УПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ ДЛЯ ОСВЕТИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ ИЛИ МОЩНОСТИ И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭТОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ Российский патент 2016 года по МПК H05B37/02 

Настоящее изобретение относится к управляющему аппарату для осветительного средства, определяющему потребление энергии или мощности, и способу сбора информации о потреблении энергии или мощности осветительным средством. Соответствующим изобретению управляющим аппаратом может быть, например, электронный пускорегулирующий аппарат для осветительных средств, таких как, например, газоразрядные лампы или люминесцентные лампы.

Для реализации осветительных систем с несколькими светильниками используются системы с центральным блоком управления для управления режимом работы светильников. При этом для таких осветительных систем все большее значение имеют такие свойства, как комфортность эксплуатации, роль в интерьере, функциональность, а также энергосбережение и мониторинг энергопотребления. Традиционный электромонтаж на основе простого проводного соединения выключателей, регуляторов света и светотехнических потребителей теперь уже не вполне соответствует этим требованиям. Современные управляющие аппараты, которые входят в состав осветительных систем, могут принимать через интерфейсы команды для управления работой соответствующего осветительного средства или лампы и на их основе управлять осветительным средством соответствующим способом. Передача управляющих команд может происходить через специальную линию передачи данных или линию шины или в соответствии с технологией PLC (Power Line Carrier - связь по сети электропитания) через линию электропитания. Кроме того, известны также управляющие аппараты для осветительных средств, которые имеют интерфейс для беспроводного приема управляющих команд.

По этой причине светотехническая промышленность разработала стандарт для цифровой связи между отдельными компонентами светотехнической системы. Этот DALI стандарт (Digital Addressable Lighting Interface - цифровой адресный интерфейс освещения) является протоколом для управления светотехническими управляющими аппаратами, такими как, например, импульсные источники питания, электронные пускорегулирующие аппараты (EVG), а также электронные силовые регуляторы света. При этом каждый управляющий аппарат, который имеет DALI-интерфейс, может через DALI-адреса управляться индивидуально. По сравнению с часто применявшимися ранее 1-10-вольтными интерфейсами, DALI-интерфейс более комфортен для адаптивного управления светом в осветительной системе. DALI-стандарт является описанием интерфейсов, которые применяются, в частности, в пускорегулирующих аппаратах для привода устройств в действие и разрядных ламп. DALI может быть также включен через подходящий преобразователь в качестве экономичной подсистемы в систему управления здания более высокого уровня.

DALI-система управления освещением может использоваться в качестве самостоятельной системы для управления осветительными устройствами. Кроме того, DALI-система управления освещением может использоваться также в качестве самостоятельной подсистемы в существующей системе управления здания. При этом DALI-система подключена к системе управления здания более высокого уровня, но может работать и без системы управления здания. В еще одном варианте DALI-система может быть исполнена в виде подсистемы в системе управления здания. В этом варианте применения система освещения представляет собой не автономное решение. Приведение в действие системы управления освещением является в данном случае составной частью приведения в действие всей системы управления здания.

Для объединения в сеть и эксплуатации DALI-системы управления освещением принципиально имеются две возможности. Как показано на фиг.6, устройство управления 20 может управлять несколькими управляющими аппаратами 2, которые соединены между собой шиной 16. В этом режиме работы присоединенные управляющие аппараты 2 управляются устройством управления 20, к которому присоединены контрольные панели или управляющие блоки 40, такие как, например, датчики, щупы, регуляторы света или реагирующие на движение выключатели. В этом режиме работы управляющие аппараты 2 передают информацию только по команде устройства управления 20. Вся работа регулируется устройством управления 20.

Как показано на фиг.7, несколько управляющих блоков 40 могут быть присоединены к интерфейсной линии 16 и поэтому могут непосредственно взаимодействовать с управляющими аппаратами 2. При этом управляющие блоки 40 должны следовать соответствующим «правилам общения» в DALI-стандарте, чтобы предотвращать потери данных и обеспечивать правильную работу системы. При таком режиме работы бывает проще монтаж и меньше затраты на электропроводку.

Устройства управления 20 обеспечивают логическое соподчинение между управляющими блоками 40, например такими как датчики, элементы системы управления и DALI управляющие аппараты 2. В принципе, устройством управления может быть автономное устройство управления или интерфейсный модуль, который получает команды от системы более высокого уровня, такой как, например, системы управления здания. В качестве устройств управления 20 могут быть также интеллигентные датчики или элементы системы управления с интегрированным устройством управления. Как показано на фиг.6, датчики и управляющие элементы 40 через отдельные соединения могут быть непосредственно соединены с устройством управления 20. Благодаря такому способу, в последующем можно использовать обычно доступные на рынке компоненты. В варианте, который показан на фиг.7, датчики и управляющие элементы через DALI-линии 16 присоединены к устройству управления 20. В этом варианте нет необходимости в прокладке дополнительных проводов между датчиками/контролирующими элементами и устройством управления.

