Energiespeichers abrufbar speichert, so dass anhand der erfassten Temperatur die Temperatur des Energiespeichers ermittelbar ist.A memory, preferably a look-up table, can be provided in the control circuit and/or in the operating device, which stores a temperature of the energy store in association with a detected temperature, e.g. an ambient temperature, or a corresponding temperature range, so that it can be called up so that the temperature of the energy store can be determined based on the detected temperature.

Die Steuerschaltung kann den Ladestrom so einstellen, dass die erfasste Temperatur, insbesondere die Temperatur des Energiespeichers, lediglich einen vorbestimmten Wert annimmt, bzw. sich lediglich in einem vorbestimmten Bereich um den vorbestimmten Wert verändert.The control circuit can set the charging current in such a way that the detected temperature, in particular the temperature of the energy store, only assumes a predetermined value or changes only in a predetermined range around the predetermined value.

Die Steuerschaltung kann den Ladestrom bei niedrigen Temperaturen über einen zum Kompensieren der Selbstentladung des Energiespeichers notwendigen Nachladestrom hinaus erhöhen.At low temperatures, the control circuit can increase the charging current beyond a recharging current that is necessary to compensate for the self-discharge of the energy store.

Die Steuerschaltung kann einen Ausfall der elektrischen Versorgung erkennen. Die Notlichtleuchte kann ausgehend von dem Energiespeicher, z.B. einer Batterie und/oder einem Akkumulator, die Notlicht-Leuchtmittel, insbesondere eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED, betreiben, wenn die Steuerschaltung eine Unterbrechung der elektrischen Versorgung erkennt.The control circuit can detect a failure of the electrical supply. Starting from the energy store, e.g. a battery and/or an accumulator, the emergency light can operate the emergency light bulbs, in particular an LED line with at least one LED, when the control circuit detects an interruption in the electrical supply.

In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Notlichtleuchte bereit mit den Schritten: Versorgen eines elektrischen Energiespeichers ausgehend von einer elektrischen Versorgung mit einem Ladestrom, der zumindest die Selbstentladung des Energiespeichers kompensiert, und von dem ausgehend Notlicht-Leuchtmittel mittels einer Betriebsschaltung betreibbar sind, Erfassen einer Temperatur an/in der Notlichtleuchte, vorzugsweise zur direkten oder indirekten Erfassung der Temperatur des Energiespeichers, Einstellen des Ladestroms abhängig von der erfassten Temperatur und/oder Regeln auf einen Sollwert bzw. ein Sollwertfenster, und Erhöhen des Ladestroms bei niedrigen Temperaturen unterhalb eines ersten Schwellenwerts.In a further aspect, the invention provides a method for operating an emergency light with the following steps: supplying an electrical energy store, starting from an electrical supply, with a charging current which at least compensates for the self-discharge of the energy store, and from which the emergency light bulb can be operated by means of an operating circuit are, detecting a temperature on / in the emergency light, preferably for direct or indirect detection of the temperature of the energy storage device, setting the charging current depending on the detected temperature and / or rules on a setpoint or a setpoint window, and increasing the charging current at low temperatures below a first threshold.

Die Erfindung wird nunmehr auch mit Blick auf die Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

1 schematisch eine erfindungsgemäße Notlichtleuchte,
2 ein Diagramm, das beispielhaft die Temperaturabhängigkeit der von einem Energiespeicher zur Verfügung gestellten Spannung zeigt, wobei die durch den Energiespeicher bereitgestellte Spannung V in Abhängigkeit der Notlichtbetriebsdauer in Stunden h bei verschiedenen Temperaturen (-30°C - 70°C) dargestellt ist,
3 eine Mehrstufenladung, bei der unabhängig von der Temperatur zunächst eine Ladung mit einem erhöhten Ladestrom (power charge) und nach einer bestimmten Zeit d ein Nachladen mit einem geringeren Erhaltungsladestrom („trickle charge“) erfolgt,
4, das Diagramm aus 3, in dem ein Ladestrom des Energiespeichers temperaturabhängig gewählt wird, wobei zunächst wiederum eine Ladung mit hohem Ladestrom (power charge) erfolgt, bei einer niedrigen Temperatur der nachfolgende Erhaltungsladestrom (trickle charge) jedoch höher ist als der in 3 gezeigte, während der Erhaltungsladestrom (trickle charge) bei höheren Temperaturen geringer ist als der in 3 gezeigte.

