JP7171932B2 - 勾配着色を有するｉｇｕの強化された制御 - Google Patents

Description

本開示は、エレクトロアクティブデバイスを対象とし、より具体的には、エレクトロクロミックデバイスを含む装置およびそれを使用する方法を対象とする。

エレクトロクロミックデバイスは、車両の部屋または客室に入る太陽光の量を低減させることができる。従来、エレクトロクロミックデバイスは、特定の透過状態にあることができる。例えば、エレクトロクロミックデバイスは、フル着色（例えば、０％の透過レベル）、フルクリア（例えば、６３％＋／－１０％の透過レベル）、または前述の２つの間の何らかの着色レベル（または透過レベル）などの、特定の着色レベル（すなわち、エレクトロクロミックデバイスを通る光透過のパーセンテージ）に設定され得る。窓ガラスは、異なる個別のエレクトロクロミックデバイスとともに形成することができ、各々が、それ自体の一対のバスバーによって制御される。異なるエレクトロクロミックデバイスは、各々を異なる着色レベル（つまり、透過状態レベル％）に設定することができる。

しかしながら、あるＩＧＵに電圧プロファイルを適用してＩＧＵ内に着色レベルを生成することは、同じ電圧プロファイルを別のＩＧＵに適用することにより同様の着色レベルが生成されることを意味するわけではない。エレクトロクロミックデバイスの着色に関する制御におけるさらなる向上が望まれている。

実施形態は、例として示されており、添付の図に限定されない。

当業者は、図中の要素が単純化および明瞭化のために示されており、必ずしも縮尺どおりに描かれていないことを理解している。例えば、図中の要素のいくつかの寸法は、本発明の実施形態の理解を改善するのを助けるために、他の要素に対して誇張されている場合がある。

図面と組み合わせた以下の説明は、本明細書に開示される教示を理解するのを助けるために提供される。以下の考察は、本教示の具体的な実装および実施形態に焦点を合わせるであろう。この焦点は、本教示を説明するのを助けるために提供されており、本教示の範囲または適用性に対する限定として解釈されるべきではない。

本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、またはこれらの任意の他の変形語は、非排他的な包含を含むことを意図している。例えば、特徴のリストを含むプロセス、方法、物品、または装置は、必ずしもそれらの特徴だけに限定されず、明示的に列記されていない、またはそのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有でない他の特徴を含み得る。さらに、そうではないと明示的に述べられていない限り、「または（ｏｒ）」は、包含的な「または」を指し、排他的な「または」を指さない。例えば、条件ＡまたはＢは、以下のいずれか１つによって満たされる。Ａは真（または存在する）かつＢは偽（または存在しない）、Ａは偽（または存在しない）かつＢは真（または存在する）、およびＡとＢの両方が真（または存在する）である。

「１つ（ａ）」または「１つ（ａｎ）」の使用は、本明細書に記載の要素および構成要素を説明するために使用される。これは単に便宜上および本発明の範囲の一般的な意味を与えるために行われる。この説明は、他を意味することが明確でない限り、１つまたは少なくとも１つおよび複数も含む単数形、またはその逆を含むように読む必要がある。

変数を参照するとき、「定常状態（ｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅ）」という用語は、過渡状態中に動作変数が変化し得る場合であっても、動作変数が１０秒にわたって平均したときに実質的に一定であることを意味することを意図している。例えば、定常状態にあるとき、動作変数は、特定のデバイスの特定の動作モードの動作変数に関して、平均の１０％以内、５％以内、または０．９％以内に維持され得る。変動は、電圧線に沿って伝達されるノイズ、制御デバイス内のトランジスタの切り替え、装置内の他の構成要素の動作、または他の同様の影響などの、装置または支持機器における不完全性に起因し得る。またさらに、変数は、電圧または電流のなどの変数を読み取ることができるように毎秒マイクロ秒にわたって変化し得るか、または１つ以上の電圧供給端子は、１Ｈｚ以上の周波数で２つの異なる電圧（例えば、Ｖ１およびＶ２）の間で交互し得る。したがって、不完全性に起因して、または動作パラメータを読み取るときに、装置は、このような変動を伴っても、定常状態にあり得る。動作モードの間で変化するとき、動作変数のうちの１つ以上は、過渡状態にあり得る。このような変数の例としては、エレクトロクロミックデバイス内の特定の位置における電圧、またはエレクトロクロミックデバイスを流れる電流を挙げることができる。

「約」、「およそ」、または「実質的に」という言葉の使用は、パラメータの値が規定の値または位置に近いことを意味することを意図している。ただし、わずかな違いにより、値または位置が記載どおりにならない場合がある。したがって、値に対する最大１０パーセント（１０％）の差は、説明する通りの理想的な目標との妥当な差である。有意な差とは、その差が１０パーセント（１０％）を超えるときであり得る。

他に定義されない限り、本明細書において使用される全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。材料、方法、および例は、例示的なものにすぎず、限定的であることを意図しない。本明細書で説明しない範囲で、特定の材料および処理行為に関する多くの詳細は従来通りであり、ガラス、蒸着、およびエレクトロクロミック技術の範囲の教科書および他の情報源に見出され得る。

一実施形態による、バスバーを備えた基板の代表的な上面図を含む。 一実施形態による、図１Ａの基板の一部の線１Ｂ－１Ｂに沿った代表的な断面図を含み、エレクトロクロミックデバイス（ＥＣＤ）のための層のスタックおよびバスバーを備える。 一実施形態による、ＥＣＤを含む断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）の代表的な断面図を含む。 一実施形態による、ＩＧＵにおける勾配着色プロファイルの代表的な図を含む。 一実施形態による、ＩＧＵにおける勾配着色プロファイルの代表的な図を含む。 一実施形態による、ＩＧＵにおける勾配着色プロファイルの代表的な図を含む。 一実施形態による、ＩＧＵにおける勾配着色プロファイルの代表的な図を含む。 一実施形態による、上部ゾーンと下部ゾーンとの間にゾーン分離線を示し、上部および下部ゾーンにおける代表的な電流の流れが示されている、基板およびバスバーの代表的な上面図を含む。 一実施形態による、上部ゾーンと下部ゾーンとの間に仮想ゾーン分離線を有し、上部および下部ゾーンに、ならびに上部ゾーンと下部ゾーンとの間に代表的な電流の流れが示されている、基板およびバスバーの代表的な上面図を含む。 一実施形態による、上部ゾーンと下部ゾーンとの間に仮想ゾーン分離線を有し、上部ゾーンと下部ゾーンとの間の勾配形成漏れ電流の流れが示されている、基板およびバスバーの代表的な上面図を含む。 一実施形態による、上部ゾーンと下部ゾーンとの間の勾配形成漏れ電流の流れが示されている、基板およびバスバーの代表的な上面図を含む。 一実施形態による、図７Ａ～図７Ｂのバスバーに対する電圧信号の代表的なプロットを含み、代表的な電圧プロファイル部分が示されている。 一実施形態による、図７ＡのＩＧＵのためのＥＣＤモデルの回路図を含む。 一実施形態による、ＩＧＵを透過した光のパーセンテージをテストするためのテストシステムの代表的な機能ブロック図を含む。 一実施形態による、複数のＩＧＵを制御するメインコントローラの代表的な機能ブロック図を含む。 一実施形態による、ＥＣＤの例示的な所望の着色プロファイルおよび所望の着色プロファイル間の遷移の代表的なフローチャートを含む。 一実施形態による、ＥＣＤをモデル化し、ＥＣＤに伝達される電圧プロファイルを制御して、ＥＣＤ内に所望の着色プロファイルを生成するＩＧＵのコントローラの代表的な機能ブロック図を含む。 一実施形態による、ＥＣＤモデルを使用してＩＧＵを特徴付け、ＥＣＤ内に所望の着色プロファイルを生成するための方法の代表的なフローチャートを含む。

エレクトロクロミックデバイスは、例えば、状態間を切り替えるために必要な時間を超えるなどの、ほぼ任意の期間にわたって、連続勾配透過状態に維持することができる。連続勾配の場合、エレクトロクロミックデバイスは、相対的により低い透過率を有する領域においてバスバー間に相対的により高い電界を有し、相対的により高い透過率を有する別の領域においてバスバー間に相対的により低い電界を有することができる。連続勾配は、離散勾配と比較して、より低い透過率とより高い透過率との間で、より視覚的に好ましい移行を可能にする。バスバーの様々な位置は、フルクリア（最高の透過率またはフル脱色）からフル着色（最低の透過状態）の範囲、またはその間の任意のものであり得る電圧を提供することができる。またさらに、エレクトロクロミックデバイスは、エレクトロクロミックデバイスの領域の全てにわたって実質的に均一な透過状態で、エレクトロクロミックデバイスの領域の全てにわたって連続勾配透過状態で、または実質的に均一な透過状態を有する部分および連続勾配透過状態を有する別の部分との組み合わせで動作させることができる。

連続勾配透過状態のための多くの異なるパターンは、バスバーの位置、各バスバーに結合された電圧供給端子の数、バスバーに沿った電圧供給端子の位置、またはそれらの任意の組み合わせの適切な選択によって達成することができる。別の実施形態では、バスバー間の間隙を使用して、連続勾配透過状態を達成することができる。

エレクトロクロミックデバイスは、建物もしくは車両の窓の一部として、または居住空間もしくはオフィス空間を分離する仕切りなど、制御可能な着色の恩恵を受けることができる他のアプリケーションとして使用することができる。エレクトロクロミックデバイスは、装置内で使用することができる。装置は、エネルギー源と、入力／出力ユニットと、エレクトロクロミックデバイスを制御する制御デバイスと、をさらに含むことができる。装置内の構成要素は、エレクトロクロミックデバイスの近くまたは遠くに位置付けることができる。一実施形態では、そのような構成要素のうちの１つ以上を、建物内の環境制御と統合することができる。

エレクトロクロミックデバイスは、０Ｖ～５０Ｖの範囲のバスバーの電圧で動作することができる。一実施形態では、電圧は、０Ｖ～２５Ｖであることができる。別の実施形態では、電圧は、０Ｖ～１０Ｖであることができる。さらに別の実施形態では、電圧は、０Ｖ～３Ｖであることができる。このような説明は、本明細書で説明される概念を単純化するために使用される。エレクトロクロミックスタック内の層の組成または厚さが変更される場合など、他の電圧がエレクトロクロミックデバイスで使用されても良い。バスバー間の電圧差は、実際の電圧よりも重要であるので、バスバー上の電圧は、どちらも正（０．１Ｖ～５０Ｖ）、どちらも負（－５０Ｖ～－０．１Ｖ）、または負電圧と正電圧との組み合わせ（－１Ｖ～２Ｖ）とすることができる。さらに、バスバー間の電圧差は、５０Ｖ未満または５０Ｖを超えてもよい。本明細書に記載の実施形態は例示的なものであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。

