具有电源电流控制装置的便携式电灯和控制方法
【专利摘要】一种便携式电灯，包括：照明模块（2）、紧凑外壳（3），所述紧凑外壳（3）容纳有配置为向照明模块（2）提供电源电流的电力存储单元（4）、用于测量照明模块所消耗的电流的装置（12）、配置为生成照明电流设置点的确定装置（22）、用于从已消耗电流与参考电流之间的差计算最大允许电流、并用于从照明电流设置点和最大允许电流之间的最小值计算最大允许电流阈值的计算装置（23）、以及配置为将电源电流限制到低于或等于最大允许电流阈值的值的限流装置（24）。
【专利说明】具有电源电流控制装置的便携式电灯和控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有电源电流控制装置的便携式电灯、以及用于控制这样的灯(特别是具有紧凑外壳的电子头灯)的电源电流的方法。
【背景技术】
[0002]目前，使用了包括容纳于紧凑外壳中的照明模块的体积小的电灯。通常，所述灯包括提供有使得能够将所述灯佩戴到人的头部的带子的支撑部。
[0003]这样的灯可以提供有发光二极管(LED)，特别对于白天期间的活动的照明提供强照明，这是高度耗电的。然而，这样的灯不能确保用户的自主操作，不论用户的活动怎样都是如此。自主操作意味着灯在没有任何新功率输入或没有任何外部介入的情况下可操作的时间。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服这样的缺点，特别是提供一种用于控制提供到足够紧凑的便携式电灯的照明模块的电流的装置，以确保用户的自主操作和优化的照明级别。
[0005]根据本发明的一方面，提供了一种便携式电灯，包括:照明模块、紧凑外壳，所述紧凑外壳容纳有电力存储单元，配置为向照明模块提供电源电流。
[0006]所述灯包括用于测量照明模块所消耗的电流的装置、配置为确定照明电流设置点的确定装置；计算装置，用于计算等于存储单元的初始容量与灯自主时间的比率的平均电流阈值，用于从已消耗电流与平均电流阈值之间的差计算最大允许电流，并且用于从照明电流设置点和最大允许电流之间的最小值计算最大允许电流阈值；以及限流装置，配置为将电源电流限制到低于或等于最大允许电流阈值的值。
[0007]因此，可以确定不被超过的最大电流阈值，以在正使用灯时提供优化的电源电流。具体地，已消耗电流与平均电流阈值之间的差使得能够考虑电流消耗差，其反映了照明模块已经消耗可用电流的方式，即，经济方式或非经济方式。因此，可以优化对于确定的自主时间提供到照明单元的电流，以确保此时间段期间的最小照明功率。
[0008]根据本发明总的方面，提供了一种便携式电灯，包括:照明模块；紧凑外壳，所述紧凑外壳容纳有配置为向照明模块提供电源电流的电力存储单元、用于测量照明模块所消耗的电流的装置、配置为生成照明电流设置点的确定装置、用于从已消耗电流与参考电流之间的差计算最大允许电流并且用于从照明电流设置点和最大允许电流之间的最小值计算最大允许电流阈值的计算装置、以及配置为将电源电流限制到低于或等于最大允许电流阈值的值的限流装置。
[0009]所述计算装置可以从存储单元的初始容量和灯自主时间计算参考电流。
[0010]所述计算装置还可从存储单元的剩余容量和剩余灯服务时间计算参考电流。
[0011]所述灯可包括光学传感器，配置为生成表示所述灯所感应的光照的信号，所述确定装置配置为从所生成的信号生成照明电流设置点。[0012]还可考虑灯的附近的外部照明，以控制电源电流，从而优化电力节省。
[0013]测量装置可配置为在确定的时间段期间周期性地测量照明模块所消耗的电流，并且所述计算装置配置为在每个确定的时间段周期性地计算最大允许电流和最大允许电流阈值。
[0014]从而，精细调整已消耗电流的测量，以获得关于最大允许电流阈值的计算的更好精度。
[0015]所述灯可包括估计装置，配置为从表示存储单元的老化的系数估计存储单元的初始容量，所述系数从存储单元的完整充电的次数或存储单元的内部电阻而估计。
[0016]因此，使得能够确保存储单元的整个寿命期间灯的自主性。
[0017]根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制电力存储单元提供到便携式电灯的照明模块的电源电流的方法。
