用于扩展不带电池的标准灯具以用作应急照明的装置的制作方法

用于扩展不带电池的标准灯具以用作应急照明的装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年7月16日提交的目前在审理中的美国临时专利申请第63/052,951号的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。
技术领域
3.所公开的主题一般地涉及停电安全系统。更具体地，所公开的主题涉及在停电的情况下提供应急照明的系统。


背景技术：

4.在夜间或封闭场所中的停电是以下情况：人们在没有任何警告的情况下处于黑暗中并且需要光以适当地应对这种情况。
5.对于这些情况，存在应急灯。然而，它们需要插入电源插座中。该要求的结果是需要为这些应急灯规划额外的插座，或者在停电的情况下使用不是提供照明的最佳位置的现有插座。
6.应急照明只是建筑物生命安全系统的一个组成部分，但可能是最重要的组成部分。它提供最低限度的帮助，以引导建筑物的居住者安全离开建筑物。此外，它还帮助人员和应急响应人员定位安全设备、执行安全指令或关闭危险设备或操作。
7.应急灯以其最简单的表达方式是当建筑物经历停电或者照明电路出现故障时会自动接通的带备用电池的照明装置。
8.此外，还有关于应急照明的强制性要求。除紧急标志外的应急照明必须提供10勒克斯或1英尺烛光的平均水平照度，并且在地板或梯面水平位置例如出口通道、主要出口和路线、为公众服务的走廊、地下人行道等处不能低于1勒克斯或0.1英尺烛光。
9.因此，需要解决这些要求和这些缺点的新的应急灯解决方案。


技术实现要素：

10.根据实施方式，存在以下当前目的：描述一种用于适配标准灯具以用作不带电池的应急照明并且与应急电池组结合使用的装置，又称链接驱动器。
11.根据实施方式，存在以下当前目的：还描述用装置改装标准灯具以用作不带电池的应急照明并且与应急电池组结合使用。
12.根据实施方式，目的是用包括连接至电池单元的应急部件的改装或改造的标准灯具替换当今非美观的应急照明，标准灯具在发生停电时将操作为应急照明。
13.在正常模式下，灯具使用交流(ac)电力运行，并且以全流明输出点亮。在这种情况下使用的装置，万一发生电力故障，立刻将从电池单元获取电力。灯具将使用直流(dc)电力点亮。据了解，基于电池容量，它的瓦数消耗会在30分钟和长达2小时、甚至长达4小时或更长时间内减少至小于20瓦、小于15瓦以及通常减少至11瓦。流明数也会减少，但仍会根据国家建筑规范保持所需的量。在正常模式下，又称在交流电力下，灯具中的每一个的应急流明
输出基于其规格而有所不同。
14.根据实施方式，提供了一种将安装在应急灯系统中的链接驱动器，该应急灯系统连接至电池单元，该应急灯系统包括灯具驱动器和由灯具驱动器供电的灯具。链接驱动器包括：适于由灯具驱动器供电的驱动器连接器；适于由电池单元供电的电池连接器，其中，电池单元适于在停电时为电池连接器供电；适于连接至灯具的供电连接器，以及内部转换装置，该内部转换装置适于在检测到停电时将为供电连接器供电的电源从驱动器连接器切换至电池连接器。
15.根据一方面，链接驱动器适于由直流(dc)电源供电。
16.根据一方面，链接驱动器适于：在由灯具驱动器供电时，传送高功率输出，而在检测到停电时传送低功率输出，高功率输出大于低功率输出。
17.根据一方面，低功率输出使得能够为灯具供电以达到至少10勒克斯的照明效率。
18.根据一方面，低功率输出下的照明效率维持30分钟、2小时和4小时中的至少一者。
19.根据一方面，低功率输出使得能够为灯具供电以在至少30分钟的参考时间段内维持等于或超过1勒克斯的平均照明效率。
20.根据一方面，低功率输出在20瓦、15瓦和12瓦中之一以下。
21.根据一方面，低功率输出在至少30分钟的参考时间段内具有恒定电流。
22.根据一方面，链接驱动器包括连接驱动器连接器、电池连接器、供电连接器和内部转换装置的pcb。
