RU2758579C2 - Method and software and hardware complex for controlling electrochromic devices - Google Patents

Method and software and hardware complex for controlling electrochromic devices Download PDF

Info

Publication number
RU2758579C2
RU2758579C2 RU2020107206A RU2020107206A RU2758579C2 RU 2758579 C2 RU2758579 C2 RU 2758579C2 RU 2020107206 A RU2020107206 A RU 2020107206A RU 2020107206 A RU2020107206 A RU 2020107206A RU 2758579 C2 RU2758579 C2 RU 2758579C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
voltage
pause
electrochromic
relaxation
Prior art date
Application number
RU2020107206A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020107206A3 (en
RU2020107206A (en
Inventor
Сергей Олегович Лебедев
Валерий Флорианович Бородзюля
Григорий Павлович Трухман
Original Assignee
Сергей Олегович Лебедев
Валерий Флорианович Бородзюля
Григорий Павлович Трухман
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Олегович Лебедев, Валерий Флорианович Бородзюля, Григорий Павлович Трухман filed Critical Сергей Олегович Лебедев
Priority to RU2020107206A priority Critical patent/RU2758579C2/en
Publication of RU2020107206A3 publication Critical patent/RU2020107206A3/ru
Publication of RU2020107206A publication Critical patent/RU2020107206A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758579C2 publication Critical patent/RU2758579C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/163Operation of electrochromic cells, e.g. electrodeposition cells; Circuit arrangements therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electronic devices for controlling electrochromic products designed to regulate flows of light and radiant thermal energy. A method for controlling electrochromic devices with thin-film electrochromic layers separated by a layer of optically neutral electrolyte is proposed. At the beginning, an electrochromic device is subjected to multiple pre-operational effects with stabilized direct current within a permissible value of the current density in a coloring-pause, discoloration-pause mode with a gradual increase in voltage and registration of spectral-optical, temperature and volt-ampere characteristics, then, in an operating mode, the electrochromic device is switched according to a coloring-relaxation-pause-relaxation, discoloration-relaxation-pause-relaxation scheme, while, at stages of coloring and discoloration, the power of stabilized direct current is limited so that the current density does not exceed the maximum permissible value, at relaxation stages, electrodes of the device are opened, and the voltage on electrodes, light transmission and temperature of the device are controlled, at pause stages, electrodes are connected to a current stabilizer and the current, voltage on electrodes, light transmission and temperature of the device are controlled.
EFFECT: increase in the operational life of electrochromic devices, while maintaining initial parameters.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к электронным устройствам для управления электрохромными изделиями, предназначенными для регулирования потоков световой и лучистой тепловой энергии.The invention relates to electronic devices for controlling electrochromic products designed to regulate the fluxes of light and radiant thermal energy.

Электрохромные устройства (ЭХУ) – это многослойные электрохимические ячейки, способные обратимо изменять оптические свойства под действием электрического тока за счет протекания топохимических окислительно-восстановительных реакций. ЭХУ чаще всего состоит из прозрачных подложек, проводящих слоев, электрохромной пленки, противоэлектрода и электролита. Электрохромный оксидный слой расположен на подложке, в качестве которой обычно используют промышленное проводящее стекло, однако возможно использование и полимерных пленок с проводящим слоем ITO. Электрохромные материалы имеют смешанную ионную и электронную проводимость. Они изменяют свои оптические свойства в зависимости от инжекции/извлечения заряда (электронов и ионов).Electrochromic devices (ECD) are multilayer electrochemical cells capable of reversibly changing the optical properties under the action of an electric current due to the occurrence of topochemical redox reactions. ECU most often consists of transparent substrates, conductive layers, an electrochromic film, a counter electrode, and an electrolyte. The electrochromic oxide layer is located on a substrate, which is usually used as an industrial conductive glass; however, it is possible to use polymer films with a conductive ITO layer. Electrochromic materials have mixed ionic and electronic conductivity. They change their optical properties depending on the injection / extraction of charge (electrons and ions).

Электрохромные материалы, используемые в электрохромных устройствах, как правило, неорганические благодаря их термической стабильности. В качестве неорганических электрохромных материалов целесообразно использовать оксиды металлов. Большинство из них известны как структуры, построенные из МеО6 октаэдров. На данный момент известно несколько оксидных электрохромных материалов, такие как WO3, V2O5, TiO2, Cr3O8, NiO, MoO3. Электрохромные устройства с высокой эффективностью окрашивания характеризуются интенсивным изменением окраски (прозрачности) при минимальных затратах электроэнергии. В общем случае этот эффект описывается обратимой топохимической окислительно-восстановительной реакцией, включающей внедрение ионов лития, описываемое уравнением (на примере WO3): WO3+xLi+xe↔LixWO3.Electrochromic materials used in electrochromic devices are generally inorganic due to their thermal stability. It is expedient to use metal oxides as inorganic electrochromic materials. Most of these are known as structures built from MeO 6 octahedra. At the moment, several oxide electrochromic materials are known, such as WO 3 , V 2 O 5 , TiO 2 , Cr 3 O 8 , NiO, MoO 3 . Electrochromic devices with high staining efficiency are characterized by intense discoloration (transparency) with minimal energy consumption. In the general case, this effect is described by a reversible topochemical redox reaction, including the incorporation of lithium ions, described by the equation (for example, WO 3 ): WO 3 + xLi + xe↔Li x WO 3 .

