| WO/1998/015840 | SYSTEM FOR MONITORING THE CONDITION OF A PLURALITY OF LAMPS |
| WO/2006/105075 | LIGHT SOURCE MODULE |
| JP2011249255 | ELECTRIC APPARATUS MANAGEMENT SYSTEM |
| Ansprüche : 1. Außenleuchte, insbesondere Straßenleuchte (1) mit wenigstens einem Lichtkopf (5, 6) , in welchem Leuchtmittel (10, 20) angeordnet sind und mit Elektronikmittel (12, 19) zur Ansteuerung der Leuchtmittel (10, 20), dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikmittel (12, 19) wenigstens zwei separat funktionierende Elektronikeinheiten umfassen, die jeweils in der Lage sind, unabhängig voneinander Leuchteinheiten der Leuchtmittel (10, 20) anzusteuern. 2. Außenleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Solarmodul (11, 21) zur Stromversorgung vorgesehen ist. 3. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (10, 20) wenigstens zwei separate Leuchteinheiten umfassen, und dass die wenigstens zwei Elektronikeinheiten jeweils eine Leuchteinheit ansteuern. 4. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchteinheiten als separate Baueinheiten ausgestaltet sind. 5. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungseinheit vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, die Funktion der wenigstens zwei Elektronikeinheiten zu überwachen. 6. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikmittel (12, 19) an einer für Personen leicht zugänglichen Stelle der Außenleuchte angeordnet ist. 7. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikmittel (12, 19) dazu ausgelegt sind, die Leuchtmittel (10, 20) mit einem gleichförmigen, nicht pulsierenden Gleichstrom anzusteuern. 8. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kommunikationsmodul (15) zur drahtlosen Kommunikation der Elektronikmittel mit einer Zentraleinheit zur Verfügung steht. 9. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antenne für das Kommunikationsmodul direkt in die Elektronikmittel (12, 19) integriert ist. 10. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsmodul (15) und die Elektronikmittel (12, 19) über eine Kommunikationsschnittstelle verbunden sind. 11. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stromversorgung ein Akkumulator (13) vorhanden ist, der mittels einer Ladeeinheit durch das Solarmodul ladbar ist. 12. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Ladeeinheit (14) zwischen einem Netzanschluss und dem Akkumulator (13) vorgesehen ist. 13. Außenleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikmittel (12, 19) über eine Gleichspannungsschnittstelle verfügen, über welche mehrere Elektronikmittel (12, 19) , insbesondere eine Vielzahl von Elektronikmittel elektrisch miteinander verbunden werden können, wobei über die Schnittstelle Solarenergie abgegeben bzw. Energie von Außen eingespeist werden kann. 14. Außenleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungsschnittstelle dazu ausgelegt ist, im Tagbetrieb mit einer höheren Spannung (z. B. 400 V) zu arbeiten als in einem Nachtbetrieb (z. B. 300 V), in welchem die Gleichspannungsschnittstelle Energie vom Stromnetz aufnimmt. 15. Elektrischer Verbund von mehreren Außenleuchten, insbesondere Straßenleuchten, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wechselrichter vorgesehen ist, über den überschüssige Energie von Solarmodulen (11, 21) der Außenleuchten in ein Stromnetz einspeisbar ist und vom Stromnetz eine Gleichspannung den Elektronikmitteln (12, 19) und/oder einem Akkumulator (13) zur Verfügung gestellt werden kann, wenn keine oder eine zu geringe Solarleistung von den Solarmodulen (11, 21) der Außenleuchten zur Verfügung steht. 