一种应急照明装置、系统、单元及驱动应急照明单元的方法

摘要

本发明涉及一种用于照明系统的应急照明单元，尤其是按照DALI标准设计的应急照明单元，具有以下特征：该应急照明单元与照明系统的总线(2)、可充电的蓄电器(17)和应急照明机构(16)相连接。

权利要求

1.一种应急照明装置(18)，所述应急照明装置(18)具有：

-至少一个应急照明机构(16)，

-应急照明单元(15)，以及

-可充电的蓄电器(17)，

其特征在于，所述应急照明单元(15)被设计成在低伏电压供电端子上从来自用于照明控制的控制总线的直流总线电压被供应电能以将所述蓄电器(17)充电。

2.根据权利要求1所述的应急照明装置(18)，其中，所述至少一个应急照明机构(16)为至少一个LED。

3.根据权利要求1所述的应急照明装置(18)，其中，所述应急照明单元(15)被构造成监测在低伏电压供电端子上的电压并且将持续的电压中断判定为应急照明情况并相应地启用所述应急照明机构(16)。

4.一种应急照明系统，所述应急照明系统具有根据权利要求1所述的应急照明装置(18)以及所述用于照明控制的控制总线(2)。

5.根据权利要求4所述的应急照明系统，其中，所述用于照明控制的控制总线(2)是根据DALI标准的，并在不工作状态下传输直流电压。

6.根据权利要求4所述的应急照明系统，所述应急照明系统还具有总线信号发送器，并且所述总线电压分配至一体式的或单独存在的应急照明单元(15)。

7.根据权利要求6所述的应急照明系统，其中，所述总线信号发送器是连接在所述用于照明控制的控制总线(2)上的总线兼容的传感器模块(20)。

8.一种用于照明系统的应急照明单元(15)，所述应急照明单元(15)与照明系统的用于照明控制的控制总线(2)、可充电的蓄电器(17)和应急照明机构(16)相连，其特征在于，所述蓄电器(17)可由所述用于照明控制的控制总线(2)供应电流以便充电。

9.根据权利要求8所述的应急照明单元(15)，所述应急照明单元(15)与控制器(20)集成或者相连接。

10.根据权利要求9所述的应急照明单元(15)，其中，所述应急照明单元(15)根据DALI标准与控制器(20)集成或者相连接。

11.根据权利要求9所述的应急照明单元(15)，其中，所述控制器是总线兼容的传感器模块(20)。

12.根据权利要求9或11所述的应急照明单元(15)，所述应急照明单元(15)与控制器(20)、可充电的蓄电器(17)和应急照明机构(16)一起设置在共同的壳体(21)内。

13.根据权利要求12所述的应急照明单元(15)，其中，所述壳体(21)是向上开口的并且是用于固定在待照明空间的顶板上的空心体，传感器光学组件(19)和所述应急照明机构(16)经所述空心体的底面突出。

14.根据权利要求13所述的应急照明单元(15)，其中，所述壳体(17)是旋转对称体，并且其中所述传感器光学组件(19)设置在中心位置上并且被多个构成所述应急照明机构的LED(16)环形包围。

15.根据权利要求14所述的应急照明单元(15)，其中，所述壳体(17)具有截锥体形状。

16.根据权利要求8至11或13至15中的任一项所述的应急照明单元(15)，其中，所述蓄电器(17)是可充电的电池。

17.根据权利要求16所述的应急照明单元(15)，其中，所述可充电的电池由一组单体电池构成。

18.一种用于照明系统的应急照明装置(18)，

其中，在共同的壳体(21)中设置有应急照明单元(15)、可充电的蓄电器(17)、传感器模块(20)和应急照明机构(16)，其中所述应急照明单元(15)和所述传感器模块(20)能与所述照明系统的用于照明控制的控制总线(2)相连接，并且其中所述应急照明单元(15)与所述蓄电器(17)以及所述应急照明机构(16)相连，其特征在于，所述应急照明单元(15)被设计成从来自用于照明控制的控制总线的直流总线电压被供应电能以将所述蓄电器(17)充电。

19.根据权利要求18所述的应急照明装置(18)，其中，所述蓄电器(17)是可充电的电池。

20.根据权利要求19所述的应急照明装置(18)，其中，所述可充电的电池由一组单体电池构成。

21.一种驱动应急照明单元的方法，其特征在于，该应急照明单元从来自用于照明控制的控制总线(2)的直流总线电压被供以电压以便将可充电的蓄电器充电。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，该应急照明单元识别来自用于照明控制的控制总线(2)的所供应的直流总线电压的中断并因此启用应急照明机构。

