CN109073950A - 性能改进的电子调光窗户 - Google Patents
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Abstract
公开一种用于可变透射率窗户的控制系统。所述系统包括至少一个电光元件、本地控制电路和反馈电路。所述本地控制电路经由导电供应器与所述电光元件通信。所述反馈电路与所述导电供应器通信且被配置成将反馈信号传达给所述本地控制电路。所述本地控制电路被配置成接收所述反馈信号并响应于所述反馈信号而调整传输到所述导电供应器的输出电压。
Description
背景技术
本发明大体上涉及可变透射窗户(variable transmission window)。更具体地说，本发明涉及用于控制可变透射窗户的透射的控制系统。
已提出可变透射率(transmittance)滤光器(light filter)(例如电致变色滤光器)用于建筑物的窗户、天窗(skylight)且用于汽车的车窗、遮阳篷顶(sunroof)和后视镜。此类可变透射率滤光器减小日间直射或反射阳光穿过窗户的透射率，而不减小夜间的此类透射率。此类滤光器不仅减少恼人的眩光和环境亮度，其也减少由阳光透射穿过窗户造成的褪色和所生成热。
由于一些原因，可变透射窗户尚未在商业上被广泛认可。首先，由于可变透射窗户的构造所需的材料成本，可变透射窗户往往会极其昂贵，且其复杂构造可使得难以进行批量生产。另外，由于用于窗户的电致变色材料的降解，电致变色窗户的预期寿命往往会比常规窗户低。成本增加和预期寿命较低的组合已制止许多建筑师、设计师和建设者使用电致变色窗户。
可变透射窗户也尚未在商业上被广泛认可用于被设计成运输乘客的交通工具，例如公共汽车、飞机、火车、船和汽车。本发明人已认识到，除了上文已经提到的问题以外，实现将可变透射窗户用于这些类型的交通工具中还会产生挑战。这些挑战可包含但不限于：提供对多个可变透射窗户的有效、协调、个别和中央控制；响应于个别或共同的乘客需要提供多种操作模式；能够快速地改变窗户透射率状态；最小化系统功率消耗；保护不受例如水分和电涌的环境因素影响；保护窗户免受过多热和物理外部负载影响；和提供允许相对非熟练用户理解并控制窗户的用户界面。本发明人也已认识到，制造挑战可阻碍提供解决上文所识别需要所需的系统特征。
发明内容
根据本发明的一个方面，公开一种用于可变透射率窗户的控制系统。所述系统包括至少一个电光元件、本地控制电路和反馈电路。所述本地控制电路经由导电供应器与所述电光元件通信且被配置成控制输出电压。所述反馈电路与所述导电供应器进行通信。所述反馈电路被配置成测量在所述导电供应器处接收的供应电压并将反馈信号传达给所述本地控制电路。所述本地控制电路被配置成接收所述反馈信号并基于所述反馈信号而识别所述供应电压。基于所述反馈信号，所述本地控制电路被配置成比较所述供应电压与最优电压电平并响应于所述比较而调整所述输出电压。
根据本发明的另一个方面，公开一种用于控制可变透射窗户的透射水平的方法。所述方法包括测量所述可变透射窗户的导电供应器处的供应电压并将所述供应电压传达给控制器而成为反馈信号。所述方法进一步包括接收所述控制器处的所述反馈信号、基于所述反馈信号而识别所述导电供应器处的供应电压，和比较所述供应电压与最优电压电平。响应于所述比较，所述方法进一步包括调整输出电压。调整所述输出电压，借此校正所述导电供应器处的所述供应电压的损耗。
根据本发明的又一方面，公开一种用于可变透射率窗户的控制系统。所述系统包括至少一个电光元件、本地控制电路和反馈电路。所述本地控制电路经由导电供应器与所述电光元件通信。所述反馈电路与所述导电供应器通信且被配置成将反馈信号传达给所述本地控制电路。所述本地控制电路被配置成接收所述反馈信号并响应于所述反馈信号而调整传输到所述导电供应器的输出电压。
以上方面可分开实施或以各种组合实施。尽管被描述为不同方面或在不同实施例中，其特性未必彼此相互排斥，且因此可一起使用。
通过参考以下说明书、权利要求书和附图，所属领域的技术人员将进一步理解和了解本发明的这些和其它特征、优点和目标。
附图说明
在附图中：
图1是并有根据本发明的一个实施例的可变透射窗户的多乘客交通工具的一般说明；
图2是大体说明用于控制根据本发明的可变透射窗户的系统的框图；
图3是大体说明用于控制根据本发明的可变透射窗户的系统的详细框图；
图4是大体说明根据本发明的一个实施例的可变透射窗户和用于控制可变透射窗户的系统的正视图；
图5是用于图4中所说明的可变透射窗户中的电致变色元件的一个面板的透视图；
图6是沿着图4中所说明的可变透射窗户和支撑结构的线VI-VI截取的部分横截面图；
图7是具有感测电极的可变透射率窗户控制系统和不具有感测电极的可变透射率窗户控制系统的电流限值对以秒为单位的转变时间的图形；且
