[发明专利]用于太阳能供电照明的增强安全性的系统和方法

说明书

公开了太阳能供电的设备（LU 10）和用于控制太阳能供电的设备（LU 10）的功率超驰功能的方法（图8和9）。太阳能供电的设备（LU 10）包括光伏单元（1）、耦合到光伏单元的太阳能充电器（2）、能量存储单元（3）、布置成控制到负载（7）的能量供应的控制引擎（4）、通信接口（6）和控制器（5）。控制器（5）布置成经由通信接口（6）接收超驰功能信号。超驰功能信号请求与负载（7）的能量消耗有关的变化。控制器（5）还布置成确定在能量存储单元（3）中的当前可用存储能量数量是否可针对在负载（7）的能量消耗中的变化提供足够的能量，并估计由于能量消耗中的变化而耗尽的能量的量是否可由在该量被耗尽之后的至少一个或多个随后的天中的太阳能发电恢复。如果当前可用存储能量可提供足够的能量且耗尽的能量的量可恢复，则控制器改变负载（7）的能量消耗。

技术领域

本发明涉及用于提供太阳能供电照明的增强的照明安全性的方法和系统，且更具体地，涉及控制何时调光超驰功能被允许以便限制和/或防止能量储备在夜晚期间被耗尽的改进的方法和系统。

背景技术

常规街道照明系统可合并调光系统以节省能量。这样的常规调光系统的一个例子是飞利浦Lumistep调光，其可被获得作为用于照明系统的操作员的选项。可使用固定调光曲线对这样的调光系统进行编程。例如，调光一般在午夜时间当没有很多交通时或当操作员仅想节省电时被应用。

在夏季和冬季之间使用的调光曲线中可能也有一些差异。但调光曲线最经常地作为在预定持续时间期间照明水平的固定减小，基于固定编程或当主要电力被接通/切断时的时间或经由另一机制，而被执行。

图1示出常规调光曲线。

通过应用调光曲线，当然存在较少的光，但在没有参考的情况下，人眼将不容易检测到从全亮度水平的30%-40%的减小。一些常规照明系统也可在夜晚的部分期间完全切断光。这也被定义为调光（即100%）。调光也可动态地出现，经由例如运动检测被触发。

太阳能供电的照明系统在本领域中也是已知的。在这样的常规太阳能供电的照明系统中，这样的常规调光系统可减小光水平以（很大程度地）进一步节约能量。应理解，太阳能供电的照明系统未连接到电力网。太阳能供电的照明系统的能量预算取决于来自经由光伏（PV）面板收集的太阳辐射的电。所收集的能量存储在电池中。为了便于长操作寿命，电池可实质上是超尺寸的以避免深放电。这是因为深放电强烈地限制电池寿命。例如，图2示出电池能量存储的退化曲线的图。

在这样的太阳能供电的照明系统中，能量收集然而是与天气相关的。这意味着每日能量收集可能不足以覆盖一夜的（照明）负载。

超尺寸的电池也可构成能量缓冲以当没有足够的阳光来收集用于正常操作的能量时渡过一天或多天的坏天气。在一个或多个坏天气期间，太阳能照明系统可能在夜间耗尽部分或全部能量缓冲。然而当存在几天的坏天气时，存储在电池中的能量可能不足以覆盖整个夜晚。

上面讨论的常规照明系统也可包括调光超驰特征。在某些情形例如交通事故或紧急状况中，外部信号被发送到照明单元以超驰所设置的调光水平。外部信号可用于将变暗的光水平设置到全亮度并在该情形被认为已结束时恢复到原始调光光水平。自动重置也可用于恢复原始调光光水平。在自动重置情况中，通常使用预定的时间间隔（例如几小时）来重置原始调光水平。注意，每种情形可能需要它自己的特殊亮度水平用于调光超驰。

然而，这样的调光超驰特征引起太阳能供电的照明系统的问题。调光超驰特征可能耗尽能量存储，因为没有方式来考虑到在随后几天中的天气可能足以恢复另一夜晚所需的能量。此外，当调光超驰被激活时，在电池中的可用能量可能不足以支持直到将导致完全黑暗的情形结束为止的全亮度光水平。

相应地，在本领域中存在对处理上面描述的常规系统的缺点的系统和方法的需要。

发明内容