用于建筑物服务的可着色窗户系统技术方案

描述了一种可着色窗户，所述可着色窗户具有可着色涂层，例如电致变色装置涂层，用于调节透射通过所述窗户的光。在一些实施例中，所述窗户在所述窗户的可视区域中具有透明显示器。当不使用时，或当在背对透明显示器的方向上观察所述窗户时，所述透明显示器可以是基本上透明的。窗户可以具有用于接收用户命令和/或监测环境状况的传感器。透明显示器可以显示图形用户界面以例如控制窗户功能。如本文所述，窗户提供了常规投影仪、TV和监测器的替代性显示器。窗户也可以被配置成接收、传输或阻止无线通信通过所述窗户。一种窗户控制系统可以在控制器之间(例如，在不同的窗户处)共享计算资源。在一些情况下，所述窗户控制系统的所述计算资源被其它建筑物系统和装置使用。

Colorable window system for building services

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于建筑物服务的可着色窗户系统相关申请的交叉引用本申请要求出于所有目的特此通过引用整体并入的美国临时专利申请的权益：于2017年4月26日提交并且标题为“具有透明显示技术的电致变色窗户”的申请第62/490,457号；于2017年5月15日提交并且标题为“具有透明显示技术的电致变色窗户”的申请第62/506,514号；于2017年5月17日提交并且标题为“具有透明显示技术的电致变色窗户”的申请第62/507,704号；于2017年6月22日提交并且标题为“具有透明显示技术的电致变色窗户”的申请第62/523,606号；以及于2017年12月19日提交并且标题为“具有透明显示
的电致变色窗户”的申请第62/607,618号。
技术介绍
电致变色是一种当材料被置于不同电子状态下，通常是经受电压变化时，在光学特性方面呈现出可逆电化学介导变化的现象。光学特性通常是颜色、透射率、吸光度以及反射率中的一个或多个。电致变色材料可以结合到例如用于家庭、商业和其它用途的窗户中作为窗玻璃上的薄膜涂层。可以通过引发电致变色材料的改变来改变此类窗户的颜色、透射率、吸光度和/或反射率，例如，电致变色窗户是可以以电子方式变暗或变亮的窗户。施加到窗户的电致变色装置的小电压将使它们变暗；反转电压极性使它们变亮。这种能力允许控制穿过窗户的光量，并且呈现了将电致变色窗户用作节能装置的机会。尽管电致变色装置，并且尤其是电致变色窗户在建筑设计和施工中得到认可，但是它们尚未开始充分发挥其商业潜力。
技术实现思路
本公开的一个方面涉及建筑物外立面平台，所述建筑物外立面平台包含：(1)电致变色窗户的网络，所述电致变色窗户的网络位于建筑物的内部与外部之间；(2)一个或多个窗户控制器；(3)配电网络，所述配电网络与所述窗户控制器和所述电致变色窗户的网络电连通；(4)通信网络，所述通信网络与所述窗户控制器和所述电致变色窗户的网络通信；以及(5)一个或多个无线电力发射器。所述建筑物外立面平台被配置成控制进入到所述建筑物中的光线射入和热量获取，通信，并且递送无线电力传输。在一些实施例中，配电网络从建筑物电源接收电力，并且在一些情况下，配电网络从一个或多个光伏电池接收电力，所述光伏电池位于连接到窗户的网络的部件上。在一些情况下，配电网络仅从所述一个或多个光伏电池接收电力。建筑物外立面平台与建筑物管理系统(BMS)通信和/或可以至少部分地由BMS控制。BMS可以从建筑物外立面平台接收热负荷和占用信息，或者从建筑物外立面平台接收HVAC控制指令。在一些情况下，建筑物外立面平台本身用作建筑物管理系统(BMS)。本公开的另一个方面涉及建筑物外立面平台，所述建筑物外立面平台包含：(1)电致变色窗户的网络，所述电致变色窗户的网络位于建筑物的内部与外部之间；(2)一个或多个窗户控制器；(3)配电网络，所述配电网络与所述控制器和所述电致变色窗户的网络电连通；以及(4)通信网络，所述通信网络与所述控制器和所述电致变色窗户的网络通信。所述建筑物外立面平台被配置成控制进入到所述建筑物中的光线射入和热量获取，通信，并且用作所述建筑物的建筑物管理系统(BMS)。本公开的另一个方面涉及一种用于在建筑物中提供电力和数据传输的系统。所述系统具有：(a)多个光学可切换窗户，所述光学可切换窗户安置在所述建筑物的外部上和/或靠近所述建筑物的外部的多个位置处，(b)多个窗户控制器，每个窗户控制器电耦合到所述光学可切换窗户中的一个或多个，并且被配置成控制所述光学可切换窗户中的所述一个或多个的着色状态；(c)通信网络，所述通信网络具有介接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及将所述窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口的多个数据通信路径；以及(d)配电系统，所述配电系统具有将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述窗户控制器的多个电力传输路径，其中所述通信网络和/或所述配电系统被配置成向不包含所述光学可切换窗户的外部电子装置和/或建筑物系统提供数据和/或电力。