用于光学可切换装置的控制器制造方法及图纸

本公开大体涉及用于光学可切换装置的控制器，并且更具体地涉及用于控制光学可切换装置的系统、设备和方法。在一些实现方式中，用于控制一个或多个光学可切换装置的设备包含处理单元、调压器和极性开关。所述处理单元可以基于光学可切换装置的目标光学状态产生命令电压信号、以及极性控制信号。所述调压器可以接收处于第一电压的电力，并且基于所述命令电压信号增加或减小所述第一电压的幅值以提供处于经调节电压的DC电压信号。极性开关可以接收处于所述经调节电压的所述DC电压信号，以便基于所述极性控制信号保持或反转所述DC电压信号的极性。

【技术实现步骤摘要】
用于光学可切换装置的控制器本申请为专利技术名称为“用于光学可切换装置的控制器”、申请号为201680068239.X、申请日为2016年10月26日的中国专利技术专利申请的分案申请。优先权数据本专利文件要求Brown等人于2015年10月29日提交的题目为CONTROLLERSFOROPTICALLY-SWITCHABLEDEVICES的共同未决和共同转让的美国临时专利申请号62/248,181(代理人案卷号VIEWP083P)的优先权，所述专利申请据此以其全文并出于所有的目的通过引用并入。
本公开大体涉及光学可切换装置，并且更具体地涉及用于光学可切换装置的控制器。
技术介绍
考虑到能源效率和系统集成的发展加快，已经增加光学可切换窗的开发和部署。电致变色窗是一类很有前途的光学可切换窗。电致变色为某一材料在被激励至不同的电子状态下时显示出在一个或多个光学性质中的可逆的电化学介导的变化的现象。电致变色材料和由所述材料制成的装置可被并入到例如窗中以用于家用、商用或其他用途。电致变色窗的颜色、着色、透射率、吸收率或反射率可通过诱导电致变色材料中的变化而改变，例如，通过跨越电致变色材料施加电压。此类功能可允许对可穿过窗的光的各种波长的强度的控制。相对近期关注的一个领域在智能控制系统和算法中，所述智能控制系统和算法用于驱动光学可切换的窗中的光学转变以提供期望的照明条件，同时减少此类装置的功耗并提高此类装置与之集成的系统的效率。附图说明图1示出根据一些实现方式的示例电致变色窗100的横截面侧视图。图2说明根据一些实现方式的示例控制分布。图3示出根据一些实现方式的可操作用于控制多个IGU的示例网络系统的方块图。图4示出根据一些实现方式的示例主控制器(MC)的方块图。图5示出根据一些实现方式的示例网络控制器(NC)的方块图。图6示出根据一些实现方式的示例窗控制器(WC)的电路示意图。图7示出根据一些实现方式的用于将窗控制器耦合到IGU的示例连接架构的图。图8示出根据一些实现方式的网络控制器的示例模块的方块图。各图中的相同的参考数字和标号指示相同的元件。具体实施方式以下具体实施方式出于公开主题的目的而涉及特定的示例实现方式。尽管足够详细地描述所公开的实现方式以使得所属领域的技术人员能够实践所公开的主题，但本公开并不限于本文中描述的特定示例实现方式的特定特征。相反，本文中所公开的概念和教示可在不脱离其精神和范围的情况下以多种不同的形式和方式实施和应用。例如，虽然所公开的实现方式聚焦于电致变色窗(也被称为智能窗)，但本文中所公开的系统、装置以及方法中的一些可在没有过度的实验的情况下实现、应用或使用以并入，或同时并入其他类型的光学可切换装置。一些其他类型的光学可切换装置包含液晶装置、悬浮颗粒装置以及甚至微遮光帘等等。例如，此类其他光学可切换装置中的一些或全部可由本文中描述的控制器的所公开实现方式中的一个或多个提供动力、驱动或以其他方式控制或与之集成。另外，在以下描述中，短语“可操作用于”、“经调试以”、“经配置以”、“经设计以”、“经编程以”或“能够”在适当时可互换地使用。示例电致变色窗架构图1示出根据一些实现方式的示例电致变色窗100的横截面侧视图。电致变色窗为一种光学可切换窗，所述光学可切换窗包含用于提供着色或上色的电致变色装置(ECD)。示例电致变色窗100可制造、配置或以其他方式提供为绝缘玻璃单元(IGU)且将在下文中也被称为IGU100。例如，通常使用此惯例，因为此惯例为常见的，且因为可期望使IGU在提供用于安装在建筑物中时用作用于固持电致变色窗格(也称为“窗片(lite)”)的重要构造。