用于控制电致变色膜的方法和系统技术方案

本公开涉及电致变色系统。该系统可包括一个或更多个电致变色装置和中央控制装置。每个电致变色装置可包括两个玻璃层、两个粘附层、电致变色膜、控制器和控制装置。两个粘附层可设置在两个玻璃层的内表面上。电致变色膜可设置在两个粘附层之间并且包括电致变色材料层、固体聚合物电解质和电荷存储层。控制器可包括电能转换器、信号接收器和电能输出。电能转换器可从电源接收电能。信号接收器可以接收控制信号。电能输出可耦合到电致变色膜且配置为向电致变色膜供电以控制电致变色膜的光学状态。控制装置可配置为将控制信号发送到信号接收器。中央控制装置可配置为全局控制所有一个或更多个电致变色装置的光学状态。

Method and system for controlling electrochromic film

【技术实现步骤摘要】
用于控制电致变色膜的方法和系统
本公开一般性地涉及电致变色膜，并且特别地涉及用于控制电致变色装置的方法和系统。
技术介绍
电致变色是通过使用电荷突发导致电致变色材料中的电致变色氧化还原(还原和氧化)反应而可逆地改变光学性质的一些材料呈现的现象。光学性质可以包括透射率、反射率、吸收率和发射强度。特别地，电致变色材料展现出可逆的颜色变化。在智能窗的应用中，电致变色膜与玻璃窗集成以变得可供使用。电控制器用于控制与玻璃窗(即智能窗)集成的电致变色膜。智能窗能够被局部地和全局地控制。在具有许多与电致变色膜集成的智能窗的建筑中，用户可以能够独立地控制每一扇窗，也可以通过中央单元同时控制所有窗以覆盖局部控制。为了简化智能窗的安装，控制单元可以作为独立且自供电的单元被集成到智能窗中。在这种控制单元中，不需要外部电源。此外，通过使用无线充电能够进一步简化安装。在本公开中，提供了用于控制电致变色装置的状态的不同方法和系统。
技术实现思路
本公开的一方面针对一种电致变色系统。该系统可以包括中央控制装置和一个或更多个电致变色装置。每个电致变色装置可以包括两个玻璃层、两个粘附层、电致变色膜、控制器和控制装置。两个粘附层可以设置在两个玻璃层的内表面上。电致变色膜可以设置在两个粘附层之间，电致变色膜包括电致变色材料层、固体聚合物电解质和电荷存储层。控制器可以包括电能转换器、信号接收器和电能输出。电能转换器可以被配置为从电源接收电能。信号接收器可以被配置为接收控制信号。电能输出可以耦合到电致变色膜并且被配置为向电致变色膜提供电能以控制电致变色膜的光学状态。控制装置可以被配置为向信号接收器发送控制信号。中央控制装置可以被配置为全局地控制所有一个或更多个电致变色装置的光学状态。本公开的一方面针对一种电致变色系统。该系统可以包括无线中央控制装置和一个或更多个电致变色装置。每个电致变色装置可以包括两个玻璃层、两个粘附层、电致变色膜、控制器和无线控制装置。两个粘附层可以设置在两个玻璃层的内表面上。电致变色膜可以设置在两个粘附层之间，电致变色膜包括电致变色材料层、固体聚合物电解质和电荷存储层。控制器可以包括电能转换器、信号接收器和电能输出。电能转换器可以被配置为从电源接收电能。信号接收器可以被配置为接收控制信号。电能输出可以耦合到电致变色膜并且被配置为向电致变色膜提供电能以控制电致变色膜的光学状态。无线控制装置可以被配置为向信号接收器发送控制信号。无线中央控制装置可以被配置为全局地控制所有一个或更多个电致变色装置的光学状态。本公开的另一个方面针对一种电致变色系统。该系统可以包括多个电致变色装置。每个电致变色装置可以包括电致变色膜、控制器、一个或更多个ZigBee协调器以及ZigBee网关。电致变色膜可以包括电致变色材料层、固体聚合物电解质和电荷存储层。控制器可以包括ZigBee接收器，其被配置为接收控制信号以控制电致变色膜的光学状态。每个ZigBee协调器可以被配置为与ZigBee接收器中的一个或更多个通信。ZigBee网关可以被配置为与ZigBee协调器通信并且连接到因特网。本公开的另一个方面针对用于通过ZigBee协议全局地控制多层建筑中的多个智能窗。该系统可以包括多个ZigBee接收器、一个或更多个ZigBee协调器以及一个ZigBee网关。每个ZigBee接收器可以被配置为安装在每个智能窗上，并且接收控制信号以控制每个智能窗的光学状态。每个ZigBee协调器可以被配置为安装在每个楼层上，并且协调同一个楼层的ZigBee接收器。ZigBee网关可以被配置为全局且远程控制建筑中所有智能窗的光学状态。