控制太阳能电池照明装置的系统和方法.pdf

本发明公开了一种用于控制太阳能电池照明装置的系统和方法。根据本公开的控制系统集成地管理包括通过二次电池的放电功率而发光的发光源和调节所述放电功率的幅值的控制单元的多个太阳能电池照明装置，并且所述系统包括主控制单元，用于从所述多个太阳能电池照明装置中的每一个的控制单元收集被包括在所述多个太阳能电池照明装置中的每个所述二次电池的充电容量信息以平衡包括在多个太阳能电池照明装置中的二次电池的充电容量，基于从所述二次电池收集的充电容量确定需要控制光强度的至少一个太阳能电池照明装置，并且将光强度控制信号输出至确定的太阳能电池照明装置的控制单元。根据本公开，使用照明装置的特性可以执行二次电池的充电容量平衡。因此，不需要单独的放电电路，并且可以防止存储在二次电池中的能量被无用地消耗。

权利要求书1.  一种用于控制太阳能电池照明装置的系统，所述系统集成地管理多个太阳能电池照明装置，每个太阳能电池照明装置包括发光源和控制单元，所述发光源利用二次电池的放电功率而发光，所述控制单元调节所述放电功率的幅值，所述系统包括：主控制单元，用于从所述多个太阳能电池照明装置中的每一个的控制单元收集在所述多个太阳能电池照明装置中包括的每个二次电池的充电容量信息，基于从所述二次电池收集的充电容量确定需要控制光强度的至少一个太阳能电池照明装置，并且输出光强度控制信号至所确定的太阳能电池照明装置的控制单元，从而实现所述二次电池的充电容量平衡。2.  根据权利要求1所述的系统，其中所述主控制单元把包括具有高于预设参考充电容量的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置确定为需要增加光强度的太阳能电池照明装置，并且输出用于指示光强度增加的光强度控制信号至所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元。3.  根据权利要求2所述的系统，其中所述主控制单元把用于指示与所述参考充电容量和所述确定的太阳能电池照明装置的二次电池的充电容量之间的差异成比例的光强度的增加的所述光强度控制信号输出至所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元。4.  根据权利要求2所述的系统，其中当包括具有低于预设参考充电容量的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置接近被确定为要增加光强度的太阳能电池照明装置时，所述主控制单元把包括具有低于所述预设参考充电容量的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置确定为需要降低光强度的太阳能电池照明装置，并且输出用于指示光强度降低的光强度控制信号至所述确定的太阳能电池照明装置的控 制单元。5.  根据权利要求4所述的系统，其中所述主控制单元把用于指示与所述参考充电容量和所述确定的太阳能电池照明装置的二次电池的充电容量之间的差异成比例的光强度的降低的所述光强度控制信号输出至所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元。6.  根据权利要求4所述的系统，其中所述主控制单元向被确定为要降低光强度的太阳能电池照明装置的控制单元输出用于与相邻太阳能电池照明装置的增加的光强度成比例地降低被确定为要降低光强度的所述太阳能电池照明装置的光强度的光强度控制信号。7.  根据权利要求1至6中的任一项所述的系统，其中所述主控制单元从每个所述太阳能电池照明装置的控制单元收集所述多个太阳能电池照明装置中包括的每个二次电池的降级程度信息，并且考虑所述太阳能电池照明装置中包括的每个所述二次电池的充电容量和降级程度两者而控制每个所述太阳能电池照明装置的光强度。8.  根据权利要求1至6中的任一项所述的系统，其中所述主控制单元从外部服务器接收天气信息，并且考虑天气信息和所述太阳能电池照明装置中包括的每个所述二次电池的充电容量两者而控制每个所述太阳能电池照明装置的光强度。9.  根据权利要求8所述的系统，其中所述天气信息包括关于日出/日落时间、无阳光日或月光的信息。10.  根据权利要求1至6中的任一项所述的系统，其中每个所述太阳能电池照明装置进一步包括光强度传感器，其中所述主控制单元从每个所述太阳能电池照明装置的控制单元收集由所述光强度传感器感测的光强度信息，并且考虑所述太阳能电 池照明装置中包括的每个所述二次电池的所收集的光强度信息和充电容量两者而控制每个所述太阳能电池照明装置的光强度。11.  