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Technischen Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtquelle, insbesondere eine Stromausfalllampe, und ein Verfahren zum Steuern der Stromausfalllampe. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Stromausfalllampe mit verbesserter Leistungssteuerung.
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Hintergrund
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In vielen Regionen der Welt fehlen stabile Energiequellen. Während Elektrizität in der Regel leicht verfügbar ist, kann es in diesen Regionen zu häufigen Stromausfällen kommen. Um eine gleichmäßige Beleuchtung zu gewährleisten, werden Stromausfalllampen verwendet. Diese Lampen verfügen über einen eingebauten Stromspeicher, z. B. eine Batterie, die aufgeladen wird, wenn Strom zur Verfügung steht. Wenn der Strom später ausfällt, wird der gespeicherte Strom verwendet, um ein kontinuierliches Licht ohne Unterbrechung bereitzustellen.
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Wenn eine ununterbrochene Beleuchtung erwünscht ist, erfüllt der Stand der Technik dieses Erfordernis. Wenn jedoch zum Beispiel der Strom knapp ist und ein Benutzer die gespeicherte Leistung einer bestimmten Stromausfalllampe erhalten möchte, ermöglicht der Stand der Technik nur eine allgemeine Steuerung der Netzleistung.
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Die
US 8132933 beschreibt eine Stromausfalllampe mit einem Schalter zum Steuern, ob die Lampe leuchtet und die Batterie geladen wird oder nicht. Dies ermöglicht zwar die Erhaltung der gespeicherten Leistung für eine bestimmte Glühlampe, weist jedoch einen erheblichen Nachteil auf. Wenn die Netzspannung erneut zur Verfügung steht, wird der Akku nicht automatisch aufgeladen und die Glühlampe schaltet sich nicht automatisch wieder ein.
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In Anbetracht des Vorstehenden besteht daher ein Bedarf an einer Stromausfalllampe mit verbesserter Leistungssteuerung.
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Zusammenfassung
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Es ist daher eine Aufgabe, eine Stromausfalllampe bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik löst.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Stromausfalllampe bereitgestellt. Die Stromausfalllampe weist einen Basisabschnitt auf, der eine Basis wie eine Edison-Schraube und ein Stromspeicherelement aufweist. Die Stromausfalllampe umfasst ferner einen Beleuchtungsabschnitt, der mindestens ein Licht emittierendes Element umfasst. Die Stromausfalllampe umfasst ferner einen Schalter, der vorzugsweise am Basisabschnitt angeordnet ist, wobei das Stromspeicherelement so konfiguriert ist, dass es dem mindestens einen Licht emittierenden Element nur dann Strom zuführt, wenn kein Strom durch die Basis zugeführt wird und sich der Schalter in einem aktiven Zustand befindet. Eine entsprechend konfigurierte Stromausfalllampe verbessert die Steuerung der Lampe erheblich und bietet Vorteile im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen.
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Das Energiespeicherelement kann eine Batterie sein. Batterien sind einfach, billig und langlebig.
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Das mindestens eine Leuchtelement kann eine Leuchtdiode (LED) sein. LEDs sind energieeffizient, leuchtstark und umweltfreundlich.
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Der Schalter kann ein manuell betätigtes Betätigungselement sein. Dies ist einfach herzustellen und intuitiv zu steuern.
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Das Energiespeicherelement kann konfiguriert sein, um Energie aufzuladen, wenn der Glühlampe Energie durch die Basis zugeführt wird. Dies erfordert ein wiederaufladbares Energiespeicherelement und ermöglicht, dass das Energiespeicherelement immer voll aufgeladen und bereit ist, das mindestens eine Licht emittierende Element mit Energie zu versorgen.
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Das Energiespeicherelement kann konfiguriert sein, um Energie nur zu vorbestimmten Zeiten aufzuladen. Dies ermöglicht das Laden zu Zeiten, in denen die Stromleitungen weniger belastet sind.