所述建筑物系统包含建筑物管理系统、HVAC系统、安全系统、照明系统、门锁系统、消防系统、电梯系统、视频显示系统、地理围栏系统、资产跟踪系统、无线电力递送系统或无线通信系统。在一些情况下，一个或多个通信接口可以与数据处理模块和/或用于建筑物系统的通信网络介接。在一些实施例中，所述系统还包含一个或多个天线，所述天线安置在所述光学可切换窗户中的至少一个和/或所述窗户控制器中的至少一个上，其中所述一个或多个天线以通信方式连接到所述通信网络。一个或多个天线可以直接连接到通信网络，或通过窗户控制器中的至少一个连接到通信网络。一个或多个天线可以被配置成向外部电子装置和/或建筑物系统提供数据和/或电力。在一些情况下，所述系统包含一个或多个显示器，所述显示器安置在IGU、所述光学可切换窗户中的至少一个和/或所述窗户控制器中的至少一个上和/或与所述IGU、所述光学可切换窗户中的至少一个和/或所述窗户控制器中的至少一个配准，其中所述一个或多个显示器以通信方式连接到所述通信网络。在一些情况下，一个或多个显示器可以包含透明显示器，所述透明显示器安置在光学可切换窗户中的至少一个上。在一些实施例中，一个或多个显示器可以是视频显示器和或一个或多个透明有机发光二极管(OLED)显示器。一个或多个数据处理模块可以包含主控制器、网络控制器、建筑物管理系统控制器、安全系统控制器、门锁系统控制器、电梯系统控制器和/或照明系统控制器。通信网络可以包含建筑物管理系统网络、建筑物照明网络、安全网络系统、门锁网络、电梯网络和/或因特网。数据通信路径可以包含有线连接和/或无线连接。在一些情况下，电力传输通过一个或多个干线进行。电力传输路径可以包含，例如，1级额定电缆和/或2级额定电缆。在一些情况下，电力传输路径中的至少一些可以是无线电力传输路径。电力传输路径可以包含有线(例如，干线)和无线传输路径两者。在一些情况下，一个或多个电源可以包含一个或多个光伏电源。在一些情况下，所述窗户控制器中的至少一个具有逻辑，所述逻辑用于接收着色状态转变命令，确定用于影响着色状态转变的驱动参数，以及将所述驱动参数应用到所述光学可切换窗户中的至少一个。在一些情况下，数据处理模块包含主控制器或网络控制器。在一些情况下，外部电子装置包含智能手机、个人计算机、电子平板电脑或其任何组合。在一些情况下，所述外部电子装置中的至少一个是锁、安全摄像机、电梯、警报器、环境传感器、或照明装置。在一些情况下，一个或多个通信接口包含网络适配器，所述网络适配器被配置成使用限定的网络协议，允许一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络通过通信网络进行通信。本公开的另一个方面涉及一种建造建筑物的方法。所述方法包含：(a)建造或部署所述建筑物的外部框；(2)在所述建筑物的所述外部框上或附近的多个位置处安装多个光学可切换窗户；(c)安装多个窗户控制器，其中在建造所述建筑物之后，所述窗户控制器中的每一个电耦合到所述光学可切换窗户中的一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑物外立面平台，包括：/n电致变色窗户的网络，所述电致变色窗户的网络位于建筑物的内部与外部之间；/n一个或多个窗户控制器；/n配电网络，所述配电网络与所述一个或多个窗户控制器和所述电致变色窗户的网络电通信；/n通信网络，所述通信网络与所述一个或多个窗户控制器和所述电致变色窗户的网络通信；以及/n一个或多个无线电力发射器；/n其中所述建筑物外立面平台被配置成控制进入到所述建筑物中的光线射入和热量获取，通信，并且递送无线电力传输。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170426 US 62/490,457;20170515 US 62/506,514;20171.一种建筑物外立面平台，包括：
电致变色窗户的网络，所述电致变色窗户的网络位于建筑物的内部与外部之间；
一个或多个窗户控制器；
配电网络，所述配电网络与所述一个或多个窗户控制器和所述电致变色窗户的网络电通信；
通信网络，所述通信网络与所述一个或多个窗户控制器和所述电致变色窗户的网络通信；以及
一个或多个无线电力发射器；
其中所述建筑物外立面平台被配置成控制进入到所述建筑物中的光线射入和热量获取，通信，并且递送无线电力传输。


