[发明专利]灯供电技术

说明书

背景技术

太阳能路灯在商业中应用。太阳能路灯以光的形式从太阳接收太阳能。光子通过太阳能板被转化成电力。电池系统存储电能，其中电能可以在黑暗条件(如夜间或阴天时间)下使用以向路灯供电。

常规的商用太阳能路灯旨在能够在三个连续的阴雨天期间提供照明。然而，现有的商用太阳能路灯在某些非常正常的和常见的情况下不能够在三个连续的阴雨天持续照明。因此，布置有这种太阳能路灯的街道经常是黑暗的。

发明人进行了研究以揭示导致对这个问题的关键问题的根源，然后如在本发明公开内容中披露，发明了系统设计以克服这个问题。

发明内容

本文描述的至少一个实施方式涉及一种用于当灯正在消耗电力时将电力从电能源引导到灯的发明，并且当这样做时向下调整作为电能源中可用能量的函数的引导到灯的能量的量。在这样做时，电能源中的可用能量的缩减导致灯的发光度的较小比例的缩减。这可以通过在电力从电能源到灯的路径上使电力通过电阻器和二极管的无源网络来完成，这减少设备的能量消耗。在一个示例中，电能源可以是由一个或多个太阳能板供电的电池。在那种情况下，设备也可以将电力从(一个或多个)太阳能板引导到电池。

提供这个概要以便以简单的形式来介绍概念的选择，该概念的选择在下面的详细说明中进一步描述。这个概要不意在识别要求的主题的关键特征或实质特征，也不意在用作对确定所要求的主题的范围的帮助。

附图说明

为了描述可以获得的上述的方式和其它优点和特征，将参考附图提供各种实施方式的更加具体的描述。应当理解，这些附图仅仅描述了示例性实施方式，因而不被认为是对发明的范围的限制，将通过附图的使用来描述和解释实施方式的额外的特征和细节，其中：

图1抽象地示出了根据本文描述的原理的太阳能板灯系统；

图2示出了通过控制器传递到灯的能量如何可以作为电池中的剩余可用电能的函数而减少的阶跃函数示例；

图3示出了通过控制器传递到灯的能量如何可以作为电池中的剩余可用电能的函数而减少的连续函数示例；

图4示出了示例发光二极管(灯)响应；以及

图5示出了当电池中的剩余可用电能减少时可以用于将减少的电力的量传递到灯的电阻器和二极管的示例无源网络。

具体实施方式

本文描述的原理涉及一种用于为潜在地包括二极管和电阻器的无源网络的灯供电的技术。该灯设计进一步包括系统控制单元(如控制箱)，即使针对相同的给定太阳能板和电池，在与商用灯相比，该系统控制单元也允许更长的一连串连续的阴雨天中增长的照明持久性。

可以跨越在电池中的可用存储能量的整个范围来操作灯。随着电池的存储能量减少，系统的功率消耗也减少，并且系统的功效增加，同时仍然保持照明在需要的亮度之上。换句话说，该新颖的系统可以随着电池存储的能量消耗掉而不断地(或逐渐地)提高功效。

在晴天条件期间(在下文中被称为“晴天”)当大量的太阳源光子投射在太阳能板上时，太阳能灯使用太阳能板来为电池充电。然而，较少的或者没有太阳源光子投射在太阳能板上的黑暗条件也存在。例如，在夜间但也可能在黎明、尘土天或在多云天期间(在下文中被称为“黑夜或黑天”或“雨天”)，当云层、薄雾、烟雾、雨、尘雾或任何其它遮盖物阻止了许多太阳能到达太阳能板时，黑暗条件当然存在。

取决于天气模式、一年中的时间和地球的区域，黑天以一定量的频率出现。为了解决这个问题，因而针对没有阳光(如在连续的黑天期间)的一定的承诺期，太阳能灯应该持续几个晚上的照明。目前，许多商用太阳能灯提供商的承诺期是三个连续的黑天。然而，根据发明人进行的(在下面的进一步细节中描述的)研究，现有的商用太阳能路灯在非常正常的和一般遇到的情况下不能持续照明三个连续的黑天。

太阳能灯系统包括四个子系统，包括1)太阳能板，其接收太阳源光子并将一部分相应的光子能量转化成电力；2)电池，其接收并存储由太阳能板生成的电力；3)灯，当其要发光时消耗来自电池的电力；以及4)控制器，其控制灯何时开和关，并且保护电池不会过度充电或过度消耗。根据本文描述的原理，当将建造的灯结合发明的无源网络时，控制器不仅仅执行上述功能，还控制当灯开启时向灯供应多少电力。