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Der Schalter kann ferner einen Aus-Zustand aufweisen, der verhindert, dass die gesamte Energie an das mindestens eine Licht emittierende Element geliefert wird. Auf diese Weise kann die Glühbirne ausgeschaltet werden, unabhängig davon, ob die Stromversorgung über das Stromnetz erfolgt, was vorteilhaft sein kann, wenn die Steuerelemente der Netzstromversorgung ungünstig positioniert sind.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Steuern einer Stromausfalllampe bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Erkennen, dass die Netzspannung ausgefallen ist; Prüfen des Zustands eines Schalters; und wenn sich der Schalter in einem inaktiven Zustand befindet, kein Zuführen von Energie von einem Energiespeicherelement der Glühlampe; oder wenn der Schalter in einem aktiven Zustand ist, Zuführen von Energie von einem Energiespeicherelement der Glühlampe.
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Figurenliste
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In der folgenden Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Stromausfalllampe gemäß einer Ausführungsform zeigt; und
- 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Stromausfalllampe gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
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Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf eine Stromausfalllampe 1. Ausgehend von 1 ist eine schematische Ansicht einer Stromausfalllampe 1 gezeigt. Die Lampe 1 ist in zwei Abschnitte unterteilt, einen Basisabschnitt 4 und einen Beleuchtungsabschnitt 8.
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Der Beleuchtungsabschnitt 8 ist vorzugsweise wie eine Kugel oder eine Kuppel geformt und besteht aus einem transparenten Material, das relativ hitzebeständig ist, wie Kalknatronglas oder Quarzglas. Andere Formen und Materialien sind im Rahmen der geänderten Ansprüche möglich, beispielsweise Kunststoff.
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Der Beleuchtungsabschnitt 8 umfasst mindestens ein Licht emittierendes Element 9, das innerhalb des Globus oder der Kuppel geschützt, vorzugsweise zentriert und vom Basisabschnitt 4 weg gerichtet ist. Das mindestens eine Licht emittierende Element 9 kann aus Glühdrahtfilamenten, fluoreszierendem Gas oder vorzugsweise aus Leuchtdioden (LEDs) bestehen. LEDs sind energieeffizient, leuchtstark und umweltfreundlich. Das mindestens eine Licht emittierende Element 9 ist elektrisch mit dem Basisabschnitt 4 verbunden und wird entweder von einer Netzstromversorgung über eine Basis wie eine Edison-Schraube 5 oder von einem eingebauten Stromspeicherelement 6, wie weiter unten erörtert wird, gespeist.
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Der Basisabschnitt 4 kann wie ein umgedrehter Kegelstumpf geformt sein und kann aus einem undurchsichtigen Material hergestellt sein, das die Elektrizität vorzugsweise nicht gut leitet, wie beispielsweise Kunststoff. Andere Formen und Materialien sind im Rahmen der geänderten Ansprüche möglich, wie Keramik usw. Ein Ende des Basisabschnitts 4 ist mit dem Beleuchtungsabschnitt 8 verbunden, in diesem Fall das breite Ende des Kegelstumpfs. Das andere Ende des Basisabschnitts 4 ist mit der Basis 5 verbunden, in diesem Fall dem schmalen Ende des Kegelstumpfs. Die Edison-Schraube 5 ist eine Standard-Fassung für Glühbirnen und dient zur Aufnahme der Netzspannung, indem die Glühbirne 1 in eine entsprechende Edison-Schraubfassung einer an eine Netzsteckdose angeschlossenen Leuchte eingeschraubt wird.
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Der Begriff Edison-Schraube 5 wird in diesem Dokument als Standardbegriff verwendet und ist als ein beliebiger generischer Anschluss für die Netzstromversorgung zu interpretieren, wenn beispielsweise die Edison-Schrauben-Norm durch eine neue Norm ersetzt wird oder wenn die Glühlampe 1 direkt an das Netz angeschlossen ist, z.B. unter Verwendung von Kupferkabeln. Der Begriff Netzstrom wird als Oberbegriff verwendet, um sich auf irgendeine Stromquelle zu beziehen, die nicht der Glühlampe 1 selbst eigen ist, um sich von dem nachstehend diskutierten Stromspeicherelement 6 zu unterscheiden. Dies umfasst, ist aber nicht beschränkt auf Haushaltsstrom, der von einem entfernten Kraftwerk über eine Steckdose geliefert wird, Reservehaushaltsstrom, der von einem nahe gelegenen Notstromaggregat geliefert wird, eine allgemeine Wechselstrom- oder Gleichstromquelle, die nicht der Glühlampe 1 selbst eigen ist, oder einen anderen verfügbaren Netzstrom.