[0018]所述方法包括:生成最大允许电流阈值，包括测量照明模块所消耗的电流，生成照明电流设置点，计算等于存储单元的初始容量与灯自主时间的比率的平均电流阈值，从已消耗电流与平均电流阈值之间的差计算最大允许电流，从照明电流设置点和最大允许电流之间的最小值计算最大允许电流阈值，所述方法还包括将电源电流限制到低于或等于最大允许电流阈值的值。
[0019]根据本发明的另一总的方面，提供了一种用于控制电力存储单元提供到便携式电灯的照明模块的电源电流的方法，所述方法包括:生成最大允许电流阈值，包括测量照明模块所消耗的电流，生成照明电流设置点，从已消耗电流与参考电流之间的差计算最大允许电流，从照明电流设置点和最大允许电流之间的最小值计算最大允许电流阈值，所述方法还包括将电源电流限制到低于或等于最大允许电流阈值的值。
[0020]可以从存储单元的初始容量和灯自主时间计算参考电流。
[0021]还可以从存储单元的剩余容量和剩余灯服务时间计算参考电流。
[0022]照明电流设置点可以根据所述灯所感应的光照而变化。
[0023]可以在确定的时间段期间周期性地执行最大允许电流阈值的生成的步骤，并且在确定的时间段期间测量照明模块所消耗的电流。
[0024]所述方法可包括从表示存储单元的老化的系数估计存储单元的初始容量,所述系数从存储单元的完整充电的次数或存储单元的内部电阻而估计。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]将在下面结合附图的非限制性的具体实施例的描述中，详细讨论本发明的前述和其他特征和优点，附图中:
[0026]图1示意性图示根据本发明的便携式电灯的实施例；以及
[0027]图2示意性图示用于控制图1的便携式电灯的电源电流的方法的主要步骤。
【具体实施方式】
[0028]图1示意性示出包括照明模块2和紧凑外壳3的便携式电灯1，所述紧凑外壳3容纳诸如电池单元或电池的电力存储单元4。单元4被配置为经由电路5向照明模块2提供电源电流In。单元4优选地是可再充电功率存储单元，配置为在充电期间以化学形式存储电力，并且在放电期间恢复此电力的一部分。照明模块2优选地包括发光二极管(LED)或还可包括多个LED，优选地，具有高照明功率的LED。便携式电灯I可以是头灯或闪光灯，并且紧凑外壳3可以由绝缘或金属材料制成。根据实施例，照明模块2与紧凑外壳3分离。根据另一实施例，照明模块2包括在紧凑外壳3内。
[0029]此外，外壳3包括控制装置6，如例如电子控制单元，其配置为控制由存储单元4提供到照明模块2的电源电流In。外壳3还可包括用于管理存储单元4的组件7，测量电阻器Rmes，并且灯I可包括输入模块8。管理组件7使得能够经由连接9控制单元4的充电和放电。管理组件7由控制装置6经由连接10控制，并且经由连接11发送单元4的状态参数，诸如表示存储单元4的容量的参数,如存储单元的剩余容量CapaRest、存储单元的起始容量CapaDem、存储单元的已消耗容量CapaCons。存储单元的容量这里意味着存储单元在放电期间可以返还的电量。测量电阻器Rmes使得能够测量对应于在确定的周期时间Tcycle期间提供到照明模块2的电源电流In的已消耗电流Icons。电阻器Rmes串联连接在电力存储单元4和LED之间。控制单元6包括耦合在电阻器Rmes的端子的测量装置12。测量装置12测量电阻器Rmes的端子处的电压Vcons，以根据下面的等式测量已消耗电流Icons:
[0030]Icons=Vcons/Rmes (等式 I)
[0031]其中:
[0032]-1cons:在所确定的周期时间Tcycle期间提供到LED的电源电流，即，在时间Tcycle期间由LED消耗的电流；
[0033]-Vcons:在电阻器Rmes的端子处的电压；
[0034]-Rmes:电阻 Rmes 的值。
[0035]此外，测量装置12还耦合在单元4的端子处，用于测量单元4的端子处的电压Vbat,并且能够测量单元4的内部电阻Rint。例如，内部电阻Rint可通过测量单元4的端子处的第一电压Vbatl、以及LED所消耗的第一电流Iconsl而测量。然后，测量单元4的端子处的第二电压Vbat2和LED所消耗的第二电流Icons2。因此，可以根据下面的等式测量内部电阻Rint的值:
[0036]Rint= (Vbat 1-Vbat2)/(Iconsl -1cons2)(等式 2)
[0037]由于内部电阻Rint的测量，可以提供单元4的状态参数的计算的另一模式。实际上，测量装置12因此可以确定:
[0038]CapaDem= (Vbat_charge/Rint)^Tcharge (等式 3)
[0039]CapaCons= (Vbat_f/Rint) ^Tcycle (等式 4)
[0040]其中:
[0041]-CapaDem:存储单元的起始容量，即，在灯I的使用开始时的容量；
[0042]-CapaCons:存储单元的已消耗容量，即，在确定的周期时间Tcycle期间消耗的容量;
[0043]-Vbat_charge:单元4的充电电压；
[0044]-Vbat_f:单元4在时间Tcycle期间提供到LED的电压；
[0045]-Tcharge:单元4的充电时间。
[0046]应当认识到，存储单元4的充电可以是完全的或不完全的，并且确定的周期时间Tcycle对应于单元4将电流Icons传递到LED的单元的放电时间。
[0047]此外，输入模块8配置为向控制装置6发送用户键入的输入参数。输入参数可以是最大照明阈值SeuilMax、最小照明阈值SeuilMin、以及灯I的自主操作的期望时间Dauto。最大和最小照明阈值使得用户能够选择他为他的活动所期望使用的照明功率间隔。自主时间Dauto对应于用户期望执行他的活动的时间段。特别基于用户输入的参数，控制装置6控制传递到LED的电源电流In的值，以确保用户在自主时间Dauto期间的最小照明。此外，控制装置6提供为在自主时间Dauto期间的最大照明而优化的照明。输入模块8可以包括在外壳3或照明模块2内，或在外部计算机内传送。
[0048]此外，照明模块2包括生成模块14，用于生成照明设置点。生成模块114包括照明按钮15，用于经由连接16向控制装置6提供照明控制信号Cmde。照明控制信号Cmde是用户经由照明按钮15选择的照明功率的函数。照明功率可以对应于低、强、最小或最大照明功率。照明按钮15还使得能够开启或关闭灯I。优选地，生成模块14还包括光学传感器17，其经由连接18向控制装置6提供表示灯I所感应的光照19的信号S。具体的，信号S表示照明对象(尤其是LED)以及灯I外部的其他光源反射的光。光学传感器17加强电源电流In的控制的自主，因为其使得能够自动选择充分照明对象所需要的照明功率。
[0049]控制装置6包括非易失性存储器20、电子时钟21、确定装置22、之前描述的测量装置12、计算装置23、以及用于限制提供到LED的电源电流In的限流装置24。
[0050]非易失性存储器20通过连接25耦合到输入模块8，以保存用户输入的参数。此夕卜，存储器20通过连接26耦合到计算装置23，以保存其他计算参数，并将保存的参数发送到计算装置23。非易失性存储器20使得即使在灯I已经停止之后也能够保持所保存的参数的值。
[0051]测量装置12经由连接27将测量参数Icons、CapaDem、CapaCons发送到计算装置
23。电子时钟21配置为提供电流时间Tcourant，其经由连接28发送到计算装置23。
[0052]确定装置22从接收信号S或接收控制信号Cmde生成照明电流设置点，并将照明电流设置点Id经由连接30发送到计算装置23。优选地，照明电流设置点Id从信号S生成，并且其与光学传感器17所接收的光量成反比。换言之，光学传感器17所接收的光量越高，照明电流设置点Id越低。因此，当对象在强光照下时，减小LED的照明功率，反之亦然。根据另一变体，确定装置22生成具有等于平均电流阈值Imoyen的恒定值的照明电流设置点Id。
[0053]此外，计算装置23配置为生成最大允许电流阈值Seui IMaxAuto，其经由连接29发送到限流装置24。最大允许电流阈值SeuilMaxAuto对应于为确保在期望的自主时间Dauto期间灯I的操作而不被超过的最大电源电流。此外，限流装置24通过连接31耦合到LED，以通过直接控制LED而限制电源电流In。作为变体，限流装置24控制单元4的管理组件7以控制放电，从而将电源电流In限制为低于或等于SeuilMaxAuto的值。