The invention will now also be described with a view to the figures. It shows:

1 schematically an emergency light according to the invention,
2 a diagram showing an example of the temperature dependency of the voltage provided by an energy store, the voltage V provided by the energy store being shown as a function of the emergency light operating time in hours h at different temperatures (-30°C - 70°C),
3 a multi-stage charge in which, independent of the temperature, charging is first carried out with an increased charging current (power charge) and after a certain time d recharging with a lower trickle charge current (“trickle charge”),
4 , the diagram 3 , in which a charging current of the energy storage device is selected as a function of the temperature, with initially again charging with a high charging current (power charge) taking place, but at a low temperature the subsequent trickle charging current (trickle charge) is higher than that in 3 shown, while the trickle charge current at higher temperatures is lower than that in 3 shown.

Die Erfindung schlägt insbesondere vor, eine möglicherweise bereits vorhandene Möglichkeit zur Temperaturerfassung, d. h. eine Temperaturerfassungseinheit oder einen Temperatursensor, der zur Überhitzungsüberwachung der Notlichtleuchte bzw. des Energiespeichers vorgesehen ist, zur Steuerung des Ladestroms auch bei niedrigeren Temperaturen, insbesondere unter -20°C bzw. unter -30°C einzusetzen.The invention proposes in particular that a possibly already existing option for temperature detection, ie a temperature detection unit or a temperature sensor, which is provided for overheating monitoring of the emergency light lamp or the energy store, is used for the control of the charging current even at lower temperatures, in particular below -20°C or below -30°C.

1 zeigt dabei schematisch eine Notlichtleuchte N gemäß der Erfindung. Die Notlichtleuchte N weist dabei wenigstens einen Anschluss A auf, über den, ausgehend von einer elektrischen Versorgung, die Notlichtleuchte N mit einem Strom/und oder einer Spannung, insbesondere einer Versorgungsspannung bzw. Netzspannung versorgt werden kann. 1 shows schematically an emergency light N according to the invention. The emergency light N has at least one connection A via which, starting from an electrical supply, the emergency light N can be supplied with a current and/or a voltage, in particular a supply voltage or mains voltage.

Die Notlichtleuchte N weist weiter eine Steuerschaltung S auf. Die Steuerschaltung S kann eine Unterbrechung der elektrischen Versorgung erkennen und daraufhin ein Notlicht-Leuchtmittel M betreiben. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Notlichtleuchte N im Normalbetrieb, d.h. bei Anliegen der elektrischen Versorgung, ein anderes Leuchtmittel betreibt.The emergency light N also has a control circuit S. The control circuit S can detect an interruption in the electrical supply and then operate an emergency light bulb M. Provision can also be made for the emergency light N to operate another light source in normal operation, i.e. when the electrical supply is present.

Insbesondere bei Anliegen der primären elektrischen Versorgung kann die Steuerschaltung S über eine Ladeschaltung L einen Energiespeicher C der Notlichtleuchte N ansteuern. Im Normalbetrieb wird insbesondere der Energiespeicher über die Ladeschaltung L geladen, um eine Entladung zu kompensieren. Besonders eine Selbstentladung des Energiespeichers wird hierdurch ausgeglichen.In particular when the primary electrical supply is present, the control circuit S can control an energy store C of the emergency light N via a charging circuit L. In normal operation, the energy store in particular is charged via the charging circuit L in order to compensate for a discharge. In particular, this compensates for self-discharge of the energy store.

