DE212016000188U1

DE212016000188U1 - Verbesserungen an oder in Bezug auf Beleuchtungskörper

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Publication number: DE212016000188U1
Application number: DE212016000188.4U
Authority: DE
Original assignee: Schreder SA
Current assignee: Schreder SA
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2018-04-17
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: EP3145281A1; AU2016324912A1; JP3217804U; PT3145281T; ES1210613Y; HU5025U; WO2017046092A1; US10349497B2; TR201803459T6; KR20180001492U; CN208128600U; PL3145281T3; ZA201802339B; US20180263097A1; ES1210613U; EP3145281B1; ES2895708T3

Abstract

Leuchte, die mit einer Versorgung aus einem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz verbindbar ist, wobei die Leuchte umfasst:-eine Leuchten-Light-Engine, die dazu ausgebildet ist, mit dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz so geschaltet zu werden, dass sie mindestens während Stunden der Dunkelheit an ist und während Tageslichtstunden aus ist;mindestens eine Energiespeichervorrichtung, die mit der Versorgung aus dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz verbindbar ist;einen ersten Wandler zum Umwandeln der Versorgung aus dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz in eine Ladeversorgung, die mit der mindestens einen Energiespeichervorrichtung kompatibel ist; undmindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last, die mit der mindestens einen Energiespeichervorrichtung verbindbar und für Betrieb während Tageslichtstunden unter Verwendung von Energie aus der mindestens einen Energiespeichervorrichtung ausgebildet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an oder in Bezug auf Leuchten, und befasst sich im Besonderen mit der Bereitstellung von Strom für nicht beleuchtungsbezogene Lasten in Zusammenhang mit solchen Leuchten.
Hintergrund der Erfindung
Außenleuchten, auch Straßenlampen genannt, sind aufgestellt, um Beleuchtung für Straßen, Gehwege und andere Bereiche bereitzustellen, die nachts erleuchtet werden müssen. Solche Leuchten sind mit einem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz verbunden, sodass jede Leuchte während der Stunden der Dunkelheit eingeschaltet und während Tageslichtstunden ausgeschaltet ist, da der Leuchte während Tageslichtstunden kein Strom geliefert wird.
In modernen Außenbeleuchtungsumgebungen kann zusätzliche Funktionalität notwendig sein, zum Beispiel nicht beleuchtungsbezogene Lasten wie etwa Sensoren, Kameras, Sender usw., die während Tageslichtstunden, wenn das beleuchtungsspezifische Schaltstromnetz abgeschaltet ist, gespeist werden müssen.
JP-A-2010-272495 beschreibt eine Außenleuchte, die nicht beleuchtungsbezogene Last, wie etwa einen Bewegungssensor in Zusammenhang mit einer Kriminalitätspräventionskamera, und eine Ladestelle für ein Mobiltelefon einschließt. Als eine Stromquelle für die nicht beleuchtungsbezogene Last wird eine Batterie verwendet, sodass während des Tages, wenn die Leuchte ausgeschaltet ist, Strom geliefert wird. Die Batterie ist mit einem Solarpaneel verbunden, sodass sie während Tageslichtstunden aufgeladen werden kann und verfügbar ist, um Strom für nicht beleuchtungsbezogene Last bereitzustellen.
IN/2010DEL/02996 beschreibt ein Stromsystem für eine Leuchte, bei dem ein Solarpaneel verwendet wird, um eine Batterie aufzuladen, während die Sonne scheint, wobei die gespeicherte Energie aus der Batterie verwendet wird, um sowohl beleuchtungsbezogene Gleichstromlasten als auch nicht beleuchtungsbezogene Gleichstromlasten zu speisen. Zusätzlich dazu kann eine Wechselstromversorgung aus einer Netzversorgung verwendet werden, um beleuchtungsbezogene Wechselstromlasten so wie herkömmlich, ebenso wie nicht beleuchtungsbezogene Lasten zu speisen.