断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）内のエレクトロクロミックデバイス（ＥＣＤ）の着色プロファイルを制御する場合、電圧プロファイルをＥＣＤのバスバーに適用して、所望の着色レベルを生成することができる。ＥＣＤ内でそれぞれの所望の着色プロファイルを生成する複数の電圧プロファイルを決定することができる。したがって、第１の設定された電圧プロファイル（ＳＶＰ）がバスバーに適用されるとき、ＥＣＤは、第１の所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）を生成し、第２のＳＶＰがバスバーに適用されるとき、ＥＣＤは第２のＤＴＰを生成する。ＤＴＰは、ＩＧＵのＥＣＤにわたる所望の光透過プロファイルを生成するＥＣＤにわたる着色を表す。複数のＤＴＰの各１つは、フルクリア（最高の透過率またはフル脱色）からフル着色（最低の透過状態）、またはその間の任意のものであり得る。ＤＴＰはまた、ＥＣＤの領域の全てにわたって実質的に均一な透過状態、ＥＣＤの領域の全てにわたって連続勾配透過状態であることができるか、または実質的に均一な透過状態を有する部分と連続勾配透過状態を有する別の部分との組み合わせを伴うこともできる。

しかしながら、ＥＣＤ間のパフォーマンスパラメータは変えることができる。これは、ＥＣＤ間の様々な物理的特性および製造公差によって部分的に引き起こされる可能性がある。したがって、第１のＥＣＤで第１のＤＴＰを生成する第１のＳＶＰが第２のＥＣＤに適用される場合、第１のＤＴＰが第２のＥＣＤで生成されない場合がある。第１のＤＴＰは、第２のＥＣＤに適用される電圧プロファイルを第１のＳＶＰから離れて調整することによって達成することができる。しかしながら、これは、各ＥＣＤの電圧プロファイルが、所望の結果（つまり、ＤＴＰ）を生成するために調整する必要があり得るため、複数のＥＣＤを制御する際に問題を引き起こす可能性がある。また、１つのＥＣＤが別のＥＣＤによって置き換えられるとき、新しいＥＣＤが古いＥＣＤと同じＤＴＰを生成させるように、ＥＣＤの制御を適合させなければならない場合がある。

本開示は、ＩＧＵシステムに、様々な性能特性を有するＥＣＤの問題を軽減するか、または少なくとも最小化するＥＣＤ制御方法を提供する。ＩＧＵシステムおよびＥＣＤ制御は、共通のＳＶＰのグループが作成されることを可能にし、ＳＶＰの１つがＥＣＤのいずれかに適用されるとき、ＥＣＤは実質的に同じＤＴＰを生成する。例えば、第１のＳＶＰが第１のＥＣＤに適用されると、第１のＤＴＰが生成される。同じ第１のＳＶＰを第２のＥＣＤに適用すると、第２のＥＣＤも第１のＤＴＰを生成する。本開示は、ＥＣＤ内の電流の流れをエミュレートし、各ＥＣＤに対して一意の補償パラメータを確立し、ＥＣＤに適用されるとき、ＤＴＰを生成する補償された電圧プロファイル（ＣＶＰ）を生成することができる、ＥＣＤモデルを説明する。

図１Ａは、一実施形態による、バスバーを備えた長方形の形状のＥＣＤ１２４の上面図の図示を含む。別の実施形態では、ＥＣＤ１２４は、三角形の周囲の周りに適切なバスバー配置を備えた三角形の形状を有することができる。別の実施形態では、ＥＣＤ１２４は、多角形の周囲の周りに適切なバスバー配置を備えた多角形の形状を有することができる。ＥＣＤ１２４の多くの変形は、本開示の原理に従って使用することができ、図１Ａに示される実施形態は、可能なＥＣＤ１２４の一例にすぎないことが理解されるべきである。多くの様々な形状のＩＧＵ、したがって様々な形状のＥＣＤ１２４が、米国仮特許出願第６２／７８６，６０３号に開示されており、この参照によってその全体が本明細書に組み込まれ、この参照される仮特許出願に開示されたＩＧＵ、基板、およびＥＣＤの各々は、この開示の態様から利益を得ることができる。

ＥＣＤ１２４は、左側１２６、上部１２７、および右側１２８、および下部１２９を含むことができる。ＥＣＤ１２４は、ゾーン分離線１６０によって分離された上部ゾーン１３２および下部ゾーン１３４を有することができる。バスバー１３０、１４０は、バスバー１１０、１２０を、第２の透明導電層１２２に電気的に接続して、第１の透明導電層１１２（図示せず）に電気的に接続することができる。バスバー１１０とバスバー１３０との間の電圧電位は、電流を上部ゾーン１３２に流させることができ、バスバー１２０とバスバー１４０との間の電圧電位は、電流を下部ゾーン１３４に流させることができる。第１の透明導電層と１１２第２の透明導電層１２２との間の電流の流れは、各ゾーン１３２、１３４の着色プロファイルを変えることができる。第１の電圧供給端子Ｖ１は、第１のバスバー１１０の電圧を設定することができ、第２の電圧供給端子Ｖ２は、第２のバスバー１２０の電圧を設定することができ、第３の電圧供給端子Ｖ３は、第３のバスバー１３０の電圧を設定することができ、第４の電圧供給端子Ｖ４は、第４のバスバー１４０の電圧を設定することができる。

図１Ｂは、一実施形態による、図１ＡのＥＣＤ１２４の一部の線１Ｂ－１Ｂに沿った代表的な断面図を含み、ＥＣＤ１２４の層のスタックおよびバスバーを有する。電気化学デバイス１２４は、第１の透明導電層１１２と、陰極電気化学層１１４と、陽極電気化学層１１８と、第２の透明導電層１２２と、を含むことができる。ＥＣＤ１２４はまた、陰極電気化学層１１４と陽極電気化学層１１８との間に、イオン導電層１１６も含むことができる。第１の透明導電層１１２は、基板１００と陰極電気化学層１１４との間にあり得る。陰極電気化学層１１４は、第１の透明導電層１１２と陽極電気化学層１１８との間にあり得る。陽極電気化学層１１８は、陰極電気化学層１１４と第２の透明導電層１２２との間にあり得る。

基板１００としては、ガラス基板、サファイア基板、酸窒化アルミニウム基板、スピネル基板、または透明ポリマーを挙げることができる。特定の実施形態において、基板１００は、フロートガラスまたはホウケイ酸ガラスとすることができ、厚さ０．０２５ｍｍ～４ｍｍの範囲の厚さを有することができる。別の特定の実施形態において、基板１００は、１０ミクロン～３００ミクロンの範囲の厚さを有する無機ガラスである、極薄ガラスを含むことができる。第１の透明導電層１１２および第２の透明導電層１２２は、導電性金属酸化物または導電性ポリマーを含むことができる。例としては、酸化インジウム、酸化スズもしくは酸化亜鉛（これらのいずれかをＳｎ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎなどのような三価元素でドープすることができる）、またはポリアニリン、ポリピロール、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）などのようなスルホン化ポリマー、または１つもしくは複数の金属層、または金属メッシュもしくはナノワイヤメッシュ、またはグラフェンもしくはカーボンナノチューブ、またはこれらの組み合わせが挙げられ得る。透明導電層１１２および１２２は、同じまたは異なる組成を有することができる。

陰極電気化学層１１４および陽極電気化学層１１８は、電極層とすることができる。一実施形態において、陰極電気化学層１１４は、エレクトロクロミック層とすることができる。別の実施形態において、陽極電気化学層１１８は、対向電極層とすることができる。エレクトロクロミック層は、ＷＯ_３、Ｖ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、ＣｕＯ、Ｉｒ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｃｏ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、またはそれらの任意の組み合わせなどの、無機金属酸化物の電気化学的活性材料を含むことができ、２０ｎｍ～２０００ｎｍの範囲の厚さを有することができる。対向電極層は、エレクトロクロミック層に関して列記した材料のうちのいずれかを含むことができ、酸化ニッケル（ＮｉＯ、Ｎｉ_２Ｏ_３、または２つの組み合わせ）、またはイリジウム酸化物、およびＬｉ、Ｎａ、Ｈ、または別のイオンをさらに含むことができ、２０ｎｍ～１０００ｎｍの範囲の厚さを有することができる。イオン導電層１１６（電解質層と呼ばれることもある）は、任意選択とすることができ、無機イオン伝導体の場合は、１ｎｍ～１０００ｎｍの範囲の厚さ、または有機イオン伝導体の場合は、５ミクロン～１０００ミクロンの範囲の厚さを有することができる。イオン導電層１１６は、リチウム、アルミニウム、ジルコニウム、リン、ホウ素を含むまたは含まないケイ酸塩、リチウムを含むまたは含まないホウ酸塩、リチウムを含むまたは含まない酸化タンタル、リチウムを含むまたは含まないランタニド系材料、別のリチウムベースのセラミック材料、特にＭが１であるＬｉｘＭＯｙＮｚ、または遷移金属の組み合わせ、などを含むことができる。

第３のバスバー１３０は、第１の透明導電層１１２に電気的に接続することができる。第１の透明導電層１１２は、除去された部分１５２を含むことができ、そのため、第３のバスバー１３０は、第１の透明導電層１１２を介して第１のバスバー１１０に電気的に接続されていない。そのような除去部分１５２は、典型的に、２０ｎｍ～２０００ｎｍの幅である。第１のバスバー１１０は、第２の透明導電層１２２に電気的に接続することができる。第２の透明導電層１２２は、除去された部分１５０を含むことができ、そのため、第１のバスバー１１０は、第２の透明導電層１２２を介して第３のバスバー１３０に電気的に接続されていない。第３のバスバー１３０は、電気化学デバイス１２４の層のスタックの右側１２８にあり得る。第３のバスバー１３０は、第１の透明導電層１１２を介して陰極電気化学層１１４に電気的に接続することができる。第１のバスバー１１０は、電気化学デバイス１２４の層のスタックの左側１２６にあり得る。第１のバスバー１１０は、第２の透明導電層１２２を介して、陽極電気化学層１１８に電気的に接続することができる。

図２は、ＥＣＤ１２４（例えば、図１Ａ、図１Ｂに図示されるようなＥＣＤ）を含むＩＧＵ２００の断面図の図示を含む。ＩＧＵ２００は、対向基板２２０と、ＥＣＤ１２４の基板１００と対向基板２２０との間に配設された太陽光制御フィルム２１２と、をさらに含むことができる。対向基板２２０は、窓ガラス２３０に結合される。各対向基板２２０および窓ガラス２３０は、強化ガラスまたはテンパーガラスとすることができ、２ｍｍ～９ｍｍの範囲の厚さを有することができる。低放射率層２３２は、窓ガラス２３０の内面に沿って配設することができる。低放射率層２３２およびＥＣＤ１２４は、スペーサ２４２によって離間させることができる。スペーサバー２４２は、封止部２４４を介して、基板１００および低放射率層２３２に結合される。封止部２４４は、ポリイソブチレンなどのポリマーとすることができる。