一种控制太阳能电池照明装置的方法，所述方法集成地控制经由通信网络彼此连接的多个太阳能电池照明装置，每个太阳能电池照明装置包括发光源和控制单元，所述发光源利用二次电池的放电功率而发光，所述控制单元调节所述放电功率的幅值，所述方法包括：(a)从每个所述太阳能电池照明装置的控制单元接收所述多个太阳能电池照明装置中包括的每个二次电池的充电容量信息；(b)使用所述充电容量信息确定需要控制光强度的至少一个太阳能电池照明装置，以及(c)输出用于指示光强度增加或降低的光强度控制信号至所确定的太阳能电池照明装置的控制单元。12.  根据权利要求11所述的方法，其中所述步骤(b)包括把包括具有高于预设参考充电容量的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置确定为需要增加光强度的太阳能电池照明装置，并且所述步骤(c)包括把用于指示光强度增加的光强度控制信号输出至所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元。13.  根据权利要求12所述的方法，其中所述步骤(c)包括向所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元输出用于指示与所述参考充电容量和所述确定的太阳能电池照明装置的充电容量之间的差异成比例的光强度的增加的所述光强度控制信号。14.  根据权利要求12所述的方法，其中所述步骤(b)包括，当包括具有低于预设参考充电容量的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置接近被确定为要增加光强度的所述太阳能电池照明装置时，把包括具有低于所述预设参考充电容量的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置确定为需要降低光强度的太阳能电池照明装置，并且 所述步骤(c)包括把用于指示光强度降低的光强度控制信号输出至所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元。15.  根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤(c)包括向所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元输出用于指示与所述参考充电容量和所述确定的太阳能电池照明装置的充电容量之间的差异成比例的光强度的降低的所述光强度控制信号。16.  根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤(c)包括向被确定为降低光强度的太阳能电池照明装置的控制单元输出用于与相邻太阳能电池照明装置的增加的光强度成比例地降低被确定为要降低光强度的所述太阳能电池照明装置的光强度的光强度控制信号。17.  根据权利要求11至16中的任一项所述的方法，其中所述步骤(a)包括进一步从每个所述太阳能电池照明装置的控制单元收集所述多个太阳能电池照明装置中包括的每个二次电池的降级程度信息，并且所述步骤(b)包括考虑所述充电容量信息和所述降级程度信息两者而确定需要控制光强度的至少一个太阳能电池照明装置。18.  根据权利要求11至16中的任一项所述的方法，其中所述步骤(a)包括进一步从外部服务器接收天气信息，并且所述步骤(b)包括考虑所述充电容量信息和所述天气信息两者的需要控制光强度的至少一个太阳能电池照明装置。19.  根据权利要求18所述的方法，其中所述天气信息包括关于日出/日落时间、无阳光日或月光的信息。20.  根据权利要求11至16中的任一项所述的方法，其中每个所述太阳能电池照明装置进一步包括光强度传感器，其中所述步骤(a)包括进一步从每个所述太阳能电池照明装置的 控制单元接收由所述光强度传感器感测的光强度信息，并且所述步骤(b)包括考虑所述充电容量信息和所述光强度信息两者的需要控制光强度的至少一个太阳能电池照明装置。

说明书控制太阳能电池照明装置的系统和方法
技术领域
本公开涉及一种用于控制太阳能电池照明装置的系统和方法，并且更具体地，涉及一种用于控制包括在太阳能电池照明装置中的二次电池的充电容量均衡操作的系统和方法。
本申请要求于2012年10月30日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2012-0121360的优先权，其公开的内容以参考的方式合并到本申请中。
背景技术
随着能量消耗的增加，世界加速了对生态环境友好的并且提供无限能源的替代能源的开发，以代替诸如煤炭、石油、核能等等的可耗尽的且具有环境问题的传统能源。
