[发明专利]一种照明功率供应系统和方法

说明书

一种用于照明单元的功率供应系统，包括驱动器、本地能量存储设备和转换器。转换器通过连接到所述驱动器的输出端来从照明单元分流驱动电流的至少一部分以为能量存储设备充电来实施第一充电模式，通过连接到照明单元来转换本地能量存储设备功率供应以驱动照明单元来实现第二电池驱动模式，以及既不为能量存储设备充电也不转换二次功率供应的第三电网驱动模式。当在模式之间切换转换器时，转换器和驱动器被主动且同步地控制，以保持通过照明单元的电流。

技术领域

本发明涉及一种用于照明单元的功率供应系统，特别是用于具有板上本地能量存储器的照明单元的功率供应系统。

背景技术

全球电力需求将能量价格和可用性保持在一临界点处。现场发电或分布式发电正被广泛部署于各种应用。本地能量生成要求本地能量存储。

客户现场（或更一般地，仪表后端，BTM）能量存储系统对商业建筑行业来说并不新鲜；它们已经在美国建筑中存在了数十年。能量存储为管理建筑中的负载或平衡电网中的负载和发电提供了灵活性。

大多数建筑规模的能量存储技术是基于热学或电化学存储机制。从建筑所有者的角度来看，存储能够实现负载转移，以优化能量成本，同时保持建筑环境中的舒适性。从电网操作的角度来看，大规模的建筑能量存储可以在管理由间歇性可再生能量资源（诸如风力和太阳能发电）导致的发电可变性方面为电网操作者提供额外的灵活性。

仪表后端能量存储是一种在建筑内或在更广阔的电网环境中提供操作灵活性的手段。商业建筑所有者可以出于唯一的原因而投资于能量存储装置，该唯一的原因是在峰值时段期间减少需量电费（demand charge）和电力成本，从而减少电力账单中的需量电费部分。存储器将在低成本非峰值时段期间充电，并且然后在峰值时段期间放电。因此，建筑中的能量存储仍然是一种负载管理工具，其为电力服务提供商生成价值，来换取建筑所有者的经济回报。

本发明特别涉及照明系统中的能量存储的使用。照明系统中的本地能量存储尤其受到关注，因为存在例如太阳能发电和建筑中的照明需求之间的时间发生上的不匹配。

当提供有本地能量存储系统时，该系统需要能够在用于负载（例如，灯具）的不同能量供应之间切换。这些模式可以包括存在负载的外部供电（例如，来自市电）的模式、负载由本地能量源（例如，电池或太阳能系统）供电的模式以及电池正在充电（其中灯具被打开或不被打开）的模式。

照明的一个问题是，这些模式之间的切换可能导致光输出的可见闪烁。

因此，需要一种能够实现不同操作模式之间的无缝过渡的照明系统控制器。

WO2012059853A1公开了一种拓扑，其中电容器可以通过驱动器的输出与LED并联地充电，并且，当驱动器不能提供功率时，电容器可以向LED放电。

发明内容

本发明的概念是提供一种用于照明单元的功率供应系统，其能够在光输出几乎没有变化或没有可见变化的情况下实现操作模式（诸如从AC电网直接驱动、从本地能量存储器驱动和能量存储器充电）之间的过渡。特别地，当在操作模式之间切换转换器时，电池充电系统的转换器和照明驱动器被主动且同步地控制，以保持通过照明单元的电流。因此，在电池要被包含在电网和照明负载之间的情况下，提供了一种形成然后断开的连接方案，该方案防止到照明负载的电流供应的不连续性或显著下降/增加。

本发明由权利要求限定。

根据本发明的一方面的示例提供了一种与照明单元一起使用的功率供应系统，包括：

驱动器，被适配为在输入端接收AC或DC输入功率供应，并将输入功率供应转换成输出端的驱动电流，来供应给照明单元；

到能量存储设备的接口，用于提供二次功率供应；

转换器，被适配为：