16. Elektronikeinheit für eine solarbetriebene Außenleuchte (1) mit wenigstens einem Lichtkopf (5, 6) mit Leuchtmitteln (10, 20) und mit Elektronikmitteln (12, 19) zur Ansteuerung der Leuchtmittel (10, 20) , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikmittel (12, 19) wenigstens zwei separat funktionierende Elektronikeinheiten umfassen, die jeweils in der Lage sind, unabhängig voneinander Leuchteinheiten der Leuchtmittel (10, 20) anzusteuern. 17. Elektronikeinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Elektronikeinheiten jeweils eine Leuchteinheit ansteuern. 18. Elektronikeinheit nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikmittel (12, 19) dazu ausgelegt sind, die Leuchtmittel (10, 20) mit einem gleichförmigen, nicht pulsierenden Gleichstrom anzusteuern. 19. Elektronikeinheit nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kommunikationsmodul (15) zur drahtlosen Kommunikation der Elektronikmittel mit einer Zentraleinheit zur Verfügung steht. 20. Elektronikeinheit nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antenne für das Kommunikationsmodul direkt in die Elektronikmittel (12, 19) integriert ist. 21. Elektronikeinheit nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsmodul (15) und die Elektronikmittel (12, 19) über eine Kommunikationsschnittstelle verbunden sind. |
Die Erfindung betrifft eine Außenleuchte, insbesondere
Straßenleuchte, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen elektrischen Verbund von mehreren Außenleuchten,
insbesondere Straßenleuchten.
Stand der Technik:
Straßenleuchten sind bereits in vielfältigen Ausführungsformen bekannt geworden. Regelmäßig werden Straßenleuchten durch das elektrische Stromnetz mit Energie versorgt. Mittlerweile wurden jedoch auch solarbetriebene Straßenleuchten realisiert.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Außenbeleuchtung, insbesondere Straßenbeleuchtung mit
verbesserten technischen Eigenschaften bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1, 15 sowie 16 gelöst.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
BESTÄTIGUNGSKOPIE - -
Die Erfindung geht von einer Außenleuchte, insbesondere
Straßenleuchte mit wenigstens einem Lichtkopf, in welchem Leuchtmittel angeordnet sind und mit Elektronikmittel zur Ansteuerung der Leuchtmittel aus.
Der Kern der Erfindung liegt nun darin, dass die
Elektronikmittel wenigstens zwei separat funktionierende
Elektronikeinheiten umfassen, die jeweils in der Lage sind, unabhängig voneinander Leuchteinheiten der Leuchtmittel anzusteuern. Durch einen redundanten Aufbau der
Ansteuerelektronik der Außenleuchte lässt sich deren
Betriebssicherheit deutlich steigern. Fällt ein elektronische] Zweig aus, kann über den wenigstens zweiten, davon unabhängig arbeitenden Elektronikzweig eine Leuchteinheit betrieben werden. Unzureichend beleuchtete und damit gefährliche
Straßenabschnitte lassen sich somit vermeiden.
Vorzugsweise besitzt die Leuchte wenigstens ein Solarmodul, gegebenenfalls mehrere Solarmodule, zur Stromversorgung der Leuchtmittel. Als Leuchtmittel werden insbesondere LED's
(lichtemittierende Dioden) vorgeschlagen, da diese eine erheblich höhere Lichteffizienz besitzen als üblicherweise eingesetzte Leuchtmittel . Damit wird es möglich, dass ein Solar-Panel in nicht zu überdimensionierter Größe ausreicht, um eine akzeptable Beleuchtung selbst über mehrere sonnenlose Tage zu gewährleisten.
Im Zusammenspiel mit einer redundant aufgebauten
Ansteuerelektronik mit autark funktionierenden Ansteuerzweige wird eine energieeffiziente und betriebssichere Straßenleucht ermöglicht .
Denkbar ist, dass die separat funktionierenden
Elektronikeinheiten auf gemeinsame Leuchtmittel zugreifen. Vorzugsweise steuert jedoch jede Elektronikeinheit jeweils eine Leuchteinheit an. Dies kann vorzugsweise eine Anordnung von LED's sein. - -
Um eine Modularität zu erreichen, was eine
Wartungsfreundlichkeit und auch die Herstellungskosten
begünstigt, wird im Weiteren vorgeschlagen, dass die
Elektronikeinheiten als separate Baueinheiten ausgestaltet sind .
