CN110114719A - 用于电致变色装置的配电网络 - Google Patents

Abstract

本文的各种实施例涉及用于光可切换窗口的配电网络。在一些实施例中，提供了一种用于监测和维护站点的光可切换窗口的配电网络的系统。所述系统包括被配置为确定控制面板的端子处的控制面板电压和电流的控制面板监测器。所述系统进一步包括被配置为确定用于多个窗口控制器中的第一窗口控制器的第一窗口控制器电压和电流的感测电路系统。所述系统进一步包括一个或多个控制器，所述控制器被配置为基于所述控制面板电压和电流与所述第一窗口控制器电压和电流的组合来生成电压网络数据。然后，所述系统基于所述电压网络数据确定所述配电网络中的错误状况。

Description

用于电致变色装置的配电网络

优先权数据

本专利文件是2016年11月30日提交的共同未决且共同转让的美国专利申请第15/365,685号(代理人案号VIEWP085X1US)的部分继续申请并根据35 U.S.C.§120要求其优先权，所述美国专利申请第15/365,685号要求2016年9月16日提交的美国专利申请第15/268,204号(代理人案号VIEWP085)的优先权，所述美国专利申请第15/268,204号根据35 U.S.C.§119(e)要求2015年9月18日提交的美国临时专利申请第62/220,514号(代理人案号VIEWP085P)的优先权，每个所述文献通过全文引用特此并入本专利申请中。

背景技术

当光可切换窗口处于可由如电压变化的可控刺激因素驱动的不同状态时，其表现出光学特性的可控和可逆变化。光学特性通常是颜色、透射比、吸光度和反射比中的一个或多个。电致变色装置有时用于光可切换窗口中。举例来说，一种熟知的电致变色材料是氧化钨(WO₃)。氧化钨是阴极电致变色材料，其中通过电化学还原发生对蓝色透明的上色转变。

电可切换窗口(无论是电致变色的还是其它的)可在建筑物中用于控制太阳能的透射。可手动地或自动地使可切换窗口着色和清透以减少加热、空气调节和/或照明系统的能量消耗，同时维持居住者舒适。

直到最近，设计师才开始为具有许多电可着色窗口的建筑物开发控制和电力系统。因此，在这类系统可以可靠地操作并接近其潜力之前，需要进行许多开发。

附图说明

当结合附图考虑时，可更全面地理解以下详细描述，其中：

图1示出根据某些实施例的电致变色装置的横截面视图。

图2给出用于控制建筑物的一个或多个可着色窗口的功能的通信网络的组件的框图。

图3A、图3B和图3C示出配电网络的不同实施例中的上游和下游组件。

图4描绘也充当通信网络的1类配电网络的一个实施例的示意图。

图5A描绘也可或可不充当通信网络的2类配电网络的一个实施例的示意图。

图5B描绘利用多个次级电力插入线的2类配电网络的另一个实施例的示意图。

图6A描绘根据一个实施例的5导体干线。

图6B和图6C示出根据某些实施例的4导体扁平电缆干线的横截面视图。

图6D描绘用于比较的干线和引入线。

图6E示出根据某些实施方案的控制面板的内部。

图6F描绘图6E所示的控制面板的顶视图。

图6G示出根据某些实施例的远程电力面板的内部。

图6H描绘根据某些实施例的连接到干线的远程电力面板。

图6I示出容纳在包括控制面板监测器的控制面板中的组件的实例。

图6J示出可被部署以实施控制面板监测器的电路系统的实例。

图6K描绘利用包括控制面板监测器的控制面板的配电网络的另一个实施例的示意图。

图7A示出可用于本文所述的各种连接器的T形连接器。

图7B示出可用于本文所述的各种连接器的Y形连接器。

图7C和图7D示出附接到扁平电缆干线的引入线绝缘位移连接器。

图7E示出经由引入线绝缘位移连接器连接到干线的引入线。

图7F示出经由若干个引入线和引入线绝缘位移连接器与干线连接的若干个窗口控制器。

图8A和图8B描绘用于将电力插入线连接到扁平电缆干线的不同方法。

图9描绘扁平电缆干线上的终接器。

具体实施方式

可将电致变色装置并入到窗口中以形成电致变色窗口。电致变色窗口可用于控制通过窗口进入建筑物的光和热量的量，并且可用于最小化用于将建筑物维持在对于居住者舒适的温度下的能量的量。电致变色窗口还可用于最小化建筑物内的不期望的照明条件(例如，眩光)。

在设施中一起提供多个光可切换窗口(如电致变色窗口)的情况下，可将这类窗口联网在一起。网络可向窗口中的每个提供电力和/或通信信息。光可切换窗口(特别是在网络中)的安装和维护存在某些与安装被动式窗口时无关的问题。举例来说，电致变色窗口被配置为接收电力以驱动窗口上的光学转变。因此，配电网络可被配置为向窗口中的每个提供电力。类似地，通信网络(其可或可不共享配电网络的某些组件)可被配置为向窗口中的每个提供通信/控制信息，以控制每个窗口何时以及如何经历光学转变。相比之下，被动式窗口不接收电力或控制信息，并且通常不以任何方式联网在一起。类似地，当将建筑物升级以包括附加的窗口时，如果窗口是电致变色的，则这类升级将更加复杂。在安装电致变色窗口的网络的各种常规情况下，由于安装的网络中固有的限制，难以添加附加的窗口。这类限制可涉及例如功率/电压/电流/安全限制。

网络挑战

可在各种情况下使用光可切换窗口的网络。网络在大型建筑物和具有大量的光可切换窗口的建筑物中特别有益。网络可递送电力和/或通信/控制信息。递送电力的网络可称为配电网络。递送通信/控制信息的网络可称为通信网络。在各种情况下，网络可以是配电网络和通信网络两者。在这类情况下，网络内的各种组件可操作以分配电力和/或通信。换句话说，在网络分配电力和通信两者的情况下，某些组件可仅分配电力，某些组件可仅分配通信信息，并且某些组件可分配电力和通信信息两者。在电力线通信(PLC)中，电力和通信都在单个导体上传输。参见例如IEEE 1901和1905。本文提供了各种实例。虽然本文的许多实例聚焦于配电网络，但是应该理解，这类网络也可以是通信网络，并且/或者可与通信网络共享某些组件。

关于配电，电致变色窗口的网络存在若干设计挑战。一个挑战涉及向每个窗口递送足够的电力，使得每个窗口可执行所有期望的转变，而不管这类窗口距其电力源有多远。另一个挑战涉及最小化整个建筑物中安装的电缆线路。通常优选使用较少的电缆线路，只要所有窗口都可接收足够的电力。使用较少的电缆线路可节省材料和安装成本。相关的挑战是安装的相对容易性/难度。大多数典型的(非电致变色)窗口安装者不习惯在整个建筑物中导引电缆线路以给窗口供电。因此，为使这类安装更容易和/或更灵活而做出的任何改进都是有益的。使用较少的电缆线路使安装更容易，因为在整个建筑物中牵拉电缆所花费的时间和精力更少。影响安装电致变色窗口的网络的难度的另一个因素是配电网络的特定设计以及网络(或其任何部分)是否需要由如经许可的电工的专业人员安装。安装电致变色窗口的大部分劳动力可由普通承包商操控。然而，某些步骤可能需要由经许可的电工执行。与普通承包商进行相对较多安装工作的情况相比，使用经许可的电工可导致成本更高和/或安装延迟。

可切换窗口技术

通常，“光可切换装置”是响应于电输入而改变光学状态的薄膜装置。薄膜装置通常由某种基材(例如玻璃或其它透明材料)支撑。装置在两个或更多个光学状态之间可逆地循环。通过向装置施加预先限定的电流和/或电压来控制这些状态之间的切换。装置通常包括横跨至少一个光学活性层的两个薄导电片材。将驱动光学状态改变的电输入施加到薄导电片材。在某些实施方案中，由与导电片材电连通的汇流条提供输入。

虽然本公开强调电致变色装置作为光可切换装置的实例，但是本公开不限于此。其它类型的光可切换装置的实例包括某些电泳装置、液晶装置等。可将光可切换装置提供在各种光可切换产品(如光可切换窗口)上。然而，本文公开的实施例不限于可切换窗口。其它类型的光可切换产品的实例包括镜子、显示器等。在本公开的上下文中，这些产品通常以非像素化型式提供。

图1中示出了根据一些实施例的电致变色装置100的示意性横截面。电致变色装置包括基材102、导电层(CL)104、电致变色层(EC)106(有时也称为阴极上色层或阴极着色层)、离子传导层或区域(IC)108、反电极层(CE)110(有时也称为阳极上色层或阳极着色层)和导电层(CL)114。元件104、106、108、110和114统称为电致变色堆叠120。可操作以跨电致变色堆叠120施加电势的电压源116实现电致变色装置从例如清透状态到着色状态的转变。在其它实施例中，层的顺序相对于基材相反。也就是说，层的顺序如下：基材、导电层、反电极层、离子传导层、电致变色材料层、导电层。

在各种实施例中，离子导体区域108可从EC层106的一部分和/或CE层110的一部分形成。在这类实施例中，电致变色堆叠120可被沉积为包括与阳极上色反电极材料(CE层)直接物理接触的阴极上色电致变色材料(EC层)。然后可例如通过加热和/或其它处理步骤在EC层106和CE层110相遇的位置处形成离子导体区域108(有时称为界面区域，或称为离子传导的基本上电子绝缘的层或区域)。在2012年5月2日提交的标题为“电致变色装置(ELECTROCHROMIC DEVICES)”的美国专利申请第13/462,725号中进一步讨论了在不沉积不同离子导体材料的情况下制造的电致变色装置，所述专利申请通过全文引用的方式并入本文。

在各种实施例中，图1所示的层中的一个或多个可被沉积为包括两个或更多个子层。在一个实例中，EC层106和/或CE层110可被沉积为包括两个或更多个子层。给定层内的子层可具有不同的组成和/或形态。可包括子层以促进离子传导区域108的形成并且/或者调整电致变色装置100的各种特性。

进一步地，电致变色装置可包括图1中未示出的一个或多个附加层。这类层可改善光学性能、耐久性、密封性等。可使用的附加层的实例包括但不限于抗反射层、减轻缺陷的绝缘层(其可提供在图1所示的任何层内或之间)和/或罩盖层。本文公开的技术可适用于各种电致变色装置设计。

在某些实施例中，电致变色装置在清透状态和着色状态之间可逆地循环。在清透状态下，将电势施加到电致变色堆叠120，使得可使电致变色材料106处于着色状态的堆叠中的可用离子主要驻留在反电极110中。当将电致变色堆叠上的电势反转时，离子横跨离子传导层108被运送到电致变色材料106并使材料进入着色状态。

应当理解，对清透状态和着色状态之间的转变的提及是非限制性的，并且仅表示可实施的电致变色转变的许多实例中的一个实例。除非本文另外指定，否则无论何时提及清透-着色转变，对应的装置或过程都涵盖其它光学状态转变，如非反射-反射、透明-不透明等。进一步地，术语“清透”和“脱色”是指光学中性状态，例如未着色、透明或半透明。再进一步地，除非本文另外指定，否则电致变色转变的“颜色”或“色调”不限于任何特定波长或波长范围。如本领域技术人员所理解的，适当的电致变色和反电极材料的选择决定了相关的光学转变。

在某些实施例中，构成电致变色堆叠120的所有材料均为无机物、固体(即，处于固态)，或无机物和固体两者。由于有机材料往往随着时间的推移而退化，因此无机材料提供可长时间运行的可靠的电致变色堆叠的优点。处于固态的材料还提供不具有容纳和泄漏问题的优点，因为处于液态的材料经常出现容纳和泄漏问题。下面详细讨论电致变色装置中的层中的每个。应当理解，堆叠中的层中的任何一个或多个可含有一定量的有机材料，但是在许多实施方案中，层中的一个或多个含有很少或不含有有机物质。对于可少量存在于一个或多个层中的液体也同样如此。还应该理解，可通过采用液体组分的工艺(如采用溶胶-凝胶或化学气相沉积的某些工艺)沉积或以其它方式形成固态材料。