说明书

一种应急照明装置、系统、单元及驱动应急照明单元的方法

[0001] 本发明涉及一种用于照明系统的应急照明单元，尤其是根据DALI标准设计的应急照明单元，其中该应急照明单元具有至少一个照明机构（优选为至少一个LED）、驱动电路以及蓄电器。

[0002] 针对现代的照明系统，研究出了DALI标准(“DALI”表示数字可寻址照明接口)。该标准规定，许多执行机构（如照明单元、光传感器以及应急照明单元）可由中央装置经由DALI总线来控制。在中央装置中，DALI总线除了提供指令数据外还提供9.5伏至最高22.5伏的直流电压，该直流电压构成这种执行机构的驱动电压，该驱动电压不具有与交流电网的接口或不应与交流电网相连。

[0003] 就是说，DALI总线作为示例代表在不工作状态下输送电压（尤其是输送直流电压）的数据总线。

[0004] 鉴于DALI标准允许多达64个可寻址执行机构可被连接至DALI总线，可以理解的是，对执行机构应从DALI总线那里获得的直流电流来说，确定了一个等于2mA的上限。最大容许的总耗用电流为250mA。它对超出上限的一些特殊情况留有余地。特殊情况确定的执行机构被称为“DALI控制器”。信号发送器例如像光传感器就属于此，其通常必须被安装在这样的位置，即，在该位置上无法或只能较差地连接至交流电网。这意味着，该信号发送器能独立的彼此相互通信，它们也可以是能多主机的，也就是说，在一个总线系统中允许存在多个主机。通常，目前这样的“DALI控制器”以所谓的多传感器形式构成，也就是说，它们将例如像光传感器、存在传感器、运动传感器和/或用于IR接口的传感器的各种不同传感器的功能进行组合。

[0005] 在现有技术中被连接至交流电网的应急照明单元不属于“DALI控制器”。

[0006] 应急照明单元的任务是，当所涉及的执行机构的电流供应中断时，尽管如此，相关的空间再次被照亮。为此，它们具有可充电的蓄电器或与这样的可充电的蓄电器相连。蓄电器在最简单的情况下是电容器，但大多是蓄电池或电池组。蓄电器须保证符合标准的例如至少3小时的应急照明驱动并且在24小时内可再次充电。蓄电器充电 所需的电流在根据现有技术的应急照明单元中通过整流从交流电网获取。为此需要相应的与交流电网的连接。

[0007] 本发明基于以下任务，提供一种用于在应急照明单元中的蓄电器充电的可选的或附加的可行方式。

[0008] 作为解决方案而提出，应急照明单元设有低伏电压供电端子，可在该低伏电压供电端子上施加直流总线电压以对该蓄电器充电。

[0009] 该总线当然可以可选地还用于与应急照明单元的单向或双向的信号传输。与此相关地例如参照DALI标准的可行方式。

[0010] 在这里，“低伏电压”是指这样的电压，其幅值小于电源供应电压的20%。

[0011] 本发明的应急照明单元的一个优选实施方式可能在于，该应急照明单元具有驱动电路，其设计用于监测低伏电压供电端子(低伏=明显低于电源电压，优选低于20VDC)上的电压并将长期电压中断(长期=比数字总线的位持续时间长)判定为应急照明情况并且相应启用该照明机构。因此，总线电压中断(低伏直流电压消失)被鉴定为应急照明情况，即，驱动电路启用所配置的照明机构。

[0012] 具有上述特征的应急照明单元的使用特别适用于具有在不工作状态下输送直流电压的总线的应急照明系统中。通过与总线相连的总线信号发送器、尤其是连接到总线的总线兼容的传感器模块，例如可以将总线电压分配至被集成到总线信号发送器中的应急照明单元或单独设置但相连的应急照明单元中。

[0013] 为了在按照DALI标准设计的应急照明单元中满足限制耗用电流的DALI标准的规定而提出，该应急照明单元与所谓的DALI控制器集成或相连，DALI控制器应该耗用来自于DALI总线的增加的供电电流。