Vorzugsweise sieht die Erfindung einen separaten Temperatursensor T vor, der die Temperatur in/an der Notlichtleuchte N, in/an einem Betriebsgerät der Notlichtleuchte N (nicht gezeigt) und/oder die Temperatur des Energiespeichers C direkt oder indirekt erfasst.The invention preferably provides a separate temperature sensor T, which directly or indirectly detects the temperature in/on the emergency light N, in/on an operating device of the emergency light N (not shown) and/or the temperature of the energy store C.

Kern der Erfindung ist es dabei, den Ladestrom beim Erfassen niedriger Temperaturen mittels des Temperatursensors T, z.B. bei -35°C - -15°C, zu erhöhen, insbesondere über einen spezifizierten Ladestrom hinaus, d.h. über den Ladestrom hinaus, der notwendig wäre, die Selbstentladung des Energiespeichers C auszugleichen. Hierdurch wird die Verlustleistung an dem Energiespeicher C erhöht und der Energiespeicher C erwärmt sich, wodurch sich seine Kapazität erhöht. Bei einem Stromausfall, einem Ausfall der elektrischen Versorgung, kann dann der Energiespeicher C eine höhere Kapazität zum Betrieb eines Leuchtmittels M zur Verfügung stellen.The essence of the invention is to increase the charging current when detecting low temperatures by means of the temperature sensor T, e.g. at -35°C - -15°C, in particular beyond a specified charging current, i.e. beyond the charging current that would be necessary to compensate for the self-discharge of the energy storage device C. As a result, the power loss at the energy store C is increased and the energy store C heats up, which increases its capacity. In the event of a power failure, a failure of the electrical supply, the energy store C can then provide a higher capacity for operating a lamp M.

2 zeigt ein Diagramm, in dem beispielhaft eine von dem Energiespeicher C zur Verfügung gestellte Spannung bei verschiedenen Temperaturen für eine Notlichtbetriebsdauer h dargestellt ist. Daraus ist zu erkennen, dass sich - ausgehend von einer gleichen Ausgangsspannung - bei Temperaturen des Energiespeichers C von 20°C die längste Notlichtbetriebsdauer ergibt, wobei die Notlichtbetriebsdauer bei 0°C und 50°C immer noch um die 10 Stunden beträgt. Auch bei -10°C ist noch eine Notlichtbetriebsdauer von fast 10 Stunden möglich. Bei höheren oder niedrigeren Temperaturen bricht die Notlichtbetriebsdauer ein, so dass -20°C noch ca. 9 Stunden, bei 70°C nur noch ca. 8,5 Stunden Notlichtbetriebsdauer möglich sind. Bei -30°C bricht die Notlichtbetriebsdauer auf ca. 7 Stunden stark ein. 2 shows a diagram in which an example of a voltage made available by the energy store C is shown at different temperatures for an emergency light operating time h. From this it can be seen that - based on the same output voltage - the longest emergency light operating time results at temperatures of the energy store C of 20°C, with the emergency light operating time at 0°C and 50°C still being around 10 hours. Even at -10°C, an emergency lighting service life of almost 10 hours is still possible. At higher or lower temperatures, the emergency lighting service life drops so that -20°C an emergency lighting service life of approx. 9 hours is still possible, at 70°C only approx. 8.5 hours. At -30°C, the emergency lighting service life falls sharply to around 7 hours.