2.根据权利要求1所述的建筑物外立面平台，其中所述配电网络从建筑物电源接收电力。


3.根据权利要求1所述的建筑物外立面平台，其中所述配电网络从一个或多个光伏电池接收电力，所述光伏电池是所述电致变色窗户的网络的一个或多个窗户的部件。


4.根据权利要求3所述的建筑物外立面平台，其中所述配电网络仅从所述一个或多个光伏电池接收电力。


5.根据权利要求1所述的建筑物外立面平台，其中所述建筑物外立面平台被配置成具有建筑物管理系统(BMS)的通信和控制结构。


6.根据权利要求5所述的建筑物外立面平台，其中所述BMS从所述建筑物外立面平台接收热负荷和占用信息。


7.根据权利要求5所述的建筑物外立面平台，其中所述BMS从所述建筑物外立面平台接收HVAC控制指令。


8.根据权利要求1所述的建筑物外立面平台，其中所述平台用作建筑物管理系统(BMS)。


9.一种建筑物外立面平台，包括：
电致变色窗户的网络，所述电致变色窗户的网络位于建筑物的内部与外部之间；
一个或多个窗户控制器；
配电网络，所述配电网络与所述一个或多个控制器和所述电致变色窗户的网络电通信；以及
通信网络，所述通信网络与所述一个或多个控制器和所述电致变色窗户的网络通信；
其中所述平台被配置成控制进入到所述建筑物中的光线射入和热量获取，并且用作所述建筑物的建筑物管理系统(BMS)。


10.一种用于在建筑物中提供电力和数据传输的系统，所述系统包括：
(a)多个光学可切换窗户，所述光学可切换窗户安置在所述建筑物的外部上和/或靠近所述建筑物的外部的多个位置处；
(b)多个窗户控制器，每个窗户控制器电耦合到所述多个光学可切换窗户中的一个或多个，并且被配置成控制所述多个光学可切换窗户中的所述一个或多个的着色状态；
(c)通信网络，所述通信网络包括：
介接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及
多个数据通信路径，所述数据通信路径将所述多个窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口；以及
(d)配电系统，所述配电系统包括将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述多个窗户控制器的多个电力传输路径，
其中所述通信网络和/或所述配电系统被配置成向外部电子装置和/或不包含所述多个光学可切换窗户的建筑物系统提供数据和/或电力。


11.根据权利要求10所述的系统，其中所述建筑物系统包括建筑物管理系统、HVAC系统、安全系统、照明系统、门锁系统、消防系统、电梯系统、视频显示系统、地理围栏系统、资产跟踪系统、无线电力递送系统或无线通信系统。


12.根据权利要求10所述的系统，其中所述一个或多个通信接口与数据处理模块和/或所述建筑物系统的通信网络介接。


13.根据权利要求10所述的系统，其进一步包括：一个或多个天线，所述天线安置在所述多个光学可切换窗户中的至少一个上和/或所述多个窗户控制器中的至少一个上，其中所述一个或多个天线以通信方式连接到所述通信网络。


14.根据权利要求13所述的系统，其中所述一个或多个天线直接连接到所述通信网络。


15.根据权利要求13所述的系统，其中所述一个或多个天线通过所述多个窗户控制器中的至少一个连接到所述通信网络。


16.根据权利要求14或15所述的系统，其中所述一个或多个天线被配置成向所述外部电子装置和/或所述建筑物系统提供数据和/或电力。


17.根据权利要求10所述的系统，其进一步包括一个或多个显示器，所述显示器安置在IGU、所述多个光学可切换窗户中的至少一个和/或所述多个窗户控制器中的至少一个上和/或与所述IGU、所述多个光学可切换窗户中的至少一个和/或所述多个窗户控制器中的至少一个配准，其中所述一个或多个显示器以通信方式连接到所述通信网络。