В осветительных системах, например, в зданиях все больше внимания уделяется мониторингу потребления энергии и мощности. В более ранних осветительных системах с управляющими аппаратами для осветительных средств потребление энергии может оцениваться только приближенно или определяться по измеренному общему потреблению. Приближенную оценку можно проводить, оценивая среднюю степень затемнения или степень яркости и учитывая потребляемую установленными управляющими аппаратами мощность. Однако определение потребления энергии, во-первых, довольно трудоемко и, во-вторых, неточно, поскольку, например, фактическое потребление энергии одним осветительным средством при установке степени затемнения может зависеть от продолжительности работы и тем самым от его нагрева.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить управляющий аппарат для осветительного средства, который позволяет просто и точно сообщать о потреблении энергии или мощности осветительным средством устройству управления в осветительной системе.

Эта задача решается посредством управляющего аппарата, соответствующего пункту 1, а также способа, соответствующего пункту 11. Предпочтительные конкретные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах.

Настоящее изобретение характеризуется тем, что управляющий аппарат для осветительного средства имеет устройство для измерения энергии или мощности для определения потребления энергии или мощности осветительным средством. С помощью этого управляющего аппарата внутри осветительной системы очень простым и очень точным способом определяется потребление энергии или мощности.

Согласно одному из примеров осуществления изобретения управляющий аппарат может иметь накопитель данных, который, например, через определенные промежутки времени записывает потребление энергии или мощности. Этот показатель может затем, например, периодически или циклически считываться контролирующей системой или устройством управления или направляться ей или ему. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения управляющий аппарат может постоянно записывать во втором регистре или банке памяти текущее потребление энергии или мощности, чтобы его можно было в любой нужный момент востребовать или направить устройству управления.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения далее обсуждаются подробнее со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схематическое изображение управляющего аппарата для осветительного средства с интерфейсом и устройством для измерения энергии или мощности согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - схематическое изображение управляющего аппарата для осветительного средства с банком памяти согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 - схематическое изображение управляющего аппарата для осветительного средства с еще одним интерфейсом, а также двумя банками памяти для накопления текущих показателей потребления и для накопления показателей потребления энергии или мощности за определенный период времени согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - схематическое изображение управляющего аппарата для осветительного средства, причем управляющий аппарат имеет беспроводной интерфейс для передачи информации о потреблении энергии или мощности или управляющих команд согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - блок-схема способа определения информации о потреблении энергии или мощности осветительным средством согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - схематическое изображение DALI-системы управления освещением, причем сенсоры и элементы системы управления отдельными соединениями присоединены к устройству управления;

фиг.7 - схематическое изображение DALI-системы управления освещением, причем сенсоры и элементы системы управления присоединены к устройству управления через DALI-шину;

фиг.8 - изображение схемы коррекции коэффициента мощности управляющего аппарата для осветительного средства согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.9 - изображение характеристик сигналов схемы коррекции коэффициента мощности согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Что касается последующего описания вариантов осуществления настоящего изобретения, то нужно учесть, что на различных фигурах для одинаково действующих или функционально одинаковых элементов или этапов для упрощения применены одинаковые обозначения по всему описанию. Эти обозначенные одинаковыми позициями элементы в различных вариантах осуществления взаимозаменяемы между собой.

На фиг.1 в схематическом изображении представлен управляющий аппарат 10 для осветительного средства 12 с интерфейсом 15 для двунаправленного обмена данными с устройством управления 20. Управляющий аппарат 10 имеет устройство 25 измерения энергии или мощности для определения потребления энергии или мощности осветительным средством 12. Управляющий аппарат 10 выполнен также для того, чтобы направлять информацию о потреблении энергии или мощности устройству управления 20 или чтобы делать информацию о потреблении энергии или мощности доступной для устройства управления 20.

Управляющий аппарат 10 лампами может быть частью более крупной осветительной системы, которая, как показано также в данной связи фигурами 6 и 7, может иметь несколько других приборов управления лампами, которые, например, установлены в здании или освещаемом устройстве. Отдельные управляющие аппараты 10 могут быть соединены через шинную систему 16 с центральным устройством управления 20. С помощью шинной системы 16 центральное устройство управления может, например, направлять управляющему аппарату 10 управляющие команды, запрашивать или направлять информацию о состоянии от управляющего аппарата 10 устройству управления 20. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения через шинную систему 16 и интерфейс 15, а также и через другие интерфейсы, как это еще будет показано далее, например, можно передавать или делать доступной устройству управления 20 информацию о потреблении энергии или мощности осветительным средством 12.

