用于应急照明单元的LED转换器及其操作方法转让专利
申请号 : CN201880009495.0
文献号 : CN110235524B
文献日 : 2021-07-02
发明人 : I·威尔逊
申请人 : 赤多尼科两合股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于应急照明单元的LED转换器,所述LED转换器包括:LED驱动器(20),所述LED驱动器被配置成向LED照明设备(21)供应电流,储能接口(6),所述储能接口被配置成将所述LED转换器连接到储能设备(2),其中,所述储能接口(6)被配置成连接到至少两种不同类型的储能设备(2),充电电路(10),所述充电电路被配置成对所述储能设备(2)进行充电,其中,所述充电电路(10)被配置成根据通过所述储能接口(6)连接的储能设备(2)的类型设置至少一个储能管理参数,以及
控制电路(9),所述控制电路被配置成确定通过所述储能接口(6)连接的储能设备(2)的类型,并控制所述充电电路(10)根据所确定的储能设备(2)的类型设置所述储能管理参数,
其中,如果所述储能设备(2)包括温度传感器(7),则所述储能接口(6)被配置成连接到这种储能设备(2)的所述温度传感器(7),并且所述控制电路(9)被配置成确定所述温度传感器(7)的不存在、存在和/或电气特性,以确定通过所述储能接口(6)连接的储能设备(2)的类型,其中,在所述控制电路(9)确定不存在所述温度传感器(7)的情况下,所述储能设备(2)被确定为第一类型的储能设备,并且在所述控制电路(9)确定存在所述温度传感器(7)的情况下,所述储能设备(2)被确定为第二类型的储能设备。
2.根据权利要求1所述的用于应急照明单元的LED转换器,其特征在于,
各种类型的储能设备(2)对应于一组储能管理参数,所述一组储能管理参数包括充电参数、放电参数和故障参数中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的用于应急照明单元的LED转换器,其特征在于,
所述LED转换器还包括用于存储至少两组储能管理参数的存储器(19)。
4.一种操作用于应急照明的LED转换器(1)的方法,所述LED转换器(1)包括:LED驱动器(20),所述LED驱动器被配置成向LED照明设备(21)供应电流;储能接口(6),所述储能接口被配置成将所述LED 转换器连接到储能设备(2),其中,所述储能接口(6)被配置成连接到至少两种不同类型的储能设备(2);以及充电电路(10),所述方法包括以下步骤:基于至少一个储能管理参数对所述储能设备(2)进行充电,所述至少一个储能管理参数与通过所述储能接口(6)连接的储能设备(2)的类型对应,以及由控制电路(9)确定(S2、S4)通过所述储能接口(6)连接的储能设备(2)的类型,以及根据所确定的储能设备(2)的类型设置(S5、S6、S7)至少一个储能管理参数,其中,在确定(S2、S4)储能设备(2)的类型的步骤中,所述控制电路(9)确定温度传感器(7)的不存在、存在和/或电气特性,以确定通过所述储能接口(6)连接的储能设备(2)的类型,
其中,在确定(S2)储能设备(2)的类型的步骤中确定不存在所述温度传感器(7)的情况下,所述储能设备(2)被确定为第一类型的储能设备,并且在确定(S2)储能设备(2)的类型的步骤中确定存在所述温度传感器(7)的情况下,所述储能设备(2)被确定为第二类型的储能设备。
5.根据权利要求4所述的操作用于应急照明的LED转换器的方法,其特征在于,
所述第一类型的储能设备是NiMH或NiCd型储能设备(2)。
6.根据权利要求4所述的操作用于应急照明的LED转换器的方法,其特征在于,
所述第二类型的储能设备是锂离子型储能设备(2)。