18.根据权利要求17所述的系统，其中所述一个或多个显示器包括透明显示器，所述透明显示器安置在所述多个光学可切换窗户中的至少一个上。


19.根据权利要求17所述的系统，其中所述一个或多个显示器包括视频显示器。


20.根据权利要求17所述的系统，其中所述一个或多个显示器包括透明有机发光二极管(OLED)显示器。


21.根据权利要求10所述的系统，其中所述一个或多个数据处理模块包括一个或多个主控制器、网络控制器、建筑物管理系统控制器、安全系统控制器、门锁系统控制器、电梯系统控制器和/或照明系统控制器。


22.根据权利要求10所述的系统，其中所述一个或多个其它通信网络包括建筑物管理系统网络、建筑物照明网络、安全系统网络、门锁网络、电梯网络和/或互联网。


23.根据权利要求10所述的系统，其中所述多个数据通信路径包括有线连接。


24.根据权利要求10所述的系统，其中所述多个数据通信路径包括无线连接。


25.根据权利要求10所述的系统，其中所述电力传输路径包括一个或多个干线。


26.根据权利要求25所述的系统，其中所述电力传输路径包括1级额定电缆和/或2级额定电缆。


27.根据权利要求10所述的系统，其中所述电力传输路径包括无线电力传输路径。


28.根据权利要求10所述的系统，其中所述电力传输路径包括无线电力传输路径和一个或多个干线两者。


29.根据权利要求10所述的系统，其中所述一个或多个电源包括一个或多个光伏电源。


30.根据权利要求10所述的系统，其中所述多个窗户控制器中的至少一个包括逻辑，所述逻辑用于接收着色状态转变命令，确定用于影响着色状态转变的驱动参数，以及将所述驱动参数应用到所述多个光学可切换窗户中的至少一个。


31.根据权利要求10所述的系统，其中所述一个或多个数据处理模块包括主控制器或网络控制器。


32.根据权利要求10所述的系统，其中所述外部电子装置包括智能手机、个人计算机、电子平板电脑、或其任何组合。


33.根据权利要求10所述的系统，其中所述外部电子装置中的至少一个是锁、安全摄像机、电梯、警报器、环境传感器、或照明装置。


34.根据权利要求10所述的系统，其中所述通信接口包括网络适配器，所述网络适配器被配置成允许所述一个或多个数据处理模块和/或所述一个或多个其它通信网络使用已经限定的网络协议通过所述通信网络进行通信。


35.一种建造建筑物的方法，所述方法包括：
建造或部署所述建筑物的外部框；
在所述建筑物的所述外部框上或靠近所述建筑物的所述外部框的多个位置处安装多个光学可切换窗户；
安装多个窗户控制器，其中在建造所述建筑物之后，所述多个窗户控制器中的每一个电耦合到所述多个光学可切换窗户中的一个或多个，并且其中所述多个窗户控制器中的每一个被配置成控制所述一个或多个光学可切换窗户的着色状态；
安装通信网络，所述通信网络包括
一个或多个通信接口，所述通信接口用于连接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络，以及
多个数据通信路径，所述数据通信路径将所述多个窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口；以及
安装配电系统，所述配电系统包括将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述多个窗户控制器的多个电力传输路径，
其中所述通信网络和/或所述配电系统被配置成向外部电子装置和/或不包含所述多个光学可切换窗户的建筑物系统提供数据和/或电力。


36.一种在建筑物中提供电力和数据传输的方法，所述建筑物包括：(a)多个光学可切换窗户，所述光学可切换窗户安置在所述建筑物的外部上和/或靠近所述建筑物的外部的多个位置处，(b)多个窗户控制器，每个窗户控制器电耦合到所述多个光学可切换窗户中的一个或多个，并且被配置成控制所述多个光学可切换窗户中的所述一个或多个的着色状态，(c)通信网络，所述通信网络包含：(i)介接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及(ii)多个数据通信路径，所述数据通信路径将所述多个窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口；以及(d)配电系统，所述配电系统包括将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述多个窗户控制器的多个电力传输路径，所述方法包括：
通过所述多个数据通信路径中的至少一个通过所述通信网络提供着色数据，用于识别所述光学可切换窗户的着色状态；
通过所述多个数据通信路径中的至少一个通过所述通信网络提供非着色数据，其中所述非着色数据由不包含所述光学可切换窗户的建筑物系统或外部电子装置使用；
通过所述多个电力传输路径中的至少一个通过所述配电系统提供电力，以控制所述光学可切换窗户的着色状态；以及
通过所述多个电力传输路径中的至少一个通过所述配电系统提供电力，以控制不包含所述光学可切换窗户的所述建筑物系统或所述外部电子装置。