Um die Betriebssicherheit weiter zu verbessern, wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass eine Überwachungseinheit vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, die Funktion der wenigstens zwei Elektronikeinheiten zu überwachen. Zum Beispiel werden
Fehlermeldungen an eine Zentraleinheit gemeldet. Denkbar ist auch, dass die Zentraleinheit regelmäßig einen Funktionsstatus der Elektronikeinheiten abfragt.
Zur Erreichung einer hohen Wartungsfreundlichkeit der
Außenleuchte wird außerdem vorgeschlagen, dass die
Elektronikmittel an einer für Personen leicht zugänglichen Stelle der Außenleuchte angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Elektronikmittel in Bodennähe, z. B. in einem Mastfußbereich eines Mastes der Außenleuchte positioniert. Durch diese
Maßnahme kann ohne Hilfsmittel wie eine Hebebühne oder Leiter Zugriff auf die Elektronikmittel genommen werden, die z. B. hinter einer Revisionsöffnung angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Elektronikmittel nicht im Leuchtkopf untergebracht. Vorteilhafterweise wird jedoch vorgeschlagen, dass im
Leuchtkopf ein Temperaturfühler vorgesehen wird, der
insbesondere von der Zentraleinheit abfragbar ist. Durch diese Maßnahme lässt sich ein thermischer Status der Leuchtmittel überwachen .
Um eine gleichmäßige störungsarme Stromversorgung der
Leuchtmittel zu gewährleisten, wird überdies vorgeschlagen, dass die Elektronikmittel dazu ausgelegt sind, die
Leuchtmittel mit einem gleichförmigen, nicht pulsierenden Gleichstrom anzusteuern. Durch Anheben oder Absenken des dauerhaft anliegenden Gleichstromniveaus lässt sich die
Leuchtintensität der Leuchtmittel, insbesondere LED,
einstellen . - -
In einer überdies bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Kommunikationsmodul zur drahtlosen Kommunikation mit einer Zentraleinheit vorgesehen. Als Kommunikationsmodul kommt z. B. ein GSM-Modul in Frage. Damit lässt sich durch Nutzung des Funknetzes für Mobiltelefone eine Kommunikation mit der
Zentraleinheit herstellen. Beispielsweise lassen sich
Steuersignale wie Ein- und Ausschalten der Ansteuerung der Leuchtmittel oder eine Statusabfrage der Elektronikmittel und/oder Leuchtmittel über das Kommunikationsmodul zur
drahtlosen Kommunikation kommunizieren. Hierzu ist der
Kommunikationskanal vorzugsweise bidirektional ausgestaltet, also zum Senden und Empfangen von Information.
Um eine kompakte und einfache Ausgestaltung der Elektronik der Außenleuchte zu erhalten, wird vorgeschlagen, dass eine
Antenne für das Kommunikationsmodul zur drahtlosen
Kommunikation direkt in die Elektronikmittel integriert ist. Außerdem bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Art, dass das Kommunikationsmodul und die Elektronikmittel über eine
Kommunikationsschnittstelle verbunden sind. Durch diese
Maßnahme ist ein modularer Aufbau gewährleistet, der sich nicht nur übersichtlich anordnen lässt, sondern auch eine hohe Wartungsfreundlichkeit mit sich bringt, indem sich fehlerhafte Module einfach wechseln lassen. Zum Beispiel wird ein
schadhaftes Modul an der Kommunikationsschnittstelle
ausgesteckt .