Steigt die erfasste Temperatur an, so kann der Ladestrom entsprechend wieder reduziert werden, wobei weiter sichergestellt werden kann, dass ein Schwellenwert für eine zulässige Maximaltemperatur nicht überschritten wird. Insbesondere kann bei höheren Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen ab 60°C, die durch den Temperatursensor T erfasst werden, kann der Ladestrom (Erhaltungsladestrom) stark reduziert werden, insbesondere auf einen minimalen Ladestrom, der für den Energiespeicher C spezifiziert ist (beispielsweise durch den Hersteller des Energiespeichers). Diese Reduzierung des Ladestroms verringert die weitere Erwärmung des Energiespeichers C, was sich positiv auf die Lebensdauer des Energiespeichers C auswirkt.If the detected temperature rises, the charging current can be correspondingly reduced again, it being possible to ensure that a threshold value for a permissible maximum temperature is not exceeded. In particular, at higher temperatures, for example at temperatures from 60°C, which are detected by the temperature sensor T, the charging current (trickle charging current) can be greatly reduced, in particular to a minimum charging current that is specified for the energy storage device C (for example by the manufacturer of the energy storage). This reduction in the charging current reduces further heating of the energy store C, which has a positive effect on the service life of the energy store C.

Das Nachladen kann dabei kontinuierlich oder gepulst erfolgen, wobei eine Erhöhung des Nachladestroms durch eine Verlängerung der Zufuhr des Ladestroms oder durch eine Erhöhung der zugeführten Anzahl von Ladestrom-Pulsen erfolgen kann. Ebenso kann ein Tastverhältnis für die Zufuhr des Ladestroms verändert werden und so die Menge des Ladestroms, der dem Energiespeicher C zugeführt wird, erhöht werden.The recharging can take place continuously or in a pulsed manner, with the recharging current being able to be increased by extending the supply of the charging current or by increasing the number of charging current pulses supplied. Likewise, a pulse duty factor for the supply of the charging current can be changed and the quantity of the charging current that is supplied to the energy store C can thus be increased.

Umgekehrt kann eine Verringerung des Nachladestroms durch eine Verkürzung der Zufuhr des Ladestroms oder durch eine Senkung der zugeführten Anzahl von Ladestrom-Pulsen erfolgen. Ebenso kann ein Tastverhältnis für die Zufuhr des Ladestroms verändert werden und so die Menge des Ladestroms, der dem Energiespeicher C zugeführt wird, reduziert werden.Conversely, the recharging current can be reduced by shortening the supply of charging current or by reducing the number of charging current pulses supplied. Likewise, a pulse duty factor for the supply of the charging current can be changed and the quantity of the charging current that is supplied to the energy store C can thus be reduced.

Ein weiterer Vorteil der temperaturabhängigen Ladestromregelung für den Energiespeicher C ist somit, dass durch den temperaturabhängig erhöhten und/oder verringerten Ladestrom die Notlichtleuchte zulässig bei Temperaturen betreibbar ist, die über oder unter den Temperaturen liegen, für die sie bei einem Betrieb mit einem temperaturunabhängig eingestellten Ladestrom spezifiziert ist.A further advantage of the temperature-dependent charging current control for the energy store C is that the temperature-dependent increased and/or reduced charging current means that the emergency light can be operated at temperatures that are above or below the temperatures for which it is operated with a charging current that is set independently of the temperature is specified.

Insbesondere kann, wie bereits erwähnt, durch die Veränderung des Ladestromes die Temperatur des Energiespeichers erhöht werden, und bei Absenkung des Ladestroms eine weitere Erwärmung des Energiespeichers C reduziert, bzw. vermieden werden. Durch die gezielte Erhöhung oder Absenkung des Ladestroms auf eine höhere Temperatur oder Absenken der Temperatur durch einen verringerten Ladestrom (bei niedrigen Umgebungstemperaturen kühlt sich der Energiespeicher C bei einem verringerten Ladestrom wieder ab) kann der Energiespeicher C im Wesentlichen auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten werden, bzw. kann sich seine Temperatur lediglich in einem vorbestimmten Bereich verändern, was die Kapazität in einem Notlichtbetrieb und auch die Lebensdauer des Energiespeichers C verlängert.In particular, as already mentioned, the temperature of the energy store can be increased by changing the charging current, and further heating of the energy store C can be reduced or avoided when the charging current is reduced. Through the targeted increase or decrease If the charging current is increased to a higher temperature or the temperature is reduced by a reduced charging current (at low ambient temperatures, the energy storage device C cools down again if the charging current is reduced), the energy storage device C can essentially be kept at a predetermined temperature or its temperature can be increased only change in a predetermined range, which increases the capacity in emergency lighting operation and also the service life of the energy store C.