电致变色装置可以多种方式接收电力。在2014年6月6日提交的标题为“用于智能窗口的连接器(CONNECTORS FOR SMART WINDOWS)”的美国专利申请第14/363,769号中进一步讨论了用于为电致变色装置供电的接线和其它连接器，所述专利申请通过全文引用的方式并入本文。

电致变色装置通常由窗口控制器控制，所述窗口控制器可局部地定位在其供电的电致变色装置/窗口上或附近。在以下专利和专利申请中进一步讨论窗口控制器，所述专利和专利申请中的每个通过全文引用的方式并入本文：2011年3月16日提交的标题为“用于多状态窗口的多用途控制器(MULTIPURPOSE CONTROLLER FOR MULTISTATE WINDOWS)”的美国专利申请第13/049,756号；美国专利第8,213,074号；和2015年5月7日提交的标题为“用于可着色窗口的控制方法(CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS)”的P.C.T.专利申请第PCT/US15/29675号。

通信网络

如上所述，电致变色窗口的网络可以是配电网络、通信网络或两者。本文的许多实施例聚焦于配电网络，所述配电网络可或可不充当通信网络，和/或可与通信网络共享某些组件。在未指定如何分配通信/控制信息的情况下，假设通信可通过任何可用的手段来进行。在一些情况下，这可意指通信通过配电网络所使用的相同的电线、导管、系紧锚和/或其它组件来进行。在某些情况下，通信可通过与配电网络所使用的相同的电线/组件中的一些来进行，其中在特定的地方提供附加的接线用于通信。在一些情况下，通信可无线地进行。

图2是根据某些实施例的通信网络系统200的组件的框图，所述通信网络系统200用于控制建筑物的一个或多个可着色窗口的功能(例如，转变到不同的色调水平)。如本文其它地方所解释的，通信网络可与配电网络完全或部分地位于同一位置。系统200可以是由建筑物管理系统(BMS)管理的系统中的一种，或可独立于BMS操作。

系统200包括可将控制信号发送到可着色窗口以控制其功能的主窗口控制器202。系统200还包括与主窗口控制器202电子通信的网络组件210。预测控制逻辑、用于控制(多个)可着色窗口的功能的其它控制逻辑和指令、和/或传感器数据可通过网络210传送到主窗口控制器202。网络210可以是有线或无线网络。在一个实施例中，网络210与BMS通信以允许BMS将用于控制(多个)可着色窗口的指令通过网络210发送到建筑物中的(多个)可着色窗口。

系统200还包括电致变色窗口400和壁开关290，所述电致变色窗口400和壁开关290两者都与主窗口控制器202电子通信。在此示出的实例中，主窗口控制器202可将控制信号发送到(多个)EC窗口400，以控制可着色窗口400的色调水平。每个壁开关290还与(多个)EC窗口400和主窗口控制器202通信。终端用户(例如，具有可着色窗口的房间的居住者)可使用壁开关290来控制(多个)可着色电致变色窗口400的色调水平和其它功能。

在图2中，通信网络202被描绘为窗口控制器的分布式网络，其包括主网络控制器203、与主网络控制器203通信的多个中间网络控制器205，和多个终端或叶窗口控制器210。多个终端或叶窗口控制器210各自与单个中间网络控制器205通信。图2的分布式网络中的窗口控制器中的每个可包括处理器(例如，微处理器)和与处理器电通信的计算机可读介质。

在图2中，每个叶或终端窗口控制器210与(多个)EC窗口400通信以控制所述窗口的色调水平。在IGU的情况下，在IGU的多个窗片控制IGU的色调水平后，叶或终端窗口控制器210可与EC窗口400通信。在其它实施例中，每个叶或终端窗口控制器210可与多个可着色窗口通信。叶或终端窗口控制器210可被集成到可着色窗口中，或可与其控制的可着色窗口分离。

每个壁开关290可由终端用户(例如，房间的居住者)操作，以控制与壁开关290通信的可着色窗口的色调水平和其它功能。终端用户可操作壁开关290以将控制信号传送到EC窗口400。在一些情况下，来自壁开关290的这些信号可超控来自主窗口控制器202的信号。在其它情况(例如，高需求情况)下，来自主窗口控制器202的控制信号可超控来自壁开关290的控制信号。每个壁开关290还与叶或终端窗口控制器210通信，以将关于从壁开关290发送的控制信号(例如，时间、日期、请求的色调水平等)的信息发送回主窗口控制器202。在一些情况下，可手动操作壁开关290。在其它情况下，可由终端用户使用远程装置(例如，手机、平板电脑等)无线地控制壁开关290，所述远程装置例如使用红外(IR)和/或射频(RF)信号发送具有控制信号的无线通信。在一些情况下，壁开关290可包括无线协议芯片，如蓝牙、EnOcean、WiFi、Zigbee等。尽管图2中描绘的壁开关290位于(多个)壁上，但系统200的其它实施例可具有位于房间中其它地方的开关。

1类和2类电力电路

在美国，国家电气规范(NEC)提供用于电气接线和装备的安全安装的标准。NEC由国家消防协会(NFPA)公布，所述协会是已公布了一系列国家防火规范的私营贸易协会。NEC的起草至少部分是为了在全国范围内提供统一的标准，尽管尚未在联邦层面采用。许多州和自治市都采用了NEC或其某种版本。NEC还被美国国家标准学会(ANSI)批准为美国国家标准。所述规范正式称为ANSI/NFPA70。遵守NEC指导原则可促进电气接线和装备的安全安装和操作。

NEC将电路分类为各种类别(例如，1类、2类、3类)。这类电路被定义为包括在(a)过电流保护装置(OCPD)或电力限制供应器的负载侧与(b)与其连接的所有装备之间的接线系统的一部分。电路基于其使用和电功率和电压限制进行分类。在NEC中还定义了各种子类，如下面进一步讨论的。

一般而言，1类电路实现高电压和高功率的传输。因此，1类电路可用于从单个电力源或干线或电力插入线(其可以是与控制面板或其它电力供应器(例如建筑物电力供应器)直接连接的连接件)为更多窗口供电。因此，与相比，1类配电网络通常需要比可比较的2类配电网络更少的总电缆线路。由于1类电路所涉及的高电压和高功率，可使用特殊的预防措施来确保安全操作。举例来说，根据NEC，1类电路中的电缆线路应为(1)1类额定电缆，(2)导引通过导管，和/或(3)导引通过适当的金属配线管道。

NEC将1类电路分为两种类型：(a)电力限制电路，和(b)远程控制和信令电路。电力限制1类电路通常被限制为每个电力区段30V和1000V·A，或在8A下24V，或196W，而1类远程控制和信令电路被限制为600V，其中对电源的电力输出进行限制。1类电力限制电路包括供应电路的电力源上的限流器。因此，在发生短路、过载或接地故障的情况下，OCPD将用于限制电路上的供应电流。1类电力限制电路中的电力源可以是变压器或其它类型的电力供应器。1类远程控制和信令电路必须满足电力和照明电路的许多相同接线要求。1类远程控制电路经常用于电机控制器中以操作机械过程、电梯、传送器，并且用于从远程方位控制的其它装备中。1类信令电路用于各种环境，包括医院(例如护士呼叫系统)、电钟、银行警报器和工厂呼叫系统。

对于2类电路，NEC基于电路是固有地受限(不需要过电流保护)还是不固有地受限(需要电力源和过电流保护的组合)来施予限制。在许多情况下，2类电路可被限制为30V和100V·A。2类电路中的接线固有地比1类电路更安全，并且需要较少的预防措施。举例来说，2类额定电缆线路可在没有1类额定电缆线路固有的保护的情况下提供，并且不需要在导管或金属配线管道中提供。

配电网络的设计，特别是将这类网络设计为1类电路还是2类电路将取决于许多因素，包括但不限于安装的窗口的数量、安装的窗口的方位、建筑物电力源/控制面板/其它电力源的方位、安装的窗口的布局、安装窗口的现有基础设施等。一般来讲，1类电力限制电路有利于减少必须安装的电缆线路的数量。这可减少电缆线路所花费的成本，因为需要提供较少的电缆总距离。这还可减少安装所花费的成本，因为在整个建筑物中牵拉电线花费的时间和精力较少。2类电路有利于降低其它安装成本。举例来说，2类额定组件(例如，控制面板/电力供应器、电缆线路等)可比1类额定组件便宜。类似地，可安装2类电路而无需导引电缆通过导管或金属配线管道，这在许多1类电力限制电路中是常见的。由于(与可能需要经许可的电工的1类配电网络相比)可由资格不太高的人员安装大部分或全部2类配电网络，2类电路的安装也较便宜。基于这些竞争成本以及上面列出的因素，可使用1类或2类电路来实施用于特定应用的配电网络。

被配置为1类电力限制电路的配电网络可更适用于大型商业建筑物、安装有大量光可切换窗口的建筑物，以及其中光可切换窗口安装在幕墙而不是单独打孔开口中的建筑物。相比之下，被配置为2类电路的配电网络可更适合于具有较少光可切换窗口的较小建筑物、住宅建筑物和缺少幕墙设施的建筑物。然而，这些指导原则并不旨在是限制性的。

配电网物理拓扑

许多拓扑可用于实施配电网络以向多个电致变色窗口递送电力。在本文的各种实施例中，配电网络可由至少两个组件：上游组件和下游组件表征。单个网络可包括多个上游组件和/或多个下游组件。

上游组件包括连接到建筑物的电力供应器的一个或多个初级电力供应器(例如，控制面板)以及连接到初级电力供应器的组件(例如，电缆)。上游组件将电力从控制面板或其它电力供应器递送到下游组件。初级电力供应器基本上是配电网络中最上游的组件。在许多实施例中，电致变色窗的数量远远高于用作上游组件的电缆的数量。换句话说，每个上游电缆通常将电力提供到许多电致变色窗和窗口控制器。在一些实施例中，上游电缆向至少3个可切换窗口或至少5个窗口或至少约10个窗口提供电力。这种拓扑代表了对网络拓扑的显著改进，其中单独的电缆将电力从初级电力供应器提供到每个单独的窗口控制器。在这类情况下，电力插入线的数量等于窗口控制器的数量。这些配置带来了严重的挑战，所述挑战涉及需要接纳以向所有窗口控制器/窗口供应电力的电缆的极大数量、长度和体积。举例来说，这类拓扑中的初级电力供应器必须被设计成接受大量电缆，这在安装许多电致变色窗口时可具有挑战性。进一步地，在整个建筑物中牵拉如此大数量/长度/体积的电缆所涉及的劳动是巨大的。由于这些原因，使用较少上游电缆来向许多电致变色窗口提供电力的配电网络是有利的。

大多数下游组件从上游组件接收电力并将电力递送到窗口和窗口控制器。在许多情况下，下游组件包括总线线路、菊花链或具有直接连接的窗口控制器的类似物理拓扑。在一些情况下，下游组件包括引入线，所述引入线将电力(在一些情况下，通信信息)直接递送到窗口控制器。通常，引入线是总线线路和单独的窗口控制器之间的电连接件。除了各种配电电缆(总线线路、引入线、菊花链等)之外，下游组件通常还包括电连接器。电连接器可以是电力插入连接器、引入线连接器或如本文所述的其它类型的连接器。一般而言，电力插入连接器可用于将上游配电电缆线路(例如，连接到控制面板的电力插入线)连接到下游配电电缆线路(例如，总线线路)。引入线连接器可用于将引入线连接到总线线路。这类连接器在下面进一步讨论。窗口控制器可在一些实施方案中串联连接，并且在一些其它实施方案中以菊花链型式连接。在一些实施例中，下游组件可被表征为包括不同的区段，如以下关于图3C进一步讨论的。用于上游组件的电缆线路可与用于下游组件的电缆线路相同或不同。在一些实施例中，可提供一个或多个远程电力面板作为下游组件。远程电力面板可从主建筑物供应器接收电力，并且可经由远程电力插入线向总线线路提供电力。通常，远程电力面板将在比初级电力供应器将电力递送到总线线路的位置更下游的位置处将电力递送到总线线路，如下面进一步解释的。