图8是根据本公开展现包括对供应电压的电压感测的可变透射窗户控制系统与常规控制系统的性能比较的图形。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的目前优选实施例，实施例的实例在附图中说明。在可能的情况下，将在整个图式中使用相同参考标号来指代相同或类似部分。
就本文中的描述而言，术语“上”、“下”、“右侧”、“左侧”、“后面”、“前面”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”和其派生词均与图式中所展示的发明有关。然而，应理解，除明确指定相反方向外，本发明可采用各种替代定向。还应理解，附图中说明且在以下说明书中所描述的特定装置仅仅是所附权利要求书中限定的发明性概念的示例性实施例。因此，除非权利要求书另外明确陈述，否则与本文中公开的实施例有关的具体尺寸、比例和其它物理特性不应被视为限制性的。
本发明涉及用于控制多个可变透射窗户的透射的新颖电控制系统。可变透射窗户的实例包含能够基于施加到窗户的电信号而改变其透射率的窗户，例如大体描述于以下共同转让的美国专利中的窗户：名为“具有色彩稳定性的电致变色介质(ELECTROCHROMICMEDIUM HAVING A COLOR STABILITY)”的美国专利第6,407,847号、名为“电致变色结构(ELECTROCHROMIC STRUCTURES)”的美国专利第6,239,898号、名为“电致变色装置的电极设计(ELECTRODE DESIGN FOR ELECTROCHROMIC DEVICES)”的美国专利第6,597,489号和名为“并有离散光伏装置的电光窗户(ELECTRO-OPTIC WINDOW INCORPORATING A DISCRETEPHOTOVOLTAIC DEVICE)”的美国专利第5,805,330号，所述专利中的每个的全部公开内容均以引用的方式并入本文中。可用于窗户中的电致变色装置的实例描述于以下美国专利中：名为“颜色稳定的电致变色装置(COLOR-STABILIZED ELECTROCHROMIC DEVICES)”的美国专利第6,433,914号、名为“具有聚光度增强稳定性的电致变色介质、用于制备电致变色介质的方法和电致变色介质在电致变色装置中的使用(ELECTROCHROMIC MEDIA WITHCONCENTRATION-ENHANCED STABILITY,PROCESS FOR THE PREPARATION THEREOF AND USEIN ELECTROCHROMIC DEVICES)”的美国专利第6,137,620号、名为“具有两个薄玻璃元件和一种胶凝化电致变色介质的电致变色镜面(ELECTROCHROMIC MIRROR WITH TWO THINGLASS ELEMENTS AND A GELLED ELECTROCHROMIC MEDIUM)”的美国专利第5,940,201号和名为“交通工具后视镜元件和并有这些元件的组合件(VEHICULAR REARVIEW MIRRORELEMENTS AND ASSEMBLIES INCORPORATING THESE ELEMENTS)”的美国专利申请公开案第2006/0056003号，所述专利中的每个的全部公开内容均以引用的方式并入本文中。可变透射窗户和控制其的系统的其它实例公开于以下共同转让的美国专利中：名为“可变透射窗户构造(VARIABLE TRANSMISSION WINDOW CONSTRUCTIONS)”的美国专利第7,085,609号、名为“互连、连结和控制可变透射窗户和可变透射窗户构造的系统(SYSTEM TOINTERCONNECT,LINK,AND CONTROL VARIABLE TRANSMISSION WINDOWS AND VARIABLETRANSMISSION WINDOW CONSTRUCTIONS)”的美国专利第6,567,708号，所述专利中的每个的全部公开内容均以引用的方式并入本文中。
图1是使用可变透射率窗户10的多乘客交通工具的图形表示。使用可变透射率窗户10的大型运输多乘客交通工具包含例如飞机12、公共汽车14和火车16。应了解，包含其它多乘客交通工具的任何交通工具形式可使用可变透射率窗户10。图1中大体说明的多乘客交通工具还包含用于控制可变透射率窗户10的窗户控制系统(未展示)。
图2大体说明可用于交通工具中的多个可变透射率窗户10。窗户可与窗户控制系统18通信，窗户控制系统18电连接到可变透射率窗户10以用于控制可变透射率窗户10的透射率状态。窗户控制系统18包含窗户控制单元20，窗户控制单元20连接到可变透射率窗户10中的每个以用于控制可变透射率窗户10中的每个的透射率。每个窗户控制单元20包含本地控制电路22以用于控制相关联可变透射率窗户10的透射率状态。每个窗户控制单元20还展示成具有用户输入机构24，用户输入机构24连接到本地控制电路22以用于将用户输入提供给本地控制电路22以改变相关联可变透射率窗户10的透射率状态。每个窗户控制单元20还展示成连接到电力和接地线26以用于将电力提供给本地控制电路22、用户输入机构24和可变透射率窗户10。如所展示，经由本地控制电路22将电力从电力和接地线26提供给可变透射率窗户10。