Wie bereits erwähnt, kann die Erfassung der Temperatur entweder in einem Betriebsgerät der Notlichtleuchte (z. B. einem LED-Notlichttreiber) erfolgen, jedoch auch durch einen separaten Temperatursensor erfasst werden. Dabei ist in der erfindungsgemäßen LED-Leuchte die Steuerschaltung S vorgesehen, die die von dem Temperatursensor T erfassten Temperaturen auswertet, und entsprechend den Ladestrom erhöht oder senkt.As already mentioned, the temperature can be recorded either in an operating device of the emergency light (e.g. an LED emergency light driver) or by a separate temperature sensor. In this case, the control circuit S is provided in the LED light according to the invention, which evaluates the temperatures detected by the temperature sensor T and correspondingly increases or decreases the charging current.

Insbesondere kann die Steuerschaltung S einen Speicher aufweisen, der in Assoziation mit einer erfassten Temperatur eine Temperatur des Energiespeichers C speichert. Wird folglich eine Temperatur erfasst, bzw. liegt diese in einem bestimmten Temperaturbereich, so kann über die Hinterlegungen im Speicher, beispielsweise als Look-Up Tabelle, auf die Temperatur an dem Energiespeicher C geschlossen werden. Selbstverständlich kann vorgesehen sein, den Temperatursensor direkt an dem Energiespeicher C anzuordnen.In particular, the control circuit S can have a memory that stores a temperature of the energy store C in association with a detected temperature. If a temperature is consequently detected, or if this is in a specific temperature range, the temperature at the energy store C can be inferred from the storage in the memory, for example as a look-up table. Of course, provision can be made for arranging the temperature sensor directly on the energy store C.

Somit kann der Energiespeicher C abhängig von der erfassten Temperatur vorzugsweise konstant oder dynamisch mit einem Ladestrom geladen werden, der z.B. über dem eigentlichen Ladestrom liegt, der zum eigentlichen Nachladen des Energiespeichers notwendig wäre. Die Differenz zwischen dem tatsächlichen und dem notwendigen Ladestrom wird im Wesentlichen im Bereich des Energiespeichers in Wärme umgesetzt, sodass dadurch sichergestellt werden kann, dass der Energiespeicher stets eine bestimmte Temperatur aufweist, bzw. eine bestimmte Kapazität und Lebensdauer gewährleistet ist.Thus, depending on the detected temperature, the energy store C can be charged, preferably constantly or dynamically, with a charging current which, for example, is higher than the actual charging current that would be necessary to actually recharge the energy store. The difference between the actual and the required charging current is essentially converted into heat in the area of the energy store, so that it can be ensured that the energy store always has a specific temperature, or a specific capacity and service life is guaranteed.

Sobald in einem Notlichtbetrieb dann ein hoher Endladestrom (beispielsweise im Bereich von einem oder mehreren Ampere) auftritt, erfolgt die Erwärmung des Energiespeichers statt durch die dynamisch temperaturabhängige Ladestromanpassung durch den Endladestrom, der ebenfalls durch die Steuerschaltung erfasst werden kann.As soon as a high discharge current (e.g. in the range of one or more amperes) occurs during emergency lighting operation, the energy store is heated by the discharge current, which can also be detected by the control circuit, instead of by the dynamic temperature-dependent charging current adjustment.