ＩＧＵ２００の内部空間２６０は、希ガスまたは乾燥空気などの比較的不活性なガスを含むことができる。別の実施形態において、内部空間２６０は、真空にすることができる。ＩＧＵは、エネルギー源と、制御デバイスと、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニットと、を含むことができる。エネルギー源は、制御デバイスを介して、ＥＣＤ１２４にエネルギーを供給することができる。一実施形態において、エネルギー源としては、光電池、電池、別の好適なエネルギー源、またはそれらの任意の組み合わせを挙げることができる。制御デバイスは、ＥＣＤ１２４およびエネルギー源に結合することができる。制御デバイスは、ＥＣＤ１２４の動作を制御するためのロジックを含むことができる。制御デバイスのロジックは、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェアの形態とすることができる。一実施形態において、ロジックは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または別の永続性メモリに記憶することができる。一実施形態において、制御デバイスは、制御デバイス内のメモリに記憶された、または外部ソースから受信される命令を実行することができるプロセッサを含むことができる。Ｉ／Ｏユニットは、制御デバイスに結合することができる。Ｉ／Ｏユニットは、光、運動、温度、別の好適なパラメータ、またはこれらの任意の組み合わせなどのセンサからの情報を提供することができる。Ｉ／Ｏユニットは、装置の別の部分に、または装置外部の別の宛先に、ＥＣＤ１２４、エネルギー源、または制御デバイスに関する情報を提供することができる。

図３Ａ～図３Ｄは、１つ以上の実施形態による、ＩＧＵにおける勾配着色プロファイル１２５の代表的な例を含む。これらは、可能な着色プロファイル１２５の例にすぎない。着色プロファイル１２５は、フルクリア（最高の透過率またはフル脱色）からフル着色（最低の透過状態）、またはその間の任意のものであり得ることを理解されたい。着色プロファイル１２５はまた、ＩＧＵ２００内のＥＣＤの領域の全てにわたって実質的に均一な透過状態、ＥＣＤの領域の全てにわたって連続勾配透過状態であることができるか、または実質的に均一な透過状態を有する部分と連続勾配透過状態を有する別の部分との組み合わせを伴うことができる。図３Ａは、上部１２７で部分的に着色（１０％の透過レベル）されており、上部１２７での１０％の透過レベルから下部１２９でのフルクリア（約６３％透過レベル）までの勾配着色を有する勾配着色プロファイル１２５を示す。図３Ｂは、図３Ａのものとは反対である勾配着色プロファイル１２５を示し、下部１２９で部分的に着色（１０％の透過レベル）されており、下部１２９での１０％の透過レベルから上部１２７でのフルクリア（約６３％の透過レベル）までの勾配を有する。図３Ｃは、ＩＧＵ２００の左下隅でフル着色（１％の透過レベル）であり、左下隅でのフル着色からＩＧＵ２００の右上隅でのフルクリア（約６３％の透過レベル）までの勾配着色を有する、勾配着色プロファイル１２５を示す。図３Ｄは、図３Ｃのものとは反対である勾配着色プロファイル１２５を示し、ＩＧＵ２００の右上隅でフル着色（１％の透過レベル）であり、右上隅でのフル着色からＩＧＵ２００の左下隅でのフルクリア（約６３％の透過レベル）までの勾配着色を有する勾配着色プロファイル１２５を示す。

図４は、図１ＡのＥＣＤ１２４と同様の一実施形態による、バスバーを備えた長方形の形状のＥＣＤ１２４の上面図の図示を含む。この例では、ゾーン分離線１６０は、分離線に沿ってＥＣＤ１２４の材料を除去し、上部ゾーン１３２と下部ゾーン１３４との間の電流の流れを防止するレーザーカットを表すことができる。したがって、バスバー１１０とバスバー１３０（または電圧供給端子Ｖ１およびＶ３）との間の電位差は、電流Ｉ１、Ｉ３がバスバー１１０とバスバー１３０との間を進むことを引き起こし得る。電流Ｉ１は、電圧供給端子Ｖ１への、またはそこからの電流を示し、電流Ｉ３は、電圧供給端子Ｖ３への、またはそこからの電流を示す。これらの電流Ｉ１、Ｉ３は、電流が電圧供給端子Ｖ１、Ｖ３を介して上部ゾーン１３２に出入りするので、この例では同じ方向および量の電流を示すはずである。バスバー１３０は、第１の透明導電層１１２に電気的に接続することができ、バスバー１１０は、第２の透明導電層１２２に電気的に接続することができるので、電流Ｉ１、Ｉ３は、上部ゾーン１３２のＥＣＤ１２４を通って進み、上部ゾーン１３２の着色レベルを制御することができる。

バスバー１２０とバスバー１４０（または電圧供給端子Ｖ２およびＶ４）とのの電位差は、電流Ｉ２、Ｉ４がバスバー１２０とバスバー１４０との間を進むことを引き起こし得る。電流Ｉ２は、電圧供給端子Ｖ２への、またはそこからの電流を示し、電流Ｉ４は、電圧供給端子Ｖ４への、またはそこからの電流を示す。これらの電流Ｉ２、Ｉ４は、電流が電圧供給端子Ｖ２、Ｖ４を介して下部ゾーン１３４に出入りするので、この例では同じ方向および量の電流を示すはずである。バスバー１４０は、第１の透明導電層１１２に電気的に接続することができ、バスバー１２０は、第２の透明導電層１２２に電気的に接続することができるので、電流Ｉ２、Ｉ４は、上部ゾーン１３２のＥＣＤ１２４を通って進み、上部ゾーン１３２の着色レベルを制御することができる。バスバー１１０、１２０、１３０、１４０は、本開示の原理に従って、様々な他の構成で第１および第２の透明導電層１１２、１２２に電気的に接続できることを理解されたい。例えば、バスバー１１０、１２０は、バスバー１３０、１４０を第２の透明導電層１２２に電気的に接続して、第１の透明導電層１１２に電気的に接続することができる。

任意選択の導体１６２、１６４、１６６、１６８を使用して、必要に応じて、上部および下部ゾーン１３２、１３４を並列に接続することができるが、この例では、電流は、ＥＣＤ１２４内のゾーン分離線１６０を横切って、上部ゾーン１３２と下部ゾーン１３４との間を通過しない。

図５は、一実施形態による、上部および下部ゾーン１３２、１３４を分離する仮想のゾーン分離線１６０を有し、上部および下部ゾーン１３２、１３４に、ならびに上部ゾーン１３２と下部ゾーン１３４との間に代表的な電流の流れが示されている、基板およびバスバーの代表的な上面図を含む。ゾーン分離線１６０は仮想のみであり、ＥＣＤ１２４の材料は、線１６０に沿って除去されず、電流が透明導電層１１２、１２２を通って上部ゾーン１３２と下部ゾーン１３４との間を流れることを可能にするので、それぞれの電圧供給端子Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４との間の電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４は、他の３つの電圧供給端子のいずれかに向かって流れることができる。バスバー１１０、１２０、１３０、１４０（または電圧供給端子Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４）間の電位差は、電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４がバスバー１１０、１２０、１３０、１４０間を進むことを引き起こし得る。

電流Ｉ１は、電圧供給端子Ｖ１との間の電流を示し、電流Ｉ２は、電圧供給端子Ｖ２との間の電流を示し、電流Ｉ３は、電圧供給端子Ｖ３との間の電流を示し、電流Ｉ４は、電圧供給端子Ｖ４との間の電流を示す。バスバー１３０、１４０は、第１の透明導電層１１２に電気的に接続することができ、バスバー１１０、１２０は、第２の透明導電層１２２に電気的に接続することができるので、電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４は、ＥＣＤ１２４の着色レベル（または着色プロファイル）を制御するために、上部および下部ゾーン１３２、１３４を横切って、ＥＣＤ１２４の透明導電層１１２、１２２を通って進むことができる。電圧供給端子Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に適用される電圧信号は、ＥＣＤ１２４を横切って所望の電圧差を生成し、それによって所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）を生成するように調整することができる。しかしながら、上述のように、同じ電圧信号（または電圧プロファイル）が第２のＥＣＤ１２４の電圧供給端子Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に適用される場合、第２のＥＣＤ１２４は、２つのＥＣＤ１２４間の変動（例えば、物理的変動、製造公差など）のために、第１のＥＣＤ１２４で行ったようにＤＴＰを生成しない場合がある。本開示は、ＳＶＰがＥＣＤの各々に適用されるときにＥＣＤの各々が実質的に同じＤＴＰを生成するように、複数のＥＣＤを制御するためのシステムおよび方法を説明している。この同じプロセスを、４つを超えるバスバーを備えたＥＣＤ１２４に使用して、ＩＧＵ２００内で所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）を生成することもできる。

上記の図４のように互いに電気的に絶縁されたゾーン（上部および下部ゾーン１３２、１３４など）を有するＥＣＤ１２４では、各ゾーンを通って流れる電荷（または電流）は、電圧供給端子で電圧および電流を測定するセンサによって簡単に監視、測定、および決定することができる。しかしながら、ゾーンが第１および第２の透明導電層１１２、１２２を介して互いに電気的に接続されている場合、ＥＣＤゾーンを通って流れる電荷（または電流）の流れを測定することは、はるかに厄介である可能性がある。例えば、Ｖ２などの電圧供給端子での電流および電圧の読み取り値は、電流の流れが、ＥＣＤ１２４の他の電圧供給端子のいずれからの様々な寄与を含み得るので、これらの読み取り値から、Ｖ１、Ｖ３、Ｖ４などの他の電圧供給端子からの電流の流れの寄与を必ずしも決定するわけではない。

図６は、一実施形態による、上部ゾーン１３２と下部ゾーン１３４との間に仮想ゾーン分離線１６０を有し、上部ゾーン１３２と下部ゾーン１３４との間の電流の流れが示されている、基板およびバスバーの代表的な上面図を含む。本開示は、勾配形成漏れ（ＧＦＬ）電流と呼ばれる、上部ゾーン１３２と下部ゾーン１３４との間を流れる電荷（または電流）の量を推定するための方法およびプロセスを提供する。ＥＣＤ１２４においてＧＦＬ電流を推定することによって、ＥＣＤ１２４において所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）を生成するはずの所望の電圧プロファイルを決定することができる。

図７Ａは、一実施形態による、上部ゾーンと下部ゾーンとの間にＧＦＬ電流の流れ（電流Ｉｇ１、Ｉｇ２）が示されている、ＥＣＤ１２４の基板およびバスバーの代表的な上面図を含む。ＥＣＤ１２４のバスバー構成は、図６に示されるバスバー構成とわずかに異なることに留意されたい。これは、本開示の原理に従って、様々なバスバー構成を使用することができることを例示している。

図７Ｂは、一実施形態による、代表的な電圧プロファイル部分が示されている、ＥＣＤ１２４のバスバーの電圧信号の代表的なプロットを含む。本明細書で使用される場合、「電圧プロファイル」は、ＥＣＤ１２４内のバスバーの各々の電圧信号を含む。電圧信号は、ある期間にわたってバスバーに適用される電圧値であり得、電圧値は、時間の経過中に変化し得る。プロット１３６は、図７ＡのＥＣＤの電圧供給端子Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の各々について、時間「０」から時間「ｔ」までプロットされた代表的な電圧を示す。電圧プロットの一部は、破線の長方形１３５によって示されており、これは、「０」から「ｔ」までの時間のサブセットである図７Ｂ内のスパンなどの、ある期間中の電圧供給端子Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の各々の電圧の値を含む「電圧プロファイル」１３５を表すことができる。したがって、本開示が「電圧プロファイル」を指す場合、それは電圧信号のグループ（４つの電圧供給端子に対して４つの電圧信号、６つの電圧供給端子に対して６つの電圧信号、８つの電圧供給端子に対して８つの電圧信号、９つの電圧供給端子に対して９つの電圧信号などのような、各電圧供給端子に対して１つの電圧信号）を指し、ここで、各電圧信号は、時間の経過とともに可変の電圧を含むことができる。各電圧信号は、電圧値においてスパイクを含むことができ、それは、スパイクが使用されなかった場合よりも速くＥＣＤ１２４内の着色レベルを達成するために使用され得る。スパイクは正または負であり得、これは、ＥＣＤが移行する着色プロファイル、ならびにＥＣＤが移行してきた着色プロファイルに依存し得る。