每个窗户控制单元20还展示成连接到窗户控制系统总线28。同样连接到窗户控制系统总线28的其它装置包含主控制电路30和其它电子装置32。主控制电路30被配置成通过窗户控制单元20中的每个监测提供于窗户控制系统总线28上的信号，并将总线上的控制信号提供给窗户控制单元20中的每个。主控制电路30包含处理电路以准许主控制电路30产生、发送、接收和解码窗户控制系统总线28上的信号，处理电路包含逻辑、存储器和总线接口电路。窗户控制单元20中的每个中包含的本地控制电路22被配置成从用户输入机构24接收所要的窗户透射率状态，并将电信号提供给可变透射率窗户10以将可变透射率窗户10的透射率状态改变成用户经由用户输入机构24请求的状态。
本地控制电路22还被配置成监测可变透射率窗户10的各种特性，包含可变透射率窗户10消耗的电力和可变透射率窗户10的透射率状态。在一些实施例中，本地控制电路22可包括存储器，所述存储器被配置成存储一个或多个电压电平以识别所要或最优电压电平，从而识别递送电压或供应给电致变色元件46或电致变色供应器42和44的电流。可基于用于本地控制电路和窗户控制系统18的其它部件的特定硬件或部件而预先确定所要或最优电压电平。本地控制电路22还包含用于从窗户控制系统总线28接收信号并将信号发送给窗户控制系统总线28的电路。
主控制电路30被配置成经由窗户控制系统总线28发出超控信号给窗户控制单元20。这些超控信号具有以下效应：引导窗户控制单元20中的每个的本地控制电路22将可变透射率窗户10的透射率状态改变成通过主控制电路30发送的超控信号选择的状态。通过主控制电路30在窗户控制系统总线28上发出的超控信号可包含使所有可变透射率窗户变暗、变亮、达到最暗状态、达到最亮状态或达到预定中间透射率状态的信号。主控制电路30可被配置成引导所有窗户控制单元20同时改变其状态，或可引导窗户控制单元20一次一个地或成群地改变每个窗户的透射率状态以便最小化系统功率负载。
主控制电路30还可以被配置成引导窗户控制单元20同时但在递增步骤中改变所有窗户的透射率状态。举例来说，在一个模式中，主控制电路30引导窗户控制单元20以10％增量同时将可变透射率窗户10的透射率状态改变成最暗透射率状态。主控制电路30和窗户控制单元20可被配置成在通过主控制电路30确定的预定时间段内维持超控透射率状态，在所述时间之后，个别用户可经由用户输入机构24改变个别窗户的透射率状态。应了解，主控制电路30的各种实施例可被配置成将一个窗户或多个窗户改变成介于最高透射率状态与最低透射率状态之间的中间透射率状态。
现在参看图2和3，在一些实施例中，窗户控制系统18可包括本地控制电路22。本地控制电路22可包括至少一个反馈电路40。反馈电路40可被配置成检测供应给多个电致变色供应器42和44或电光供应器的电压输出电位或电压。举例来说，反馈电路40可被配置成识别供应给电致变色供应器42和44或导电供应器的电流的流动，使得本地控制电路可操作以测量供应电压。响应于所检测或所测量的输出电位或供应电压，反馈电路40可输出反馈信号。基于来自反馈电路40的反馈信号，本地控制电路22可调整到电致变色供应器42和44的输出电位或输出电压以确保可变透射率窗户10的电致变色元件46或电光元件正接收所要或最优电压电平。本地控制电路22可基于存储器中指示或以其它方式编程到并入在本地控制电路22中的一个或多个电路或逻辑装置中的预定电压电平而确定最优电压。
通过监测和调整供应给电致变色元件46的电压，控制系统18可以电致变色元件46的减少的透射率调整时间形式提供改进的性能。举例来说，通过监测递送给电致变色元件46或电致变色供应器42和44的电压电位，本地控制电路22可被配置成检测递送电压或供应电压与所要电压或最优电压之间的差。基于所述差，本地控制器可调整供应给电致变色供应器42和44的电流以确保供应电压与所要电压大致相同。通过利用此方法，控制系统18已展示将可变透射率窗户10的透射率调整时间改进高达50％。为了详述展现通过利用反馈电路40的本地控制电路22提供的性能改进的结果，参考图7和8。
本地控制电路22可包括反馈电路40和/或与反馈电路40通信。在一些实施例中，反馈电路40可并入于本地控制电路22中。在各种实施例中，反馈电路40可经由远程感测线48而与本地控制电路22通信。远程感测线48可连接到本地控制电路22的驱动电路50。在反馈电路40远离本地控制电路22并经由远程感测线48进行通信的实施例中，反馈电路40可安置成接近于远程感测线48的远侧末端部分48b并连接到接近于末端部分48a的反馈电路40。远程感测线48可包括经由一个或多个感测装置而与电致变色供应器42和/或44通信的一个或多个导体，其可形成反馈电路40的部分。
反馈电路40可定位成接近于电致变色元件46或电光元件，且在一些实施例中，可连接到导电线或结构41、43和48中的一个或多个。反馈电路40可经由反馈输入V_FEEDBACK而与本地控制电路22通信，本地控制电路22可监测供应给电致变色供应器42、44的电压和/或通过远程感测线48检测的电压。在这种配置中，本地控制电路22可运用反馈输入V_FEEDBACK监测递送给电致变色供应器和/或电致变色元件46的电位电压。响应于识别供应给电致变色元件46和/或电致变色供应器42、44的电位电压，本地控制电路22可调整递送给电致变色元件46的电压或电流。
举例来说，控制器电路22可在透射率调整周期期间经由模/数转换器(ADC)监测反馈输入V_FEEDBACK，以确定递送给电致变色元件46和/或电致变色供应器42、44的电压电位。响应于识别递送电压小于所要或最优电压，本地控制电路22可通过增大供应给电致变色供应器42和44的输出电压和电位而增大供应给电致变色元件46的电流。以此方式，控制电路22可维持电致变色元件46处的所要电压以改进可变透射率窗户10的透射率的改变速率。
递送电压相比于所要电压的差可以是与窗户控制系统18相关联的组合电阻或损耗的结果。举例来说，供应电压相比于所要电压的差可以是驱动电路50、部件磨损、系统工作温度的损耗、电致变色供应器42和44的损耗和/或一个或多个通信总线的损耗的结果，所述一个或多个通信总线可合并以通信地连接本地控制电路22与电致变色元件46。因此，本公开可改进用于可变透射率窗户10的各种系统中的电致变色元件46的性能。另外，反馈电路40和相关联操作可并入于用于可变透射率窗户10的控制系统中，而不引入可能通过利用具有较低电阻和相关联损耗的导线和/或部件而引发的额外成本和重量。
现在参看图3，在一些实施例中，反馈电路40可包括感测电阻器RSNS。在此实施例中，远程感测线48的远侧末端部分48a可连接到远程感测电阻器RSNS。在这种配置中，驱动电路50可检测在电阻器RSNS的已知电阻上通过反馈输入V_FEEDBACK接收的电压，以确定递送给电致变色元件46的电压。通过比较递送电压与所要电压或参考电压，本地控制电路22可检测供应或递送电压相对于最优电压电平的差。响应于递送电压的下降，本地控制电路22可增大输出到电致变色元件46的电位。以此方式，电致变色元件46的透射率的改变速率可优化。共同拥有的美国专利8,547,624B2中提供了对与窗户控制系统18相似的电路和系统的另外详细论述，所述美国专利的公开内容以全文引用的方式并入本文中。
现在参看图4、5和6，展示可变透射率窗户10和窗户控制单元20。窗户控制单元20包含用户输入机构24，用户输入机构24包含第一用户输入区域62、第二用户输入区域64和指示灯66。此外，以虚线展示本地控制电路22以及分别连接到可变透射率窗户10的导电结构41、41'、43和43'的电致变色供应器42、42'、44和44'。如所展示，用户输入机构24具有第一用户输入区域62和第二用户输入区域64，所述区域被配置成被可变透射率窗户10的用户物理接触以改变可变透射率窗户10的所选择透射率状态。指示灯66被配置成显示指示窗户的当前透射率状态、窗户的所选择透射率状态、窗户当前是否正改变状态和/或窗户控制系统是否处于错误状态的光。如所展示，用户输入机构24可由防潮材料制成，且可密封以使用户输入机构24和本地控制电路22的内部电气和机械结构免受潮气和污垢影响。
图6是可变透射率窗户10和窗户控制系统18的元件的横截面。可变透射率窗户10包含电致变色元件46或电光元件，电致变色元件46或电光元件包含受防尘罩94保护的第一衬底72和第二衬底74。在本实施例中，衬底72和74是薄玻璃衬底。在替代实施例中，衬底72和74是可由玻璃或其它合适的衬底材料制成的具有不同厚度的透明衬底。每个衬底72和74可包括分别沉积于其上的透明高导电层76和78。在优选实施例中，第一衬底72和第二衬底74由玻璃制成，且其厚度优选地小于约1.2mm，更优选地小于约0.8mm，且最优选地小于约0.6mm。在替代实施例中，衬底可弯曲。在本实施例中，透明高导电层76和78包括厚度优选地为至少两个全波的氧化铟锡(ITO)。
如所展示，第一衬底72与第二衬底74之间的空间用电致变色介质82填充，电致变色介质82与层76和78进行电接触。电致变色介质82通过第一衬底72和第二衬底74中的一个中的填充孔(未展示)沉积在第一衬底72与第二衬底74之间。电致变色介质82通过第一密封件84和第二密封件86保留在第一衬底72和第二衬底74的内表面之间。第一密封件84和第二密封件86还用以维持第一衬底72和第二衬底74的表面之间的空间。第一密封件84或第二密封件86可包括大致保持其大小和形状的材料。在这种状况下，第一密封材料或第二密封材料可用以在所述衬底之间建立间距。
已涂布有透明导电层76或78的第一衬底72和第二衬底74中的每个的表面还包含高导电材料，所述高导电材料沉积在第一衬底72和第二衬底74中的每个的外围的相当大部分周围的透明导电层76上。在本实施例中，高导电材料是包括银片的环氧银。第一衬底72和第二衬底74中的每个还包含多个导电结构41、41'、43和43'，所述导电结构电连接到沉积在结构外围的相当大部分周围的高导电材料。第一衬底72的导电结构43和43'经由导电材料分别电连接到电致变色供应器45和45'。第二衬底74的导电结构41和41'各自经由导电材料分别连接到电致变色供应器43和43'。以此方式，将通过驱动电路50提供的电力分别提供给第一衬底72和第二衬底74中的每个的透明导电层76和78。如果使用环氧银，那么导电结构41、41'、43和43'优选地是银突片，且导电材料将优选地含有银片。
应了解，可选择额外涂层以最小化这些额外层的光学冲击。举例来说，应避免使用不透明的、高吸收率或高折射率涂层，所述涂层大大影响最终电致变色元件46的光学特性。优选的应力补偿涂布层的低折射率将与衬底72的折射率相似。在某些应用中，可使用具有较高折射率的层。
现在参看图7，展示具有感测电极的可变透射率窗户控制系统的以安培为单位的供应电流限值102对以秒为单位的转变时间104的图形100。为了比较，还展示不具有感测电极的可变透射率窗户控制系统18的结果。转变时间104可对应于窗户透射率从基本透明水平改变成小于0.1的CIE Y(亮度)值所需的时间。对结果的分析展现通过包含感测电极或反馈电路40，如先前所论述，窗户控制系统从基本透明水平转变成小于0.1的CIE Y(亮度)值的转变时间可缩减。因此，并有感测电极(例如，反馈电路40)可改进本文中所论述的窗户控制系统的性能。
如测试结果所说明，在较低电流限值(例如，1安培)下，并有感测电极使转变时间104从大致34.5秒增大到35.5秒。在2安培的电流限值下，并有感测电极对转变时间产生极小效应。然而，对应于5安培的电流限值的转变时间104将转变时间从大致22.2秒改进到20.1秒。因此，通过经由感测电极(例如，反馈电路40)监测电流，控制系统18的本地控制电路22可操作以确保不断地将电流供应给电致变色元件46，使得转变时间104得以改进。因此，控制系统18可通过利用感测电极(例如，反馈电路40)而改进呈较快转变形式的性能，以确保将所要电流供应给电致变色元件46。
现在参看图8，展示用于两种不同示例性可变透射率窗户10的窗户控制系统18的性能特性的图形110以比较通过反馈电路40提供的性能改进。如所展现，展示第一可变透射率窗户112的性能特性以与第二可变透射率窗户114的性能特性相比较。另外，展示用于常规窗户控制系统118和包括反馈电路40的改进型窗户控制系统18的可变透射率窗户112、114中的每个的性能特性。根据结果，通过本文中所论述的改进型窗户控制系统18提供的改进型性能是显而易见的。
图形110展现可变透射率窗户112、114中的每个的响应时间120，以基于通过常规窗户控制系统118和改进型窗户控制系统18供应的电压电位而调整透明水平122(例如，CIEY亮度)。如所说明，响应于与常规窗户控制系统118相比较的改进型窗户控制系统18，可变透射率窗户112和114中的每个的透明度122以增大的速率改变。响应于来自反馈电路40的所供应电压电位小于所要或最优电压电平的指示，由于改进型窗户控制系统18增大供应给电致变色供应器42和44的电压电位，所以透明度122的改进型或增大的改变速率和透射穿过可变透射率窗户112、114的对应改变可改进。
图8的结果展现改进型窗户控制系统18可操作以特别在总透射改变时段的第一半期间，改进可变透射率窗户112、114的透明度控制的响应。举例来说，相较于响应于常规窗户控制系统118，响应于由改进型窗户控制系统18提供的控制，第二可变透射窗户114在前30秒转变内到达透明度122的相当低水平。在透明度122的改变的初始阶段内的响应时间120可极大地改进显而易见的响应时间，特别如图8的对数标度上所展示。因此，改进型窗户控制系统18可改进多种应用的性能。
尽管上文对优选实施例的描述主要涉及飞机的窗户控制系统，但应了解，可利用所述优选实施例(包含利用主和从属控制器电路和算法的实施例)来控制建筑物和被设计成携带乘客的其它交通工具(例如船、公共汽车和汽车)中的窗户的透射率。
以上描述仅视为对优选实施例的描述。所属领域的技术人员以及制作或使用本发明的技术人员可以对所述优选实施例做出修改。因此，应理解，在图式中所展示的并且上文所描述的实施例仅为说明的目的，并且旨在包含在本发明的范围内而非旨在限制本发明的范围，本发明的范围由根据专利法法则(包含等同物原则)解释的所附权利要求书限定。