WO-A-2010/057138 beschreibt ein energieeffizientes solarbetriebenes Außenbeleuchtungssystem, bei dem ein an einem Tragmast einer Leuchte montiertes Solarpaneel Elektrizität erzeugt, die in einer Batterie gespeichert wird, die im Sockel der Leuchte oder unterhalb der Leuchte untergebracht ist und aus welcher Batterieenergie für Nicht-Beleuchtungsanwendungen bereitgestellt werden kann, zum Beispiel um nachts lichtemittierende Diodenelemente zu speisen. Alternativ dazu kann die Batterie an einem anderen geeigneten Ort aufgestellt und über unterirdische Leitungen mit der Leuchte verbunden sein. Strom aus den Batterien kann verwendet werden, um das Netz während Spitzenelektrizitätsverbrauchsstunden zu ergänzen, ebenso wie dafür verwendet werden, Nicht-Beleuchtungsfunktionen, zum Beispiel Kamera und/oder Rekorder für ein Sicherheitssystem, drahtloses Netzwerkradio, Bewegungssensoren und Photozellen zu speisen.
Während die Verwendung von Batterien zum Bereitstellen von Energie für nicht beleuchtungsbezogene Lasten bekannt ist, neigen solche Batterien dazu, sich auf relativ teure alternative Energieversorgungen wie etwa Solarenergie zu stützen, um die Batterien während Tageslichtstunden, wenn Strom aus dem Elektrizitätsnetz effektiv abgeschaltet ist, aufzuladen zu können.
Es besteht daher ein Bedarf, Strom für nicht beleuchtungsbezogene Lasten während Zeiträumen bereitzustellen zu können, wenn Strom aus dem Elektrizitätsnetz zum Beispiel in Tageslichtstunden abgeschaltet ist, ohne teure alternative Energiesysteme wie etwa Solarenergiesysteme, Energiegewinnung unter Verwendung von piezoelektrischen Systemen und thermoelektrischen Systemen, und Windräder usw. implementieren zu müssen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Leuchte bereitzustellen, die eine Energiespeichervorrichtung enthält, welche über ein spezifisches Beleuchtungs-Schaltstromnetz aufgeladen werden kann, während die Leuchte während Stunden ohne Tageslicht oder Stunden der Dunkelheit eingeschaltet ist, wobei die gespeicherte Energie verwendet wird, um nicht beleuchtungsbezogene Lasten während Tageslichtstunden, wenn die Leuchte ausgeschaltet ist, zu speisen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Liefern von Strom an mindesten eine nicht beleuchtungsbezogene Last in einer Leuchte bereitgestellt, wobei die Leuchte mit einem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz verbunden ist, das mindestens während Stunden der Dunkelheit eingeschaltet und während Tageslichtstunden ausgeschaltet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst des:

a) Aufladens einer Energiespeichervorrichtung über eine Versorgung, die durch das beleuchtungsspezifische Schaltstromnetz bereitgestellt wird, wenn es eingeschaltet ist; und
b) Verwendens einer Energieversorgung aus der Energiespeichervorrichtung während Tageslichtstunden für die mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last.

Durch das Aufladen einer Energiespeichervorrichtung unter Verwendung einer Versorgung aus einem Stromnetz, das nachts verfügbar ist, besteht kein Bedarf, sich wie oben beschrieben auf teure alternative Energiegewinnungsverfahren zu stützen, um nicht beleuchtungsbezogenen Lasten während Tageslichtstunden Energie zu liefern.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter den Schritt des Abwärtswandelns der Versorgung aus dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz, und umfasst Schritt a) das Verwenden der abwärtsgewandelten Versorgung, um die Energiespeichervorrichtung aufzuladen.
Auf diese Art kann eine Energieversorgung direkt aus der Energiespeichervorrichtung für die mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last verwendet werden. In diesem Fall kann die nicht beleuchtungsbezogene Last eine Gleichstromlast umfassen.
In einer anderen Ausführungsform kann das Verfahren weiter das Aufwärtswandeln der Energieversorgung aus der Energiespeichervorrichtung umfassen, und umfasst Schritt b) das Verwenden der aufwärtsgewandelten Versorgung für die mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last.
Dies ist dort der Fall, wo mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last eine Wechselstromlast umfasst.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Leuchte bereitgestellt, die mit einer Versorgung aus einem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz verbindbar ist, wobei die Leuchte umfasst:-

eine Leuchten-Light-Engine, die dazu ausgebildet ist, mit dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz so geschaltet zu werden, dass sie mindestens während Stunden der Dunkelheit an ist und während Tageslichtstunden aus ist;
mindestens eine Energiespeichervorrichtung, die mit der Versorgung aus dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz verbindbar ist;
einen ersten Wandler zum Umwandeln der Versorgung aus dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz in eine Ladeversorgung, die mit der mindestens einen Energiespeichervorrichtung kompatibel ist; und
mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last, die mit der mindestens einen Energiespeichervorrichtung verbindbar und für Betrieb während Tageslichtstunden unter Verwendung von Energie aus der mindestens einen Energiespeichervorrichtung ausgebildet ist.