Управляющим аппаратом 10 может быть, например, электронный пускорегулирующий аппарат для осветительных средств, таких как, например, разрядных ламп или газоразрядных ламп. Электрический пускорегулирующий аппарат может в качестве автономного конструктивного элемента взаимодействовать с осветительным средством 12 или же быть интегрированным в осветительное средство. Электронный пускорегулирующий аппарат может служить для того, чтобы соответственно высоким напряжением вызывать газовый разряд и ограничивать разрядный ток во время работы газоразрядной лампы. Так как управляющий аппарат может потреблять определенное количество энергии, может быть выполнено устройство 25 для измерения энергии или мощности, чтобы измерять суммарное потребление энергии осветительным средством и управляющим аппаратом. Тогда в соответствии с этим информация о потреблении энергии или мощности управляющим аппаратом может включать в себя потребление энергии и мощности как управляющим аппаратом, так и осветительным устройством.

В других вариантах осуществления управляющий аппарат 10 может быть пускорегулирующим аппаратом для осветительных средств, для модуля аварийного питания, для регулятора света, для трансформатора и т.д.

Управляющим аппаратом 10 может быть управляющий аппарат для разных типов осветительных средств. Осветительными средствами могут быть, например, газоразрядные лампы, лампы накаливания, галогенные лампы накаливания или полупроводниковые источники света.

Изображенным на фиг.1 управляющим аппаратом 10 может быть, например, DALI управляющий аппарат, который поэтому имеет соответственно DALI-интерфейс 15, посредством которого управляющий аппарат присоединен через DALI-шину 16 к управляющему DALI-прибору 20 или DALI-межсетевому интерфейсу 20, если осветительная система является подсистемой системы управления здания.

Устройство 25 измерения энергии или мощности может быть выполнено таким, чтобы регистрировать соответствующий активный ток, если между током и напряжением существует сдвиг фаз, а также существующее в данный момент переменное напряжение, чтобы исходя из этого путем умножения рассчитать потребление мощности, в результате чего при последующем временном интегрировании можно определить потребление энергии. Например, при применении резонансной полумостовой схемы для приведения в действие осветительного средства могут регистрироваться ток и напряжение в осветительном средстве, причем предпочтительно регистрируется активный ток или активная мощность осветительного средства. При применении резонансной полумостовой схемы для приведения в действие осветительного средства (например, при электронном пускорегулирующем аппарате в качестве управляющего аппарата 10) может, например, регистрироваться также и ток, протекающий через полумостовую схему, в качестве показателя производительности осветительного средства. Устройство 25 измерения энергии и мощности может, однако, регистрировать, например, также и использованную управляющим аппаратом 10 мощность на входных подключениях или посредством имеющейся схемы для коррекции коэффициента мощности.

Согласно одному из вариантов осуществления устройство 25 измерения энергии или мощности может быть выполнено таким, что при приведении в действие осветительного средства 12, посредством резонансной полумостовой схемы, регистрируется ток и напряжение через осветительное средство 12 или резонансную полумостовую схему.

Согласно другому варианту осуществления устройство 25 измерения энергии или мощности может быть выполнено с возможностью регистрировать в режиме измерения показатели возникающих в управляющем аппарате 10 потерь энергии или мощности в зависимости от определенного режима работы, например, определенной степени затемнения или яркости, и запоминать эти показатели. Эти показатели могут использоваться при определении показателей фактического потребления энергии или мощности.

Устройство 25 измерения энергии или мощности может обеспечить возможность определять в конкретный момент управляющим аппаратом 10 точные показатели потребления энергии или мощности осветительным средством. Управляющий аппарат 10 может затем отправить эту информацию о потреблении энергии или мощности, которая была определена или зарегистрирована с помощью устройства 25 измерения энергии или мощности, устройству управления 20 или сделать эту информацию о потреблении энергии или мощности доступной для устройства управления 20.

Устройство 25 измерения энергии или мощности может быть выполнено таким, чтобы оно могло определять происходящие в управляющем аппарате 10 потери. Например, устройство 25 измерения энергии или мощности может определять в режиме измерения потери, соответствующие всем возможным степеням затемнения или степеням яркости. Эти зарегистрированные соответствующие степеням затемнения или степеням яркости потери могут учитываться позднее в процессе работы при определении фактического потребления энергии или мощности.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения устройство 25 измерения энергии или мощности может быть сконструировано таким образом, чтобы регистрировать энергию или мощность, потребляемую управляющим аппаратом 10, на относящихся к управляющему аппарату 10 местах подачи тока/напряжения или посредством схемы коррекции коэффициента мощности.

Регистрирование посредством схемы коррекции коэффициента мощности может выполняться, например, таким образом, что регистрируется ток, потребляемый схемой коррекции коэффициента мощности, и дополнительно напряжение, имеющееся на входе схемы коррекции коэффициента мощности. Из этих зарегистрированных величин для тока, потребляемого схемой коррекции коэффициента мощности, и приложенного напряжения могут быть определены указанные потребляемые мощность и также энергия.