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Der Basisteil 4 weist ferner ein Energiespeicherelement 6 auf, das in 1 durch ein gestricheltes Ausschnittsfenster zu sehen ist. Das Energiespeicherelement 6 ist vorzugsweise eine Batterie und noch bevorzugter eine wiederaufladbare Batterie, kann aber auch z.B. ein Kondensator sein. Batterien sind einfach, billig, langlebig und leicht wiederaufladbar. Das Energiespeicherelement 6 ist in dem Basisabschnitt 4 gespeichert und in einer Ausführungsform, in der das Energiespeicherelement 6 austauschbar ist, kann es durch eine Luke in dem Basisabschnitt 4 zugänglich sein.
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Das Energiespeicherelement 6 erhält Netzstrom durch die Edison-Schraube 5, der in dem Energiespeicherelement 6 gespeichert werden kann. Das Energiespeicherelement 6 kann kontinuierlich unter Verwendung des Netzstroms aufgeladen werden oder so konfiguriert sein, dass es nur zu vorbestimmten Zeiten aufgeladen wird, wie zum Beispiel während der Nacht. Das Energiespeicherelement 6 kann so konfiguriert sein, dass es das Laden stoppt, sobald es voll ist, oder es kann so konfiguriert sein, dass es das mindestens eine Licht emittierende Element 9 kontinuierlich versorgt, während es Ladung aus dem Stromnetz empfängt.
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Das Energiespeicherelement 6 soll das mindestens eine Leuchtelement 9 mit Strom versorgen, wenn die durch die Edison-Schraube 5 gelieferte Netzspannung ausfällt. Das Energiespeicherelement 6 ist vorzugsweise in der Lage, genügend Energie zu speichern, um das Licht emittierende Element 9 mindestens drei Stunden lang mit Energie zu versorgen.
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Schließlich kann der Basisabschnitt auch einen Schalter 7 umfassen. Der Schalter 7 hat einen aktiven und einen inaktiven Zustand und ist in 1 in einem inaktiven Zustand gezeigt. In einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) kann der Schalter 7 ferner einen Aus-Zustand aufweisen. Der Schalter 7 kann irgendeine Art von elektrischem Schalter sein, der einen elektrischen Stromkreis herstellen oder unterbrechen kann, und ist vorzugsweise ein manuell betätigtes Betätigungselement. Dies ist einfach herzustellen und intuitiv zu steuern.
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Der Schalter 7 steuert die Leistung, die das Energiespeicherelement 6 dem mindestens einen Leuchtelement 9 zuführt, und kann im Allgemeinen auch die Leistung steuern, die dem mindestens einen Leuchtelement 9 zugeführt wird. Während sich der Schalter 7 in einem aktiven Zustand befindet, kann Energie von dem Energiespeicherelement 6 zu dem mindestens einen Licht emittierenden Element 9 fließen. Während sich der Schalter 7 in einem inaktiven Zustand befindet, kann Energie nicht von dem Energiespeicherelement 6 zu dem mindestens einen Licht emittierenden Element 9 fließen.
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Während sich der Schalter 7 in einem ausgeschalteten Zustand befindet, kann kein Strom zu dem mindestens einen Licht emittierenden Element 9 fließen, wodurch die Glühlampe 1 ausgeschaltet ist, selbst wenn Netzstrom verfügbar ist. Dies kann durch eine Unterbrechung an der Verbindung zwischen dem Basisabschnitt 4 und dem mindestens einen Licht emittierenden Element 9 erreicht werden. Dies ermöglicht, dass die Glühlampe 1 abgeschaltet wird, unabhängig davon, ob Strom über das Netz zugeführt wird, was zweckmäßig sein kann, wenn die Netzschalter oder Steuerelemente der Netzverbindung ungünstig positioniert sind.