在某些实施方案中，可将下游和/或上游电缆线路的至少一部分提供在干线中。简而言之，干线由结构元件和位置元件限定。在结构上，干线被理解为包括用于承载电力的电线。在许多情况下，干线还包括用于承载通信信息的电线，但情况并非总是如此。关于位置，干线被理解为在功能上定位在控制面板和各个引入线(或窗口控制器本身(如果不存在引入线))之间。引入线可从干线分接以接收电力和通信信息。引入线不被视为干线的一部分。在某些实施方案中，干线可以是5电线电缆(包括用于电力的一对电线、用于通信的一对电线和一个接地电线)。类似地，引入线也可以是5电线电缆。在一些其它实施方案中，干线和/或引入线可以是4电线电缆(包括用于电力的一对电线和用于通信的一对电线，没有任何单独的接地电线)。在各种实施例中，干线可承载1类或2类电力。有关干线和5电线电缆的进一步的细节在以下给出。

在一些特定实施例中，下游电缆线路(以及任选地上游电缆线路)的至少一部分可以是扁平电线电缆线路，如下面进一步讨论的。在使用扁平电线电缆线路的情况下，引入线连接器可以是也在下面进一步讨论的绝缘位移连接器。扁平电线电缆线路使接线系统能够在密集空间内具有更大的灵活性，以及实现电缆操控和连接性的一些益处。

图3A给出用于向多个电致变色窗口递送电力的配电网络的简化视图。图3A中的上游组件301包括控制面板302(其可从主建筑物电力供应器接收电力)和干线306。图3A中的下游组件305包括干线306、引入线307和干线306与引入线307之间的连接器308。干线306可以是单个连续电缆，或它可以是在连接器308处彼此连结的若干不同电缆。在此实例中，干线306是线性总线，其中引入线307将每个单独的窗口控制器309连接到干线306。每个窗口控制器309控制一个或多个窗口311。因此，图3A中描绘的拓扑通常仅是由单个控制面板馈电的配电网络的一部分。在图3B和图3C中描绘的拓扑中可进行类似的扩展。

图3B给出另一种配电网络的简化视图。在此实例中，窗口控制器串联连接。此配置有时称为菊花链。这里，上游组件321包括控制面板322和干线326。下游组件325至少包括将窗口控制器329和/或电致变色窗口彼此连接的中间电缆线路333。为清楚起见，未示出窗口。它们连接到窗口控制器。

图3C示出类似于图3A所示的配电网络的附加的实例。为简洁起见，将仅讨论差异。在此实例中，控制面板302连接到干线306和电力插入线335。电力插入线335可称为次级电力插入线。次级电力插入线335在干线306上的更下游位置处与干线306连接。每个干线306可具有一个或多个次级电力插入线335。可提供次级电力插入线335以确保从干线306递送足够的电力以根据需要为所有窗口控制器309和电致变色窗口(未示出)供电。举例来说，电流/电压以及线路损耗的限制可限制可由单独的电力插入线供电的窗口控制器/窗口的数量。为了解决此限制，可使用多个电力插入线将控制面板302与干线306连接。连接到单独的控制面板302的次级电力插入线335的最大数量可受控制面板302的可用电力输出限制。次级电力插入线335和远程电力插入线337(下面进一步讨论)通常不被认为是干线306的一部分。

电力插入线335或337与干线306相遇的点可称为电力插入点或电力插入连接器336和338。这些电力插入点可被理解为将下游组件305分成多个区段。一般来说，区段是指邻接地连接到网络的区部(例如，连接到相邻电力插入点之间的干线跨段)的窗口控制器的群组以及网络的相关联的区部。在图3C中，示出了三个区段，其中第一区段被限定在控制面板302与干线306相遇的点与次级电力插入线335在电力插入点336处与干线306相遇的点之间，第二区段被限定在次级电力插入线335在电力插入点336处与干线306相遇的点与远程电力插入线337在电力插入点338处与干线306相遇的点之间，并且第三区段被限定在远程电力插入线337在电力插入点338处与干线306相遇的点与干线306的端部之间。在此实例中，下游组件305的每个区段包括三个连接器308、三个引入线307、三个窗口控制器309和三个电致变色窗口(未示出)。

虽然图3C仅示出了下游组件的每个区段的三个电致变色窗口控制器，但是相邻电力插入点之间的窗口控制器/窗口的数量可高得多。在一些情况下，定位在下游组件的每个区段上的窗口控制器和电致变色窗口的数量可在约10-20之间、或在约20-30之间、或在约30-40之间。在配电网络被实施为1类电力限制电路的某些情况下，可在相邻的电力插入点之间安装至多约98个窗口控制器/窗口。在配电网络被实施为2类电路的某些情况下，可在相邻的电力插入点之间安装至多约48个窗口控制器/窗口。可在每个区段上被充分供电的窗口控制器/窗口的数量取决于许多因素，包括(i)每个窗口控制器汲取的电流或功率、(ii)由上游组件电缆(电力插入线)递送的电流或功率、(iii)相邻窗口控制器之间的电缆的长度和(iv)每个控制器可接纳的窗口的数量。举例来说，窗口控制器可控制一个至约二十个窗口，或至多约十五个窗口，或至多约十个窗口，或至多约五个窗口。

关于由每个窗口控制器汲取的电流或功率，当窗口控制器/窗口汲取相对较少的功率时，可在下游组件的每个区段上接纳相对较多的窗口控制器/窗口。在某些实例中，窗口控制器每个汲取约2瓦特或更少。关于由上游组件电缆/电力插入线递送的电流或功率，可使用提供较多电流/功率的上游电缆来接纳下游组件的每个区段的相对较多的窗口控制器/窗口。举例来说，在上游组件递送1类额定功率(与2类功率相对)的情况下，可在下游组件的每个区段上定位相对较多的窗口控制器/窗口。关于相邻窗口控制器之间的电缆的长度，较长的长度可导致较高的线路损耗，从而导致在每个区段上可接纳的窗口控制器/窗口较少。

图3C所示的配电网络与图3A所示的配电网络之间的另一个差异是图3C中的网络包括远程电力面板340或能量阱(下面讨论)。远程电力面板340通过远程电力插入线337向干线306提供电力。远程电力面板340可连接到主建筑物电力供应器。与控制面板302类似，远程电力面板340可包括电路系统或其它保护，以确保以适当的电压、电流等向干线306提供电力。在各种情况下，远程电力面板和控制面板之间的一个差异是远程电力面板仅充当电力源，而控制面板可具有附加组件，所述附加组件提供用于控制电致变色窗口上的光学转变的各种通信和控制功能。比较例如图6E和图6G。另一个差异是远程电力面板340可定位在远离控制面板302的方位。通常，远程电力面板340与其供电的窗口的组之间的距离比控制面板302与此相同的窗口的组之间的距离短。这可有助于最小化远程电力插入线337的长度，从而最小化线路损耗。远程电力面板340和远程电力插入线337都可被认为是下游组件301的一部分。

次级电力插入线335和远程电力插入线337各自向干线306提供电力，并且可统称为电力插入线。。所使用的电力插入线的数量在很大程度上受配电网络上存在的电致变色窗口的数量的影响。上面进一步讨论了影响可安装在相邻电力插入点之间的窗口控制器/窗口的数量的因素。

因为最接近(例如紧接于)光可切换窗口提供窗口控制器，所以在拓扑的下游部分中，相对较少的电缆需要源自控制面板。每个窗口少于一个电缆从控制面板发出。因此，安装需要较少的劳动力和基础设施。举例来说，需要较少的J形钩来支撑控制面板和拓扑的下游部分之间的电缆的重量。

虽然图3A至图3C的实施例仅示出了单个控制面板和单个干线，但是实施例不限于此。在一些相关实施方案中，单个控制面板可与多个干线连接，例如如图4、图5A和图5B所示，在下面进一步讨论。在一些这类情况下，可将上游电缆线路组件彼此平行地导引控制面板与下游组件之间的距离的至少一部分。在各种实施例中，单独的数据通信线也可穿过从控制面板到下游组件的距离，但这不是必需的。在这些或其它实施方案中，可在建筑物内提供多个控制面板，并且每个控制面板可与初级建筑物电力连接。控制面板可一起位于单个方位中或分散在整个建筑物中。类似地，可根据需要在整个建筑物中提供远程电力面板。在一些实施例中，配电网络可包括单个控制面板和任何数量的远程电力面板。

图4给出组合的配电网络和通信网络的实例。在此实例中，配电网络被实施为1类电力限制电路。1类控制面板401连接到6个单独的电缆402、403和406。电缆402是初级电力插入电缆，电缆403是次级电力插入电缆，并且电缆406是干线，其中没有电力连接件，或电力限制为2类等级。在此实例中，初级电力插入电缆402将电力提供到窗口控制器的初始群组，所述初始群组位于初级电力插入电缆402和干线406连接的位置与次级电力插入电缆403与干线406连接的位置之间。初级电力插入电缆402在电力/通信集成连接器408处与干线406连接。在此实例中，网络包括两个干线406，所述干线406例如类似于图3A中的干线306。干线406的可被额定为约8A或更低。引入线407在引入线连接器420处与干线406连接，从而向各个窗口控制器409提供电力和控制信息。次级电力插入电缆403在电力插入连接器430处与干线406连接。承载1类功率的初级电力插入电缆402和次级电力插入电缆403各自可以是特定长度，例如至多约200英尺或至多约350英尺。在某些情况下，长度超过此长度的电力插入电缆可导致显著的线路损耗。为清楚起见，在图4中仅标出单个引入线407、窗口控制器409、电力/通信集成连接器408、引入线连接器420和电力插入连接器430。

尽管未在图中示出，但应该理解，窗口控制器409中的每个与至少一个电致变色窗口连接。进一步地，虽然图4仅示出了干线406的每个区段的两个窗口控制器409(所述区段被限定在相邻的电力插入点或电力插入连接器之间)，但是可在每个区段中提供许多附加的窗口控制器/窗口。在某些实施方案中，例如，1类配电网络上的每个区段的窗口控制器/窗口的数量可以是至少约10个、至少约20个或至少约30个。在各种情况下，如图4所示，1类配电网络可在干线的每个区段上具有至多约96个窗口控制器，每个所述窗口控制器控制一个或多个窗口。

应考量特别考虑因素以确保1类配电网络的安全操作。举例来说，可将承载1类功率的各种电力插入线、干线和/或引入线提供在导管或金属配线管道中，并且/或者将它们提供为1类额定电缆。在某些情况下，配电网络的不同部分以不同方式满足1类安全措施，例如网络的一部分可使用1类额定电缆，而网络的另一部分可使用导管或配线管道来保护非1类额定电缆。在某些实施方案中，1类配电网络中的电力插入线和/或干线可被额定为大约15A和600V。在一些情况下，电力插入线和/或干线可被评定为TC-ER(盘式电缆-暴露的走线)。在某些情况下，电力限制盘式电缆(PLTC)可用于电力插入线和/或干线。

由于各种原因，被实施为1类电力限制电路的配电网络可以是有益的。举例来说，可使用1类电力限制电路来最小化应该安装以向网络上的所有窗口提供足够的电力的接线的总长度。尽管被实施为1类电力限制电路的配电网络应满足NEC提出的安全限定条件(例如，对于承载1类功率的电缆，使用1类额定电缆，或使用导管或配线管道来导引非1类额定电缆)，但是在一些实施例中，这些限定条件可特别容易满足。举例来说，在将电致变色窗口的组提供在幕墙中(其中相邻的窗口由中空竖框和/或横梁分开)的情况下，这类竖框/横梁可提供其中可安全地导引非1类额定电缆的配线管道或导管。换句话说，至少对于在幕墙基础设施内导引的电缆而言，幕墙基础设施本身可用于提供NEC中提出的安全标准。竖框和横梁通常是铝，但这不是必需的。用于为相邻窗口形成框架的其它材料和中空结构可以此相同的方式使用。对于未定位在幕墙基础设施内的电缆(例如，上游电缆，如电力插入电缆、不在幕墙内的干线部分等)，可使用其它1类保护(如导管、配线管道)或1类额定电缆。