図７Ｂは、一実施形態による、図７ＡのＥＣＤ１２４のためのＥＣＤモデル１８０の回路図を含む。この実施形態では、ＥＣＤモデル１８０は、ＥＣＤ１２４の特性をモデル化する等価インピーダンスの代表的な回路である。ＥＣＤモデル１８０は、バスバーの対の間に等価インピーダンスネットワークを含むことができる。ＥＣＤモデル１８０は、電圧供給端子Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に適用される電圧と、電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉｇ１、Ｉｇ２との間の関係をモデル化することができる。図７Ｃに示されるＥＣＤモデル１８０は、図７Ａに示されているものと同様の４バスバーＥＣＤをモデル化するように構成されている。ＥＣＤにおいて追加のバスバーが使用されている場合は、必要に応じてインピーダンスネットワークを追加、削除、または修正して、ＥＣＤを正しくモデル化することができる。

この例では、ネットワーク１８１、１８２、１８３、１８４は、概してＥＣＤをモデル化する。ネットワーク１８１は、電圧供給端子Ｖ１と電圧供給端子Ｖ３との間のＥＣＤの部分をモデル化するために、示されるように接続された抵抗器Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、およびコンデンサＣ１を含むことができる。ネットワーク１８２は、電圧供給端子Ｖ２と電圧供給端子Ｖ４との間のＥＣＤの部分をモデル化するために、示されるようなモデル内で相互接続された抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、およびコンデンサＣ２を含むことができる。ネットワーク１８３は、電圧供給端子Ｖ１と電圧供給端子Ｖ２との間のＥＣＤの部分をモデル化するために、示されるように接続された抵抗器Ｒｇ１、Ｒｇ２、Ｒｇ３、およびコンデンサＣｇ１を含むことができる。ネットワーク１８４は、電圧供給端子Ｖ３と電圧供給端子Ｖ４との間のＥＣＤの部分をモデル化するために、示されるように接続された抵抗器Ｒｇ４、Ｒｇ５、Ｒｇ６、およびコンデンサＣｇ２を含むことができる。ネットワーク１８３、１８４を使用して、上部ゾーン１３２と下部ゾーン１３４との間を流れる勾配形成漏れ（ＧＦＬ）電流を決定することができる。

複数のＥＣＤにおいて標準の所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）を生成する設定された電圧プロファイル（ＳＶＰ）のグループを確立することが望ましい場合がある。複数のＥＣＤのいずれかに第１のＳＶＰを適用すると、第１のＤＴＰが実質的にＥＣＤ内に生成されることをもたらし、複数のＥＣＤのいずれかに第２のＳＶＰを適用すると、第２のＤＴＰが実質的にＥＣＤ内に生成されることをもたらし、複数のＥＣＤのいずれかに第３のＳＶＰを適用すると、第３のＤＴＰが実質的にＥＣＤ内に生成されることをもたらす、などである。それらのＥＣＤにおいてそれぞれのＤＴＰを生成するために、複数のＥＣＤにわたってＳＶＰを標準化することによって、複数のＥＣＤを制御する複雑さを低減することができる。

抵抗器Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒｇ１、Ｒｇ２、Ｒｇ３、Ｒｇ４、Ｒｇ５、Ｒｇ６、およびコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃｇ１、Ｃｇ２は、ＥＣＤモデリングパラメータと呼ぶことができる。これらの構成要素は、モデル１８０のフレームワークを作製し得るが、これらのモデリングパラメータの値は、モデル１８０がＥＣＤを正しくモデル化するように、モデル１８０をＥＣＤのうちの１つに適合する。ＥＣＤの特徴付けは、ＥＣＤのためのモデリングパラメータの値を決定するために使用されるプロセスを指す。モデリングパラメータの初期値を使用して、第１のＳＶＰをモデル１８０の入力Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に入力することができ、モデルは、電圧供給端子（例えば、ＥＣＤのＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に適用され得るテスト電圧プロファイルを出力して、ＥＣＤにわたってテスト着色プロファイルを生成することができる。テスト電圧プロファイルは、最初は第１のＳＶＰと等しくなり得る。テスト着色プロファイルは、第１のＤＴＰと等しくない場合があり、第１のＤＴＰは、第１のＳＶＰに対するＥＣＤの所望の応答である。モデル１８０の入力Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、ＥＣＤがＥＣＤにわたって第１のＤＴＰを生成するまで調整され得る。調整されたテスト電圧プロファイル（個々のＥＣＤにおいて第１のＤＶＰを生成する）を第１のＳＶＰと比較し、モデリングパラメータの既知の初期値を使用して、個々のＥＣＤモデルのための一意のモデリングパラメータが決定され得る。ＥＣＤの温度または少なくともＥＣＤの周囲環境を調整して、テスト電圧プロファイルがＥＣＤに適用されているときの様々な環境条件をシミュレートすることができる。これにより、様々な環境条件にわたってモデリングパラメータを計算することにより、ＥＣＤモデルの精度を向上させることができる。

次に、一意のＥＣＤモデルを使用して、個々のＥＣＤに対する補償パラメータを決定することができる。補償パラメータを使用して、ＥＣＤに適用される電圧プロファイルをリアルタイムで修正することができ、それにより、ＳＶＰは、ＥＣＤにわたって各ＳＶＰに対するそれぞれのＤＴＰを実質的に生成する。

図８は、一実施形態による、ＩＧＵを透過した光のパーセンテージをテストするためのテストセットアップ２１０の代表的な機能ブロック図を含む。テストセットアップ２１０は、ＩＧＵ２００を通る光の％透過率をテストするために使用することができる。テストコントローラ１８５は、ＩＧＵ２００のＥＣＤ１２４を特徴付けるためにテストセットアップ２１０の様々な要素に結合することができる。テストセットアップ２１０は、光源１９０、ユーザインターフェース１９６、温度センサ１８８、環境コントローラ、およびアレイまたは単一の光学センサであり得る光センサを含むことができる。テストコントローラ１８５は、線１４８を介して光源１９０を制御して、光信号１９２でＩＧＵ２００を照明することができる。光信号１９２は、ＩＧＵ２００を透過して、光センサ１８６によって受光され得る。光センサ１８６は、ＩＧＵ２００を通る光信号１９２の％透過率プロファイル（つまり、着色プロファイル）を検出するための光センサのアレイであり得る。代替的に、またはそれに加えて、光センサ１８６は、テスト下のＩＧＵよりも小さくすることができ、ＩＧＵ２００を透過する光信号の光センサ読み取りを行うために、ＩＧＵ２００の周りを移動する必要がある場合がある。光センサ１８６は、そのセンサデータを線１５８を介してテストコントローラ１８５に通信することができる。電圧プロファイルは、線（または複数の線）１４６を介してＩＧＵ２００に適用することができる。温度センサ１８８は、テスト中に、線１４３を介してテストコントローラ１８５に連続的、定期的、またはランダムな更新を提供することができる。テストコントローラ１８５は、線１５６を介して環境コントローラ１９４を制御するか、またはそこからデータを受信することができ、環境コントローラ１９４は、気候制御機器（例えば、Ａ／Ｃユニットまたはヒータ）を制御することによって環境温度を調整することができる。テストパラメータは、線１５４を介してユーザインターフェース１９６から提供されることができ、これは、ユーザが、テストコントローラ１８５に伝達されるコマンドおよびデータを介してテスト動作を指示することを可能にする。ＩＧＵの上部の長さ２０２は、ＩＧＵの長さ２０６の約２０％にすることができる。ＩＧＵの下部の長さ２０４は、ＩＧＵの長さ２０６の約２０％にすることができる。

図９は、一実施形態による、ＩＧＵシステム２０８において複数のＩＧＵ２００ａ、２００ｂを制御するためのメインコントローラ１７０の代表的な機能ブロック図を含む。２つのＩＧＵ２００ａ、２００ｂのみが示されているが、点線によって示されているように、より多くのＩＧＵをメインコントローラ１７０によって制御することができる。メインコントローラ１７０は、ソフトウェアプログラムの実行可能コマンドを含むことができるＩＧＵシステムの様々な情報を格納するための非一時的メモリ１７２を含むことができる。実行可能プログラムコマンドは、本開示に記載されている方法およびプロセスの少なくとも一部を実施するようにメインコントローラ１７０に指示することができる。メインコントローラ１７０はまた、ＳＶＰを格納するための非一時的メモリ１７４を含むことができる。メモリ１７２、１７４は、１つの非一時的メモリに組み合わせることができ、それらはまた、メインコントローラ１７０の１つ以上のプロセッサに含むことができる。ＳＶＰメモリ１７４は、メインコントローラが読み取り、ＩＧＵ２００の各々に制御およびデータ線（例えば、線１４６ａ、１４６ｂ）を介してローカルＩＧＵコントローラ１７６に転送することができるＳＶＰのグループを含有することができる。メインコントローラ１７０は、ユーザインターフェース１９６からＩＧＵ制御パラメータを受け取ることができる。ユーザインターフェース１９６は、メインコントローラ１７０に指示することによって、オペレータがＩＧＵシステム２０８を管理するのを支援するためのモニタおよびキーボードを備えたコンピュータを含むことができる。

ＩＧＵシステム２０８は、ＥＣＤモデルおよびＩＧＵ２００ａ、２００ｂのＥＣＤ１２４内の着色プロファイルを制御するための補償された電圧プロファイル（ＣＶＰ）を調整するために使用され得る温度読み取り値を提供するために、１つ以上の温度センサ１８８を含むことができる。ＥＣＤ１２４の性能に影響を及ぼし得る環境温度を収集するために、ＩＧＵ２００ａ、２００ｂの外部に位置する１つ以上の温度センサ１８８があり得る。代替的に、またはそれに加えて、各ＩＧＵ２００ａ、２００ｂの内部に１つ以上の温度センサ１８８があり得る。これらの内部温度センサ１８８は、センサデータをローカルＩＧＵコントローラ１７６に伝達することができ、それは次に、センサデータをメインコントローラ１７０に伝達することができる。代替的に、またはそれに加えて、ローカルコントローラ１７６は、温度情報を使用して、ＥＣＤモデル１８０またはＥＣＤ１２４に適用されるＣＶＰを調整することができる。温度情報がメインコントローラ１７０に伝達されることは、要件ではない。代替的に、またはそれに加えて、内部温度センサ１８８は、センサデータをメインコントローラ１７０に直接伝達することができる。温度情報がローカルＩＧＵコントローラ１７６に伝達されることは、要件ではない。

