[发明专利]用于太阳能照明器件的能量管理控制

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能照明器件及其操作。

背景技术

太阳能照明器件取决于在可用太阳能的时段期间存储在电池中的能量。典型地，在日间对电池进行充电，照明器件在夜间开启，被电池供电。所期望的是，电池中存储的能量将从一个充电时间段持续至另一个。当天气在较长时段内较差时，太阳能可能不足以将电池充电至足够高的电平。

该问题在现有技术中已得到解决，例如在JP2008086109中，其涉及一般的系统，在该系统中，自然发电厂对驱动负载的电池进行充电。使用天气预报数据来预测发电厂的未来发电，并且基于此，预测所存储的电力的未来放电。可以在至少两个不同电力模式中驱动负载，这两个不同电力模式包括正常电力模式和电力节约模式（即，低电力模式）。如果预期在发电厂再次生成充电电力之前，放电使电池腾空至低于预定底部电平，则设置电力节约模式。

这种操作负载的方式是不精确的，并且在根据其中负载是照明器件的本发明的具体情况下，JP 2008086109的一般教导不提供任何详细指导。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决方案，减轻现有技术的上述缺陷并提供照明器件的更精确的定制操作。

该目的是由根据如所附权利要求中限定的本发明的一种控制太阳能照明器件的光输出的方法和一种太阳能照明器件实现的。

本发明基于以下见解：通过还考虑照明需求（即，由于天气状况等等，期望照明器件如何操作），获得对照明器件的通电的更精确控制。

因此，根据本发明的一方面，提供了一种控制太阳能照明器件的光输出的方法，所述太阳能照明器件包括：光源；与所述光源相连接的电池；太阳能发电机，包括与所述电池相连接的充电器；以及控制单元，用于执行光输出控制。所述方法包括：

- 在生成太阳能的同时对所述电池进行充电；

- 获取本地日光数据；

- 重复进行以下操作：

      - 以预定时间间隔获取覆盖预定时间段的本地天气预报数据，并确定所述预定时间段的照明输出简档；以及

      - 根据所述照明输出简档来驱动所述照明器件，其中，所述确定照明输出简档包括：

- 基于第一环境光数据来预测所述预定时间段的照明需求，该第一环境光数据包括所述本地日光数据；

- 基于目前能量存储电平和第二环境光数据来预测所述预定时间段的电池容量，该第二环境光数据包括所述天气预报数据和所述本地日光数据；以及

- 在所述预定时间段期间将能量存储电平保持为高于预定最小电平的考虑下，基于所述照明需求和所述电池容量来确定所述照明输出简档。

因此，通过考虑至少包括本地日光数据的环境光数据，可以预测来自照明器件的光的需求。将需求预测与来自电池的可用电力的预测进行组合，以确定预定时间段的照明输出简档。照明输出简档提供了与现有技术的简单离散电平控制相比明显更精确的控制，此外，现有技术的简单离散电平控制根本不考虑负载的实际电力需求。

根据所述方法的实施例，所述第一环境数据包括所述天气预报数据。在该实施例中，除日光外，在预测照明需求时还考虑了天气状况。例如，一天中的坏天气可以引起对照明的需求。

根据所述方法的实施例，所述预定时间段是所述预定时间间隔的若干倍长。从而，在预定时间段结束之前，良好地更新照明输出简档，这就提高了照明控制的精度。

根据所述方法的实施例，确定照明输出简档包括：在所预测的照明需求期间确定恒定的光输出。从而，使用照明的人们将照明状况感知为稳定且可靠。

根据所述方法的实施例，所述光源包括从室外光源的组中选择的至少一个室外光源，所述组包括街道照明、公路照明、公路信号照明和一般室外照明。

根据本发明的一方面，提供了一种太阳能照明器件，包括：光源；与所述光源相连接的电池；太阳能发电机，包括与所述电池相连接的充电器；以及控制单元，用于执行光输出控制。所述太阳能发电机被布置为在生成太阳能的同时对所述电池进行充电。所述控制单元被布置为：

- 获取本地日光数据；以及

- 重复进行以下操作：

      - 以预定时间间隔获取覆盖预定时间段的本地天气预报数据，并确定所述预定时间段的照明输出简档；以及

      - 根据所述照明输出简档来驱动所述照明器件。

为了确定所述照明输出简档，所述控制单元被布置为：

- 基于第一环境光数据来预测所述预定时间段的照明需求，该第一环境光数据包括所述本地日光数据；