23.根据实施方式，提供了一种应急灯系统，包括：适于在发生停电时传输电力的电池单元；适于由开关控制电源供电的灯具驱动器；用于在供电时提供光的灯具；以及链接驱动器。该链接驱动器包括：适于由灯具驱动器供电的驱动器连接器；适于由电池单元供电的电池连接器；连接至灯具的供电连接器；以及内部转换装置，该内部转换装置适于在检测到停电时将为供电连接器供电的电源从驱动器连接器切换至电池连接器。
24.根据一方面，灯具驱动器适于用交流(ac)供电并且链接驱动器适于用直流(dc)供电。
25.根据一方面，链接驱动器适于：在由开关控制电源供电时传送高功率输出，而在检测到停电时传送低功率输出。
26.根据一方面，低功率输出在20瓦、15瓦和12瓦中之一以下。
27.根据一方面，低功率输出在至少30分钟的参考时间段内具有恒定电流。
28.根据一方面，只要由电池单元提供的电压超过阈值并且停电仍然存在，就维持低功率输出的恒定电流。
29.根据一方面，链接驱动器包括连接驱动器连接器、电池连接器、供电连接器和内部转换装置的pcb。
30.根据一方面，灯具包括led灯具。
31.根据实施方式，提供了一种将灯具组件改装成应急灯系统的方法，该灯具组件包括灯具和连接至灯具的灯具驱动器。该方法包括：提供链接驱动器；将链接驱动器安装至灯具组件；将灯具驱动器与灯具组件断开；将灯具驱动器连接至链接驱动器；将链接驱动器连接至灯具；以及将电池单元连接至链接驱动器。链接驱动器适于在停电时从为灯具供电的灯具驱动器切换至为灯具供电的电池单元。
32.根据一方面，链接驱动器适于：在由灯具驱动器供电时传送高功率输出，而在检测到停电时传送低功率输出，高功率输出大于低功率输出。
33.根据一方面，灯具驱动器适于用交流(ac)供电并且链接驱动器适于用直流电(dc)供电。
34.根据所选择的实施方式的如附图所示的以下详细描述，本主题的特征和优点将变得更加明显。将意识到，所有这些在不脱离权利要求的范围的情况下，所公开和要求保护的主题能够在各个方面进行修改。因此，附图和说明书在本质上被认为是说明性的而非限制性的，并且主题的全部范围在权利要求中进行阐述。
附图说明
35.为了更好地理解本文中描述的实施方式并更清楚地示出它们可以如何实施，现在将仅通过示例的方式来参照附图，附图示出了至少一个示例性实施方式，并且在附图中：
36.图1是根据示例性实施方式的包括链接驱动器的应急灯系统的示意图；
37.图2至图4分别是根据示例性实施方式的封闭链接驱动器的壳体的透视图、侧视图和俯视图；
38.图5是根据示例性实施方式的链接驱动器的印刷电路板(pcb)的示意图；
39.图6是根据示例性实施方式的链接驱动器的电路的示意图；
40.图7a和图7b是示出根据示例性实施方式的应急灯系统中的分别在正常情况下和停电期间的电流流动和状态的框图；
41.图8是根据示例性实施方式的标准灯具中的链接驱动器的安装的示意图；以及
42.图9是根据示例性实施方式的包括链接驱动器的改装的灯具的内部的一部分的图片。
43.将注意到，在整个附图中，相同的特征用相同的附图标记标识。
具体实施方式
44.现在将在下文中参照示出了实现方式的附图来更全面地描述实现方式。然而，前述内容可以以许多不同的形式实施并且不应被解释为限于文中阐述的所示的实现方式。
45.就本说明书而言，对单数形式的项目的引用应理解为包括复数形式的项目，反之亦然，除非另有明确说明或根据文本是清楚的。语法连词旨在表达所连接的从句、句子、词语等的任何和所有分离和连接的组合，除非另有说明或根据文本是清楚的。因此，术语“或”一般应理解为“和/或”等。
46.本文或附图中对数值范围和数值的叙述并非旨在限制，而是单独指代落入该范围内的任何和所有值，除非本文另有说明，并且这种范围内的每个单独值并入说明书中，就像在本文中单独叙述一样。词语“约”、“大约”等，当伴随有数值时，将被解释为指示如本领域普通技术人员所理解的为了预期目的而满意地操作的偏差。值和/或数值的范围在本文中仅作为示例提供，并不构成对所描述的实现方式的范围的限制。本文中提供的任何和所有示例或示例性语言(“例如”、“诸如”等)的使用仅旨在更好地阐明示例性实现方式，并且不对实现方式的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应被解释为表明任何未要求保护的元素对于实现方式的实践是必不可少的。