37.根据权利要求36所述的方法，其中所述建筑物系统是建筑物管理系统、HVAC系统、安全系统、照明系统、消防系统、门锁系统、电梯系统、视频显示系统、地理围栏系统、资产跟踪系统、无线电力递送系统或无线通信系统。


38.根据权利要求36所述的方法，其中通过所述通信网络提供着色数据和/或非着色数据包括通过安置在所述多个光学可切换窗户中的至少一个和/或所述多个窗户控制器中的至少一个上的一个或多个天线的电磁传输，其中所述一个或多个天线以通信方式连接到所述通信网络。


39.根据权利要求36所述的方法，其中通过所述配电系统提供电力包括通过安置在所述多个光学可切换窗户中的至少一个和/或所述多个窗户控制器中的至少一个上的一个或多个天线的电磁传输。


40.根据权利要求36所述的方法，其进一步包括在一个或多个显示器处显示所述着色数据和/或非着色数据，所述显示器安置在IGU、所述多个光学可切换窗户中的至少一个和/或所述多个窗户控制器中的至少一个上和/或与所述IGU、所述多个光学可切换窗户中的至少一个和/或所述多个窗户控制器中的至少一个配准，其中所述一个或多个显示器以通信方式连接到所述通信网络。


41.根据权利要求40所述的方法，其中所述一个或多个显示器包括透明显示器，所述透明显示器安置在所述多个光学可切换窗户中的至少一个上。


42.根据权利要求36所述的方法，其进一步包括通过所述一个或多个通信接口，向建筑物管理系统网络、建筑物照明网络、安全系统网络和/或互联网提供着色数据和或非着色数据。


43.根据权利要求36所述的方法，其中所述多个数据通信路径包括有线连接。


44.根据权利要求36所述的方法，其中通过所述多个通信路径中的至少一个提供着色数据和/或非着色数据包括通过无线通信路径提供着色数据和/或非着色数据。


45.根据权利要求36所述的方法，其中通过所述多个通信路径中的至少一个提供着色数据和/或非着色数据包括通过有线通信路径提供着色数据和/或非着色数据。


46.根据权利要求36所述的方法，其中通过所述多个电力传输路径中的至少一个提供电力包括通过一个或多个干线提供电力。


47.根据权利要求36所述的方法，其中通过所述多个电力传输路径中的至少一个提供电力包括通过无线电力传输路径提供电力。


48.根据权利要求36所述的方法，其中通过所述多个电力传输路径中的至少一个提供电力包括通过无线电力传输路径和一个或多个干线两者提供电力。


49.根据权利要求36所述的方法，其中所述外部电子装置是智能手机、个人计算机、或电子平板电脑。


50.根据权利要求36所述的方法，其中所述外部电子装置是锁、安全摄像机、环境传感器、电梯、或照明装置。


51.根据权利要求36所述的方法，其中通过所述通信网络提供着色数据和/或非着色数据包括使用已经限定的网络协议。


52.一种用于在建筑物中提供电力和数据传输的系统，所述系统包括：
(a)多个光学可切换窗户，所述光学可切换窗户安置在所述建筑物的外部上和/或靠近所述建筑物的外部的多个位置处；
(b)多个窗户控制器，每个窗户控制器电耦合到所述多个光学可切换窗户中的一个或多个，并且被配置成控制所述一个或多个光学可切换窗户的着色状态；
(c)通信网络，所述通信网络包括：
介接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及
多个数据通信路径，所述数据通信路径将所述多个窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口；以及
(d)配电系统，所述配电...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·特里哈，B·C·布朗，D·什里瓦斯塔瓦，R·T·罗兹比金，
申请(专利权)人：唯景公司，
类型：发明
国别省市：美国;US