ZigBee接收器和ZigBee协调器可以形成ZigBee网络，并且ZigBee网关可以被配置为将ZigBee网络连接到因特网。本公开的另一个方面针对一种电致变色装置。该电致变色装置可以包括两个玻璃层、两个粘附层、电致变色膜、控制器和控制装置。两个粘附层可以设置在两个玻璃层的内表面上。电致变色膜可以设置在两个粘附层之间，电致变色膜包括电致变色材料层、固体聚合物电解质和电荷存储层。控制器可以包括电能转换器、信号接收器和电能输出。电能转换器可以被配置为从电源接收电能。信号接收器可以被配置为接收控制信号。电能输出可以耦合到电致变色膜并且被配置为向电致变色膜提供电能以控制电致变色膜的光学状态。控制装置可以被配置为向信号接收器发送控制信号。通过下面详细的描述，所描述的实施例的其它目的、特征和优点对本领域技术人员将变得明显。然而，应理解的是，详细描述和特定示例虽然表示本专利技术的优选实施方式，但是其是作为示意给出的并且不具有限制性。在不脱离本专利技术的精神的情况下，可以在本专利技术范围内做出许多改变和修改，并且本专利技术包括所有这些修改。附图说明通过参照附图可以更容易地理解本专利技术的优选且非限制性的实施例，在这些附图中：图1是示出了与本公开的示例性实施例一致的电致变色装置的简化示意图的图形呈现。图2是与本公开的示例性实施例一致的、包括固体聚合物电解质的电致变色装置的简化示意图的剖视图。图3是示出了与本公开的示例性实施例一致的控制器的图形呈现。图4是示出了与本公开的示例性实施例一致的、具有对电致变色装置的有线局部和有线全局控制的系统的图形呈现。图5是示出了与本公开的示例性实施例一致的、具有对电致变色装置的无线局部控制和有线全局控制的系统的图形呈现。图6是示出了与本公开的示例性实施例一致的、具有无线局部和无线全局控制的系统的图形呈现。图7是示出了与本公开的示例性实施例一致的、具有通过ZigBee协议对多个电致变色装置的全局控制的系统的图形呈现。图8是示出了与本公开的示例性实施例一致的、具有对电致变色装置的有线局部控制和无线全局控制的系统的图形呈现。图9是示出了与本公开的示例性实施例一致的、独立且自供电的控制器的图形呈现。图10是示出了与本公开的示例性实施例一致的、具有太阳能电池的独立且自供电的控制器的图形呈现。图11是示出了与本公开的示例性实施例一致的、具有集成的太阳能电池的智能窗的简化示意图的图形呈现。图12是示出了与本公开的示例性实施例一致的、具有能量接收器和能量发射器的无线充电控制器1400的图形呈现。图13是示出了与本公开的示例性实施例一致的、具有能量接收器的智能窗的简化示意图的图形呈现。图14是示出了与本公开的示例性实施例一致的、具有能量接收器和能量发射器的智能窗的简化示意图的图形呈现。具体实施方式现在将参照附图描述本专利技术的特定非限制性实施例。应理解的是，本文中公开的任意实施例的特定特征和方面可以与本文中公开的任意其它实施例的特定特征和方面一起使用和/或结合。应理解的是，这些实施例是示例性的，并且仅示出了本专利技术范围内的一小部分实施例。对本专利技术所属领域的技术人员显而易见的各种改变和修改都被认为在所附权利要求进一步限定的本专利技术的精神、范围和意图内。除非上下文另外要求，否则在整个本说明书和权利要求中，词语“包括(comprise)”及其变型，例如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”应被理解为开放的包括意思，即“包括但是不限于”。数值范围也包括限定范围的数字。此外，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一(a)”“一(an)”和“该”包括复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电致变色系统，包括：一个或更多个电致变色装置，每个电致变色装置包括：两个玻璃层；设置在所述两个玻璃层的内表面上的两个粘附层；设置在所述两个粘附层之间的电致变色膜，所述电致变色膜包括电致变色材料层、固体聚合物电解质以及电荷存储层；控制器，所述控制器包括电能转换器、信号接收器和电能输出，所述电能转换器被配置为从电源接收电能，所述信号接收器被配置为接收控制信号，并且所述电能输出耦合到所述电致变色膜并且被配置为向所述电致变色膜提供电能以控制所述电致变色膜的光学状态；以及控制装置，所述控制装置被配置为将所述控制信号发送给所述信号接收器，以及中央控制装置，所述中央控制装置被配置为全局控制所有所述一个或更多个电致变色装置的光学状态。