С помощью фиг. 8 предполагается пояснить возможный вариант осуществления изобретения для регистрации, на указанной схеме коррекции коэффициента мощности, указанной потребляемой энергии или мощности.

На фиг. 8 изображена типичная схема для коррекции коэффициента мощности, которая в данном случае выполнена как повышающий преобразователь. В этой компоновке переключатель S1 приводится в действие с высокой частотой, в результате чего катушка L1 попеременно намагничивается и размагничивается. Через диод D1 энергия намагничивания катушки L1 передается в буферный конденсатор С1, который в свою очередь служит для питания возбуждающей схемы осветительного средства (например, резонансной полумостовой схемы). Последовательно с переключателем S1 может быть расположен резистор Rshunt измерения тока, резистор может использоваться, например, для контроля тока в схеме коррекции коэффициента мощности (посредством регистрации в точке CS). Всегда, когда переключатель S1 включен, ток Imains, который намагничивает катушку L1, также протекает через переключатель S1 и резистор Rshunt измерения тока. В фазе выключения переключателя S1, когда катушка L1 размагничивается, ток протекает от катушки L1 через диод D1, а не через переключатель S1. Время размагничивания катушки L1 может быть определено с помощью измерения, например, посредством вторичной обмотки на катушке L1 в точке ZX. Но поскольку известны как величина катушечного тока Imains при размыкании переключателя S1, так и продолжительность размагничивания катушки L1, исходя из этого также может быть определена величина электрического тока в период фазы выключения.

Типичный характер изменения электрического тока, протекающего через катушку L1, в зависимости от тактирования переключателя S1, схематически показан на фиг. 9. Нарастающий фронт тока Imains через катушку L1 также соответствует току через резистор Rshunt измерения тока. Как уже пояснялось, падающий фронт протекает через диод D1. Как уже пояснялось, изменение падающего фронта может быть определено на основании величины тока Imains через катушку L1 при размыкании переключателя S1 и продолжительности размагничивания катушки L1. Таким образом, может быть определен ток, потребляемый схемой коррекции коэффициента мощности. В качестве альтернативы могут также использоваться и другие методы регистрации тока, например, с помощью трансформатора для измерения тока или резистора для измерения тока, по-другому расположенного.

Как можно видеть на фиг. 9, огибающая проходящего через катушку L1 тока Imains имеет синусоидальный вид изменения. Это обусловлено синусоидальным сетевым напряжением, так как схема коррекции коэффициента мощности стремится адаптировать потребление тока к изменению сетевого напряжения и тем самым обеспечить высокий коэффициент мощности.

Напряжение на входе схемы коррекции коэффициента мощности также может определяться разными способами. Одной из возможностей было бы измерение посредством указанной существующей регистрации входного напряжения, которое часто имеется в схемах коррекции коэффициента мощности (например, регистрация входного напряжения для мультипликаторного входа схемы, регулирующей коррекцию коэффициента мощности). Такое измерение может производиться, например, на входе схемы коррекции коэффициента мощности в точке Vmains. Однако, можно, например, также использовать измерение на имеющейся схеме для различения между работой с питанием переменным или постоянным током или выполнять непрямую регистрацию указанного напряжения на входе, например, путем оценки коэффициента заполнения переключателя S1 указанной схемы коррекции коэффициента мощности (с учетом напряжения на выходе на буферном конденсаторе С1).

Если напряжение и ток через схему коррекции коэффициента мощности известны, то указанная потребляемая мощность может быть определена путем перемножения этих величин и указанная потребляемая энергия также затем может быть определена.

Устройство 25 измерения энергии или мощности может быть сконструировано также таким образом, что регистрируется указанная потребляемая управляющим аппаратом 10 мощность на входных контактах или посредством имеющейся схемы коррекции коэффициента мощности, и, кроме того, дополнительно также регистрируется мощность, предоставленная осветительному средству. В этом случае, также можно определить указанное потребление энергии и потери мощности в управляющем аппарате 10. Дополнительно на основе этого можно определить также коэффициент полезного действия управляющего аппарата 10. Таким образом, имеется возможность определять и регулярно контролировать указанные потребление энергии и потери мощности управляющего аппарата 10. При ухудшении показателя потери мощности, об этой ситуации также может быть сигнализировано, например, посредством управляющего аппарата 10. Кроме того, также возможно, что устройство 25 измерения энергии и мощности определяет указанное потребление энергии или указанную потерю мощности в управляющем аппарате 10, и дополнительно также регистрирует потребление энергии или потребляемую мощность осветительного средства.