In einer Ausführungsform umfasst die mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last mindestens eine Gleichstromlast.
In einer anderen Ausführungsform kann ein zweiter Wandler bereitgestellt sein, um eine Energieversorgung aus der Energiespeichervorrichtung für die mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last umzuwandeln. In diesem Fall umfasst die mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last mindestens eine Wechselstromlast.
Es ist ohne Weiteres denkbar, dass es möglich ist, eine Energieversorgung für mindestens eines bereitzustellen aus: nicht beleuchtungsbezogenen Gleichstrom- und Wechselstromlasten.
Figurenliste
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft auf die begleitenden Zeichnungen verwiesen, in denen:-

1 eine Seitenansicht eines Tragmasts einer Leuchtenbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Speisen von nicht beleuchtungsbezogenen Gleichstromlasten darstellt;
3 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Speisen von nicht beleuchtungsbezogenen Wechselstromlasten darstellt; und
4 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Speisen von sowohl nicht beleuchtungsbezogenen Wechselstrom- als auch Gleichstromlasten darstellt.

Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen und unter Verweis auf gewisse Zeichnungen beschrieben, die Erfindung ist aber nicht auf diese beschränkt. Die beschriebenen Zeichnungen sind nur schematisch und sind nicht beschränkend. In den Zeichnungen kann die Größe einiger der Elemente zu Darstellungszwecken übertrieben und nicht maßstabsgetreu gezeichnet sein.
Die vorliegende Erfindung wird untenstehend unter Bezugnahme auf eine Leuchte beschrieben, die mit einem beleuchtungsspezifischen Netz / Schaltstromnetz verbunden ist, welches so betrieben wird, dass die Leuchte während der Stunden der Dunkelheit eingeschaltet und während Tageslichtstunden ausgeschaltet ist. Die Leuchte kann eine modulare Leuchtenbaugruppe, die eine Vielzahl von an einem Tragmast montierten Modulen besitzt, wobei jedes Modul eine vorbestimmte Funktionalität besitzt, oder eine herkömmliche Leuchte umfassen, die einen an einem Tragmast montierten Beleuchtungskopf umfasst.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf das Bereitstellen von Strom für nicht beleuchtungsbezogene Lasten, die mindestens während Tageslichtstunden, wenn ein beleuchtungsspezifisches Netz / Schaltstromnetz abgeschaltet ist, gespeist werden müssen. Es ist denkbar, dass einige nicht beleuchtungsbezogene Lasten ebenfalls 24 Stunden am Tag ohne Unterbrechung in der Stromversorgung gespeist werden müssen. Eine solche Stromversorgung kann eine Batterie umfassen, die verwendet wird, um nur komplementäre Lasten oder nicht beleuchtungsbezogene Lasten in Zusammenhang mit einer Leuchte, und nicht die Leuchte selbst zu speisen.
Zusätzlich dazu ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass moderne Leuchten, die sowohl beleuchtungsbezogene als auch nicht beleuchtungsbezogene Funktionalität umfassen, in bestehenden Infrastrukturen installiert werden, wo nur ein beleuchtungsspezifisches Netz / Schaltstromnetz verfügbar ist.
1 stellt eine modulare Leuchtenbaugruppe 100 dar, die einen Tragmast 110 umfasst, an dem eine Vielzahl von Modulen 120 montiert sind, wobei jedes Modul ein Gehäuse umfasst und effektiv Teil des Tragmasts 110 bildet. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Vielzahl von Modulen ein erstes Leuchtenmodul 130, ein zweites Leuchtenmodul 140 und ein drittes Leuchtenmodul 150, die über Modulverbinder 160, 170 miteinander und über Modulverbinder 180 mit dem Tragmast 110 verbunden sind. Modulverbinder 160 verbindet das erste Modul 130 und das zweite Modul 140; Modulverbinder 170 verbindet das zweite Modul 140 und das dritte Modul 150; und Modulverbinder 180 verbindet das dritte Modul 150 mit dem Tragmast 110, wie abgebildet. Der Betrieb der Modulverbinder 160, 170, 180 wird untenstehend näher im Detail beschrieben.
