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(11) | EP 2 434 207 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Beleuchtungsanlage mit einer Energieversorgungsvorrichtung, Steuervorrichtung für eine Beleuchtungsanlage und Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungsanlage Lighting assembly with an energy supply device, control device for a lighting assembly and method for controlling same Installation d'éclairage dotée d'un dispositif d'alimentation en énergie, dispositif de commande pour une installation d'éclairage et procédé de commande d'une installation d'éclairage |
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[0001] Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanlage mit einer Energieversorgungsvorrichtung, eine Steuervorrichtung für eine Beleuchtungsanlage und ein Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungsanlage.
[0002] Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2010 046 299.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
[0003] Zur Energieversorgung werden zunehmend regenerative Energien wie insbesondere Sonnenenergie eingesetzt. In Photovoltaikanlagen, die insbesondere auch in privaten Haushalten eingesetzt werden, wird in Solarzellen ein Gleichstrom erzeugt, der in einen Energiespeicher wie beispielsweise einen Akkumulator eingespeist wird. Die in dem Akkumulator gespeicherte Energie wird in der Regel mittels eines Wechselrichters in eine für die häusliche Stromversorgung übliche Wechselspannung, beispielsweise eine 230 Volt Wechselspannung, umgewandelt, um daran handelsübliche Leuchtmittel und andere elektrische Verbraucher anschließen zu können. Die Steuerung der Photovoltaikanlage und der Beleuchtungsanlage erfolgt dabei unabhängig voneinander.
[0004] Die Druckschrift WO 2010/057138 A2 beschreibt eine mit Solarstrom betriebene LED-Außenleuchte, bei der keine Umwandlung des erzeugten Gleichstroms in Wechselstrom erfolgt. Bei der beschriebenen LED-Außenleuchte handelt es sich um eine Leuchte mit einem flexiblen Solarpanel. Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsanlage angegeben, bei dem eine Steuervorrichtung zum Empfang von Daten aus dem Internet, beispielsweise Wetterdaten, geeignet ist.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsanlage mit einer Energieversorgungsvorrichtung anzugeben, die sich durch eine verbesserte Effizienz, einen daraus resultierenden geringeren Energieverbrauch und ein vorausschauendes Energiemanagement auszeichnet. Weiterhin sollen eine zur Steuerung der Beleuchtungsanlage geeignete Steuervorrichtung und ein vorteilhaftes Verfahren zur Steuerung der Beleuchtungsanlage angegeben werden.
[0006] Diese Aufgaben werden durch eine Beleuchtungsanlage mit einer Energieversorgungsvorrichtung, eine Steuervorrichtung für eine Beleuchtungsanlage und ein Verfahren zur Steuerung der Beleuchtungsanlage gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0007] Gemäß einer Ausgestaltung umfasst die Beleuchtungsanlage eine Energieversorgungsvorrichtung, die eine zur Erzeugung eines Gleichstroms geeignete Energieerzeugungseinheit und eine Energiespeichereinheit zur Speicherung von Energie der Energieerzeugungseinheit aufweist. Weiterhin umfasst die Beleuchtungsanlage eine Leuchtmitteleinheit, die Weißlicht emittiert und mehrere mit einem Gleichstrom betreibbare Leuchtmittel umfasst und zur Versorgung mit einem Gleichstrom an die Energiespeichereinheit angeschlossen ist. Zwischen der Energieerzeugungseinheit und den Leuchtmitteln ist keine Vorrichtung zur Umwandlung eines Gleichstroms in einen Wechselstrom oder eines Wechselstroms in einen Gleichstrom angeordnet, wobei die Energieversorgungsvorrichtung und die Leuchtmitteleinheit eine gemeinsame Steuervorrichtung aufweisen, die an eine Wetterstation angeschlossen ist und/oder zum Empfang von Wetterdaten über das Internet eingerichtet ist, und die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Leuchtmitteleinheit in Abhängigkeit von einer Prognose für den zukünftig zu erwartenden Energieeingang in der Energieerzeugungseinheit zu steuern,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Leuchtmittel farbige LEDs sind,
- die Erzeugung von Weißlicht durch additive Farbmischung der farbigen LEDs erzielt wird,
- die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Farbtemperatur der Weißlicht emittierenden Leuchtmitteleinheit so zu verändern, dass eine vorgegebene Leuchtstärke bei geringerem Energieverbrauch erreicht wird.