В настоящее время наиболее перспективными считаются ЭХУ на основе сочетания тонких электрохромных слоев WO3 и NiO благодаря сочетанию окрашивания в синий цвет для восстановленного WO3 и в коричневый или черный для NiO. Пленки этих оксидов представляют собой типичные примеры катодных и анодных электрохромных материалов соответственно. Электрохромные материалы могут существовать в различных фазах и иметь кристаллическую, поликристаллическую или аморфную структуры в зависимости от температуры отжига, что определяет различные окрашивающие/обесцвечивающие механизмы.At present, ECS based on a combination of thin electrochromic layers of WO 3 and NiO are considered to be the most promising due to the combination of blue coloration for reduced WO 3 and brown or black coloration for NiO. Films of these oxides are typical examples of cathode and anodic electrochromic materials, respectively. Electrochromic materials can exist in different phases and have crystalline, polycrystalline or amorphous structures depending on the annealing temperature, which determines different coloring / decolouring mechanisms.

Наиболее близкими к ЭХУ по протекающим электрохимическим процессам являются Li-ion аккумуляторы. Подобно аккумуляторам ЭХУ без дополнительных затрат энергии сохраняет накопленную в прианодных и прикатодных областях системы энергию, что позволяет ему поддерживать выбранный уровень светопропускания. Однако основной отличительной особенностью ЭХУ является необходимость изготовления всех составляющих материалов из оптически прозрачных компонентов, что значительно усложняет технологический процесс производства. В процессе эксплуатации активные электроды ЭХУ при протекании электрохромных реакций окрашивания/обесцвечивания подвергаются регулярной смене полярности электропитания (до 108 циклов), что может привести к их переокислению (перевосстановлению), сопровождающемуся деградацией электрохромных материалов в результате побочных электрохимических реакций. Локальные неконтролируемые побочные термодинамические электрохимические реакции с течением времени могут усилить деградацию активных слоев ЭХУ. Этим объясняется большое количество научных публикаций и патентов на изобретения, посвященных изучению процессов ЭХУ с целью увеличения их эксплуатационного ресурса.Li-ion batteries are the closest to ECS in terms of the ongoing electrochemical processes. Like accumulators, the ECU stores the energy accumulated in the anode and cathode regions of the system without additional energy consumption, which allows it to maintain the selected level of light transmission. However, the main distinguishing feature of ECS is the need to manufacture all constituent materials from optically transparent components, which significantly complicates the production process. During operation, the active electrodes of the ECU during the course of electrochromic coloring / discoloration reactions undergo a regular change in the polarity of the power supply (up to 10 8 cycles), which can lead to their overoxidation (re-reduction), accompanied by the degradation of electrochromic materials as a result of side electrochemical reactions. Local uncontrolled side thermodynamic electrochemical reactions over time can enhance the degradation of the active layers of ECS. This explains the large number of scientific publications and patents for inventions devoted to the study of ECS processes in order to increase their service life.

Существует несколько основных способов нагружения ЭХУ, позволяющих избежать вышеперечисленных негативных эффектов. Так, например, в патентах ЕР 0475847, US 7277215, ЕР 0718667, US 4535329 предлагают работать в диапазоне устойчивости окислительно-восстановительного потенциала. Датчик потенциала реализуется с использованием третьего электрода. Использование трехэлектродной системы усложняет технологический процесс производства ЭХУ и увеличивает расходы из-за проведения дополнительных исследований.There are several main ways of loading ECS to avoid the above negative effects. So, for example, in patents EP 0475847, US 7277215, EP 0718667, US 4535329 it is proposed to work in the range of stability of the redox potential. The potential sensor is implemented using a third electrode. The use of a three-electrode system complicates the technological process of ECU production and increases costs due to additional research.

Также для решения этих проблем используется циклическая вольтамперометрия (пат. RU 2492516). Сложность этого подхода состоит в том, что ЭХУ, изготовленные по разным технологиям, имеют разные параметры, такие как прианодные и прикатодные емкости и токи утечки, измерение которых невозможно произвести прямыми методами. Недостатком такого подхода является то, что в процессе нагружения ЭХУ эти параметры изменяются, что не позволяет управляющему контроллеру адекватно оценивать состояние ЭХУ и обеспечивать его работу.Also, to solve these problems, cyclic voltammetry is used (US Pat. RU 2492516). The complexity of this approach lies in the fact that ECUs manufactured using different technologies have different parameters, such as near-anode and near-cathode capacities and leakage currents, which cannot be measured by direct methods. The disadvantage of this approach is that in the process of loading the ECS, these parameters change, which does not allow the control controller to adequately assess the state of the ECS and ensure its operation.

Другим способом нагружения ЭХУ, не приводящим к его деградации, является расчет заряда, протекающего в структуре образца путем интегрирования тока во времени, измерения напряжения ЭХУ и ограничение его до безопасного предела окислительно-восстановительного потенциала, как, например, в патентах WO 2016115166, US 4512637, RU 2492516. Также необходимым условием нагружения ЭХУ является стабилизация постоянного тока на уровне плотности тока порядка 50 мкА/см2.Another way of loading ECS, which does not lead to its degradation, is to calculate the charge flowing in the structure of the sample by integrating the current in time, measuring the ECU voltage and limiting it to the safe limit of the redox potential, as, for example, in patents WO 2016115166, US 4512637 , RU 2492516. Also, a prerequisite for loading the ECU is the stabilization of direct current at a current density of about 50 μA / cm 2 .