Claims (22)
1.一种用于可变透射率窗户的控制系统，包括：
至少一个电光元件；
本地控制电路，其经由导电供应器与所述电光元件通信，其中所述本地控制电路被配置成控制输出电压；
反馈电路，其与所述导电供应器通信并被配置成测量在所述导电供应器处接收的供应电压并将反馈信号传达给所述本地控制电路；
其中所述本地控制电路被配置成：
接收所述反馈信号；
基于所述反馈信号识别所述供应电压；
比较所述供应电压与最优电压电平；和
响应于所述比较而调整所述输出电压。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述供应电压是传输到所述导电供应器的电压，所述电压包括归因于所述本地控制电路中的电路的一个或多个损耗。
3.根据权利要求1到2中任一项所述的系统，其中所述本地控制器被进一步配置成：
基于所述供应电压与所述最优电压电平的所述比较，调整所述输出电压以限制所述供应电压与所述最优电压电平之间的差。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述本地控制器被配置成增大输出到电光元件的输出电压电位以最优化所述电光元件的透射率的改变速率。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的系统，其中所述至少一个电光元件对应于各自包括本地控制电路的多个电光元件。
6.根据权利要求5所述的系统，进一步包括：
主控制电路，其与多个本地控制电路通信，其中所述主控制电路被配置成传达主控制输入，借此控制所述本地控制电路中的每个的透射水平。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述本地控制电路中的每个包括用户接口，所述用户接口被配置成接收本地输入以控制所述电光元件的透射水平。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述本地控制电路被配置成使所述主控制输入优先于所述本地输入以控制所述透射水平。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的系统，其中所述电光元件是电致变色元件。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的系统，其中所述反馈电路被配置成识别供应给所述导电供应器的电流的流动，使得所述本地控制电路可操作以测量供应电压。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的系统，其中所述本地控制电路被进一步配置成：
基于存储器中指示的预定电压电平而确定所述最优电压。
12.一种用于控制可变透射窗户的透射水平的方法，所述方法包括：
测量所述可变透射窗户的导电供应器处的供应电压；
将所述供应电压传达给控制器作为反馈信号；
接收所述控制器处的所述反馈信号；
基于所述反馈信号而识别所述导电供应器处的所述供应电压；
比较所述供应电压与最优电压电平；和
响应于所述比较调整输出电压，其中调整所述输出电压，借此校正所述导电供应器处的所述供应电压的损耗。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述最优电压对应于旨在供应给所述导电供应器，借此最大化所述可变透射窗户的透射水平的改变速率的电压。
14.根据权利要求12到13中任一项所述的方法，其中所述调整所述输出电压包括限制所述供应电压与所述最优电压电平之间的差。
15.根据权利要求12到14中任一项所述的方法，其中所述测量所述供应电压识别由于所述控制器中的驱动电路导致的电压损耗。
16.一种用于可变透射率窗户的控制系统，包括：
至少一个电光元件；
本地控制电路，其经由导电供应器与所述电光元件通信；和
反馈电路，其与所述导电供应器通信且被配置成将反馈信号传达给本地控制器，其中所述本地控制电路被配置成：
接收所述反馈信号；和
响应于所述反馈信号调整传输到所述导电供应器的输出电压。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述反馈电路被配置成测量所述导电供应器处的供应电压。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述本地控制器被进一步配置成：基于所述反馈信号而识别所述供应电压。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述本地控制器被进一步配置成：
比较所述供应电压与待供应给所述导电供应器的最优电压电平。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述本地控制器被进一步配置成：