[0008] Weiterhin umfasst die Beleuchtungsanlage auch keine Vorrichtung zur Umwandlung eines Wechselstroms in einen Gleichstrom, die beispielsweise erforderlich wäre, wenn man mit einem Gleichstrom betreibbare Leuchtmittel mit der üblichen Wechselspannung einer häuslichen Stromversorgung betreiben wollte. Insbesondere kann auf Netzteile zwischen der Energieerzeugungseinheit und den Leuchtmitteln verzichtet werden.
[0009] Dadurch, dass bei der Beleuchtungsanlage keine Vorrichtungen zur Umwandlung eines Gleichstroms in einen Wechselstrom oder eines Wechselstroms in einen Gleichstrom verwendet werden, werden die ansonsten bei den Umwandlungen auftretenden Verluste vermieden. Auf diese Weise wird die Effizienz der Beleuchtungsanlage erhöht und der Energieverbrauch vermindert.
[0010] Die Leuchtmittel der Beleuchtungseinheit können insbesondere eine oder mehrere LED-Lichtquellen umfassen. Bei den LED-Lichtquellen kann es sich um einzelne LEDs oder LED-Anordnungen wie beispielsweise LED-Arrays handeln. Die LED-Lichtquellen können auch flächige LED-Leuchtmittel enthalten, bei denen es sich insbesondere um organische LEDs (OLEDs) handelt.
[0011] Die Energieerzeugungseinheit der Energieversorgungsvorrichtung kann insbesondere eine Photovoltaikanlage sein. Die Photovoltaikanlage kann eine Vielzahl von Solarzellen aufweisen, die einen Gleichstrom erzeugen, der in eine Energiespeichereinheit eingespeist wird.
[0012] Bei der Energiespeichereinheit der Energieversorgungsvorrichtung kann es sich insbesondere um einen Akkumulator handeln. Der Akkumulator dient als Zwischenspeicher für die vorzugsweise mittels einer Photovoltaikanlage erzeugte Energie.
[0013] Die Energieversorgungsvorrichtung und die Leuchtmitteleinheit weisen eine gemeinsame Steuervorrichtung auf. Die Steuerung der Energieversorgungsvorrichtung, insbesondere einer Photovoltaikanlage, und die Steuerung der Leuchtmitteleinheit sind also vorteilhaft in ein einziges Gerät integriert und/oder erfolgen korreliert miteinander.
[0014] Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise mit einer zur bidirektionalen Datenübertragung geeigneten Datenleitung mit der Energieversorgungsvorrichtung verbunden. Insbesondere kann die Steuervorrichtung von der Energieversorgungsvorrichtung Daten über die eingehende und/oder gespeicherte Energie empfangen. Die Steuervorrichtung ist insbesondere dazu geeignet, die Leuchtmittel in Abhängigkeit von den Daten der eingehenden und/oder gespeicherten Energie zu steuern. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung die Intensität und/oder die Anzahl der betriebenen Leuchtmittel bei geringen Werten der gespeicherten Energie und/oder der eingehenden Energie vermindern, um eine für einen vorgesehenen Beleuchtungszweck vorgegebene Mindestbeleuchtungsstärke in einem möglichst langen Zeitraum aufrecht erhalten zu können.
[0015] Da im Fall einer Photovoltaikanlage die in der Energieerzeugungseinheit erzeugte Energie von der Intensität des einfallenden Sonnenlichts abhängt, können die von der Steuereinheit ermittelten Daten der eingehenden Energie zur Steuerung der Leuchtmitteleinheit in Abhängigkeit von der Tageshelligkeit verwendet werden. Die Energieerzeugungseinheit fungiert in diesem Fall vorteilhaft gleichzeitig als Helligkeitssensor für die Steuerung der Leuchtmitteleinheit.
[0016] Die Steuervorrichtung kann bei der Steuerung der Leuchtmittel eine Prognose für die in einem vorhersehbaren Zeitraum eingehende Energie berücksichtigen. Die Prognose kann insbesondere auf einer Wettervorhersage beruhen. Dazu ist die Steuervorrichtung an eine Wetterstation angeschlossen und/oder zum Empfang von Wetterdaten über das Internet eingerichtet.
[0017] Die Steuervorrichtung ist weiterhin vorzugsweise dazu eingerichtet, die Energieerzeugungseinheit, insbesondere eine Photovoltaikanlage, zu steuern. Insbesondere kann die Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, eine Photovoltaikanlage gemäß dem Sonnenstand auszurichten, um das einfallende Sonnenlicht besonders effizient zur Energieerzeugung zu nutzen.