47.在以下描述中，应理解，诸如“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等的术语是方便用语，而并非被解释为限制性术语。
48.方位术语“顶部”、“向上”、“上部”、“底部”、“下部”、“向下”、“垂直”、“水平”、“内部”和“外部”等旨在按与产品的正常安装相关的正常含义进行解释。根据本说明书，正常安装将被解释为天花板安装并且方位术语将如此使用，同时可以理解，本说明书也旨在涵盖诸如壁安装的其他安装。
49.还应当注意，为了本公开内容的目的，术语“连接”是指两个构件直接或间接地彼此连接。这种连接本质上可以是静止的或者本质上是可移动的和/或这种连接可以允许电流、电信号或其他类型的信号的流动或者两个构件之间的通信。这种连接可以通过将两个构件或两个构件和一个或更多个附加中间构件彼此一体地形成为单个整体或者通过将两个构件或两个构件和任何附加中间构件彼此附接来实现。这种连接本质上可以是永久性的，或者替选地本质上可以是可移除的或可释放的。
50.现在参照附图，在实现方式中，公开了应急灯系统100，并且根据实现方式，公开了链接驱动器110，该链接驱动器110可适用于标准灯具90以将该标准灯具90改装成适于应对停电的应急灯系统100，其中，链接驱动器110与标准灯具90的安装一起安装或者安装在标准灯具90的安装内。
51.具体参照图1，应急灯系统100用连接至开关80的交流(ac)照明电源75(又称开关电源75)供电，开关80本身连接至led驱动器120，led驱动器120为示例性标准灯具90的一部分。led驱动器120连接至链接驱动器110，其中，led驱动器120充当用于链接驱动器110的第一电源。
52.与此同时，电池单元140连接至不带开关的ac电源85，从而在处于不停电的情况时对电池单元140进行充电。
53.链接驱动器110在其电池连接器114处由电池单元140以直流(dc)供电。链接驱动器110在其驱动器连接器112处由led驱动器120以dc电流供电。链接驱动器110最终通过其供电连接器116连接至示例性标准灯具90的led灯具130(又称led条130)。链接驱动器110包括印刷电路板(pcb)112(见图5和图6)，该印刷电路板(pcb)112被设计成检测是否由电池单元140馈送了电流，并且被设计成根据停电情况与否利用来自电池单元140和led驱动器120的电力中的一个电源来为led灯具130供电。
54.要注意的是，根据实施方式，电池单元140包括变压器(未示出)，该变压器将ac电流转换成可以用于对电池单元140进行充电的dc电流。根据另一实施方式，变压器可以在电池单元140的外部并且集成在别处，由此电池单元140的功能可以被限制为在停电时被充电和给链接驱动器110加电。
55.还应注意的是，电池单元140可以为一个或更多个链接驱动器110供电，从而为一个或更多个应急灯系统100供电。每个应急灯系统100使用一个电池单元140或者一个电池单元140与多个应急灯系统100一起使用部分取决于物理配置，并且可能涉及其他设计因素。
56.最后，链接驱动器110被设计成在停电期间为示例性标准灯具90的led灯具130供电。
57.链接驱动器110的操作由通过图7a和图7b所示的以下条件驱动。
58.现在参照图7a和图1，当没有停电时并且当ac电源接通(on)时(又称可操作的(框202))，链接驱动器110处于正常状态(框204)。如果开关80(又称壁开关)在接通(on)位置或者当开关80被接通时，开关80将电流从ac电源75桥接到led驱动器120(框206)。led驱动器120为链接驱动器110供电(框208)，其中链接驱动器110通过内部转换装置118用高功率输出为led灯具130供电(框210)。在这种情况下，结果是对led灯具130供电(框214)，从而点亮led灯具130周围的空间。在这种情况下，电池单元140处于备用状态(框212)。
59.现在参照图7b和图1，在停电期间(框222)，又称当ac电源出现故障时，电池单元140进入由充电电路不活动触发的应急状态(框232)。电池单元140将向链接驱动器110发送电池电力(框228)。链接驱动器110的内部转换装置118将为led灯具130供电的电源切换至电池单元140，并且不管电池电压如何将电流的值控制为恒定值(只要链接驱动器110供应有产生恒定电流所需的最小dc电压即可)，从而用低功率输出为led灯具130供电(框230)。led灯具130因此被供电(框234)，从而在停电期间照亮led灯具130周围的空间。
60.特别参照框230，链接驱动器110在应急状态下从电池接收dc电力，监视电源并控制传送至led灯具130的电流的值(又称提供dc/dc电力控制)，以在停电期间提供恒定的照明并且确保最长持续时间的应急照明。
61.在图7b的图中，值得注意的是，开关处于接通位置(框226)，但是无论开关位置如何，都对led灯具130供电。为电池单元140供电的ac电源的故障是触发应急状态的系统条件，从而在进入应急状态时触发led灯具130的点亮。
62.与标准灯具所需的电力相比，应急灯系统100是一种能够使用正常电力的一小部分来为led灯具130供电的解决方案。在一个示例性实现方式中，在应急状态下，从电池单元140汲取200ma的电流(其显著低于正常状态下led灯具130的能量需求)以点亮led灯具130，其中应急灯系统100仍然以这样的200ma的电流提供足够的流明以有效地操作为应急灯。
63.现在参照图2至图4，链接驱动器110安装在壳体150中，该壳体150被设计成安装在标准灯具90内部。壳体150包括第一壳体元件152，该第一壳体元件152包括两个凹口154，凹口154适于用安装螺钉(未示出)安装壳体150。
64.壳体150包括盖156，其中除了驱动器连接器112、电池连接器114和供电连接器116之外，壳体150完全封闭链接驱动器110。
65.现在参照图8和图9，根据第一实现方式，在标准灯具90的机械结构(又称构造)允许时和在标准灯具90的机械结构(又称构造)允许的情况下将壳体150安装在标准灯具90中。
66.图8示意性地示出了在灯具壳体160中进行的安装。图9是移除灯具盖的灯具壳体160的一部分的图片，示出了彼此连接的led驱动器120和链接驱动器110。
67.根据另一实现方式，当标准灯具90的机械结构不允许将链接驱动器110(优选地在壳体150中)安装在其中时，使用金属接线盒(未示出)来安装链接驱动器110。将金属接线盒直接或者替代地使用例如软电缆固定在标准灯具90上。
68.根据一种实现方式，链接驱动器110就地安装在标准灯具90上。
69.根据另一实现方式，在安装标准灯具90之前，将链接驱动器110安装在标准灯具90上。因此，在销售给客户之前，在制造步骤中将链接驱动器110安装在标准灯具90上。
70.根据另一实现方式(未示出)，将来自不带开关ac电源85的ac电流转换成dc电流的
变压器(未示出)位于电池单元140外部。
71.因此，本公开内容设想一种将灯具组件90改装成应急灯系统100的方法，该灯具组件90包括灯具130和连接至灯具130的灯具驱动器120。该方法包括：提供链接驱动器110；将链接驱动器110安装至灯具组件90；将灯具驱动器120与灯具组件90断开；将灯具驱动器120连接至链接驱动器110；将链接驱动器110连接至灯具130；以及将电池单元140连接至链接驱动器110。链接驱动器110适于在停电时从为灯具130供电的灯具驱动器120切换至为灯具130供电的电池单元140。
72.虽然以上已经描述了优选实施方式并且在附图中示出了优选实施方式，但是对于本领域技术人员来说明显的是，可以在不脱离本公开内容的情况下进行修改。这种修改被视为包含在本公开内容的范围内的可能变体。