[0054]通常，测量装置12在确定的周期时间Tcycle期间周期性测量LED所消耗的电流Icons。基于所测量的已消耗电流Icons，计算装置23生成中间参数NEDisp，也称为可用电力级别，其表示灯I已消耗电流的方式，即，经济的或不经济的。具体地，从已消耗电流Icons和平均电流阈值Imoyen之间的差生成可用功率级别NEDisp。此外，参数NEDisp的值以每个周期时间Tcycle周期性地保存，并且从之前保存的值计算参数的每个新值。因此，除了电流消耗模式外，还考虑之前的事件，以确定不被超过的最大允许电流阈值SeuilMaxAuto的值。在从灯I的使用开始起已经消耗的电流被认为过高(即，电流消耗已经超过确定的阈值)的情况下，LED的电流消耗可以对应于过度消耗。相反，在已经消耗的电流被认为低于确定的阈值的情况下，其可以对应于不足消耗。确定的阈值对应于存储单元能够在自主时间Dauto提供的平均电流阈值Imoyen。计算装置23对于每个新周期时间Tcycle，基于其以之前的周期时间保存的旧的值、以及之前的周期时间期间消耗的电流Icons和平均电流阈值Imoyen之间的差,确定中间参数NEDisp的新的值。中间参数NEDisp的值在电流的过度消耗期间是正值或零，或在不足消耗期间为负值。然后，计算装置23从中间参数NEDisp生成最大允许电流ImaxAuto。电流ImaxAuto对应于为确保灯I的操作的自主性而不被超过的电流。此外，通过考虑照明电流设置点Id而优化灯I的照明。更具体地，当中间参数NEDisp为正值或零时，在过度消耗的情况下，控制装置6将电源电流In限制为照明电流设置点Id和最大允许电流ImaxAuto之间的最小值。如果中间参数NEDisp是负值，在不足消耗的情况下，控制装置6将电源电流限制为电流设置点Id的值。因此，提供了在过度消耗时不超过最大允许电流ImaxAuto、以及在不足消耗时不超过电流设置点Id的优化照明。换言之，当可用电力级别NEDisp为正值或零时，最大允许电流阈值SeuilMaxAuto等于照明电流设置点Id和最大允许电流ImaxAuto之间的最小值,并且当可用电力级别NEDisp为负值时，最大允许电流阈值SeuilMaxAuto等于照明电流设置点Id。
[0055]最初，计算装置23经由测量装置12或经由管理单元4的组件7来恢复存储单元的起始容量CapaDem的值。有利地，可以考虑存储单元4的老化以精细调整参数CapaDem的值。例如可通过非易失性存储器20存储执行完整充电的次数、并通过使用单元4的制造者的第一算子(abacus)来确定老化系数CoefVieil而估计所述老化。然后，估计存储单元的初始容量CapaInit=CapaDem*CoefVieil (等式5)。根据另一估计模式,可以测量电池的内部电阻Rint，如上面等式2所述，并且可从Rint以及从单元4的制造者的第二算子来确定老化系数CoefVieil。初始容量CapaInit对应于当灯I投入服务时存储单元4可以返还的电力的量。
[0056]然后，用户从输入模块8输入参数SeuilMax、SeuilMin和Dauto。这些参数然后由计算装置23处理以确定其有效性。例如，输入最大照明阈值SeuilMax不能超过LED的制造商给出的极限。最小照明阈值SeuilMin不能低于最小电源电流以使得用户能够以大约等于25cm的阅读距离在黑暗中阅读文档。此外，如果自主时间Dauto大于确定的阈值DautoMax,则其值限制为所确定的阈值DautoMax=CapaInit/SeuilMin(等式6)。作为变体，最大和最小阈值SeuilMax和SeuilMin可预先设置为恒定值,而不是由用户输入。这同样适用于自主时间Dauto。具体地，最小照明阈值SeuilMin对应于存储单元4能够在自主时间Dauto期间提供的最小电源电流。
[0057]计算装置23然后初始化某些参数为下面确定的值:
[0058]-Tinit=DateInit,其中Tinit:标记灯I的使用开始的初始时间；并且DateInit:灯I投入服务的日期；
[0059]-Dutil=O,其中Dutil:灯I从初始时间Tinit起的服务时间；
[0060]-Tcycle:周期时间，例如范围在IOns和I分钟之间；
[0061]-NEDisp=O ；[0062]-CapaUtil=O,其中CapaUtil:从初始时间Tinit起使用的存储单元容量；