Ebenfalls kann vorgesehen sein, bei niedrigen Temperaturen den Energiespeicher mit einem hohen Ladestrom über dem notwendigen Ladestrom zu betreiben (power charge) und anschließend mit einem geringeren Ladestrom (trickle charge). Dies ist in 3 gezeigt, wobei der Ladestrom in Milliampere mA über die Zeit d aufgetragen ist. So kann z.B. bei Unterschreitung eines Schwellenwerts zunächst der hohe Ladestrom angelegt werden, um eine Erwärmung des Energiespeichers C zu erreichen. Anschließend wird der geringere Ladestrom zum Nachladen verwendet. Dies kann zyklisch, bzw. in bestimmten zeitlichen Abständen, widerholt werden, oder eben immer dann, wenn der Schwellenwert unterschritten wird. Dabei kann die Zeit, über die der hohe Ladestrom zugeführt wird fest vorgegeben sein, aber auch von einer erfassten Temperatur abhängig eingestellt werden.Provision can also be made for the energy store to be operated at low temperatures with a high charging current above the required charging current (power charge) and then with a lower charging current (trickle charge). this is in 3 shown, with the charging current in milliamps mA plotted against time d. For example, if a threshold value is not reached, the high charging current can first be applied in order to heat up the energy store C. The lower charging current is then used for recharging. This can be repeated cyclically, or at specific time intervals, or whenever the threshold value is undershot. The time over which the high charging current is supplied can be fixed, but can also be set as a function of a detected temperature.

4 zeigt, dass nach einem Laden mit dem hohen Ladestrom auch lediglich der geringere Ladestrom temperaturabhängig eingestellt werden kann. So zeigen die gestrichelten Linien in 4, dass bei einer Temperatur von -10°C der geringere Ladestrom höher gewählt wird (obere gestrichelte Linie), bei 60°C der geringere Ladestrom jedoch wesentlich reduziert wird (untere gestrichelte Linie). 4 shows that after charging with the high charging current, only the lower charging current can be set depending on the temperature. The dashed lines in 4 that at a temperature of -10°C the lower charging current is selected higher (upper dashed line), but at 60°C the lower charging current is significantly reduced (lower dashed line).

Es kann auch vorgesehen sein, ohne Temperaturerfassung mittels einer Zeitsteuerung den Energiespeicher C für eine bestimmte Zeit mit einem erhöhten Ladestrom zu laden, und anschließend wieder mit einem geringeren Ladestrom. Dieser Vorgang kann zyklisch wiederholt werden. Dieses Vorgehen ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Umgebungstemperatur sich auf einen konstant niedrigen Wert, beispielsweise bei -30°C oder -25°C liegt, beispielsweise in einem Kühl-/Gefrierhaus, eine Kühl-/Gefriertruhe, und generell in einer Umgebung mit konstanter Temperatur.Provision can also be made to charge the energy store C for a specific time with an increased charging current, and then again with a lower charging current, without temperature detection by means of a timer. This process can be repeated cyclically. This procedure is particularly useful when the ambient temperature is at a constantly low value, for example at -30°C or -25°C, for example in a refrigerated/freezer store, a refrigerator/freezer, and generally in an environment with constant temperature.

Bei einer hohen Umgebungstemperatur, beispielsweise im Bereich von +60°C bis +70°C kann durch die Steuerschaltung S der Ladestrom soweit abgesenkt werden, wie es vom Hersteller des Energiespeichers C spezifiziert ist und genau für die Nachladung des Energiespeichers notwendig ist. Somit kann vermieden werden, dass zusätzliche Verlustleistung in Wärme umgesetzt wird.If the ambient temperature is high, for example in the range from +60°C to +70°C, the charging current can be reduced by the control circuit S to the extent specified by the manufacturer of the energy storage device C and precisely necessary for recharging the energy storage device. It can thus be avoided that additional power loss is converted into heat.