Наиболее близким к предлагаемому способу и устройству является способ и устройство, заявленные в патенте RU 2655657 С1. В способе управления электрохромными светомодуляторами с тонкопленочными электрохромными и/или заряд-буферными слоями, разделенными слоем оптически-нейтрального электролита, в качестве критерия необходимости выработки регулирующего воздействия используют напряжение, возникающее на электрохромном светомодуляторе в результате его принудительного заряда/разряда электрическим током или саморазряда, коррелирующее с оптическим пропусканием светомодулятора. Необходимость и направление регулирующего воздействия определяют путем сравнения напряжения на электрохромном светомодуляторе с необходимым рабочим напряжением, определяемым на основании измерения освещенности и/или задаваемым пользователем. Длительность регулирующего воздействия ограничивают моментом совпадения необходимого рабочего напряжения и напряжения на электрохромном светомодуляторе. Регулирующим воздействием для увеличения напряжения на электрохромном светомодуляторе является пропускание постоянного тока в прямом направлении от анода к катоду, а регулирующим воздействием для уменьшения напряжения - кратковременное или постоянное короткое замыкание анода и катода. Величину плотности постоянного тока выбирают в зависимости от площади подключенного электрохромного светомодулятора в диапазоне от 0 до 500 мА/см2. Диапазон значений необходимого рабочего напряжения ограничивают разностью стандартных потенциалов электрохимических реакций, протекающих в электрохромных (анодном и/или катодном) или заряд-буферном слоях при текущей температуре светомодулятора. При аварийном отключении питания электрохромный светомодулятор возвращают в состояние максимального светопропускания путем короткого замыкания анода и катода.Closest to the proposed method and device is the method and device declared in patent RU 2655657 C1. In the method of controlling electrochromic light modulators with thin-film electrochromic and / or charge-buffer layers separated by an optically neutral electrolyte layer, the voltage arising on the electrochromic light modulator as a result of its forced charge / discharge with an electric current or self-discharge, correlating with optical transmission of the light modulator. The necessity and direction of the control action is determined by comparing the voltage across the electrochromic light modulator with the required operating voltage, determined based on the measurement of illumination and / or set by the user. The duration of the control action is limited by the moment of coincidence of the required operating voltage and the voltage on the electrochromic light modulator. The regulating action to increase the voltage across the electrochromic light modulator is direct current transmission in the forward direction from the anode to the cathode, and the regulating action to reduce the voltage is a short-term or permanent short-circuit of the anode and cathode. The value of the direct current density is selected depending on the area of the connected electrochromic light modulator in the range from 0 to 500 mA / cm 2 . The range of values of the required operating voltage is limited by the difference in standard potentials of electrochemical reactions occurring in the electrochromic (anodic and / or cathodic) or charge-buffer layers at the current temperature of the light modulator. In the event of an emergency power outage, the electrochromic light modulator is returned to the state of maximum light transmission by short-circuiting the anode and cathode.

Главным недостатком известного решения является то, что в нем в качестве критерия для выработки регулирующего воздействия используется корреляция оптического пропускания электрохромного светомодулятора с напряжением, возникающим на нем. Этот критерий является необходимым, но недостаточным.The main disadvantage of the known solution is that it uses the correlation of the optical transmission of the electrochromic light modulator with the voltage arising on it as a criterion for generating a regulatory effect. This criterion is necessary but not sufficient.

Недостатком этого технического решения является также необходимость предварительного определения безопасного напряжения окислительно-восстановительного потенциала для конкретного ЭХУ, которое во время эксплуатации может изменяться, что приведет к несогласованной работе ЭХУ и управляющего контроллера и ранней деградации его слоев.The disadvantage of this technical solution is the need for preliminary determination of the safe voltage of the redox potential for a specific ECS, which can change during operation, which will lead to inconsistent operation of the ECS and the control controller and early degradation of its layers.

Еще одним недостатком технического решения является отсутствие блока стабилизации постоянного тока. Необходимость стабилизатора тока подтверждается в рассмотренных выше аналогах, при этом плотность тока не должна превышать заданную величину.Another disadvantage of the technical solution is the absence of a DC stabilization unit. The need for a current stabilizer is confirmed in the analogs discussed above, while the current density should not exceed a given value.

К недостаткам технического решения следует отнести использование аварийного режима так называемого «короткого замыкания анода и катода». В этом режиме пропадает необходимость переполюсовки электропитания ЭХУ, однако такой подход пригоден для ЭХУ с определенными техническими характеристиками, в частности, с высоким внутренним сопротивлением и соответствующими приэлектродными емкостями. В остальных случаях короткое замыкание будет приводить к разрушению электрохромных слоев за счет протекания экстремальных токов и к выходу ЭХУ из строя. Также режим короткого замыкания предполагает наличие на электродах ЭХУ в окрашенном состоянии определенного потенциала, однако в результате утечек этот потенциал с течением времени будет снижаться, т.е. будет проходить процесс релаксации, что приведет к неполному обесцвечиванию ЭХУ. Кроме того, как отмечают сами авторы патента, для надежной и безопасной работы контроллера необходимо предварительно экспериментально определять электрофизические и электрохимические характеристики активных слоев ЭХУ. Таким образом, известное решение не обеспечивает длительную и безопасную работу электрохромного устройства.The disadvantages of the technical solution include the use of an emergency mode of the so-called "short circuit of the anode and cathode". In this mode, there is no need to reverse the polarity of the power supply of the ECU, but this approach is suitable for ECS with certain technical characteristics, in particular, with a high internal resistance and corresponding near-electrode capacitances. In other cases, a short circuit will lead to the destruction of electrochromic layers due to the flow of extreme currents and to the failure of the ECU. Also, the short-circuit mode assumes the presence of a certain potential on the electrodes of the ECU in the colored state, however, as a result of leaks, this potential will decrease over time, i.e. the relaxation process will take place, which will lead to incomplete discoloration of the ECH. In addition, as the authors of the patent themselves note, for reliable and safe operation of the controller, it is necessary to experimentally determine the electrophysical and electrochemical characteristics of the active layers of the ECS. Thus, the known solution does not provide long-term and safe operation of the electrochromic device.

