用于控制电致变色装置的方法以及电致变色装置制造方法及图纸

本文公开了一种用于控制电致变色装置的方法，其包括获得(210)目标着色水平以及初始着色水平的度量。获得(220)所述电致变色装置的各电极之间的初始开路电压的度量。使施加在所述电极之间的电压发生校准斜变(230)。在所述电压的所述校准斜变期间测量(232)校准充电电流。间歇地且暂时地中断(236)所述电压的所述校准斜变，并且测量(238)校准开路电压。当校准条件被满足时，停止(240)所述校准斜变。在所述电致变色装置的所述电极之间施加(250)恒定的主充电/放电电压。根据停止时的斜变电压来选择所述电压。当达到目标着色水平时，去除(270)在所述电极之间的电压施加。公开了一种能够执行这种程序的电致变色装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制电致变色装置的方法以及电致变色装置专利
本文件总体涉及对电致变色装置的控制，并且具体来说涉及用于控制电致变色装置的方法和装置。
技术介绍
能够控制电致变色装置的透光率的电致变色装置已经用于许多不同的应用中。一些示例是车辆镜、建筑窗户、眼镜或不同类型的成像装置。通常通过使电致变色装置充电或放电来控制透射率。典型的电致变色装置包括电致变色层状结构，电致变色层和对电极层由电解质层分开。通过改变电致变色层与对电极层之间的电势，致使离子或电子通过电解质层，并且结果是电致变色层状结构发生变化或放电，从而导致电致变色层和/或对电极层的着色或脱色。当要求透射率变化时，将要改变电致变色层状结构的电荷。通常要求此变化尽可能快地执行，这是通过跨电致变色装置施加高电压而受惠的。然而，当施加过高电压时，电致变色装置可能被损坏，或者至少电致变色装置的使用寿命可能显著降低。因此有必要在渡越时间与施加电压之间找到适当的折衷。电致变色装置的最佳充电/放电条件还可以取决于周围条件(主要是温度)而变化。电致变色装置的最佳充电/放电条件也可以取决于例如与电致变色层的连接而从一种应用变化到另一种应用。连接电阻的差异将例如影响充电/放电条件的最佳选择。此外，对于同一个装置，随着装置变旧，对施加电压的响应将随着时间推移而改变。对于大面积装置来说，这些影响通常也更加明显。在现有技术中，存在用于改善透射率控制的许多不同方法。为了优化充电，通常使用某种透射率传感器和/或温度传感器。充电行为随后可以适应于所测量的透射率水平/温度。利用透射率和/或温度的实际测量值的一些方法见于例如美国专利US5,822,107中，所述专利中公开了一种将时间控制与物理特性如窗玻璃的电压、电流或透光率的测量相结合的方法。优选地，也用例如热电偶来测量温度。在公布的欧洲专利申请EP2161615A1中公开了用于切换大面积电致变色装置的方法和设备。所提出的充电/放电条件呈现为与温度相关，这隐含地要求温度传感器可用。然而，包含传感器增加了复杂性和成本，并且增加了在电致变色膜被磨损之前某一辅助部件可能出现故障的风险。涉及的部件越多，则某些部分将发生故障的概率就越高。此外，传感器通常提供在窗户本身的一部分处，从外部可见或者隐藏在某种类型的框架下。透射率传感器通常将占据有源区的一部分，并且温度传感器也优选地附接在有源区附近，由此缩小了可用面积。此外，传感器的安装会增加安装操作过程中的复杂性和损伤敏感度。用于控制电致变色装置的充电/放电的其它方法利用电量。在公布的美国专利申请US2004/0001056A1中说明了一个示例。在公布的美国专利US7,277,215B2中，公开了用于电致变色装置的控制系统。所述文件主要针对具有固态电解质的电致变色装置，在所述电致变色装置中漏电流是一个问题。测量开路电压和充电电流。借助于此类测量，可以估计温度或滞后曲线。然而，其没有描述如何或甚至是否可从此类信息导出最佳充电条件。在公布的美国专利申请US2015/0070745A1中还公开了类似的控制方法，所述控制方法也是针对其中存在漏电流的具有固态电解质的电致变色装置。现有技术存在的问题是想要避免使用外部传感器，并且仍然找到针对不同老化、配置和周围条件的合适的充电/放电条件。
技术实现思路