[0014] 如此构成的组合式传感器/应急照明单元实现两个功能。它引起生产和安装成本的降低并且保证不会通过由总线电压对蓄电器充电而违反DALI标准的限制性规定。

[0015] 所述的应急照明单元、DALI控制仪器、蓄电器(可充电的蓄电器)和应急照明机构适当地设置在一个共同的壳体内。

[0016] 该壳体可以是向上开口且设计用于固定在待照明空间的顶板上的空心体，传感器光学组件和应急照明机构经空心体底面突出。

[0017] 优选以旋转对称体形式构成该壳体，其优选具有截锥体形式并且在壳体中该传感器光学组件安置在中心位置上且被构成应急照明机构的LED环形包围。

[0018] 因此，总体得到一种用于照明系统的组合式总线兼容的传感器/应急照明单元，其中在同一壳体中安置有：应急照明单元；蓄电器；传感器模块；和应急照明机构，例如一个或多个LED，其中，该应急照明单元和传感器模块可以与在不工作状态下传输电压的照明系统总线相连接，并且其中该应急照明单元与该蓄电器和该应急照明机构相连。

[0019] 该总线当然可以可选地还被用于与应急照明单元和/或传感器模块的单向或双向的信号传输，其可具有共同的总线地址或单独的总线地址。

[0020] 利用上述的组合式传感器/应急照明单元，

[0021] （a）当用于照明系统的电流供应中断时和/或

[0022] （b）当空间亮度太低并且该光传感器（19,20）产生相应的输出信号和/或[0023] （c）从中央装置或其它位置通过总线（2）传输相应的接通指令时，[0024] 应急照明机构（16）可被启用。

[0025] 上述的应急照明单元或者组合式传感器/应急照明单元或应急照明系统的操作特点是，应急照明单元中的蓄电器从直流总线电压那里来充电。

[0026] 另一个独立的驱动方面在于，该应急照明单元识别所供应的直流总线电压的中断并因此启用应急照明机构。

[0027] 在此，该电压被称为直流总线电压，其例如施加在用于照明控制的控制总线上，控制总线例如可以是DALI总线。

[0028] 本发明还涉及一种应急照明单元的驱动方法，其中该应急照明单元从控制总线的直流总线电压供应电压以将可充电的蓄电器充电。

[0029] 本发明还涉及一种应急照明单元的驱动方法，其中该应急照明单元识别控制总线的供应的直流总线电压的中断并因此启用应急照明机构。

[0030] 在从属权利要求中得到本发明的其它实施方式，从属权利要求的内容全文应属于说明书的公开内容。

[0031] 以下将结合附图来说明本发明的实施方式，其中：

[0032] 图1是根据现有技术的照明系统的示意图，

[0033] 图2是如图1的视图，但包括根据本发明的组合式传感器/应急照明单元，[0034] 图3是图2所示的本发明的组合式传感器/应急照明单元的底面的视图。

[0035] 如图1示意所示的总线兼容的根据现有技术的照明系统具有电源线1和总线（例如DALI总线2）。电源线1传输例如220-240伏的交流电压。DALI总线在不工作状态下传输9.5-22.5伏的直流电压并因此说明了至少在不工作状态下传输直流电压的总线的一个非限定例子。

[0036] 许多可寻址的照明单元属于该照明系统，仅示出了其中的两个。每个照明单元由驱动器(气体放电灯情况下使用的电子镇流器EVG)3和照明机构4构成，该照明机构可以由气体放电灯、白炽灯、一个或多个LED等及其任何组合方式构成。每个驱动器3不仅与交流电网1相连，也与DALI总线2相连。照明单元从电网1获取照明机构4驱动所需要的电能，它们通过DALI总线2获得开关指令。当然，这些照明单元在电网电压中断时不启用。另外，在这样的情况下，DALI总线2上的电压降至零。

[0037] 另外，该照明系统包括两个传感器单元(例如光传感器)（8），它们仅连接至总线2。每个传感器单元8具有呈截锥体形状的壳体11。壳体11向上开口并且向下封闭。壳体11内存在有传感器模块10，该传感器模块一方面与DALI总线2相连，另一方面与传感器光学组件9相连。传感器光学组件穿过壳体11的下端壁。这两个光传感器8能独立地相互通信。从DALI总线2那里获得传感器模块10驱动所需要的电能。这两个光传感器构成所谓的“DALI控制器”，其允许从DALI总线2那里获取超过2mA。

