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用于光學(xué)可切換窗的控制器的制造方法

文檔序號(hào):2187684閱讀:171來(lái)源:國(guó)知局
用于光學(xué)可切換窗的控制器的制造方法
【專利摘要】本公開(kāi)提供了一種窗控制器,其包括被配置成產(chǎn)生指令電壓信號(hào)的指令電壓發(fā)生器。所述窗控制器還包括被配置成基于所述指令電壓信號(hào)產(chǎn)生電力信號(hào)的電力信號(hào)發(fā)生器。所述電力信號(hào)被配置成驅(qū)動(dòng)大致透明基板上的光學(xué)可切換裝置。在一些實(shí)施方案中,所述電力信號(hào)發(fā)生器被配置成產(chǎn)生電力信號(hào),其具有之電力分布圖包括一個(gè)或多個(gè)電力分布圖部分,每個(gè)電力分布圖部分具有一個(gè)或多個(gè)電壓或電流特性。
【專利說(shuō)明】用于光學(xué)可切換窗的控制器
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2012年4月17日提交的發(fā)明人名為Brown且題為"CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS"的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/449, 248(代理檔案 號(hào)VIEWP041)以及2012年4月17日提交的發(fā)明人名為Brown且題為"CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS"的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/449, 251(代理檔案 號(hào)VIEWP042)的優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)涉及:2011年3月16日提交的發(fā)明人名為Brown等人 且題為 "MULTIPURPOSE CONTROLLER FOR MULTISTATE WINDOWS" 的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào) 13/049, 756(代理檔案號(hào)VIEWP007)以及2012年4月17日提交的發(fā)明人名為Brown等人 且題為"CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES"的美國(guó)專利申請(qǐng) 序列號(hào)13/449, 235(代理檔案號(hào)VIEWP035)。這些申請(qǐng)整體以引用方式并入本文用于全部 目的。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開(kāi)大體涉及包括電致變色窗的光學(xué)可切換裝置,且更明確地涉及用于控制和 驅(qū)動(dòng)光學(xué)可切換裝置的控制器。
[0004] 相關(guān)技術(shù)描述
[0005] 光學(xué)可切換裝置可與窗集成以能夠(舉例來(lái)說(shuō))控制窗格的著色、透射或反射。光 學(xué)可切換裝置包括電致變色裝置。電致變色是一種其中材料在被激發(fā)到不同電子狀態(tài)時(shí)呈 現(xiàn)一種或多種光學(xué)性質(zhì)的可逆電化學(xué)介導(dǎo)變化的現(xiàn)象。舉例來(lái)說(shuō),電致變色材料可因施加 電壓而被激發(fā)??赡娌倏v的光學(xué)性質(zhì)例如包括顏色、透射率、吸收率和反射率。一種眾所周 知的電致變色材料是氧化鎢(WO 3)。氧化鎢是經(jīng)受顏色轉(zhuǎn)變--透明至藍(lán)色--的陰極電 致變色材料,其通過(guò)在因電子插入引起的并發(fā)電荷平衡的情況下經(jīng)由將正離子插入氧化鎢 矩陣中的電致變色作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0006] 舉例來(lái)說(shuō),電致變色材料和由所述材料制成的裝置可并入家用窗、商用窗或其它 用途的窗中。這些電致變色窗的顏色、透射率、吸收率或反射率可通過(guò)誘發(fā)電致變色材料的 變化而改變。舉例來(lái)說(shuō),電致變色窗可響應(yīng)于電激發(fā)而變暗或變亮。舉例來(lái)說(shuō),施加到窗的 電致變色裝置的第一電壓可使窗變暗,而第二電壓可使窗變亮。這個(gè)能力可容許控制會(huì)穿 過(guò)窗的光的各個(gè)波長(zhǎng)強(qiáng)度,包括從外部環(huán)境穿過(guò)窗進(jìn)入內(nèi)部環(huán)境的光以及可能從內(nèi)部環(huán)境 穿過(guò)窗到外部環(huán)境的光。
[0007] 電致變色窗的這些能力呈現(xiàn)了眾多機(jī)會(huì)來(lái)提高能量效率以及用于美觀目的。因?yàn)?在許多現(xiàn)代能源決策者的思想中最重要的是能源節(jié)約,所以期望電致變色窗行業(yè)將有穩(wěn)固 成長(zhǎng)。對(duì)電致變色窗工程的重要考量是如何最好地將其整合到新的以及現(xiàn)有(例如改進(jìn) 型)應(yīng)用中。尤其重要的是如何最好地組織、控制和將電力輸送到電致變色窗。 發(fā)明概要
[0008] 根據(jù)一個(gè)創(chuàng)新方面,窗控制器包括被配置成產(chǎn)生指令電壓信號(hào)的指令電壓發(fā)生 器。窗控制器還包括脈沖寬度調(diào)制信號(hào)發(fā)生器,其被配置成基于指令電壓信號(hào)產(chǎn)生脈沖寬 度調(diào)制信號(hào)。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)被配置成驅(qū)動(dòng)大致透明基板上的光學(xué)可切換裝置。在一些 實(shí)施方案中,脈沖寬度調(diào)制信號(hào)包括具有第一工作周期之第一電力分量和具有第二工作周 期之第二電力分量。在一些實(shí)施方案中,第一電力分量被配置成在第一工作周期的每個(gè)主 動(dòng)部分期間輸送第一脈沖,且第二電力分量被配置成在第二工作周期的每個(gè)主動(dòng)部分期間 輸送第二脈沖。在一些實(shí)施方案中,在操作期間,第一脈沖施加到光學(xué)可切換裝置的第一導(dǎo) 電電極層且第二脈沖施加到光學(xué)可切換裝置的第二導(dǎo)電電極層。在一些實(shí)施方案中,第一 和第二工作周期的主動(dòng)部分的相對(duì)持續(xù)時(shí)間以及第一和第二脈沖的相對(duì)持續(xù)時(shí)間被調(diào)整 而造成跨過(guò)光學(xué)可切換裝置施加的有效DC電壓的變化。
[0009] 在一些實(shí)施方案中,大致透明基板被配置在IGU中。在一些實(shí)施方案中,窗控制器 至少部分位于I⑶的密封件內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)可切換裝置是形成在大致透明基 板的表面上且相鄰于IGU內(nèi)部體積的電致變色裝置。
[0010] 在一些實(shí)施方案中,第一工作周期具有第一時(shí)間段和第一電壓幅值,第二工作周 期具有第二時(shí)間段和第二電壓幅值,第一時(shí)間周期等于第二時(shí)間周期,且第一電壓幅值等 于第二電壓幅值。在一些實(shí)施方案中,窗控制器還包括第一和第二電感器,其將第一和第二 電力分量耦接到光學(xué)可切換裝置,由施加的第一和第二電力分量引起而跨過(guò)光學(xué)可切換裝 置施加的電壓有效的是DC電壓。在一些實(shí)施方案中,第一工作周期的主動(dòng)部分包括第一時(shí) 間段的第一所占片段,第二工作周期的主動(dòng)部分包括第二時(shí)間段的第二所占片段,施加到 光學(xué)可切換裝置的第一導(dǎo)電層的電壓幅值大致與第一所占片段和第一電壓幅值的乘積成 比例,施加到光學(xué)可切換裝置的第二導(dǎo)電層的電壓幅值大致與第二所占片段和第二電壓幅 值的乘積成比例,且跨過(guò)光學(xué)可切換裝置施加的有效DC電壓大致等于施加到第一導(dǎo)電層 的電壓幅值與施加到第二導(dǎo)電層的電壓幅值之間的差值。
[0011] 在一些實(shí)施方案中,指令電壓發(fā)生器包括被配置成產(chǎn)生指令電壓信號(hào)的微控制 器。在一些實(shí)施方案中,微控制器至少部分基于電壓反饋信號(hào)產(chǎn)生指令電壓信號(hào),所述電壓 反饋信號(hào)自身基于跨過(guò)光學(xué)可切換裝置施加的有效DC電壓。在一些實(shí)施方案中,微控制器 至少部分基于電流反饋信號(hào)產(chǎn)生指令電壓信號(hào),所述電流反饋信號(hào)自身基于通過(guò)光學(xué)可切 換裝置傳輸?shù)臋z測(cè)電流。
[0012] 在一些實(shí)施方案中,窗控制器還包括被配置成存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)的存儲(chǔ)器 裝置。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)參數(shù)包括當(dāng)前外部溫度、當(dāng)前內(nèi)部溫度、電致變色裝置的當(dāng) 前透射值、電致變色裝置的目標(biāo)透射值和躍遷率中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施方案中,微控 制器還被配置成基于一個(gè)或多個(gè)其它輸入、反饋或控制信號(hào)修改指令電壓信號(hào)。微控制器 至少部分基于電壓反饋信號(hào)修改指令電壓信號(hào),所述電壓反饋信號(hào)自身基于跨過(guò)光學(xué)可切 換裝置施加的有效DC電壓的檢測(cè)實(shí)際電平。
[0013] 根據(jù)另一創(chuàng)新方面,一種系統(tǒng)包括:多個(gè)窗,每個(gè)窗包括在大致透明基板上的光學(xué) 可切換裝置;多個(gè)窗控制器,例如上述窗控制器;和網(wǎng)絡(luò)控制器,其被配置成控制多個(gè)窗控 制器。在一些實(shí)施方案中,每個(gè)窗控制器被配置成至少部分且至少在某些時(shí)間基于從網(wǎng)絡(luò) 控制器接收的輸入而產(chǎn)生指令電壓信號(hào)。
[0014] 在一些實(shí)施方案中,網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與建筑物管理系統(tǒng)通信且每個(gè)窗控制器 的微控制器被配置成基于來(lái)自建筑物管理系統(tǒng)的輸入而修改指令電壓信號(hào)。在一些實(shí)施方 案中,網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)照明系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電源系 統(tǒng)和/或安全系統(tǒng)通信且每個(gè)窗控制器的微控制器被配置成基于來(lái)自一個(gè)或多個(gè)照明系 統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和/或安全系統(tǒng)的輸入而修改指令電壓信號(hào)。
[0015] 根據(jù)一個(gè)創(chuàng)新方面,窗控制器包括被配置成產(chǎn)生指令電壓信號(hào)的指令電壓發(fā)生 器。所述窗控制器還包括被配置成基于所述指令電壓信號(hào)產(chǎn)生電力信號(hào)的電力信號(hào)發(fā)生 器。所述電力信號(hào)被配置成驅(qū)動(dòng)大致透明基板上的光學(xué)可切換裝置。在一些實(shí)施方案中, 所述電力信號(hào)發(fā)生器被配置成產(chǎn)生電力信號(hào),其具有之電力分布圖包括一個(gè)或多個(gè)電力分 布圖部分,每個(gè)電力分布圖部分具有一個(gè)或多個(gè)電壓或電流特性。
[0016] 在一些實(shí)施方案中,窗控制器還包括被配置成存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)的存儲(chǔ)器 裝置。在一些實(shí)施方案中,在裝置的常規(guī)操作之前或期間,驅(qū)動(dòng)參數(shù)被加載到微控制器中。 在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)參數(shù)包括當(dāng)前外部溫度、當(dāng)前內(nèi)部溫度、電致變色裝置的當(dāng)前透射 值、電致變色裝置的目標(biāo)透射值或躍遷率中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)參數(shù)理 論上或憑實(shí)驗(yàn)基于一個(gè)或多個(gè)裝置參數(shù)來(lái)計(jì)算。在一些實(shí)施方案中,裝置參數(shù)包括厚度、長(zhǎng) 度、寬度、表面積、形狀、使用年限和周期數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。
[0017] 在一些實(shí)施方案中,微控制器基于驅(qū)動(dòng)參數(shù)確定電力分布圖。在一些實(shí)施方案中, 微控制器被配置成相對(duì)于驅(qū)動(dòng)參數(shù)值的η維矩陣比較驅(qū)動(dòng)參數(shù),其中η表示可行的驅(qū)動(dòng)參 數(shù)的數(shù)目且每個(gè)矩陣元素對(duì)應(yīng)于電力分布圖,并且對(duì)應(yīng)于矩陣元素選擇電力分布圖,所述 矩陣元素對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)參數(shù)。在一些實(shí)施方案中,每個(gè)矩陣元素的電力分布圖指定每個(gè)組成 電力分布圖部分的一個(gè)或多個(gè)電壓或電流特性。在一些實(shí)施方案中,每個(gè)組成電力分布圖 部分的電壓或電流特性包括電力分布圖部分的電壓斜坡率、目標(biāo)電壓、保持電壓和持續(xù)時(shí) 間中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施方案中,微控制器基于電力分布圖部分的電壓或電流特性 產(chǎn)生電力分布圖部分的指令電壓信號(hào)。在一些實(shí)施方案中,微控制器還被配置成基于一個(gè) 或多個(gè)其它輸入、反饋或控制信號(hào)修改被產(chǎn)生用于電力分布圖部分的指令電壓信號(hào)。
[0018] 根據(jù)另一創(chuàng)新方面,一種系統(tǒng)包括:多個(gè)窗,每個(gè)窗包括在大致透明基板上的光學(xué) 可切換裝置;多個(gè)窗控制器,例如上述窗控制器;和網(wǎng)絡(luò)控制器,其被配置成控制多個(gè)窗控 制器。在一些實(shí)施方案中,每個(gè)窗控制器被配置成至少部分且至少在某些時(shí)間基于從網(wǎng)絡(luò) 控制器接收的輸入而產(chǎn)生指令電壓信號(hào)。
[0019] 在一些實(shí)施方案中,網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與建筑物管理系統(tǒng)通信且每個(gè)窗控制器 的微控制器被配置成基于來(lái)自建筑物管理系統(tǒng)的輸入而修改指令電壓信號(hào)。在一些實(shí)施方 案中,網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)照明系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電源系 統(tǒng)和/或安全系統(tǒng)通信且每個(gè)窗控制器的微控制器被配置成基于來(lái)自一個(gè)或多個(gè)照明系 統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和/或安全系統(tǒng)的輸入而修改指令電壓信號(hào)。
[0020] 附圖和下文【具體實(shí)施方式】中闡述本說(shuō)明書描述的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案或 執(zhí)行方案的細(xì)節(jié)。從【具體實(shí)施方式】、附圖和權(quán)利要求將顯而易知其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。注 意以下附圖的相對(duì)尺寸可能不按比例繪制。
[0021] 附圖簡(jiǎn)述
[0022] 圖1示出了用于控制和驅(qū)動(dòng)多個(gè)電致變色窗的系統(tǒng)的描繪圖。
[0023] 圖2示出了包括兩個(gè)窗格的示例性電致變色窗的截面軸向圖。
[0024] 圖3示出了用于驅(qū)動(dòng)電致變色裝置中光學(xué)狀態(tài)躍遷的電壓分布圖的實(shí)例。
[0025] 圖4示出了包括窗控制器的示例性插件的描繪圖。
[0026] 圖5A示出了脈沖寬度調(diào)制器電路的示例性晶體管執(zhí)行方案的描繪圖。
[0027] 圖5B示出了圖5A的脈沖寬度調(diào)制器電路的等效H橋配置表示的描繪圖。
[0028] 圖5C示出了圖5A和圖5B的配置的電壓分布圖。
[0029] 圖6示出了示例性三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其包括用于驅(qū)動(dòng)電致變色裝置的驅(qū)動(dòng)參數(shù)。