Устройство 25 измерения энергии или мощности может быть скомпонована так, что потребление энергии или мощности рассчитывается посредством величины затемнения или величины яркости, установленных для осветительного средства. Это может происходить таким образом, что для каждого управляющего аппарата осветительной системы составляется список, в котором для каждой степени затемнения или установленной регулировкой степени яркости указано потребление мощности управляющим аппаратом. Наряду со степенью затемнения может записываться, кроме того, и соответствующее время работы осветительного средства, а также конкретный тип осветительного устройства, чтобы определить - путем умножения мощности на соответствующее время - потребление энергии. Такой список может быть, например, заложен в запоминающем устройстве управляющего аппарата.

Устройство 25 измерения энергии или мощности, следовательно, может быть исполнено так, чтобы определять потребление энергии или мощности осветительным средством в рабочем режиме, следовательно, например, при определенной степени затемнения или яркости с помощью приведенного для соответствующего рабочего режима в списке показателей потребления энергии и мощности управляющим аппаратом.

Управляющий аппарат 10 может быть исполнен так, что он направляет устройству управления 20 в ответ на запрос устройства управления или же периодически независимо информацию, определенную устройством 25 измерения энергии или мощности о потреблении энергии или мощности, например, через интерфейс 15.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения устройство управления 20 может через управляющие команды, которые, например, направляются через шину 16 управляющему аппарату 10, затребовать или считывать информацию о потреблении энергии или мощности этим управляющим аппаратом. В других вариантах осуществления настоящего изобретения управляющий аппарат 10 может быть исполнен и так, чтобы направлять устройству управления 20 эту информацию о потреблении энергии или мощности от случая к случаю, в зависимости от загруженности шинной системы 16. Управляющий аппарат 10 может быть исполнен также и так, что он в заданные периоды времени или моменты времени или в случае определенных событий направляет информацию о потреблении энергии или мощности или делает ее доступной устройству управления 20. Таким событием, например, могло бы быть то, что изменяется степень затемнения или яркости осветительного средства и в ответ на это устройству управления 20 передается информация о потреблении энергии или мощности осветительным средством в этом новом режиме работы.

Как показано в еще одном варианте осуществления на фиг.2, управляющий аппарат 10 может наряду с уже упомянутым в связи с фиг.1 компонентом иметь память 30 для хранения данных, которая соединен с устройством измерения энергии или мощности, поэтому информация о потреблении энергии или мощности может накапливаться в этой памяти для хранения данных. Память 30 для хранения данных может, например, считываться устройством управления 20 через интерфейс 15.

Как показано на фиг.2, к шинной системе может быть присоединен управляющий блок 40, посредством которого, например, может затемняться лампа, следовательно, может изменяться яркость свечения. Такие управляющие блоки 40 могут быть присоединены к шинной системе 16 и в других вариантах осуществления изобретения. Управляющим блоком 40 может быть, например, реагирующий на движение датчик, датчик яркости, щуп, включатель и выключатель, регулятор света, контрольная панель, сенсорная панель и т.д. для управления или приведения в действие прибора управления. Управляющим блоком 40 может быть, следовательно, управляющий элемент для управляющего аппарата. Как уже было описано в связи с фиг.6 и 7, согласно другим вариантам осуществления такой управляющий блок может быть присоединен непосредственно к устройству управления 20. Устройство управления 20 может тогда, например, передавать управляющую команду от управляющего блока 40 управляющему аппарату 10. В качестве устройства управления 20 может быть DALI устройство управления, которое через DALI-шину 16 соединено с DALI управляющим аппаратом 10. В соответствии с этим может быть выполнено устройство управления для установки в осветительной DALI-системе логического соподчинения между управляющим блоком 40 и DALI управляющими аппаратами 10.

Управляющий аппарат 10 для осветительного средства 12 через определенные промежутки времени может записывать информацию о потреблении энергии или мощности в память 30 для хранения данных, например банк памяти. Например, через определенный период времени, следовательно, может определяться или регистрироваться путем интегрирования показателей потребления энергии или мощности усредненный показатель потребления энергии или мощности. В вариантах осуществления настоящего изобретения информация о потреблении энергии или мощности может включать в себя усредненное по времени потребление энергии или мощности или, например, также потребление энергии или мощности на данный момент.

Согласно еще одному варианту осуществления, который схематически отображен на фиг.3, управляющий аппарат 10 может иметь еще один интерфейс 35. Через этот интерфейс 35, который может быть соединен с памятью 30 для хранения данных или устройством 25 измерения энергии или мощности, в последующем накопленная информация о потреблении энергии или мощности может быть считываемой. Этим дополнительным интерфейсом 35 может быть, например, беспроводной интерфейс, в котором данные и информация передаются по радио, например по стандарту Bluetooth. Информация о потреблении энергии или мощности может в последующем, например, беспроводным способом передаваться устройству управления 20. Можно, однако, предположить также, что другим интерфейсом 35 может быть проводной интерфейс, который по сравнению с интерфейсом 15 использует другой протокол передачи, поэтому информация о потреблении энергии или мощности независимо от DALI-протокола может направляться для обработки и другим дополнительным приборам или считываться ими. Информация может также через интерфейс 35 передаваться в устройство управления 20.