基于所述供应电压与最优电压电平的所述比较，调整所述输出电压以限制所述供应电压与最优电压电平之间的差。
21.根据权利要求16到20中任一项所述的系统，其中所述本地控制器进一步包括驱动电路，所述驱动电路与导电供应器通信且被配置成将所述控制电压传输给所述电光元件。
22.根据权利要求16到21中任一项所述的系统，其中所述电光元件是电致变色元件。
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|---|---|---|---|---|
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| US11966142B2 (en) * | 2013-02-21 | 2024-04-23 | View, Inc. | Control methods and systems using outside temperature as a driver for changing window tint states |
| US20180288832A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | The Boeing Company | Heating Electronic Dimmable Windows |
| TWI734299B (zh) | 2018-12-31 | 2021-07-21 | 美商塞奇電致變色公司 | 維持連續分級透射狀態之裝置 |
| US11221361B2 (en) * | 2019-09-03 | 2022-01-11 | Teradyne, Inc. | Controlling power dissipation in an output stage of a test channel |
| EP4073581A4 (en) * | 2019-12-10 | 2024-01-17 | Sage Electrochromics, Inc. | IMPROVED CONTROL OF AN IGU WITH GRADUATED TINT |
| JP7364530B2 (ja) * | 2020-05-18 | 2023-10-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両、情報処理装置、及び、方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19925335A1 (de) * | 1999-06-02 | 2001-02-08 | Daimler Chrysler Aerospace | Verfahren zur Regelung der Lichtdurchlässigkeit eines elektrochromen Glases |
| US20040001056A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-01 | Honeywell International Inc. | Electrochromic window driver |
| CN101295471A (zh) * | 2007-04-26 | 2008-10-29 | 矽创电子股份有限公司 | 液晶显示器反应时间的驱动方法 |
| CN101436386A (zh) * | 2007-11-15 | 2009-05-20 | 中华映管股份有限公司 | 背光模组的驱动装置 |
| CN101501757A (zh) * | 2006-06-09 | 2009-08-05 | 金泰克斯公司 | 可变透射窗系统 |
| CN101707892A (zh) * | 2007-06-01 | 2010-05-12 | 显色公司 | 电致变色器件的控制 |
| US20150070745A1 (en) * | 2011-03-16 | 2015-03-12 | View, Inc. | Controlling transitions in optically switchable devices |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6567708B1 (en) * | 2000-07-25 | 2003-05-20 | Gentex Corporation | System to interconnect, link, and control variable transmission windows and variable transmission window constructions |