[0030] 各個(gè)附圖中相同的參考數(shù)字和符號(hào)表示相同的元件。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 以下【具體實(shí)施方式】針對(duì)用于描述創(chuàng)新方面目的的某些實(shí)施方案或執(zhí)行方案。然 而,本文教示可以多種不同方式來(lái)應(yīng)用和執(zhí)行。此外,雖然公開(kāi)的實(shí)施方案著重于電致變色 窗(也稱為智能窗),但本文公開(kāi)的概念可應(yīng)用于其它類型的可切換光學(xué)裝置,包括例如液 晶裝置和懸浮顆粒裝置等等。舉例來(lái)說(shuō),液晶裝置或懸浮顆粒裝置而不是電致變色裝置可 并入一些或全部公開(kāi)實(shí)施方案中。
[0032] 舉例參考圖1,一些實(shí)施方案涉及用于控制和驅(qū)動(dòng)(例如選擇性供電)多個(gè)電致變 色窗102的系統(tǒng)100。適用于建筑104的系統(tǒng)100用于控制和驅(qū)動(dòng)多個(gè)面向外部的電致變 色窗102。一些實(shí)施方案特別有利地用于建筑中,例如商用辦公室建筑或住宅建筑。一些 實(shí)施方案可特別合適且適用于新建筑的構(gòu)造中。舉例來(lái)說(shuō),系統(tǒng)100的一些實(shí)施方案被設(shè) 計(jì)成與現(xiàn)代或新穎的加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)106、內(nèi)部照明系統(tǒng)107、安全系統(tǒng)108 和電源系統(tǒng)109協(xié)作而作為整個(gè)建筑104或建筑104群的單一整體有效能源控制系統(tǒng)來(lái)工 作。一些實(shí)施方案特別適用于與建筑物管理系統(tǒng)(BMS) 110整合。BMS是基于計(jì)算機(jī)的控制 系統(tǒng),其可安裝在建筑中來(lái)監(jiān)控和控制建筑的機(jī)械和電力設(shè)備,例如HVAC系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、 電源系統(tǒng)、電梯、防火系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。BMS由硬件和相關(guān)固件或軟件組成用于根據(jù)由居住 者或建筑管理人或其它管理員設(shè)置的優(yōu)選項(xiàng)來(lái)維持建筑中的狀態(tài)。舉例來(lái)說(shuō),軟件可基于 因特網(wǎng)協(xié)議或開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。
[0033] BMS通常用于大建筑中,且通常至少用來(lái)控制建筑內(nèi)的環(huán)境。舉例來(lái)說(shuō),BMS可控 制建筑內(nèi)的照明、溫度、二氧化碳水平和濕度。通常存在許多由BMS控制的機(jī)械或電力裝 置,舉例來(lái)說(shuō),例如加熱器、空調(diào)、鼓風(fēng)機(jī)和通風(fēng)口。為了控制建筑環(huán)境,BMS可根據(jù)預(yù)定規(guī) 則或響應(yīng)于預(yù)定條件打開(kāi)和關(guān)閉這些不同裝置。典型的現(xiàn)代BMS的核心功能是為建筑居住 者維持舒適的環(huán)境同時(shí)最小化加熱和冷卻能耗以及成本?,F(xiàn)代BMS不僅能用來(lái)監(jiān)控和控制 而且還能最佳化各個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)同作用(舉例來(lái)說(shuō))而保存能量且降低建筑運(yùn)行成本。 [0034] 一些實(shí)施方案以替代或另外方式設(shè)計(jì)成基于通過(guò)(舉例來(lái)說(shuō))熱傳感器、光學(xué)傳 感器或其它傳感器感測(cè)的反饋或通過(guò)來(lái)自(舉例來(lái)說(shuō))HVAC或內(nèi)部照明系統(tǒng)的輸入或來(lái)自 用戶控制的輸入來(lái)響應(yīng)性或反應(yīng)性地工作。一些實(shí)施方案還可用于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中,包括具有 傳統(tǒng)或常規(guī)HVAC或內(nèi)部照明系統(tǒng)的商用和住宅結(jié)構(gòu)。一些實(shí)施方案還可被改進(jìn)成用于較 老住宅中。
[0035] 在一些實(shí)施方案中,系統(tǒng)100包括網(wǎng)絡(luò)控制器112。在一些實(shí)施方案中,網(wǎng)絡(luò)控制 器112控制多個(gè)窗控制器114。舉例來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)控制器112可控制數(shù)十個(gè)、數(shù)百個(gè)或甚至數(shù)千 個(gè)窗控制器114。接著,每個(gè)窗控制器114可控制和驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)電致變色窗102。每個(gè) 窗控制器114可驅(qū)動(dòng)的電致變色窗102的數(shù)目和尺寸一般受限于控制各自電致變色窗102 的窗控制器114上負(fù)荷的電壓和電流特性。在一些實(shí)施方案中,每個(gè)窗控制器114可驅(qū)動(dòng) 的最大窗尺寸受限于為了在期望時(shí)間幀內(nèi)造成電致變色窗102中的期望光學(xué)躍遷的電壓、 電流或電力需求。轉(zhuǎn)之,這些需求是窗表面積的函數(shù)。在一些實(shí)施方案中,這個(gè)關(guān)系是非線 性的。舉例來(lái)說(shuō),電壓、電流或電力需求可隨著電致變色窗102的表面積非線性地增加。舉 例來(lái)說(shuō),在一些情況中,非線性的關(guān)系的至少部分原因是第一和第二導(dǎo)電層230和238(見(jiàn) 圖2)的薄膜電阻隨著跨過(guò)第一或第二導(dǎo)電層的長(zhǎng)度和寬度的距離非線性地增大。然而,在 一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)具有相等尺寸和形狀的多個(gè)電致變色窗102所需的電壓、電流或電 力需求之間的關(guān)系直接與被驅(qū)動(dòng)的電致變色窗102的數(shù)目成比例。
[0036] 在以下描述中,每個(gè)電致變色窗102將被稱為絕緣玻璃單元(IGU) 102。舉例來(lái)說(shuō), 假設(shè)這個(gè)常規(guī)是因?yàn)槠渫ㄓ们铱善谕笽⑶用作基本構(gòu)造體來(lái)保持電致變色物或窗格。此 夕卜,IGU(尤其是具有兩重或三重窗格窗構(gòu)造的IGU)提供優(yōu)于單一窗格構(gòu)造的熱絕緣。然 而,這個(gè)常規(guī)僅是為了便利,因?yàn)槿缦挛拿枋?,在許多執(zhí)行方案中,電致變色窗的基本單元 可被認(rèn)為包括透明材料窗格或基板,其上沉積有電致變色涂層或裝置,且相關(guān)的電連接件 耦接到其來(lái)給電致變色涂層或裝置供電。
[0037] 圖2示出了包括兩個(gè)窗格216的I⑶102的實(shí)施方案的截面軸向圖。在各個(gè)實(shí)施 方案中,每個(gè)IGU 102可包括一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)大致透明(例如在沒(méi)有施加電壓的情況下) 窗格216以及支撐窗格216的框架218。舉例來(lái)說(shuō),圖2中示出的I⑶102被配置成雙窗格 的窗。窗格216中的一個(gè)或多個(gè)可本身是兩個(gè)、三個(gè)或三個(gè)以上層或窗格(例如類似于汽 車擋風(fēng)玻璃的抗碎玻璃)的層積結(jié)構(gòu)。在每個(gè)I⑶102中,窗格216中的至少一個(gè)包括布 置在其內(nèi)表面222或外表面224中的至少一個(gè)上的電致變色裝置或堆疊體220 :舉例來(lái)說(shuō), 外窗格216的內(nèi)表面222。
[0038] 在多窗格構(gòu)造中,每組相鄰窗格216可具有布置在其間的體積226。一般來(lái)說(shuō),窗 格216和I⑶102中的每個(gè)整體是矩形且形成矩形固體。然而,在其它實(shí)施方案中,可期望 其它形狀(例如圓形、橢圓形、三角形、曲線形、凸形、凹形)。在一些實(shí)施方案中,窗格116 之間的體積226被排空空氣。在一些實(shí)施方案中,I⑶102是真空密封的。此外,體積226 可填充有一種或多種氣體(到適當(dāng)壓力),舉例來(lái)說(shuō),例如氬(Ar)、氪(Kr)或氙(Xn)。用例 如Ar、Kr或Xn的氣體填充體積226可由于這些氣體的低導(dǎo)熱性而減少通過(guò)I⑶102的導(dǎo) 熱傳遞。后兩種氣體還可因其增大的重量賦予改善的隔音效果。
[0039] 在一些實(shí)施方案中,框架218由一個(gè)或多個(gè)件構(gòu)造。舉例來(lái)說(shuō),框架218可由一種 或多種材料構(gòu)造,例如聚乙烯、PVC、鋁(Al)、鋼或玻璃纖維??蚣?18還可包括或保持一個(gè) 或多個(gè)泡沫塑料或其它材料件,其與框架218協(xié)作來(lái)分離窗格216且真空密封窗格216之 間的體積226。舉例來(lái)說(shuō),在典型的IGU執(zhí)行方案中,間隔件位于相鄰窗格216之間且連同 可沉積在其之間的粘合密封劑而與窗格形成真空密封。這被稱為初級(jí)密封件,其周圍可制 造通常具有另一種粘合密封劑的次級(jí)密封件。在一些這種實(shí)施方案中,框架218可以是支 撐I⑶構(gòu)造體的單獨(dú)結(jié)構(gòu)。
[0040] 每個(gè)窗格216包括大致透明或半透明基板228。一般來(lái)說(shuō),基板228具有第一(例 如內(nèi))表面222和與第一表面222相對(duì)的第二(例如外)表面224。在一些實(shí)施方案中,基 板228可以是玻璃基板。舉例來(lái)說(shuō),基板228可以是以硅氧化物(SO x)為主的常規(guī)玻璃基 板,例如鈉鈣玻璃或浮法玻璃,舉例來(lái)說(shuō),其由大約75%二氧化硅(SiO2)和Na 20、CaO以及 一些少量的添加劑組成。然而,具有合適光學(xué)性質(zhì)、電性質(zhì)、熱性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)的任何材料 可用作基板228。舉例來(lái)說(shuō),這些基板還可包括其它玻璃材料、塑料和熱塑性塑料(例如、 聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、SAN(苯乙烯丙烯腈共聚 物)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚酯、聚酰胺)或鏡質(zhì)材料。舉例來(lái)說(shuō),如果基板由玻璃形成, 那么基板228可(例如)通過(guò)回火、加熱或機(jī)械增強(qiáng)而強(qiáng)化。在其它執(zhí)行方案中,基板228 沒(méi)有進(jìn)一步強(qiáng)化,例如,基板未回火。
[0041] 在一些實(shí)施方案中,基板228是被尺寸化用于住宅或商用窗應(yīng)用的玻璃窗格。這 種玻璃窗格的尺寸可取決于住宅或商用企業(yè)的特定需求而廣泛變化。在一些實(shí)施方案中, 基板228可由建筑玻璃形成。建筑玻璃通常用于商用建筑中,但也可用于住宅建筑中,且通 常(但不一定)使室內(nèi)環(huán)境與室外環(huán)境分離。在某些實(shí)施方案中,合適的建筑玻璃基板可 以是至少約20英寸乘約20英寸,且可更大,舉例來(lái)說(shuō),約80英寸乘約120英寸或更大。建 筑玻璃通常至少約2毫米(mm)厚且可厚達(dá)6mm或更多。當(dāng)然,電致變色裝置220可按比例 制成小于或大于建筑玻璃的基板228,包括在各自長(zhǎng)度、寬度或厚度尺寸的任何或全部上。 在一些實(shí)施方案中,基板228具有的厚度在約Imm到約IOmm的范圍中。
[0042] 舉例來(lái)說(shuō),電致變色裝置220布置在外窗格216 (相鄰于外部環(huán)境的窗格)的基 板228的內(nèi)表面222上方。在一些其它實(shí)施方案中,例如在較冷氣候或其中IGU 102接收 更大量的陽(yáng)光直射(例如垂直于電致變色裝置220的表面)的應(yīng)用中,舉例來(lái)說(shuō),可能對(duì) 電致變色裝置220有利的是將其布置在相鄰于內(nèi)部環(huán)境的內(nèi)窗格的內(nèi)表面(毗鄰體積226 的表面)上方。在一些實(shí)施方案中,電致變色裝置220包括第一導(dǎo)電層(CL) 230、電致變色 層(EC) 232、離子傳導(dǎo)層(IC) 234、對(duì)電極層(CE) 236和第二導(dǎo)電層(CL) 238。此外,層230、 232、234、236和238還被統(tǒng)稱為電致變色堆疊體220。可操作以跨過(guò)電致變色堆疊體220 的厚度施加電位的電源240使電致變色裝置220從(舉例來(lái)說(shuō))無(wú)色或較亮狀態(tài)(例如透 明、半透明狀或半透明狀態(tài))轉(zhuǎn)變到有色或較暗狀態(tài)(例如有色、較不透明或較不半透明狀 態(tài))。在一些其它實(shí)施方案中,層230、232、234、236和238的順序可翻轉(zhuǎn)或以另外方式相對(duì) 于基板238重新排序或重新排列。
[0043] 在一些實(shí)施方案中,第一導(dǎo)電層230和第二導(dǎo)電層238中的一層或兩層由無(wú)機(jī)和 固體材料形成。舉例來(lái)說(shuō),第一導(dǎo)電層230以及第二導(dǎo)電層238可由許多不同材料制成,包 括導(dǎo)電氧化物、薄金屬涂層、導(dǎo)電金屬氮化物和復(fù)合導(dǎo)體以及其它合適材料。在一些實(shí)施方 案中,導(dǎo)電層230和238至少在其中電致變色層232呈現(xiàn)電致變色性的波長(zhǎng)范圍中大致透 明。透明導(dǎo)電氧化物包括金屬氧化物和摻雜有一種或多種金屬的金屬氧化物。舉例來(lái)說(shuō), 適于用作第一或第二導(dǎo)電層230和238的金屬氧化物和摻雜金屬氧化物可包括氧化銦、氧 化銦錫(ITO)、經(jīng)摻雜氧化銦、氧化錫、經(jīng)摻雜氧化錫、氧化鋅、氧化錯(cuò)鋅、經(jīng)摻雜氧化鋅、氧 化釕、經(jīng)摻雜氧化釕等。第一和第二導(dǎo)電層230和238還可被稱為"透明導(dǎo)電氧化物"(TC0) 層。
[0044] 在一些實(shí)施方案中,市售基板(例如玻璃基板)在購(gòu)買時(shí)已經(jīng)含有透明導(dǎo)電層涂 層。在一些實(shí)施方案中,這種產(chǎn)品可共同用于基板238和導(dǎo)電層230。這種玻璃基板的實(shí)例 包括涂覆有導(dǎo)電層的玻璃,其以俄亥俄州托萊多的Pilkington的商標(biāo)TEC Glass?以及由 賓夕法尼亞州匹茲堡的PPG工業(yè)公司的SUNGATE? 300和SUNGATE?500出售。具體地,舉例 來(lái)說(shuō),TEC Glass?是涂覆有氟化氧化錫導(dǎo)電層的玻璃。
[0045] 在一些實(shí)施方案中,第一或第二導(dǎo)電層230和238可各通過(guò)物理汽相沉積過(guò)程 (舉例來(lái)說(shuō),包括濺射)沉積。在一些實(shí)施方案中,第一和第二導(dǎo)電層230和238可各具有 在約0. 01 μ m至約1 μ m范圍中的厚度。在一些實(shí)施方案中,一般可期望第一和第二導(dǎo)電層 230和238的厚度以及下文描述的任何或全部其它層的厚度相對(duì)于給定層各自均勻;S卩,給 定層的厚度均勻且層表面光滑并且大致沒(méi)有缺陷或其它離子阱。
[0046] 第一和第二導(dǎo)電層230和238的主要功能是使由電源240 (例如電壓或電流源) 提供的電位在電致變色堆疊體220的表面上方從堆疊體的外表面區(qū)域擴(kuò)展到堆疊體的內(nèi) 表面區(qū)域,其中從外區(qū)域到內(nèi)區(qū)域有相對(duì)較小的歐姆電位降(例如由于第一和第二導(dǎo)電層 230和238的薄膜電阻)。換句話說(shuō),可期望建立的導(dǎo)電層230和238各能夠用作沿著電致 變色裝置220的長(zhǎng)度和寬度跨過(guò)各自導(dǎo)電層所有部分的大致等電位層。在一些實(shí)施方案 中,匯流條242和244 ( -個(gè)(例如匯流條242)接觸導(dǎo)電層230且一個(gè)(例如匯流條244) 接觸導(dǎo)電層238)在電壓或電流源240與導(dǎo)電層230和238之間提供電連接。舉例來(lái)說(shuō),匯 流條242可與電源240的第一(例如正)端子246電耦接而匯流條244可與電源240的第 二(例如負(fù))端子248電耦接。
[0047] 在一些實(shí)施方案中,I⑶102包括插件250。在一些實(shí)施方案中,插件250包括第 一電輸入端252 (例如插頭、插座或其它電連接器或?qū)w),舉例來(lái)說(shuō),其經(jīng)由一條或多條電 線或其它電連接件、組件或裝置而與電源端子246電耦接。類似地,插件250可包括第二電 輸入端254,舉例來(lái)說(shuō),其經(jīng)由一條或多條電線或其它電連接件、組件或裝置而與電源端子 248電耦接。在一些實(shí)施方案中,第一電輸入端252可與匯流條242電耦接,且從那里與第 一導(dǎo)電層230電耦接,而第二電輸入端254與匯流條244電耦接,且從那里與第二導(dǎo)電層 238電耦接。導(dǎo)電層230和238還可用其它常規(guī)構(gòu)件以及根據(jù)下文關(guān)于窗控制器114描述 的其它構(gòu)件而連接到電源240。舉例來(lái)說(shuō),如下文參考圖4描述,第一電輸入端252可連接 到第一電源線而第二電輸入端254可連接到第二電源線。此外,在一些實(shí)施方案中,第三電 輸入端256可稱接到裝置、系統(tǒng)或建筑地面。此外,在一些實(shí)施方案中,第四和第五電輸入 端/輸出端258和260可分別用于(舉例來(lái)說(shuō))窗控制器114或微控制器274與網(wǎng)絡(luò)控制 器112之間的通信,如下文描述。