Как схематически отображено на фиг.3, согласно одному из вариантов настоящего изобретения память 30 для хранения данных может иметь разные банки 30a, 30b памяти или регистры, причем, например, в первом регистре 30a информация о потреблении энергии или мощности записывается через определенный период времени, в то время как, например, во втором регистре или втором банке 30b памяти непрерывно записывается текущая информация о потреблении энергии или мощности управляющим аппаратом 10 с осветительными средствами 12. По потребности она может затем запрашиваться или отправляться.

Как уже изложено выше, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения управляющий аппарат 10 может быть исполнен так, чтобы информация о потреблении энергии или мощности передавалась устройству управления 20 или делалась доступной устройству управления 20 прерывисто, непрерывно, с регулярными интервалами времени, в заданные моменты времени, при заранее заданном показателе потребления энергии или мощности или по команде на изменение яркости осветительного средства. Считывание при этом может происходить, например, через беспроводной другой интерфейс 35 или через интерфейс 15, который, например, может работать в соответствии с DALI-протоколом.

Интерфейсами 15 и 35 могут быть интерфейсы для двунаправленного обмена данными, то есть через эти интерфейсы может осуществляться как передача, так и прием. Таким образом, управляющие аппараты 10 могут, например, принимать управляющие команды и отправлять сведения о состоянии или данные, такие как, например, информация о потреблении энергии или мощности. Интерфейс 15 для двунаправленного обмена данными может быть исполнен так, чтобы принимать в соответствии с DALI-протоколом внешние управляющие команды для приведения в действие осветительного средства 12 и отправлять в соответствии с DALI-протоколом сведения о состоянии или данные.

Как изображено на фиг.4 согласно еще одному варианту осуществления, управляющий аппарат 10 может иметь также еще один интерфейс 35, через который по радио или беспроводным способом для устройства управления 20 или другого устройства может отправляться или может считываться информация о потреблении энергии или мощности, для обработки этой информации. Управляющий аппарат 10 согласно некоторым вариантам осуществления может также через дистанционное управление 45 принимать управляющие команды для управления режимом работы осветительного средства 12. Кроме того, возможно также, что управляющие блоки 40 посредством радио могут взаимодействовать с устройством управления 20, чтобы затем через шинную линию 16 передавать управляющие команды управляющему аппарата 10. Управляющий аппарат 10 может, следовательно, кроме того, быть выполнен так, чтобы принимать от управляющего блока 40 через интерфейс 15 или 35 управляющие команды для эксплуатации осветительного средства. Например, через управляющий блок 40 может регулироваться степень затемнения или яркости, в ответ на это устройству управления 20 направляется или делается доступной информация о потреблении энергии или мощности управляющим аппаратом 10 для осветительного средства 12 при заданном показателе затемнения.

Как схематически изображено на фиг.4, с памятью 30 для хранения данных может быть соединен дополнительный интерфейс, причем в альтернативных вариантах осуществления изобретения интерфейс 35 не требует прямого соединения с памятью для хранения данных.

Вообще через шинную линию 16 может происходить также обеспечение управляющего аппарата 10 с осветительным средством 12 током и напряжением. В качестве альтернативы может происходить, однако, также отдельное обеспечение управляющего аппарата током и напряжением по другой подводящей линии.

В качестве устройства управления 20 может быть DALI устройство управления или, например, также межсетевой DALI-интерфейс, то есть соединительный элемент между разными шинными системами или шинными сетями, как например DALI-шиной и другими шинными системами, как например домовыми шинными системами EIB (Европейская инсталляционная шина), LON (Локальная операционная сеть) или С-шиной.

Путем интегрирования устройства измерения энергии или мощности в управляющий аппарат 10 может составляться и предоставляться в распоряжение устройства управления 20 точный баланс энергии для каждого соответственно исполненного управляющего аппарата. Устройство управления 20 может быть, например, подключено к компьютеру, поэтому с помощью команд программного обеспечения для устройства управления наряду с прочим от определенных управляющих аппаратов может запрашиваться или приниматься информация о потреблении энергии или мощности.

С помощью интегрированного устройства 25 измерения энергии или мощности можно, следовательно, определять точный фактический показатель потребления энергии или мощности. При этом не нужно обращаться к занесенным в списки или записанным показателям потребления при определенных установках затемнения. В осветительной системе с устройством управления 20 и интегрированным управляющим аппаратом 10 могут быть встроены разные устройства управления с разными осветительными средствами, поэтому каждый управляющий аппарат будет потреблять разное количество энергии или мощности. Благодаря интегрированию устройства 25 измерения энергии или мощности в управляющие аппараты 10 может в последующем простым, но чрезвычайно точным способом определяться для каждого из этих различных управляющих аппаратов и связанных с ними осветительных средств потребление энергии или мощности и направляться центральному устройству управления 20 или делаться доступным для считывания. Кроме того, с помощью устройства 25 измерения энергии или мощности можно также определять потребление энергии или мощности группой соединенных вместе осветительных средств, которые относятся к соответствующему изобретению управляющему аппарату, и передавать соответствующую информацию о потреблении энергии или мощности устройству управления 20 или делать ее доступной для него.