Технический результат заявленного изобретения состоит в увеличении эксплуатационного ресурса электрохромных устройств с сохранением первоначальных параметров.The technical result of the claimed invention is to increase the service life of electrochromic devices while maintaining the original parameters.

Технический результат достигается тем, что вначале на электрохромное устройство производят многократное предэксплуатационное воздействие стабилизированным постоянным током в пределах допустимой величины плотности тока в режиме окрашивание-пауза, обесцвечивание-пауза с постепенным увеличением напряжения и регистрацией спектрально-оптических, температурных и вольт-амперных характеристик, определяют оптимальный рабочий диапазон подаваемой на устройство электрической энергии, коррелирующей со светопропусканием, после чего переключают устройство в заданном пользователем режиме.The technical result is achieved by the fact that at first the electrochromic device is subjected to multiple pre-operational exposure to a stabilized direct current within the permissible current density in the coloring-pause, discoloration-pause mode with a gradual increase in voltage and registration of spectral-optical, temperature and current-voltage characteristics, determine the optimal operating range of the electrical energy supplied to the device, correlating with the light transmission, after which the device is switched in a mode specified by the user.

Предэксплуатационное воздействие производят при увеличении напряжения с тем, чтобы диапазон изменения светопропускания электрохромного устройства постепенно увеличивался от 5% до 75% по сравнению с первоначальным значением.The pre-operational effect is carried out with increasing voltage so that the range of change in the light transmission of the electrochromic device is gradually increased from 5% to 75% compared to the initial value.

В режиме эксплуатации электрохромное устройство переключают по схеме окрашивание-релаксация-пауза-релаксация, обесцвечивание-релаксация-пауза-релаксация, при этом на стадиях окрашивания и обесцвечивания силу тока ограничивают с тем, чтобы плотность стабилизированного постоянного тока не превышала предельно допустимую величину, на стадиях релаксации электроды размыкают и контролируют характеристики электрохромного устройства, на стадиях паузы электроды подключают к стабилизатору тока и контролируют характеристики электрохромного устройства.In the operating mode, the electrochromic device is switched according to the coloring-relaxation-pause-relaxation, bleaching-relaxation-pause-relaxation scheme, while at the stages of staining and bleaching, the current strength is limited so that the density of the stabilized direct current does not exceed the maximum permissible value, at stages relaxation, the electrodes are opened and the characteristics of the electrochromic device are controlled, at the pause stages the electrodes are connected to the current stabilizer and the characteristics of the electrochromic device are controlled.

Программно-технический комплекс для управления электрохромными устройствами содержит блок управления, определяющий режимы работы, микроконтроллер с установленным программным обеспечением, управляющий блоками коммутатора, регулирования напряжения, стабилизаторов тока и получающий данные от блоков измерения светопропускания, температуры и измеряющий уровни тока и напряжения. Блок питания подключен к блоку регулирования напряжения, который получает команду с микроконтроллера об уровне стабилизированного напряжения и осуществляет его подачу на блок стабилизатора тока для режимов окрашивания/обесцвечивания. Блок коммутатора, осуществляющий подключение электрохромного устройства к блоку стабилизатора тока 1 для режимов окрашивания/обесцвечивания и к блоку стабилизатора тока 2 для режимов паузы, связан с блоком измерения тока и напряжения.The software and hardware complex for controlling electrochromic devices contains a control unit that determines the operating modes, a microcontroller with installed software that controls the switch units, voltage regulation, current stabilizers and receives data from the light transmission and temperature measurement units and measures the current and voltage levels. The power supply is connected to the voltage regulation unit, which receives a command from the microcontroller about the stabilized voltage level and supplies it to the current stabilizer unit for staining / discoloration modes. The switch unit connecting the electrochromic device to the current stabilizer unit 1 for staining / discoloration modes and to the current stabilizer unit 2 for pause modes is connected to the current and voltage measuring unit.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где показано следующее:The essence of the claimed invention is illustrated by drawings, which show the following:

На фигуре 1 - блок-схема программно-технического комплекса, на которой обозначены все блоки.Figure 1 is a block diagram of the software and hardware complex, on which all blocks are indicated.

На фигуре 2 - динамическая вольт-амперная характеристика ЭХУ на начальном этапе предэксплуатационной электроформовки.Figure 2 shows the dynamic current-voltage characteristic of the ECA at the initial stage of pre-operational electroforming.

На фигуре 3 - зависимость светопропускания от потребляемой энергии на начальном этапе предэксплуатационной электроформовки.Figure 3 shows the dependence of light transmission on energy consumption at the initial stage of pre-operational electroforming.