说明书 :
用于应急照明单元的LED转换器及其操作方法
技术领域
背景技术
的情况下从储能设备驱动照明设备的LED驱动器(LED转换器)。
急照明设备配备有有限寿命的储能设备时,维护也涉及成本。
设备包括充电装置,以便为储能设备再充电,以将所存储的电能保持在最低水平之上。
(镍金属氢化物电池)或基于锂离子(锂离子电池)的技术。用于对电池单元充电的算法的适
用性取决于所采用的电池化学。在图2中,描绘了一些已知的电池技术随时间的充电特性
(充电电压、充电电流)。从图2可以直接明显地看出,用于例如对锂离子电池充电的特性参
数,与用于对NiCd基电池充电的充电参数根本不同。如果打算用锂离子电池代替NiCd电池,
则至少需要(例如,通过经由在应急照明设备中以硬件或软件实现的开关来执行设置)改变
充电装置的充电参数。
户限制于特定类型的电池化学。
发明内容
成对储能设备进行充电;以及控制电路。储能接口被配置成连接至少两种不同类型的储能
设备。此外,所述充电电路被配置成根据通过储能接口连接的所确定的储能设备的类型设
置至少一个储能管理参数。控制电路被配置成确定通过储能接口连接的储能设备的类型,
并且控制充电电路以根据所确定的储能设备类型来设置储能管理参数。
善LED转换器的制造商的物流(logistics)。同时,用户可以在无需通过(例如,利用应急LED
转换器上的开关、DIP开关、跳线等)改变设置来重新设置充电算法的情况下,用新的储能设
备(该新的储能设备与被替换的储能设备相比具有另一种电池化学)替换到达其寿命终点
的储能设备。因为将储能设备与合适的充电算法结合使用,所以具有LED转换器的储能设备
的寿命可靠地达到其设想的长度。
通过储能接口连接的储能设备的类型。
果温度传感器需要温度信息,则温度传感器本身可以同时完成用于获取用于温度保护功能
或充电算法的储能温度的传感器任务。
器的存在或不存在来区分至少两种类型的储能设备。
design)的情况下容易地完成不同类型的储能设备之间的区分。用于使LED转换器能够区分
不同类型的储能设备的成本有效的解决方案变得可用。
储能管理参数包括充电参数、放电参数和故障参数中的至少一者。
中应用的电池化学)执行诸如对储能设备进行充电、从储能设备获取电能或者处理储能设
备的故障的操作。通过根据所确定的储能类型使用特别适配的一组参数,可以期望延长储
能设备的寿命。因此降低了LED转换器的寿命周期成本,同时提高了LED转换器与不同类型
的储能设备的可用性。
方案同时一方面提供取决于感测到的储能设备中的环境温度的值以及另一方面提供根据
储能设备中采用的储能化学的类型而预设的电阻值范围。用于储能设备的附加成本是很小
的,可以同时完成传达储能设备的类型以及储能设备的温度信息的任务。
定的储能设备的类型设置至少一个储能管理参数。
附图说明
具体实施方式
个LED发光。
电能,所述充电器/放电器电路进一步参照充电器电路10。对于本发明,内部充电器电路10、
LED驱动器20、LED接口22和LED照明设备21的结构对于理解本发明不是必不可少的,并且可
以是与LED转换器1结合用于应急照明应用的任何已知结构。充电器电路10必须只能基于输
入信号调整其设置。
(maintained lighting mode))。
所述电源线如图1中示出为第一正连接线(+)和第二负连接线(‑),所述第一正连接线(+)和
所述第二负连接线(‑)用于经由外部接口3和电连接线缆将一个或更多个电池单元4的阳极
和阴极连接到LED转换器1的储能接口6。外部接口3还包括至少一个电连接3.1,所述至少一
个电连接3.1用于经由电连接线缆将温度传感器7连接到LED转换器1的储能接口6。
图1中示出的储能设备2的电路是对于锂离子型储能设备2来说典型的示例性电路拓扑。