[0018] Die Steuervorrichtung ist vorteilhaft mit einer weiteren zur Datenübertragung geeigneten Datenleitung mit der Leuchtmitteleinheit verbunden. Vorzugsweise ist die Datenleitung zur bidirektionalen Datenübertragung geeignet. Die von der Steuervorrichtung an die Leuchtmitteleinheit übertragenen Signale umfassen insbesondere die Informationen, welche der Leuchtmittel mit welcher Intensität betrieben werden sollen. Vorzugsweise kann die Steuervorrichtung von der Leuchtmitteleinheit Daten über den Betriebszustand der Leuchtmittel empfangen, beispielsweise die Betriebstemperatur und/oder den momentanen Energieverbrauch der Leuchtmittel. Die Leuchtmitteleinheit kann ferner einen oder mehrere Sensoren aufweisen, um beispielsweise die Intensität des in einen zu beleuchtenden Raums einfallenden Tageslichts zu messen. Die Steuervorrichtung kann die Leuchtmittel in Abhängigkeit dieser Daten vorteilhaft derart steuern, dass in dem zu beleuchtenden Raum eine gewünschte Beleuchtungsintensität erreicht wird.
[0019] Die Steuervorrichtung kann bei der Weißlicht emittierenden Leuchtmitteleinheit, bei der die Erzeugung von Weißlicht auf additiver Farbmischung farbiger LEDs basiert, die Farbtemperatur verändern um eine vorgegebene Leuchtstärke bei geringerem Energieverbrauch zu erreichen. Somit kann die Steuervorrichtung vorzugsweise eine vom Nutzer vorgegebene Beleuchtungssituation unter Ausnutzung der vorhandenen Energievorräte so gut wie möglich realisieren.
[0020] Die hierin beschriebene Steuervorrichtung für eine Beleuchtungsanlage ist dazu eingerichtet, eine Leuchtmitteleinheit zu steuern, die mehrere mit einem Gleichstrom betreibbare Leuchtmittel umfasst, und eine Energieversorgungsvorrichtung zu steuern, die zur Versorgung der Leuchtmitteleinheit mit einem Gleichstrom eingerichtet ist.
[0021] Die Steuervorrichtung weist dazu vorzugsweise mindestens eine Schnittstelle zum Senden von Daten an die Leuchtmitteleinheit und vorteilhaft auch zum Empfang von Daten von der Leuchtmitteleinheit auf. Weiterhin weist die Steuervorrichtung eine weitere Schnittstelle zum Senden von Daten an die Energieversorgungsvorrichtung und vorteilhaft auch zum Empfang von Daten von der Energieversorgungsvorrichtung auf. Die Steuervorrichtung ist vorteilhaft zum Empfang von Wetterdaten von einer Wetterstation und/oder dem Internet eingerichtet.
[0022] Die Steuervorrichtung ist weiterhin zur Veränderung der Farbtemperatur der Weißlicht emittierenden Leuchtmitteleinheit durch additive Farbmischung einzelner Leuchtmittel eingerichtet.
[0023] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Steuervorrichtung ergeben sich aus den im Zusammenhang mit der Beleuchtungsanlage beschriebenen Ausgestaltungen der Steuervorrichtung und umgekehrt.
[0024] Bei einem Verfahren zur Steuerung der zuvor beschriebenen Beleuchtungsanlage werden die Energieversorgungseinrichtung und die Leuchtmitteleinheit der Beleuchtungsanlage von einer gemeinsamen Steuervorrichtung gesteuert.
[0025] Die Energieerzeugungseinheit der Energieversorgungsvorrichtung kann insbesondere eine Photovoltaikanlage sein, wobei die Photovoltaikanlage mittels der Steuervorrichtung in Abhängigkeit vom Sonnenstand ausgerichtet wird. Hierzu weist die Photovoltaikanlage beispielsweise eine Motorik zur Ausrichtung der Solarzellen gemäß dem Einfallswinkel des Sonnenlichts auf. Daten zum Einfallswinkel des Sonnenlichts in Abhängigkeit von Datum und Uhrzeit sind vorteilhaft in der Steuervorrichtung gespeichert.
[0026] Bei dem Verfahren wird vorteilhaft weiterhin eine in der Energiespeichereinheit der Energieversorgungsvorrichtung gespeicherte Energie von der Steuervorrichtung ermittelt und die Leuchtmitteleinheit in Abhängigkeit von der gespeicherten Energie gesteuert. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung einzelne Leuchtmittel der Leuchtmitteleinheit abschalten und/oder deren Intensität vermindern, wenn die in der Energiespeichereinheit gespeicherte Energie einen Sollwert unterschreitet.