这样的替代能源包括太阳能、风能、波浪能、地热能等等，并且正在进行各种研究以将这些新能源应用到实际生活中。在其中，太阳能是日常生活中使用的最有代表性的替代能源，并且具有广泛的应用，从家庭太阳能发电机到太阳能电池灯具。
具体地，太阳能电池灯具是太阳能发电系统的应用，它使用太阳能电池将太阳能转换为电能，在白天将从太阳能转换而来的电能存储在二次电池中，并且在夜晚将存储的电能用作太阳能电池照明装置的电源。太阳能电池灯具由于其容易安装，低安装和维护成本，以及不需要铺设电缆而在诸如海岸、山顶、农田、徒步小径等等难以掩埋和配置电线的区域，在诸如旅游景点、主题乐园或游乐园、科研单位等等要求对环境保护的特殊考虑的区域，或者在诸如公园、步行小径、 花园、重要场合等等要求美学考虑的区域中得到普及。太阳能电池灯具的示例包括景观灯、街灯、安全灯等等。
然而，由于太阳能电池灯具被设计为从太阳能获得功率，所以它不能在没有阳光照射的夜晚、雨天/雪天以及阴天充电。因此，基于二次电池的充电容量的调光控制是必须的。此外，对于每个太阳能电池灯具来说二次电池的充电容量可能是不同的。例如，如果太阳能电池灯具被安装在建筑物附近的区域中，则由于高建筑物的投影可能使每个太阳能电池灯具的二次电池中存储的能量不同。因此，为了实现均匀的充电容量，需要通过计算每个太阳能电池灯具的运行时间而平衡二次电池的充电容量。
有许多用于平衡二次电池的充电容量的方法。典型的示例是这样的方法，其中为每个二次电池添加升压电路或降压电路，并且对具有相对低充电容量的二次电池充电或者对具有相对高充电容量的二次电池放电。
添加降压电路的充电容量平衡方法具有简单地构成包括电阻元件的降压电路，以及成本效率高和容易控制的优点。然而，缺点是存储在具有相对高充电容量的二次电池中的能量在放电过程中被放弃而不是被用于实现充电容量平衡。相反地，添加升压电路的充电容量平衡方法的优点在于，由于具有相对低充电容量的二次电池的充电可以增加，所以在通常较高的充电水平下实现平衡。然而，其缺点在于升压电路比降压电路昂贵，并且难以控制。因此，需要一种用于太阳能电池灯具的适当的二次电池平衡方法。
发明内容
技术问题
本公开被设计为解决现有技术的问题，并且因此本公开涉及提供一种用于控制包括在太阳能电池照明装置中的二次电池的充电容量平 衡的系统和方法。
技术方案
为了实现该目的，根据本公开的用于控制太阳能电池照明装置的系统集成地管理多个太阳能电池照明装置，每个太阳能电池照明装置包括通过二次电池的放电功率而发光的发光源和调节所述放电功率的幅值的控制单元，并且所述系统包括主控制单元，用于从所述多个太阳能电池照明装置中的每一个的控制单元收集被包括在所述多个太阳能电池照明装置中的每个所述二次电池的充电容量信息，基于从所述二次电池收集的充电容量确定需要控制光强度的至少一个太阳能电池照明装置，并且将光强度控制信号输出至确定的太阳能电池照明装置的控制单元，从而实现所述二次电池的充电容量平衡。
根据本公开的实施方式，所述主控制单元将包括具有比预设参考充电容量高的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置确定为需要增加光强度的太阳能电池照明装置，并且将用于指示光强度增加的光强度控制信号输出至所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元。
优选地，所述主控制单元可以将用于指示与所述参考充电容量和所述确定的太阳能电池照明装置的二次电池的充电容量之间的差异成比例的光强度的增加的所述光强度控制信号输出至所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元。
根据本公开的另一个实施方式，当包括具有比预设参考充电容量低的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置接近被确定为增加光强度的所述太阳能电池照明装置时，所述主控制单元将包括具有比所述预设参考充电容量低的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置确定为需要降低光强度的太阳能电池照明装置，并且将用于指示光强度降低的光强度控制信号输出至所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元。
优选地，所述主控制单元可以将用于指示光强度的降低与所述参考充电容量和所述确定的太阳能电池照明装置的二次电池的充电容量之间的差异成比例的光强度的降低的所述光强度控制信号输出至所述确定的太阳能电池照明装置的控制单元，或者可以将用于与相邻太阳能电池照明装置的增加的光强度成比例地降低被确定为降低光强度的所述太阳能电池照明装置的光强度的光强度控制信号输出至被确定为降低光强度的所述太阳能电池照明装置的控制单元。