На фигуре 4 - динамическая вольт-амперная характеристика ЭХУ на конечном этапе предэксплуатационной электроформовки.Figure 4 shows the dynamic current-voltage characteristic of the ECA at the final stage of pre-operational electroforming.

На фигуре 5 - зависимость светопропускания от потребляемой энергии на конечном этапе предэксплуатационной электроформовки.Figure 5 shows the dependence of light transmission on energy consumption at the final stage of pre-operational electroforming.

Для проверки работы способа и программно-технического комплекса было использовано электрохромное устройство с активной рабочей площадью 2500 мм2, включающее анодный электрохромный слой на основе TiO2, полученный методом нанесения золь-геля на электрод (стекло с покрытием оксида олова, легированного фтором (FTO)) с помощью центрифуги и отожженный при температуре 300°С в течение 1 часа, толщина электрохромного слоя составляла 150 нм. Катодный электрохромный слой на основе WO3, полученный методом нанесения золь-геля на электрод (стекло с покрытием оксида олова, легированного фтором (FTO)) с помощью центрифуги и отожженный при температуре 350°С в течение 1,5 часа, толщина электрохромного слоя составляла 200 нм. Электрические контакты к электрохромным слоям наносились по периметру стекол серебряным токопроводящим клеем фирмы «Keller» (сопротивление 0,06 Ом⋅мм2). В качестве электролита использовали модельный жидкий раствор LiClO4 в пропиленкарбонате, при этом толщина электролита ограничивалась толщиной диэлектрической прокладки, составляющей 0,5 мм. Герметизация ЭХУ осуществлялась силиконовым герметиком фирмы «CERESIT» по периметру, при этом толщина слоя составляла 2 мм. После изготовления образец выдерживался под механической нагрузкой, составляющей 200 г/см2 в течение 36-48 часов при температуре 20-30°С. По такой технологии было изготовлено несколько десятков образцов.To test the method and program-technological complex electrochromic device with an active working of 2500 mm square were used 2 comprising anodic electrochromic based layer TiO 2 obtained by applying the sol-gel on the electrode (glass with a tin oxide coating doped with fluorine (FTO) ) using a centrifuge and annealed at a temperature of 300 ° C for 1 hour, the thickness of the electrochromic layer was 150 nm. Cathode electrochromic layer based on WO 3 obtained by applying a sol-gel to an electrode (glass coated with fluorine-doped tin oxide (FTO)) using a centrifuge and annealed at 350 ° C for 1.5 hours, the thickness of the electrochromic layer was 200 nm. Electrical contacts to the electrochromic layers were applied along the perimeter of the glasses with silver conductive glue from Keller (resistance 0.06 Ohm⋅mm 2 ). A model liquid solution of LiClO 4 in propylene carbonate was used as the electrolyte, while the electrolyte thickness was limited by the thickness of the dielectric spacer, which was 0.5 mm. The ECU was sealed with CERESIT silicone sealant along the perimeter, while the layer thickness was 2 mm. After manufacturing, the sample was kept under a mechanical load of 200 g / cm 2 for 36-48 hours at a temperature of 20-30 ° C. Several dozen samples were manufactured using this technology.

После выдержки ЭХУ под механической нагрузкой образец подвергали первичному электрическому воздействию - предэксплуатационной электроформовке. Начальный этап электроформовки ЭХУ заключался в многостадийном способе первичного электрического воздействия, включающего следующие стадии: окрашивание; пауза; обесцвечивание; пауза.After holding the ECU under a mechanical load, the sample was subjected to a primary electrical action - pre-operational electroforming. The initial stage of ECU electroforming consisted in a multistage method of primary electrical impact, including the following stages: painting; pause; bleaching; pause.

Стадия окрашивания характеризовалась протеканием постоянного стабилизированного тока с плотностью до 30 мкА/см2 в течение интервала времени, необходимого для уменьшения светопропускания до 87% относительно начального пропускания в ближней ИК области (длина волны составляет 950 нм). Измерения светопропускания в диапазоне ближней ИК области позволяет повысить точность измерений в 4-5 раз по сравнению с измерениями в видимом диапазоне с длиной волны 400-780 нм. При этом напряжение на электродах ЭХУ соответствует безопасным пределам окислительно-восстановительного потенциала (до 3,1 В) при температуре 22°С (динамическая вольт-амперная характеристика представлена на фиг. 2). На фиг. 3 цифрой 1 обозначена зависимость светопропускания от потребляемой энергии до электроформовки.The staining stage was characterized by the flow of a constant stabilized current with a density of up to 30 μA / cm 2 during the time interval required to reduce the light transmission to 87% relative to the initial transmission in the near-IR region (the wavelength is 950 nm). Measurements of light transmission in the near-IR range can improve the measurement accuracy by 4-5 times compared to measurements in the visible range with a wavelength of 400-780 nm. In this case, the voltage on the ECU electrodes corresponds to the safe limits of the redox potential (up to 3.1 V) at a temperature of 22 ° C (the dynamic current-voltage characteristic is shown in Fig. 2). FIG. 3, number 1 denotes the dependence of light transmission on energy consumption before electroforming.

Пауза после окрашивания подразумевает работу ЭХУ в режиме подключения электродов ЭХУ к стабилизатору тока 2, при этом уровень плотности тока не превышал 20 мкА/см2 (фиг. 2). Интервал времени паузы составлял 60 с, что обеспечивало разряжение ЭХУ до остаточного напряжения 5 мВ.The pause after staining implies the ECU operation in the mode of connecting the ECU electrodes to the current stabilizer 2, while the current density level did not exceed 20 μA / cm 2 (Fig. 2). The pause time interval was 60 s, which ensured the ECU discharge to a residual voltage of 5 mV.

Стадия обесцвечивания характеризуется протеканием постоянного стабилизированного тока с плотностью до 40 мкА/см2 в течение интервала времени, необходимого для увеличения оптического пропускания до первоначального уровня светопропускания (фиг. 2), при этом напряжение на электродах ЭХУ соответствует безопасным пределам окислительно-восстановительного потенциала (до 3,1 В) при температуре 22°С.The stage of discoloration is characterized by the flow of a constant stabilized current with a density of up to 40 μA / cm 2 during the time interval required to increase the optical transmission to the initial level of light transmission (Fig. 2), while the voltage on the ECU electrodes corresponds to the safe limits of the redox potential (up to 3.1 V) at a temperature of 22 ° C.

Пауза после обесцвечивания подразумевает работу ЭХУ в режиме замыкания электродов ЭХУ на стабилизатор тока 2, при этом уровень плотности тока не превышает 30 мкА/см2 (фиг. 2). Интервал времени паузы составлял 120 с, что обеспечивало разряжение ЭХУ до остаточного напряжения 3 мВ.The pause after bleaching implies the operation of the ECU in the mode of closing the ECU electrodes to the current stabilizer 2, while the current density level does not exceed 30 μA / cm 2 (Fig. 2). The pause time interval was 120 s, which ensured the ECU discharge to a residual voltage of 3 mV.

Измерения характеристик (напряжения, тока и светопропускания в ближней ИК области) проводили через каждые 500 мс, при этом на регистрируемых зависимостях частота повторения точек характеризует скорость протекания электрохимических процессов в ЭХУ.The measurements of the characteristics (voltage, current, and light transmission in the near-IR region) were carried out every 500 ms, while the repetition frequency of the points on the recorded dependences characterizes the rate of the electrochemical processes in the ECU.

Критерием правильного выбора режима предэксплуатационного воздействия является корреляция скорости и диапазона изменения светопропускания с величиной потребляемой электрической энергии (фиг. 3.). Повторное многократное циклическое воздействие приводит к уменьшению потребляемой энергии для окрашивания - на 25%, обесцвечивания - 20%, что свидетельствует об эффективности начального этапа электроформовки.The criterion for the correct choice of the pre-operational exposure mode is the correlation of the speed and range of changes in light transmission with the amount of consumed electrical energy (Fig. 3.). Repeated repeated cyclic exposure leads to a decrease in energy consumption for dyeing - by 25%, discoloration - by 20%, which indicates the effectiveness of the initial stage of electroforming.

При постепенном увеличении напряжения был достигнут рабочий диапазон электрических параметров, на котором производилась конечная стадия электроформовки, заключавшаяся в многостадийном способе повторного многократного электрического воздействия в режиме окрашивание-пауза, обесцвечивание-пауза.With a gradual increase in voltage, the working range of electrical parameters was reached, at which the final stage of electroforming was carried out, which consisted in a multistage method of repeated repeated electrical exposure in the painting-pause, discoloration-pause mode.

На фиг. 2 и 4 представлены динамические вольт-амперные характеристики в режиме предэксплуатационной электроформовки образца, описанного выше. Фиг. 2 - начальная стадия электроформовки; фиг. 4 - конечная стадия электроформовки, при этом 1 цикл на фиг. 2 - характеристика неотформованной структуры, 4 цикл на фиг. 4 - характеристика отформованной структуры. На характеристиках представлены 4 области с отрицательным дифференциальным сопротивлением: окрашивание, пауза; обесцвечивание, пауза. Отрицательное дифференциальное сопротивление характеризуется нарушением закона Ома таким образом, что при увеличении напряжения происходит уменьшение силы тока. Элемент с отрицательным дифференциальным сопротивлением не потребляет электрическую энергию, а отдает ее в цепь, т.е. является активным элементом. Это происходит за счет входящего в его цепь какого-либо источника, пополняющего запас энергии цепи. Природа отрицательного дифференциального сопротивления у различных активных элементов разнообразна, например, в туннельных диодах, тиристорах, газоразрядных плазменных приборах, устройствах с буферными зарядно-барьерными слоями. Если абсолютная величина отрицательного дифференциального сопротивления меньше суммы положительных сопротивлений остальных элементов цепи, то его роль сводится к частичной компенсации потерь в цепи. Если же отрицательное сопротивление превышает эту сумму, то это означает, что состояние цепи неустойчиво и возможно возникновение колебаний (осцилляции тока и напряжения), что и наблюдается на динамических вольт-амперных характеристиках (фиг. 2 и 4).FIG. 2 and 4 show the dynamic current-voltage characteristics in the mode of pre-operational electroforming of the sample described above. FIG. 2 - the initial stage of electroforming; fig. 4 - the final stage of electroforming, with 1 cycle in FIG. 2 - characteristic of the unformed structure, 4 cycle in FIG. 4 shows a characteristic of a molded structure. The characteristics show 4 areas with negative differential resistance: staining, pause; discoloration, pause. Negative differential resistance is characterized by a violation of Ohm's law in such a way that with increasing voltage, the current decreases. An element with a negative differential resistance does not consume electrical energy, but gives it to the circuit, i.e. is the active element. This is due to some source entering its circuit that replenishes the supply of energy in the circuit. The nature of the negative differential resistance of various active elements is diverse, for example, in tunnel diodes, thyristors, gas-discharge plasma devices, devices with buffer charge-barrier layers. If the absolute value of the negative differential resistance is less than the sum of the positive resistances of the remaining elements of the circuit, then its role is reduced to partial compensation of losses in the circuit. If the negative resistance exceeds this amount, then this means that the state of the circuit is unstable and oscillations (oscillations of current and voltage) are possible, which is observed in the dynamic volt-ampere characteristics (Figs. 2 and 4).