[0063]-1maxAuto=SeuiIMax。
[0064]优选地，Tcycle ( Dauto/ΙΟ以获得电源电流In的逐步控制。然后，计算装置23恢复由测量装置12发送的已消耗电流Icons、以及由确定装置22发送的照明电流设置点Id0计算装置23然后确定服务时间Dutil。例如,Dutil可通过在每个周期时间Tcycle递增非易失性存储器20中保存的参数Dutil，通过关系式Dutil=Dutil+Tcycle (等式7)确定。Dutil还可以通过在每个周期时间Tcycle恢复当前时间Tcourant的值,通过下面的关系式 Dutil=Tcourant+Tinit (等式 8)确定。
[0065]然后，计算装置23计算某些参数以确定最大允许电流ImaxAuto。因此，计算装置23执行以下计算:
[0066]-1moyen=CapaInit/Dauto (等式 9);
[0067]-CapaCons=Icons*TcycIe (等式 10)；
[0068]-CapaUtiI=CapaUtiΙ+CapaCons (等式 11);
[0069]-CapaRest=CapaInit-CapaUtil (等式 12)；
[0070]-NEDisp=NEDisp+(Icons -1moyen*Margin)*Tcycle (等式 13);
[0071]-Ratio=NEDisp/CapaRest (等式 14)；
[0072]-1maxAuto= (SeuilMax-SeuilMin)*(1-Ratio)(等式 15);
[0073]其中:
[0074]-1moyen:平均电流阈值；
[0075]-Margin:安全余量,百分比,例如等于90% ；
[0076]-Ratio:可用功率级别NEDisp与存储单元的剩余容量CapaRest的比率；以及
[0077]-NEDisp:表示LED的电消耗模式(即，消耗是否是经济的)的无单位的中间参数。
[0078]根据实施例，计算装置23在每个周期时间Tcycle计算这些参数。作为变体，通过管理组件7确定存储单元容量的状态参数CapaCons、CapaUtiI和CapaRest，并将其直接发送到计算装置23。有利地，计算装置23限制最大允许阈值ImaxAuto的值，使得它们在间隔[SeuilMin ；SeuiIMax]内。如果计算的值 ImaxAuto 大于 SeuilMax,则 ImaxAuto=SeuilMax,如果计算的 ImaxAuto 小于 SeuilMin,则 ImaxAuto=SeuiIMin。
[0079]通常,平均电流阈值Imoyen也称为参考电流。参考电流Imoyen对应于存储单元4在期望的自主时间Dauto期间能够提供的可用电流。计算装置23从存储单元的初始容量CapaInit和灯自主时间Dauto计算参考电流Imoyen。具体地，参考电流Imoyen与初始存储单元容量CapaInit和自主时间Dauto之间的比率成比例。例如，参考电流Imoyen=CapaInit/Dauto (等式 9)。
[0080]根据另一实施例,计算装置23从剩余存储单元容量CapaRest和剩余灯服务时间Drest计算参考电流Imoyen。例如,计算装置23计算剩余灯服务时间Drest=Dauto-Dutil。具体地，参考电流Imoyen与剩余存储单元容量CapaRest和剩余灯服务时间Drest之间的比率成比例。例如，参考电流Imoyen=CapaRest/Drest。在此其他实施例中，参考电流Imoyen在灯服务时间Dutil期间变化。例如，计算装置23在每个周期时间Tcycle计算参考电流Imoyen。
[0081]然后，计算装置23从之前的参数确定最大允许电流阈值SeuilMaxAuto。此外，[0082]-如果NEDisp > O 且 Dutil〈Dauto,则 SeuilMaxAuto=Id;并且
[0083]-如果NEDisp〈0 且 Dutil ^ Dauto,则 SeuiIMaxAuto=ImaxAuto。
