EP4137740A1 - Leuchtmittelvorrichtung zum betrieb von leuchtmitteln durch photovoltaik-strom - Google Patents

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EP4137740A1
EP4137740A1 EP21191642.4A EP21191642A EP4137740A1 EP 4137740 A1 EP4137740 A1 EP 4137740A1 EP 21191642 A EP21191642 A EP 21191642A EP 4137740 A1 EP4137740 A1 EP 4137740A1
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EP
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lighting
photovoltaic
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illuminant
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EP21191642.4A
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Edin Kulanic
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
    • F21S9/03—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
    • F21S9/035—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light the solar unit being integrated within the support for the lighting unit, e.g. within or on a pole
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/20—Combination of light sources of different form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to an illuminant device for operating illuminants using photovoltaic electricity according to the independent claim.
  • Lighting devices are devices that include lighting devices, such as light bulbs, to convert electrical current into light. The electrical energy converted into light (and heat) is then usually no longer used in the known lighting devices.
  • Incandescent bulbs for example, are light sources which are popular for indoor use because of their warm emission spectrum, but which require particularly high power to operate and are therefore particularly inefficient.
  • Photovoltaic systems to convert light into electricity for operating lamps.
  • Photovoltaic systems for generating electricity that are proportioned for home use are known for this, which, for example when used for solar lamps for outdoor use, use an integrated solar cell to operate the lamp.
  • Such solar lamps can usually only operate light sources that have a particularly low consumer output have, so for example light-emitting diodes, and can only be placed outdoors and not indoors to absorb the required solar energy.
  • the invention includes an illuminant device for operating illuminants using photovoltaic electricity, comprising a first illuminant arrangement and a second illuminant arrangement.
  • the first and the second illuminant arrangement each comprise at least one illuminant.
  • the lighting device comprises at least one photovoltaic arrangement with at least one photovoltaic cell.
  • the photovoltaic arrangement is designed in such a way that it converts light emitted by the first illuminant arrangement into electrical current and provides the electrical current for the operation of the second illuminant arrangement.
  • the photovoltaic arrangement is at least partially aligned with the first lighting arrangement. In this way, light emitted by the first light source arrangement can be converted into electricity by the photovoltaic arrangement.
  • the first illuminant arrangement can have a higher radiant power than the second illuminant arrangement.
  • the lighting device comprises at least one storage device for electrical power, which is designed in such a way to store the electrical power provided by the photovoltaic arrangement for the operation of the second lighting arrangement.
  • the memory is designed in such a way that the stored electrical current is made available for operating the second lighting arrangement.
  • the memory can be a chargeable battery or an accumulator, which is electrically connected to the photovoltaic arrangement and the second lighting arrangement.
  • the illuminant device comprises a storage device for electric current for each illuminant of the second illuminant arrangement.
  • the illuminant device comprises a carrier, in which carrier the first illuminant arrangement, the second illuminant arrangement and the photovoltaic arrangement are arranged.
  • the support can be in the form of a ceiling light support.
  • the first lighting arrangement and the photovoltaic arrangement are arranged in a center of the carrier.
  • the second illuminant arrangement comprises a multiplicity of illuminants which are arranged in the carrier at regular or irregular intervals.
  • the first light source arrangement arranged in a center of the carrier can form a central light source with high radiated power and the second light source arrangement with a large number of light sources which are arranged at regular or irregular intervals in the carrier can form a decorative light source, for example an artificial starry sky. form.
  • the second lighting arrangement comprises at least one, in particular at least ten, light-emitting diode(s) as lighting means.
  • Light-emitting diodes as the lighting means of the second lighting means arrangement have the advantage that they require particularly little power and can therefore be easily operated by the electrical current provided by the photovoltaic arrangement.
  • the first lighting means arrangement comprises at least one light bulb as the lighting means.
  • a light bulb as the light source of the first light source arrangement has the advantage that it generates a particularly large amount of radiated power for the photovoltaic arrangement.
  • the light bulb has at least 40 W of power, in particular at least 60 W of power.
  • the photovoltaic arrangement is arranged on a closed circumference, in particular on a circular circumference, around the first light source arrangement.