Jedes Leuchtenmodul 130, 140, 150 umfasst vorzugsweise Durchlässe (nicht abgebildet), durch die Verkabelung zu benachbarten Modulen hindurchlaufen kann, zum Beispiel würden Koaxialkabel durch Leuchtenmodule hindurchgeführt, da es teuer ist, Verbindungen zu bilden, die einen Signalverlust erzeugen können. Zusätzlich dazu kann jedes Leuchtenmodul einen oder mehrere elektrische Verbinder besitzen, um elektrische Verbindungen dazwischen bereitzustellen.
Modul 130 bildet, wie in 1 abgebildet, das oberste Modul der modularen Leuchtenbaugruppe 100, da es das leichteste ist. Modul 130 ist im Wesentlichen kreisrund im Querschnitt und umfasst einen ersten (oder deckenseitigen oder oberen) Abschnitt, einen zweiten (oder bodenseitigen oder unteren) Abschnitt, der unter Verwendung eines Modulverbinders mit einem anderen Modul verbindbar ist, und einen dritten (oder mittleren) Abschnitt zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt. Der zweite Abschnitt schließt einen Verbinderabschnitt (nicht abgebildet) ein, der mit einem entsprechenden Verbinderabschnitt in einem anderen Modul (ebenfalls nicht abgebildet) verbindbar ist. Der mittlere Abschnitt kann ein Gehäuse umfassen, das aus einem leichten transparenten Polymermaterial, zum Beispiel Polycarbonat hergestellt ist, und kann ein lichtemittierendes Dioden- (LED) Array (nicht abgebildet) einschließen, um Licht bereitzustellen, das durch das transparente Polymergehäuse übertragen werden kann.
Der Polymermaterialtyp wird natürlich nach seinen optischen Eigenschaften und nach seiner Haltbarkeit und Beständigkeit gegenüber ultravioletter (UV) Strahlung gewählt, wenn er in einer Außenanlage verwendet wird.
In anderen Ausführungsformen kann das Polymermaterial, aus dem das Gehäuse hergestellt ist, undurchsichtig oder transparent sein und kann ebenfalls nicht beleuchtungsbezogene Funktionen oder Lasten (ebenfalls nicht abgebildet) einschließen, zum Beispiel ein WiFi-Sender-/Empfängermodul, ein Lautsprechermodul, ein oder mehrere Kameramodule, ein Videoüberwachungsmodul usw. Zusätzlich dazu ist das Material, aus dem das Gehäuse hergestellt ist, nicht auf Polymermaterialien beschränkt und kann jedes andere geeignete leichte und günstige Material umfassen.
Der erste Abschnitt kann Aperturen (nicht abgebildet) für Antennen gemäß besonderer Verwendung für jede modulare Leuchtenbaugruppe einschließen. Solche Antennen sind mit Koaxialverkabelung verbunden, die sich durch Durchlässe hindurch erstreckt, welche wie obenstehend beschrieben im Tragmast 110 und in anderen Leuchtenmodulen bereitgestellt sind.
Wie obenstehend beschrieben schließt der zweite Abschnitt einen Verbinderabschnitt oder eine Schnittstelle ein, die mit einem/einer in einem benachbarten Modul, zum Beispiel Modul 140, bereitgestellten komplementären Verbinderabschnitt oder Schnittstelle (nicht abgebildet) eingreift und die über Modulverbinder 160 zusammengehalten wird.
Modul 140 umfasst ein Gehäuse, das einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt besitzt, das aber in einen aus einem transparenten Polymermaterial wie etwa Polycarbonat hergestellten ersten Teil 140a und einen aus einem Metallmaterial wie etwa Aluminium hergestellten zweiten Teil 140b unterteilt ist. Durch das Vorhandensein einer solchen Unterteilung im Gehäuse kann Licht in eine vorbestimmte Richtung gelenkt werden, wie sie durch den durch den ersten Abschnitt 140a aufgespannten Winkel definiert ist. In diesem Fall kann das Modul 140 ein LED-Array (nicht abgebildet) einschließen, das Licht für Übertragung durch den ersten Teil 140b bereitstellt. Wie obenstehend erwähnt ist das transparente Polymermaterial so gedacht, dass es besondere Eigenschaften besitzt.