[0048] 在一些實(shí)施方案中,電致變色層232被沉積或以另外方式形成在第一導(dǎo)電層230 上方。在一些實(shí)施方案中,電致變色層232由無(wú)機(jī)和固體材料形成。在各個(gè)實(shí)施方案中,電 致變色層232可包括許多電致變色材料中的一種或多種或由其形成,所述電致變色材料包 括電化學(xué)陰極材料或電化學(xué)陽(yáng)極材料。舉例來(lái)說(shuō),適用作電致變色層232的金屬氧化物可 包括氧化鶴(WO 3)、氧化鑰(MoO3)、氧化銀(Nb2O5)、二氧化鈦(TiO 2)、氧化銅(CuO)、氧化銥 (Ir2O3)、氧化鉻(Cr 2O3)、氧化錳(Mn2O3)、氧化釩(V2O 5)、氧化鎳(Ni2O3)、氧化鈷(Co2O3)以及 其它材料。在一些實(shí)施方案中,電致變色層232可具有在約0. 05 μ m至約1 μ m范圍中的厚 度。
[0049] 在操作期間,響應(yīng)于由第一和第二導(dǎo)電層230和238跨過(guò)電致變色層232厚度產(chǎn) 生的電壓,電致變色層232將離子從反電極層236轉(zhuǎn)移或交換到反電極層236,造成電致變 色層232中期望的光學(xué)躍遷,且在一些實(shí)施方案中,還造成反電極層236中的光學(xué)躍遷。在 一些實(shí)施方案中,適當(dāng)?shù)碾娭伦兩牧虾头措姌O材料的選擇支配相關(guān)光學(xué)躍遷。
[0050] 在一些實(shí)施方案中,反電極層236由無(wú)機(jī)和固體材料形成。反電極層236 -般可包 括許多材料或材料層中的一種或多種,舉例來(lái)說(shuō),其在當(dāng)電致變色裝置220處于透明狀態(tài) 時(shí)可用作離子貯存器。舉例來(lái)說(shuō),適用于反電極層236的材料包括氧化鎳(NiO)、氧化鎳鎢 (NiWO)、氧化鎳fL、氧化鎳鉻、氧化鎳錯(cuò)、氧化鎳猛、氧化鎳鎂、氧化鉻(Cr 2O3)、氧化猛(MnO2) 以及普魯士藍(lán)。在一些實(shí)施方案中,反電極層236可具有在約0.05μπι至約1 μ m范圍中的 厚度。在一些實(shí)施方案中,反電極層236是與電致變色層232的極性相反的第二電致變色 層。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)電致變色層232由電化學(xué)陰極材料形成時(shí),反電極層236可由電化學(xué)陽(yáng)極 材料形成。
[0051] 舉例來(lái)說(shuō),在因跨過(guò)電致變色堆疊體220的厚度施加適當(dāng)電位而開(kāi)始的電致變色 躍遷期間,反電極層236將其保持的全部或一部分離子轉(zhuǎn)移到電致變色層232,造成電致變 色層232中的光學(xué)躍遷。在一些實(shí)施方案中,舉例來(lái)說(shuō),如在反電極層236由NiWO形成的 情況中,反電極層236還光學(xué)躍遷且損失了其已經(jīng)轉(zhuǎn)移到電致變色層232的離子。當(dāng)從由 NiTO制成的反電極層236移除電荷時(shí)(例如離子從反電極層236傳輸?shù)诫娭伦兩珜?32), 反電極層236將在反方向上躍遷(例如從透明狀態(tài)到變暗狀態(tài))。
[0052] 在一些實(shí)施方案中,離子傳導(dǎo)層234用作介質(zhì),當(dāng)電致變色裝置220在光學(xué)狀態(tài)之 間躍遷時(shí),離子通過(guò)介質(zhì)傳輸(例如以電解液的方式)。在一些實(shí)施方案中,離子傳導(dǎo)層234 高度傳導(dǎo)電致變色層232和反電極層236的有關(guān)離子,但還具有足夠低的電子傳導(dǎo)性使得 在正常操作期間發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移可忽略不計(jì)。具有高離子傳導(dǎo)性的薄離子傳導(dǎo)層234允許 快速離子傳導(dǎo)且因此允許高性能電致變色裝置220的快速切換。在一些實(shí)施方案中,離子 傳導(dǎo)層234可具有在約0. 01 μ m至約1 μ m范圍中的厚度。
[0053] 在一些實(shí)施方案中,離子傳導(dǎo)層234也是無(wú)機(jī)和固體的。舉例來(lái)說(shuō),離子傳導(dǎo)層 234可由一種或多種硅酸鹽、硅氧化物、鎢氧化物、鉭氧化物、鈮氧化物和硼酸鹽形成。硅氧 化物包括氧化硅鋁。這些材料還可摻雜有不同摻雜劑,包括鋰。摻雜鋰的硅氧化物包括鋰 氧化硅鋁。
[0054] 在一些其它實(shí)施方案中,電致變色層232和反電極層236彼此緊密相鄰地形成, 有時(shí)直接接觸而不是單獨(dú)沉積離子傳導(dǎo)層。舉例來(lái)說(shuō),在一些實(shí)施方案中,可使用的電致 變色裝置在第一和第二導(dǎo)電電極層之間具有界面區(qū)域而不是不同的離子傳導(dǎo)層234。這種 裝置及其制造方法描述于各在2010年4月30日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)12/772,055 和12/772, 075和各在2010年6月11日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)12/814, 277和 12/814, 279,全部四項(xiàng)申請(qǐng)題為 "ELECTROCHROMIC DEVICES" 且發(fā)明人是 Zhongchun Wang 等人。這四項(xiàng)申請(qǐng)中的每一個(gè)以全文引用方式并入本文中。
[0055] 在一些實(shí)施方案中,電致變色裝置220還可包括一層或多層額外層(未示出),例 如一層或多層鈍化層。舉例來(lái)說(shuō),用來(lái)改進(jìn)某些光學(xué)性質(zhì)的鈍化層可包括在電致變色裝置 220中或包括于其上。用于抗?jié)駳饣蚬尾恋拟g化層也可包括在電致變色裝置220中。舉例 來(lái)說(shuō),導(dǎo)電層230和238可用抗反射層或保護(hù)性氧化物或氮化物層進(jìn)行處理。其它鈍化層 可用以真空密封電致變色裝置220。
[0056] 此外,在一些實(shí)施方案中,電致變色堆疊體220中的一層或多層可含有一定量的 有機(jī)材料。此外或替代地,在一些實(shí)施方案中,電致變色堆疊體220中的一層或多層可在一 層或多層中含有一定量的液體。此外或替代地,在一些實(shí)施方案中,固態(tài)材料可通過(guò)使用液 體成分的工藝而沉積或以另外方式形成,例如使用凝膠或化學(xué)汽相沉積的某些工藝。
[0057] 此外,無(wú)色或透明狀態(tài)與有色或不透明狀態(tài)之間的躍遷僅僅是可執(zhí)行的光學(xué)或電 致變色躍遷的許多實(shí)例中的一個(gè)。除非本文另外指定(包括前述討論),否則每當(dāng)參考無(wú)色 到不透明躍遷(或躍遷到其間的中間狀態(tài)或從中間狀態(tài)開(kāi)始躍遷)時(shí),描述的對(duì)應(yīng)裝置或 過(guò)程包括其它光學(xué)狀態(tài)躍遷,舉例來(lái)說(shuō),例如中間狀態(tài)躍遷(例如透射百分比T)到% T 躍遷)、非反射到反射躍遷(或躍遷到其間的中間狀態(tài)或從中間狀態(tài)開(kāi)始躍遷)、無(wú)色到有 色躍遷(或躍遷到其間的中間狀態(tài)或從中間狀態(tài)開(kāi)始躍遷)和顏色到顏色躍遷(或躍遷到 其間的中間狀態(tài)或從中間狀態(tài)開(kāi)始躍遷)。另外,術(shù)語(yǔ)"無(wú)色"可指光學(xué)中性狀態(tài),舉例來(lái) 說(shuō),無(wú)色、透明或半透明。此外,除非本文另外指定,否則電致變色躍遷的"顏色"不限于任 何特定波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍。
[0058] -般來(lái)說(shuō),造成電致變色層232中電致變色材料的變色或其它光學(xué)躍遷的是通過(guò) 到材料中的可逆離子插入(舉例來(lái)說(shuō),插入)和平衡電荷的電子的對(duì)應(yīng)注入。通常,負(fù)責(zé)光 學(xué)躍遷的一部分離子被不可逆地束縛在電致變色材料中。一些或全部不可逆束縛離子可 用來(lái)補(bǔ)償材料中的"盲電荷"。在一些實(shí)施方案中,合適的離子包括鋰離子(Li+)和氫離子 (H+)(即質(zhì)子)。然而,在一些其它實(shí)施方案中,其它離子會(huì)合適。舉例來(lái)說(shuō),將鋰離子插入 氧化鎢(W0 3_y(0 < y <?0· 3))中造成氧化鎢從透明(例如無(wú)色)狀態(tài)改變成藍(lán)色(例如 有色)狀態(tài)。
[0059] 在本文描述的特定實(shí)施方案中,電致變色裝置220在透明狀態(tài)與不透明或有色狀 態(tài)之間可逆地循環(huán)。在一些實(shí)施方案中,當(dāng)裝置處于透明狀態(tài)時(shí),電位被施加到電致變色堆 疊體220使得堆疊體中的可用離子主要位于反電極層236中。當(dāng)電致變色堆疊體220上的 電位幅值減小或其極性反向時(shí),離子跨過(guò)離子傳導(dǎo)層234傳輸回到電致變色層232,造成電 致變色材料躍遷到不透明、有色或較暗狀態(tài)。在某些實(shí)施方案中,層232和236是互補(bǔ)有色 層;即,舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)離子轉(zhuǎn)移到反電極層中時(shí),其是無(wú)色的。類似地,當(dāng)離子轉(zhuǎn)移離開(kāi)電致 變色層時(shí)或在這之后,其還是無(wú)色的。但是當(dāng)極性轉(zhuǎn)換或電位減小時(shí),且離子從反電極層轉(zhuǎn) 移到電致變色層中時(shí),反電極層和電致變色層都變成有色。
[0060] 在一些其它實(shí)施方案中,當(dāng)裝置處于不透明狀態(tài)時(shí),電位被施加到電致變色堆疊 體220使得堆疊體中的可用離子主要位于反電極層236中。在這些實(shí)施方案中,當(dāng)電致變 色堆疊體220上的電位幅值減小或其極性反向時(shí),離子跨過(guò)離子傳導(dǎo)層234傳輸回到電致 變色層232,造成電致變色材料躍遷到透明或較亮狀態(tài)。這些層還可以是互補(bǔ)著色。
[0061] 圖3示出了電致變色裝置(例如電致變色裝置220)中用于驅(qū)動(dòng)光學(xué)狀態(tài)躍遷的 電壓分布圖的實(shí)例。施加到電致變色裝置220的DC電壓(例如由電源240供應(yīng))的幅值可 部分取決于電致變色堆疊體的厚度和電致變色裝置220的尺寸(例如表面積)。電壓分布 圖300可包括以下用于驅(qū)動(dòng)電致變色裝置220從第一狀態(tài)到有色狀態(tài)以及從有色狀態(tài)到無(wú) 色狀態(tài)的施加電壓或電流參數(shù)的次序:負(fù)斜坡301、負(fù)保持303、正斜坡305、負(fù)保持307、正 斜坡309、正保持311、負(fù)斜坡313和正保持315。在一些實(shí)施方案中,在裝置保持在其定義 的光學(xué)狀態(tài)(例如負(fù)保持307或正保持315)中的長(zhǎng)時(shí)間期間,電壓保持恒定。負(fù)斜坡301 將裝置驅(qū)動(dòng)到有色或不透明狀態(tài)(或中間的部分透明狀態(tài))且負(fù)保持307使裝置保持在所 躍遷到的狀態(tài)達(dá)期望時(shí)間段。在一些實(shí)施方案中,負(fù)保持303可施加達(dá)指定持續(xù)時(shí)間或直 到滿足另一條件,舉例來(lái)說(shuō),例如傳遞的期望量的離子電荷足夠造成期望的顏色變化。正斜 坡305將電壓從最大幅值負(fù)電壓(例如負(fù)保持303)增大到用來(lái)保持期望光學(xué)狀態(tài)的較小 幅值負(fù)電壓(例如負(fù)保持307)。通過(guò)實(shí)施第一負(fù)斜坡301(和在這個(gè)峰值負(fù)電壓處的第一 負(fù)保持電壓303)來(lái)"超速驅(qū)動(dòng)"電致變色裝置220,更快速地克服離子的慣性且更快達(dá)到期 望的目標(biāo)光學(xué)狀態(tài)。第二負(fù)保持電壓307有效地用來(lái)抵消會(huì)另外因漏電流導(dǎo)致的電壓降。 因?yàn)閷?duì)于任何給定的電致變色裝置220來(lái)說(shuō)漏電流減小,所以保持期望的光學(xué)躍遷所需的 保持電壓會(huì)趨于零。
[0062] 在一些實(shí)施方案中,正斜坡309驅(qū)動(dòng)電致變色裝置從有色或不透明狀態(tài)(或中間 較不透明狀態(tài))轉(zhuǎn)變到無(wú)色或透明狀態(tài)(或中間更透明狀態(tài))。正保持315使裝置保持在 所躍遷到的狀態(tài)達(dá)期望時(shí)間段。在一些實(shí)施方案中,正保持311可施加達(dá)指定持續(xù)時(shí)間或 直到滿足另一條件,舉例來(lái)說(shuō),例如傳遞的期望量的離子電荷足夠造成期望的顏色變化。負(fù) 斜坡313將電壓從最大幅值正電壓(例如正保持311)減小到用來(lái)保持期望光學(xué)狀態(tài)的較 小幅值正電壓(例如正保持315)。通過(guò)實(shí)施第一正斜坡309 (和在這個(gè)峰值正電壓處的第 一正保持電壓311)來(lái)"超速驅(qū)動(dòng)"電致變色裝置220,更快速地克服離子的慣性且更快達(dá) 到期望的目標(biāo)光學(xué)狀態(tài)。第二正保持電壓315有效地用來(lái)抵消會(huì)另外因漏電流導(dǎo)致的電壓 降。因?yàn)閷?duì)于任何給定的電致變色裝置220來(lái)說(shuō)漏電流減小,所以保持期望的光學(xué)躍遷所 需的保持電壓會(huì)趨于零。
[0063] 光學(xué)躍遷率不僅可以是施加電壓的函數(shù),還可以是溫度和電壓斜坡率的函數(shù)。舉 例來(lái)說(shuō),由于電壓和溫度都影響鋰離子擴(kuò)散,所以傳遞的電荷量(且因此離子電流峰值的 強(qiáng)度)隨著電壓和溫度增加。此外,因?yàn)殡妷汉蜏囟认嗷ヒ蕾嚕赃@意味著在較高溫度下 使用較低電壓來(lái)獲得的躍遷率可與在較低溫度下使用較高電壓獲得的躍遷率相同。如下文 描述,這個(gè)溫度響應(yīng)可用于基于電壓的切換算法中。溫度用來(lái)確定施加何種電壓以便實(shí)現(xiàn) 快速躍遷而不損壞裝置。
[0064] 在一些實(shí)施方案中,電輸入端252和電輸入端254接收、攜載或傳輸互補(bǔ)電力信 號(hào)。在一些實(shí)施方案中,電輸入端252及其互補(bǔ)電輸入端254可分別直接連接到匯流條242 和244,且在另一側(cè)上直接連接到提供可變DC電壓(例如符號(hào)和幅值)的外部電源。外部 電源可以是窗控制器114自身,或是傳輸?shù)酱翱刂破?14或以另外方式耦接到電輸入端252 和254的來(lái)自建筑104的電源。在這個(gè)實(shí)施方案中,如下文描述,通過(guò)電輸入端/輸出端 258和260傳輸?shù)碾娦盘?hào)可直接連接到存儲(chǔ)裝置292以容許窗控制器114與存儲(chǔ)裝置292 之間的通信。另外,在這個(gè)實(shí)施方案中,輸入到電輸入端256的電信號(hào)可內(nèi)部連接或耦接 (在I⑶102內(nèi))到電輸入端252或254或到匯流條242或244,其連接方式使這些元件中 的一個(gè)或多個(gè)的電位被遠(yuǎn)程測(cè)量(感測(cè))。這可容許窗控制器114補(bǔ)償從窗控制器114到 電致變色裝置220的連接電線上的電壓降。
[0065] 在一些實(shí)施方案中,窗控制器114可直接附接(例如在I⑶102外部但不能通 過(guò)用戶分離)或整合在I⑶102內(nèi)。舉例來(lái)說(shuō),2011年3月16日提交且題為"ONBOARD CONTROLLER FOR MULTISTATE WINDOWS"并且發(fā)明人名為Brown等人的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào) 13/049, 750 (代理檔案號(hào)SLDMP008)(其以引用方式并入本文中)詳細(xì)描述"機(jī)載"控制器 的各個(gè)實(shí)施方案。在這個(gè)實(shí)施方案中,電輸入端252可連接到外部DC電源的正輸出端。類 似地,電輸入端254可連接到DC電源的負(fù)輸出端。然而,如下文描述,電輸入端252和254 可交替地連接到外部低電壓AC電源(例如HVAC工業(yè)通用的典型24VAC變壓器)的輸出端。 在這個(gè)實(shí)施方案中,如下文描述,電輸入端/輸出端258和260可連接到窗控制器114與網(wǎng) 絡(luò)控制器112之間的通信總線。在這個(gè)實(shí)施方案中,電輸入端/輸出端256可最終(例如 在電源處)與系統(tǒng)的接地(例如保護(hù)性接地線或歐洲的PE)端子連接。