本技术的一般目的是提供用于在不依赖于温度或透射率传感器的情况下，改进对电致变色装置的充电/放电的控制的装置和方法。此目的通过根据所附独立专利权利要求的装置和方法来实现。优选实施方案在从属权利要求中限定。一般而言，在第一方面，提出了用于控制电致变色装置的方法，所述电致变色装置呈现依赖于电致变色装置的电荷的透射率。所述方法包括获得目标着色水平和初始着色水平的度量。获得电致变色装置的各电极之间的初始开路电压的度量。施加在电致变色装置的各电极之间的电压是校准斜变的。测量校准充电电流，在电压的校准斜变期间通过电致变色装置的各电极对所述电致变色装置充电。间歇性且暂时地中断电压的校准斜变。在校准斜变的中断期间测量电致变色装置的各电极之间的校准开路电压。当基于校准充电电流和/或校准开路电压的校准条件被满足时，停止电压的校准斜变。在电致变色装置的各电极之间施加恒定的主充电/放电电压。根据停止时的斜变电压来选择所述主充电/放电电压。当达到目标着色水平时，去除在电致变色装置的各电极之间的任何电压施加。在第二方面，电致变色装置包括电致变色膜和电荷控制布置。电致变色膜包括两个电极。电致变色膜呈现依赖于电致变色膜的电荷的透射率。电荷控制布置被配置来控制施加在各电极之间的电压。电荷控制布置具有被配置用于获得目标着色水平的输入端；被配置用于测量所述电极之间的开路电压的电压表；以及被配置用于测量充电电流的电流表，通过各电极对电致变色膜充电。电荷控制布置被配置用于获得初始着色水平的度量并且用于获得电致变色装置的各电极之间的初始开路电压的度量。电荷控制布置被配置用于引起施加在电致变色装置的各电极之间的电压的校准斜变。电荷控制布置被配置用于测量在电压的校准斜变期间的校准充电电流。电荷控制布置被配置用于间歇地且暂时地中断电压的校准斜变。电荷控制布置被配置用于测量在校准斜变中断期间各电极之间的校准开路电压。电荷控制布置被配置用于当基于校准充电电流和/或校准开路电压的校准条件被满足时停止电压的校准斜变。电荷控制布置被配置用于在电致变色装置的各电极之间施加恒定的主充电/放电电压。由此根据在停止时的斜变电压来选择充电/放电电压。电荷控制布置被配置用于当达到目标着色水平时去除在电致变色装置的各电极之间的任何电压施加。目前提出的技术的一个优点是，通过仅使用通过充电/放电设备可获得的电气度量，可以容易地获得针对电致变色装置的各种大小、老化、温度和/或配置的非常合适的主充电/放电电压。附图说明通过结合附图参考以下描述，可以最好地理解本专利技术及其其它目的和优点，在附图中：图1是用于控制电致变色装置的方法的实施方案的步骤的流程图；图2是用于控制电致变色装置的方法的另一个实施方案的步骤的流程图；图3是用于控制电致变色装置的方法的又一实施方案的步骤的流程图；图4是用于控制电致变色装置的方法的又一实施方案的步骤的流程图；图5是电致变色装置的实施方案的各部分的示意性框图；以及图6是电致变色膜的实施方案的各部分的示意性框图。具体实施方式在整个附图中，相同的参考符号用于相似或对应的元件。所提出的技术主要基于以下见解：有益的是根本不必依赖于任何外部传感器，而是仅仅依赖于电致变色膜的电气行为和电源布置。电量的测量相对易于以稳健的方式实施。通过仅监测电致变色膜的电荷密度(其例如可以通过对充电电流的测量值进行积分来计算)和开路电压，有可能以独立于老化或温度变化的有利方式来控制充电操作。开路电压在本公开中被限定为当不施加外部电压时电致变色装置的两侧之间的电压。除了选定的测量电量之外，为了使理念易于应用于不同的应用，控制算法仅使用非常少的装置参数。此类控制因此可以可适用于基本上所有类型的窗户。配置参数优选地是窗户的几何大小(高度和宽度)、最大电荷以及被限定为分别对应于“最亮”和“最暗”的电压。本技术可适用于大多数现有技术的电致变色膜，在现有技术中电致变色膜呈现依赖于电致变色膜的电荷的透射率。通常，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制电致变色装置的方法，所述电致变色装置呈现依赖于所述电致变色装置的电荷的透射率，所述方法包括以下步骤：‑获得(210)目标着色水平和初始着色水平的度量；‑获得(220)所述电致变色装置的所述电极之间的初始开路电压的度量；‑使施加在所述电致变色装置的所述电极之间的电压进行校准斜变(230)；‑测量(232)校准充电电流，在所述电压的所述校准斜变期间通过所述电致变色装置的所述电极对所述电致变色装置充电；‑间歇地且暂时地中断(236)所述电压的所述校准斜变；‑测量(238)在所述校准斜变的所述中断(236)期间所述电致变色装置的所述电极之间的校准开路电压；‑当基于所述校准充电电流和/或所述校准开路电压的校准条件被满足时，停止(240)所述电压的所述校准斜变；‑在所述电致变色装置的各电极之间施加(250)恒定的主充电/放电电压；由此根据停止时的所述斜变电压来选择所述主充电/放电电压；以及‑当达到所述目标着色水平时，去除(270)所述电致变色装置的所述电极之间的任何电压施加。