Für nicht beleuchtungsbezogene Funktionen kann das Polymermaterial, aus dem das Gehäuse hergestellt ist, undurchsichtig oder intransparent sein. Zusätzlich dazu ist das Material, aus dem das Gehäuse hergestellt ist, nicht auf Polymermaterialien beschränkt und kann jedes andere geeignete leichte und günstige Material umfassen.
An einem ersten (oder deckenseitigen oder oberen) Ende 140c und an einem zweiten (oder bodenseitigen oder unteren) Ende 140d sind Verbinderabschnitte oder Schnittstellen (nicht abgebildet) bereitgestellt. Die komplementären Verbinderabschnitte oder Schnittstellen werden über Modulverbinder 170 zusammengehalten.
Modul 150 kann ein Gehäuse umfassen, das einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt besitzt, in dem ein oder mehrere LED-Arrays bereitgestellt sein können. Solche LED-Arrays können umfassen ein einzelnes Array, das LED-Elemente von nur einer Farbe besitzt, ein einzelnes Array, das LED-Elemente von mehr als einer Farbe besitzt, zum Beispiel RGB (Rot/Grün/Blau), die, um visuelle Effekte bereitzustellen oder für Signalisierungszwecke in einem oder mehreren vorbestimmten Mustern geschaltet werden können. In diesem Fall kann das Gehäuse ein transparentes oder halbtransparentes Material / Polymermaterial umfassen, durch das das Licht aus den LED-Elementen übertragen werden kann.
Modul 150 ist mittels eines Verbinderabschnitts oder einer Schnittstelle, der/die wie in 1 abgebildet an einem unteren Ende (oder bodenseitigen Ende) des Moduls gebildet ist, und eine(n) komplementäre(n) Verbinderabschnitt oder Schnittstelle, der/die an einem oberen Ende (oder deckenseitigen Ende) des Tragmasts 110 gebildet ist, am Tragmast 110 montiert. Die komplementären Verbinderabschnitte oder Schnittstellen werden über Modulverbinder 180 zusammengehalten.
Obwohl in 1 drei Leuchtenmodule und drei Modulverbinder abgebildet sind, ist es ohne Weiteres denkbar, dass jede zweckmäßige Anzahl an Leuchtenmodulen am Tragmast montiert und über eine entsprechende Anzahl an Modulverbindern miteinander und mit dem Tragmast verbunden werden können.
Zusätzlich dazu kann mindestens ein Leuchtenmodul eine Funktionalität besitzen, die nicht auf die Bereitstellung von Beleuchtung bezogen ist, oder kann eine Kombination aus den beleuchtungsbezogenen und nicht beleuchtungsbezogenen Funktionalitäten, wie obenstehend beschrieben, besitzen.
Die modulare Leuchtenbaugruppe kann weiter ein Tragmodul umfassen, das so betrieben werden kann, dass es am Tragmast montiert wird, um eine Schnittstelle bereitzustellen, die das Montieren der Module an der Deckenseite des Tragmasts gestattet. Ein solches Tragmodul kann für Montage an entweder einem Mast von gleichem Durchmesser wie die Module oder einem Mast von unterschiedlichem Durchmesser zu demjenigen der Module angepasst sein.
Leermodule können ebenfalls bereitgestellt werden, zur weiteren Erweiterung der Funktionalität der Leuchte und/oder zur Einheitlichkeit der Höhe von Leuchten in einem besonderen Bereich.
Obwohl die vorliegende Erfindung untenstehend unter Bezugnahme auf die Bereitstellung von Strom für nicht beleuchtungsbezogene Lasten während Tageslichtstunden beschrieben wird, ist es ohne Weiteres denkbar, dass nicht beleuchtungsbezogene Lasten ebenfalls während der Stunden der Dunkelheit gespeist werden müssen und die vorliegende Erfindung ebenfalls zum Bereitstellen von Strom an nicht beleuchtungsbezogene Lasten während der Stunden der Dunkelheit verwendet werden kann.
Wenn wir uns nun 2 zuwenden, ist ein Blockdiagramm einer Leuchte 200 abgebildet, die eine mit einem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz 220 verbundene Leuchten-Light-Engine 210 umfasst. Obwohl in 2 nicht im Detail abgebildet, kann die Leuchte 200 eine modulare Leuchtenbaugruppe wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben umfassen, in der mindestens ein Beleuchtungsmodul bereitgestellt ist und die an einem Tragmast montierbar ist. In einer anderen Ausführungsform kann die Leuchte eine nicht modulare Leuchtenbaugruppe umfassen, die einen an einem Tragmast montierten Beleuchtungskopf einschließt. In beiden Ausführungsformen wird die Beleuchtungsfunktionalität der Leuchte durch das Schalten des beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetzes 220 ein- und ausgeschaltet.
Das beleuchtungsspezifische Schaltstromnetz 220 ist mit einem Elektrizitätsnetz (nicht abgebildet) verbunden und wird so betrieben, dass es die Leuchten-Light-Engine 210 gemäß mindestens einem vorbestimmten Dimmprofil ein- und ausschaltet. Ein solches vorbestimmtes Dimmprofil kann einfach Ein- und Aus-Zeiten für die Leuchte gemäß einer zugeordneten Uhr entsprechen, wobei die Ein- und Aus-Zeiten gemäß der Jahreszeit geregelt werden, sodass die Leuchten-Light-Engine 210 während Stunden der Dunkelheit an ist und Licht bereitstellt, und während Tageslichtstunden aus ist. Das Dimmprofil kann ebenfalls komplexer sein insofern, dass zum Modifizieren eines vorbestimmten Dimmprofils Sensoreneingänge verwendet werden können, zum Beispiel kann eine Photozelle verwendet werden, um die Beleuchtungspegel außerhalb der normalen Ein- und Aus-Zeiten gemäß erfassten Umgebungsbeleuchtungsbedingungen zu regeln, oder ein Bewegungssensor, der die Präsenz von Bewegung in der Nähe der Leuchte erfasst und die von der Leuchten-Light-Engine 210 erzeugte Lichtintensität für (vorübergehend) bessere Ausleuchtung verändert (erhöht).
Wie abgebildet ist das beleuchtungsspezifische Schaltstromnetz 220 ebenfalls mit einem Wechselstrom-/Gleichstrom-Abwärtswandler 230 verbunden, der mit einer Batterie 240 verbunden ist. Der Wechselstrom-/Gleichstrom-Abwärtswandler 230 umfasst einen Spannungstransformator und Gleichrichter, der eine Wechselstrom-Netzspannung von rund 230 V und 50 Hz in eine geeignete Gleichspannung umwandelt, welche die Batterie 240 aufladen kann.
Die Batterie 240 ist mit einer nicht beleuchtungsbezogenen Gleichstromlast verbunden und liefert Strom für den Betrieb derselben. Obwohl nur eine nicht beleuchtungsbezogene Gleichstromlast abgebildet ist, ist es denkbar, dass es mehr als eine solche nicht beleuchtungsbezogene Gleichstromlast geben kann, die über die Batterie 240 gespeist wird.
Die Batterie 240 umfasst eine wiederaufladbare Batterie, die durch das beleuchtungsspezifische Schaltstromnetz 220 aufgeladen wird, wenn die Leuchten-Light-Engine 210 während der Stunden der Dunkelheit an ist, sodass die in der Batterie 240 gespeicherte Energie während der Tageszeit, wenn das beleuchtungsspezifische Schaltstromnetz aus ist, für nicht beleuchtungsbezogene Funktionalität verwendet werden kann. Die wiederaufladbare Batterie kann eine einzelne wiederaufladbare Energiezelle oder einen Batteriepack umfassen, der eine Vielzahl von wiederaufladbaren Energiezellen umfasst. Zusätzlich dazu können mehr als eine wiederaufladbare Batterie mit dem Wechselstrom-/Gleichstrom-Abwärtswandler 230 verbunden sein, wobei jede wiederaufladbare Batterie so verbunden ist, dass sie Strom an eine oder mehrere Nicht-Beleuchtungs-Gleichstromlast(en) bereitstellt.
Es ist ohne Weiteres denkbar, dass jede Nicht-Beleuchtungs-Gleichstromlast eine spezifische wiederaufladbare Batterie besitzen kann, oder dass jede wiederaufladbare Batterie mehr als eine Nicht-Beleuchtungs-Gleichstromlast speist.