[0084]当LED消耗小量电流时，即，消耗不足时，单元4存储的功率已经保存，并且NEDisp〈0。在此情况下，通过将电源电流In限制为照明电流设置点Id而优化提供到LED的电流。相反，当LED消耗过多电流时，即，过度消耗时，存储的功率没有充分保存，并且NEDisp≥O。在此情况下,通过将电源电流In限制为最大允许电流IaxAuto和照明电流设置点Id之间的最小值而优化提供到LED的电流。还可以构思为LED提供等于最大允许电流阈值SeuilMaxAuto的值的电源电流In。
[0085]图2示意性示出用于控制电灯的电源电流的方法的主要步骤。所述方法可通过已经描述的控制装置6实现。此方法可以以软件形式或逻辑电路的形式在微处理器中实现。
[0086]通常,所述方法包括第一初始化步骤S1、生成最大允许电流阈值SeuilMaxAuto的第二步骤S2、以及限制电源电流In的第三步骤S11。在初始化步骤SI，恢复用户输入的数据，尤其是SeuilMax、SeuilMin和Dauto,并且更新某些参数。在每个周期时间Tcycle周期性地执行生成步骤S2。生成步骤S2包括测量获取步骤S3，其中具体地测量周期时间Tcycle期间消耗的电流Icons，并且确定照明电流设置点Id的值。生成步骤S2还包括参数计算步骤S4、最大允许电流限制步骤S5和控制中间参数NEDisp的值的步骤S6。在参数计算步骤S4期间，确定计算最大允许电流ImaxAuto所必须的参数的值。具体地计算下面的参数:中间参数NEDisp、参数Ratio和参数ImaxAuto。然后，在步骤S5期间，限制最大允许电流ImaxAuto,使得其值范围在间隔[SeuilMin ；SeuiIMax]内。此外,控制步骤S6使得能够确定最大允许电流阈值SeuilMaxAuto的值不被电源电流In超过，以确保灯I的服务时间Dauto期间的自主操作。控制步骤S6包括步骤S7，在此期间比较参数NEDisp和Dutil的值。
[0087]当NEDisp >0并且Duti I〈Dauto时，即，只要服务时间Dutil短于自主时间Dauto,就维持电源电流In的控制以确保灯I的自主性。此外，当中间参数NEDisp为正值或零时，认为存在过度消耗，并且，在此情况下，执行步骤S8，在此期间将照明电流设置点Id的值与最大允许电流ImaxAuto的值进行比较。如果照明电流设置点Id高于计算的最大允许电流ImaxAuto，则执行步骤S9，在此期间对最大允许电流阈值SeuilMaxAuto的值指定最大允许电流ImaxAuto的值,否则执行步骤S10,在此期间对最大允许电流阈值SeuilMaxAuto的值指定照明电流设置点Id的值。
[0088]相反，当中间参数NEDisp为负值时，认为存在消耗不足，并且，在此情况下，执行步骤S10，其中对最大允许电流阈值SeuilMaxAuto指定照明电流设置点Id的值。此外，当Dutil≥Dauto时，即，如果服务时间Dutil大于等于自主时间Dauto,则用于控制电源电流I的方法结束。
[0089]在限制步骤Sll期间，控制提供给LED的电源电流，使得电源电流的值小于或等于最大允许电流阈值SeuilMaxAuto。优选地，将具有等于最大允许电流阈值的值的电源电流提供给LED，以根据存储单元的可用容量优化照明功率。从图2应当认识到，在初始化步骤SI之后，从控制处理的开始起首先执行控制步骤S6，参数NEDisp的值为零。然后，根据时间段Tcycle周期性地执行电源电流限制步骤SI 1、生成步骤S2以及再次限制步骤SI I。具体地，由于中间参数NEDisp的保存，所述方法即使在灯I的停止之后也确保自主性。此外，用户可在灯使用期间修改SeuilMin、SeuilMax和Dauto的值。[0090]为了图示刚才描述的方法的步骤，可以采用下面的示例:
[0091]-CapaInit=2000mAh (或毫安每小时)；
[0092]-SeuiMax=700mA;
[0093]-Seui lMin=50mA;
[0094]-Dauto=4 小时；
[0095]-Tcycle=I 小时；
[0096]-Margin=0.9;
[0097]-1moyen=CapaInit/Dauto=2000/4=500mA.[0098]在处理开始时，在第一使用小时期间，即，在Dutil=O小时时，例如，照明电流设置点Id=200mA。然后执行初始化步骤SI，此后是控制步骤S6，其中NEDsip=O并且ImaxAuto=SeuilMax=700mA。在控制步骤S6期间，执行步骤S7，然后是步骤S8和S10。然后，执行步骤S11，期间将电源电流In限制为值SeuilMaxAuto=Id=200mA。因此，在第一灯使用小时期间，电源电流In将总是低于或等于200mA，优选地等于200mA。