Как показано в блок-схеме на фиг.5, изобретение включает также способ определения управляющим аппаратом информации о потреблении энергии или мощности осветительным средством. Управляющий аппарат имеет интерфейс для двунаправленного обмена данными с устройством управления и, кроме того, с устройством измерения энергии или мощности для определения потребления энергии или мощности. Способ включает согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения этап определения 100 информации о потреблении энергии или мощности с помощью устройства измерения энергии или мощности. Кроме того, способ предусматривает отправку 110 информации о потреблении энергии или мощности устройству управления или обеспечение доступности 120 информации о потреблении энергии или мощности для устройства управления.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения способ после этапа определения 100 может включать также этап записи информации о потреблении энергии или мощности в память для хранения данных управляющего аппарата для осветительного средства. Это значит, следовательно, что данные, которые определены или измерены устройством измерения энергии или мощности могут записываться в управляющем аппарате в память для хранения цифровых данных. Оттуда они могут направляться в устройство управления или считываться им. Согласно вариантам осуществления может осуществляться этап отправки 110 информации о потреблении энергии или мощности или обеспечения доступности 120 этой информации по запросу устройства управления или периодически самостоятельно. Отправка информации о потреблении энергии или мощности может, следовательно, проводиться так, что по внешней управляющей команде соответствующая информация направляется устройству управления. Не исключается, что информация может также считываться в заранее назначенные моменты времени или заранее назначенные интервалы времени или с учетом определенных событий устройством управления или направляться ему. Таким событием может, например, быть включение или выключение управляющего аппарата для осветительного средства или, например, также изменение степени яркости или затемнения для такого управляющего аппарата.

Этап отправки 110 информации о потреблении энергии или мощности или этап 120 обеспечения доступности этой же информации может осуществляться в вариантах осуществления, например, периодически или с перерывами во времени, в периодические интервалы времени, в заранее назначенные моменты времени или времена, при заранее назначенном показателе потребления энергии или мощности или по команде на изменение степени яркости осветительного средства.

В частности, указывается также на то, что в зависимости от реальных условий способ или схема может быть реализована также в программном обеспечении. Реализация может также происходить на цифровом носителе информации, в частности дискете, CD или DVD электронно-читаемыми управляющими сигналами, которые с программируемой компьютерной системой могут функционировать так, что выполняется соответствующий способ. В принципе, изобретение заключается, таким образом, и в компьютерном программном продукте с записанном на машиночитаемом носителе программным кодом для осуществления соответствующего изобретению способа, если компьютерный программный продукт прогоняется на вычислительном устройстве или микропроцессоре. Другими словами, изобретение может, следовательно, реализоваться в качестве компьютерной программы с программным кодом для осуществления способа, если компьютерная программа прогоняется на компьютере.

Изобретение относится к области светотехники. Варианты осуществления изобретения представляют управляющий аппарат (100) для осветительного средства (12), содержащий интерфейс (15) для двунаправленного обмена данными с устройством управления (20) и устройство (25) измерения энергии или мощности для определения потребления энергии или мощности осветительным средством. Управляющий аппарат (10) выполнен с возможностью передавать информацию о потреблении энергии или мощности устройству управления (20) или обеспечивать доступность информации о потреблении энергии или мощности для устройства управления (20). Технический результат - упрощение определения потребления энергии. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Управляющий аппарат (10) для осветительного средства (12), содержащий интерфейс (15) для двунаправленного обмена данными с устройством управления (20) и устройство (25) измерения энергии или мощности, выполненное с возможностью определения потребления энергии или мощности, при этом управляющий аппарат (10) выполнен с возможностью отправлять информацию о потреблении энергии или мощности устройству управления (20) или выполнен таким образом, что информация о потреблении энергии или мощности доступна для устройства управления (20),
при этом устройство (25) измерения энергии или мощности выполнено с возможностью: регистрировать потери, соответствующие степеням затемнения или степеням яркости, в режиме измерения,
измерять энергию или мощность, потребляемую управляющим аппаратом (10), на соответствующих вводах тока/напряжения управляющего аппарата или посредством схемы коррекции коэффициента мощности,
измерять и сохранять величину потерь энергии или мощности, происходящих в управляющем аппарате (10), в зависимости от рабочего состояния управляющего аппарата (10), в режиме измерения, и
определять потребление энергии или мощности управляющего аппарата (10) на основе указанной энергии или мощности, потребленной управляющим аппаратом (10), и указанных потерь энергии или мощности, происходящих в управляющем аппарате (10).