[0027] Die Leuchtmitteleinheit wird mittels der Steuervorrichtung in Abhängigkeit von aus dem Internet und/oder von einer Wetterstation empfangenen Wetterdaten gesteuert. Beispielsweise können die Leuchtmittel in einem Energiesparmodus betrieben werden, wenn aufgrund der Wettervorhersage absehbar ist, dass die in einem vorhersehbaren Zeitraum eingehende Energie gering ist. Die Steuervorrichtung kann also nicht nur den aktuellen Status des Energiespeichers, sondern auch eine Prognose für den zukünftig zu erwartenden Energieeingang in der Energieerzeugungseinheit zur Steuerung der Leuchtmitteleinheit verwenden. Die Beleuchtungsanlage zeichnet sich also durch ein vorausschauendes Energiemanagement aus.
[0028] Bei dem Verfahren wird weiterhin die Farbtemperatur der Weißlicht emittierenden Leuchtmitteleinheit, bei der die Erzeugung von Weißlicht auf additiver Farbmischung farbiger LEDs basiert, so durch die Steuervorrichtung verändert, dass eine vorgegebene Leuchtstärke bei geringerem Energieverbrauch erreicht wird. Somit kann die Steuervorrichtung vorzugsweise eine vom Nutzer vorgegebene Beleuchtungssituation unter Ausnutzung der vorhandenen Energievorräte so gut wie möglich realisieren.
[0029] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den zuvor im Zusammenhang mit der Beleuchtungsanlage und der Steuervorrichtung beschriebenen Ausgestaltungen und umgekehrt.
[0031] Figur 1 zeigt eine Beleuchtungsanlage mit einer Energieversorgungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
[0032] Die in der Figur dargestellten Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen.
[0033] Die in Figur 1 dargestellte Beleuchtungsanlage 1 enthält eine Leuchtmitteleinheit 3. Die Leuchtmitteleinheit 3 umfasst mehrere Leuchtmittel 31, die mit einem Gleichstrom betreibbar sind. Insbesondere handelt es sich bei den Leuchtmitteln 31 um LED-Lichtquellen, die jeweils eine oder mehrere LEDs 32 aufweisen. Beispielsweise können die Leuchtmittel 31, wie in Figur 1 dargestellt, LED-Arrays sein. Alternativ ist es aber auch möglich, dass ein oder mehrere Leuchtmittel 31 nur eine einzelne LED aufweisen.
[0034] Die Leuchtmittel 31 können beispielsweise Weißlicht emittierende LEDs 32 aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, dass die Leuchtmittel 31 farbige oder verschiedenfarbige LEDs 32 aufweisen, die zum Beispiel mittels additiver Farbmischung eine Vielzahl von Beleuchtungsfarben ermöglichen.
[0035] Bei den Leuchtmitteln 31 kann es sich auch um organische LEDs handeln, die insbesondere als flächige Lichtquelle ausgestaltet sein können. Die Leuchtmitteleinheit 3 kann insbesondere auch verschiedene Typen von mit einem Gleichstrom betreibbaren Leuchtmitteln 31 enthalten.
[0036] Die Leuchtmitteleinheit 3 ist zur Stromversorgung an eine Energieversorgungsvorrichtung 2 angeschlossen. Die Energieversorgungsvorrichtung 2 enthält eine Energieerzeugungseinheit 21 und eine Energiespeichereinheit 22. Die Energieerzeugungseinheit 21 ist zur Erzeugung eines Gleichstroms geeignet, wobei die Energieerzeugung vorteilhaft auf der Nutzung einer regenerativen Energie basiert. Insbesondere kann die Energieerzeugungseinheit 21 eine Photovoltaikanlage sein.
[0037] Die Energieversorgungsvorrichtung 2 umfasst weiterhin eine Energiespeichereinheit 22, bei der es sich insbesondere um einen Akkumulator handeln kann. Der mittels der Energieerzeugungseinheit 21 erzeugte Gleichstrom wird in die Energiespeichereinheit 22 eingespeist und dort zwischengespeichert.