[0099]在第二使用小时期间，即，在Dutil=I小时，例如，照明电流设置点Id=700mA。此外，灯I已经在之前的周期时间Tcycle=I小时期间消耗电流Icons=200mA。然后执行计算步骤S4，期间进行以下计算:
[0100]CapaRest=CapaInit - CapaUti 1=2000 - 200=1800mAh;以及
[0101]NEDisp=NEDisp+(Icons -1moyen^Margin)^Tcycle=O+(200 - 500*0.9) ^1=-250.[0102]此外，进行以下计算:
[0103]Ratio=NEDisp/CapaRest=-250/1800=-0.1388;以及
[0104]ImaxAuto= (SeuilMax-SeuilMin)*(1-Ratio) = (700-50)*(1+0.1388) =740.22mA.[0105]然后，再次执行期间执行步骤S7和SlO的控制步骤S6。然后，执行步骤S11，期间将电源电流In限制为值SeuilMaxAuto=Id=700mA。
[0106]然后，在第三使用小时期间，即，在Dutil=2小时，例如，照明电流设置点Id=700mA。此外，灯I已经在之前的周期时间Tcycle=I小时期间消耗电流Icons=700mA。然后执行计算步骤S4，期间进行以下计算:
[0107]CapaReSt = CapaIni t - CapaUt i I = 2000 - (200 + 700) = 1 1OOmAh ;以及NEDisp=NEDisp+(Icons -1moyen*Margin)*Tcycle=_250+(700 - 500*0.9) *1=0.[0108]此外，进行以下计算:
[0109]Ratio=NEDisp/CapaRest=O/1100=0;以及
[0110]ImaxAuto=(SeuiIMax-SeuiIMin)* (1-Ratio) = (700-50)* (1-0)=650mA.[0111]然后，执行步骤S7、S8和S9，然后是S11，期间将电源电流In限制为值SeuilMaxAuto=ImaxAuto=650mA。
[0112]然后，在第四也是最后的使用小时期间，即，在Dutil=3小时，例如，照明电流设置点Id=700mA。此外，灯I已经在之前的周期时间Tcycle=I小时消耗了电流Icons=650mA。然后执行计算步骤S4，期间进行以下计算:
[0113]CapaRest=CapaInit - CapaUtil=2000 - (200 + 700+650)=45OmAh;以及NEDisp=NEDisp+(Icons -1moyen^Margin)^Tcycle=O+(650 - 500*0.9) *1=200.[0114]此外，进行以下计算:[0115]Ratio=NEDisp/CapaRest=200/450=0.444;以及
[0116]ImaxAuto=(SeuilMax-SeuilMin) *(1-Ratio) = (700-50)*(1_0.444)=361.4mA.[0117]然后，执行步骤S7、S8和S9，然后是步骤SI I，期间将电源电流In限制为值SeuilMaxAuto=ImaxAuto=361.4mA。在最后使用小时期间，提供给LED的电源电流In 等于 361.4mA η 因此，在控制处理的结束，CapaRest=CapaInit - CapaUti 1=2000 -(200+700+650+361.4)=88.6mAh。对灯服务时间Dauto已经确保等于最小阈值SeuilMin的最小照明电流。此外，已经优化灯I生成的照明，以在每个周期时间期间提供最大电源电流。
[0118]这样的提供了用于控制电源电流的装置的灯特别适于灯的自主使用。例如，当用户期望照亮他的路时，没有外部功率输入也不关心灯生成的照明的设置。这样的装置使得能够提供根据已经消耗了多少电流、并根据在剩余服务时间期间要提供多少电流而优化的照明，同时确保灯的自主操作。`