| US6950220B2 (en) * | 2002-03-18 | 2005-09-27 | E Ink Corporation | Electro-optic displays, and methods for driving same |
| US6856444B2 (en) * | 2002-05-10 | 2005-02-15 | Sage Electrochromics, Inc. | Inferential temperature measurement of an electrochromic device |
| US7133181B2 (en) * | 2004-07-23 | 2006-11-07 | Sage Electrochromics, Inc. | Control system for electrochromic devices |
| US7990603B2 (en) | 2006-06-09 | 2011-08-02 | Gentex Corporation | Variable transmission window system |
| US10690540B2 (en) * | 2015-10-06 | 2020-06-23 | View, Inc. | Multi-sensor having a light diffusing element around a periphery of a ring of photosensors |
| US20130271813A1 (en) * | 2012-04-17 | 2013-10-17 | View, Inc. | Controller for optically-switchable windows |
| US8213074B1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-07-03 | Soladigm, Inc. | Onboard controller for multistate windows |
| US8254013B2 (en) * | 2011-03-16 | 2012-08-28 | Soladigm, Inc. | Controlling transitions in optically switchable devices |
| EP3933498A1 (en) * | 2012-08-06 | 2022-01-05 | View, Inc. | Driving switchable optical thin-film devices |
| KR102241848B1 (ko) * | 2014-08-12 | 2021-04-20 | 삼성디스플레이 주식회사 | 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치 |
-
2017
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19925335A1 (de) * | 1999-06-02 | 2001-02-08 | Daimler Chrysler Aerospace | Verfahren zur Regelung der Lichtdurchlässigkeit eines elektrochromen Glases |
| US20040001056A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-01 | Honeywell International Inc. | Electrochromic window driver |
| CN101501757A (zh) * | 2006-06-09 | 2009-08-05 | 金泰克斯公司 | 可变透射窗系统 |
| CN101295471A (zh) * | 2007-04-26 | 2008-10-29 | 矽创电子股份有限公司 | 液晶显示器反应时间的驱动方法 |
| CN101707892A (zh) * | 2007-06-01 | 2010-05-12 | 显色公司 | 电致变色器件的控制 |
| CN101436386A (zh) * | 2007-11-15 | 2009-05-20 | 中华映管股份有限公司 | 背光模组的驱动装置 |
| US20150070745A1 (en) * | 2011-03-16 | 2015-03-12 | View, Inc. | Controlling transitions in optically switchable devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20181221 |