根据本公开的又一个实施方式，所述主控制单元从每个所述太阳能电池照明装置的控制单元收集被包括在所述多个太阳能电池照明装置中的每个所述二次电池的降级程度信息，并且考虑被包括在所述太阳能电池照明装置中的每个所述二次电池的充电容量和降级程度而控制每个所述太阳能电池照明装置的光强度。
根据本公开的再一个实施方式，所述主控制单元从外部服务器接收天气信息，并且考虑天气信息和被包括在所述太阳能电池照明装置中的每个所述二次电池的充电容量两者而控制每个所述太阳能电池照明装置的光强度。所述天气信息可以包括关于日出/日落时间、无阳光日或月光的信息。
根据本公开的再另一个实施方式，每个所述太阳能电池照明装置进一步包括光强度传感器。在该情况下，所述主控制单元从每个所述太阳能电池照明装置的控制单元收集由所述光强度传感器感测的光强度信息，并且考虑被包括在所述太阳能电池照明装置中的每个所述二次电池的所收集的光强度信息和充电容量而控制每个所述太阳能电池照明装置的光强度。
为了实现该目的，根据本公开的一种控制太阳能电池照明装置的方法集成地控制经由通信网络彼此连接的多个太阳能电池照明装置， 每个太阳能电池照明装置包括通过二次电池的放电功率而发光的发光源和调节所述放电功率的幅值的控制单元，并且所述方法包括(a)从每个所述太阳能电池照明装置的控制单元接收被包括在所述多个太阳能电池照明装置中的每个所述二次电池的充电容量信息，(b)使用所述充电容量信息确定需要控制光强度的至少一个太阳能电池照明装置，并且(3)将用于指示光强度的增加或减少的光强度控制信号输出至确定的太阳能电池照明装置的控制单元。
有益效果
根据本公开的一个方面，使用照明装置的特性可以执行二次电池的充电容量平衡。因此，不需要单独的降压电路，并且可以防止必须抛弃存储在二次电池中的能量而不是使用它。
根据本公开的另一个方面，通过不仅增加光强度而且与相邻照明装置的增加的光强度相关地进行控制以降低光强度，可以实现更有效的充电容量平衡。
根据本公开的又一个方面，通过考虑二次电池的降级程度或照明装置的安装区域中的环境亮度而控制照明装置的光强度，可以实现更有效的充电容量平衡。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供本公开的技术精神的进一步理解。然而，本公开不解释为限制于附图。
图1是示出太阳能电池街灯的结构示例的图。
图2是示意性地示出根据本公开的示例性实施方式的控制系统的结构的方块图。
图3是示意性地示出根据本公开的示例性实施方式的控制方法的流程图。
图4是示意性地示出根据本公开的另一个示例性实施方式的控制方法的流程图。
图5是示意性地示出根据本公开的又一个示例性实施方式的控制方法的流程图。
图6是示意性地示出根据本公开的再一个示例性实施方式的控制方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应该理解在说明书和所附权利要求中使用的术语不应该解释为限制于一般的和字典的含义，而是应该在允许发明人适当地定义术语以为了最好的说明的原理基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念进行解释。因此，在这里提出的描述仅是说明目的的优选示例，而不用来限制本公开的范围，所以应该理解为可以对其进行其他的等效替代和改进，而不会背离本公开的精神和范围。
图1是示出太阳能电池街灯的结构示例的图。
在图1中示出的太阳能电池街灯仅是可以由根据本公开的用于控制太阳能电池照明装置的系统、在下文中被称为控制系统控制的太阳能电池照明装置、在下文中被称为照明装置的示例。因此，应该理解，由根据本公开的控制系统控制的目标不限于图1的实施方式。
参考图1，照明装置100包括发光源110、太阳能电池120、二次电池130和控制单元140。
发光源110是将电能转换为光能的电气设备，并且例如包括但不限于白炽灯、荧光灯、卤素灯、发光二极管(LED)等等。发光源110通过二次电池130的放电功率而发光。
太阳能电池120是将太阳能转换为电能的设备。太阳能电池通过结合P型半导体和N型半导体而构成，并且在太阳能电池吸收阳光时产生电子和空穴。在该情况下，由P型半导体和N型半导体之间的电势差产生功率。太阳能电池在与本公开相关的现有技术中被广泛已知，因此在这里省略太阳能电池的原理和结构的详细描述。
二次电池130将由太阳能电池120产生的电能以化学形式存储。此外，当需要向发光源110供电时，二次电池130将化学能转换为电能并且供电。
二次电池130可以包括至少一个电池，以满足所需的充电/放电容量和输出电压。在该情况下，电池不限于特殊的类型。二次电池130可以包括可再充电的并且需要考虑充电或放电电压的锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍锌电池等等。然而，本公开不受电池类型、输出电压、充电容量等等的限制。
控制单元140可以测量二次电池130的电压和电流。为此，控制单元140可以包括电压测量设备以测量二次电池130的电压，以及电流测量设备以测量二次电池的电流。二次电池的电压指的是二次电池130的输出电压，并且可以在二次电池的充电或放电过程中被测量，但是也可以在不执行充电和放电时被测量为开路电压(OCV)。同时，二次电池的电流在二次电池的充电或放电过程中被测量。
此外，控制单元140可以进一步包括存储器。该存储器是诸如已知能够记录和消除数据的半导体器件或硬盘的高容量存储介质，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等等，并且包括能够存储信息的任何设备而不论设备类型，并且不限于特殊的存储器设备。
控制单元140可以将测量的二次电池130的电压和电流存储在存 储器中。此外，控制单元140可以使用测量的电压和电流计算充电功率和放电功率，并且可以通过累加所计算的充电功率和放电功率而计算充电功率水平、放电功率水平和充电的当前状态。在该情况下，所计算的充电功率水平、放电功率水平和充电的当前状态也可以被存储在存储器中。在与本公开相关的现有技术中已知多种计算充电功率水平、放电功率水平和充电的当前状态的方法。典型地，可以使用安培计数法计算充电功率水平、放电功率水平和充电的当前状态。同时，控制单元140可以包括电池管理系统(BMS)的功能，该电池管理系统能够在本领域普通技术人员的水平上被应用，包括除二次电池130的电压或电流以外的电气特性的测量、充电/放电控制、电压均衡控制、充电状态(SOC)评估等等。
图2是示意性地示出根据本公开的示例性实施方式的控制系统200的结构的方块图。
根据本公开的控制系统200包括连接至每个照明装置100的控制单元140的主控制单元210。
照明装置100的控制单元140和主控制单元210经由通信网络220连接。图2的通信网络220被示出为并联通信网络的类型，然而这不意味着不考虑串联通信网络。因此，通信网络220可以是串级链。串级链指的是其中多个设备被依次用电线连接在一起的母线配线方案。此外，通信网络220可以是使用无线通信方案的通信网络。也就是说，通信网络220对应于用于发送和接收数据的通信网络，并且包括在提交本申请时本领域普通技术人员广泛已知的一般通信技术实现的所有通信网络。
主控制单元210和照明装置的控制单元140经由通信网络220发送和接收数据。为此，主控制单元210和照明装置的控制单元140可以形成与数据通信设备的通信接口，并且可以包括遵守通信协议的通 信逻辑。
主控制单元210从每个照明装置100的控制单元140接收被包括在照明装置100中的二次电池130的充电容量数据。此外，主控制单元210使用充电容量数据输出用于二次电池130的充电容量平衡的控制信号。在该情况下，从主控制单元210输出的控制信号对应于用于控制每个照明装置100的发光源110的光强度的信号。
通常，在将同样的电气设备用作照明装置的发光源时，光强度越高，发光源的功率损耗量越高。也就是说，通过控制光强度能够调节发光源的功率损耗量。为了增加发光源的光强度，可以增加电压和/或电流，然而优选地通过增加电流量来增加发光源的光强度。例如，使用连接至发光源110的可变电阻可以改变被提供的电流量，但是有多种调节电流量的方法。
根据本公开的控制系统200控制发光源110的光强度，以用于二次电池130的充电容量平衡。也就是说，本公开不使用涉及效率低的能量损耗的使用降压电路用于充电容量平衡的传统的方法，而是通过使用包括发光源的照明装置的特性来控制光强度，从而允许二次电池的充电容量平衡。
根据本公开的实施方式，主控制单元210将用于增加发光源110的光强度的控制信号输出至包括具有比预设参考充电容量高的充电容量的二次电池130的照明装置100的控制单元140。
可以基于照明装置100被安装的区域、使用目的、功率损耗量等等而设定用于对二次电池130充电所需的预定功率水平。也就是说，照明装置100具有用于在用户期望的时间段发射期望强度的光线所需的充电容量。在说明书中，这样的充电容量被称为参考充电容量。
参考充电容量可以由用户设定，但是也可以由主控制单元210设定。主控制单元210从每个太阳能电池照明装置的控制单元140接收二次电池130的充电容量信息。此外，可以使用所接收的每个二次电池130的充电容量信息设定参考充电容量。例如，参考充电容量可以是二次电池的充电容量的平均值。作为另一个示例，可以将在所接收的二次电池130的充电容量中具有最低充电容量的二次电池的充电容量设定为参考充电容量。
在白天通过太阳能电池120产生的功率量可能对于每个照明装置100来说是不同的。此外，即使产生的功率量相同，存储的功率量可能基于二次电池的特性或降级程度而不同。具体地，一些太阳能电池120可能产生比参考充电容量大的功率量，或者一些二次电池130可能存储比参考充电容量大的功率量。因此，需要通过允许包括具有比参考充电容量高的充电容量的二次电池的照明装置100消耗比其他照明装置大的功率量而进行充电容量平衡。为此，主控制单元210将用于增加包括具有比参考充电容量高的充电容量的二次电池130的照明装置100的光强度的控制信号输出至对应照明装置100的控制单元140。
优选地，主控制单元210将用于指示与参考充电容量和确定的太阳能电池照明装置的二次电池的充电容量之间的差异成比例的光强度的增加的控制信号输出至对应照明装置的控制单元140。也就是说，随着充电量超过参考充电容量更大，主控制单元210将用于增加光强度的控制信号输出至更高的水平。
同时，一些太阳能电池120可能产生比参考充电容量小的功率量，或者一些二次电池130可能存储比参考充电容量小的功率量。在该情况下，优选地降低包括具有低充电容量的二次电池130的照明装置的光强度。然而，仅根据照明装置100的使用目的降低光强度不是优选的。例如，如果用于安全原因目的的街灯的光强度被降低，在一些情况下可能不能实现防止犯罪的最初目的。
因此，当包括具有比参考充电容量低的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置接近被确定为增加光强度的太阳能电池照明装置时，根据本公开的主控制单元210将包括具有比参考充电容量低的充电容量的二次电池的太阳能电池照明装置确定为需要降低光强度的太阳能电池照明装置。此外，主控制单元210将用于降低包括具有比参考充电容量低的充电容量的二次电池130的照明装置100的光强度的控制信号输出至对应照明装置100的控制单元140。
在该情况下，主控制单元210将与二次电池130的充电容量达不到参考充电容量的充电量成比例的用于降低光强度的控制信号提供给对应照明装置100的控制单元140。此外，主控制单元210将用于与相邻照明装置的增加的光强度成比例地降低光强度的控制信号提供给对应照明装置100的控制单元140。
即使某些照明装置的光强度降低，如果相邻照明装置被控制为增加光强度，作为整体也可以实现适合于某个使用目的的光强度。因此，本公开通过满足所需的光强度可以达到充电容量平衡以及实现照明装置的使用目的。
根据本公开的另一个示例性实施方式，主控制单元210可以与每个二次电池130的充电容量一起考虑降级程度而输出用于控制每个太阳能电池照明装置100的光强度的信号。
随着二次电池重复充电和放电，发生充电容量逐渐降低并且内阻增加的降级现象。因此，即使同样的二次电池随着降级的进行而降低充电容量，并且尽管该二次电池被充电至相同的充电量，也可能由于增加的内阻而使充电量被更迅速地消耗。因此，通过一起考虑每个二次电池的降级程度来控制光强度、而不是通过仅使用充电容量数据来控制光强度，可以实现更有效的充电容量平衡。
二次电池的降级程度可以通过控制单元140感测二次电池130的特性而被评估，并且也可以通过主控制单元210从控制单元140接收关于每个二次电池的信息而被评估。同时，在与本公开相关的现有技术中已知多种用于评估二次电池的降级程度的技术。例如，二次电池的降级程度可以通过对二次电池130完全充电，在放电至放电终止电压的同时使用安培计数法计算完全充电容量(FCC)，并且计算所计算的FCC与二次电池130的初始完全充电容量的相对比率而被评估。然而，本公开不受评估二次电池130的降级程度的方法的限制。
在控制照明装置100的光强度的过程中，可以考虑照明装置100的周边环境以及二次电池130的充电容量或降级程度来控制光强度。也就是说，当考虑到照明装置100的安装区域中的环境亮度时，用于充电容量平衡的光强度控制的范围可以被扩大。
根据本公开的又一个示例性实施方式，主控制单元210接收天气信息，并且考虑天气信息和二次电池130的充电容量两者而输出用于控制每个太阳能电池照明装置100的光强度的信号。
天气信息可以包括关于日出和日落的信息。例如，因为在刚刚日落之后或日出之前大气会反射阳光，所以照明装置100不需要运行或者可以降低光强度。在该情况下，由于日出时间和日落时间随着季节更替而不同，所以日出和日落信息可以被用于计算照明装置100的运行时间。参考充电容量可以基于照明装置100的运行时间而改变。因此，主控制单元210可以考虑日出和日落的信息以及二次电池130的充电容量而控制光强度。
此外，天气信息可以包括关于无阳光日的信息。有时，取决于纬度、季节、天气等等，太阳在白天不发光。在该情况下，太阳在白天不发光的一天被称为无阳光日。在该情况下，使用太阳能电池120发 电的生产率和照明装置100的运行时间可以变化。相似地，在该情况下，参考充电容量可以基于发电的生产率和运行时间而变化。因此，主控制单元210可以考虑关于无阳光日的信息以及二次电池130的充电容量而控制光强度。
此外，天气信息可以包括关于月光的信息。在晚上需要的光强度可以随着月亮的变化而变化。例如，在满月的情况下，不需要照明装置100的高光强度，并且在新月的情况下，可能需要照明装置100的高光强度。在该情况下，充电容量也可以基于月光亮度而变化。因此，主控制单元210可以考虑关于月光的信息以及二次电池130的充电容量两者而控制每个太阳能电池照明装置100的光强度。
同时，照明装置100可以进一步包括光强度传感器150。在该情况下，根据本公开的主控制单元210可以考虑由光强度传感器150感测的光强度信息以及二次电池130的充电容量两者而控制每个太阳能电池照明装置100的光强度。
根据本公开的控制系统200可以进一步包括存储器单元230。存储器单元230是诸如已知能够记录和消除数据的半导体器件或硬盘的高容量存储介质，例如RAM、ROM、EEPROM等等，并且包括能够存储信息的任何设备而不论设备类型，并且不限于特殊的存储器设备。
存储器单元230可以存储与通过调光控制而进行的充电容量平衡相关的各种数据诸如参考充电容量，基于充电容量的光强度增量或减量的查找表，每个二次电池130的充电容量，每个二次电池130的降级程度，天气信息，光强度信息等等。
为了执行前面描述的各种控制逻辑，主控制单元210可以包括在与本公开相关的现有技术中已知的处理器、专用集成电路(ASIC)、其他芯片集、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理设备等 等。此外，在将示例性控制逻辑实现为软件时，主控制单元210可以被实现为程序模块的组件。在该情况下，程序模块可以被存储在存储器中并且由处理器执行。这里，存储器可以在处理器内部或外部，并且可以通过各种已知装置连接至处理器。此外，存储器可以在存储器单元230内部或外部。存储器整体地指的是用于存储信息的设备而无论设备类型，并且不限于特殊的存储器设备。
在下文中，参照在前面描述的控制系统200的结构详细描述控制根据本公开的太阳能电池照明装置的方法、在下文中被称为控制方法。然而，在根据本公开的控制方法的描述中，每个照明装置100和控制系统200的结构被重复，因此在这里省略其详细描述。
图3是示意性地示出根据本公开的示例性实施方式的控制方法的流程图。
首先，在S300中，主控制单元210设定照明装置100所需的参考充电容量，并且将其存储在控制系统200的存储器单元230中。如上所述，参考充电容量可以基于照明装置100被安装的区域、使用目的等等而不同地设定。然后，主控制单元210结束S300的进程并且继续进行S310。
在S310中，主控制单元210经由通信网络220从每个照明装置100的控制单元140接收二次电池130的充电容量信息。主控制单元210将所接收的每个二次电池130的充电容量信息存储在存储器单元230中。当主控制单元210从包括在控制系统200中的所有照明装置100接收二次电池130的充电容量信息时，主控制单元210结束S310的进程并且继续进行S320。
在S320中，主控制单元210将每个二次电池130的充电容量信息与参考充电容量比较。此外，主控制单元210确定光强度应该增加或 降低的照明装置100。
根据本公开的实施方式，主控制单元210将包括具有比预设参考充电容量高的充电容量的二次电池130的照明装置100确定为需要增加光强度的照明装置100。优选地，主控制单元210可以与超过参考充电容量的充电量成比例地确定光强度的增加程度。
根据本公开的另一个示例性实施方式，当包括具有比预设参考充电容量低的充电容量的二次电池的照明装置接近被确定为增加光强度的照明装置时，主控制单元210将包括具有比参考充电容量低的充电容量的二次电池的照明装置确定为需要降低光强度的照明装置。在该情况下，主控制单元210可以确定与低于参考充电容量的充电量成比例地降低照明装置的光强度。此外，主控制单元210可以确定与具有增加的光强度的相邻照明装置的光强度增量成比例地降低包括具有比参考充电容量低的充电容量的二次电池的照明装置的光强度。
当确定怎样控制哪个照明装置的光强度时，主控制单元210结束S320的进程，然后继续进行S330。
在S330中，主控制单元210经由通信网络220将与在S320中所做的确定相对应的光强度控制信号输出至需要控制光强度的照明装置的控制单元140。然后，需要控制光强度的照明装置的控制单元接收光强度控制信号，并且通过调节从二次电池130提供给发光源110的放电功率而控制光强度。该光强度控制操作可以持续直到被包括在将光强度控制信号提供至其的照明装置中的二次电池130的充电容量大致等于参考充电容量。为此，主控制单元210可以执行反馈控制逻辑。也就是说，主控制单元210可以在控制光强度的过程中周期性地从照明装置的控制单元140接收并监控二次电池130的充电容量信息，并且可以经由通信网络220持续将光强度控制信号输出至控制单元，直至二次电池130的充电容量大致达到参考充电容量。
图4是示意性地示出根据本公开的另一个示例性实施方式的控制方法的流程图。
参考图4，除了增加S311并且以S321替代S320以外，该方法与图3中的大致相同。因此，基于如下所述的附加步骤S311和替代步骤S321提供本公开的另一个示例性实施方式的描述。
在主控制单元210执行S300的进程之后，在S311中，主控制单元210经由通信网络220从每个照明装置100的控制单元140接收每个二次电池130的降级程度信息。二次电池130的降级程度信息可以对应于由控制单元140评估的二次电池的降级程度信息，并且也可以对应于从控制单元140接收的用于评估二次电池的降级程度的二次电池的电气特性值。在上面提供了评估二次电池的降级程度的方法的详细描述，因此在这里省略重复的描述。当S310和S311的进程结束时，主控制单元210经过进程至S321。
在S321中，主控制单元210考虑每个二次电池130的充电容量和降级程度两者而确定应该增加或降低光强度的照明装置100。在S330中，主控制单元210经由通信网络220将光强度控制信号输出至需要控制光强度的照明装置的控制单元。
图5是示意性地示出根据本公开的又一个示例性实施方式的控制方法的流程图。
图5的流程图除了增加S312并且以S322替代S320以外，与图3中的大致相同。因此，基于如下所述的附加步骤S312和替代步骤S322提供本公开的又一个示例性实施方式的描述。
在S312中，主控制单元210接收天气信息。天气信息可以对应于 关于日出/日落、无阳光日或月光的信息。可以周期性地从外部服务器为主控制单元210提供天气信息，并且作为非限制性的示例，外部服务器可以是气象中心的服务器。当S310和S312结束时，主控制单元210经过进程至S322。
在S322中，主控制单元210考虑每个二次电池130的充电容量和天气信息两者而确定应该增加或降低光强度的照明装置100。这里，在前面提供了天气信息的具体内容和基于天气信息控制光强度的方法的详细描述，因此在这里省略重复的描述。当S322结束时，在S330中，主控制单元210经由通信网络220将光强度控制信号输出至需要控制光强度的照明装置的控制单元。
图6是示意性地示出根据本公开的再一个示例性实施方式的控制方法的流程图。
图6的实施方式描述能够应用于在照明装置100中包括光强度传感器150的情况的控制方法。图6的流程图除了增加S313并且以S323替代S320以外，与图3中的大致相同。因此，基于如下所述的附加步骤S313和替代步骤S323提供本公开的再一个示例性实施方式的描述。
在S313中，主控制单元210经由通信网络220从每个照明装置100的控制单元140接收由光强度传感器150感测的光强度信息。然后，主控制单元210经过进程至S323。
在S323中，主控制单元210考虑每个二次电池130的充电容量和由光强度传感器150感测的光强度信息两者而确定应该增加或降低光强度的照明装置100。在S330中，主控制单元210经由通信网络220将光强度控制信号输出至需要控制光强度的照明装置的控制单元130。
根据本公开，使用功率损耗随着发光源的光强度增加而增加的照 明装置的特性可以执行二次电池的充电容量平衡。因此，不需要单独的降压电路，并且可以防止必须抛弃存储在二次电池中的能量而不是使用它。此外，通过不仅增加光强度而且与相邻照明装置的增加的光强度相关地进行控制以降低光强度，可以实现更有效的充电容量平衡。此外，通过考虑二次电池的降级程度或照明装置的安装区域中的环境亮度而控制照明装置的光强度，可以实现更有效的充电容量平衡。
此外，在本公开的描述中，应该理解在图1和2中示出的控制系统200的每个元件或部件是逻辑地而不是物理地被区分。
也就是说，每个元件或部件对应于逻辑的元件或部件以实现本公开的技术精神，应该理解，尽管每个元件或部件是集成的或分离的，如果能够实现由本公开的逻辑元件或部件执行的功能，则其落入本公开的范围内，并且如果它是执行相同或相似功能的元件或部件，则不论名字是否相同，其都落入本公开的范围内。
已经详细地描述了本公开。然而，应该理解，在指示本公开的优选实施方式的同时，详细描述和具体示例仅以说明的方式给出，这是因为本领域技术人员从该详细描述中将会明白本公开的精神和范围内的各种变化和改进。