【权利要求】
1.一种便携式电灯，包括:照明模块(2)、紧凑外壳(3)，所述紧凑外壳(3)容纳有配置为向照明模块(2)提供电源电流的电力存储单元(4)，其特征在于，所述便携式电灯包括:用于测量照明模块所消耗的电流的装置(12);确定装置(22)，配置为生成照明电流设置点；计算装置(23)，用于计算等于电力存储单元(4)的初始容量与灯自主时间的比率的平均电流阈值，用于从已消耗电流与平均电流阈值之间的差计算最大允许电流，并且用于从照明电流设置点和最大允许电流之间的最小值计算最大允许电流阈值；以及限流装置(24)，配置为将电源电流限制到低于或等于最大允许电流阈值的值。
2.一种便携式电灯，包括:照明模块(2)、紧凑外壳(3)，所述紧凑外壳(3)容纳有配置为向照明模块(2)提供电源电流的电力存储单元(4)，其特征在于，所述便携式电灯包括:用于测量照明模块所消耗的电流的装置(12);确定装置(22)，配置为生成照明电流设置点；计算装置(23)，用于从已消耗电流与参考电流之间的差计算最大允许电流，并且用于从照明电流设置点和最大允许电流之间的最小值计算最大允许电流阈值；以及限流装置(24)，配置为将电源电流限制到低于或等于最大允许电流阈值的值。
3.如权利要求2所述的灯，其中，所述计算装置(23)从电力存储单元(4)的初始容量和灯自主时间计算参考电流。
4.如权利要求3所述的灯，其中，所述计算装置(23)从电力存储单元(4)的剩余容量和剩余灯服务时间计算参考电流。
5.如权利要求1所述的灯，包括光学传感器(17)，配置为生成表示所述灯所感应的光照的信号，所述确定装置(22)配置为从所生成的信号生成照明电流设置点。
6.如权利要求1所述的灯，其中，所述测量装置(12)配置为在确定的时间段期间周期性地测量照明模块(2)所消耗 的电流，并且所述计算装置(23)配置为在每个确定的时间段周期性地计算最大允许电流和最大允许电流阈值。
7.如权利要求1所述的灯，包括估计装置，配置为从表示电力存储单元(4)的老化的系数估计所述电力存储单元的初始容量，所述系数从电力存储单元(4)的完整充电的次数或电力存储单元(4)的内部电阻(Rint)而估计。
8.一种用于控制电力存储单元提供到便携式电灯的照明模块的电源电流的方法，其特征在于，所述方法包括:生成(S2)最大允许电流阈值，所述生成(S2)的步骤包括测量(S3)照明模块所消耗的电流，生成照明电流设置点，计算(S4)等于所述电力存储单元的初始容量与灯自主时间的比率的平均电流阈值，从已消耗电流与平均电流阈值之间的差计算(S4)最大允许电流，从照明电流设置点和最大允许电流之间的最小值计算(S4)最大允许电流阈值，所述方法还包括将电源电流限制(Sll)到低于或等于最大允许电流阈值的值。
9.一种用于控制电力存储单元提供到便携式电灯的照明模块的电源电流的方法，其特征在于，所述方法包括:生成(S2)最大允许电流阈值，所述生成(S2)的步骤包括测量(S3)照明模块所消耗的电流，生成照明电流设置点，从已消耗电流与参考电流之间的差计算(S4)最大允许电流，从照明电流设置点和最大允许电流之间的最小值计算(S4)最大允许电流阈值，所述方法还包括将电源电流限制(Sll)到低于或等于最大允许电流阈值的值。
10.如权利要求9所述的方法，其中，从所述电力存储单元的初始容量和灯自主时间计算参考电流。
11.如权利要求10所述的方法，其中，从所述电力存储单元的剩余容量和剩余灯服务时间计算参考电流。
12.如权利要求8所述的方法，其中，照明电流设置点根据所述灯所感应的光照而变化。
13.如权利要求8所述的方法 ，其中，在确定的时间段期间周期性地执行最大允许电流阈值的生成的步骤(S2)，并且在确定的时间段期间测量(S3)照明模块所消耗的电流。
14.如权利要求8所述的方法，包括从表示电力存储单元(4)的老化的系数估计所述电力存储单元的初始容量，所述系数从电力存储单元(4)的完整充电的次数或电力存储单元(4)的内部电阻(Rint)而估计。
【文档编号】F21L2/00GK103582249SQ201310322319
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】C.玛丽, S.钱赛雷德, N.弗洛里斯 申请人:齐德公司