用于控制照明设备的光通量的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制用来照射建筑物（5）的内部的照明设备（3）的光通量的方法，其中，所述照明设备（3）包括至少一个人工照明装置（17），这个人工照明装置（17）通过包括第一电源（11）的电源系统（9）被供应有电功率，所述第一电源（11）是用于产生电功率的光伏装置（13）以及是通向至少一个第二电源（15）的通道，所述方法包括以下步骤：-预选择光通量特性曲线（47,49），其指定了所述人工照明装置（17）的光通量对在所述建筑物（5）外面的光强度的单调递增的依赖性；-确定在所述建筑物（5）外面的所述光强度；以及给所述至少一个人工照明装置（17）供应用于根据所述选择的光通量特性曲线（47,49）产生所述光通量所需的电功率，其中，所述光伏装置（13）对于所需电功率的所述量具有功率贡献。本发明专利技术还涉及一种对应的光伏照明系统（1）和一种对程序进行编码以执行所述方法的数据存储装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制用来照射建筑物的内部的照明设备的光通量的方法，其中，该照明设备包括至少一个人工照明装置，这个人工照明装置通过包括第一电源的电源系统被供应有电功率，所述第一电源是用于产生电功率的光伏装置以及是通向至少一个第二电源的通道。本专利技术还涉及光伏照明系统和对应的数据存储装置。
技术介绍
建筑物的内部的光照包括以下两者的使用诸如灯具这样的人工照明装置，以及来自外面的对内部的自然日光光照。考虑到日光照明的低成本，其(通过窗户、天窗或其它接口)在建筑物中常常被用作为白天期间的光的主要来源。人工照明表示能量消耗的主要部件，占全世界消耗的所有能量的重要部分。通过用于产生电功率的光伏(PV)装置(包括多个太阳能电池的光伏发生器)的光伏发电逐渐地被用于对具有在建筑物内部的人工照明装置的照明设备供电。然而，照明设备的标称功率和PV装置的峰值功率的恰当平衡仍然是不清楚的。特别不清楚的是在由光伏发生器所产生的电功率远远高于由于人工照明装置的室内照明而导致的消耗时的晴天需要用过剩的电功率做些什么。另一方面，为光伏装置选择低的峰值功率在大多数的外部照明条件下将导致供电不足，并且额外的功率需要取自市电。光度测定法涉及对如由人眼所感知到的可见光的测量。在光度测定法中，光通量是由光源发射的波长加权功率的量度，并且光通量是由光源在特定方向上每单位立体角内发射的波长加权功率的量度，两个测量值都是基于光度函数、人眼的敏感度的标准化模型的。光通量的国际单位制(SI unit)是坎德拉(Cd)，其是SI基本单位。对于从明亮的外面进入人工照射的建筑物的人来说，不遭受相对于人眼的敏感度的巨大亮度改变是方便的。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供用于控制用来照射建筑物的内部的照明设备的光通量的方法、对程序进行编码以执行所述方法的对应的数据存储装置以及用于动态光通量调节的对应的光伏照明系统，所述动态光通量调节使建筑物内部的亮度适应于在建筑物外面的自然亮度以节约能量。本目标由如权利要求1、12以及14中所定义的本专利技术来实现。根据本专利技术的所述方法包括以下步骤(a)预选择光通量特性曲线，其指定了人工照明装置的光通量对在建筑物外面的光强度的单调递增的依赖性；(b)确定在所述建筑物外面的所述光强度；以及(C)给至少一个人工照明装置供应根据所述选择的光通量特性曲线产生所述光通量所需的电功率，其中，所述光伏装置对于所需电功率的所述量具有功率贡献。通向至少一个第二电源的通道优选地是通向市电电源(例如公共市电电源)的通道。根据本专利技术的优选实施例，所述光通量特性曲线示出了在光通量的下限与光通量的上限之间的值的至少一个范围内所述建筑物外面的光强度与所述人工照明装置的光通量之间的线性关系。所述光通量的上限是所述人工照明装置的最大光通量。根据本专利技术的另一优选实施例，所述光通量的下限是保证所述建筑物中的或所述建筑物被对应的人工照明装置照射的至少相应的一部分中的功能照射条件的最小光通量。这些照射条件例如通过人眼的光敏感度限制、通过安全规程或就业权给出。