  • the lighting arrangement comprises at least one control unit which is designed in such a way to control the operation of the lighting means of the second lighting arrangement.
  • the control unit can be connected to each light source of the second light source arrangement in such a way that each light source can be controlled individually.
  • the illuminant device 0 for operating illuminants using photovoltaic electricity comprises a first illuminant arrangement 1 and a second illuminant arrangement 2.
  • the support 5 of the illuminant device 0 is designed in the form of a ceiling light support.
  • the first illuminant arrangement 1 comprises an illuminant 1a which is arranged in a center of the carrier 5 .
  • the light source 1a is a light bulb with at least 60 W power.
  • the first illuminant arrangement 1 forms a central light source with high radiated power.
  • the photovoltaic arrangement 3 comprises a plurality of photovoltaic cells 3a which are arranged on a closed circular circumference around the first lighting arrangement 1 and are at least partially aligned with the first lighting arrangement 1 .
  • light from a particularly large solid angle around the first illuminant arrangement 1 is absorbed by the photovoltaic arrangement 3 and converted into electrical current.
  • the second illuminant arrangement 2 comprises eighteen illuminants 2a, which are arranged in the carrier 5 at irregular intervals.
  • the second illuminant arrangement 2 forms a decorative light source in the form of an artificial starry sky.
  • the lighting means 2a of the second lighting means arrangement 2 are light-emitting diodes, which only require a particularly low level of electrical power and can therefore be easily operated by the electrical current provided by the photovoltaic arrangement 3 .
  • FIG. 12 shows a schematic depiction of a rear side of the lighting device 0 from FIG 1 .
  • the illuminant device 0 comprises a memory 4 for electric power for each illuminant 2a of the second illuminant arrangement 2.
  • Each memory 4 is designed in such a way that the photovoltaic arrangement 3 for the operation of the second Lamp arrangement 2 to store electrical power provided.
  • the storage devices 4 are each designed as accumulators and are electrically connected to the photovoltaic arrangement 3 on the one hand and to the lighting means 2a of the second lighting means arrangement 2 on the other hand.
  • the lighting arrangement 0 comprises a control unit 6 which is designed in such a way as to control the operation of the lighting means 2a of the second lighting arrangement 2 individually.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Leuchtmittelvorrichtung 0 zum Betrieb von Leuchtmitteln durch Photovoltaik-Strom umfassend eine erste Leuchtmittelanordnung 1 und eine zweite Leuchtmittelanordnung 2, wobei die erste und die zweite Leuchtmittelanordnung 1, 2 jeweils zumindest ein Leuchtmittel 1a, 2a umfassen, und wobei die Leuchtmittelvorrichtung 0 zumindest eine Photovoltaikanordnung 3 mit zumindest einer Photovoltaikzelle 3a umfasst, wobei die Photovoltaikanordnung 3 derart ausgebildet ist, um von der ersten Leuchtmittelanordnung 1 abgestrahltes Licht in elektrischen Strom umzuwandeln und den elektrischen Strom für den Betrieb der zweiten Leuchtmittelanordnung 2 bereitzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leuchtmittelvorrichtung zum Betrieb von Leuchtmitteln durch Photovoltaik-Strom gemäß dem unabhängigen Anspruch.
  • Leuchtmittelvorrichtungen sind Vorrichtungen, welche Leuchtmittel, zum Beispiel Glühbirnen, umfassen, um elektrischen Strom in Licht umzuwandeln. Die in Licht (und Wärme) umgewandelte elektrische Energie wird dann in den bekannten Leuchtmittelvorrichtungen meist nicht weiter genutzt. Dabei sind beispielsweise Glühbirnen Leuchtmittel, welche aufgrund ihres warmen Emissionsspektrums für die Anwendung in Innenräumen beliebt sind, die jedoch besonders hohe Leistung zum Betrieb erfordern und dementsprechend besonders ineffizient sind.
  • Es ist umgekehrt bekannt mit Hilfe von Photovoltaikanlagen Licht in elektrischen Strom für den Betrieb von Lampen umzuwandeln. Dafür sind für den heimgebrauch proportionierte Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung bekannt, welche beispielsweise im Einsatz für Solarlampen für den Außenbereich eine integrierte Solarzelle nutzen, um die Lampe zu betreiben. Solche Solarlampen können meist nur Leuchtmittel betreiben, welche eine besonders niedrige Verbraucherleistung aufweisen, also beispielsweise Leuchtdioden, und können nur im Außenbereich und nicht in Innenräumen aufgestellt werden, um die erforderliche Solarenergie aufzunehmen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Leuchtmittelvorrichtung zum Betrieb von Leuchtmitteln durch Photovoltaik-Strom bereitzustellen, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet und insbesondere in Innenräumen aufgestellt werden kann, indem das von den Leuchtmitteln erzeugte Licht zur Erzeugung von Photovoltaik-Strom zum Betrieb der Leuchtmittel wiederverwendet wird.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Aspekte bilden den Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Die Erfindung umfasst eine Leuchtmittelvorrichtung zum Betrieb von Leuchtmitteln durch Photovoltaik-Strom umfassend eine erste Leuchtmittelanordnung und eine zweite Leuchtmittelanordnung. Dabei umfassen die erste und die zweite Leuchtmittelanordnung jeweils zumindest ein Leuchtmittel. Die Leuchtmittelvorrichtung umfasst zumindest eine Photovoltaikanordnung mit zumindest einer Photovoltaikzelle. Dabei ist die Photovoltaikanordnung derart ausgebildet, um von der ersten Leuchtmittelanordnung abgestrahltes Licht in elektrischen Strom umzuwandeln und den elektrischen Strom für den Betrieb der zweiten Leuchtmittelanordnung bereitzustellen.
  • Dabei ist die Photovoltaikanordnung zumindest teilweise auf die erste Leuchtmittelanordnung ausgerichtet. Derart kann von der ersten Leuchtmittelanordnung abgestrahltes Licht von der Photovoltaikanordnung in elektrischen Strom umgewandelt werden.
  • Dabei kann die erste Leuchtmittelanordnung eine höhere Strahlungsleistung als die zweite Leuchtmittelanordnung aufzuweisen.
  • Nach einem vorteilhaften Aspekt umfasst die Leuchtmittelvorrichtung zumindest einen Speicher für elektrischen Strom, welcher derart ausgebildet ist, um den von der Photovoltaikanordnung für den Betrieb der zweiten Leuchtmittelanordnung bereitgestellten elektrischen Strom zu speichern. Dabei ist der Speicher derart ausgebildet, um den gespeicherten elektrische Strom zum Betrieb der zweiten Leuchtmittelanordnung bereitzustellen.
  • Der Speicher kann dabei eine aufladbare Batterie oder ein Akkumulator sein, der mit der Photovoltaikanordnung und der zweiten Leuchtmittelanordnung elektrisch verbunden ist.
  • Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt umfasst die Leuchtmittelvorrichtung je einen Speicher für elektrischen Strom für jedes Leuchtmittel der zweiten Leuchtm ittelanordnung.
  • Nach einem besonders vorteilhaften Aspekt umfasst die Leuchtmittelvorrichtung einen Träger, in welchem Träger die erste Leuchtmittelanordnung, die zweite Leuchtmittelanordnung und die Photovoltaikanordnung angeordnet sind.
  • Der Träger kann in der Form eines Deckenleuchtenträgers ausgebildet sein.
  • Nach einem bevorzugten Aspekt sind die erste Leuchtmittelanordnung und die Photovoltaikanordnung in einem Zentrum des Trägers angeordnet. Dabei umfasst die zweite Leuchtmittelanordnung eine Vielzahl von Leuchtmitteln, welche in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen in dem Träger angeordnet sind.
  • Dadurch kann die in einem Zentrum des Trägers angeordnete erste Leuchtmittelanordnung eine zentrale Lichtquelle mit hoher Abstrahlleistung bilden und die zweite Leuchtmittelanordnung mit einer Vielzahl von Leuchtmitteln, welche in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen in dem Träger angeordnet sind, können eine dekorative Lichtquelle, beispielsweise einen künstlichen Sternenhimmel, bilden.
  • Nach einem weiteren bevorzugten Aspekt umfasst die zweite Leuchtmittelanordnung zumindest eine, insbesondere zumindest zehn, Leuchtdiode(n) als Leuchtmittel.
  • Leuchtdioden als Leuchtmittel der zweiten Leuchtmittelanordnung haben der Vorteil, dass sie besonders wenig Leistung benötigen und somit gut durch den durch die Photovoltaikanordnung bereitgestellten elektrischen Strom betrieben werden können.
  • Nach einem weiteren bevorzugten Aspekt umfasst die erste Leuchtmittelanordnung zumindest eine Glühbirne als Leuchtmittel.
  • Eine Glühbirne als Leuchtmittel der ersten Leuchtmittelanordnung hat den Vorteil, dass sie besonders viel Abstrahlleistung für die Photovoltaikanordnung erzeugt.
  • Nach einem besonders vorteilhaften Aspekt weist die Glühbirne zumindest 40 W Leistung, insbesondere zumindest 60 W Leistung auf.
  • Nach einem vorteilhaften Aspekt ist die Photovoltaikanordnung auf einem geschlossenen Umfang, insbesondere auf einem Kreisumfang, um die erste Leuchtm ittelanordnung angeordnet.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Photovoltaikanordnung Licht aus einem besonders großen Raumwinkel um die erste Leuchtmittelanordnung aufnehmen kann.
  • Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt umfasst die Leuchtmittelanordnung zumindest eine Steuereinheit, welche derart ausgebildet ist, um den Betrieb der Leuchtmittel der zweiten Leuchtmittelanordnung zu steuern.
  • Die Steuereinheit kann dabei derart mit jedem Leuchtmittel der zweiten Leuchtmittelanordnung verbunden sein, um jedes Leuchtmittel einzeln zu steuern.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    Schematische Abbildung einer Vorderseite der Leuchtmittelvorrichtung; und
    Fig. 2
    Schematische Abbildung einer Rückseite der Leuchtmittelvorrichtung.
  • Fig. 1 zeigt schematische Abbildung einer Vorderseite der Leuchtmittelvorrichtung 0. Die Leuchtmittelvorrichtung 0 zum Betrieb von Leuchtmitteln durch Photovoltaik-Strom umfasst eine erste Leuchtmittelanordnung 1 und eine zweite Leuchtmittelanordnung 2. Der Träger 5 der Leuchtmittelvorrichtung 0 ist dabei in der Form eines Deckenleuchtenträgers ausgebildet.
  • Die erste Leuchtmittelanordnung 1 umfasst ein Leuchtmittel 1a welches in einem Zentrum des Trägers 5 angeordnet ist. Dabei ist das Leuchtmittel 1a eine Glühbirne mit zumindest 60 W Leistung. Dadurch bildet die erste Leuchtmittelanordnung 1 eine zentrale Lichtquelle mit hoher Abstrahlleistung.
  • Die Photovoltaikanordnung 3 umfasst mehrere Photovoltaikzellen 3a, die auf einem geschlossenen Kreisumfang, um die erste Leuchtmittelanordnung 1 angeordnet und zumindest teilweise auf die erste Leuchtmittelanordnung 1 ausgerichtet sind. Dadurch wird Licht aus einem besonders großen Raumwinkel um die erste Leuchtmittelanordnung 1 durch die Photovoltaikanordnung 3 aufgenommen und in elektrischen Strom umgewandelt.
  • Weiterhin umfasst die die zweite Leuchtmittelanordnung 2 achtzehn Leuchtmittel 2a, welche in unregelmäßigen Abständen in dem Träger 5 angeordnet sind. Die zweite Leuchtmittelanordnung 2 bildet eine dekorative Lichtquelle in Form eines künstlichen Sternenhimmels. Dabei sind die Leuchtmittel 2a der zweiten Leuchtmittelanordnung 2 Leuchtdiode, welche nur eine besonders niedrige elektrische Leistung benötigen und somit gut durch den durch die Photovoltaikanordnung 3 bereitgestellten elektrischen Strom betrieben werden können.
  • Fig. 2 zeigt schematische Abbildung einer Rückseite der Leuchtmittelvorrichtung 0 aus Fig. 1.
  • Die Leuchtmittelvorrichtung 0 umfasst je einen Speicher 4 für elektrischen Strom für jedes Leuchtm ittel 2a der zweiten Leuchtm ittelanordnung 2. Jeder Speicher 4 ist derart ausgebildet, um den von der Photovoltaikanordnung 3 für den Betrieb der zweiten Leuchtmittelanordnung 2 bereitgestellten elektrischen Strom zu speichern. Die Speicher 4 sind dabei jeweils als Akkumulatoren ausgebildet und zum einen mit der Photovoltaikanordnung 3 und zum anderen mit den Leuchtmitteln 2a der zweiten Leuchtmittelanordnung 2 elektrisch verbunden.
  • Die Leuchtmittelanordnung 0 umfasst eine Steuereinheit 6, welche derart ausgebildet ist, um den Betrieb der Leuchtmittel 2a der zweiten Leuchtmittelanordnung 2 einzeln zu steuern.

Claims (10)

  1. Leuchtmittelvorrichtung (0) zum Betrieb von Leuchtmitteln durch Photovoltaik-Strom umfassend eine erste Leuchtmittelanordnung (1) und eine zweite Leuchtmittelanordnung (2), wobei die erste und die zweite Leuchtmittelanordnung (1, 2) jeweils zumindest ein Leuchtmittel (1a, 2a) umfassen, und wobei die Leuchtmittelvorrichtung (0) zumindest eine Photovoltaikanordnung (3) mit zumindest einer Photovoltaikzelle (3a) umfasst, wobei die Photovoltaikanordnung (3) derart ausgebildet ist, um von der ersten Leuchtmittelanordnung (1) abgestrahltes Licht in elektrischen Strom umzuwandeln und den elektrischen Strom für den Betrieb der zweiten Leuchtmittelanordnung (2) bereitzustellen.
  2. Leuchtmittelvorrichtung (0) nach Anspruch 1 umfassend zumindest einen Speicher (4) für elektrischen Strom, welcher derart ausgebildet ist, um den von der Photovoltaikanordnung (3) für den Betrieb der zweiten Leuchtmittelanordnung (2) bereitgestellten elektrischen Strom zu speichern, und wobei der Speicher (4) derart ausgebildet ist, um den gespeicherten elektrische Strom zum Betrieb der zweiten Leuchtmittelanordnung (2) bereitzustellen.
  3. Leuchtmittelvorrichtung (0) nach Anspruch 2, umfassend je einen Speicher (4) für elektrischen Strom für jedes Leuchtmittel (2a) der zweiten Leuchtmittelanordnung (2).
  4. Leuchtmittelvorrichtung (0) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend einen Träger (5), in welchem Träger (5) die erste Leuchtmittelanordnung (1), die zweite Leuchtmittelanordnung (2) und die Photovoltaikanordnung (3) angeordnet sind.
  5. Leuchtmittelvorrichtung (0) nach Anspruch 4, wobei die erste Leuchtmittelanordnung (1) und die Photovoltaikanordnung (3) in einem Zentrum des Trägers (5) angeordnet sind, und wobei die zweite Leuchtmittelanordnung (2) eine Vielzahl von Leuchtmitteln (2a) umfasst, welche in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen in dem Träger (5) angeordnet sind.
  6. Leuchtmittelanordnung (0) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Leuchtmittelanordnung (2) zumindest eine, insbesondere zumindest zehn, Leuchtdiode(n) als Leuchtmittel (2a) umfasst.
  7. Leuchtmittelanordnung (0) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Leuchtmittelanordnung (1) zumindest eine Glühbirne als Leuchtmittel (1a) umfasst.
  8. Leuchtmittelanordnung (0) nach Anspruch 7, wobei die Glühbirne zumindest 40 W Leistung, insbesondere zumindest 60 W Leistung aufweist.
  9. Leuchtmittelanordnung (0) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Photovoltaikanordnung (3) auf einem geschlossenen Umfang, insbesondere auf einem Kreisumfang, um die erste Leuchtmittelanordnung (1) angeordnet ist.
  10. Leuchtmittelanordnung (0) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend zumindest eine Steuereinheit (6), welche derart ausgebildet ist, um den Betrieb der Leuchtmittel (2a) der zweiten Leuchtmittelanordnung (2) zu steuern.
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