在一个实例中，干线406可承载1类电力限制电路而不被评定为1类电缆，因为它封闭在金属配线管道中。通过导引干线406通过形成幕墙的金属竖框/横梁，干线406可安全地承载在非1类额定电缆上的1类功率。在这类实施例中，电力插入线402和403可被评定为1类电力限制电路(在这种情况下，不需要附加的安全措施)，或它们可被评定为非1类(在这种情况下，可将电力插入线导引通过导管或金属配线管道，以确保安全操作)。幕墙或类似结构(其中相邻的窗口被中空结构分开)的存在使得使用1类配电网络特别有利，因为非1类额定电缆可容易且安全地用于承载1类功率。1类额定电缆比类似的非1类额定电缆昂贵、大，因此安装更具挑战性。

应当注意，在干线406可用作专用通信线并且与电力插入线402和403分开提供(使得干线406不承载电力)的情况下，不需要为干线406提供特定的安全措施。换句话说，干线406不需要是1类额定电缆，也不需要将其提供在导管或金属配线管道中。

在将电致变色窗口安装在打孔开口的组中(而不是一起安装在幕墙中)的另一个实例中，1类额定电缆可用于电力插入线402和403。在另一个实施例中，电力插入线402和403以及干线406中的任一者可以是提供在适当的导管或配线管道中的非1类额定电缆。在特定实例中，干线406可以是非1类额定电缆，但是将其提供在用于安装在相邻打孔开口中的窗口的相邻窗口控制器之间的导管或配线管道中。

图5A给出也可充当通信网络的配电网络的实施例。这里，配电网络被实施为2类电路。2类控制面板501连接到两个干线506。未示出单独的通信线，并且可通过干线506、通过单独的通信网络(未示出)或无线地承载控制信息。窗口控制器509经由引入线507与干线506连接。引入线507在引入线连接器520处与干线506连接。干线506可以是2类额定电缆。在一些情况下，干线506可被额定为约4A或更低。由于图5A中的配电网络的2类性质，可安装在干线506的每个区段上的窗口控制器的数量比网络是1类时更受限制。可包括在每个区段上的窗口控制器/窗口的数量在本文其它地方讨论。如果窗口控制器/窗口的数量超过干线506本身可提供的电力，则可提供附加的电力插入线，如图5B所示。在此实例中，可在每个干线上安装至多约32个窗口控制器，每个所述窗口控制器控制一个或多个窗口。

图5B给出也可充当通信网络的配电网络的附加的实施例。在此实例中，网络被实施为2类电路。2类控制面板501连接到8个单独的电缆，包括两个干线506和六个次级电力插入线503。这里，干线506一直延伸到控制面板501，并且未提供单独的通信线或初级电力插入线。可通过干线506或通过无线装置或通过单独的通信网络(未示出)传达通信信息。因此，不需要如图4中的连接器408的电力/通信集成连接器。在类似的实施例中，可提供单独的初级电力插入电缆和通信电缆以将电力和通信信息带到干线，如图4所示。引入线507将窗口控制器509在引入线连接器520处连接到干线506。次级电力插入线503在电力插入连接器530处与干线506连接。

因为图4中的配电网络被实施为2类电路，所以与被实施为1类电力限制电路的类似配电网络相比，可由网络的每个区段为更少的窗口控制器/窗口供电。虽然图5B仅示出了每个区段(所述区段被限定在相邻的电力插入点之间或在电力插入点和干线506的端部之间)上的单个窗口控制器509，但是在各种情况下，每个区段可提供许多附加的窗口。在一些实例中，2类配电网络每个区段可具有至少约10个或至少约15个窗口控制器和相关联的电致变色窗口。在某些实施方案中，如图5B所示，网络的每个区段可安装至多约32个窗口控制器(WC)，每个所述窗口控制器控制一个或多个相关联的光可切换窗口。

尽管可限制每个区段的窗口的数量，但是由于其它原因，2类配电网络可以是有利的。举例来说，由于网络被实施为2类电路，因此没有一个电缆线路需要满足1类电力限制电路的安全要求。换句话说，电缆可以是非1类额定电缆，并且可在不使用导管或金属配线管道的情况下进行导引。这类2类配电网络可在将窗口安装在打孔开口构造中(例如与幕墙相比)的情况下特别有用。在典型的打孔开口构造中，将单独的窗口(或在一些情况下，窗口的小型组)安装在建筑物构造的各个开口中。相邻的窗口(或窗口的小型组)通常由构成建筑物本身的混凝土或其它材料分开。换句话说，建筑物构造包括大量的单独的开口，窗口(或窗口的组)安装在所述开口中。相比之下，利用幕墙，将许多窗口一起安装在建筑物构造的大开口中。根据窗口的布局，相邻的窗口由竖框和/或横梁的成框系统分开。虽然竖框/横梁可用于提供1类安全措施(例如，竖框/横梁提供金属配线管道，非1类额定电线可在所述金属配线管道中导引，同时安全地承载1类功率，如上文关于图4所述)以用于实施1类配电网络，但是在建筑物中的相邻打孔开口之间通常不存在这类方便的成框系统。因此，在将多个电致变色窗口安装在若干单独的打孔开口中的某些实施例中，将配电网络实施为2类电路可以是有利的。

在一些实施例中，次级电力插入线503和干线506可被额定为约4A或更低。在一些实施例中，承载2类功率的电力插入线可限于特定长度，例如不超过约350英尺。

本文描述的配电网络中的任一种可进一步包括一个或多个远程电力面板和远程电力插入线，如图3C所示。可将这类特征并入到1类和2类配电网络中。

进一步地，本文描述的配电网络中的任一种可进一步包括作为网络内的下游组件的一部分安装的一个或多个本地电力存储单元(也称为能量阱)。举例来说，可将这类能量阱安装在干线或引入线上，或它们可作为窗口控制器的一部分安装。能量阱可用于增加可定位在下游组件的每个区段上的电致变色窗口的数量。举例来说，在单个区段上安装有20个窗口的干线可无法同时为所有20个窗口上的转变供电。虽然网络同时使所有窗口转变的情况相对稀少，但网络应被设计为操控这类事件。当接收到命令以使所有20个窗口转变时，可由控制面板和/或远程电力面板提供大部分的电力。如果控制面板/远程电力面板仅可提供足以驱动15个窗口上的转变的电力，则可由一个或多个能量阱提供使剩余的5个窗口转变所需的电力。能量阱可根据需要放电以提供电力，然后当窗口控制器/窗口需求的电力减少时，可通过配电网络进行再充电。下面提供与能量阱有关的进一步的细节。

配电网络内的组件

在此部分中，更详细地描述了配电网络的各种组件。

1.电缆线路

可使用许多不同类型的电缆来实施配电网络。对于不同的应用，电缆可以是1类额定电缆或非1类额定电缆(例如，2类额定电缆)，如上面进一步讨论的。在某些实施例中，电缆包括绝缘材料，例如被额定为约150伏或更高的绝缘材料。可使用各种规格导体，例如AWG14、AWG18、AWG 22或AWG 24。进一步的实例和细节如下。

A.干线

一般而言，干线被实施为重载电力承载线，所述重载电力承载线可被分接以向各个窗口控制器提供电力。干线向许多单独的窗口控制器提供电力。干线还可承载通信信号，但不一定是这种情况。干线将电力从上游组件(例如，控制面板或电力插入线)递送到引入线。

在一些实施方案中，干线可以是包括双绞配电线、双绞通信线和接地线的5电线电缆。图6A给出5电线电缆的特写横截面视图。配电线和通信线中的每个都是绝缘的。将绝缘的配电线一起提供在屏蔽件/绝缘材料中，两个通信线也是如此。所有5条线都被编织金属屏蔽件包围，所述编织金属屏蔽件被外层的绝缘材料包围。

在1类额定干线在四个AWG14导体上承载电力的一个实施例中，干线的直径可以是约3/4英寸，具有提供的约1/8英寸厚的护套绝缘材料。在某些情况下，1类额定电力插入线可被评定为盘式电缆暴露的走线(TC-ER)电缆。这类电缆可承载1类功率，而无需提供导管或配线管道。代替地，这种类型的电缆可以暴露的走线形式悬挂。在2类额定干线承载电力和通信信号的一个实施例中，干线的直径可以是约5/8英寸。

在一些其它实施方案中，干线可以是类似于上述5电线电缆的4电线电缆，但是缺少接地电线。在一些实施例中，干线可以是扁平电缆，所述扁平电缆具有4根电线(两根电线用于配电、两根电线用于通信)或5根电线(两根电线用于配电、两根电线用于通信、一根电线用于接地)。在安装电致变色窗口时，扁平电缆可用作干线，因为它可非常容易地被分接以在任何需要的地方提供引入线，而无需切割干线。利用扁平电缆，可将引入线和电力插入线安装在干线上的任何方位(不一定是预定的)处。进一步地，扁平电缆允许在部署新的或附加的光可切换窗口时扩增或重新配置先前安装的配电网络。

相比之下，安装具有由常规(例如，圆形)电缆制成的干线的网络可更加困难。难度涉及这样的事实，即常规电缆通常在它们连结连接器(例如，引入线连接器和电力插入连接器)的任何地方被切割。电缆的端部被馈送到连接器中，这然后提供与其它电缆的连接。参照图3A，在干线306被实施为常规圆形电缆的情况下，相邻引入线连接器308之间的干线306的每个部分可需要是单独的电缆。因此，应将这些电缆中的每个切割成适当的长度。可难以测量/猜测用于每个特定跨段的电缆的适当长度将是多少，这使得安装具有挑战性。

在扁平电缆用于干线的情况下，可使用例如引入线绝缘位移连接器(如下面进一步描述的那些)来添加引入线而不切断干线。可通过使用下面描述的电力插入绝缘位移连接器将电力插入线类似地连接到扁平电缆干线，而不切断干线。这是可能的，因为扁平电缆具有以固定的几何形状和型式分开并布置的内部电线。因此，连接器可被配置为选择性地分接到内部电线中的一个或多个中。参照图3A和图3C，整个干线306可以是单个连续电缆(其未被切断)。当然，通过割断干线并且使用更常规的连接器，也可将引入线和/或电力插入线与干线连接。扁平电缆允许例如在沿着连续扁平电缆的任何地方配置引入电缆，而无需对其进行切割和绞接；绝缘位移连接器允许在不切割扁平电缆的情况下分接到扁平电缆中。

图6B示出根据某些实施例的包括4根电线的扁平电缆的横截面视图。电缆的横截面具有窄尺寸(在图6B中水平定向)和长尺寸(在图6B中垂直定向)。电缆的长度延伸到页面内/外。在一个实例中，扁平电缆干线具有约1”×约3/16”的横截面。在许多情况下，可将扁平电缆卷起以用于存储/运送。

图6C是示出如图6B所示的扁平电缆的横截面的图片。其示出了扁平电缆的横截面。电缆内的各个电线可分别通过它们的红色(顶部)、白色(紧接于顶部)、蓝色(紧接于底部)和黑色(底部)绝缘材料来识别。扁平电缆具有不对称元件605，所述不对称元件605在此实例中是短侧中的一个(如图所描绘的底侧)上的颈部或肩部。此不对称元件允许电缆每次都以相同的方式与连接器接合，因此内部电线的配置是固定的，并且可使用适当的绝缘位移连接器选择性地分接电线。

可将其它形式的干线电缆安装在网络中，而不需要使导体断开以与另一条线(例如，引入线或电力插入线)建立连接。一个实例是具有圆形区部和扁平区部的“混合”电缆。在扁平区部和圆形区部处进行的连接提供比在扁平区部处大的灵活性。混合电缆可具有比连接所需的更多的扁平区部。在另一个实例中，干线电缆是常规的圆形电缆或略微改进的圆形电缆，可用于在连接器的安装期间将导体重新配置成扁平型式。以这种方式，可在不使导体断开的情况下安装连接器，因为导体在安装连接器之前不久从其圆形布置重新定向成扁平布置。在一些实施方案中，通过从圆形电缆的连接方位剥离护套，然后将导体按压成扁平布置来完成重新定向，然后安装绝缘位移连接器。可使用一个或多个工具来促进护套剥离和导体重新定向。

图6D示出用于比较的干线606和引入线607的一个实例。在此实例中，电缆是DeviceNet^TM CPE电缆。干线的直径大于引入线的直径。

B.电力插入线

电力插入线在最低限度下具有用于递送电力的两根电线。还可提供接地电线。配电电线中的每个内的导体可涂覆有绝缘材料，并且可在外绝缘材料内扭绞在一起。电力插入线将电力从上游组件(例如，控制面板或远程电力面板)递送到下游组件(如干线)。电力插入线不直接连接到引入线(除了干线也充当电力插入线)。

如关于图3C所讨论的，可将电力插入线分类为两种主要类型：次级电力插入线335和远程电力插入线337。次级电力插入线335将电力从控制面板302递送到干线306上的方位。可在单个干线306上提供多个次级电力插入线335。远程电力插入线337将电力从远程电力面板340递送到干线306上的方位，所述方位比干线306与第一连接器307连结的方位更下游。远程电力插入线337连结干线306的点也可在(多个)次级电力插入线335连结干线306的点的下游，如图3C所示，或它可在此点的上游。参照图3C，在任何引入线的上游的干线的部分有时称为干线的初级电力插入部分，但是此称呼仅用于名称，因为电缆线路在干线和电力插入线之间是不同的。

如关于图4所讨论的，可将电力插入线分类为两种主要类型：初级电力插入线402和次级电力插入线403。初级电力插入线402将电力从控制面板401递送到干线406的最上游部分。次级电力插入线403类似于图3C中的次级电力插入线335进行操作。

C.引入线

引入线将电力从干线递送到窗口控制器。通常，每个窗口控制器通过其自身专用引入线连接到干线。在最低限度下，引入线包括用于递送电力的两个导体。也可在引入线中提供接地线。在许多(但不是全部)情况下，引入线可具有用于将通信信息从干线递送到窗口控制器的电线。在通过(a)单独的有线通信网络(例如，与用于配电的干线分开)或(b)无线的方式传达通信的情况下，在引入线中包括通信电线可具有很少的或没有益处。

引入线在引入线连接处与干线连接。这类连接器通常是T形件、Y形件或专用绝缘位移连接器，如下所述。由于引入线通常仅向单个窗口控制器提供电力，因此引入线可比与它们连接的干线薄。

图6D示出引入线607的一个实例，其将引入线607呈现在可与它连接的干线606旁边。

2.控制面板

可提供控制面板以容纳与为配电网络上的电致变色窗口供电(并且在许多情况下控制)相关的各种组件。控制面板通常是配电网络的最上游组件。控制面板从建筑物电力供应器接收电力，根据安装网络的国家，所述建筑物电力供应器通常被提供为例如120V、220V、230V、240V等。控制面板包括用于操纵电力以将其转换为对为电致变色窗口/控制器供电更有用的形式的组件。举例来说，控制面板可包括用于将电力从AC转换为DC的转换器。进一步地，控制面板可包括用于降低电压的电压转换器。电压转换器可提供约10-30V的电压输出。在一个实例中，电压转换器提供约24V的输出。

在许多实施例中，控制面板通常包括限制由控制面板输出的电压和/或电流的保护模块。保护模块所规定的限制可基于NEC中提出以确保被实施为1类或2类电路的配电网络的安全操作的指导原则。控制面板可以是1类或2类组件。本文或NEC中关于1类和2类电路/电力供应器提出的指导原则中的任一个可适用于所公开实施例的控制面板。

控制面板还包括一个或多个输出端口。输出端口可用于配电，并且在一些情况下还可用于分配通信/控制信息。输出端口可连接到配电网络中的各种线，如干线、初级或次级电力插入线和通信线。

图6E给出用于也充当通信网络的配电网络的2类控制面板602的内部的视图。在其它组件中，控制面板602包括断路器671、电源插口672、DC电力供应器674(在此实施例中为24V DC电力供应器)、保护模块675、网络控制器676和主控制器673。

在配电网络的某些实施例中，可省略这些组件中的一些。举例来说，当使用2类电力供应器时，可省略保护模块。进一步地，虽然网络控制器676和主控制器673对于分配通信/控制信息是有用的，但是不需要这些控制器来实施仅分配电力的网络。一般而言，网络控制器676协调并控制多个电致变色窗口上的光学转变，每个窗口具有位于控制面板外部的其自己的窗口控制器。虽然在图6E中仅示出了单个网络控制器676，但是应该理解，可包括多个这类网络控制器676。网络控制器676继而可由主控制器673控制。在一些情况下，控制面板将包括网络控制器但不包括主控制器。

在某些实施例中，控制面板相对较小，例如，不具有大于约40英寸的尺寸或不具有大于约26英寸的尺寸。在一个实例中，控制面板具有约20-30英寸高、约15-25英寸宽和约5-10英寸深的尺寸。

图6F给出图6E所示的控制面板602的顶视图。在此图中，示出了许多输出端口。此实例中的控制面板602包括用于连接到干线的两个输出端口J1和J2、用于连接到电力插入线(初级或次级)的六个输出端口J3-J8、用于连接到以太网LAN线的一个输出端口J9，以及用于光学传感器/以太网电缆的端口J10。本领域技术人员将理解，控制面板可被制造成包括用于附接多个干线、电力插入线、通信线等的适合于特定应用的各种端口。在某些实例中，控制面板接收约100-240V(单相AC，50/60Hz)之间的输入电力，并且输出约24V(DC)的标称电压和约4.0A的标称电流的电力(每个连接的配电线)。外壳可以是钢或其它合适的材料。在一个实例中，控制面板具有约400-600BTU/hr之间(例如约450-550BTU/hr之间)的估计BTU输出。

在某些实施例中，控制面板包括控制面板监测器(CPM)，所述CPM被配置为感测直接连接到控制面板的干线和/或电力插入线中的导体上的电流和电压。这类感测电路允许配电网络的方面的监测、分析、反馈和/或校正。

在某些实施例中，CPM被配置为检测控制面板处的电力插入电缆或干线电缆的输入和输出导体上的电压差和/或电流差。任何这类差异都可指示导体中的一个上的短路或其它问题。控制面板处的电压差或电流差读数还可指示在输入线和输出线中的一个或两个以及电缆上存在接地的寄生路径。

另外，测量控制面板处的电缆导体上的电压值允许与在电路上的其它方位处测量的电压值进行比较，所述方位包括由控制面板下游的各个方位处的电缆服务的各个窗口控制器。

对于电缆上控制面板下游的每个方位，由于在电路上的窗口控制器或其它负载处的传输损耗和功耗，存在与控制面板处的电压的预期差异。通过测量CPM处(即，控制面板处)和控制面板下游的特定方位处的电压，可将实际电压差与预期电压差进行比较。测量通常每10秒进行一次，并且可在任何时间(包括在色调转变期间)进行。如果实际电压差偏离预期电压差超过少量，则在测量误差容限内，用于配电系统的控制逻辑可确定所考虑的电缆中存在错误状况或某个其它问题。举例来说，如果预期电压差明显大于或明显小于安装时预期的指定电压值，则这可指示电缆的长度不合适。举例来说，安装者可已经使用太长的电缆(例如，电力插入线)用于窗口控制器的群组。此外，此意外的电压差可以是由于安装了错误规格的电缆造成的。

类似地，也可在调试期间或在电致变色窗口网络建立程序期间利用CPM和下游节点(如窗口控制器和窗口)处的实际电压和预期电压，其中物理装置方位与其相应的网络站点ID相关联，以验证窗口控制器和光可切换窗口是否已安装在正确的方位。举例来说，可以配电网络中的节点和对应的实际电压的集合或子集的形式将CPM和不同窗口控制器处的实际电压映射到电压网络数据中，以生成网络的图形图像以供在计算装置上显示。此外或替代地，电压网络数据可自动地与站点的设计示意图进行比较以检查安装错误或其它问题，所述站点识别配电网络中的预期电压和对应的节点的集合或子集。同样地，可比较如上所述的实际电压差和预期电压差，其中从设计示意图中识别或导出预期电压差。在一些实施方案中，低电压技术人员或其它电工可利用配电网络的应用或控制台以在使站点在线之前检查接线安装工作和标示问题。在另一个实例中，如果实际测量的电压或电压差显著偏离预期电压或电压差，并且在安装后很长时间重新检测到此偏差，则可指示如在一根电缆上的短路或寄生路径的新问题。

另外，用于将电路上的窗口控制器和其它负载的实际电压与预期电压进行比较的CPM和控制逻辑可利用指纹来检测配电网络随时间的变化或劣化。指纹是属于窗口、传感器和控制器的相关参数，如电压响应、电流响应、通信保真度等。举例来说，可在调试期间获取指纹，然后将所述指纹与在调试后的时间获取的指纹进行比较，以检测配电网络中的变化，如电流泄漏。在包含可切换光学装置和控制器的监测站点(MONITORING SITES CONTAININGSWITCHABLE OPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS)(2015年3月5日提交的PCT国际申请第PCT/US2015/019031号(代理人案号VIEWP061WO))中描述了指纹，所述申请通过全文引用的方式并出于所有目的特此并入。

在一些情况下，会出现问题，并且不能立即清楚在配电网络上问题出现的位置。解决此问题的一种方式是通过确定电缆或电路上各点处的电压。举例来说，可通过CPM在电路上的各个窗口控制器处以及在控制面板处测量电压。具有预期电压或电压差的电缆区段不是问题的所在地。然而，呈现意外电压差的电缆区段(或电路的其它部分)可包括问题的所在地。通过逐段考虑电压降，CPM和相关联的逻辑可识别不连续性(例如，意外的电压下降或跳变)并将不连续性的方位与问题的所在地相关联。以这种方式，系统可隔离配电网络上的问题并启动校正动作，例如向某些线发送更多电力以弥补线路损耗、绕过干线区段以避免短路问题、发起关于配电系统中的问题的警报信号等。随后可在识别出问题所在地的位置修复配电网络。在一些实施方案中，CPM的逻辑自动采取校正动作；这可伴随有关于问题、采取的动作和系统的当前状态的报告。

可发生的特定错误状况是CPM检测到在网络上的电致变色窗口遵循命令进行着色的同时，配电网络正在接近其功率或电压输出限度，例如，对于电力限制1类电力限制电路，所述限度为30V和1000V·A，或更具体地说，每个电力区段为在8A下24V或196W，或对于2类电路，所述限度为30V和100V·A。在已经发出用于使窗口着色的命令之后，当配电网络达到低于其输出限度的指定电压或功率阈值时，可启动如动态调节配电网络控制逻辑的校正动作以允许电致变色窗口网络的着色命令继续。举例来说，在其中较小和较大的窗口都处于着色过程中的电致变色窗口网络中，较小窗口可使路由到它们(通过窗口控制器)的电力降低以停止或减慢其着色转变，以便维持或增加路由到较大窗口的电力，以允许较大窗口完成着色。然后，路由到较小窗口的电力可增加，以允许较小窗口完成着色。可测量输出到电致变色装置的窗口控制器的开路电压或V_OC，以确定电致变色装置中固有的残余电压，用于确定特定窗口所处于的色调状态。由于在电致变色装置中转移和累积的电荷的量确定窗口的色调状态，并且因为在电致变色装置中测量随时间变化的电流，所以可确定每个窗口所处于的色调状态。替代地，例如，如果所有窗口的尺寸类似，则可减小对每个窗口进行驱动的电力，同时增加将电力驱动到每个窗口的时间长度，从而允许所有窗口达到其目标色调状态。本领域技术人员将认识到可采取不同的校正动作排列。另外，当向站点安装更多窗口、控制器或传感器或以其它方式偏离站点设计规范时，监测配电网络与其功率或电压输出限度的接近程度可以是要知道的有用的信息。CPM板可使电力能够在路由任何干线之前接通，使得远离控制面板延伸的每个干线区段能够检查是否存在短路或其它错误状况。举例来说，如果发生接线错误，CPM可在安装接线时标示错误状况。

虽然在CPM板处以及在窗口控制器或位于控制面板下游的其它组件上的适当感测电路系统处测量电压和电流值，但是用于解译这些电压和电流值的逻辑可位于如网络控制器和/或主控制器的单独模块上。如所解释的，网络控制器、主控制器和其它控制器驻留在通信网络(有时称为窗口网络)上。在一些实施例中，CPM将感测的电压和/或电流值经由通信网络和适当的通信接口(如以太网或CAN总线接口)直接传送到解译逻辑。报告感测的电压或电流的如窗口控制器的下游组件可通过CAN总线或用于在窗口控制器之间通信的其它适当的网络接口来提供这些值。由窗口控制器或其它组件向其本地通信接口报告的电压和电流值最终被引导到确定电流和电压值是否需要动作是标示的逻辑。

图6I给出容纳在包括CPM板的控制面板中的组件的实例。如图所示，控制面板641包括一个或多个DC电力供应器。在图6I所描绘的特定实施例中，控制面板641包括两个高功率DC供应器643和一个较低功率DC供应器645。虽然这些电力供应器可递送广泛范围的电力值，但在一个实例中，高功率DC供应器643每个在24V时提供960W。进一步地，在实例中，较低功率DC供应器645提供95W@24V(限于2类等级)。

在所描绘的实例中，将来自这些DC电力供应器的电力提供给一个或多个保护模块647。两个如图6I所示。在某些实例中，每个保护模块接收单条线上的电力并将电力分成多个输出线。在一些实例中，输出线上的电力是特定种类，如2类。在一个实例中，控制面板641中的保护模块647具有八个输出端口，每个所述输出端口供应2类电力。换句话说，保护模块中的每个经由一个输入端接收电力，并经由八个输出端提供电力。作为实例，八个输出端中的每个可提供24V和4A的电功率。替代地，每个保护模块可具有四个8A输出端以分配1类电力限制电路。

在所描绘的实施例中，将从保护模块647输出的电力提供给如上所述的控制面板监测器(CPM)649。控制面板监测器649包括感测电路系统，所述感测电路系统用于确定来自保护模块647的输出线中的每个的输入和输出导体中的每个上的电压和电流。这些是最终将电力提供到连接到控制面板641的干线和或电力插入线的相同线。应当理解，可将提供控制面板监测器的概念扩展到任何控制面板架构，所述架构可包括任何数量的电力供应器、保护模块、用于电缆连接的端口等。

将由控制面板监测器649监测的一个或多个电压值、电流值和/或关于导体的其它信息提供给适当的分析逻辑，如控制器642。控制器642可被配置为网络控制器、主控制器、这两者、或适合与本文描述的窗口网络一起使用的其它适当的逻辑组件。为了在控制面板监测器649和控制器642之间提供通信，控制面板监测器649配备有适当的通信接口，如100Mbps以太网接口。

控制器642并且因此其相应的控制面板641可在现场配置和重新配置。控制器642首先在网络控制器/主控制器状态下到达安装站点，然后控制器642可被配置为主控制器或网络控制器，以在例如调试或部分站点调试期间满足特定站点部署的需要。在任何给定的安装站点，可安装控制面板641以及适当的配电和通信网络基础设施，并且其相应的控制器642可被配置为主控制器和网络控制器的某种组合以使网络在线。举例来说，在单层建筑物中，现场服务工程师可将第一安装的控制面板641的控制器642配置为主控制器，同时将后续控制器642配置为网络控制器，但不一定是这种情况。举例来说，现场服务工程师可选择任何安装的控制面板641的任何控制器642作为主控制器操作，只要存在一个主控制器来监管其余的网络控制器。

另外，建筑物不需要仅具有一个主控制器。举例来说，在具有多个租户的单层建筑物中，与其它租户相比，每个租户可希望以不同的方式操作位于建筑物的其部分中的窗口网络。对于与每个租户相关联的控制面板和窗口的每个群组，每个租户的单个控制器642可被配置为主控制器，而其余的控制器642可被配置为网络控制器。在每个租户具有监管其相关联的网络控制器的主控制器的情况下，可实现对同一建筑物内的不同窗口网络的控制。此外，部分安装的站点(如每个楼层上具有不同租户的多层建筑物)的不同楼层可希望在每个楼层上安装主控制器，以便每个租户可随意控制其相关联的窗口。举例来说，如果租户继续获得同一建筑物的其它楼层并希望以相同的方式在其控制内控制每个楼层，则不同楼层的两个主控制器中的一个可由现场服务工程师重新配置以作为网络控制器进行操作。替代地，如果建筑物管理者希望一起出租或出售建筑物的多个楼层，则他们可选择以使单个主控制器以相同的方式监管在多个楼层上的网络控制器。本领域技术人员将认识到，可实现建筑物内的任何数量的主控制器和网络控制器的布置，以提供安装窗口网络的灵活性。

主控制器可被重新配置为网络控制器(反之亦然)的另一种情形是主控制器出现故障或无法作为主控制器操作的情况。在这种情况下，被配置为网络控制器的控制器642可被重新配置为主控制器，假设窗口网络保持或可重新建立连接并且如此开始操作，向其余网络控制器广播其状态变化，并且请求来自其余的网络控制器的数据。当先前的主控制器得到修复时，其相应的控制器642可被重新配置为网络控制器，然后所述网络控制器遵循新的主控制器的指示。因此，现场可配置控制器642允许站点安装和正在进行的建筑物维护和管理的灵活性。

控制面板641还包括在装置外部的多个端口646，所述端口646用于连接到如本文所述的干线和/或电力插入线。另外，控制面板641被描绘为具有断路器644。举例来说，当CPM 649确定在断路器644跳闸时复位断路器644是适当的校正动作时，可远程复位断路器644。

图6I中描绘的控制面板641可被部署在本文所示的配电网络拓扑中的任一种中。举例来说，它可用作图4中的1类控制面板401、图5A和图5B中的2类控制面板501等。如所解释的，控制面板监测器649感测将电力递送到本文所述的配电网络的电力插入线或干线中的任何一个或多个上的电流和/或电压。举例来说，监测器649可感测图5B中的线503中的每个中的导体中的每个上的电压。它还可感测图5B中的干线506(在其连接到控制面板501的方位处)上的电压。

图6J给出可被部署以实施如CPM 642的控制面板监测器的电路系统的实例。所述图描绘了控制面板651和由控制面板服务的干线和/或电力插入电缆上的下游方位。下游方位包括作为等效电路653的导体线路和多个窗口控制器655。

在所描绘的实施例中，窗口控制器655中的每个配备有用于测量在相应的窗口控制器处接收的本地电压的放大器656。可将电压值报告回上述逻辑，所述逻辑分析来自CPM的电压或电流值。

在所描绘的实施例中，控制面板651包括电力供应器649(其可以例如是控制面板图6I中所示的电力供应器中的一个)、保护模块657(其可以是描绘控制面板的图中的任一个中示出的保护模块中的一个或多个)，以及控制面板监测器652。如所示出的，电力供应器649以限定的DC电压和安培数(在此实例中为24V和40A)向电路提供电力。最终，将电力供应到连接到各种窗口控制器656的干线电缆(或电力插入电缆)上的输入和输出导体。电力供应器649也连接到接地。电力供应器的一个导体被提供给保护模块657，所述保护模块657在将电流递送到干线电缆或电力插入电缆之前降低安培数。如以上所解释的，保护模块可将来自电力供应器的电力分成多个输出线。

在所描绘的实施例中，控制面板监测器652位于电力供应器和保护模块的电缆侧。控制面板监测器652被配置为监测在给定电缆上供应电力的导体中的每个上的电压和电流，以及控制面板监测器的方位处的这两个导体之间的所有差异。为此目的，差分放大器654被配置为感测两个导体之间的电压差。另外，每个导体上都存在标有R301的小型高精度电阻器。在一个实例中，其具有0.010欧姆+/-100ppm的标称电阻。与放大器U301一起使用时，电阻器R301允许控制面板监测器获得给定电缆的导体中的每个上的电流的量值。

此外，窗口控制器内的感测电路获得在控制面板下游的各个窗口控制器655的输入端处的电压的量值。用窗口控制器655示出的电阻器代表窗口控制器的有效电阻。这些窗口控制器输入电压传感器可与CPM处的每个导体上的电阻器R301组合以形成电阻器网络。根据一些实施方案，分析电阻器网络或电阻器-电容器网络(未图示)以在控制面板和沿着配电网络的干线和/或电力插入线的每个窗口控制器655处产生电压网络。也就是说，通过CPM在控制面板处已知的电压可与在每个窗口控制器655处测量的电压组合以形成电压数据的网络，或配电网络上的装置的相对方位以及配电网络节点处的电压的绘图。然后，控制逻辑可将电压网络数据与预期电压差进行比较，以确定是否存在错误状况。

图6K给出配电网络的附加实施例，其中容纳在控制面板中的组件包括CPM板。如在图5B中的，配电网络包括控制面板501'，在这种情况下其被示出为具有控制面板监测器660。在此实例中，包括两个干线506和六个次级电力插入线503的8个单独电缆连接到控制面板501'和控制面板监测器660。应注意，干线506一直延伸到控制面板监测器660。干线任选地承载专用于通信传输的一个或多个导体；另外，它还承载传输电力的导体。控制面板监测器660被配置为感测控制面板501'处的这些干线506和电力插入线503中(或直接附接到这些干线506和电力插入线503)的导体上的电流和电压。如所解释的，这类感测电路允许配电网络的方面的监测、分析、反馈和/或校正。可通过干线506或通过无线装置或通过单独的通信网络(未示出)传达通信信息。

3.远程电力面板

配电网络可包括一个或多个远程电力面板。远程电力面板通常连接到建筑物的主电力供应器，根据安装网络的国家，所述主电力供应器可被提供为例如120V、220V、230V、240V等。与控制面板类似，远程电力面板可包括将建筑物电力转换为对为电致变色窗口和窗口控制器供电更有用的形式的组件。举例来说，可包括AC/DC电力转换器。进一步地，远程电力面板(如控制面板)可包括限制面板输出的电流和/或电压的组件。

根据配电网络的配置方式，远程电力面板可输出1类或2类电力。如果网络未被配置为安全操控1类电力，则应限制远程电力面板，使得其不递送1类电力。在一个实例中，远程电力面板不包括任何1类电力限制电路并且是2类组件。本文针对1类或2类电路/电力供应器提出的特征/特点中的任一个可应用于远程电力面板。

与控制面板相比，远程电力面板可在一些方面不同。首先，控制面板在干线的最上游部分处(并且任选地通过次级电力插入线，还在更下游的方位处)连接到干线。相比之下，远程电力面板通常在下游位置处连接到干线。以这种方式，控制面板可向干线的更上游部分上的窗口控制器和窗口提供电力，并且远程电力面板可向定位在更下游的干线上的方位处的窗口控制器和窗口提供电力。然而，在一些情况下，远程电力插入线可在比次级电力插入线连结干线的方位更上游的方位处与干线连接。另一个差异是控制面板经常包括用于分配用于窗口控制器的控制信息的组件。如以上所讨论的，这类组件可包括主控制器和网络控制器。在远程电力面板中可省略这些与通信相关的组件。由于这些差异，远程电力面板在几何学上可比同一配电网络上的控制面板小。

远程电力面板可定位在远离控制面板的方位处。在各种情况下，远程电力面板与其连结干线的点之间的距离比控制面板与此相同点之间的距离短。在许多情况下，这意味着远程电力面板更靠近(与控制面板相比)由远程电力面板供电的电致变色窗口。

图6G描绘远程电力面板682的内部。在此图中标出的组件包括断路器683和DC电力供应器684。在此实例中，提供24V DC电力供应器684。在某些情况下，远程电力面板接收约100-240V(单相AC，50/60Hz)之间的输入电力，并输出为约24V的标称电压和约4.0A的标称电流的电力(每个连接的配电线)。外壳的材料可以是钢或另一种适当的材料。

图6H示出连接到远程电力插入线637的远程电力面板682的视图，所述远程电力插入线637经由电力插入连接器630连接到干线606。

4.连接器

已经结合所公开的配电网络描述了各种类型的连接器。一般而言，可将连接器分类为三种不同类型：引入线连接器、电力插入连接器和电力/通信集成连接器。在各种情况下，可使用T形件(如图7A所示)、Y形件(如图7B所示)和/或绝缘位移连接器(如图7C至图7F所示)来实施这些连接器中的一个或多个。连接器可用于实施使用线性总线拓扑、菊花链等的配电网络。

A.引入线连接器

引入线连接器可用于将引入线连接到干线。在最低限度下，引入线连接器被配置为连接到干线中的电力导体，并将电力分配给连接的引入线。在一些情况下，引入线连接器可以是分别如图7A和图7B所示的T形件或Y形件。在一些其它情况下，引入线连接器可以是如关于图7C所描述的绝缘位移连接器。