IGU窗片或窗格可为单一衬底或多衬底构造，例如两个衬底的层压制件。IGU，尤其是具有双窗格或三窗格配置的那些IGU，可提供优于单窗格配置的多个优点；例如，在与单窗格配置相比时，多窗格配置可提供增强的隔热、隔音、环境保护和/或耐久性。多窗格配置还可提供例如对ECD增加的保护，因为电致变色薄膜以及相关联的层和传导互连件可形成于多窗格IGU的内表面上，且通过IGU的内部容积108中的惰性气体填充来保护。图1更确切地说示出包含具有第一表面S1和第二表面S2的第一窗格104的IGU100的示例实现方式。在一些实现方式中，第一窗格104的第一表面S1面向外部环境，例如室外或外部环境。IGU100还包含具有第一表面S3和第二表面S4的第二窗格106。在一些实现方式中，第二窗格106的第二表面S4面向内部环境，例如家、建筑物或车辆的内部环境，或在家、建筑物或车辆内的房间或隔间。在一些实现方式中，第一窗格104和第二窗格106中的每一个为透明的或半透明的，至少对可见光谱中的光透明或半透明。例如，窗格104和106中的每一个可由玻璃材料形成，且尤其由建筑玻璃或例如硅氧化物(SOx)基的玻璃材料等其他抗碎裂玻璃材料形成。作为更具体的实例，第一窗格104和第二窗格106中的每一个可为碱石灰玻璃衬底或浮法玻璃衬底。此类玻璃衬底可由例如近似75％的二氧化硅(SiO2)和Na2O、CaO以及若干少量的添加剂构成。然而，第一窗格104和第二窗格106中的每一个可由具有合适的光学、电气、热以及机械性质的任何材料形成。例如，可用作第一窗格104和第二窗格106中的一个或两个的其他合适的衬底可包含其他玻璃材料以及塑料、半塑料以及热塑性材料(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)或镜面材料。在一些实现方式中，第一窗格104和第二窗格106中的每一个可例如通过回火、加热或化学增强来增强。通常，第一窗格104和第二窗格106中的每一个以及IGU100作为一个整体为长方体。然而，在一些其他实现方式中，其他形状为可能的且可为期望的(例如，圆形、椭圆形、三角形、曲线形、凸形或凹形形状)。在一些特定实现方式中，第一窗格104和第二窗格106中的每一个的长度“L”可在近似20英寸(in.)至近似10英尺(ft.)的范围中，第一窗格104和第二窗格106中的每一个的宽度“W”可在近似20in.至近似10ft.的范围中，且第一窗格104和第二窗格106中的每一个的厚度“T”可在近似0.3毫米(mm)至近似10mm的范围中(但更小或更大的其他长度、宽度或厚度为可能的，且可基于特定的用户、管理者、管理员、建筑者、建筑师或主人的需要而为期望的)。在衬底104的厚度T小于3mm的实例中，衬底通常层压至另外衬底，所述另外衬底较厚且因此保护薄衬底104。另外，虽然IGU100包含两个窗格(104和106)，但在一些其他实现方式中，IGU可包含三个或更多个窗格。此外，在一些实现方式中，窗格中的一个或多个自身可为两个、三个或更多个层或子窗格的层状结构。第一窗格104和第二窗格106通过通常为框架结构的间隔物118彼此间隔开，以形成内部容积108。在一些实现方式中，内部容积用氩气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制至少一个光学可切换装置的设备，所述设备包括至少一个控制器，其中所述至少一个控制器经配置以：/n(i)可操作地耦合至调压器；/n(ii)至少部分地基于所述至少一个光学可切换装置的目标光学状态来产生或引导产生命令电压信号；/n(iii)产生或引导产生使能信号；/n(iv)将所述调压器引导至：(I)接收处于初始电压的功率，(II)至少部分地基于所述命令电压信号更改所述初始电压以提供处于经调节电压的电压信号，以及(III)输出处于所述经调节电压的所述电压信号以为所述至少一个光学可切换装置供电；/n(v)至少部分响应于指示所述至少一个光学可切换装置的光学状态已经达到所述目标光学状态，解除断言或引导解除断言使能信号；及/n(vi)至少部分地与所述使能信号的解除断言有关联地引导调压器进入睡眠模式。/n

【技术特征摘要】
20151029 US 62/248,1811.一种用于控制至少一个光学可切换装置的设备，所述设备包括至少一个控制器，其中所述至少一个控制器经配置以：
(i)可操作地耦合至调压器；
(ii)至少部分地基于所述至少一个光学可切换装置的目标光学状态来产生或引导产生命令电压信号；
(iii)产生或引导产生使能信号；
(iv)将所述调压器引导至：(I)接收处于初始电压的功率，(II)至少部分地基于所述命令电压信号更改所述初始电压以提供处于经调节电压的电压信号，以及(III)输出处于所述经调节电压的所述电压信号以为所述至少一个光学可切换装置供电；
(v)至少部分响应于指示所述至少一个光学可切换装置的光学状态已经达到所述目标光学状态，解除断言或引导解除断言使能信号；及
(vi)至少部分地与所述使能信号的解除断言有关联地引导调压器进入睡眠模式。


2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个控制器可操作地耦合至下变频器，其中至少一个控制器经配置以引导所述下变频器以：(A)接收处于电源电压的电源信号，(B)将所述电源电压的幅值减小至所述初始电压，及(C)将处于所述初始电压的功率提供至所述调压器。


3.根据权利要求2所述的设备，其中所述下变频器是第一下变频器，其中所述至少一个控制器可操作地耦合至第二下变频器，其中所述至少一个控制器经配置以引导所述第二下变频器以：(1)接收处于所述电源电压的所述电源信号，(2)将所述电源电压的所述幅值减小至另一电压，及(3)提供处于所述另一电压的所述功率。


4.根据权利要求1所述的设备，其中所述调压器包括H桥电路。


5.根据权利要求1所述的设备，其中所述调压器包括经配置以至少部分地基于所述命令电压信号来产生脉宽调制PWM信号的电路。


6.根据权利要求1所述的设备，其中所述调压器包括至少一个电感元件以对所述PWM信号滤波以便提供所述电压信号。


7.根据权利要求1所述的设备，其中所述调压器包括极性开关。


8.根据权利要求1所述的设备，其中所述调压器包括多个开关。


9.根据权利要求1所述的设备，其中所述调压器可操作地耦合至反馈控制回路。


10.根据权利要求9所述的设备，其中所述反馈控制回路考虑所述至少一个光学可切换装置两端的开路电压信号和/或通过所述光学可切换装置的电流信号。


11.根据权利要求10所述的设备，其中所述反馈控制电路考虑所述开路电压信号和电压补偿信号。


12.根据权利要求10所述的设备，其中所述开路电压在整个转变时间期间测量，同时所施加的电压断开较短的时间。


13.根据权利要求10所述的设备，其中所述开路电压在转变之间测量。


14.根据权利要求13所述的设备，其中通过施加包括斜坡和保持的电压和/或电流信号来促进所述转变，且其中所述开路电压在所述保持期间测量。


15.根据权利要求10所述的设备，其中使用差分放大器测量所述开路电压。


16.根据权利要求1所述的设备，其中所述调压器经配置以升压模式操作。


17.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个控制器经配置以引导所述调压器在所述睡眠模式期间处于高阻抗状态。


18.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个控制器经配置以响应于所述光学可切换装置的着色状态已经穿过阈值的指示，引导所述调压器从所述睡眠模式唤醒。


19.根据权利要求1所述的设备，其中所述睡眠模式是第一睡眠模式，且其中所述至少一个控制器经配置以至少部分地响应于所述调压器处于所述第一睡眠模式经指定的持续时间，进入第二睡眠模式。


20.根据权利要求19所述的设备，其中所述至少一个控制器经配置以定期地从所述第二睡眠模式唤醒。


21.根据权利要求20所述的设备，其中所述至少一个控制器经配置以在至少一个从所述第二睡眠模式唤醒期间测量所述至少一个光学可切换装置的所述光学状态。


22.根据权利要求19所述的设备，其中所述至少一个控制器经配置以至少部分地响应于来自另一控制器的信号和/或传感器的信号的中断，而从所述第二睡眠模式唤醒。


23.根据权利要求22所述的设备，其中所述信号是占据信号，且其中所述传感器是占据传感器。


24.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个控制器经配置以从存储器读取或接收：(1)一个或多个装置参数，(2)一个或多个第一驱动参数，及/或(3)与所述光学可切换装置相关联的一个或多个窗片识别符。


25.根据权利要求24所述的设备，其中所述至少一个控制经配置以将所述一个或多个装置参数、所述一个或多个第一驱动参数、所述一个或多个窗片识别符和/或所述设备的识别符发送或引导发送至至少一个其他控制器。


26.根据权利要求25所述的设备，其中所述至少一个其它控制器经配置以：(a)将所述一个或多个装置参数、所述一个或多个第一驱动参数、所述一个或多个窗片识别符和/或所述设备的识别符处理或引导处理，及(b)引导所述至少一个光学可切换装置的光学状态的变更。


27.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个控制器经配置以：(1)至少部分地断言或引导断言使能信号至关于所述光学可切换装置的所述光学状态的其他指示，及(b)至少部分地响应于所述使能信号的断言，引导所述调压器从所述睡眠模式唤醒。


28.根据权利要求27所述的设备，其中所述其他指示是所述光学可切换装置的着色状态已经穿过阈值。


29.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个控制器经配置以引导所述调压器在所述睡眠模式期间处于高阻抗状态。


30.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个控制器经配置以可操作地耦合至包括电路的插入式组件。


31.根据权利要求30所述的设备，其中所述插入式组件包括通信模块、非易失性存储器、处理器、控制器和/或认证器。


32.一种用于控制至少一个光学可切换装置的方法，所述方法包括：
(1)至少部分地基于所述至少一个光学可切换装置的目标光学状态来产生命令电压信号；
(2)产生使能信号；
(3)将调压器引导至：(I)接收处...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂芬·克拉克·布朗，扎伊里亚·什里瓦斯塔瓦，
申请(专利权)人：唯景公司，
类型：发明
国别省市：美国;US