各ＩＧＵ２００ａ、２００ｂは、実行可能プログラムコマンドを格納するための非一時的メモリを含むこともできるローカルコントローラ１７６を含むことができる。ローカルＩＧＵコントローラ１７６のための実行可能プログラムコマンドは、本開示で説明される方法およびプロセスの少なくとも一部を実施するようにローカルコントローラ１７６に指示することができる。ローカルＩＧＵコントローラ１７６は、ＣＶＰを生成し、制御線１４４を介してＣＶＰをＥＣＤ１２４に適用することができる。制御線１４４は、電圧供給端子Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に接続されて、ＥＣＤ１２４にＤＴＰを生成させることができる。ローカルコントローラ１７６はまた、ＣＶＰを含む、電圧プロファイルを生成するためのエネルギー源を含むことができる。エネルギー源は、電池システム、太陽電池システム、発電機システム、またはメインコントローラ１７０からの受信する電力入力であり得る。

図１０は、一実施形態による、ＥＣＤの例示的な所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）およびＤＴＰ間の可能な遷移の代表的なフローチャートを含む。フローチャートは、所望の着色プロファイル３００、３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２を含む。これらは単なる例示的なＤＴＰであり、本開示の原則に従って、より多いまたはより少ないＤＴＰが可能であることを理解されたい。追加的に、議論の目的で、これらのＤＴＰは、図３Ａ～図３Ｂに示されるように、ＥＣＤ１２４の上部から下部、または下部から上部への勾配（存在する場合）を有する長方形のＥＣＤ１２４に関連している。しかしながら、ＤＴＰはまた、三角形、円形、多角形、台形などのような他の形状のＥＣＤ１２４についても確立することができる。ＤＴＰはまた、図３Ｃ～図３Ｄに示されるように、対角勾配を有することもできる。以下の表１は、特定のＤＴＰ＃に関連付けられた着色プロファイル、ならびに所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）での着色の可能なカバレッジ領域を示す。

ＤＴＰ３００は、ＥＣＤ１２４のフル可視領域が、ＥＣＤ１２４の最高の透過率に設定されていることを示すフルクリア（ＦＣ）プロファイルであり得る。

ＤＴＰ３０２は、ＥＣＤ１２４のフル可視領域が、ＥＣＤ１２４の最低の透過率に設定されていることを示すフル着色（ＦＴ）プロファイルであり得る。

ＤＴＰ３０４は、ＥＣＤ１２４の上端部でのＦＣからＥＣＤ１２４の下端部での１３％Ｔの着色レベルまでの勾配着色プロファイルであり得る。ＤＴＰは、上端部から長さ２０２（つまり、ＥＣＤ１２４の長さの２０％）以内のＦＣから、下端部から長さ２０４（つまり、ＥＣＤ１２４の長さの２０％）以内の１３％Ｔの着色レベルまでであり得る。

ＤＴＰ３０６は、ＥＣＤ１２４の上端部でのＦＣからＥＣＤ１２４の下端部での４％Ｔの着色レベルまでの勾配着色プロファイルであり得る。ＤＴＰは、上端部から長さ２０２（つまり、ＥＣＤ１２４の長さの２０％）以内のＦＣから、下端部から長さ２０４（つまり、ＥＣＤ１２４の長さの２０％）以内の４％Ｔの着色レベルまでであり得る。

ＤＴＰ３０８は、ＥＣＤ１２４の上端部でのＦＣからＥＣＤ１２４の下端部でのＦＴまでの勾配着色プロファイルであり得る。ＤＴＰは、上端部から長さ２０２（つまり、ＥＣＤ１２４の長さの２０％）以内のＦＣから、下端部から長さ２０４（つまり、ＥＣＤ１２４の長さの２０％）以内のＦＴまでであり得る。

ＤＴＰ３１０は、ＥＣＤ１２４の上端部での４％Ｔの着色レベルからＥＣＤ１２４の下端部でのＦＴまでの勾配着色プロファイルであり得る。ＤＴＰは、上端部から長さ２０２（つまり、ＥＣＤ１２４の長さの２０％）以内のＦＣから、下端部から長さ２０４（つまり、ＥＣＤ１２４の長さの２０％）以内の４％Ｔの着色レベルまでであり得る。

ＤＴＰ３１２は、ＥＣＤ１２４の上端部での１３％Ｔの着色レベルからＥＣＤ１２４の下端部でのＦＴまでの勾配着色プロファイルであり得る。ＤＴＰは、上端部から長さ２０２（つまり、ＥＣＤ１２４の長さの２０％）以内のＦＣから、下端部から長さ２０４（つまり、ＥＣＤ１２４の長さの２０％）以内の１３％Ｔの着色レベルまでであり得る。

着色プロファイルの対を接続する矢印は、矢印の各端部にある２つのＤＴＰ間の遷移方向を示している。例えば、ＥＣＤは、必要に応じて、ＤＴＰ３０２からＤＴＰ３０８に移行し、再び元に戻すようにコマンドされ得る。ＥＣＤは、ＤＴＰ３０２からＤＴＰ３０８に移行し、次いでＤＴＰ３０８から別のＤＴＰに移行するようにコマンドされ得る。ＥＣＤ１２４はまた、図１０に具体的に示されていないＤＴＰに移行するようにコマンドされ得、それは矢印３１４および３１６によって代表的に示されている。矢印３１４は、ＥＣＤが、ＦＣから任意の数の他のＤＴＰに移行するようにコマンドされ得ることを示している。矢印３１６は、ＥＣＤが、ＦＴから任意の数の他のＤＴＰに移行するようにコマンドされ得ることを示している。

ＩＧＵ２００のＥＣＤ１２４は、ＤＴＰ３００（つまり、ＦＣ）と、ＩＧＵ２００またはＥＣＤ１２４の上端部でのＦＣから、ＩＧＵ２００またはＥＣＤの下端部での６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％ 、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、またはＦＴの着色レベルまでの勾配着色レベルとの間で移行することができる。上端部は、ＩＧＵまたはＥＣＤの上部からの長さ２０２を含むことができる。長さ２０２は、ＩＧＵの長さ２０６の２０％未満であり得る。下端部は、ＩＧＵの下部からの長さ２０４を含むことができる。長さ２０４は、ＩＧＵの長さ２０６の２０％未満であり得る。

ＩＧＵ２００のＥＣＤ１２４は、ＤＴＰ３０２（つまり、ＦＴ）と、ＩＧＵ２００またはＥＣＤ１２４の上端部でのＦＴから、ＩＧＵ２００またはＥＣＤの下端部での６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の着色レベルまでの勾配着色レベルとの間で移行することができる。上端部は、ＩＧＵまたはＥＣＤの上部からの長さ２０２を含むことができる。長さ２０２は、ＩＧＵの長さ２０６の２０％未満であり得る。下端部は、ＩＧＵの下部からの長さ２０４を含むことができる。長さ２０４は、ＩＧＵの長さ２０６の２０％未満であり得る。

図１１は、一実施形態による、ＥＣＤをモデル化し、ＥＣＤに伝達されてＤＴＰを生成する電圧プロファイルを制御することができるＩＧＵコントローラ１７６の代表的な機能ブロック図を含む。メインコントローラ１７０は、コマンドおよび制御線１４６を介してＩＧＵコントローラ１７６と通信することができ、これはまた、電気エネルギーをＩＧＵ２００に送達する電力線を含むことができる。ＩＧＵコントローラ１７６は、ＥＣＤ１２４と通信して、ＩＧＵ２００のためのＤＴＰを生成することができる。ＩＧＵコントローラ１７６は、ＥＣＤモデル１８０、ＩＧＵプロセッサ３２０、比較器３２２、電圧補償計算機３２４、電圧補償器３２６、電圧プロファイルスイッチ３２８、任意選択のエネルギー源３３０、および非一時的メモリ１７８を含むことができる。

ＩＧＵコントローラ１７６は、図１１に示されるよりも多いまたは少ない要素を含むことができ、いくつかの機能が１つの機能ブロックに組み合わされている場合、またはいくつかの機能が複数の機能ブロックに分割されている場合などがそうである。ＩＧＵプロセッサ３２０は、１つ以上のプロセッサを含むことができ、プロセッサ３２０は、制御およびデータ線１０（つまり、１０ａ～１０ｅ）を介して、ＩＧＵコントローラ１７６の他の要素、ならびにメインコントローラ１７０と通信することができる。ＥＣＤモデル１８０（詳細は図７Ｃに示されている）は、ＥＣＤ１２４をエミュレートし、制御およびデータ線２６を介してメインコントローラ１７０から任意選択の入力を受信し、エネルギー源３３０から任意選択の入力を受信し、設定された電圧プロファイル（ＳＶＰ）を比較器３２２および電圧補償器３２６に出力し、調整された電圧プロファイルをコンパレータ３２２の別の入力および電圧プロファイルスイッチ３２８の入力に出力する。エネルギー源３３０は、ＥＣＤモデル１８０、したがってＥＣＤ１２４に直接的または間接的のいずれかで電力を供給するための、電池システム、太陽電池システム、および／または発電機システムを有することができる。比較器３２２は、その入力上の２つの電圧プロファイルを比較し、比較結果を線１０ｃを介してＩＧＵプロセッサ３２０に通信することができる。ＩＧＵプロセッサ３２０は、比較結果を処理するか、または比較結果を処理のために電圧補償計算機３２４に送ることができる。ＩＧＵプロセッサ３２０または電圧補償計算機３２４は、ＥＣＤ１２４のための補償パラメータを計算することができ、それにより、標準ＳＶＰがＩＧＵに入力されるとき、次いでＩＧＵ内のＥＣＤが補償された電圧プロファイルから標準ＤＴＰを生成する。補償パラメータは、ＩＧＵ２００によって受信されるとＳＶＰに適用するために電圧補償器３２６に格納され得る。スイッチ３２８は、どの回路が、ＥＣＤ内に着色プロファイルを生成するためにＥＣＤ１２４に出力される電圧プロファイルを供給するかを制御することができる。

ＩＧＵコントローラ１７６を使用して、ＥＣＤ１２４を特徴付け、ＳＶＰがＩＧＵコントローラ１７６によって受信されたときに、ＥＣＤ１２４に対応するＳＶＰからＤＴＰを生成させるために使用されるカスタム電圧補償パラメータを生成することができる。ＥＣＤ１２４を特徴付けるために、ＥＣＤモデル１８０は、モデリングパラメータ（すなわち、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒｇ１、Ｒｇ２、Ｒｇ３、Ｒｇ４、Ｒｇ５、Ｒｇ６、およびコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃｇ１、Ｃｇ２）の初期値で始める。テスト電圧プロファイルは、メインコントローラ１７０またはエネルギー源３３０から受信され、ＥＣＤモデル１８０から、線１４を介して比較器３２２およびスイッチ３２８の両方に出力され得る。テスト電圧プロファイルは、特徴付けられたＥＣＤ内に第１のＤＴＰを生成するように構成された第１のＳＶＰに等しくすることができる。しかしながら、このＥＣＤ１２４はまだ特徴付けられていないため、第１のＳＶＰは、特徴付けプロセスにおいて使用することができる。