In einer überdies bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zur Stromversorgung ein Akkumulator vorgesehen, der mittels einer Ladeeinheit durch das Solarmodul ladbar ist. In diesem Zusammenhang ist es überdies bevorzugt, wenn eine zusätzliche Ladeeinheit zwischen einem Netzanschluss und dem Akkumulator vorgesehen ist. Die Ladeeinheit ist vorzugsweise über eine Kommunikationsschnittstelle mit den Elektronikmitteln
verbunden. Dies begünstigt wiederum den modularen,
übersichtlichen, leicht wartbaren Aufbau.
Die zusätzliche Ladeeinheit lädt den Akkumulator vorzugsweise dann, wenn die Akkumulatorspannung unter einen kritischen - -
Punkt abgesunken ist. Dies kann z. B. der Fall sein, wenn das Solarmodul keine ausreichende Ladung des Akkumulators
gewährleisten kann.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Akkumulatorladung auch zeitlich vorgegeben werden. Der Zeitpunkt und/oder der
Zeitdauer für eine Akkumulatorladung kann z. B. fix
einprogrammiert werden, oder über z. B. das
Kommunikationsmodul zur drahtlosen Kommunikation und die
Kommunikationsschnittstelle, mit welcher die Ladeeinheit mit den Elektronikmitteln verbunden ist, mitgeteilt werden.
Um einen effektiven Betrieb der Außenleuchte zu gewährleisten, wird weiterhin vorgeschlagen, dass eine Verbindung zwischen dem Stromnetz und dem zusätzlichen Lademodul aufgetrennt wird, so lange die Spannung des Akkumulators über einem kritischen Wert liegt. Durch diese Maßnahme wird eine unnötige Ladung des Akkumulators über ein bestehendes Stromnetz vermieden.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens einer der nachstehenden Parameter an den Elektronikmittel einstellbar und vorzugsweise auch über das Kommunikationsmodul zur drahtlosen Kommunikation
ferngesteuert programmierbar: LED-Strom, Spannungsschwelle des Solarmoduls, die den Zustand Dunkelheit definiert,
Spannungsschwelle des Solarmoduls, die den Schaltpunkt
definiert, bei welchem die Leuchtmittel eingeschaltet werden, Spannungsschwelle des Solarmoduls, die den Zustand definiert, bei welchem die Leuchtmittel ausgeschaltet werden, zur
Verfügung stehende Batteriekapazität, Dauer einer möglichen autonomen Funktionszeit der Außenleuchte, Sonnenzeit,
Kommunikationsdauer über das Kommunikationsmodul zur
drahtlosen Kommunikation.
Außerdem sind vorzugsweise über das Kommunikationsmodul die folgenden Parameter an z . B. eine Zentraleinheit auslesbar:
LED-Strom, LED-Spannung, Akkumulator-Strom, Akkumulator- Spannung, berechnete Akkumulator-Kapazität, - -
SolarmodulSpannung, Solarmodulström.
In einer überdies bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verfügen die Elektronikmittel über eine
Gleichspannungsschnittstelle, über welche mehrere
Elektronikmittel elektrisch miteinander verbunden werden können, wobei über die Schnittstelle Solarenergie abgegeben werden kann oder über die Schnittstelle Gleichspannungsenergie einspeisbar ist. Durch diese Maßnahme wird es möglich, mehrere Außenleuchten, insbesondere Straßenleuchten miteinander zu vernetzen, die dann bei ausreichendem Sonnenstand als eine Art solares Kraftwerk über die Gleichspannungsschnittstelle
Energie abgeben können oder denen bei schlechter
Sonnenversorgung über die Schnittstelle Energie zugeführt werden kann.