keyed connector)中的一极)。因此,适当调整的LED转换器1可以检测不同类型的储能设备
2之间的差异(在这种情况下,一方面是NiMH或NiCd型储能设备2,另一方面是锂离子型储能
设备2)。
的一个。
转换器1的储能设备2的类型。
UDD被提供给控制电路9的电源电压输入端9.2。因此,当忽略线缆和连接3.1、6.1的电阻时,
输入端9.1处于由包括电阻R2和温度传感器7的分压器确定的电位。因此,所描绘的电路使
得控制电路9能够根据输入端9.1处的电位确定热敏电阻7是否经由线缆连接在储能接口6
的传感器连接3.1与外部接口3的负线“‑”之间。通过确定如果热敏电阻7已经连接,则识别
到第一类型的储能设备2,或者通过确定如果没有连接热敏电阻7,则识别到第二类型的储
能设备2。因此,两种类型的储能设备2之间的区分是可能的。
在基于锂离子型电池化学的储能设备2的电池化学的情况下,监督和使用电池温度提供了
改进的充电/放电特性并且增强了储能设备2的工作的安全性。具有锂离子技术的储能设备
2的温度传感器7组合了识别电池技术以及提供监测设备温度的传感器功能的效果。
少一种类型的储能设备2相关联。各组储能管理参数包括至少一个储能管理参数。
段t2,提供第二充电电流水平。第二充电电流水平小于第一充电电流水平。第一时段t1通常
小于一天,第二时间段通常为若干天或甚至几周长。因此,图2A是多级永久充电算法的示
例。
第二时段t2期间,施加具有持续时间为Δt并且脉冲周期为T的电流脉冲的第二充电电流水
平。在图2C中所描述的示例中,选择持续时间Δt为4分钟,选择时段T为约16分钟。
示在时刻t3处的上电池电压阈值的预定电池电压水平14为止。在到达时刻t1的剩余时段期
间,充电电流下降到第二充电电流水平,并且锂离子型储能设备2的预定电池电压被保持在
预定电池电压水平14。当经过时间t1时,充电电流被设置为零并且电池4的电池电压缓慢下
降,直到经过若干天或若干周的时间,达到表示下电池电压阈值的第二预定电池电压15为
止。此刻,由控制电路9控制充电电路10以提供优选地与第一时段直到时刻t3为止的电流水
平相同的充电电流12。通过馈送的电能对电池4进行充电,并且电池电压13增加到表示上电
池电压阈值的预定电池电压水平14。在到达时刻t1的剩余时段期间,充电电流减小到第二
充电电流水平,并且锂离子型储能设备2的预定电池电压被保持在预定电池电压水平14。在
达到时刻t2之后,将充电电流设置为零,并且电池4的电池电压缓慢下降,直到再次达到表
示下电池电压阈值的第二预定电池电压15为止。该充电和放电的过程反复发生。
供一种在不需要用户主动选择并设置合适的充电算法的情况下增加要与一个LED转换器1
一起使用的电池化学的数量的简单且有效的方法,来提供具有降低的寿命成本和提高的防
止故障和误用的安全性的LED转换器1的可用性的提高。
可以将诸如负载电流、负载电压、不同电压或电流水平或不同时段的充电参数设置成取决
于所确定的电池类型的储能管理参数。
学)。
相关的储能参数。在锂离子型电池化学中,可以将电压充电终止设置成充电方法。
threshold)、开路电池阈值和用于完全充电的储能设备2的最小电池电压水平中的至少一
者。
能功能的集成电路)。
置成连接储能设备2;充电电路10,其被配置成对储能设备2进行充电;以及控制电路9。
设备2中,该方法进行到步骤S7。
类型,并且因此选择和设置适合于第二类型的储能设备2的第二组充电参数。
电参数。
设备2的实施方式例如在步骤S2中可以通过温度传感器7的存在或不存在来区分。
化。例如,可以在控制电路9中以规律的间隔执行步骤S2至S7,以便以有利的方式解决技术
问题。
的确定可以被用于进一步区分不同的电池类型或验证是否已经正确地确定了电池的类型。