图7A示出在一些实施例中可用作引入线连接器的T形连接器。连接器包括三个主要部分：左部分、右部分和下部分(如图7A所示)。这些部分中的每个都可通过适当的电缆连接。左部分和右部分各自水平延伸，并且下部分垂直于左部分和右部分向下延伸。在一个实例中，干线连接到左部分和右部分，并且引入线连接到下部分。如果需要，连接器也可被配置为使得引入线连接到左部分或右部分，并且干线与其余部分连接。连接器包括适合于特定实施方案的凸端和/或凹端。

图7B示出在一些实施例中可用作引入线连接器的Y形连接器。这里，连接器包括可连接的三个部分：左部分、右上部分和左上部分。这些部分中的每个都水平延伸。换句话说，部分以平行方式向外延伸，使得连接到连接器的线中的每个可平行于连接到连接器的其它线延伸。在一个实例中，引入线连接到右上部分或右下部分，并且干线连接到其余部分。部分中的每个包括适合于特定应用的凸端/凹端。T形件和Y形件的形状不同，但执行相同的功能。当用于连接引入线的空间受限时，使用Y形件可以是特别有利的。可出现这种情况的一个实例实施例是引入线导引通过窗口成框系统(例如，在一些情况下，幕墙的横梁和/或竖框)或另一相对窄的中空空间。因为所有电缆都可以并联配置(在几何学上)连接到Y形件，所以这种类型的硬件使得当在窄空间中安装时设施不那么笨重。

在一些实施例中，Y形件连接器的不同部分可以一定角度延伸，而不是使部分中的每个完全平行。举例来说，参照图7B，右上部分可向上/向右延伸，并且右下部分可向下/向右延伸。虽然在此实施例中，Y形件的不同部分不在平行方向上延伸，但是与T形件相比，Y形件仍然可节省空间，所述T形件包括在垂直于其它部分的方向上延伸的一个部分。

在干线被实施为扁平电缆的某些情况下(例如，如图6B和图6C所示)，引入线连接器可以是如图7C至图7F所示的引入线绝缘位移连接器。绝缘位移连接器被设计成通过将一个或多个锋利的刀片刺穿扁平电缆上的绝缘材料而连接到绝缘电缆内的导体。因此，可在进行连接之前建立电连接而不剥离绝缘的导体。导体刀片可冷焊到扁平电缆干线中的导体，这产生可靠的环境连接。绝缘位移连接器特别易于且快速地安装到扁平电缆干线上，通常仅需要螺丝刀。可在例如1到2分钟内安装连接器。进一步地，绝缘位移连接器可沿着干线放置在任何地方，从而消除或降低了预定长度的多个电缆的需要。这应该与常规圆形电缆中的连接进行比较，所述圆形电缆可需要切割电缆及其导体，然后扭绞切割端部以形成新的连接。在难以接近如天花板的方位的情况下，此过程可特别具有挑战性。

在各种实例中，绝缘位移连接器至少包括用于刺穿干线上的绝缘材料并且建立可用于将电力分配到引入线的电连接的组件。在许多情况下，绝缘位移连接器还被配置为建立连接，所述连接可用于将通信信息从干线分配到引入线。在一些情况下，引入线绝缘位移连接器包括4个引脚(两个引脚用于分配电力，并且两个引脚用于分配通信信息)或5个引脚(相对于4引脚实例列出的那些引脚和用于接地的附加引脚)。引入线可直接或通过与干线上的绝缘位移连接器交接的引入线本身上的连接器连接到绝缘位移连接器。在一个实例中，绝缘位移连接器可被提供具有已经附接的引入线。

图7C给出具有安装的引入线绝缘位移连接器720的扁平电缆干线706的实例。引入线绝缘位移连接器720包括通过扁平电缆干线706夹在一起的前部分和后部分。螺钉766将前部分和后部分保持在一起。引入线绝缘位移连接器720包括端口768，所述端口768具有适合于给定应用的用于连接引入线的凹或凸连接器。

图7D示出图7C所示的引入线绝缘位移连接器720和干线706的后部分的后侧。

图7E示出图7C和图7D所示的干线706和引入线绝缘位移连接器720。这里，引入线707被示出为经由端口768连接到引入线绝缘位移连接器720。

图7F示出三个单独的干线706，每个所述干线具有引入线绝缘位移连接器720和与其连接的引入线707。窗口控制器709连接到引入线707中的每个。三个干线706可与一个或多个控制面板(未示出)连接。可直接或间接地(例如，通过一个或多个电力插入线)进行这类连接。在特定实例中，扁平电缆干线706和引入线707都承载电力和通信信息。在另一个实例中，线可被配置为分配电力但不分配通信信息。

B.电力插入连接器

电力插入连接器在电力插入线和干线之间提供电连接。电力插入线可以是初级电力插入线、次级电力插入线或远程电力插入线。与引入线连接器类似，可使用各种不同的设计来实施电力插入连接器。在一些情况下，电力插入连接器可以是如关于图7A和图7B所示的连接器所示的T形件或Y形件。尽管上面关于引入线连接器描述了这些图，但是电力插入连接器也可采用这些相同的形状。图7A和图7B所示的两个连接器包括三个部分。在引入线连接器的情况下，这些部分中的一个被配置为接收电力(以及任选地通信信息)，并且其余的两个部分被配置为递送电力(以及任选地通信信息)。相比之下，在电力插入连接器的情况下，仅部分中的一个被配置为递送电力(以及任选地通信信息，其中电力/通信被递送到干线的下游部分)，而其余的两个部分被配置为接收电力和/或通信。如上所述的类似几何考虑可影响所使用的连接器的选择。

在将干线实施为扁平电缆的某些情况下，可使用特定配置来连接电力插入线。图8A示出安装T形电力插入连接器的一种方法，其中干线被被实施为扁平电缆。在此实例中，干线806的上游部分被割断并且终接于具有5个引脚(两个引脚用于电力，两个引脚用于通信，1个引脚用于接地)的第一绝缘位移连接器855。第一绝缘位移连接器855与馈电到电力插入连接器830的一部分中的第一中间线845连接。电力插入连接器830包括与第二中间线846连接的另一部分。第二中间线846与安装在干线806的下游部分上的第二绝缘位移连接器856连接。在此实例中，第二绝缘位移连接器856也是5引脚连接器。绝缘位移连接器855和856可类似于关于上面讨论的引入线连接器描述的绝缘位移连接器。举例来说，这类连接器可包括配合在干线上的前部分和后部分，并刺穿干线上的绝缘材料，从而建立可靠的电连接。

电力插入连接器830还连接到电力插入线803，从而可将电力递送到干线806的下游部分。第一绝缘位移连接器855和第二绝缘位移连接器866可相对较大，例如具有约7/8英寸的直径。第一中间线845和第二中间线846可以是其中具有5个导体的圆形电缆(两个导体用于电力，两个导体用于通信，一个导体用于接地)。

图8B示出将电力插入线803连接到干线806的另一种方法。图8B的顶部示出在电力插入线803连接之前的干线806，并且图8B的底部示出如何进行连接。利用这个方法，电力插入绝缘位移连接器833部分地割断干线806以将电力插入线803连接到干线806。更具体地，电力插入绝缘位移连接器833割断装置内部的V+线，从而提供与电力插入线的电连接。然而，电力插入连接器无论其如何实施都可包括二极管，如图8B所示。二极管可用来对两个V+导体进行“逻辑或”以有效地使有效导体规格加倍(有效铜面积的2倍和电压降的一半)。二极管还可提供反极性保护，使得错误连接的电力供应器将不供应电力。

C.电力/通信集成连接器

在一些实施例中，电力/通信集成连接器可用于组合两个单独的电缆(一个电缆承载电力并且一个电缆承载通信信息)，使得电力和通信信息都可沿着干线向下游传递。一般而言，电力/通信集成连接器包括三个部分：的接收电力的一个部分、接收通信信息的一个部分，和输出电力和通信的一个部分。举例来说，参照图4，可分别提供单独的电缆406和402，用于在控制面板401和干线406的最上游部分之间进行通信和配电。换句话说，干线406可仅分配通信/控制信息(不分配电力)，并且初级电力插入电缆402可仅分配电力(不分配通信)。在许多情况下，干线被设计为用于分配电力和通信信息两者。因此，各个线402可在电力/通信集成连接器408处与干线406连接。然后，可沿干线406向下游分配电力和通信信息。虽然电力/通信集成连接器仅被示出在1类配电网络的环境中，但是根据需要，也可在2类配电网络中提供这类连接器。

电力/通信集成连接器可具有各种形式。在一些情况下，连接器是如图7A和图7B所示的T形件或Y形件。尽管关于引入线连接器初始地描述这些图，但是电力/通信集成连接器也可采用这些相同的形状。也可使用其它形状和连接器配置。

5.终接器

在配电网络也充当通信网络的情况下，可在每个干线的端部安装终接器(也称为终接电阻器(termination resistor or terminating resistor))以最小化通信反射。可将终接器安装在干线电缆的CAN H和CAN L线之间。

图9给出其上安装有终接器970的扁平电缆干线906。在此实例中，类似于上述绝缘位移连接器，端接器包括配合在干线上的前部分和后部分。也可将终接器安装在被实施为更常规的圆形电缆的干线上。

本文公开的配电网络中的任一种可包括在每个干线的端部上的终接器。在使用干线分配通信信息的情况下，终接器特别有用。

6.能量阱

本文描述的配电网络中的任一种可进一步包括一个或多个能量阱。能量阱是作为配电网络的一部分安装的本地电力存储单元。能量阱可用于增加可通过配电网络递送能量/电力的最大速率。举例来说，在配电网络不包括任何能量阱的情况下，可通过网络递送能量/电力的最大速率可受到包括以下的各种因素的限制：控制面板的电力输出、线路距离和相关的线路损耗等。这些和其它因素限制了可在网络的每个区段上被供电的电致变色窗口和窗口控制器的数量。然而，在网络被设计为包括能量阱的情况下，网络的最大电力输出不再受这些因素的严格限制，因为能量阱可根据需要放电以提供额外的电力。

能量阱的使用允许以不考虑能量阱时将看起来“过小”的方式设计配电网络。换句话说，在一些实施例中，网络可包括(a)控制面板和电力插入线/干线，其配置方式不足以为网络上的所有电致变色窗口上的同时光学转变供电，和(b)能量阱，其与控制面板和电力插入线/干线一起提供足够的能量来驱动网络上所有电致变色窗口上的同时光学转变。能量阱应具有足以弥补控制面板(和远程电力面板(如果存在))提供的电力的任何不足的容量和放电速率。此容量和速率将取决于与网络设计相关的许多因素，包括由能量阱供电的窗口的数量、窗口和窗口控制器的电力要求、所提供的能量阱的数量、距离和线路损耗、1类与2类设计等

可将能量阱安装在配电网络上的各种位置，包括例如在干线上、在引入线上、在电力插入线上、在连接到干线的另一条线上等。在一些实施例中，窗口控制器的一个或多个(在一些情况下全部)被配置为包括能量阱。在一些这类情况下，每个能量阱可具有足够高的容量和放电速率，以为在相关联的电致变色窗口上的至少单个光学转变供电。

任何类型的本地能量存储件可用于能量阱。实例包括但不限于超级电容器和电池，无论是不间断电力供应器(UPS)形式还是其它形式。在许多情况下，能量阱可被配置为以约24V的电压放电，但是可适当地使用其它值。在许多情况下，能量阱提供DC电力。能量阱可以是1类或2类装置。

能量阱和远程电力面板都可用于为干线提供能量。一个差异是能量阱是当窗口没有在色调状态之间转变时累积电荷的能量存储单元，而远程电力面板通常不是。当网络上的窗口和窗口控制器共同需求的电力小于控制面板和远程电力面板(如果存在)可递送给它们的电力时，能量阱可通过配电网络充电。如果并且当窗口和窗口控制器共同需求的电力超过控制面板和远程电力面板可递送给它们的电力的量时，能量阱可开始放电以弥补差异。然后，当电力需求共同下降到低于控制面板和远程电力面板可提供的水平时，能量阱可开始通过配电网络再充电。