In diesem Zusammenhang wird ein elektrischer Verbund von mehreren Außenleuchten, insbesondere Straßenleuchten
vorgeschlagen, bei welchem wenigstens ein Wechselrichter vorgesehen ist, über den überschüssige Energie der Solarmodule in ein Stromnetz, insbesondere Wechselstromnetz, einspeisbar ist und vom Stromnetz eine Gleichspannung den
Elektronikmitteln bzw. dem Akkumulator zur Verfügung gestellt werden kann, wenn keine oder eine zu geringe Solarleistung von den Solarmodulen zur Verfügung steht. Auf diese Weise wird ein gemeinsamer Versorgungsbus ermöglicht, an den sich modular beliebig viele Außenleuchten, insbesondere Straßenleuchten anschließen lassen. Zur Bestromung der Außenleuchten bzw. zum Abführen von überschüssiger Energie der Außenleuchten ist auf einem solchen Versorgungsbus lediglich ein einziger
Wechselrichter erforderlich, der vorzugsweise bidirektional funktioniert, das heißt, entweder Netzspannung in
Gleichspannung für den Bus umwandelt oder Gleichspannung vom Bus in ein Versorgungsnetz zurückspeisen kann. Denkbar ist auch die Parallelschaltung mehrerer derartiger Wechselrichter.
Nicht nur die Energieabfuhr oder Einspeisung kann über einen Bus realisiert werden, sondern auch eine Ansteuermöglichkeit der Elektronikmittel. Bei einem Zusammenschalten von mehreren Außenleuchten ist es nicht erforderlich, dass die Leuchten einen Akkumulator besitzen. Der elektrische Verbund funktioniert dann z. B. wie folgt :
Energie wird über die Solarmodule während des Tages gewonnen und direkt über den Versorgungsbus und einen Wechselrichter in das Stromnetz eingespeist. Das Stromnetz übernimmt die
Funktion des Energiespeichers.
Im Nachtbetrieb, bei welchem von den Solarmodulen keine
Energie geliefert wird, speist das Stromnetz über den
Wechselrichter den Versorgungsbus um die Leuchten für eine Beleuchtung mit Energie zu versorgen.
Ein bidirektionaler Wechselrichter, der Gleichstrom in
Wechselstrom und Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln kann, ist z. B. am Ende eines Versorgungsbusstranges einmal
vorhanden. Es ist auch möglich, zwei Wechselrichter
vorzusehen, denen jeweils eine feste Funktionalität zugeordnet ist. Ein Wechselrichter setzt z. B. Wechselstrom in
Gleichstrom um, wogegen ein zweiter Wechselrichter für eine Umsetzung von Gleich- in Wechselstrom zuständig ist. Mehrere solcher Anordnungen können parallel geschaltet werden.
Die Elektronikmittel für eine Außenleuchte arbeiten
vorzugsweise ebenfalls bidirektional. Im Fall von
ausreichender Solarenergie vom Solarmodul speisen die
Elektronikmittel Energie auf den Versorgungsbus, wogegen im Fall von zu wenig solarer Energie die Elektronikmittel Energie aus dem Versorgungsbus abnehmen, um z . B. im Nachtbetrieb die Leuchtmittel, z. B. LED des Lichtkopfes mit Energie versorgen zu können.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
Zeichnungen dargestellt und werden unter Angabe weiterer
Vorteile und Einzelheiten nachstehend näher erläutert. s zeigen:
Figur 1 in perspektivischer Darstellung
solarbetriebene Straßenleuchte,
Figur 2 als schematisches Blockdiagramm die
elektronische Schaltung der Straßenleuchte und
Figur 3 ebenfalls als schematisches Blockdiagramm eine weitere Ausführungsform der elektronischen Schaltung der Straßenleuchte.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele :
In Figur 1 ist eine solarbetriebene Straßenleuchte 1
dargestellt, die ein Solarmodul 2 an der Spitze eines
Leuchtenmastes 3 sowie im oberen Bereich des Leuchtenmastes 3 an Auslegern 4 angeordnete Leuchtköpfe 5, 6 umfasst.
Elektronikmittel sind vorzugsweise im unteren Bereich 3a des Leuchtenmastes 3 angeordnet, z. B. hinter einer Abdeckklappe, so dass vom Boden 7 ein leichter Zugang für eine Bedienperson ermöglicht ist.