In einer Ausführungsform ist ein einzelner Wechselstrom-/Gleichstrom-Abwärtswandler 230 bereitgestellt, der wie obenstehend beschrieben mit einer einzelnen Batterie 240 verbunden ist. In einer anderen Ausführungsform können mehr als ein Wechselstrom-/Gleichstrom-Abwärtswandler 230 bereitgestellt sein, von denen jeder wie obenstehend beschrieben mit einer Batterie 240 verbunden ist.
Die Batterie 240 kann eine Reihe von wiederaufladbaren Batterieelementen umfassen, wobei jedes Batterieelement wiederum so verbunden ist, dass es Strom für nicht beleuchtungsbezogene Lasten liefert, sodass jedes Batterieelement nicht gleichzeitig aufgeladen und entladen wird. Dies ist der Fall in den Stunden der Dunkelheit, wenn nicht beleuchtungsbezogene Lasten immer noch über Batterie gespeist werden. In einer alternativen Ausführungsform kann die Reihe von wiederaufladbaren Batterieelementen gleichzeitig aufgeladen und entladen werden, zum Beispiel wenn nicht beleuchtungsbezogene Lasten während den Stunden der Dunkelheit gespeist werden müssen.
Wie obenstehend beschrieben werden nicht beleuchtungsbezogene Lasten sowohl während Tageslichtstunden als auch der Stunden der Dunkelheit aus der Batterie 240 gespeist. Es ist jedoch denkbar, dass die Batterie 240 nur während Tageslichtstunden zum Bereitstellen von Strom für die Nicht-Beleuchtungs-Lasten verwendet werden kann, und während der Stunden der Dunkelheit Strom über den Wechselstrom-/Gleichstrom-Abwärtswandler 230 (nicht abgebildet) direkt aus dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz 220 an nicht beleuchtungsbezogene Lasten geliefert werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Speisen von Nicht-Beleuchtungs-Gleichstromlasten während Tageslichtstunden beschränkt, sondern könnte ebenfalls zum Speisen von Nicht-Beleuchtungs-Wechselstromlasten während dieser Stunden verwendet werden. In diesem Fall wird ein Aufwärtswandler benötigt, um die von der Batterie gelieferte Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln. Dies ist in 3 dargestellt. Komponenten, die zuvor beschrieben wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern.
In 3 ist eine Leuchte 300 abgebildet, die gespeicherte Energie verwendet, um nicht beleuchtungsbezogene Wechselstromnetzlasten zu speisen. Die Leuchte 300 ist Leuchte 200 insofern ähnlich, dass sie eine mit einem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz 220 verbundene Leuchten-Light-Engine 210 und einen mit einer Batterie 240 verbundenen Wechselstrom-/Gleichstrom-Abwärtswandler 230 umfasst.
Da diese Komponenten obenstehend beschrieben wurden, werden sie hier nicht erneut im Detail beschrieben.
Leuchte 300 umfasst ebenfalls eine nicht beleuchtungsbezogene Wechselstromnetzlast 350, die von der Batterie 240 über einen Gleichstrom-/Wechselstrom-Aufwärtswandler 360 gespeist wird. Der Gleichstrom-/Wechselstrom-Aufwärtswandler kann einen Wechselrichter und Transformator umfassen, um Gleichspannung aus der Batterie 240 in eine von der nicht beleuchtungsbezogenen Wechselstromlast benötigte Wechselspannung umzuwandeln.
Während der Gleichstrom-/Wechselstrom-Aufwärtswandler 360 benötigt wird, um nicht beleuchtungsbezogene Wechselstromlasten während Tageslichtstunden aus der Batterie 240 zu speisen, ist es ohne Weiteres denkbar, dass während der Stunden der Dunkelheit, wenn das beleuchtungsspezifische Schaltstromnetz 220 eingeschaltet ist, die nicht beleuchtungsbezogenen Wechselstromlasten direkt aus dem Stromnetz gespeist werden können, ohne aus der Batterie 240 gespeist werden zu müssen.
Es ist ohne Weiteres denkbar, dass die Leuchte eine Kombination aus den in 2 und 3 dargestellten Leuchten umfassen kann. Eine solche Leuchte 400 ist in 4 abgebildet. Komponenten, die obenstehend unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden hier nicht erneut im Detail beschrieben.