ＥＣＤ特徴付けプロセスの開始時には、補償パラメータは計算されていない。したがって、スイッチ３２８は、ＥＣＤモデル１８０からの入力を選択して、ＥＣＤ１２４の電圧供給端子Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を駆動する。ＥＣＤ１２４に出力される初期電圧プロファイルは、第１のＳＶＰにすることができる。図８に示されるテストシステム２１０などのテストシステムを使用して、テスト電圧プロファイル（最初は第１のＳＶＰ）がＥＣＤ１２４に適用されるとき、ＥＣＤ１２４を横切る％透過レベル（または％着色レベル）を決定することができる。ＥＣＤ１２４を横切る％透過レベルをテストすることによって、テスト着色プロファイルが確立され得る。ＥＣＤモデル１８０から出力されたテスト電圧プロファイルを調整し、ＥＣＤ１２４を横切る％透過レベルをテストする反復プロセスによって、ＥＣＤの着色プロファイルは、第１のＳＶＰに関連付けられている第１のＤＴＰと実質的に一致するように調整され得る。着色プロファイルが第１のＤＴＰと実質的に一致するとき、ＥＣＤモデル１８０は、調整された電圧プロファイルを一方のコンパレータ入力に出力し、第１のＳＶＰを他方のコンパレータ入力に出力することができる。

比較器３２２は、２つの電圧プロファイルを分析し、比較結果を線１０ｃを介してＩＧＵプロセッサ３２０に通信することができる。ＩＧＵプロセッサ３２０は、比較結果ならびに調整および設定された電圧プロファイルから、モデリングパラメータ（つまり、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒｇ１、Ｒｇ２、Ｒｇ３、Ｒｇ４、Ｒｇ５、Ｒｇ６、およびコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃｇ１、Ｃｇ２）に対して一意の値を決定することができる。ＩＧＵプロセッサ３２０は、モデリングパラメータの一意の値をＥＣＤモデル１８０に出力することができ、それは、これらの値をＥＣＤモデルに挿入して、ＥＣＤモデルをパーソナライズして、ＥＣＤ１２４をエミュレートすることができる。ＥＣＤモデル１８０を実行することによって、ＩＧＵプロセッサ３２０は、電圧補償パラメータを計算するか、または必要なデータ（第１のＳＶＰがＥＣＤモデル１８０の入力で受信されたときのＥＣＤモデル１８０における電圧および電流など）を電圧補償計算機３２４に伝達することができ、それは、電圧補償パラメータを計算することができる。電圧補償パラメータは、電圧補償器３２６に伝達することができ、それは、その入力の電圧プロファイルを、その出力の補償された電圧プロファイル（ＣＶＰ）に自動的に調整することができる。

ここで電圧補償パラメータが決定されると、スイッチ３２８は、線２０を介して電圧補償器３２６からのＣＶＰ出力を選択することができる。次に、メインコントローラ１７０は、第１のＳＶＰをＥＣＤモデル１８０の入力に伝達することができ、ＥＣＤモデル１８０は、線１２ｂを介して電圧プロファイル３２６に電圧プロファイルを送ることができる。電圧補償器３２６は、電圧補償パラメータを入力電圧プロファイルに適用し、線２０を介してスイッチ３２８にＣＶＰを出力することができる。スイッチが線２０を選択することに伴い、ＣＶＰがＥＣＤ１２４に適用され、これは、第１のＤＴＰと実質的に一致する着色プロファイルを生成する。

メインコントローラ１７０が第２のＳＶＰをＥＣＤモデル１８０の入力に伝達する場合、電圧プロファイルが、線１２ｂを介して電圧補償器３２６に出力される。電圧補償器３２６は、電圧補償パラメータを入力電圧プロファイルに適用し、線２０を介してスイッチ３２８にＣＶＰを出力することができる。スイッチが線２０を選択することに伴い、ＣＶＰがＥＣＤ１２４に適用され、これは、第２のＳＶＰに対応する第２のＤＴＰと実質的に一致する着色プロファイルを生成する。

図１２は、一実施形態による、ＥＣＤモデルを使用してＩＧＵを特徴付け、ＥＣＤ内に所望の着色プロファイルを生成するためのプロセス（または方法）３５０の代表的なフローチャートを含む。動作３５２において、テスト電圧プロファイル（最初は第１のＳＶＰに等しい）が、ＥＣＤに適用される。動作３５４において、テスト電圧プロファイルが、ＥＣＤ内にテスト着色プロファイルを生成する。動作３５６において、テスト電圧プロファイルが、ＥＣＤ内に第１のＤＴＰを生成するために調整される。動作３５８において、モデリングパラメータが、調整された電圧プロファイルと第１のＳＶＰとの間の比較に基づいて決定される。動作３６０において、モデリングパラメータが、ＥＣＤをモデル化するために使用される。動作３６２において、電圧補償パラメータが決定される。動作３７０において、第１のＳＶＰがＥＣＤモデルに適用される。動作３７２において、ＣＶＰが、第１のＳＶＰおよび電圧補償パラメータに基づいて計算される。動作３７４において、ＣＶＰが、ＥＣＤ１２４に適用される。動作２７６において、ＣＶＰが、ＥＣＤ１２４内に第１のＤＴＰを生成する。

同じ電圧補償パラメータを使用して、他のＤＴＰを生成することができる。例えば、動作３８０において、第２のＳＶＰがＥＣＤモデルに適用される。動作３７２において、ＣＶＰが、第２のＳＶＰおよび電圧補償パラメータに基づいて計算される。動作３７４において、ＣＶＰが、ＥＣＤ１２４に適用される。動作２７６において、ＣＶＰが、ＥＣＤ１２４内に第２のＤＴＰを生成する。

多くの異なる態様および実施形態が可能である。それらの態様および実施形態のいくつかが以下に説明される。例示的な実施形態は、以下に列記したもののうちのいずれか１つ以上に従うことができる。

実施形態
実施形態１．複数の断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）を制御するための方法であって、各ＩＧＵは、可変着色プロファイルを備えたエレクトロクロミックデバイス（ＥＣＤ）を有しており、方法は、テスト電圧プロファイルを第１のＩＧＵ内の第１のＥＣＤの４つ以上のバスバーに適用することと、テスト電圧プロファイルに応答して、第１のＥＣＤに第１のテスト着色プロファイルを生成することであって、テスト電圧プロファイルが、最初は第１の設定された電圧プロファイル（ＳＶＰ）に等しい、生成することと、第１のＥＣＤ内に第１の所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）を生成するために、テスト電圧プロファイルを調整することと、第１のＳＶＰと第１のＥＣＤのための調整されたテスト電圧プロファイルとの間の差に基づいて、第１のモデリングパラメータを決定することと、第１のＥＣＤモデルを介して、第１のモデリングパラメータに基づいて第１のＥＣＤをモデリングすることと、第１のＥＣＤモデルを介して第１の補償パラメータを決定することと、第１のＳＶＰを第１のＥＣＤモデルに入力することと、第１の補償パラメータに基づいて第１のＳＶＰを修正することによって、第１の補償された電圧プロファイル（ＣＶＰ）を決定することと、第１のＣＶＰを第１のＥＣＤのバスバーに適用することと、第１のＣＶＰを第１のＥＣＤに適用することに応答して、第１のＩＧＵの第１のＥＣＤ内に第１のＤＴＰを生成することと、を含む、方法。

実施形態２．テスト電圧プロファイルを第２のＩＧＵ内の第２のＥＣＤの４つ以上のバスバーに適用することと、テスト電圧プロファイルに応答して、第２のＥＣＤ内に第２のテスト着色プロファイルを生成することであって、テスト電圧プロファイルが、最初は第１のＳＶＰに等しい、生成することと、第２のＥＣＤ内に第１のＤＴＰを生成するために、テスト電圧プロファイルを調整することと、第１のＳＶＰと第２のＥＣＤのための調整されたテスト電圧プロファイルとの間の差に基づいて、第２のモデリングパラメータを決定することと、第２のＥＣＤモデルを介して、第２のモデリングパラメータに基づいて第２のＥＣＤをモデリングすることと、第２のＥＣＤモデルを介して第２の補償パラメータを決定することと、第１のＳＶＰを第２のＥＣＤモデルに入力することと、第２の補償パラメータに基づいて第１のＳＶＰを修正することによって、第２のＣＶＰを決定することと、第２のＣＶＰを第２のＥＣＤのバスバーに適用することと、第２のＣＶＰを第２のＥＣＤに適用することに応答して、第２のＩＧＵの第２のＥＣＤ内に第１のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、実施形態１に記載の方法。

実施形態３．第２のＳＶＰを第１のＥＣＤモデルに入力することと、第１の補償パラメータに基づいて第２のＳＶＰを修正することによって、第３のＣＶＰを決定することと、第３のＣＶＰを第１のＥＣＤのバスバーに適用することと、第３のＣＶＰを第１のＥＣＤに適用することに応答して、第１のＩＧＵの第１のＥＣＤ内に第２のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、実施形態２に記載の方法。

実施形態４．第２のＳＶＰを第２のＥＣＤモデルに入力することと、第２の補償パラメータに基づいて第２のＳＶＰを修正することによって、第４のＣＶＰを決定することと、第４のＣＶＰを第２のＥＣＤのバスバーに適用することと、第４のＣＶＰを第２のＥＣＤに適用することに応答して、第２のＩＧＵの第２のＥＣＤ内に第２のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、実施形態３に記載の方法。

実施形態５．第１のＤＴＰが、勾配着色プロファイルであり、勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの別の領域における着色レベルとは異なる第１のＥＣＤの１つの領域における着色レベルを含む、実施形態３に記載の方法。

実施形態６．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部におけるフル着色レベルから第１のＥＣＤの下部におけるフルクリアレベルに移行する、実施形態５に記載の方法。

実施形態７．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部における１０％の着色レベルから第１のＥＣＤの下部におけるフルクリアレベルに移行する、実施形態５に記載の方法。

実施形態８．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部における１０％の着色レベルから第１のＥＣＤの下部におけるフル着色レベルに移行する、実施形態５に記載の方法。

実施形態９．第１のモデリングパラメータが、第１のＥＣＤ内のバスバーの構成、バスバーの各々のインピーダンス、第１のＥＣＤの各導電層のシート抵抗、第１のＥＣＤのサイズ、第１のＥＣＤの温度、第１のＥＣＤの所望の着色レベル、バスバー間の電圧差、バスバーに供給される推定電流、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１に記載の方法。

実施形態１０．第１のＥＣＤが、上部および下部ゾーンを備え、少なくとも第１および第３のバスバーが上部ゾーン内に位置し、少なくとも第２および第４のバスバーが下部ゾーン内に位置している、実施形態９に記載の方法。

実施形態１１．上部および下部ゾーンが、第１のＥＣＤの導電層を共有し、それにより、電流が、上部ゾーンにおいて第１のバスバーと第３のバスバーとの間に流れるか、電流が、下部ゾーンにおいて第２のバスバーと第４のバスバーとの間に流れるか、電流が、上部ゾーンと下部ゾーンとの間に流れるか、またはそれらの組み合わせである、実施形態１０に記載の方法。

実施形態１２．第１のＥＣＤモデルが、上部ゾーン内、下部ゾーン内、および上部ゾーンと下部ゾーンとの間を流れる電流を推定する、実施形態１１に記載の方法。

実施形態１３．上部ゾーンと下部ゾーンの間を流れる電流が、勾配形成漏れ電流であり、第１のＥＣＤモデルが、勾配形成漏れ電流を予測する、実施形態１１に記載の方法。

実施形態１４．メインコントローラ、非一時的なメモリストレージ、センサ、またはそれらの組み合わせから、第１のモデリングパラメータのうちの１つ以上を受信するＥＣＤコントローラをさらに備える、実施形態９に記載の方法。