Die elektronische Schaltung der Straßenleuchte 1 gemäß Figur 2 für zwei Leuchtköpfe 5, 6 umfasst für jeden Leuchtkopf eine Elektronikgruppe 8, 9. Jede Elektronikgruppe umfasst
Leuchtmittel 10, ein Solar-Panel 11, Elektronikmittel 12, einen Akkumulator 13 sowie ein Lademodul 14 für eine Ladung der Akkumulatoren 13. Die Lademodule 14 werden mit
Netzspannung (z. B. 230 V Wechselspannung) versorgt.
Die Lademodule 14 sowie die Elektronikmittel 12 sind mit einem GSM-Modul 15 als drahtlose Kommunikationseinheit verbunden. Außerdem ist für die Elektronikmittel 12 und die Lademodule 14 eine gemeinsame PC-Schnittstelle 16 vorgesehen.
Damit kann mit den Lademodulen 14, bzw. mit den
Elektronikmittelb 12 z. B. über das GSM-Modul 15 oder die PC-Schnittstelle 16 kommuniziert werden. Die Elektronikmittel 12 laden den Akkumulator 13 über das Solar-Panel 11, überwachen den Ladezustand des Akkumulators 13 und steuern die Leuchtmittel 10, z. B. eine Vielzahl von miteinander verbundenen LED's.
Im Leuchtkopf 5, 6 sind jeweils zwei LED-Anordnungen
vorgesehen, die jeweils von einer separaten Elektronikeinheit angesteuert werden. Das heißt die Elektronikmittel umfassen zwei Elektronikeinheiten, die unabhängig voneinander
funktionieren und zur Ansteuerung der jeweiligen LED-Anordnung ausgelegt sind. Die Ansteuerelektronik und die Leuchtmittel sind somit redundant ausgebildet. Fällt ein Zweig weg, berührt dies die Funktion eines zweiten Zweiges nicht.
Dieser ist nach wie vor in der Lage, Energie vom Solar- Panel 11 aufzunehmen und z. B. an den Akkumulator 13
weiterzugeben bzw. Energie aus dem Akkumulator 13 an die
Leuchtmittel 10 für eine Beleuchtung zu senden.
Auch die Kommunikation über das GSM-Modul 15 kann vorzugsweise jeder Zweig bewerkstelligen, genauso eine Kommunikation über die PC-Schnittstelle. Es handelt sich also um vollständig autark funktionierende Elektronikeinheiten.
Ein Tagbetrieb der Straßenleuchte 1 gestaltet sich z. B. wie folgt:
Sobald das Solar-Panel 11 eine Spannung aufweist, die höher ist als eine Akkumulatorspannung, z. B. 0,7 V höher, startet der Ladebetrieb des Akkumulators 13. Ansonsten ist das Solar- Panel vom Akkumulator 13 getrennt, so dass keine Entladung des Akkumulators über das Solar-Panel 11 stattfinden kann. Das Solar-Panel 11 wird vorzugsweise im Leistungsmaximum
betrieben. Der Akkumulator wird z. B. mit Konstanzspannung und Strombegrenzung geladen. Eine Überladung oder Tiefentladung wird verhindert. Ein Nachtbetrieb kann wie folgt stattfinden:
Sobald das Solar-Panel 11 eine Spannung besitzt, die niedriger ist als eine vorgegebene Spannung, die eine Dunkelschwelle repräsentiert, beginnt ein Leuchtbetrieb.
Es ist jedoch auch denkbar, über das GSM-Modul die
Leuchtmittel unmittelbar einzuschalten oder über eine Uhr, z. B. Echtzeituhr, einen Einschaltzeitpunkt vorzugeben. Eine Echtzeituhr kann über das GSM-Modul realisiert werden. Sollte eine Batteriekapazität im Nachtbetrieb für eine gewünschte vorgegebene Zeitspanne bei voller Leuchtstärke der
Leuchtmittel nicht ausreichen, können die Elektronikmittel derart ausgestaltet sein, dass ein abgedimmter Betrieb sich einstellt, bei welchem der Dimmdgrad so bestimmt ist, dass für die vorgegebene Betriebsdauer eine durchgehende Beleuchtung gewährleistet ist.