【技术特征摘要】
2018.01.29 US 15/882,4051.一种电致变色系统，包括：一个或更多个电致变色装置，每个电致变色装置包括：两个玻璃层；设置在所述两个玻璃层的内表面上的两个粘附层；设置在所述两个粘附层之间的电致变色膜，所述电致变色膜包括电致变色材料层、固体聚合物电解质以及电荷存储层；控制器，所述控制器包括电能转换器、信号接收器和电能输出，所述电能转换器被配置为从电源接收电能，所述信号接收器被配置为接收控制信号，并且所述电能输出耦合到所述电致变色膜并且被配置为向所述电致变色膜提供电能以控制所述电致变色膜的光学状态；以及控制装置，所述控制装置被配置为将所述控制信号发送给所述信号接收器，以及中央控制装置，所述中央控制装置被配置为全局控制所有所述一个或更多个电致变色装置的光学状态。2.如权利要求1所述的电致变色系统，其中每个控制装置通过电缆连接到信号接收器，并且所述中央控制装置通过电缆连接到所有所述信号接收器。3.如权利要求1所述的电致变色系统，其中每个控制装置通过无线通信连接到信号接收器，并且所述中央控制装置通过电缆连接到所有信号接收器。4.如权利要求1所述的电致变色系统，其中每个控制装置通过无线通信连接到信号接收器，并且所述中央控制装置通过无线通信连接到所有信号接收器。5.如权利要求1所述的电致变色系统，其中每个控制装置通过电缆连接到信号接收器，并且所述中央控制装置通过无线通信连接到所有信号接收器。6.如权利要求1所述的电致变色系统，其中每个电致变色装置通过无线通信耦合到所述控制装置，并且所述无线通信选自：射频、光波或声波，其中所述射频包括蓝牙、Wi-Fi、Z-Wave、ZigBee，并且所述光波包括红外光。7.如权利要求1所述的电致变色系统，其中所述中央控制装置被配置为独立控制所述一个或更多个电致变色装置。8.如权利要求1所述的电致变色系统，其中所述固体聚合物电解质包括聚合物骨架、至少一种固体增塑剂和至少一种电解质盐。9.如权利要求8所述的电致变色系统，其中所述至少一种固体增塑剂包括与所述聚合物骨架基本上可混溶的低聚物聚合物材料。10.如权利要求8所述的电致变色系统，其中所述至少一种电解质盐选自：LiTFSI、LiPF6、LiBF4、LiCIO4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiSbFg、LiAsF6、LiN(CF3CF2SO2)2、(C2H5)4NBF4、(C2H5)3CH3NBF4、LiI及其组合。11.一种电致变色系统，包括：一个或更多个电致变色装置，每个电致变色装置包括：两个玻璃层；设置在所述两个玻璃层的内表面上的两个粘附层；设置在两个粘附层之间的电致...

【专利技术属性】
技术研发人员：王坚，周焱，
申请(专利权)人：菲尔齐费尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US