能量阱和远程电力面板之间的另一个差异是远程电力面板直接从主建筑物电力供应器接收电力，而能量阱通常接收已经被转换为更有用形式的电力(例如，较低电压、DC电力)。

能量阱在2015年7月13日提交的标题为“用于电致变色窗口网络的电力管理(POWER MANAGEMENT FOR ELECTROCHROMIC WINDOW NETWORKS)”的美国临时专利申请第62/191,975号中进一步描述，所述专利申请通过全文引用的方式并入本文。

安装套件

如所解释的，本文描述的配电网络的各种特征允许容易的安装。易于安装的系统适用于住宅和小规模商业(非大型办公建筑物)窗口市场。可使安装容易的一个特征是扁平电缆干线。如上所述，扁平电缆干线由于若干个原因是有利的。举例来说，可在不完全割断引入线的情况下连接引入线和电力插入线。这允许安装单个连续干线。因此，不需要预先测量或估计干线的每个部分(例如，在相邻的引入线连接器和/或电力插入连接器之间)的相关长度，也不需要将干线预先切割到这类距离。这极大地简化了安装并降低了出现昂贵的安装错误的可能性。扁平电缆干线的另一个益处是各种连接器非常快速且易于安装，通常只需要螺丝刀。

在一些实施例中，可提供安装套件。这类套件提供用于实施电致变色窗口的配电网络的可互换组件中的许多或所有组件。在一些情况下，安装套件可在如家装店的零售商处出售。家庭或企业所有者或承包商可在家庭或企业中安装网络，在一些情况下改造或扩展现有的窗口网络。安装套件包括在配电网络(其也可起通信网络的作用)中使用的各种组件。这类组件可包括一个或多个控制面板、一个或多个干线(例如，扁平电缆干线)、一个或多个引入线连接器(例如，绝缘位移连接器)、一个或多个引入线(其可或可不预连接到引入线绝缘位移连接器)、一个或多个窗口控制器、一个或多个终接器(在干线用于分配电力和通信信息两者的情况下)，以及用于配置网络的指令的组。在一些实施方案中，套件或某些组件被包装以便于销售和/或运送。举例来说，连接器、控制面板和/或电缆可用气泡衬垫包装覆盖。

套件还可包括光可切换窗口，如电致变色窗口(例如，安装在电致变色IGU或窗片中)，但是在各种情况下，这些可单独提供，例如以确保窗口的尺寸被适当地设计成用于特定应用。在一些情况下，随套件提供的窗口中的一个或多个是被配置为装设在现有的非光可切换窗口所在的腔体中的“填充”窗口。参见2015年7月17日提交的美国临时专利申请第62/194,107号，所述专利申请通过全文引用的方式并入本文。

在一些情况下，套件可进一步包括电力插入连接器(如绝缘位移连接器)以及可用作电力插入线的电缆。这类电缆可与干线电缆相同，或其可不同。在这些电缆不同的一个实例中，电力插入线电缆可仅能够递送电力，而干线电缆可能够递送电力和通信。

干线电缆、引入线电缆和电力插入电缆中的任一个或多个可被设计或配置为允许在不使电缆断开的情况下的连接。如所提及的，这类电缆包括扁平电缆、混合电缆(部分圆形和部分扁平的电缆)，以及能够被操纵以在进行连接的方位处以扁平型式提供导体的圆形电缆。

包括在套件中的控制面板可具有如上关于图6E和图6F所述的各种特征。在一些情况下，控制面板可更简单，包括例如(a)用于将进入的AC建筑物电力转换为用于沿配电网络分配的更有用的DC形式的AC/DC电力转换器、(b)用于确保通过网络分配的电力不超过某些安全标准的限压器和/或限流器，以及(c)用于连接到干线和/或电力插入线的一个或多个连接点。套件中提供的控制面板可进一步具有上面关于控制面板描述的附加特征中的任一个或多个。在某些实施例中，控制面板相对较小，例如，其尺寸不大于约30英寸。在某些实施例中，控制面板包含2类电力供应器，并且有时仅包含一个这类电力供应器。在采用2类电力供应器的某些实施例中，控制面板不包括保护模块。在一个实例中，控制面板进一步包括一个或多个网络控制器和任选的主控制器。在一些实例中，控制面板包括实施CAN总线接口的软件狗，以将主控制器和网络控制器的功能组合。在各种实施例中，控制面板不包含任何窗口控制器。

电缆(干线、电力插入线和引入线)的数量和长度，以及套件中连接器的数量和类型被设置为满足特定细分市场(例如，单户住房与公寓建筑物或小型商业建筑物)。在一个实施例中，套件包括至少约100或200英尺的扁平电缆干线、至少约X个引入线绝缘位移连接器、至少约X个引入线(任选地预先附接到引入线绝缘位移连接器，以及至少约X个窗口控制器。X可以是任何整数，并且在一些实施例中是1、约4、约8、约10、约15或约20。在另一个实施例中，除了可在可针对每个单独的引入线切割成适当的长度的单根线中一起提供引入线，套件可包括这些相同的组件。不同尺寸的套件可具有不同长度的干线，其中较大的套件(例如，被设计用于接纳相对较大数量的电致变色窗口的那些)具有提供的较长干线。

套件可由可根据特定应用的需要单独购买的单独的组件进行补充。

在各种实施方案中，可使用各种类型的硬件、软件、固件或其组合来实行本文公开的一些技术。举例来说，一些技术可至少部分地由存储计算机程序指令、状态信息等的非暂时性计算机可读介质来实施，以用于执行本文描述的操作。程序指令的实例包括如由编译器产生的机器代码，以及可由计算装置(如服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能电话)或使用解译器的其它数据处理设备的处理器执行的更高级代码。非暂时性计算机可读介质的实例包括但不限于：如硬盘的磁性介质；光学介质，如闪存、光盘(CD)或数字通用光盘(DVD)；磁光介质；和专门配置用于存储程序指令的硬件装置，如只读存储器(ROM)装置和随机存取存储器(RAM)装置。计算机可读介质可以是这类存储装置的任何组合。存储在其上/内的程序指令可由计算装置的处理器执行或用于对计算装置的处理器进行编程，以执行本文描述的技术中的一些的操作。

所公开的技术的一些实施方案可至少部分地被实施为将由处理器使用任何合适的计算机编程语言执行的软件代码。如上所述，软件代码可作为一系列指令或命令存储在计算机可读介质上。用软件代码编码的计算机可读介质可与兼容装置一起封装或与其它装置分开提供。任何这类计算机可读介质可驻留在单个计算装置或整个计算机系统上或内。计算机系统或计算装置可包括监测器、打印机或其它合适的显示器，用于输出本文提及的任何结果以显示给用户。在一些实施方案中，使用包括存储在存储器中的软件代码的(多个)应用程序以使用处理器系统运行，计算机系统或计算装置是用户可配置的，所述处理器系统可被实施为包括中央处理单元和/或多个处理单元。

Claims (31)

1.一种用于监测和维护站点的光可切换窗口的配电网络的系统，所述系统包含：

控制面板监测器，其被配置为使得：

确定控制面板的端子处的控制面板电压和电流；

感测电路系统，其被配置为使得：

确定用于多个窗口控制器中的第一窗口控制器的第一窗口控制器电压和电流；和

一个或多个控制器，其被配置为使得：

基于所述控制面板电压和电流与所述第一窗口控制器电压和电流的组合生成电压网络数据，并且

基于所述电压网络数据确定所述配电网络中的错误状况。

2.根据权利要求1所述的系统，所述一个或多个控制器进一步被配置为使得：

确定用于解决所述错误状况的校正动作。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述校正动作包含降低提供给所述第一窗口控制器的第一电压，和增大在这期间将所述第一电压提供给所述第一窗口控制器的时间的量。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的系统，其中所述校正动作包含远程复位所述控制面板的断路器。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的系统，其中所述校正动作包含结合使与所述第一窗口控制器联接的第一可切换光学窗口具有第一色调状态，增加用于所述第一窗口控制器的第一窗口控制器电力，同时减少用于第二窗口控制器的第二窗口控制器电力。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述校正动作进一步包含结合使与所述第二窗口控制器联接的第二可切换光学窗口具有第二色调状态，增加所述第二窗口控制器电力。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第二色调状态不同于所述第一色调状态。

8.根据权利要求6所述的系统，其中所述第二色调状态与所述第一色调状态相同。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，所述感测电路系统被进一步配置为使得：

确定用于所述多个窗口控制器中的第二窗口控制器的第二窗口控制器电压和电流，

其中所述电压网络数据进一步基于所述第二窗口控制器电压和电流。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述错误状况指示控制面板电力接近电力输出限度。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中确定所述错误状况包含将所述电压网络数据与所述配电网络的节点之间的预期电压差进行比较。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中确定所述错误状况包含将所述配电网络的装置的第一指纹与所述配电网络的所述装置的第二指纹进行比较。

13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，所述系统进一步包含：

与用于所述站点的主电力供应器电连接的一个或多个电力供应器，和

与所述一个或多个电力供应器电连接的一个或多个端口。

14.根据权利要求13所述的系统，所述系统进一步包含：

电连接到所述一个或多个端口的一个或多个干线，和

电连接于所述一个或多个干线与所述光可切换窗口中的一个或多个之间的多个引入线。

15.根据权利要求14所述的系统，所述系统进一步包含：

电连接于所述多个引入线与所述一个或多个干线之间的多个连接器。

16.一种监测和维护站点的光可切换窗口的配电网络的方法，所述方法包含：

确定控制面板的端子处的控制面板电压；

确定用于多个窗口控制器中的第一窗口控制器的第一窗口控制器电压；

基于所述控制面板电压与所述第一窗口控制器电压的组合生成电压网络数据；和

基于所述电压网络数据由控制逻辑确定所述配电网络中的错误状况。

17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包含：

由所述控制逻辑确定用于解决所述错误状况的校正动作。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述校正动作包含降低提供给所述第一窗口控制器的第一电压，和增大在这期间将所述第一电压提供给所述第一窗口控制器的时间的量。

19.根据权利要求17或权利要求18所述的方法，其中所述校正动作包含远程复位所述控制面板的断路器。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中所述校正动作包含结合使与所述第一窗口控制器联接的第一可切换光学窗口具有第一色调状态，增加用于所述第一窗口控制器的第一窗口控制器电力，同时减少用于第二窗口控制器的第二窗口控制器电力。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的方法，其中所述校正动作进一步包含结合使与所述第二窗口控制器联接的第二可切换光学窗口具有第二色调状态，增加所述第二窗口控制器电力。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二色调状态不同于所述第一色调状态。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二色调状态与所述第一色调状态相同。

24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包含：

确定用于所述多个窗口控制器中的第二窗口控制器的第二窗口控制器电压，

其中所述电压网络数据进一步基于所述第二窗口控制器电压。

25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述错误状况指示控制面板电力接近电力输出限度。

26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定所述错误状况包含将所述电压网络数据与所述配电网络的节点之间的预期电压差进行比较。

27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定所述错误状况包含将所述配电网络的装置的第一指纹(所述指纹表示电压或电流响应)与所述配电网络的所述装置的第二指纹进行比较。

28.一种计算机程序产品，其包含计算机可读程序代码，当从非暂时性计算机可读介质检索时，所述计算机可读程序代码能够由一个或多个处理器执行，所述程序代码包含指令，所述指令被配置为使得：

确定控制面板的端子处的控制面板电压；

确定用于多个窗口控制器中的第一窗口控制器的第一窗口控制器电压；

基于所述控制面板电压与所述第一窗口控制器电压的组合生成电压网络数据；且

基于所述电压网络数据确定所述配电网络中的错误状况。

29.根据权利要求28所述的计算机程序产品，所述指令进一步被配置为使得：

确定用于解决所述错误状况的校正动作。

30.根据权利要求28或权利要求29所述的计算机程序产品，其中确定所述错误状况包含将所述电压网络数据与所述配电网络的节点之间的预期电压差进行比较。

31.根据权利要求28至30中任一项所述的计算机程序产品，其中确定所述错误状况包含将所述配电网络的装置的第一指纹(所述指纹表示电压或电流响应)与所述配电网络的所述装置的第二指纹进行比较。