Vorzugsweise ist die Steuerung so ausgebildet, dass durch Erfassen einer Solar-Panel-Spannung und gegebenenfalls
Mittlung über z. B. mehrere Tage eine Dunkelzeit errechenbar ist. Dabei beginnt die Dunkelzeit zu laufen, sobald ein vorgegebener Schwellwert für die Spannung des Solar-Panels 11 unterschritten wird. Ein Beleuchtungsprogramm wird
vorzugsweise auf die Dunkelzeitdauer abgestimmt, so dass auf diese Weise ein lokaler Sonnenlauf automatisch
Berücksichtigung findet. Über den gemessenen Sonnenlauf kann eine Zeitkorrektur der tatsächlichen Uhrzeit vorgenommen werden, um die Steuerung nicht von vorgegebenen Zeitangaben abhängig zu machen, sondern von der tatsächlichen Situation des Sonnenlaufs.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Elektronikschaltung für zwei Leuchtköpfe dargestellt. Die Elektronikschaltung besitzt ebenfalls zwei
Elektronikgruppen 17, 18, wie die Ausführungsform gemäß
Figur 2 für den jeweiligen Leuchtkopf. Elektronikmittel 19 sowie Leuchtmittel 20 sind vorzugsweise ebenfalls wie die Elektronikmittel 12 bzw. die Leuchtmittel 10 zweikanalig redundant aufgebaut. Die jeweilige Elektronikgruppe 17, 18 umfasst jeweils ein Solar-Panel 21.
Ebenfalls denkbar aber nicht dargestellt ist eine
Kommunikationsmöglichkeit z. B. über ein GSM-Modul und/oder eine PC-Schnittstelle. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Figur 2 weist die Elektronikschaltung nach Figur 3 keine Akkumulatoren 13 auf.
Das Energiemanagement läuft wie folgt ab:
Mehrere Elektronikgruppen 17, 18, insbesondere verschiedene Straßenleuchten, sind über einen Versorgungsbus 22, z. B. auf Gleichspannungsbasis miteinander verbunden. Im
Ausführungsbeispiel handelt es sich um zwei
Versorgungsleitungen 23, 24 für die Pole plus und minus.
Die Funktion eines Energiespeichers übernimmt ein
Versorgungsnetz. Im Nachtbetrieb, bei welchem von den Solar- Panels 11 keine Energie zur Verfügung steht, holt jede
Straßenleuchte ihre Energie zentral über einen Wechselrichter von einem öffentlichen Versorgungsnetz, der eine
Gleichspannung auf den Versorgungsbus 22 speist.
Der nicht dargestellte Wechselrichter ist vorzugsweise bidirektional ausgebildet. Bei einer Einspeisung von Energie zur Straßenleuchte findet eine Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom statt, wogegen bei einem Energieüberschuss im Tagbetrieb Energie aus den Solar-Panels 11, die auf den
Versorgungsbus als Gleichspannung ankommt, in Wechselspannung für das öffentliche Versorgungsnetz umgewandelt wird. Straßenleuchte
Solarmodul
Leuchtenmast unterer Bereich
Ausleger
Leuchtkopf
Leuchtkopf
Boden
Elektronikgruppe
Elektronikgruppe
Leuchtmittel
Solar-Panel
Elektronikmittel
Akkumulator
Lademodul
GSM-Modul
PC-Schnittstelle
Elektronikgruppe
Elektronikgruppe
Elektronikmittel
Leuchtmittel
Solar-Panel
Versorgungsbus
Versorgungsleitung
Versorgungsleitung
Next Patent: REFORMING CATALYST