実施形態１５．ＥＣＤコントローラによって受信された第１のモデリングパラメータのうちの１つ以上が、第１のＥＣＤ内のバスバーの構成、バスバーの各々のインピーダンス、第１のＥＣＤの各導電層のシート抵抗、第１のＥＣＤのサイズ、第１のＥＣＤの温度、第１のＥＣＤの所望の着色レベル、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１４に記載の方法。

実施形態１６．第１のモデリングパラメータのうちの１つ以上を計算するＥＣＤコントローラをさらに備え、第１のモデリングパラメータのうちの１つ以上が、バスバー間の電圧差、バスバーに供給される推定電流、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態９に記載の方法。

実施形態１７．第１のＥＣＤの温度が、温度センサを介して収集され、ＥＣＤコントローラに転送され、第１のＥＣＤの温度が、リアルタイムで更新され、第１のモデリングパラメータのうちの１つ以上が、第１のＥＣＤの温度の変化に基づいて更新される、実施形態１６に記載の方法。

実施形態１８．第１のＥＣＤモデルが、少なくとも４つ以上のバスバーの複数の対のバスバーの各々に対して等価インピーダンスを確立する、等価インピーダンスモデルである、実施形態１に記載の方法。

実施形態１９．各々が可変着色プロファイルを有する複数のエレクトロクロミックデバイス（ＥＣＤ）を制御するための方法であって、方法が、初期テスト電圧プロファイルを第１のＥＣＤの４つ以上のバスバーに適用することと、初期テスト電圧プロファイルに応答して、第１のＥＣＤ内に第１のテスト着色プロファイルを生成することと、第１のＥＣＤ内に第１の所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）を生成するために、初期テスト電圧プロファイルを調整することと、初期テスト電圧プロファイルの調整に基づいて、第１のモデリングパラメータを決定することと、第１のＥＣＤモデルを介して、第１のモデリングパラメータに基づいて第１のＥＣＤをモデリングすることと、第１のＥＣＤモデルを介して第１の補償パラメータを決定することと、第１の補償パラメータに基づいて初期テスト電圧プロファイルを修正することによって、第１の補償された電圧プロファイル（ＣＶＰ）を決定することと、第１のＣＶＰを第１のＥＣＤに適用することに応答して、第１のＥＣＤ内に第１のＤＴＰを生成することと、を含む、方法。

実施形態２０．初期テスト電圧プロファイルを第２のＥＣＤの４つ以上のバスバーに適用することと、初期テスト電圧プロファイルに応答して、第２のＥＣＤ内に第２のテスト着色プロファイルを生成することと、第２のＥＣＤ内に第１のＤＴＰを生成するために、テスト電圧プロファイルを調整することと、初期テスト電圧プロファイルの調整に基づいて、第２のモデリングパラメータを決定することと、第２のＥＣＤモデルを介して、第２のモデリングパラメータに基づいて第２のＥＣＤをモデリングすることと、第２のＥＣＤモデルを介して第２の補償パラメータを決定することと、第２の補償パラメータに基づいて初期テスト電圧プロファイルを修正することによって、第２のＣＶＰを決定することと、第２のＣＶＰを第２のＥＣＤに適用することに応答して、第２のＥＣＤ内に第１のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、実施形態１９に記載の方法。

実施形態２１．第１の設定された電圧プロファイル（ＳＶＰ）を第１のＥＣＤモデルに入力することと、第１の補償パラメータに基づいて第１のＳＶＰを修正することによって、第３のＣＶＰを決定することと、第３のＣＶＰを第１のＥＣＤのバスバーに適用することと、第３のＣＶＰを第１のＥＣＤに適用することに応答して、第１のＥＣＤ内に第２のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、実施形態２０に記載の方法。

実施形態２２．第１のＳＶＰを第２のＥＣＤモデルに入力することと、第２の補償パラメータに基づいて第１のＳＶＰを修正することによって第４のＣＶＰを決定することと、第４のＣＶＰを第２のＥＣＤのバスバーに適用することと、第４のＣＶＰを第２のＥＣＤに適用することに応答して、第２のＥＣＤ内に第２のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、実施形態２１に記載の方法。

実施形態２３．第１のＤＴＰまたは第２のＤＴＰが、勾配着色プロファイルであり、勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの別の領域における着色レベルとは異なる第１のＥＣＤの１つの領域における着色レベルを含み、ＥＣＤコントローラが、ＥＣＤを第１のＤＴＰから第２のＤＴＰに切り替えることができる、実施形態２１に記載の方法。

実施形態２４．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部におけるフル着色レベルから第１のＥＣＤの下部におけるフルクリアレベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態２５．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部における１０％の着色レベルから第１のＥＣＤの下部におけるフルクリアレベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態２６．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部における１０％の着色レベルから第１のＥＣＤの下部におけるフル着色レベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態２７．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部でのフルクリア、６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の透過レベルである着色レベルから、第１のＥＣＤの下部でのフル着色レベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態２８．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部２０％でのフルクリア、６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の透過レベルである着色レベルから、第１のＥＣＤの下部２０％でのフル着色レベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態２９．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部２０％でのフルクリア、６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の透過レベルである着色レベルから、第１のＥＣＤ．３０の下部でのフル着色レベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態３０．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部でのフル着色レベルから、第１のＥＣＤの下部でのフルクリア、６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の透過レベルである着色レベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態３１．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部２０％でのフル着色レベルから、第１のＥＣＤの下部２０％でのフルクリア、６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の透過レベルである着色レベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態３２．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの上部２０％でのフル着色レベルから、第１のＥＣＤの下部でのフルクリア、６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の透過レベルである着色レベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態３３．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの左下隅でのフル着色レベルから、第１のＥＣＤの右上隅でのフルクリア、６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の透過レベルである着色レベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態３４．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの左下隅でのフルクリア、６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の透過レベルである着色レベルから、第１のＥＣＤの右上隅でのフル着色レベルに移行する、実施形態２に記載３の方法。

実施形態３５．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの左上隅でのフル着色レベルから、第１のＥＣＤの右下隅でのフルクリア、６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の透過レベルである着色レベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態３６．勾配着色プロファイルが、第１のＥＣＤの左下隅でのフルクリア、６２％、６１％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、または２％の透過レベルである着色レベルから、第１のＥＣＤの右上隅でのフル着色レベルに移行する、実施形態２３に記載の方法。

実施形態３７．第１のＤＴＰまたは第２のＤＴＰが、フルクリア着色を有することができるか、フル着色プロファイルを有することができるか、部分的着色プロファイルを有することができるか、ＥＣＤにわたって実質的に均一な着色レベルを有することができるか、ＥＣＤにわたって連続勾配着色レベルを有することができるか、または実質的に均一な着色レベルを有する部分と連続勾配着色レベルを有する別の部分との組み合わせを有することができる、実施形態２１に記載の方法。

実施形態３８．第１のモデリングパラメータが、第１のＥＣＤ内のバスバーの構成、バスバーの各々のインピーダンス、第１のＥＣＤの各導電層のシート抵抗、第１のＥＣＤのサイズ、第１のＥＣＤの温度、第１のＥＣＤの所望の着色レベル、バスバー間の電圧差、バスバーに供給される推定電流、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１９に記載の方法。

実施形態３９．第１のＥＣＤが、上部および下部ゾーンを備え、少なくとも第１および第３のバスバーが上部ゾーン内に位置し、少なくとも第２および第４のバスバーが下部ゾーン内に位置している、実施形態３８に記載の方法。

実施形態４０．上部および下部ゾーンが、第１のＥＣＤの導電層を共有し、それにより、電流が、上部ゾーンにおいて第１のバスバーと第３のバスバーとの間に流れるか、電流が、下部ゾーンにおいて第２のバスバーと第４のバスバーとの間に流れるか、電流が、上部ゾーンと下部ゾーンとの間に流れるか、またはそれらの組み合わせである、実施形態３９に記載の方法。

実施形態４１．第１のＥＣＤモデルが、上部ゾーン内、下部ゾーン内、および上部ゾーンと下部ゾーンとの間を流れる電流を推定する、実施形態４０に記載の方法。

実施形態４２．上部ゾーンと下部ゾーンとの間を流れる電流が、勾配形成漏れ電流であり、第１のＥＣＤモデルが、勾配形成漏れ電流を予測する、実施形態４０に記載の方法。

実施形態４３．メインコントローラ、非一時的なメモリストレージ、センサ、またはそれらの組み合わせから、第１のモデリングパラメータのうちの１つ以上を受信するＥＣＤコントローラをさらに備える、実施形態３８に記載の方法。

実施形態４４．ＥＣＤコントローラによって受信された第１のモデリングパラメータのうちの１つ以上が、第１のＥＣＤ内のバスバーの構成、バスバーの各々のインピーダンス、第１のＥＣＤの各導電層のシート抵抗、第１のＥＣＤのサイズ、第１のＥＣＤの温度、第１のＥＣＤの所望の着色レベル、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態４３に記載の方法。

実施形態４５．第１のモデリングパラメータのうちの１つ以上を計算するＥＣＤコントローラをさらに備え、第１のモデリングパラメータのうちの１つ以上が、バスバー間の電圧差、バスバーに供給される推定電流、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態３８に記載の方法。

実施形態４６．第１のＥＣＤの温度が、温度センサを介して収集され、ＥＣＤコントローラに転送され、第１のＥＣＤの温度が、リアルタイムで更新され、第１のモデリングパラメータのうちの１つ以上が、第１のＥＣＤの温度の変化に基づいて更新される、実施形態４５に記載の方法。

実施形態４７．第１のＥＣＤモデルが、少なくとも４つ以上のバスバーの複数の対のバスバーの各々に対して等価インピーダンスを確立する、等価インピーダンスモデルである、実施形態１９に記載の方法。

本開示は、様々な修正および代替形態の影響を受けやすい可能性があるが、特定の実施形態は、例として図面および表に示され、本明細書で詳細に説明されている。しかしながら、実施形態は、開示された特定の形態に限定されることを意図されていないことを理解されたい。むしろ、本開示は、以下の添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の趣旨および範囲内にあるすべての修正、同等物、および代替物を網羅することである。さらに、個々の実施形態が本明細書で論じられているが、本開示は、これらの実施形態のすべての組み合わせを網羅することを意図している。

上記の一般的な説明または例で説明した機能のすべてが必要なわけではなく、特定の機能の一部は必要でない場合があり、説明した機能に加えて１つ以上の機能を実施することができることに留意されたい。さらにまた、機能が記載される順序は、必ずしも実施される順序ではない。

明確にするために、本明細書で別々の実施形態の文脈で説明されている特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供することもできる。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明されている様々な特徴は、別個にまたは任意のサブコンビネーションで提供することもできる。さらに、範囲で述べられた値への言及は、その範囲内のありとあらゆる値を含む。

利益、他の利点、および問題に対する解決策は、特定の実施形態に関して上記で説明されている。しかしながら、利益、利点、問題の解決策、および任意の利益、利点、もしくは解決策が発生またはより顕著になる可能性のある任意の特徴（複数可）は、いずれかまたはすべての特許請求の範囲の重要な、必須の、または本質的な特徴として解釈されるべきではない。