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Wenn der Netzstrom ausfällt, wird über die Edison-Schraube 5 kein Strom zugeführt. In diesem Fall ist das Energiespeicherelement 6 so konfiguriert, dass es das mindestens eine Licht emittierenden Element 9 mit Strom versorgt. Dieser Strom kann nur von dem Energiespeicherelement 6 zugeführt werden, wenn sich der Schalter 7 in einem aktiven Zustand befindet. Daher ist das Energiespeicherelement 6 konfiguriert, um dem mindestens einen Licht emittierenden Element 9 nur dann Energie zuzuführen, wenn keine Energie durch die Edison-Schraube 5 zugeführt wird und der Schalter 7 in einem aktiven Zustand ist.
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Wenn ein Benutzer keine Stromunterbrechungen wünscht, kann er den Schalter 7 in einem aktiven Zustand belassen, um als herkömmliche Stromausfalllampe zu wirken, ohne den normalen Betrieb der Lampe 1 zu beeinträchtigen. Wenn ein Benutzer Strom sparen möchte, kann er den Schalter 7 in einem inaktiven Zustand lassen, um als herkömmliche Glühlampe zu wirken, mit der Möglichkeit, sie einzuschalten, auch wenn kein Netzstrom da ist, ohne den normalen Betrieb der Lampe 1 zu beeinträchtigen. Wenn ein Benutzer den normalen Betrieb der Glühlampe 1 beeinträchtigen möchte, kann er den Schalter 7 in einem ausgeschalteten Zustand lassen, der verhindert, dass sie sich einschaltet, selbst wenn Netzstrom verfügbar ist. Diese verschiedenen Auswahlmöglichkeiten ermöglichen eine wesentlich verbesserte Leistungssteuerung.
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In 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Stromausfalllampe 1 gezeigt. Diese Schritte können von einer Steuerung ausgeführt werden, die in dem Basisabschnitt 4 der Glühlampe 1 angeordnet ist, sie wird jedoch vorzugsweise vollständig unter Verwendung eines herkömmlichen Schaltungsdesigns implementiert. Zunächst erkennt 100 die Stromausfalllampe 1, dass der Netzstrom ausgefallen ist. Dies kann durch Messen der durch die Edison-Schraube 5 gelieferten Energie erfasst werden 100. Ein Mangel an Spannung in der Edison-Schraube 5 kann zum Beispiel zu einer Unterbrechung führen, die das Energiespeicherelement 6 zwingt, zu versuchen, dem mindestens einen Licht emittierenden Element 9 Energie zuzuführen.
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Als nächstes wird der Zustand des Schalters 7 überprüft 110. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schalter 7 ein manuell betätigtes Betätigungselement, was bedeutet, dass der Zustand überprüft wird 110, indem die Stromleitung von dem Stromspeicherelement 6 zu dem mindestens einen Licht emittierenden Element 9 nur dann vollständig ist, wenn sich der Schalter 7 in einem aktiven Zustand befindet.
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Wenn sich der Schalter 7 in einem inaktiven Zustand befindet, wird dem mindestens einen Licht emittierenden Element 9 von dem Energiespeicherelement 6 keine Energie zugeführt 115. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Energiezufuhr verhindert 115, indem der Schalter 7 den Stromkreis unterbricht, wenn er sich in einem inaktiven Zustand befindet.
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Wenn sich der Schalter 7 in einem aktiven Zustand befindet, wird dem mindestens einen Licht emittierenden Element 9 von dem Energiespeicherelement 6 Energie zugeführt 120. Dies schaltet das Licht emittierende Element 9 ein und ermöglicht, dass die Glühbirne 1 während eines Stromausfalls leuchtet. Es kann natürlich nur dann Energie zugeführt werden 120, wenn in dem Energiespeicherelement 6 Energie gespeichert ist, aber dies liegt nicht im Umfang dieser Erfindung.
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Die obige Beschreibung offenbart somit eine Stromausfalllampe 1, die gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Obwohl die vorliegende Erfindung oben unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, soll sie nicht auf die hierin dargelegte spezifische Form beschränkt sein. Vielmehr ist die Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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