[0066] 正如描述,雖然圖3中繪制的電壓表不成DC電壓,但在一些實(shí)施方案中,由外部電 源實(shí)際供應(yīng)的電壓是AC電壓信號(hào),在一些其它實(shí)施方案中,供應(yīng)的電壓信號(hào)被轉(zhuǎn)換成脈沖 寬度調(diào)制電壓信號(hào)。然而,如下文參考圖4描述,在匯流條242和244上實(shí)際"見(jiàn)到"或施 加到其的電壓是有效DC電壓。施加的電壓信號(hào)的振蕩頻率可取決于各種因素,包括電致變 色裝置220的漏電流、導(dǎo)電層230和238的薄膜電阻、期望目的或目標(biāo)狀態(tài)(例如% T)或 零件的臨界長(zhǎng)度(例如匯流條242與244之間的距離)。施加在端子246和248處的電壓 振蕩通常在約IHz至約IMHz的范圍中,且在特定實(shí)施方案中約為100kHz。振蕩的幅值還 可取決于許多因素,包括期望中間目標(biāo)狀態(tài)的期望水平。然而,在一些實(shí)例應(yīng)用中,施加的 電壓振蕩的幅值可在約〇伏(V)至24V的范圍中,而如下文描述,實(shí)際施加到匯流條240和 242的DC電壓的幅值可在約0. OlV和IOV的范圍中,且在一些應(yīng)用中是在約0. 5V和3V的 范圍中。在各個(gè)實(shí)施方案中,振蕩對(duì)于一個(gè)周期的變暗(例如有色)和變亮(例如無(wú)色) 部分來(lái)說(shuō)具有不對(duì)稱的停留時(shí)間。舉例來(lái)說(shuō),在一些實(shí)施方案中,從第一較不透明狀態(tài)躍遷 到第二更透明狀態(tài)比相反情況(即從更透明第二狀態(tài)躍遷到較不透明第一狀態(tài))需要更多 時(shí)間。如將在下文描述,控制器可被設(shè)計(jì)或配置成施加滿足這些需求的驅(qū)動(dòng)電壓。
[0067] 振蕩施加電壓控制容許電致變色裝置220在一個(gè)或多個(gè)中間狀態(tài)下操作,且躍遷 到所述狀態(tài)或從所述狀態(tài)開(kāi)始躍遷,而無(wú)需對(duì)電致變色裝置堆疊體220或?qū)S遷時(shí)間的任 何修改。更確切地說(shuō),窗控制器114可被配置或設(shè)計(jì)成提供具有適當(dāng)波形的振蕩驅(qū)動(dòng)電壓, 其考慮到以下這些因素:頻率、工作周期、平均電壓、幅值以及其它可能的合適或適當(dāng)因素。 此外,這種控制水平允許在兩個(gè)目的狀態(tài)之間的全部光學(xué)狀態(tài)范圍上躍遷到任何中間狀 態(tài)。舉例來(lái)說(shuō),適當(dāng)配置的控制器可提供連續(xù)范圍的透射率(%T),其可被調(diào)諧到目的狀態(tài) (例如不透明與無(wú)色目的狀態(tài))之間的任何值。
[0068] 如上文描述,為了使用振蕩驅(qū)動(dòng)電壓將裝置驅(qū)動(dòng)到中間狀態(tài),控制器可簡(jiǎn)單施加 適當(dāng)中間電壓。然而,存在更多有效方式來(lái)達(dá)到中間光學(xué)狀態(tài)。這部分是因?yàn)榭墒┘痈唑?qū)動(dòng) 電壓來(lái)達(dá)到目的狀態(tài)但傳統(tǒng)上不被施加來(lái)達(dá)到中間狀態(tài)。一種用于提高電致變色裝置220 達(dá)到期望中間狀態(tài)的速率的技術(shù)是首先施加適于完全躍遷(到目的狀態(tài))的高電壓脈沖, 且接著回落到振蕩中間狀態(tài)的電壓(正如描述)。換句話說(shuō),被選擇用于期望最終狀態(tài)的幅 值和持續(xù)時(shí)間的初始低頻單一脈沖(與用來(lái)維持中間狀態(tài)的頻率比較而言是低的)可用于 加速躍遷。在這個(gè)初始脈沖之后,較高頻率電壓振蕩可用來(lái)維持中間狀態(tài)達(dá)期望長(zhǎng)的時(shí)間。
[0069] 如上文描述,在一些特定實(shí)施方案中,每個(gè)I⑶102包括插件250,其在一些實(shí)施 方案中是"可插入的"或可從IGU 102容易移除(例如為了易于維護(hù)、制造或更換)。在一 些特定實(shí)施方案中,每個(gè)插件250自身包括窗控制器114。即,在一些這種實(shí)施方案中,每個(gè) 電致變色裝置220由位于插件250內(nèi)的其自身各自的本地窗控制器114控制。在一些其它 實(shí)施方案中,窗控制器114與次級(jí)密封區(qū)域中的玻璃窗格之間的或體積226內(nèi)的框架218 的另一部分整合。在一些其它實(shí)施方案中,窗控制器114可位于I⑶102外部。在各個(gè)實(shí) 施方案中,每個(gè)窗控制器114可與其所控制和驅(qū)動(dòng)的IGU 102通信,以及經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)有 線(例如以太網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線(例如WiFi)網(wǎng)絡(luò)(舉例來(lái)說(shuō),經(jīng)由有線(例如以太網(wǎng))接 口 263或無(wú)線(WiFi)接口 265)與其它窗控制器114、網(wǎng)絡(luò)控制器112、BMS 110或其它服務(wù) 器、系統(tǒng)或裝置(例如傳感器)通信。具有以太網(wǎng)或Wifi能力的實(shí)施方案還完全適用于住 宅和其它較小規(guī)模的非商業(yè)應(yīng)用。此外,通信可以是直接或間接的,例如經(jīng)由主控制器(例 如網(wǎng)絡(luò)控制器112)與I⑶102之間的中間節(jié)點(diǎn)。
[0070] 圖4示出了包括窗控制器114的示例性插件250的描繪圖。在一些實(shí)施方案中, 窗控制器114在通信總線262上與網(wǎng)絡(luò)控制器112通信。舉例來(lái)說(shuō),通信總線262可根據(jù) 控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)車輛總線標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)。在這些實(shí)施方案中,第一電輸入端252可連 接到第一電源線264而第二電輸入端254可連接到第二電源線266。在一些實(shí)施方案中, 如上文描述,在電源線264和266上發(fā)送的電力信號(hào)互補(bǔ);即,其共同表不差分信號(hào)(例如 差分電壓信號(hào))。在一些實(shí)施方案中,線268耦接到系統(tǒng)或建筑地面(例如地球地面)。在 這些實(shí)施方案中,CAN總線262(例如微控制器274與網(wǎng)絡(luò)控制器112之間)上的通信可根 據(jù)CAN開(kāi)放通信協(xié)議或其它合適的開(kāi)放通信協(xié)議、專有通信協(xié)議或覆蓋通信協(xié)議而沿著分 別通過(guò)電輸入端/輸出端258和260傳輸?shù)牡谝缓偷诙ㄐ啪€270和272進(jìn)行。在一些實(shí) 施方案中,在通信線270和272上發(fā)送的通信信號(hào)互補(bǔ);S卩,其共同表示差分信號(hào)(例如差 分電壓信號(hào))。
[0071] 在一些實(shí)施方案中,插件250將CAN通信總線262耦接到窗控制器114中,且在特 定實(shí)施方案中耦接到微控制器274中。在一些這種實(shí)施方案中,微控制器274還被配置成 執(zhí)行CAN開(kāi)放通信協(xié)議。微控制器274還被設(shè)計(jì)或配置(例如編程)成與脈沖寬度調(diào)制 放大器或脈沖寬度調(diào)制器(PWM) 276、智能邏輯278和信號(hào)調(diào)節(jié)器280協(xié)作來(lái)執(zhí)行一個(gè)或多 個(gè)驅(qū)動(dòng)控制算法。在一些實(shí)施方案中,微控制器274被配置成產(chǎn)生(例如)呈電壓信號(hào)形 式的指令信號(hào)其接著被傳輸?shù)絇WM 276。接著,PWM 276基于V指令產(chǎn)生脈沖寬度調(diào) 制電力信號(hào),包括第一(例如正)分量Vpwi和第二(例如負(fù))分量V pw2。舉例來(lái)說(shuō),電力信 號(hào)V?和Vpw2接著在界面288上被傳輸?shù)絀⑶102,或更明確地說(shuō),傳輸?shù)絽R流條242和244 以便造成電致變色裝置220中的期望光學(xué)躍遷。在一些實(shí)施方案中,PWM 276被配置成修 改脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的工作周期使得信號(hào)Vpwi和Vpw2中的脈沖持續(xù)時(shí)間不相等:舉例來(lái)說(shuō), PWM 276脈沖Vpwi用于第一 60 %工作周期且脈沖Vpw2用于第二40 %工作周期。第一工作周 期的持續(xù)時(shí)間和第二工作周期的持續(xù)時(shí)間共同表示每個(gè)電力周期的tPWM。在一些實(shí)施方案 中,PWM 276可額外或替代地修改信號(hào)脈沖Vpwi和Vpw2的幅值。
[0072] 在一些實(shí)施方案中,微控制器274被配置成基于一個(gè)或多個(gè)因素或信號(hào)產(chǎn)生ViM, 舉例來(lái)說(shuō),例如在CAN總線262上接收的任何信號(hào)以及分別由PWM 276產(chǎn)生的電壓或電流 反饋信號(hào)Vfb和Ifb。在一些實(shí)施方案中,微控制器274分別基于反饋信號(hào)I fb或Vfb確定電 致變色裝置220中的電流或電壓水平,且根據(jù)一個(gè)或多個(gè)規(guī)則或算法調(diào)節(jié)V iM來(lái)實(shí)現(xiàn)相對(duì) 脈沖持續(xù)時(shí)間(例如第一和第二工作周期的相對(duì)持續(xù)時(shí)間)或電力信號(hào)Vpwi和V pw2的幅值 的改變而產(chǎn)生上文關(guān)于圖3描述的電壓分布圖。此外或替代地,微控制器274還可響應(yīng)于 從智能邏輯278或信號(hào)調(diào)節(jié)器280接收的信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)Vgt舉例來(lái)說(shuō),調(diào)節(jié)信號(hào)V ra可由 信號(hào)調(diào)節(jié)器280響應(yīng)于來(lái)自一個(gè)或多個(gè)聯(lián)網(wǎng)或不聯(lián)網(wǎng)裝置或傳感器(舉例來(lái)說(shuō),例如外部 光傳感器或光檢測(cè)器282、內(nèi)部光傳感器或光檢測(cè)器284、熱或溫度傳感器286或色彩指令 信號(hào)V T。)的反饋而產(chǎn)生。舉例來(lái)說(shuō),信號(hào)調(diào)節(jié)器280和νωΝ的額外實(shí)施方案還描述于2012 年4 月 17 日提交的題為"CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES" 且發(fā)明人名為Brown的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)_ (代理檔案號(hào)SLDMP035)中。
[0073] 返回參考,Vtc可以是OV與IOV之間的模擬電壓信號(hào),其由用戶(例如居住者或工 作人員)使用或調(diào)節(jié)來(lái)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)IGU 102的色彩(舉例來(lái)說(shuō),用戶可使用建筑104的房 間或區(qū)域中類似于恒溫器的控制件來(lái)精細(xì)地調(diào)節(jié)或修改所述房間或區(qū)域中的IGU 102色 彩),從而將動(dòng)態(tài)用戶輸入引入確定ViM的微控制器274內(nèi)的邏輯中。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)設(shè)置在 OV至2. 5V范圍中時(shí),Vtc可用來(lái)造成躍遷到5% T狀態(tài),而當(dāng)設(shè)置在2. 51V至5V范圍中時(shí), Vtc可用來(lái)造成躍遷到20% T狀態(tài),且類似于其它范圍(例如5. IV至7. 5V和7. 51V至10V) 以及其它范圍和電壓實(shí)例。在一些實(shí)施方案中,信號(hào)調(diào)節(jié)器280接收通信總線或界面290上 的前述信號(hào)或其它信號(hào)。在一些實(shí)施方案中,如下文描述,PWM 276還基于從智能邏輯278 接收的信號(hào)Vim產(chǎn)生Vi#。在一些實(shí)施方案中,智能邏輯278在通信總線上傳輸V im,舉例 來(lái)說(shuō),例如集成電路間(I2C)多重主串行單端計(jì)算機(jī)總線。在一些其它實(shí)施方案中,智能邏 輯278經(jīng)由1-線裝置通信總線系統(tǒng)協(xié)議(由德克薩斯州達(dá)拉斯的達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司規(guī)定) 與存儲(chǔ)裝置292通信。
[0074] 在一些實(shí)施方案中,微控制器274包括處理器、芯片、磁卡或電路板,或這些的組 合,其包括用于實(shí)施一個(gè)或多個(gè)控制功能的邏輯。微控制器274的供電和通信功能可與單 個(gè)芯片組合,舉例來(lái)說(shuō),可編程邏輯裝置(PLD)芯片或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或類似邏 輯。這種集成電路可在單一可編程芯片中組合邏輯、控制和供電功能。在一個(gè)實(shí)施方案中, 其中一個(gè)窗格216具有兩個(gè)電致變色裝置220 (例如在相對(duì)表面上)或其中I⑶102包括兩 個(gè)或多個(gè)窗格216,所述窗格216每個(gè)包括電致變色裝置220,邏輯可被配置成相互獨(dú)立地 控制兩個(gè)電致變色裝置220中的每一個(gè)。然而,在一個(gè)實(shí)施方案中,兩個(gè)電致變色裝置220 中的每個(gè)的功能以協(xié)同方式被控制,舉例來(lái)說(shuō),使得每個(gè)裝置被控制以便彼此互補(bǔ)。舉例來(lái) 說(shuō),透光率的期望水平、熱絕緣效果或其它性質(zhì)可經(jīng)由個(gè)別電致變色裝置220中的每一個(gè) 的狀態(tài)的組合來(lái)控制。舉例來(lái)說(shuō),一個(gè)電致變色裝置可置于有色狀態(tài)而另一個(gè)用于電阻加 熱,舉例來(lái)說(shuō),經(jīng)由裝置的透明電極。在另一實(shí)例中,兩個(gè)電致變色裝置的光學(xué)狀態(tài)可被控 制使得組合透射率是期望的結(jié)果。
[0075] 如上文描述,在一些實(shí)施方案中,微控制器274或窗控制器114 一般還可具有無(wú) 線能力,例如無(wú)線控制和供電能力。舉例來(lái)說(shuō),可使用無(wú)線控制信號(hào)(例如射頻(RF)信號(hào) 或紅外線(IR)信號(hào))以及無(wú)線通信協(xié)議(例如WiFi (如上所述)、藍(lán)牙、Zigbee、EnOcean 等)來(lái)將指令發(fā)送到微控制器274且使微控制器274發(fā)送數(shù)據(jù)到(舉例來(lái)說(shuō))其它窗控制 器114、網(wǎng)絡(luò)控制器112或直接發(fā)送到BMS 110。在各個(gè)實(shí)施方案中,無(wú)線通信可用于以下 中的至少一個(gè):編程或操作電致變色裝置220、一般從電致變色裝置220或I⑶102收集數(shù) 據(jù)或接收輸入、從傳感器收集數(shù)據(jù)或接收輸入以及將窗控制器114用作其它無(wú)線通信的中 繼點(diǎn)。從I⑶102收集的數(shù)據(jù)還可包括計(jì)數(shù)數(shù)據(jù),例如電致變色裝置220已經(jīng)被啟動(dòng)(循 環(huán))的次數(shù)、電致變色裝置220隨時(shí)間的效率以及其它有用數(shù)據(jù)或性能度量。
[0076] 窗控制器114還可具有無(wú)線供電能力。舉例來(lái)說(shuō),窗控制器114可具有一個(gè)或 多個(gè)無(wú)線電力接收器(其從一個(gè)或多個(gè)無(wú)線電力傳輸器接收傳輸)以及一個(gè)或多個(gè)無(wú) 線電力傳輸器(其傳輸電力傳輸使得窗控制器114能夠無(wú)線接收電力并且將電力無(wú)線 分配給電致變色裝置220)。舉例來(lái)說(shuō),無(wú)線電力傳輸包括感應(yīng)、諧振感應(yīng)、RF電力傳遞、 微波電力傳遞和激光電力傳遞。舉例來(lái)說(shuō),2010年12月17日提交且題為"WIRELESS POWERED ELECTROCHROMIC WINDOWS"并且發(fā)明人名為Rozbicki的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào) 12/971,576 (代理檔案號(hào)SLDMP003)(其以引用方式并入本文中)詳細(xì)描述無(wú)線供電能力的 各個(gè)實(shí)施方案。
[0077] 為了實(shí)現(xiàn)期望光學(xué)躍遷,產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制電力信號(hào)使得正分量Vpwi在供電周期 的第一部分期間被供應(yīng)到(舉例來(lái)說(shuō))匯流條244,而負(fù)分量V pw2在供電周期的第二部分期 間被供應(yīng)到(舉例來(lái)說(shuō))匯流條242。如上文所述,信號(hào)%"和¥"2是有效DC信號(hào),如由電 致變色裝置220所見(jiàn),舉例來(lái)說(shuō),是因?yàn)镻WM 276內(nèi)的串聯(lián)電感器312和314 (見(jiàn)圖5A和圖 5B)的感應(yīng)或是與脈沖寬度調(diào)制電力信號(hào)Vpwi和Vpw2的頻率相關(guān)的窗控制器114或電致變 色裝置220的各個(gè)其它分量。更明確的說(shuō),現(xiàn)參考圖5C,感應(yīng)使得電感器312和314有效 地過(guò)濾出電壓V tk和Vitq、分別施加到第一和第二導(dǎo)電層230和238的電壓中的最高頻率分 量,且因此在當(dāng)?shù)谝缓偷诙ぷ髦芷诤愣〞r(shí),跨過(guò)匯流條242和244施加的有效電壓V eff有 效地恒定。