[0038] Die Energiespeichereinheit 22 fungiert als Gleichstromquelle für die Leuchtmitteleinheit 3. Die Leuchtmitteleinheit 3 ist vorzugsweise direkt mittels mindestens einer Stromleitung 23, durch die ein Gleichstrom fließt, an die Energiespeichereinheit 22 der Energieversorgungsvorrichtung 2 angeschlossen. Insbesondere befinden sich zwischen der Energiespeichereinheit 22 und den Leuchtmitteln 31 keine Vorrichtungen zur Umwandlung eines Gleichstroms in einen Wechselstrom oder eines Wechselstroms in einen Gleichstrom. Das heißt, dass die in der Energiespeichereinheit 22 gespeicherte Energie nicht wie herkömmlicherweise in eine Netz-Wechselspannung von zum Beispiel 230 Volt umgewandelt wird, sondern die Leuchtmitteleinheit 3 direkt an die als Gleichstromquelle fungierende Energiespeichereinheit 22 angeschlossen ist. Auf diese Weise werden Verluste, die beim Konvertieren eines Gleichstroms in einen Wechselstrom auftreten, vermieden.
[0039] Weiterhin ist es auch nicht erforderlich, die Leuchtmitteleinheit 3 mit einem Netzteil zur Umwandlung eines Wechselstroms in einen Gleichstrom auszurüsten, wie es beim Betrieb von LED-Lichtquellen 31 mit einer Netzspannung in der Regel erforderlich ist. Da bei der Beleuchtungsanlage 1 Konvertierungen eines Gleichstroms in einen Wechselstrom und umgekehrt vermieden werden, zeichnet sich die Beleuchtungsanlage 1 durch eine verbesserte Effizienz und somit einen geringen Energieverbrauch aus.
[0040] Die Beleuchtungsanlage 1 weist weiterhin eine Steuervorrichtung 4 auf, die sowohl die Energieversorgungsvorrichtung 2 als auch die Leuchtmitteleinheit 3 steuert. Insbesondere erfolgt die Steuerung der Energieversorgungsvorrichtung 2 und der Leuchtmitteleinheit 3 nicht unabhängig voneinander, sondern wird vorteilhaft von der gemeinsamen Steuervorrichtung 4 unter Ausnutzung von Daten, welche die Steuervorrichtung 4 von der Energieversorgungsvorrichtung 2 und der Leuchtmitteleinheit 3 empfängt, koordiniert.
[0041] Die Steuervorrichtung 3 ist vorteilhaft mittels einer bidirektionalen Datenleitung 42 an die Energieversorgungsvorrichtung 2 angeschlossen. Die Steuervorrichtung 4 kann von der Energieversorgungsvorrichtung 2 insbesondere Daten über die in der Energiespeichereinheit 22 gespeicherte Energie und die momentan mittels der Energieerzeugungseinheit 21 erzeugte Energie empfangen.
[0042] Die Steuervorrichtung 4 ist weiterhin mit einer vorzugsweise bidirektionalen Datenleitung 43 mit der Leuchtmitteleinheit 3 verbunden. Die Steuervorrichtung 4 kann über die Datenleitung 43 insbesondere Steuersignale an die Leuchtmitteleinheit 3 senden, um mittels der Leuchtmittel 31 eine gewünschte Beleuchtungssituation zu erzeugen. Insbesondere kann die Steuervorrichtung 4 bei der Steuerung der Leuchtmitteleinheit 3 den Ladezustand der Energiespeichereinheit 22 berücksichtigen. Beispielsweise kann die Leuchtmitteleinheit 3 bei einem niedrigen Ladezustand in der Energiespeichereinheit 22 automatisch in einem Energiesparmodus betrieben werden. Es ist beispielsweise möglich, dass zur Energieeinsparung einzelne LEDs 32 der Leuchtmittel 31 abgeschaltet werden und/oder die Leuchtmittel 31 mit einer geringeren Leistung betrieben werden.
[0043] Die Steuervorrichtung 4 berücksichtigt beim Betrieb der Leuchtmitteleinheit 3 nicht nur den aktuellen Ladezustand der Energiespeichereinheit 22, sondern auch eine Prognose für die in der Energieerzeugungseinheit 21 in einem vorhersehbaren Zeitraum erzeugbare Energie.