Для оценки работы ЭХУ производилось построение зависимости его светопропускания в ИК области от потребляемой энергии (фиг. 3 и 5). Фиг. 3 - начальная стадия электроформовки; фиг. 5 - конечная стадия электроформовки при этом 1 цикл на фиг. 3 - характеристика неотформованной структуры, 4 цикл на фиг. 5 - характеристика отформованной структуры.To assess the work of the ECU, the dependence of its light transmission in the IR region on the consumed energy was made (Figs. 3 and 5). FIG. 3 - the initial stage of electroforming; fig. 5 - the final stage of electroforming with 1 cycle in FIG. 3 - characteristic of the unformed structure, 4 cycle in FIG. 5 shows a characteristic of a molded structure.

В результате циклирования ЭХУ происходит уменьшение потребляемой энергии на электрохимические процессы окрашивания/обесцвечивания, при этом происходит увеличение диапазона светопропускания. Повторное многократное циклическое воздействие приводит к уменьшению потребляемой энергии на конечной стадии: для окрашивания - в 3 раза, для обесцвечивания - на 34%. Положительный эффект электроформовки можно связать с изменением внешних электронных оболочек атомов электрохромного слоя WO3, при этом происходит возникновение волн электронной плотности, которые способствуют прохождению ионов лития в пленке WO3 и изменению ее окраски. Характеристикой предэксплуатационного воздействия является увеличение полной емкости ЭХУ в 8,3 раза, при этом общее сопротивление уменьшается в 46 раз. При этом происходит активация электрохромных слоев, позволяющая повысить эксплуатационный ресурс электрохромного устройства на 38%.As a result of ECU cycling, the energy consumption for electrochemical staining / decoloration processes decreases, while the light transmission range increases. Repeated repeated cyclic exposure leads to a decrease in energy consumption at the final stage: for dyeing - by 3 times, for discoloration - by 34%. The positive effect of electroforming can be associated with a change in the outer electron shells of the atoms of the electrochromic layer of WO 3 , with the appearance of waves of electron density, which promote the passage of lithium ions in the WO 3 film and change its color. The characteristic of the pre-operational impact is the increase in the total ECU capacity by 8.3 times, while the total resistance decreases by 46 times. In this case, the activation of the electrochromic layers occurs, which makes it possible to increase the service life of the electrochromic device by 38%.

Для испытываемого образца ЭХУ оптимальный диапазон светопропускания составил от 92% до 30% (фиг. 5.). Работа ЭХУ в этом диапазоне позволила увеличить эксплуатационный ресурс ЭХУ без ухудшения характеристик.For the tested ECU sample, the optimal range of light transmission was from 92% to 30% (Fig. 5.). The operation of the ECU in this range made it possible to increase the operational life of the ECU without deteriorating its characteristics.

Эффективность для каждого участка работы ЭХУ (фиг. 5) определялась по формуле:The efficiency for each section of the ECU operation (Fig. 5) was determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где:where:

ΔT - интервал светопропускания на данном участке зависимости T=ƒ(E);ΔT is the interval of light transmission in this section of the dependence T = ƒ (E);

S - активная рабочая площадь ЭХУ;S is the active working area of the ECU;

ΔЕ - интервал энергии, затрачиваемый на процесс электрохимической реакции, обеспечивающий соответствующий интервал ΔТ светопропускания.ΔЕ is the energy interval spent on the electrochemical reaction process, providing the corresponding ΔТ interval of light transmission.

Общая эффективность увеличилась на начальной стадии: для окрашивания - на 36%, обесцвечивания - на 20%, по сравнению с неотформованной ЭХУ, и на конечной стадии: для окрашивания - в 3 раза, для обесцвечивания - на 32%. В режиме паузы после обесцвечивания происходит процесс окрашивания за счет внутренней запасенной энергии на противоэлектроде.The overall efficiency increased at the initial stage: for staining - by 36%, for discoloration - by 20%, compared to unformed ECU, and at the final stage: for staining - 3 times, for bleaching - by 32%. In the pause mode after bleaching, the coloration process takes place due to the internal stored energy on the counter electrode.

После проведенных предэксплуатационных испытаний пользователь задает на блоке управления необходимые уровни светопропускания и диапазоны времени работы ЭХУ в окрашенном и обесцвеченном состоянии в зависимости от времени суток.After the pre-operational tests, the user sets on the control unit the required levels of light transmission and the ranges of the ECU operation time in the painted and discolored state, depending on the time of day.