[0038] 最后，该照明系统还包括两个应急照明单元5，其不仅与电源线1相连，也与总线2相连。另外，应急照明单元5与例如呈可充电电池或蓄电池形式的可充电的蓄电器7相连。每个应急照明单元5还具有例如呈至少一个LED 6形式的照明机构，其与应急照明单元5相连。应急照明单元5从可充电的蓄电器7处获得驱动LED 6的电能。蓄电器7的充电同样也通过应急照明单元5实现，确切地说，应急照明单元5为此从电源线1获得电能。应急照明单元5为此在内部将电网交流电压转换为低的充电直流电压，因此需要至少一个整流元件。

[0039] 当用于照明单元的电流供应破坏而由此不工作时，该应急照明单元被接通。作为其替代方式，该应急照明单元可在其经由DALI总线2从中央装置获得相应指令时被启用。当其中一个传感器单元8通知中央装置，在监测空间内存在亮度不足时，就可能是这种状况。但也可行的是，相应的信息由其中一个传感器单元8经由DALI总线2直接(即不接通中央装置)传输给应急照明单元。最后还有以下可能性，即，这些应 急照明单元自动记录下电源电压中断并且相应做出反应。这些应急照明单元直接从电网1或从DALI总线2获得相应信息，因为在此情况下该DALI直流电压也降至零。

[0040] 根据本发明的如图2所示的照明系统也和根据图1的现有技术的照明系统一样，包括两个照明单元，它们具有相同的附图标记。不过，代替在图1中的单独设置的应急照明单元和传感器单元，在图2中设置了组合式传感器/应急照明单元18。每个传感器/应急照明单元18具有壳体21，该壳体可以类似于图1中的传感器单元8的壳体11。壳体21例如是向上开口的空心体，其优选具有以圆锥形向下收尾的截锥体形式。该壳体指定用于固定在待监测和待照明的空间的顶板上。在每个壳体21的空腔中有应急照明单元15、传感器模块20和可充电的蓄电器17。各有一个与所属的传感器模块20相连的传感器光学组件19穿过两个壳体21中的一个的底壁。而且，传感器模块20与应急照明单元15一样能优选以导通直流电流的方式与总线2相连。

[0041] 传感器模块20或是只由一个单独的具有一种功能的传感器来构成，或是可以由不同传感器的组合来构成，例如光传感器、存在传感器、运动传感器和/或用于IR接口(红外接口)的传感器的组合。因此，传感器模块20由此构成控制器，它可优选根据DALI标准来通信。

[0042] 另外，每个传感器单元/应急照明单元18的应急照明单元15与可充电的蓄电器17相连用于电能。应急照明单元15包括驱动电路，用于控制应急照明机构(在此例子中是LED)16，即用于给LED 16供电，该LED由可充电的蓄电器17供电。传感器光学组件19在每个传感器单元/应急照明单元中环形地被四个LED 16围绕，每个LED分别安置在一个基板14上。用于控制应急照明机构16的驱动电路可以通过开关调节器构成，或也通过线性调节器构成。
可选地，该驱动电路可以以电位隔离的方式构成。应急照明单元15可以附加地具有用于将可充电的蓄电器17充电的充电电路。该充电电路例如可以由开关调节器构成，或也由线性调节器构成。可选地，该充电电路也可以以电位隔离的方式构成并且具有例如变压器。用于给可充电的蓄电器17充电的充电电路和用于控制应急照明机构的驱动电路也可以通过双向开关调节器构成，从而使得它根据驱动状态可以选择性地担负起可充电的蓄电器17的充电和/或应急照明机构的控制的任务。

[0043] 人们可从图3中最清楚看到这种布置形式。但传感器单元/应急照明单元18的壳体21也可以具有其它结构形式，其例如以金字塔形或半球形来构成。

[0044] 根据图1和图2的照明系统的区别在于，该传感器单元/应急照明单元18的应急照明单元15在图2中如此与总线2相连，使得蓄电器可优选无电位隔离地且无整流地从总线直流电压来充电。

[0045] 就是说，为了将蓄电器充电，无需电网供电，因此，根据本发明的传感器单元/应急照明单元优选也不具有电网电压连接。

[0046] 图2中的可充电的蓄电器17从DALI总线2那里汲取其用于充电的能量。因此，如此设计具有至少一个应急照明机构16(优选至少一个LED)、应急照明单元15以及可充电的蓄电器17的传感器/应急照明单元18，使得在低伏电压供电端子处由直流总线电压(DALI总线2)优选以无电位隔离的方式提供电能，以充电该可充电的蓄电器17。就是说，如此设计该传感器单元/应急照明单元18，使得由总线2的直流总线电压通过低伏电压供电端子提供电能，以便对可充电的蓄电器17进行充电。

[0047] 应急照明单元15具有至少一个驱动电路，设计用于监测低伏电压供电端子上的电压并且将电压长期中断评定为应急照明情况并相应启用该照明机构16。此时，低伏电压供电端子与DALI总线2相连。作为替代或补充，在DALI总线2上也可以由中央装置或控制器发出切换至应急照明情况的指令，例如当该中央装置或控制器识别出电压中断时。例如可行的是，该电压还暂时继续存在于DALI总线2上，因为该电压由蓄电器提供，该蓄电器可在一定时间内提供用于供给DALI总线2的电能。

[0048] 当如此相应选择LED 16时，使得其在高发光强度时耗用相对少的电流，而且当传感器单元/应急照明单元的数量被限制到一定数量时，可以在24小时内由DALI总线2提供的能量来给可充电的蓄电器17充电，确切的说是以超过2mA的充电电流进行充电。这是允许的，因为允许传感器单元有更大的耗电，因为其被分类为“DALI控制器”。

[0049] 关于可充电的蓄电器17，也必须做出相应选择，从而使得这四个LED16在应急照明情况下能长达三个小时地充分照明被监测的空间。可充电电池非常适合用于可充电的蓄电器17，例如一组NiMn-蓄电池或者还有锂离子电池。可充电的蓄电器17还可以由一组单体电池构成。

[0050] 但是，可充电的蓄电器17还可以布置在传感器/应急照明单元18之外，因此该传感器/应急照明单元占用较少的面积。在此情况下，可充电的蓄电器17可与传感器/应急照明单元18电连接。

[0051] 由于新型组合式传感器单元/应急照明单元18不一定需要电源连接，因此关于其在待监测空间内的定位而言存在较大的自由度。特别是通过两个执行机构合并成现在仅有的一个而节约了一定的生产和安装成本。

[0052] 可选地可行的是，组合式传感器单元/应急照明单元18在应急照明情况下还通过传感器模块20执行监测。此时例如也能存储监测结果并在应急照明情况结束后可将DALI总线2上的相应信号继续传输给其它总线用户。例如传感器模块20可以具有用于IR接口的传感器并因此能实现例如也在应急照明情况下经由IR接口的通信。就是说，例如通过IR接口接收的指令在应急照明情况结束后可以继续传输。因此，即使在应急照明情况下也可以实现利用组合式传感器单元/应急照明单元18的连续监测并且也可以记录下通过传感器模块20监测的历史。

[0053] 应急照明机构16也可以被用于除应急照明外的其它目的。例如它们可被用于组合式传感器单元/应急照明单元18的寻址(例如做法是，它们通过闪烁来确认地址分配或以编码的方式发放分配地址)，它们也可以确认信号接收(例如闪烁)或者被用于应急照明情况之外的照明(如在以下例子中解释的那样)。

[0054] 根据另一个实施方式，应急照明单元15也可具有用于交流电网1的连接。它可被例如用于可充电的蓄电器17的快速充电、应急照明情况的识别和/或应急照明机构16在正常照明情况下(即当不存在应急照明情况而是有电源电压加在交流电网1上时)的驱动。通过总线2和交流电网1的组合式充电也是可行的。例如可能需要，交流电网1被长时间断开但总线2的直流总线电压保持不变，例如在待驱动模式中(不工作模式)。此时也可能的是，从总线2接收的用于该可充电的蓄电器17充电的能量只抵抗蓄电器的快速放电。

[0055] 可能有的情况是，当只有比较小的电流被用于该可充电的蓄电器17充电时，该电流虽然不足以充满该可充电的蓄电器17，但能阻止或至少延迟可充电的蓄电器17的快速放电或甚至深度放电。例如该应急照明单元15具有包括用于连接至总线2和交流电网1的接口的组合式充电电路，或者可以设有两个独立充电电路。这样的应急照明单元15可以与传感器模块20组合(直接在壳体内或者仅借助电连接或通信连接)，并且因此也可以构成一种组合式传感器单元/应急照明单元18。