Somit ist es nicht länger nötig, wie bisher üblich einen gewissen Sicherheitsaufschlag dem vom Energiespeicherhersteller spezifizierten Ladestrom hinzuzuaddieren. Vielmehr kann der Ladestrom genau auf die Temperaturverhältnisse in bzw. um die Notlichtleuchte angepasst werden.It is therefore no longer necessary to add a certain safety margin to the charging current specified by the energy storage device manufacturer, as was previously the case. Rather, the charging current can be precisely adapted to the temperature conditions in or around the emergency light.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem durch die Notlichtleuchte betriebenen Leuchtmittel um eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED. Allerdings können auch andere Leuchtmittel für die Notlichtbeleuchtung bzw. für die Hauptbeleuchtung vorgesehen sein. Beispielsweise ist der Einsatz von Gasentladungslampen möglich.The illuminant operated by the emergency light is preferably an LED line with at least one LED. However, other lighting means can also be provided for the emergency lighting or for the main lighting. For example, the use of gas discharge lamps is possible.

Claims

Operating circuit for an emergency light having: - an electrical energy storage device, which can be supplied with a charging current, in particular a trickle charging current, starting from an electrical supply via a charging circuit, with emergency light bulbs being able to be operated starting from the energy storage device by means of an operating circuit, - A temperature sensor for temperature detection on / in the emergency light, preferably for direct or indirect detection of the temperature of the energy store, and - A control circuit that adjusts the charging current as a function of the detected temperature and/or regulates it to a target value or a target value window, and wherein the control circuit is set up to increase the charging current at low temperatures below a first threshold value.

operating circuit after claim 1 , wherein the control circuit is set up to supply the charging current to the energy store in a pulsed or continuous manner and in particular to select the duration of the supply and/or the number and/or the duty cycle of the supplied pulses depending on the detected temperature.

operating circuit after claim 1 or 2 , wherein the control circuit is set up to reduce the charging current at higher temperatures, in particular at temperatures above the threshold value or a second threshold value, in particular to shorten the duration of the supply and/or to reduce the number of pulses or in particular to switch off the charging current.

Operating circuit according to one of the preceding claims, in which the control circuit is arranged to switch off the charging current if the detected temperature is above one of the threshold values or a third threshold value, e.g. a predetermined maximum temperature.

Operating circuit according to one of the preceding claims, wherein the control circuit is set up to detect a discharge current and/or a state of charge of the energy store and to set the charging current additionally as a function thereof.

Operating circuit according to one of the preceding claims, wherein a memory, preferably a look-up table, is provided in the control circuit and/or in the operating device, which in association with a detected temperature, e.g. an ambient temperature, or a corresponding temperature range, a Temperature of the energy storage retrievable stores, so that based on the detected temperature, the temperature of the energy storage can be determined.

Operating circuit according to one of the preceding claims, wherein the control circuit is set up to set the charging current such that the detected temperature, in particular the temperature of the energy store, only assumes a predetermined value or changes only in a predetermined range around the predetermined value.

Operating circuit according to one of the preceding claims, wherein the control circuit is set up to increase the charging current at low temperatures beyond a recharging current necessary to compensate for the self-discharge of the energy store.

Operating circuit according to one of the preceding claims, wherein the control circuit is set up to detect a failure of the electrical supply, and wherein the operating circuit is set up, starting from the energy store, e.g. a battery and/or an accumulator, the emergency light bulbs, in particular an LED line with at least one LED to operate when the control circuit detects an interruption in the electrical supply.

Emergency light, having an operating circuit according to one of the preceding claims, and at least one light source, in particular one or more LEDs and/or a gas discharge lamp.

Procedure for operating an emergency light with the steps: - Supplying an electrical energy store based on an electrical supply with a trickle charging current, wherein emergency light bulbs can be operated by means of an operating circuit based on the energy store, - Detection of a temperature on / in the emergency light, preferably for direct or indirect detection of the temperature of the energy storage device, - Setting the charging current depending on the detected temperature and/or regulating it to a setpoint or a setpoint window, and - Increasing the charging current at low temperatures below a first threshold.

Integrated circuit, in particular ASIC or microcontroller, to support a method claim 11 is trained.