[0044] Wenn die Energieerzeugungseinheit 21 eine Photovoltaikanlage ist, ist die erzeugte Energie insbesondere vom Sonnenstand und der Witterung abhängig. Um aktuelle Daten für den Sonnenstand und/oder die Witterung zu empfangen, ist die Steuervorrichtung 4 vorteilhaft mittels einer Datenleitung 45 mit einer Wetterstation 5 verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuervorrichtung 4 mittels einer Datenleitung 46 mit dem Internet 6 verbunden sein, um insbesondere Daten zum Sonnenstand oder Prognosen für die Wetterentwicklung zu empfangen. Die Steuervorrichtung 4 kann die von der Wetterstation 5 und/oder aus dem Internet 6 empfangenen Daten beispielsweise dazu nutzen, den Stromverbrauch der Leuchtmittel 31 zu vermindern, wenn aufgrund einer zu erwartenden geringen Sonneneinstrahlung mit einer geringen Energieerzeugung in der Energieerzeugungseinheit 21 zu rechnen ist.
[0045] Wenn die Energieerzeugungseinheit 21 eine Photovoltaikanlage ist, ist die Steuervorrichtung 4 vorzugsweise dazu eingerichtet, die Photovoltaikanlage in Abhängigkeit vom Sonnenstand auszurichten. Hierzu kann die Steuervorrichtung 4 gespeicherte Daten und/oder die von der Wetterstation 5 und/oder aus dem Internet 6 empfangenen Daten verwerten. Die in der Photovoltaikanlage 21 enthaltenen Solarzellen können beispielsweise mittels einer geeigneten Motorik derart ausgerichtet werden, dass sie das einfallende Sonnenlicht bestmöglich absorbieren. Da Photovoltaikanlagen einen optimalen Arbeitspunkt bei einer bestimmten Temperatur aufweisen, ist es auch denkbar, die Abwärme der Leuchtmitteleinheit 3 an kalten Tagen für eine Erwärmung und somit eine Steigerung der Effizienz der Photovoltaikanlage zu nutzen.
[0046] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Steuervorrichtung 4 Betriebsdaten von den Leuchtmitteln 31 über die bidirektionale Datenverbindung 43 empfängt und zu deren Steuerung verwertet. Insbesondere kann die Steuervorrichtung 4 die Daten über den Energieverbrauch der einzelnen Leuchtmittel 31 empfangen. Weiterhin ist es möglich, dass die Leuchtmitteleinheit 3 einen oder mehrere Sensoren umfasst, welche beispielsweise die Betriebstemperatur der LEDs 32 und/oder die Umgebungshelligkeit messen. Wenn die Leuchtmitteleinheit 3 beispielsweise einen Umgebungslichtsensor enthält, kann die Steuervorrichtung 4 die Leistung der Leuchtmittel 31 an die Umgebungshelligkeit, insbesondere an einen variierenden Einfall von Tageslicht, anpassen. Insbesondere kann die Steuervorrichtung 4 dazu eingerichtet sein, eine von einem Nutzer vorgegebene Beleuchtungssituation unter Ausnutzung der vorhandenen Energievorräte so gut wie möglich zu realisieren. Bei einer Weißlicht emittierenden Leuchtmitteleinheit 3, bei der die Erzeugung von Weißlicht auf additiver Farbmischung farbiger LEDs basiert, kann gegebenenfalls die Farbtemperatur verändert werden, um eine vorgegebene Leuchtstärke bei geringerem Energieverbrauch zu erreichen.
[0047] Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
- eine Energieversorgungsvorrichtung (2), die eine zur Erzeugung eines Gleichstroms geeignete Energieerzeugungseinheit (21) und eine Energiespeichereinheit (22) zur Speicherung von Energie der Energieerzeugungseinheit (21) aufweist, und
- eine Leuchtmitteleinheit (3), die Weißlicht emittiert und mehrere mit einem Gleichstrom
betreibbare Leuchtmittel (31) umfasst und zur Versorgung mit einem Gleichstrom an
die Energiespeichereinheit (22) angeschlossen ist,
wobei zwischen der Energieerzeugungseinheit (21) und den Leuchtmitteln (31) keine
Vorrichtung zur Umwandlung eines Gleichstroms in einen Wechselstrom oder eines Wechselstroms
in einen Gleichstrom angeordnet ist, wobei die Energieversorgungsvorrichtung (2) und
die Leuchtmitteleinheit (3) eine gemeinsame Steuervorrichtung (4) aufweisen, die an
eine Wetterstation (5) angeschlossen ist und/oder zum Empfang von Wetterdaten über
das Internet (6) eingerichtet ist, und die Steuervorrichtung (4) dazu eingerichtet
ist, die Leuchtmitteleinheit (3) in Abhängigkeit von einer Prognose für den zukünftig
zu erwartenden Energieeingang in der Energieerzeugungseinheit (21) zu steuern,
- die Leuchtmittel (31) farbige LEDs sind,
- die Erzeugung von Weißlicht durch additive Farbmischung der farbigen LEDs erzielt wird,
- die Steuervorrichtung (4) dazu eingerichtet ist, eine Farbtemperatur der Weißlicht emittierenden Leuchtmitteleinheit (3) so zu verändern, dass eine vorgegebene Leuchtstärke bei geringerem Energieverbrauch erreicht wird.