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.12 SE 1650030-81.一种用于控制电致变色装置的方法，所述电致变色装置呈现依赖于所述电致变色装置的电荷的透射率，所述方法包括以下步骤：-获得(210)目标着色水平和初始着色水平的度量；-获得(220)所述电致变色装置的所述电极之间的初始开路电压的度量；-使施加在所述电致变色装置的所述电极之间的电压进行校准斜变(230)；-测量(232)校准充电电流，在所述电压的所述校准斜变期间通过所述电致变色装置的所述电极对所述电致变色装置充电；-间歇地且暂时地中断(236)所述电压的所述校准斜变；-测量(238)在所述校准斜变的所述中断(236)期间所述电致变色装置的所述电极之间的校准开路电压；-当基于所述校准充电电流和/或所述校准开路电压的校准条件被满足时，停止(240)所述电压的所述校准斜变；-在所述电致变色装置的各电极之间施加(250)恒定的主充电/放电电压；由此根据停止时的所述斜变电压来选择所述主充电/放电电压；以及-当达到所述目标着色水平时，去除(270)所述电致变色装置的所述电极之间的任何电压施加。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述主充电/放电电压被选择为等于停止时的所述斜变电压。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述校准斜变(230)从所述初始开路电压开始或从预定电压开始。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于根据所述目标着色水平与所述初始着色水平之间的关系，将所述校准斜变(230)选择为从所述初始开路电压开始或从预定电压开始。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征是以下进一步的步骤：-获得(212)初始装置电荷的度量；-将所述所测量的校准充电电流积分(234)成校准电荷变化，并且将所述校准电荷变化加至所述初始装置电荷，从而给出当前的装置电荷；其中所述校准条件是所述校准开路电压和所述当前的装置电荷中的至少一个与仅根据装置参数以及所述初始装置电荷、所述初始开路电压和所述初始着色水平的所述度量确定的斜变阈值之间的比较。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于如果以下中的任何一个为真，则用于充电的所述校准条件被满足：校准开路电压>k1当前的装置电荷>k2校准开路电压>k3并且当前的装置电荷>k4其中k1-k4是所述斜变阈值并且k1>k3且k2>k4，并且在于如果以下中的任何一个为真，则用于放电的所述校准条件被满足：校准开路电压<k5当前的装置电荷<k6校准开路电压<k7并且当前的装置电荷<k8其中k5-k8是所述斜变阈值并且k7>k5且k8>k6。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于所述装置参数是电致变色有源区的大小、最大电荷以及被限定为分别对应于最亮和最暗的电压，或者可从电致变色有源区的大小、最大电荷以及被限定为分别对应于最亮和最暗的电压导出的参数，或者参数，可从所述参数导出电致变色有源区的大小、最大电荷以及被限定为分别对应于最亮和最暗的电压，或其组合。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于所述获得(210)目标着色水平的步骤包括获得目标颜色百分比，表示为所述目标着色水平与所述最亮条件之间的差与所述最暗条件与所述最亮条件之间的所述差的百分比。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征是以下进一步的步骤：-测量(252)主充电电流，在所述施加所述恒定的主充电/放电电压期间通过所述电致变色装置的所述电极对所述电致变色装置充电；-间歇地且暂时地中断(256)所述恒定的主充电/放电电压的所述施...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·恩菲尔德，格雷戈尔·吉加尔，
申请(专利权)人：显色公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE