[发明专利]从多个电源供电的智能照明拼贴系统

说明书

技术领域

本发明涉及供电设备，并且更具体而言涉及包括多个可互联的多边形照明模块的模块化照明系统的供电设备。

背景技术

模块化照明涉及这样一种模块，可以将该模块进行组装以便获得具有各种大小和形状的大型照明设备。每个照明模块具有若干光元件，例如RGB LED。除了为了例如适应要将该模块化照明应用安装在其中的可用空间或者由于其他原因改变这样的模块化照明应用的大小和形状的灵活性之外，这样的模块化照明还能够用于在大小和形状一般与标准的矩形液晶显示器(LCD)设备不同的屏幕上显现照明图案，包括静止的和运动的图像和光效果。具体而言，二维照明模块典型地被称为照明拼贴(tile)或者简称为拼贴。这样的照明拼贴可以具有各种多边形形状，例如正方形、三角形或五角形。照明拼贴不限于二维的形状并且可以具有三维的形状，例如立方形或金字塔形。

可以通过增加、去除和重定位照明拼贴来改变照明系统的形状和大小。显然，通过改变系统中的拼贴的数量，功率需求也将改变。仅使用少量照明拼贴的用户很有可能不愿意购买为包括大量照明拼贴的系统设计尺度的、非常大功率并且昂贵的、用户可能从来不完全使用的功率单元。这样的单个功率单元技术方案的另一个问题在于：需要将照明拼贴的内部连线的尺度全部设计为根据单个功率单元的最大容量的负载。

对于该问题的最佳技术方案是在拼贴之间分配市电(mains)功率并且向每个拼贴提供满足该具体的拼贴的功率需求的其自身的功率转换器。这将具有许多优点，一个优点在于不需要外部功率单元，这将显著地简化系统。另一个优点将在于，在每个拼贴具有市电功率转换器的情况下，这样的分布式供电设备自身自动进行缩放，从而避免单个外部功率单元应该具有多大容量的问题。然而，在拼贴之间的市电功率分配由于安全规定而被禁止。因此，需要由多个功率单元对大型照明拼贴系统供电。在WO 2007/069130中公开了一个这种类型的照明系统。在该现有技术的系统中，照明拼贴具有这样一种内部连线，由于每个拼贴相对相邻的拼贴的转动定向是不重要的所以该内部连线使得拼贴易于安装。在该文献中，提及了这样一种照明系统，在该照明系统中一个功率单元能够为多达10个拼贴供电，这意味着对于更高级的布置，相当数量的功率单元是必要的。

发明内容

本发明基于这样一种观察结果：当在具有例如WO 2007/069130中提及的类型的照明拼贴的系统中使用多于一个功率单元时，不能总是预先确定出现在该照明拼贴的功率端子处的、由已附接的功率单元施加的极性。通常，通过使用不对称适配器来避免极性问题。然而，如果预先不知道照明拼贴的每个功率端子的极性将是什么，那么该不对称适配器没有用，并且存在当将多个功率单元接通到该系统上时引起短路的严重风险。因此，本发明的一个目标在于提供这样一种功率单元，可以在包括多个这样的功率单元的系统中使用该功率单元而无引起由冲突的极性所导致的短路的风险。用根据本发明的如权利要求1所定义的功率单元来实现该目标。还用如权利要求9所述的照明系统和如权利要求10所述的用于为照明系统供电的方法来实现该目标。

因此，根据本发明的一方面，提供了一种功率单元，包括：市电功率输入、输出端子以及用于调整功率单元的供应电压的供电设备、用于测量在所述输出端子处的电压的伏特计、用于测量在所述输出端子处的电流的电流计以及极性检测器。功率单元还包括控制单元，其中，所述控制单元被布置为在已导通该功率单元之后开始随机长度的加电过程延迟，并且其中，所述控制单元进一步被布置为处理来自该伏特计、该电流计和该极性检测器的信息，并且基于所述信息控制该功率单元的功率输出。

根据功率单元的一个实施方式，提供了用于使极性对齐的交叉开关。

根据功率单元的一个实施方式，实施了限流器以便保护该系统免受临时短路。

根据功率单元的一个实施方式，提供了用于以时变的方式限制该输出电流的防浪涌电路，以避免恰恰在将该功率单元连接到该系统的时刻的突然的电流浪涌。

根据功率单元的一个实施方式，提供了与该功率单元的输出端子串联的二极管或作用为二极管的电路，以避免该功率单元向彼此供电。

根据本发明的另一个方面，如权利要求9所定义，提供了一种照明系统，包括多个可互连的多边形照明拼贴以及多个根据权利要求1到8中的任意一个所述的功率单元。