[0078] 在一些情況中,取決于脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的頻率(或相反的是持續(xù)時(shí)間),這可造 成匯流條244大致在由第一工作周期的持續(xù)時(shí)間與供電周期的總成持續(xù)時(shí)間t PWM的比給定 的幅值Vpwi片段浮動(dòng)。類似地,這可造成匯流條242大致在由第二工作周期的持續(xù)時(shí)間與供 電周期的總成持續(xù)時(shí)間t PWM的比給定的幅值Vpw2片段浮動(dòng)。換句話說(shuō),在一些實(shí)施方案中, 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)分量V pwi與Vpw2的幅值之間的差值是跨過(guò)端子246和248且隨后跨過(guò)電 致變色裝置220的有效DC電壓的兩倍。換句話說(shuō),在一些實(shí)施方案中,施加到匯流條244的 Vpwi片段(由第一工作周期的相對(duì)持續(xù)時(shí)間決定)與施加到匯流條242的Vpw2片段(由第 二工作周期的相對(duì)持續(xù)時(shí)間決定)的差值是施加到電致變色裝置220的有效DC電壓V EFF。 通過(guò)負(fù)載--電致變色裝置220--的電流IEFF大致等于有效電壓VEFF除以負(fù)載的有效 電阻(由電阻器316表示)或阻抗。
[0079] 在一些實(shí)施方案中,第一和第二工作周期的相對(duì)持續(xù)時(shí)間--分別是Vpwi和V pw2 脈沖的持續(xù)時(shí)間--是基于在一些實(shí)施方案中,為了產(chǎn)生兩個(gè)相反極性信號(hào)Vpwi和 VPW2,PWM 276且一般是I⑶102根據(jù)H橋構(gòu)造294進(jìn)行設(shè)計(jì)。在一些實(shí)施方案中,如圖5A中 所示,PWM 276使用由供應(yīng)電壓V供自供電的四個(gè)晶體管296、298、300和302構(gòu)造舉例來(lái)說(shuō), 晶體管296、298、300和302可以是金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)。在一些執(zhí) 行方案中,浸提管296和300是η型MOSFET晶體管,而晶體管298和302是p型MOSFET晶 體管。在一些執(zhí)行方案中,在第一操作部分期間,晶體管296的柵極接收信號(hào)Α,而晶體管 302的柵極接收其互補(bǔ)信號(hào)A使得當(dāng)信號(hào)A高時(shí),A是低的,且因此晶體管296和302導(dǎo)通 而晶體管298和300不導(dǎo)通。在這個(gè)配置中,來(lái)自V ffi的電流被傳遞通過(guò)晶體管296、通過(guò) 負(fù)載(包括電致變色裝置220)、通過(guò)晶體管302且最終接地。這在這個(gè)操作部分期間造成 電力信號(hào)脈沖V pwi。類似地,在一些執(zhí)行方案中,在第二操作部分期間,晶體管300的柵極接 收信號(hào)Β,而晶體管298的柵極接收信號(hào)B的互補(bǔ),且因此晶體管296和302導(dǎo)通而晶體管 298和300不導(dǎo)通。在這個(gè)配置中,來(lái)自V iws的電流被傳遞通過(guò)晶體管300、通過(guò)負(fù)載(包 括電致變色裝置220)、通過(guò)晶體管298且最終接地。這在這個(gè)操作部分期間造成電力信號(hào) 脈沖V pw2。
[0080] 圖5Β示出了等效H橋構(gòu)造表示294的描繪圖,其中開(kāi)關(guān)304、306、308和310表示 晶體管296、298、300和302。基于V指令,H橋294從第一狀態(tài)(由實(shí)心箭頭表示)(產(chǎn)生第一 工作周期(V pwi脈沖))同步躍遷到第二狀態(tài)(由虛線箭頭表示)來(lái)產(chǎn)生第二工作周期(Vpw2 脈沖)。舉例來(lái)說(shuō),在第一狀態(tài)中,開(kāi)關(guān)304和310可關(guān)閉(例如晶體管296和302導(dǎo)通) 且開(kāi)關(guān)306和308可打開(kāi)(例如晶體管298和300不導(dǎo)通)。類似地,在第二狀態(tài)中,開(kāi)關(guān) 306和308可關(guān)閉(例如晶體管298和300導(dǎo)通)且開(kāi)關(guān)304和310可打開(kāi)(例如晶體管 296和302不導(dǎo)通)。如上文描述,在一些實(shí)施方案中,脈沖寬度調(diào)制信號(hào)V pwi和Vpw2的第 一和第二工作周期不對(duì)稱;即第一或第二工作周期都不是50%的工作周期。舉例來(lái)說(shuō),在 IOOkHz信號(hào)的情況中,Vpwi可被脈沖達(dá)多于一半恒定時(shí)間tPWM(例如多于5微秒(μ s)),之 后是Vm被脈沖達(dá)少于一半恒定時(shí)間tp?(例如少于5 μ s)等造成第一工作周期大于50% 且第二工作周期小于50%。因此,即使當(dāng)Vpwi和Vpw2的幅值相等且保持恒定,當(dāng)工作周期對(duì) 稱時(shí)(例如(V pwi-Vpw2)/2),負(fù)載(例如電致變色裝置220)處的有效電壓可從跨過(guò)負(fù)載產(chǎn)生 的靜態(tài)DC電壓開(kāi)始改變。因此,通過(guò)改變工作周期使得其不對(duì)稱,可跨過(guò)電致變色裝置220 施加電壓斜坡(例如斜坡301、305、309或313)。正是這個(gè)DC電壓驅(qū)動(dòng)額外離子遷移,造 成電致變色裝置220中的光學(xué)躍遷。此外,工作周期還可改變使得產(chǎn)生靜態(tài)DC電壓來(lái)補(bǔ)償 (舉例來(lái)說(shuō))缺陷中捕獲的離子。
[0081] 舉例來(lái)說(shuō),與簡(jiǎn)單實(shí)用電池或其它DC電壓源的裝置比較,這種跨過(guò)電致變色裝置 220施加 DC電壓的方法--脈沖寬度調(diào)制--提供了增強(qiáng)的保護(hù)來(lái)免于損壞。DC電壓源 (例如電池)會(huì)造成初始電流峰值,舉例來(lái)說(shuō),其會(huì)以捕獲離子的缺陷形式永久損壞電致變 色裝置220。此外,通過(guò)基于指令信號(hào)V iM調(diào)節(jié)每個(gè)工作周期的脈沖Vpwi和Vpw2的相對(duì)持續(xù) 時(shí)間,指令信號(hào)V彳旨彳可用以改變連續(xù)施加到電致變色裝置220 (例如產(chǎn)生斜坡301、305、309 和313)的DC電壓而不改變供應(yīng)電壓Viws的幅值。
[0082] 此外,在一些實(shí)施方案中,晶體管296、298、300和302(或開(kāi)關(guān)304、306、308和 310)可在特定時(shí)候配置成全部絕緣(或打開(kāi))使得電致變色裝置220的某些實(shí)施方案保持 在期望光學(xué)狀態(tài)而不施加電壓。在一些實(shí)施方案中,這個(gè)配置可用來(lái)通過(guò)從取電力 來(lái)節(jié)約能量,V iws通常是用于建筑104的主電源。在這種配置中,電致變色裝置220可以是 浮動(dòng)的。在一些其它實(shí)施方案中,在這個(gè)配置中,電致變色裝置220可從另一源接收電力來(lái) 保持期望光學(xué)狀態(tài),舉例來(lái)說(shuō),例如從IGU 102上或其內(nèi)的光伏電池。類似地,在一些實(shí)施 方案中,晶體管296、298、300和302(或開(kāi)關(guān)304、306、308和310)可在特定時(shí)候配置成全 部導(dǎo)通(或關(guān)閉)或短路接地使得電致變色裝置220放電。在這些實(shí)施方案中,適當(dāng)尺寸 的電阻可配置在每個(gè)晶體管或開(kāi)關(guān)與接地之間的H橋構(gòu)造294內(nèi)以利于或更適于電致變色 裝置220放電。
[0083] 在一些實(shí)施方案中,微控制器274被編程成在一天的特定時(shí)候以及根據(jù)一年的特 定時(shí)候、根據(jù)特定條件或響應(yīng)于其它反饋或基于手動(dòng)輸入而使建筑104的各個(gè)側(cè)、表面或 區(qū)域上的窗變暗或變亮(例如改變% Τ)。舉例來(lái)說(shuō),微控制器274可被編程成在冬季月份 期間早上9:00使面向東的I⑶102變暗達(dá)1小時(shí),而同時(shí)使面向西的I⑶變亮。舉另一實(shí) 例,微控制器274可被編程成基于由光檢測(cè)器在外部檢測(cè)的光強(qiáng)度來(lái)使IGU 102變暗。在 一些這種實(shí)施方案中,微控制器274可被編程成只要由第二光檢測(cè)器在內(nèi)部檢測(cè)的光保持 超過(guò)內(nèi)部光強(qiáng)度的臨限量就繼續(xù)使IGU 102變暗,或直到照相系統(tǒng)107或網(wǎng)絡(luò)控制器112 將輸入指令傳輸?shù)酱翱刂破?14來(lái)指令窗控制器114停止著色,使得照明系統(tǒng)可保持關(guān)閉 或處于較低能量操作水平,同時(shí)使工作人員具有足夠的環(huán)境光或其它光來(lái)繼續(xù)工作。舉另 一實(shí)例,微控制器274可被編程成基于來(lái)自用戶(舉例來(lái)說(shuō))在他或她自己的辦公室中相 對(duì)于由網(wǎng)絡(luò)控制器112指令的基線% T的手動(dòng)輸入而使I⑶102變暗。
[0084] 在一些實(shí)施方案中,用于給定I⑶102的驅(qū)動(dòng)或裝置參數(shù)存儲(chǔ)在I⑶102內(nèi)、在框 架218中或在有線連接到框架或IGU的內(nèi)部或外部電連接總成中。在特定實(shí)施方案中,用 于給定I⑶102的驅(qū)動(dòng)和裝置參數(shù)存儲(chǔ)在插件250內(nèi)。在一些特定實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)和裝 置參數(shù)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)裝置292內(nèi),其可包括在窗控制器114或插件250內(nèi)或在其外 部,但在特定實(shí)施方案中,其位于IGU 102內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,在將插件250插入和連接 至IJ IGU 102中之后或在給窗控制器114供電或以另外方式啟動(dòng)之后,存儲(chǔ)裝置292將驅(qū)動(dòng) 或裝置參數(shù)轉(zhuǎn)移或加載到微控制器274內(nèi)的快速動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(例如隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)、 DRAM、NVRAM或其它閃存)位置用于微控制器274的快速訪問(wèn)。在一些實(shí)施方案中,窗控制 器114可周期性地輪詢存儲(chǔ)裝置292,且當(dāng)窗控制器114檢測(cè)存儲(chǔ)裝置292時(shí),其能夠?qū)Ⅱ?qū) 動(dòng)參數(shù)轉(zhuǎn)移到微控制器274內(nèi)的RAM或其它快速存儲(chǔ)器位置。在一些實(shí)施方案中,存儲(chǔ)裝 置292可以是根據(jù)1線裝置通信總線系統(tǒng)協(xié)議設(shè)計(jì)的芯片(例如除了存儲(chǔ)能力之外還具有 處理或邏輯能力的計(jì)算機(jī)芯片)。在一些實(shí)施方案中,存儲(chǔ)裝置292可包括固態(tài)串行存儲(chǔ)器 (例如EEPR0M((E 2PROM)、I2C、SPI),其還可以是可編程存儲(chǔ)器。
[0085] 在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)參數(shù)可由微控制器274結(jié)合以下進(jìn)行使用:一個(gè)或多個(gè) 電壓分布圖、電流算法或用于使電致變色裝置220從第一光學(xué)狀態(tài)躍遷到第二光學(xué)狀態(tài)的 電壓和電流操作指令。在一些實(shí)施方案中,微控制器274使用驅(qū)動(dòng)參數(shù)來(lái)計(jì)算或選擇電壓 分布圖(例如電壓分布圖300的一部分)且使用電壓分布圖來(lái)產(chǎn)生相關(guān)指令電壓V iM而達(dá) 到所計(jì)算或所選擇的電壓分布圖。舉例來(lái)說(shuō),在一些實(shí)施方案中,電壓分布圖可基于包括以 下項(xiàng)的多數(shù)驅(qū)動(dòng)參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)而選自許多預(yù)定分布圖(例如存儲(chǔ)或加載在微控制 器274內(nèi)或其它合適的可訪問(wèn)存儲(chǔ)器位置):舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)前外部溫度、當(dāng)前內(nèi)部溫度、第一 或當(dāng)前光學(xué)狀態(tài)的% T、第二或期望光學(xué)狀態(tài)的% T,或期望的躍遷或斜坡(例如斜坡301 和309)率,以及各種初始驅(qū)動(dòng)電壓、保持電壓以及其它參數(shù)。一些驅(qū)動(dòng)參數(shù)(例如% T和 斜坡率)可在制造裝置之前(舉例來(lái)說(shuō))在理論或?qū)嶒?yàn)上基于許多裝置參數(shù)而產(chǎn)生,舉例 來(lái)說(shuō),包括尺寸、形狀、厚度、使用年限或電致變色窗格216經(jīng)歷的周期數(shù)。在一些實(shí)施方案 中,每個(gè)電壓分布圖可接著在制造裝置之前在理論或?qū)嶒?yàn)上基于驅(qū)動(dòng)和裝置參數(shù)來(lái)確定。
[0086] 在一些實(shí)施方案中,微控制器274在I⑶102操作期間基于選擇的電壓分布圖和 驅(qū)動(dòng)參數(shù)來(lái)計(jì)算V fi^值。在一些其它實(shí)施方案中,微控制器274選擇先前基于所選電壓分 布圖和驅(qū)動(dòng)參數(shù)計(jì)算和存儲(chǔ)的離散ViM值。然而,如上文描述,在一些情況中V iM可根據(jù)一 個(gè)或多個(gè)其它輸入或反饋信號(hào)予以修改,例如VOT、Vfb或I fb,舉例來(lái)說(shuō),這基于來(lái)自溫度傳 感器或光檢測(cè)器的輸入、來(lái)自電致變色裝置220或PWM 276的電壓反饋或來(lái)自電致變色裝 置220或PWM 276的電流反饋。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)外部環(huán)境變得更亮,微控制器274可被編程成 使電致變色裝置220變暗,但當(dāng)電致變色裝置220變暗,裝置溫度會(huì)由于增加的光子吸收而 顯著升高,這是因?yàn)殡娭伦兩b置220的著色取決于裝置溫度,舉例來(lái)說(shuō),如果不通過(guò)響應(yīng) 于信號(hào)(例如V ra、VFB或Ifb)修改來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償,那么著色會(huì)改變。此外,在一些情況中, 存儲(chǔ)在微控制器274或存儲(chǔ)裝置292中的電壓分布圖自身可基于從(舉例來(lái)說(shuō))網(wǎng)絡(luò)控制 器112接收的信號(hào)而被臨時(shí)(例如在RAM中)或永久/永恒(例如在存儲(chǔ)裝置292中)地 修改。
[0087] 在一些實(shí)施方案中,存儲(chǔ)在給定I⑶102內(nèi)的驅(qū)動(dòng)和裝置參數(shù)可(舉例來(lái)說(shuō))經(jīng) 由CAN通信總線262響應(yīng)于特定條件或在其它適當(dāng)時(shí)候被周期性地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)控制器112。 此外,在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)參數(shù)、電壓分布圖、電流算法、位置或區(qū)域關(guān)系參數(shù)(例如這 個(gè)I⑶102和控制器114在什么位置或在建筑104的什么區(qū)域中)、數(shù)字輸出狀態(tài)和一般各 種數(shù)字控制(例如著色、無(wú)色、自動(dòng)、重啟等)可從網(wǎng)絡(luò)控制器112被傳輸?shù)酱翱刂破?14 和微控制器274以及存儲(chǔ)裝置292用于存儲(chǔ)和隨后使用。網(wǎng)絡(luò)控制器112還可被配置成將 有關(guān)IGU 102或建筑104位置(例如緯度、經(jīng)度或區(qū)域參數(shù))、一天中的時(shí)間或一年中的時(shí) 間的信息傳輸?shù)轿⒖刂破?74或存儲(chǔ)裝置292。此外,驅(qū)動(dòng)或裝置參數(shù)可含有指定了可由窗 控制器114安全施加到電致變色裝置220的最大電壓或電流水平的信息。在一些實(shí)施方案 中,網(wǎng)絡(luò)控制器112可被編程或配置成基于裝置或驅(qū)動(dòng)特性(例如從存儲(chǔ)裝置292傳輸?shù)?微控制器274或到網(wǎng)絡(luò)控制器112)將輸出到特定I⑶102和電致變色裝置220的實(shí)際電流 與期望輸出到IGU 102的電流進(jìn)行比較,或以另外方式確定其是不同的且不同超過(guò)可接受 的臨限范圍,且此后發(fā)送警報(bào)、關(guān)閉向IGU 102供電或采取某種其它行動(dòng)來(lái)(舉例來(lái)說(shuō))防 止對(duì)電致變色裝置220的損壞。此外,存儲(chǔ)裝置292還可包括電致變色裝置220的循環(huán)或 其它性能數(shù)據(jù)。