根据本专利技术的又一优选实施例，对于电功率的所述量的贡献是与所述光伏装置的当前最大性能水平相对应的贡献，所述光伏装置的当前最大性能水平相当于所述人工照明装置的最大光通量所需要的电功率。优选地，所述照明设备包括多个人工照明装置。所述人工照明装置被分布在建筑物中以用于总体光照，例如总体均匀光照。该总体光照的强度取决于外面的光强度。根据本专利技术的另一优选实施例，所述建筑物被划分成多个光照区，每一个区都具有用于照射相应的光照区的至少一个对应的人工照明装置，其中，至少两个不同光照区的人工照明装置以不同的光通量特性曲线被操作。根据本专利技术的优选实施例，第一光照区比第二光照区具有更多的来自建筑物外面的直接光照，并且其中，所述第一光照区的人工照明装置的第一光通量特性曲线比所述第二光照区的人工照明装置的第二光通量特性曲线示出了对在所述建筑物外面的外部光强度的更强依赖性。通过这个，对客户需求进行分级可以被解决，即在没有自然日光的房间中的照明通量水平在具有高的外部光水平的白天被调高(例如，当离开具有窗户的办公室进入没有任何窗户的走廊时，光的水平改变应该是不太剧烈的)。在进一步的方面，所述建筑物被划分成区，其根据它们到自然日光的入口或其它接口(例如，窗户)的距离来定义区域。如果当前的区更接近于到外面接口的话，人工光的光照水平然后被更严格地适应于外面的光照。反过来，到外面更遥远的区将接收到对亮度水平的较少调制。根据本专利技术的另一优选实施例，所述至少一个人工照明装置是紧凑型荧光灯具(CFL)和/或发光二极管(LED)。还被称为紧凑型荧光灯或节能灯的紧凑型荧光灯具是一种类型的荧光灯具。许多的紧凑型荧光灯具被设计为替换白炽灯具并且能够刚好放入以前用于白炽灯具的大多数的现有灯架中。优选地，LED是产生白光的LED或具有通过使红、绿以及蓝(RGB)有色光发射进行混合所产生的白光的RGB系统。根据本专利技术的优选实施例，在所述建筑物外面的(日)光强度通过使用附加的光传感器而被确定。该光传感器优选地包括光感应器(photo sensor)。根据本专利技术的另一优选实施例，在所述建筑物外面的光强度通过使用所述光伏装置的运行参数而被确定。在本实施例中，所述光伏装置具有两个不同的任务对所需电功率的量做出它自己的贡献并且确定所需电功率的水平。特别地，所述运行参数是所述光伏装置的当前输出电功率。如果对用于根据所述选择的光通量特性曲线产生光通量所需的电功率的量的贡献是与所述光伏装置的当前最大性能水平(相当于所述人工照明装置的最大光通量所需要的电功率)相对应的贡献，则针对所述照明设备的控制方案的方法细节实现了(i)一方面来自第二电源的低消耗以及(ii)另一方面遵循室外照明条件的动态光亮度调节。本专利技术的另一方面是光伏照明系统，特别是用于执行前述方法的光伏照明系统，包括照明设备，用于建筑物的内部光照；控制器(控制器装置)；以及电源系统，用于对所述照明设备进行供电。所述照明设备包括至少一个人工照明装置。所述电源系统包括第一电源，所述第一电源是用于产生电功率的光伏装置以及是通向至少一个第二电源的通道，其中，所述电源系统通过所述控制器给人工照明装置供应根据可预选择的光通量特性曲线产生光通量所需的足够量的电功率。所述光伏装置对于所需电功率的所述量的功率贡献通过所述控制器是可选择的。通向至少一个第二电源的所述通道优选地是通向市电电源(例如，公共市电电源)的通道。优选地，所述控制器是在单个集成电路上的可编程微控制器(μ C)，所述可编程微控制器包括处理器核、存储器以及可编程的输入/输出外设。一般而言，所述照明设备包括至少一个人工照明装置，特别地，所述照明设备包括多个人工照明装置。所述至少一个人工照明装置是至少一个紧凑型荧光灯具和/或至少一个发光二极管。优选地，所述建筑物被划分成不同的光照区，每一个都具有所述设备的用于照射相应的光照区的至少一个对应的人工照明装置，其中，至少两个光照区的人工照明装置具有不同的光通量特性曲线。光照区中的第一光照区比第二光照区具有更多的来自建筑物外面的直接光照，其中，所述第一光照区的人工照明装置的第一光通量特性曲线比所述第二光照区的人工照明装置的第二光通量特性曲线示出了对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M温特，P卢尔肯斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：