本明細書に記載された実施形態の明細書および例示は、様々な実施形態の構造の一般的な理解を提供することを意図する。明細書および例示は、本明細書に記載の構造または方法を使用する装置およびシステムのすべての要素および特徴の網羅的かつ包括的な説明として役立つことを意図するものではない。別個の実施形態はまた、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよく、逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明される様々な特徴もまた、別個にまたは任意のサブコンビネーションで提供されてもよい。さらに、範囲で述べられた値への言及は、その範囲内のありとあらゆる値を含む。本明細書を読んだだけで、多くの他の実施形態が当業者には明らかであり得る。本開示の範囲から逸脱することなく、構造的置換、論理的置換、または別の変更を行うことができるように、本開示から他の実施形態が使用され、かつ導出され得る。したがって、本開示は限定的ではなく、例示的とみなされるべきである。

Claims (15)

1. 複数の断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）を制御するための方法であって、各ＩＧＵは、可変着色プロファイルを備えたエレクトロクロミックデバイス（ＥＣＤ）を有しており、前記方法が、
   テスト電圧プロファイルを第１のＩＧＵ内の第１のＥＣＤの４つ以上のバスバーに適用することと、
   前記テスト電圧プロファイルに応答して、前記第１のＥＣＤ内に第１のテスト着色プロファイルを生成することであって、前記テスト電圧プロファイルが、最初は第１の設定された電圧プロファイル（ＳＶＰ）に等しい、生成することと、
   前記第１のＥＣＤ内に第１の所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）を生成するために、前記テスト電圧プロファイルを調整することと、
   前記第１のＳＶＰと前記第１のＥＣＤのための前記調整されたテスト電圧プロファイルとの間の差に基づいて、第１のモデリングパラメータを決定することと、
   第１のＥＣＤモデルを介して、前記第１のモデリングパラメータに基づいて前記第１のＥＣＤをモデリングすることと、
   前記第１のＥＣＤモデルを介して第１の補償パラメータを決定することと、
   前記第１のＳＶＰを前記第１のＥＣＤモデルに入力することと、
   前記第１の補償パラメータに基づいて前記第１のＳＶＰを修正することによって、第１の補償された電圧プロファイル（ＣＶＰ）を決定することと、
   前記第１のＣＶＰを前記第１のＥＣＤの前記バスバーに適用することと、
   前記第１のＣＶＰを前記第１のＥＣＤに適用することに応答して、前記第１のＩＧＵの前記第１のＥＣＤ内に前記第１のＤＴＰを生成することと、を含む、方法。
2. 前記テスト電圧プロファイルを第２のＩＧＵ内の第２のＥＣＤの４つ以上のバスバーに適用することと、
   前記テスト電圧プロファイルに応答して、前記第２のＥＣＤ内に第２のテスト着色プロファイルを生成することであって、前記テスト電圧プロファイルが、最初は前記第１のＳＶＰに等しい、生成することと、
   前記第２のＥＣＤ内に前記第１のＤＴＰを生成するために、前記テスト電圧プロファイルを調整することと、
   前記第１のＳＶＰと前記第２のＥＣＤのための前記調整されたテスト電圧プロファイルとの間の差に基づいて、第２のモデリングパラメータを決定することと、
   第２のＥＣＤモデルを介して、前記第２のモデリングパラメータに基づいて前記第２のＥＣＤをモデリングすることと、
   前記第２のＥＣＤモデルを介して第２の補償パラメータを決定することと、
   前記第１のＳＶＰを前記第２のＥＣＤモデルに入力することと、
   前記第２の補償パラメータに基づいて前記第１のＳＶＰを修正することによって、第２のＣＶＰを決定することと、
   前記第２のＣＶＰを前記第２のＥＣＤの前記バスバーに適用することと、
   前記第２のＣＶＰを前記第２のＥＣＤに適用することに応答して、前記第２のＩＧＵの前記第２のＥＣＤ内に前記第１のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 第２のＳＶＰを前記第１のＥＣＤモデルに入力することと、
   前記第１の補償パラメータに基づいて前記第２のＳＶＰを修正することによって、第３のＣＶＰを決定することと、
   前記第３のＣＶＰを前記第１のＥＣＤの前記バスバーに適用することと、
   前記第３のＣＶＰを前記第１のＥＣＤに適用することに応答して、前記第１のＩＧＵの前記第１のＥＣＤ内に第２のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記第２のＳＶＰを前記第２のＥＣＤモデルに入力することと、
   前記第２の補償パラメータに基づいて前記第２のＳＶＰを修正することによって、第４のＣＶＰを決定することと、
   前記第４のＣＶＰを前記第２のＥＣＤの前記バスバーに適用することと、
   前記第４のＣＶＰを前記第２のＥＣＤに適用することに応答して、前記第２のＩＧＵの前記第２のＥＣＤ内に前記第２のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記第１のＤＴＰが、勾配着色プロファイルであり、前記勾配着色プロファイルが、前記第１のＥＣＤの別の領域における着色レベルとは異なる前記第１のＥＣＤの１つの領域における着色レベルを含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記勾配着色プロファイルが、前記第１のＥＣＤの上部におけるフル着色レベルから前記第１のＥＣＤの下部におけるフルクリアレベルに移行する、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１のＥＣＤが、上部および下部ゾーンを備え、少なくとも第１および第３のバスバーが前記上部ゾーン内に位置し、少なくとも第２および第４のバスバーが前記下部ゾーン内に位置している、請求項１に記載の方法。
8. 前記上部および下部ゾーンが、前記第１のＥＣＤの導電層を共有し、それにより、電流が、前記上部ゾーンにおいて前記第１のバスバーと前記第３のバスバーとの間に流れるか、電流が、前記下部ゾーンにおいて前記第２のバスバーと前記第４のバスバーとの間に流れるか、電流が、前記上部ゾーンと前記下部ゾーンとの間に流れるか、またはそれらの組み合わせである、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１のＥＣＤモデルが、前記上部ゾーン内、前記下部ゾーン内、および前記上部ゾーンと前記下部ゾーンとの間を流れる前記電流を推定する、請求項８に記載の方法。
10. 各々が可変着色プロファイルを有する複数のエレクトロクロミックデバイス（ＥＣＤ）を制御するための方法であって、前記方法が、
    初期テスト電圧プロファイルを第１のＥＣＤの４つ以上のバスバーに適用することと、
    前記初期テスト電圧プロファイルに応答して、前記第１のＥＣＤ内に第１のテスト着色プロファイルを生成することと、
    前記第１のＥＣＤ内に第１の所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）を生成するために、前記初期テスト電圧プロファイルを調整することと、
    前記初期テスト電圧プロファイルの前記調整に基づいて、第１のモデリングパラメータを決定することと、
    第１のＥＣＤモデルを介して、前記第１のモデリングパラメータに基づいて前記第１のＥＣＤをモデリングすることと、
    前記第１のＥＣＤモデルを介して第１の補償パラメータを決定することと、
    前記第１の補償パラメータに基づいて前記初期テスト電圧プロファイルを修正することによって、第１の補償された電圧プロファイル（ＣＶＰ）を決定することと、
    前記第１のＣＶＰを前記第１のＥＣＤに適用することに応答して、前記第１のＥＣＤ内に前記第１のＤＴＰを生成することと、を含む、方法。
11. 前記初期テスト電圧プロファイルを第２のＥＣＤの４つ以上のバスバーに適用することと、
    前記初期テスト電圧プロファイルに応答して、前記第２のＥＣＤ内に第２のテスト着色プロファイルを生成することと、
    前記第２のＥＣＤ内に前記第１のＤＴＰを生成するために、前記初期テスト電圧プロファイルを調整することと、
    前記初期テスト電圧プロファイルの前記調整に基づいて、第２のモデリングパラメータを決定することと、
    第２のＥＣＤモデルを介して、前記第２のモデリングパラメータに基づいて前記第２のＥＣＤをモデリングすることと、
    前記第２のＥＣＤモデルを介して第２の補償パラメータを決定することと、
    前記第２の補償パラメータに基づいて前記初期テスト電圧プロファイルを修正することによって、第２のＣＶＰを決定することと、
    前記第２のＣＶＰを前記第２のＥＣＤに適用することに応答して、前記第２のＥＣＤ内に前記第１のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 第１の設定された電圧プロファイル（ＳＶＰ）を前記第１のＥＣＤモデルに入力することと、
    前記第１の補償パラメータに基づいて前記第１のＳＶＰを修正することによって、第３のＣＶＰを決定することと、
    前記第３のＣＶＰを前記第１のＥＣＤの前記バスバーに適用することと、
    前記第３のＣＶＰを前記第１のＥＣＤに適用することに応答して、前記第１のＥＣＤ内に第２のＤＴＰを生成することと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 各々が可変着色プロファイルを有する複数のエレクトロクロミックデバイス（ＥＣＤ）を制御するための方法であって、前記方法が、
    初期テスト電圧プロファイルを第１のＥＣＤの４つ以上のバスバーに適用することと、
    前記初期テスト電圧プロファイルに応答して、前記第１のＥＣＤ内に第１のテスト着色プロファイルを生成することと、
    前記第１のＥＣＤ内に第１の所望の着色プロファイル（ＤＴＰ）を生成するために、前記初期テスト電圧プロファイルを調整することと、
    前記初期テスト電圧プロファイルの前記調整に基づいて、第１のモデリングパラメータを決定することであって、前記第１のモデリングパラメータが、
    前記第１のＥＣＤ内の前記バスバーの構成、
    前記バスバーの各々のインピーダンス、
    前記第１のＥＣＤの各導電層のシート抵抗、
    前記第１のＥＣＤのサイズ、
    前記第１のＥＣＤの温度、
    前記第１のＥＣＤの所望の着色レベル、
    前記バスバー間の電圧差、
    前記バスバーに供給される推定電流、または
    それらの組み合わせ、を含む、決定することと、
    第１のＥＣＤモデルを介して、前記第１のモデリングパラメータに基づいて前記第１のＥＣＤをモデリングすることと、
    前記第１のＥＣＤモデルを介して第１の補償パラメータを決定することと、
    前記第１の補償パラメータに基づいて前記初期テスト電圧プロファイルを修正することによって、第１の補償された電圧プロファイル（ＣＶＰ）を決定することと、
    前記第１のＣＶＰを前記第１のＥＣＤに適用することに応答して、前記第１のＥＣＤ内に前記第１のＤＴＰを生成することと、を含む、方法。
14. 前記第１のＥＣＤが、上部および下部ゾーンを備え、前記上部および下部ゾーンが、前記第１のＥＣＤの導電層を共有し、それにより、電流が、前記上部ゾーンにおいて前記第１のバスバーと前記第３のバスバーとの間に流れるか、電流が、前記下部ゾーンにおいて前記第２のバスバーと前記第４のバスバーとの間に流れるか、電流が、前記上部ゾーンと前記下部ゾーンとの間に流れるか、またはそれらの組み合わせである、請求項１３に記載の方法。
15. 前記第１のＤＴＰが、勾配着色プロファイルであり、前記勾配着色プロファイルが、前記第１のＥＣＤの上部２０％における少なくとも６２％の透過レベルである着色レベルから、前記第１のＥＣＤの下部２０％におけるフル着色レベルに移行する、請求項１３に記載の方法。

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