wobei die Leuchtmittel (31) eine oder mehrere LED-Lichtquellen umfassen.
wobei die Energieerzeugungseinheit (21) eine Photovoltaikanlage ist.
wobei die Energiespeichereinheit (22) ein Akkumulator ist.
wobei die Steuervorrichtung (4) mit einer zur bidirektionalen Datenübertragung geeigneten Datenleitung (42) mit der Energieversorgungsvorrichtung (2) verbunden ist.
wobei die Steuervorrichtung (4) mit einer weiteren zur bidirektionalen Datenübertragung geeigneten Datenleitung (43) mit der Leuchtmitteleinheit (3) verbunden ist.
die dazu eingerichtet ist,
- eine Leuchtmitteleinheit (3) zu steuern, die Weißlicht emittiert und mehrere mit einem Gleichstrom betreibbare Leuchtmittel (31) umfasst, und
- eine Energieversorgungsvorrichtung (2) zu steuern, die zur Versorgung der Leuchtmitteleinheit (3) mit einem Gleichstrom eingerichtet ist, und
- die Leuchtmitteleinheit (3) in Abhängigkeit von einer Prognose für den zukünftig zu erwartenden Energieeingang in der Energieerzeugungseinheit (21) zu steuern, wobei die Steuervorrichtung (4) an eine Wetterstation (5) angeschlossen ist und/oder zum Empfang von Wetterdaten über das Internet (6) eingerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass- die Leuchtmittel (31) farbige LEDs sind,
- die Erzeugung von Weißlicht durch additive Farbmischung der farbigen LEDs erzielt wird,
- die Steuervorrichtung (4) dazu eingerichtet ist, eine Farbtemperatur der Weißlicht emittierenden Leuchtmitteleinheit (3) so zu verändern, dass eine vorgegebene Leuchtstärke bei geringerem Energieverbrauch erreicht wird.
wobei die Leuchtmitteleinheit (3) mittels der Steuervorrichtung in Abhängigkeit von einer Prognose für den zukünftig zu erwartenden Energieeingang in der Energieerzeugungseinheit (21) gesteuert wird, und die Steuerung in Abhängigkeit von aus dem Internet (6) und/oder von einer Wetterstation (5) empfangenen Wetterdaten erfolgt, wobei die Farbtemperatur der Weißlicht emittierenden Leuchtmitteleinheit (3) so verändert wird, dass eine vorgegebene Leuchtstärke bei geringerem Energieverbrauch erreicht wird.
wobei die Energieerzeugungseinheit (21) eine Photovoltaikanlage ist und die Photovoltaikanlage mittels der Steuervorrichtung (4) in Abhängigkeit vom Sonnenstand ausgerichtet wird.
wobei eine in der Energiespeichereinheit (22) gespeicherte Energie von der Steuervorrichtung (4) ermittelt wird und die Leuchtmitteleinheit (3) in Abhängigkeit von der gespeicherten Energie gesteuert wird.
- a power supply apparatus (2) which has a power generation unit (21), which is suitable for generating a direct current, and an energy storage unit (22) for storing energy from the power generation unit (21), and
- a lighting means unit (3) which emits white light and comprises a plurality of lighting
means (31), which can be operated with a direct current, and which is connected to
the energy storage unit (22) in order to be supplied with a direct current,
wherein no apparatus for converting a direct current into an alternating current or
an alternating current into a direct current is arranged between the power generation
unit (21) and the lighting means (31), wherein the power supply apparatus (2) and
the lighting means unit (3) have a common control apparatus (4) which is connected
to a weather station (5) and/or is designed to receive weather data via the Internet
(6), and the control apparatus (4) is designed to control the lighting means unit
(3) as a function of a prediction for the amount of energy which can be expected to
be input into the power generation unit (21) in the future,
characterized in that
- the lighting means (31) are colored LEDs,
- the generation of white light is achieved by additive color mixing of the colored LEDs,
- the control device (4) is designed to change a color temperature of the lighting means unit (3) which emits white light, such that a predefined light intensity is achieved with a relatively low level of power consumption.
wherein the lighting means (31) comprise one or more LED light sources.
wherein the power generation unit (21) is a photovoltaic system.
wherein the energy storage unit (22) is a rechargeable battery.
wherein the control apparatus (4) is connected to the power supply apparatus (2) by a data line (42) which is suitable for bidirectional data transmission.
wherein the control apparatus (4) is connected to the lighting means unit (3) by a further data line (43) which is suitable for bidirectional data transmission.