2. Управляющий аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен таким образом, чтобы по запросу устройства управления (20) или периодически отправлять через интерфейс (15) устройству управления (20) информацию о потреблении энергии или мощности, определенную устройством (25) измерения энергии или мощности.

3. Управляющий аппарат (10) по п. 1 или 2, содержащий дополнительно накопитель (30) данных, соединенный с устройством (25) измерения энергии или мощности, вследствие чего информация о потреблении энергии или мощности записывается в накопителе (30) данных.

4. Управляющий аппарат по п. 3, содержащий дополнительно другой интерфейс (35), соединенный с накопителем (30) данных, вследствие чего записанная информация о потреблении энергии или мощности является считываемой или отправляемой через указанный другой интерфейс (35).

5. Управляющий аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что информация о потреблении энергии или мощности является информацией об усредненном по времени потреблении энергии или мощности или о мгновенном потреблении энергии или мощности.

6. Управляющий аппарат (10) по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью отправлять в устройство управления (20) или делать доступной для устройства управления (20) информацию о потреблении энергии или мощности: прерывисто, непрерывно, в периодические интервалы времени, к назначенному моменту времени, при определенном потреблении энергии или мощности или в ответ на команду по изменению яркости осветительного средства.

7. Управляющий аппарат (10) по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью принимать от управляющего блока (40) через интерфейс (15) управляющие команды по эксплуатации осветительного средства.

8. Управляющий аппарат (10) по п. 1, в котором двунаправленный обмен данными охватывает управляющие команды, статусные сообщения или информацию о потреблении энергии или мощности.

9. Управляющий аппарат (10) по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен в виде DALI (цифровой адресный интерфейс освещения) устройства управления с DALI интерфейсом (15), который двунаправлено обменивается данными с устройством управления (20) в соответствии с DALI-протоколом.

10. Управляющий аппарат (10) по п. 1, характеризующийся тем, что является электронным пускорегулирующим аппаратом (10) для разрядных ламп (12).

11. Управляющий аппарат (10) по п. 1, в котором устройство (25) измерения энергии или мощности выполнено с возможностью определять потребление энергии или мощности осветительным средством (12) в рабочем состоянии с использованием показателя, относящегося к соответствующему рабочему состоянию, из списка показателей потребления энергии или мощности.

12. Управляющий аппарат (10) по п. 1, в котором устройство (25) измерения энергии или мощности выполнено с возможностью измерения посредством резонансной полумостовой схемы тока и напряжения через осветительное средство или через резонансную полумостовую схему, в случае работы осветительного средства (12).

13. Способ определения потребления энергии или мощности осветительным средством с управляющим аппаратом, причем управляющий аппарат содержит интерфейс для двунаправленного обмена данными с устройством управления и устройство измерения энергии или мощности, выполненное с возможностью определения потребления энергии или мощности, характеризующийся тем, что включает этапы, на которых:
определяют (100) информацию о потреблении энергии или мощности с помощью устройства измерения энергии или мощности; и
передают (110) информации о потреблении энергии или мощности устройству управления или
обеспечивают доступность (120) указанной информации о потреблении энергии или мощности для устройства управления, при этом с помощью устройства (25) измерения энергии или мощности:
регистрируют потери, соответствующие степеням затемнения или степеням яркости, в режиме измерения,
измеряют энергию или мощность, потребляемую управляющим аппаратом (10), на соответствующих вводах тока/напряжения управляющего аппарата или посредством схемы коррекции коэффициента мощности,
измеряют и сохраняют величину потерь энергии или мощности, происходящих в управляющем аппарате (10), в зависимости от рабочего состояния управляющего аппарата (10), в режиме измерения, и
определяют потребление энергии или мощности управляющего аппарата (10) на основе указанной энергии или мощности, потребленной управляющим аппаратом (10), и указанных потерь энергии или мощности, происходящих в управляющем аппарате (10).

14. Способ по п. 13, дополнительно включающий этап, на котором сохраняют информацию, полученную с помощью устройства измерения энергии или мощности, о потреблении энергии или мощности в памяти для хранения данных управляющего аппарата.

15. Способ по п. 13, в котором этап передачи (110) информации или этап обеспечения доступности (120) информации о потреблении энергии или мощности выполняют в ответ на запрос устройства управления, или управляющий аппарат передает информацию о потреблении энергии или мощности в устройство управления (20) прерывисто и независимо, после запроса устройства управления.

16. Способ по п. 13, в котором этап передачи (110) информации о потреблении энергии или мощности или этап обеспечения доступности (120) информации о потреблении энергии или мощности осуществляют прерывисто, непрерывно, в периодические интервалы времени, в заданные моменты времени, при заданном потреблении энергии или мощности или в ответ на управляющую команду на изменение яркости осветительного средства.