Obwohl die Leuchten 200, 300, 400 so beschrieben werden, dass sie alle die Komponenten darin liegend besitzen, ist es ohne Weiteres denkbar, dass einige der Komponenten innerhalb der Leuchte liegen müssen, zum Beispiel die Leuchten-Light-Engine, die die beleuchtungsbezogene Funktionalität liefert, während andere außerhalb der Leuchte liegen, aber derselben zugeordnet sein können. Zum Beispiel kann für eine Leuchtengruppe ein einzelner Wechselstrom-/Gleichstrom-Wandler bereitgestellt sein, der mit einer Batterie verbunden ist, und kann jede Leuchte mit der Batterie verbunden sein, um Strom an ihre zugeordnete, nicht beleuchtungsbezogene Gleichstromlast zu liefern. Ähnlich kann, wenn die nicht beleuchtungsbezogene Last eine Wechselstromlast umfasst, jede Leuchte einem Gleichstrom-/Wechselstrom-Aufwärtswandler zugeordnet sein, über den die Batterie-Gleichspannung in eine Wechselspannung für die nicht beleuchtungsbezogene Wechselstromlast umgewandelt wird.
Es ist ohne Weiteres denkbar, dass jede andere geeignete Komponentenverteilung möglich ist.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine oder mehrere wiederaufladbare Batterien als eine Energiespeichervorrichtung beschrieben wurde, versteht es sich, dass andere Formen von Energiespeichervorrichtungen verwendet werden können, zum Beispiel Superkondensatoren, die elektrische Energie aus dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz speichern, wenn es eingeschaltet ist, und die gemäß der besonderen Implementierung während Tageslichtstunden und/oder während Stunden der Dunkelheit Energie an nicht beleuchtungsbezogene Lasten liefern können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010272495 A [0004]
WO 2010/057138 [0006]

Claims

Leuchte, die mit einer Versorgung aus einem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz verbindbar ist, wobei die Leuchte umfasst:- eine Leuchten-Light-Engine, die dazu ausgebildet ist, mit dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz so geschaltet zu werden, dass sie mindestens während Stunden der Dunkelheit an ist und während Tageslichtstunden aus ist; mindestens eine Energiespeichervorrichtung, die mit der Versorgung aus dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz verbindbar ist; einen ersten Wandler zum Umwandeln der Versorgung aus dem beleuchtungsspezifischen Schaltstromnetz in eine Ladeversorgung, die mit der mindestens einen Energiespeichervorrichtung kompatibel ist; und mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last, die mit der mindestens einen Energiespeichervorrichtung verbindbar und für Betrieb während Tageslichtstunden unter Verwendung von Energie aus der mindestens einen Energiespeichervorrichtung ausgebildet ist.
Leuchte nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last mindestens eine Gleichstromlast umfasst.
Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, weiter einen zweiten Wandler umfassend zum Umwandeln einer Energieversorgung aus der Energiespeichervorrichtung für die mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last.
Leuchte nach Anspruch 3, wobei die mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last mindestens eine Wechselstromlast umfasst.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Leuchte eine Straßenlampe ist.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Leuchte einen Tragmast umfasst.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Leuchte eine modulare Leuchtenbaugruppe umfasst, die eine Vielzahl von Modulen umfasst.
Leuchte nach Anspruch 7, wobei die Module auf einem Tragmast montiert sind.
Leuchte nach Anspruch 8, wobei jedes Modul ein Gehäuse umfasst und effektiv Teil des Tragmasts bildet.
Leuchte nach Anspruch 9, weiter Modulverbinder umfassend, die die Module miteinander verbinden und eines der Module mit dem Tragmast verbinden.
Leuchte nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei jedes Leuchtenmodul Durchlässe umfasst, durch die Verkabelung zu benachbarten Modulen hindurchlaufen kann.
Leuchte nach Anspruch 11, weiter Koaxialverkabelung umfassend, die durch mehrere Leuchtenmodule hindurchgeführt ist.
Leuchte nach Anspruch 12, weiter eine Antenne umfassend, die mit der Koaxialverkabelung verbunden ist.
Leuchte nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei jedes Leuchtenmodul einen oder mehrere elektrische Verbinder zum Bereitstellen von elektrischen Verbindungen umfasst.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die mindestens eine nicht beleuchtungsbezogene Last ein WiFi-Sender-/Empfängermodul, ein Lautsprechermodul, ein oder mehrere Kameramodule, ein Videoüberwachungsmodul oder eine Kamera ist.