- to control a lighting means unit (3) which emits white light and comprises a plurality of lighting means (31) which can be operated with a direct current, and
- to control a power supply apparatus (2) which is designed to supply the lighting means unit (3) with a direct current, and
- to control the lighting means unit (3) as a function of a prediction for the amount of energy which can be expected to be input into the power generation unit (21) in the future, wherein the control apparatus (4) is connected to a weather station (5) and/or is designed to receive weather data via the Internet (6),
characterized in that- the lighting means (31) are colored LEDs,
- the generation of white light is achieved by additive color mixing of the colored LEDs,
- the control device (4) is designed to change a color temperature of the lighting means unit (3) which emits white light, such that a predefined light intensity is achieved with a relatively low level of power consumption.
wherein the lighting means unit (3) is controlled by means of the control apparatus as a function of a prediction for the amount of energy which can be expected to be input into the power generation unit (21) in the future, and the control is performed as a function of weather data received from the Internet (6) and/or from a weather station (5), wherein the color temperature of the lighting means unit (3) which emits white light is changed such that a predefined light intensity is achieved with a relatively low level of power consumption.
wherein the power generation unit (21) is a photovoltaic system, and the photovoltaic system is oriented by means of the control apparatus (4) as a function of the position of the sun.
wherein an amount of energy which is stored in the energy storage unit (22) is ascertained by the control apparatus (4) and the lighting means unit (3) is controlled as a function of the stored amount of energy.
- un dispositif d'alimentation en énergie (2) qui comporte une unité génératrice d'énergie (21) apte à générer un courant continu et une unité de stockage d'énergie (22) destinée à stocker l'énergie provenant de l'unité génératrice d'énergie (21), et
- une unité à moyens lumineux (3) qui émet de la lumière blanche et comprend une pluralité
de moyens lumineux (31) pouvant être mis en fonctionnement par un courant continu
et est raccordée à l'unité de stockage d'énergie (22) pour être alimentée en courant
continu,
dans lequel aucun dispositif de conversion de courant continu en courant alternatif
ou de courant alternatif en courant continu n'est présent entre l'unité d'alimentation
en énergie (21) et les moyens lumineux (31), dans lequel le dispositif d'alimentation
en énergie (2) et l'unité à moyen lumineux (3) comportent un dispositif de commande
commun (4) qui est raccordé à une station météorologique (5) et/ou est conçu pour
recevoir des données météorologiques par l'intermédiaire de l'internet (6), et le
dispositif de commande (4) est conçu pour commander l'unité à moyens lumineux (3)
en fonction d'une prévision de l'apport d'énergie à attendre dans le futur dans l'unité
génératrice d'énergie (21),
- les moyens lumineux (31) sont des LED colorées,
- la génération de lumière blanche est réalisée par mélange additif des couleurs des LED colorées,
- le dispositif de commande (4) est conçu pour modifier une température de couleur de l'unité à moyens lumineux (3) émettant de la lumière blanche de manière à ce qu'une intensité lumineuse prédéterminée soit atteinte lors d'une faible consommation d'énergie.
- commander une unité à moyens lumineux (3) émettant de la lumière blanche et comprenant une pluralité de moyens lumineux (31) pouvant être mis en fonctionnement par un courant continu, et
- commander un dispositif d'alimentation en énergie (2) conçu pour alimenter l'unité à moyens lumineux (3) en courant continu, et
- commander l'unité à moyens lumineux (3) en fonction d'une prévision d'un apport d'énergie à attendre dans le futur dans l'unité d'alimentation en énergie (21), dans lequel le dispositif de commande (4) est raccordé à une station météorologique (5) et/ou est conçu pour recevoir des données météorologiques par l'intermédiaire de l'internet (6), caractérisé en ce que
- les moyens lumineux (31) sont des LED colorées,
- la génération de lumière blanche est réalisée par mélange additif des couleurs des LED colorées,
- le dispositif de commande (4) est conçu pour modifier une température de couleur de l'unité à moyens lumineux (3) émettant de la lumière blanche de manière à ce qu'une intensité lumineuse prédéterminée soit atteinte lors d'une faible consommation d'énergie.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente