[发明专利]照度传感装置

说明书

技术领域

本发明涉及照度传感装置，具体的讲是一种无线照度传感装置。

背景技术

以办公或公共区域、道路的照明为例，在已有充分日光或自然光源的情况，通常无需再使用灯光照明，以节约能源。为此，目前常通过照度传感器对照明光源进行自动控制，只有当外界的照明程度下降到低于设定的阈值下限时，才将导通电源用灯光照明；当外界照明度超过阈值上限时，则自动断开照明电源。传统照度传感器的供能方式主要有两种，一种是以有线方式提供工作所需的能量，如通过220VAC或12/24VDC供电；另一种是采用电池方式供电。这两种供电方式在实际安装过程中要求进行复杂的布线，并且在使用过程中要求定期或不定期的对系统或电池进行维护，这些要求给安装和使用都带来一定的困难。除此之外，限制现有照度传感器采用以上两种方式提供能量的主要原还因为电路功耗大，其长期工作时需要有较大功率的电源为其提供持续的能源。

环境照度器传感器输出信号的方式也主要有两种，一种是以有线的方式通过各种串行或并行总线（如485总线）输出采集到的照度信号，另一种是以无线信号的形式将采集到的信号进行转发；第一种控制方式需要布线与其相配合，给实际安装带来困难。第二种控制方式在安装过程中比较方便，但国家对无线电发射功率有严格的要求，限制了无线发射的功率。

发明内容

针对上述情况，本发明提供了一种照度传感装置，特别是一种低能耗的照度传感装置，能够通过光电转换为照度传感装置提供电能，并且通过无线方式对信号进行发送，避免了复杂的布线和长期的维护，也使各组成设备的安装可根据实际情况任意分布，提高了安装的灵活性。同时光电转换还能够快速提供工作电压。

本发明的照度传感装置，包括分别与储能供电单元连接的无线发射单元和照度感应单元，照度感应单元向无线发射单元提供触发信号。其中的储能供电单元为在太阳能的光电转换装置与电能输出端之间设置有储能结构，所说的储能结构为并联状态的第一储能装置和第二储能装置，且第二储能装置的储能容量大于第一储能装置，在第二储能装置所在的并联电路中，在该第二储能装置之前还设有第一电压控制结构及受其控制的第一开关单元控制该充电电路的通断，只当第一储能装置的输出电压高于该第一电压控制结构的设定阈值时，第一电压控制结构导通第一开关单元对第二储能装置充电。

本发明装置中的储能供电单元能够保证在较弱的光照条件下储存电能，并使受其供电的设备装置能够正常进行工作。当能量存储满后，可供用电设备持续工作数十甚至近百小时。其基本工作过程和原理，是由太阳能的光电转换装置的输出电流先对储能容量较小第一储能装置充电，使其能被快速充电可满足后端电路最低工作电压的输出电压，并开始为后端电路供电。而在与第一储能装置并联的第二储能装置电路中，由于第一储能装置的输出电压尚未达到第一电压控制结构的设定阈值，因此第二储能装置的电路处于截止状态。只有当第一储能装置的输出电压达到（等于或高于）第一电压控制结构的设定阈值，该第一电压控制结构才导通第一开关单元，开始对第二储能装置充电，直到第一储能装置因持续供电使输出的电压低于后端电路的工作电压及第一电压控制结构的设定阈值时，光电转换装置的输出电流才停止对第二储能装置充电，并重新开始对第一储能装置充电，使其能快速实现重新向后端输出供电，如此反复。当该大储能容量的第二储能装置存储到足以满足提供输出的电能后，后端电路在开始由第二储能装置向后端进行长时间持续供电。

储能供电单元进行光电转换并存储能量，为整个电路提供正常工作所需的能量。当整个电路正常工作后，照度感应单元对环境照度进行感测，并将模拟信号放大后转换为数字信号，输入到无线发射单元中。无线发射单元根据照度感应单元输入信号的变化，判断发送相应的无线信号。

在上述结构基础上，所述的光电转换装置优选为并联状态的至少两组，以增加光电转换量，满足能够更快速地为第一储能装置和第二储能装置充电，缩短充电时间的使用需要。

所说的第二储能装置也可以优选采用并联的至少两组电容结构，以增大电能的存储容量，满足能够为后端电路提供更长久供电的需要。