[0088] 在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)參數(shù)組織成η維數(shù)據(jù)陣列、結(jié)構(gòu)或矩陣。圖6示出了用于 驅(qū)動(dòng)電致變色裝置220的驅(qū)動(dòng)參數(shù)的示例性三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)600。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)600是元件624 的3乘4乘4矩陣。電壓分布圖與每個(gè)元件624關(guān)聯(lián)。舉例來(lái)說(shuō),矩陣元(0,3,3)與電壓 分布圖626相關(guān)聯(lián)而矩陣元(1,0,1)與電壓分布圖628相關(guān)聯(lián)。在圖示的實(shí)例中,每個(gè)矩 陣元624指定了界定元素624且因此界定對(duì)應(yīng)電壓分布圖的三個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)。舉例來(lái)說(shuō),每 個(gè)矩陣元624指定了給定溫度范圍值(例如< 0攝氏度、0攝氏度到50攝氏度或> 50攝 氏度)、當(dāng)前% 了值(例如5%、20%、40%或70% )和目標(biāo)% 了值(例如5%、20%、40%或 70% ) 〇
[0089] 在一些實(shí)施方案中,每個(gè)電壓分布圖包括一個(gè)或多個(gè)特定參數(shù)(例如斜坡率、目 標(biāo)電壓和施加電壓持續(xù)時(shí)間)或一個(gè)或多個(gè)特定參數(shù)的組合。舉例來(lái)說(shuō),每個(gè)電壓分布圖 可包括一個(gè)或多個(gè)特定參數(shù)用于一個(gè)或多個(gè)分布圖部分或區(qū)域(例如S1、S2、S3、S4)中的 每一個(gè),實(shí)現(xiàn)從當(dāng)前溫度下的當(dāng)前% T到相同或不同溫度下的目標(biāo)% T的期望光學(xué)躍遷。 舉例來(lái)說(shuō),電壓分布圖626含有參數(shù)來(lái)使電致變色窗在低于零攝氏度的溫度下從70% T躍 遷到5% T。為了完成這個(gè)躍遷,電壓分布圖626提供初始斜坡Sl (例如特定持續(xù)時(shí)間或到 特定目標(biāo)電壓值的mV/s率)、第一保持S2 (例如特定持續(xù)時(shí)間的特定V)、第二斜坡S3 (例 如特定持續(xù)時(shí)間或到特定目標(biāo)電壓值的mV/s率)和第四保持S4(例如維持目標(biāo)% T的特 定保持電壓)。類似地,電壓分布圖628可基于與元素(在這個(gè)實(shí)例中,在介于零攝氏度與 五十?dāng)z氏度之間的溫度下從20 % T躍遷到70 % T)相關(guān)聯(lián)的不同驅(qū)動(dòng)參數(shù)提供不同初始斜 坡Sl (例如較平的電壓斜坡)、不同保持S2 (例如較久保持在這個(gè)保持電壓下)、不同第二 斜坡S3 (例如較短但較陡的斜坡)和不同第四保持S4 (例如維持目標(biāo)% T的保持電壓)。 [0090] 在一些執(zhí)行方案中,呈η維數(shù)據(jù)矩陣的每個(gè)電壓分布圖可以是唯一的。舉例來(lái)說(shuō), 因?yàn)榧词乖谙嗤瑴囟认?,?0 % T躍遷到5 % T通常無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單的反向用來(lái)從5 % T躍遷 到70% T的電壓分布圖來(lái)實(shí)現(xiàn),會(huì)需要或至少期望不同的電壓分布圖。換句話說(shuō),由于裝置 架構(gòu)和材料,無(wú)色并不是簡(jiǎn)單的有色的相反;裝置通常針對(duì)每次躍遷表現(xiàn)不同,這是由于用 于將離子插入到電致變色材料或從電致變色材料脫離的驅(qū)動(dòng)力的差值。
[0091] 在其它實(shí)施方案中,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可具有另一維數(shù)n,即比矩陣600更多或更少顆粒。 舉例來(lái)說(shuō),在一些實(shí)施方案中,可包括更多驅(qū)動(dòng)參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中,使用了 288個(gè)驅(qū) 動(dòng)參數(shù),包括三個(gè)溫度范圍值、四個(gè)當(dāng)前% T值和四個(gè)目標(biāo)% T值,其造成具有36個(gè)矩陣元 和72個(gè)對(duì)應(yīng)電壓分布圖的3維矩陣,其中每一個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)特定參數(shù)(例如斜坡率、 目標(biāo)電壓和施加電壓持續(xù)時(shí)間,或一個(gè)或多個(gè)特定參數(shù)的組合)用于一個(gè)或多個(gè)分布圖部 分或區(qū)域(例如SI、S2、S3.......)中的每一個(gè)。在其它實(shí)施方案中,溫度頻度數(shù)或值范 圍可增多或減少(例如5個(gè)或更多個(gè)溫度范圍值),可能的當(dāng)前% T值數(shù)可增多或減少(例 如可存在八個(gè)可能的光學(xué)狀態(tài),例如5% T、15% T、25% T、35% T、45% T、55% T、65% T和 75% Τ),可能的目標(biāo)% T值數(shù)可增多或減少(例如匹配可能的當(dāng)前% T狀態(tài))以及其它合 適的修改。此外,與矩陣的每個(gè)元相關(guān)聯(lián)的電壓分布圖可具有具相關(guān)聯(lián)參數(shù)的四個(gè)以上分 布圖部分或區(qū)域(例如Sl到S8)。在一些實(shí)施方案中,舉例來(lái)說(shuō),允許每個(gè)電壓分布圖指定 有8個(gè)區(qū)域,允許當(dāng)前環(huán)境溫度范圍指定有12個(gè)電壓分布圖,且允許指定的3個(gè)溫度范圍 指定有3組12個(gè)分布圖。這單獨(dú)組合成電壓分布圖的288個(gè)參數(shù)。另外信息還可存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)裝置292內(nèi)。
[0092] 此外,在一些實(shí)施方案中,其中單一窗控制器114控制和驅(qū)動(dòng)兩個(gè)或多個(gè)I⑶ 102,每個(gè)I⑶102仍可包括其自身的存儲(chǔ)裝置292。在這些實(shí)施方案中,每個(gè)存儲(chǔ)裝置292 將其驅(qū)動(dòng)參數(shù)傳輸?shù)絾我淮翱刂破?14和窗控制器114,且明確地說(shuō),微控制器274將具有 最小尺寸(且因此具有最低電力需求)的IGU的驅(qū)動(dòng)參數(shù)用來(lái)計(jì)算作為防止損壞的附加安 全措施的舉例來(lái)說(shuō),窗控制器114可包括邏輯來(lái)識(shí)別I⑶尺寸(例如長(zhǎng)度、寬度、厚 度、表面積等)或IGU 102可將尺寸信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi),其接著可由控制器114(例如由 微控制器274)讀取。在一些實(shí)施方案中,微控制器可比較兩個(gè)耦接的IGU102的驅(qū)動(dòng)參數(shù), 基于比較的驅(qū)動(dòng)參數(shù)確定不相容I⑶已經(jīng)連接且發(fā)送警報(bào)給BMS 110或網(wǎng)絡(luò)控制器112。 在一些實(shí)施方案中,微控制器274可使用并行連接的IGU 102的驅(qū)動(dòng)參數(shù)來(lái)確定用于聚合 組的最大安全電流驅(qū)動(dòng)而進(jìn)一步防止對(duì)IGU的損壞。
[0093] 此外,在一些實(shí)施方案中,每個(gè)窗控制器114還可被配置成補(bǔ)償傳輸損失,舉例來(lái) 說(shuō),例如跨過(guò)匯流條242或244或沿著PWM 276與匯流條242和244之間的其它傳輸線的 電壓降。舉例來(lái)說(shuō),因?yàn)镻WM 276 (或窗控制器114或IGU 102的某一其它組件)可被配置 成提供電流反饋(例如Ifb),所以微控制器274(例如窗控制器114的某一其它邏輯組件) 可被配置成計(jì)算因傳輸損失引起的電壓降。舉例來(lái)說(shuō),圖4中的電阻器R t模仿傳輸線電阻, 而圖4中的電阻器Rs模仿串聯(lián)電阻。Rt和R s是傳輸線或其它系統(tǒng)組件固有的。當(dāng)電流由 窗控制器114供應(yīng)時(shí),在返回到窗控制器114閉合回路之前,其穿過(guò)R t,穿過(guò)I⑶102且穿 過(guò)Rs。因?yàn)橐阎ㄟ^(guò)RT、I⑶102和R s的電流--通過(guò)使用Ifb來(lái)設(shè)置PWM 276的固定電 流輸出(例如1安培)--且因?yàn)椴罘址糯笃?22可用來(lái)有效地測(cè)量跨過(guò)Rs的電壓降,所 以可計(jì)算馬和&的值。對(duì)于所有意圖和目的,R t可以近似為Rs?,F(xiàn)在,在裝置220的常規(guī) 操作期間,因?yàn)橥ㄟ^(guò)I⑶102的電流要求不恒定,已知組合Rs+Rt的有效電阻允許動(dòng)態(tài)地調(diào) 節(jié)從窗控制器114輸出的電壓,所以在I⑶102的端子上產(chǎn)生的電壓V 可計(jì)算為V= V目標(biāo)+1實(shí)際*(Rs+Rt)或V實(shí)際=V目標(biāo)+2V(Rs),其中V(R s)是跨過(guò)Rs的電壓降。
[0094] 在一個(gè)或多個(gè)方面,描述的功能中的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行于硬件、數(shù)字電子電路、模 擬電子電路、計(jì)算機(jī)軟件、固件(包括本說(shuō)明書中公開(kāi)的結(jié)構(gòu)及其等效結(jié)構(gòu))或其任何組合 中。本說(shuō)明書中描述的主題的某些實(shí)施方案還可執(zhí)行為一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序,即計(jì)算機(jī) 程序指令的一個(gè)或多個(gè)模塊,其編碼在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體上用于由數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行或控制 數(shù)據(jù)處理裝置的操作。
[0095] 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可易于知曉本公開(kāi)中描述的對(duì)實(shí)施方案的各種修改,且在 不脫離本公開(kāi)的精神或范圍的情況下,本文定義的基本原理可應(yīng)用于其它執(zhí)行方案。因此, 權(quán)利要求并不意欲受限于本文所示的執(zhí)行方案,而是應(yīng)符合與本公開(kāi)內(nèi)容、本文公開(kāi)的原 理和新穎特征一致的最寬范圍。此外,本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將易于了解術(shù)語(yǔ)"上"和"下"有 時(shí)用于便于描述附圖且指示對(duì)應(yīng)于適當(dāng)定向頁(yè)面上的附圖定向的相對(duì)位置,且無(wú)法反映執(zhí) 行的裝置的適當(dāng)定向。此外,如本文使用,"或"可意味著"和"以及"或";即"或"不一定排 除"和",除非明確闡述或隱含暗示。
[0096] 本說(shuō)明書中以單獨(dú)實(shí)施方案為背景描述的某些特征還可以組合方式執(zhí)行于單一 執(zhí)行方案中。相反地,在單一執(zhí)行方案的背景下描述的各個(gè)特征還可單獨(dú)或以任何合適子 組合的方式執(zhí)行于多個(gè)執(zhí)行方案中。此外,雖然上文將特征描述成以某些組合作用且甚至 最初這樣要求,但來(lái)自所要求的組合的一個(gè)或多個(gè)特征可在一些情況中脫離所述組合,且 要求的組合可針對(duì)子組合或子組合的變更。
[0097] 類似地,當(dāng)附圖中以特定次序描繪操作時(shí),這不一定意謂需要以所示的特定次序 或按順序次序?qū)嵤┧霾僮鳎驅(qū)嵤┤繄D示操作來(lái)達(dá)到期望結(jié)果。另外,附圖可用流程圖 的形式示意性描繪一個(gè)或多個(gè)實(shí)例過(guò)程。然而,未描繪的其它操作可并入示意性圖示的實(shí) 例過(guò)程中。舉例來(lái)說(shuō),在任何圖示的操作之前、之后、與其同時(shí)或其間可實(shí)施一個(gè)或多個(gè)額 外操作。在某些情況中,多任務(wù)和并行處理可能是有利的。此外,上文描述的執(zhí)行方案中的 各個(gè)系統(tǒng)組件的分離不應(yīng)理解為在全部執(zhí)行方案中需要這種分離,且應(yīng)理解為描述的程序 組件和系統(tǒng)一般可一起整合在單一軟件產(chǎn)品中或封裝在多個(gè)軟件產(chǎn)品中。此外,其它執(zhí)行 方案在下文權(quán)利要求的范圍內(nèi)。在一些情況中,權(quán)利要求中闡述的行為可以不同次序?qū)嵤?且仍達(dá)到期望結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1. 一種窗控制器,其包括: 指令電壓發(fā)生器,其被配置成產(chǎn)生指令電壓信號(hào); 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)發(fā)生器,其被配置成基于所述指令電壓信號(hào)產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信 號(hào),所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)被配置成驅(qū)動(dòng)大致透明基板上的光學(xué)可切換裝置,其中: 所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)包括具有第一工作周期之第一電力分量和具有第二工作周期 之第二電力分量; 所述第一電力分量被配置成在所述第一工作周期的每個(gè)主動(dòng)部分期間輸送第一脈 沖; 所述第二電力分量被配置成在所述第二工作周期的每個(gè)主動(dòng)部分期間輸送第二脈沖; 且 在操作期間,所述第一脈沖施加到所述光學(xué)可切換裝置的第一導(dǎo)電電極層且所述第二 脈沖施加到所述光學(xué)可切換裝置的第二導(dǎo)電電極層;其中所述第一和第二工作周期的主動(dòng) 部分的相對(duì)持續(xù)時(shí)間以及所述第一和第二脈沖的相對(duì)持續(xù)時(shí)間被調(diào)整而造成跨過(guò)所述光 學(xué)可切換裝置施加的有效DC電壓的變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗控制器,其中所述大致透明基板被配置在IGU中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的窗控制器,其中所述窗控制器至少部分位于所述IGU的密封 件內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的窗控制器,其中所述光學(xué)可切換裝置是形成在所述大致透明 基板的表面上且相鄰于所述IGU內(nèi)部體積的電致變色裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的窗控制器,其中所述電致變色裝置完全由無(wú)機(jī)固態(tài)材料組 成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗控制器,其中: 所述第一工作周期具有第一時(shí)間段和第一電壓幅值; 所述第二工作周期具有第二時(shí)間段和第二電壓幅值; 所述第一時(shí)間段等于所述第二時(shí)間段;且 所述第一電壓幅值等于所述第二電壓幅值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的窗控制器,其還包括第一和第二電感器,其將所述第一和第 二電力分量耦接到所述光學(xué)可切換裝置,其中由所述施加的第一和第二電力分量引起而跨 過(guò)所述光學(xué)可切換裝置施加的電壓有效的是DC電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的窗控制器,其中: 所述第一工作周期的所述主動(dòng)部分包括所述第一時(shí)間段的第一所占片段;且 所述第二工作周期的所述主動(dòng)部分包括所述第二時(shí)間段的第二所占片段。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的窗控制器,其中: 施加到所述光學(xué)可切換裝置的第一導(dǎo)電層的所述電壓幅值大致與所述第一所占片段 與所述第一電壓幅值的乘積成比例; 施加到所述光學(xué)可切換裝置的第二導(dǎo)電層的所述電壓幅值大致與所述第二所占片段 與所述第二電壓幅值的乘積成比例;且 跨過(guò)所述光學(xué)可切換裝置施加的有效DC電壓大致等于施加到所述第一導(dǎo)電層的所述 電壓幅值與施加到所述第二導(dǎo)電層的所述電壓幅值之間的差值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗控制器,其中所述指令電壓發(fā)生器包括微控制器,其被配 置成產(chǎn)生所述指令電壓信號(hào)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的窗控制器,其中所述微控制器至少部分基于電壓反饋信號(hào) 產(chǎn)生所述指令電壓信號(hào),所述電壓反饋信號(hào)自身基于跨過(guò)所述光學(xué)可切換裝置施加的有效 DC電壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的窗控制器,其中所述微控制器至少部分基于電流反饋信號(hào) 產(chǎn)生所述指令電壓信號(hào),所述電流反饋信號(hào)自身基于通過(guò)所述光學(xué)可切換裝置傳輸?shù)臋z測(cè) 電流。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的窗控制器,其還包括存儲(chǔ)器裝置,其被配置成存儲(chǔ)一個(gè)或 多個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的窗控制器,其中所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)包括當(dāng)前外部溫度、當(dāng)前內(nèi) 部溫度、所述電致變色裝置的當(dāng)前透射值、所述電致變色裝置的目標(biāo)透射值和躍遷率中的 一個(gè)或多個(gè)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的窗控制器,其中所述微控制器還被配置成基于一個(gè)或多個(gè) 其它輸入、反饋或控制信號(hào)修改所述指令電壓信號(hào)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的窗控制器,其中所述微控制器至少部分基于電壓反饋信號(hào) 修改所述指令電壓信號(hào),所述電壓反饋信號(hào)自身基于跨過(guò)所述光學(xué)可切換裝置施加的有效 DC電壓的檢測(cè)實(shí)際電平。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的窗控制器,其中所述微控制器至少部分基于電流反饋信號(hào) 修改所述指令電壓信號(hào),所述電流反饋信號(hào)自身基于通過(guò)所述光學(xué)可切換裝置傳輸?shù)臋z測(cè) 電流。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的窗控制器,其中所述窗控制器還包括一個(gè)或多個(gè)通信接 □。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器被配置成與網(wǎng)絡(luò)控制器通信; 所述網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與多個(gè)窗控制器通信且控制所述多個(gè)窗控制器;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述網(wǎng)絡(luò)控制器的輸入而修改所述指令電壓信號(hào)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器或網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與建筑物管理系統(tǒng)通信;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述建筑物管理系統(tǒng)的輸入而修改所述指令電壓信 號(hào)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器或網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)照明系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通 風(fēng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和/或安全系統(tǒng)通信;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)照明系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng) 系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和/或安全系統(tǒng)的輸入而修改所述指令電壓信號(hào)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)光檢測(cè)器通信;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)光檢測(cè)器的輸入而修改所述指令電 壓信號(hào)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器通信;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的輸入而修改所述指令 電壓信號(hào)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器或網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)用戶輸入裝置通信;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述手動(dòng)用戶輸入裝置中的一個(gè)或多個(gè)的輸入而修 改所述指令電壓信號(hào)。
25. -種系統(tǒng),其包括: 多個(gè)窗,每個(gè)窗包括在大致透明基板上的光學(xué)可切換裝置; 網(wǎng)絡(luò)控制器,其被配置成控制多個(gè)窗控制器; 多個(gè)窗控制器,每個(gè)窗控制器包括: 指令電壓發(fā)生器,其被配置成產(chǎn)生指令電壓信號(hào);和 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)發(fā)生器,其被配置成基于所述指令電壓信號(hào)產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信 號(hào),所述指令電壓信號(hào)至少部分且至少在某些時(shí)間基于從所述網(wǎng)絡(luò)控制器接收的輸入,所 述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)被配置成驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)可切換裝置的各自一個(gè)或多個(gè), 一個(gè)或多個(gè)通信接口,其使所述窗控制器能夠與所述網(wǎng)絡(luò)控制器通信; 其中: 所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)包括具有第一工作周期之第一電力分量和具有第二工作周期 之第二電力分量; 所述第一電力分量被配置成在所述第一工作周期的每個(gè)主動(dòng)部分期間輸送第一脈 沖; 所述第二電力分量被配置成在所述第二工作周期的每個(gè)主動(dòng)部分期間輸送第二脈沖; 且 在操作期間,所述第一脈沖施加到所述光學(xué)可切換裝置的第一導(dǎo)電電極層且所述第二 脈沖施加到所述光學(xué)可切換裝置的第二導(dǎo)電電極層;其中所述第一和第二工作周期的主動(dòng) 部分的相對(duì)持續(xù)時(shí)間以及所述第一和第二脈沖的相對(duì)持續(xù)時(shí)間被調(diào)整而造成跨過(guò)所述光 學(xué)可切換裝置施加的有效DC電壓的變化。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng),其中每個(gè)大致透明基板被配置在IGU中。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng),其中所述窗控制器中的一個(gè)或多個(gè)至少部分位于各 自I⑶的密封件內(nèi)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng),其中所述光學(xué)可切換裝置是形成在所述大致透明基 板的表面上且相鄰于所述IGU內(nèi)部體積的電致變色裝置。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng),其中,對(duì)于每個(gè)窗控制器: 所述第一工作周期具有第一時(shí)間段和第一電壓幅值; 所述第二工作周期具有第二時(shí)間段和第二電壓幅值; 所述第一時(shí)間段等于所述第二時(shí)間段;且 所述第一電壓幅值等于所述第二電壓幅值。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng),其中每個(gè)窗控制器還包括第一和第二電感器,其將 所述第一和第二電力分量耦接到所述光學(xué)可切換裝置,其中由所述施加的第一和第二電力 分量引起而跨過(guò)所述光學(xué)可切換裝置施加的電壓有效的是DC電壓。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng),其中: 所述第一工作周期的所述主動(dòng)部分包括所述第一時(shí)間段的第一所占片段;且 所述第二工作周期的所述主動(dòng)部分包括所述第二時(shí)間段的第二所占片段。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng),其中: 施加到所述光學(xué)可切換裝置的第一導(dǎo)電層的所述電壓幅值大致與所述第一所占片段 與所述第一電壓幅值的乘積成比例; 施加到所述光學(xué)可切換裝置的第二導(dǎo)電層的所述電壓幅值大致與所述第二所占片段 與所述第二電壓幅值的乘積成比例;且 跨過(guò)所述光學(xué)可切換裝置施加的有效DC電壓大致等于施加到所述第一導(dǎo)電層的所述 電壓幅值與施加到所述第二導(dǎo)電層的所述電壓幅值之間的差值。
33. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng),其中每個(gè)窗控制器的所述指令電壓發(fā)生器包括微控 制器,其被配置成產(chǎn)生所述指令電壓信號(hào)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng),其中所述微控制器至少部分基于電壓反饋信號(hào)產(chǎn)生 所述各自指令電壓信號(hào),所述各自電壓反饋信號(hào)自身基于跨過(guò)所述各自光學(xué)可切換裝置施 加的有效DC電壓。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng),其中所述微控制器至少部分基于電流反饋信號(hào)產(chǎn)生 所述各自指令電壓信號(hào),所述各自電流反饋信號(hào)自身基于通過(guò)所述各自光學(xué)可切換裝置傳 輸?shù)臋z測(cè)電流。
36. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng),其中每個(gè)窗控制器還包括存儲(chǔ)器裝置,其被配置成 存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng),其中所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)包括當(dāng)前外部溫度、當(dāng)前內(nèi)部溫 度、所述電致變色裝置的當(dāng)前透射值、所述電致變色裝置的目標(biāo)透射值和躍遷率中的一個(gè) 或多個(gè)。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng),其中所述微控制器至少部分基于電壓反饋信號(hào)修改 所述指令電壓信號(hào),所述電壓反饋信號(hào)自身基于跨過(guò)所述各自光學(xué)可切換裝置施加的有效 DC電壓的檢測(cè)實(shí)際電平。
39. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng),其中所述微控制器至少部分基于電流反饋信號(hào)修改 所述指令電壓信號(hào),所述電流反饋信號(hào)自身基于通過(guò)所述各自光學(xué)可切換裝置傳輸?shù)臋z測(cè) 電流。
40. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng),其中: 所述網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與建筑物管理系統(tǒng)通信;且 每個(gè)窗控制器的所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述建筑物管理系統(tǒng)的輸入而修改 所述指令電壓信號(hào)。
41. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng),其中: 所述網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)照明系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電 源系統(tǒng)和/或安全系統(tǒng)通信;且 每個(gè)窗控制器的所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)照明系統(tǒng)、加熱系 統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和/或安全系統(tǒng)的輸入而修改所述指令電壓信號(hào)。
42. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng),其中: 每個(gè)窗控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)光檢測(cè)器通信;且 所述各自微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)光檢測(cè)器的輸入而修改所述指 令電壓信號(hào)。
43. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng),其中: 每個(gè)窗控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器通信;且 所述各自微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的輸入而修改所述 指令電壓信號(hào)。
44. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng),其中: 所述網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)用戶輸入裝置通信;且 每個(gè)窗控制器的所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述手動(dòng)用戶輸入裝置中的一個(gè)或 多個(gè)的輸入而修改所述指令電壓信號(hào)。
45. -種窗控制器,其包括: 指令電壓發(fā)生器,其被配置成產(chǎn)生指令電壓信號(hào);和 電力信號(hào)發(fā)生器,其被配置成基于所述指令電壓信號(hào)產(chǎn)生電力信號(hào),所述電力信號(hào)用 以驅(qū)動(dòng)大致透明基板上的光學(xué)可切換裝置,所述電力信號(hào)發(fā)生器被配置成產(chǎn)生電力信號(hào), 其具有之電力分布圖包括一個(gè)或多個(gè)電力分布圖部分,每個(gè)電力分布圖部分具有一個(gè)或多 個(gè)電壓或電流特性。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的窗控制器,其中所述大致透明基板被配置在IGU中。
47. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的窗控制器,其中所述窗控制器至少部分位于所述IGU的密 封件內(nèi)。
48. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的窗控制器,其中所述光學(xué)可切換裝置是形成在所述大致透 明基板的表面上且相鄰于所述IGU內(nèi)部體積的電致變色裝置。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的窗控制器,其中所述電致變色裝置完全由無(wú)機(jī)固態(tài)材料組 成。
50. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的窗控制器,其中所述指令電壓發(fā)生器包括微控制器,其被 配置成產(chǎn)生所述指令電壓信號(hào)。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的窗控制器,其中所述微控制器至少部分基于電壓反饋信號(hào) 產(chǎn)生所述指令電壓信號(hào),所述電壓反饋信號(hào)自身基于跨過(guò)所述光學(xué)可切換裝置施加的有效 DC電壓。
52. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的窗控制器,其中所述微控制器至少部分基于電流反饋信號(hào) 產(chǎn)生所述指令電壓信號(hào),所述電流反饋信號(hào)自身基于通過(guò)所述光學(xué)可切換裝置傳輸?shù)臋z測(cè) 電流。
53. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的窗控制器,其還包括存儲(chǔ)器裝置,其被配置成存儲(chǔ)一個(gè)或 多個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)。
54. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的窗控制器,其中: 所述大致透明基板被配置在I⑶中; 所述窗控制器至少部分位于所述IGU的密封件或體積內(nèi);且 在所述裝置的常規(guī)操作之前或期間,所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)被加載到所述微控制器中。
55. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的窗控制器,其中所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)包括當(dāng)前外部溫度、當(dāng)前內(nèi) 部溫度、所述電致變色裝置的當(dāng)前透射值、所述電致變色裝置的目標(biāo)透射值或躍遷率中的 一個(gè)或多個(gè)。
56. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的窗控制器,其中所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)理論上或憑實(shí)驗(yàn)基于一個(gè)或 多個(gè)裝置參數(shù)來(lái)計(jì)算。
57. 根據(jù)權(quán)利要求56所述的窗控制器,其中所述裝置參數(shù)包括厚度、長(zhǎng)度、寬度、表面 積、形狀、使用年限和周期數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。
58. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的窗控制器,其中所述微控制器基于所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)確定所述 電力分布圖。
59. 根據(jù)權(quán)利要求58所述的窗控制器,其中所述微控制器被配置成: 相對(duì)于驅(qū)動(dòng)參數(shù)值的n維矩陣比較所述驅(qū)動(dòng)參數(shù),n表示可行的驅(qū)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目且每 個(gè)矩陣元素對(duì)應(yīng)于電力分布圖;且 對(duì)應(yīng)于所述矩陣元素選擇所述電力分布圖,所述矩陣元素對(duì)應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)。
60. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的窗控制器,其中每個(gè)矩陣元素的所述電力分布圖指定每個(gè) 組成電力分布圖部分的一個(gè)或多個(gè)電壓或電流特性。
61. 根據(jù)權(quán)利要求60所述的窗控制器,其中每個(gè)組成電力分布圖部分的所述電壓或電 流特性包括所述電力分布圖部分的電壓斜坡率、目標(biāo)電壓、保持電壓和持續(xù)時(shí)間中的一個(gè) 或多個(gè)。
62. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的窗控制器,其中所述微控制器被配置成基于所述電力分布 圖部分的所述電壓或電流特性產(chǎn)生所述電力分布圖部分的所述指令電壓信號(hào)。
63. 根據(jù)權(quán)利要求62所述的窗控制器,其中所述微控制器還被配置成基于一個(gè)或多個(gè) 其它輸入、反饋或控制信號(hào)修改被產(chǎn)生用于所述電力分布圖部分的所述指令電壓信號(hào)。
64. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的窗控制器,其中所述微控制器至少部分基于電壓反饋信號(hào) 修改所述指令電壓信號(hào),所述電壓反饋信號(hào)自身基于跨過(guò)所述光學(xué)可切換裝置施加的有效 DC電壓的檢測(cè)實(shí)際電平。
65. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的窗控制器,其中所述微控制器至少部分基于電流反饋信號(hào) 修改所述指令電壓信號(hào),所述電流反饋信號(hào)自身基于通過(guò)所述光學(xué)可切換裝置傳輸?shù)臋z測(cè) 電流。
66. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的窗控制器,其中所述窗控制器還包括一個(gè)或多個(gè)通信接 □。
67. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器被配置成與網(wǎng)絡(luò)控制器通信; 所述網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與多個(gè)窗控制器通信且控制所述多個(gè)窗控制器;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述網(wǎng)絡(luò)控制器的輸入而修改所述指令電壓信號(hào)。
68. 根據(jù)權(quán)利要求67所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器或網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與建筑物管理系統(tǒng)通信;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述建筑物管理系統(tǒng)的輸入而修改所述指令電壓信 號(hào)。
69. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器或網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)照明系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通 風(fēng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和/或安全系統(tǒng)通信;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)照明系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng) 系統(tǒng)、電源系統(tǒng)或安全系統(tǒng)的輸入而修改所述指令電壓信號(hào)。
70. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)光檢測(cè)器通信;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)光檢測(cè)器的輸入而修改所述指令電 壓信號(hào)。
71. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器通信;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的輸入而修改所述指令 電壓信號(hào)。
72. 根據(jù)權(quán)利要求67所述的窗控制器,其中: 所述窗控制器或網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)用戶輸入裝置通信;且 所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)用戶輸入裝置中的一個(gè)或多個(gè) 的輸入而修改所述指令電壓信號(hào)。
73. -種系統(tǒng),其包括: 多個(gè)窗,每個(gè)窗包括在大致透明基板上的光學(xué)可切換裝置; 網(wǎng)絡(luò)控制器,其被配置成控制若干窗控制器; 多個(gè)窗控制器,每個(gè)窗控制器包括: 指令電壓發(fā)生器,其被配置成產(chǎn)生指令電壓信號(hào);和 電力信號(hào)發(fā)生器,其被配置成基于所述指令電壓信號(hào)產(chǎn)生電力信號(hào),所述指令電壓信 號(hào)至少部分或至少在某些時(shí)間基于從所述網(wǎng)絡(luò)控制器接收的輸入,所述電力信號(hào)用以驅(qū)動(dòng) 大致透明基板上的光學(xué)可切換裝置,所述電力信號(hào)被配置成驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)可切換裝置中的 各自一個(gè)或多個(gè),每個(gè)電力信號(hào)具有之電力分布圖包括一個(gè)或多個(gè)電力分布圖部分,每個(gè) 電力分布圖部分具有一個(gè)或多個(gè)電壓或電流特性。
74. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的系統(tǒng),其中每個(gè)大致透明基板被配置在IGU中。
75. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的系統(tǒng),其中所述窗控制器中的一個(gè)或多個(gè)至少部分位于各 自I⑶的密封件內(nèi)。
76. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的系統(tǒng),其中所述光學(xué)可切換裝置是形成在所述大致透明基 板的表面上且相鄰于所述IGU內(nèi)部體積的電致變色裝置。
77. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的系統(tǒng),其中所述指令電壓發(fā)生器包括微控制器,其被配置 成產(chǎn)生所述指令電壓信號(hào)。
78. 根據(jù)權(quán)利要求77所述的系統(tǒng),其中所述微控制器至少部分基于電壓反饋信號(hào)產(chǎn)生 所述各自指令電壓信號(hào),所述各自電壓反饋信號(hào)自身基于跨過(guò)所述各自光學(xué)可切換裝置施 加的有效DC電壓。
79. 根據(jù)權(quán)利要求77所述的系統(tǒng),其中所述微控制器至少部分基于電流反饋信號(hào)產(chǎn)生 所述各自指令電壓信號(hào),所述各自電流反饋信號(hào)自身基于通過(guò)所述各自光學(xué)可切換裝置傳 輸?shù)臋z測(cè)電流。
80. 根據(jù)權(quán)利要求77所述的系統(tǒng),其中每個(gè)窗控制器還包括存儲(chǔ)器裝置,其被配置成 存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)。
81. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的系統(tǒng),其中: 每個(gè)大致透明基板被配置在各自I⑶中; 每個(gè)窗控制器至少部分位于所述各自IGU的密封件或體積內(nèi);且 在所述各自裝置的常規(guī)操作之前或期間,所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)被加載到所述各自微控制器 中。
82. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的系統(tǒng),其中所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)包括當(dāng)前外部溫度、當(dāng)前內(nèi)部溫 度、所述電致變色裝置的當(dāng)前透射值、所述電致變色裝置的目標(biāo)透射值或躍遷率中的一個(gè) 或多個(gè)。
83. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的系統(tǒng),其中所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)理論上或憑實(shí)驗(yàn)基于一個(gè)或多個(gè) 裝置參數(shù)來(lái)計(jì)算。
84. 根據(jù)權(quán)利要求83所述的系統(tǒng),其中所述裝置參數(shù)包括厚度、長(zhǎng)度、寬度、表面積、形 狀、使用年限和周期數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。
85. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的系統(tǒng),其中所述微控制器基于所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)確定所述各自 電力分布圖。
86. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的系統(tǒng),其中所述微控制器被配置成: 相對(duì)于驅(qū)動(dòng)參數(shù)值的n維矩陣比較所述驅(qū)動(dòng)參數(shù),n表示可行的驅(qū)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目且每 個(gè)矩陣元素對(duì)應(yīng)于電力分布圖;且 對(duì)應(yīng)于所述矩陣元素選擇所述電力分布圖,所述矩陣元素對(duì)應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)。
87. 根據(jù)權(quán)利要求86所述的系統(tǒng),其中每個(gè)矩陣元素的所述電力分布圖指定每個(gè)組成 電力分布圖部分的一個(gè)或多個(gè)電壓或電流特性。
88. 根據(jù)權(quán)利要求87所述的系統(tǒng),其中每個(gè)組成電力分布圖部分的所述電壓或電流特 性包括所述電力分布圖部分的電壓斜坡率、目標(biāo)電壓、保持電壓和持續(xù)時(shí)間中的一個(gè)或多 個(gè)。
89. 根據(jù)權(quán)利要求88所述的系統(tǒng),其中所述微控制器被配置成基于所述各自電力分布 圖部分的所述電壓或電流特性產(chǎn)生所述各自電力分布圖部分的所述各自指令電壓信號(hào)。
90. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的系統(tǒng),其中所述微控制器至少部分基于電壓反饋信號(hào)修改 所述指令電壓信號(hào),所述電壓反饋信號(hào)自身基于跨過(guò)所述各自光學(xué)可切換裝置施加的有效 DC電壓的檢測(cè)實(shí)際電平。
91. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的系統(tǒng),其中所述微控制器至少部分基于電流反饋信號(hào)修改 所述指令電壓信號(hào),所述電流反饋信號(hào)自身基于通過(guò)所述各自光學(xué)可切換裝置傳輸?shù)臋z測(cè) 電流。
92. 根據(jù)權(quán)利要求77所述的系統(tǒng),其中: 所述網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與建筑物管理系統(tǒng)通信;且 每個(gè)窗控制器的所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述建筑物管理系統(tǒng)的輸入而修改 所述指令電壓信號(hào)。
93. 根據(jù)權(quán)利要求77所述的系統(tǒng),其中: 所述網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)照明系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電 源系統(tǒng)和/或安全系統(tǒng)通信;且 每個(gè)窗控制器的所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)照明系統(tǒng)、加熱系 統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)或安全系統(tǒng)的輸入而修改所述指令電壓信號(hào)。
94. 根據(jù)權(quán)利要求77所述的系統(tǒng),其中: 所述窗控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)光檢測(cè)器通信;且 每個(gè)窗控制器的所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)光檢測(cè)器的輸入而 修改所述指令電壓信號(hào)。
95. 根據(jù)權(quán)利要求77所述的系統(tǒng),其中: 所述窗控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器通信;且 每個(gè)窗控制器的所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的輸入 而修改所述指令電壓信號(hào)。
96. 根據(jù)權(quán)利要求77所述的系統(tǒng),其中: 所述網(wǎng)絡(luò)控制器被配置成與一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)用戶輸入裝置通信;且 每個(gè)窗控制器的所述微控制器被配置成基于來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)用戶輸入裝置 中的一個(gè)或多個(gè)的輸入而修改所述指令電壓信號(hào)。
【文檔編號(hào)】E06B9/24GK104364706SQ201380030251
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月17日
【發(fā)明者】斯蒂芬·C·布朗 申請(qǐng)人:唯景公司
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