Блоки комплекса работают так. Блок управления представляет собой компьютер для этапов электроформовки и пульт управления для режимов эксплуатации ЭХУ. Блок микроконтроллера получает заданную пользователем информацию с блока управления о режимах и времени эксплуатации ЭХУ, после чего управляет блоками: коммутатора, регулирования напряжения, стабилизатора тока 1 для режимов окрашивания/обесцвечивания, стабилизатора тока 2 для режимов паузы, и опрашивает блок измерения тока и напряжения на электродах ЭХУ и блок измерения светопропускания в зависимости от времени суток. Микроконтроллер в зависимости от температуры ЭХУ подбирает оптимальные напряжения и токи для режимов окрашивания/обесцвечивания для заданного уровня светопропускания в наиболее эффективном участке работы ЭХУ, определенном по минимальным затратам энергии на конечном этапе предэксплуатационной электроформовки. В случае аварийных ситуаций микроконтроллер переводит ЭХУ в режим релаксации.The blocks of the complex work like this. The control unit is a computer for the electroforming stages and a control panel for the ECU operation modes. The microcontroller unit receives user-specified information from the control unit about the ECU operating modes and time, after which it controls the units: switch, voltage regulation, current stabilizer 1 for staining / discoloration modes, current stabilizer 2 for pause modes, and interrogates the current and voltage measurement unit for ECU electrodes and a block for measuring light transmission depending on the time of day. The microcontroller, depending on the ECU temperature, selects the optimal voltages and currents for the staining / decoloration modes for a given level of light transmission in the most efficient section of the ECU operation, determined by the minimum energy consumption at the final stage of pre-operational electroforming. In case of emergencies, the microcontroller switches the ECU to the relaxation mode.

Блок питания обеспечивает подачу постоянного стабилизированного напряжения на блок управления напряжением.The power supply provides a constant, stabilized voltage to the voltage control unit.

Блок регулирования напряжения получает команду с микроконтроллера об уровне необходимого стабилизированного напряжения и осуществляет его подачу на блок стабилизатора тока 1.The voltage regulation unit receives a command from the microcontroller about the level of the required stabilized voltage and supplies it to the current stabilizer unit 1.

Блок стабилизатора тока 1 получает команду с микроконтроллера об уровне необходимого стабилизированного тока и осуществляет его подачу на блок коммутатора и на блок измерения тока и напряжения.The current stabilizer unit 1 receives a command from the microcontroller about the level of the required stabilized current and supplies it to the switch unit and to the current and voltage measurement unit.

Блок измерения тока и напряжения на электродах ЭХУ опрашивается микроконтроллером, после чего блок производит измерения тока с частотой, заданной пользователем.The unit for measuring the current and voltage on the ECU electrodes is interrogated by the microcontroller, after which the unit measures the current with a frequency specified by the user.

Блок коммутатора осуществляет подключение ЭХУ к источнику питания или блоку стабилизатора тока для режима паузы.The switch unit connects the ECU to the power source or to the current stabilizer unit for the pause mode.

Блок стабилизатора тока 2 осуществляет разряд ЭХУ в режиме паузы.The current stabilizer unit 2 carries out the ECU discharge in the pause mode.

Источник света представлял собой светодиод с длиной волны 670 нм.The light source was a 670 nm LED.

Эксплуатационный режим содержит следующие стадии работы ЭХУ: окрашивание-релаксация-пауза-релаксация; обесцвечивание-релаксация-пауза-релаксация.The operational mode contains the following stages of the ECU operation: coloring-relaxation-pause-relaxation; discoloration-relaxation-pause-relaxation.

Стадия окрашивания характеризовалась протеканием постоянного стабилизированного тока с плотностью в пределах до 40 мкА/см2 в течение интервала времени, необходимого для уменьшения оптического пропускания до заданного пользователем уровня, при этом напряжение на электродах ЭХУ было в безопасных пределах окислительно-восстановительного потенциала при данной температуре. Оптимальная работа ЭХУ характеризовалась изменением светопропускания до коэффициента отношения обесцвеченного состояния к окрашенному в пределах 3-4.The staining stage was characterized by the flow of a constant stabilized current with a density of up to 40 μA / cm 2 during the time interval required to reduce the optical transmission to a user-specified level, while the voltage on the ECU electrodes was within the safe limits of the redox potential at a given temperature. The optimal work of the ECU was characterized by a change in light transmission to the ratio of the discolored state to the colored state within 3-4.

Релаксации подразумевают работу ЭХУ в режиме холостого хода, т.е. в разомкнутом состоянии, при этом одновременно измерялось напряжение на электродах ЭХУ, его светопропускание и температура.Relaxations imply ECU operation in idle mode, i.e. in the open state, while simultaneously measuring the voltage on the electrodes of the ECU, its light transmission and temperature.

Паузы подразумевают работу ЭХУ в режиме замыкания электродов ЭХУ на стабилизатор тока 2, при этом регистрировалось напряжение на электродах, светопропускание и температура ЭХУ, уровень тока, плотность которого не превышала 40 мкА/см2. Значение локальной плотности тока свыше 95-100 мкА/см2 приводит к побочным термодинамическим процессам, вызывающим локальное необратимое разрушение оптически активных слоев ЭХУ.The pauses imply the operation of the ECU in the mode of closing the ECU electrodes to the current stabilizer 2, while the voltage on the electrodes, light transmission and ECU temperature were recorded, the current level, the density of which did not exceed 40 μA / cm 2 . The value of the local current density above 95-100 μA / cm 2 leads to side thermodynamic processes that cause local irreversible destruction of optically active ECU layers.

Стадия обесцвечивания характеризовалась протеканием постоянного стабилизированного тока с плотностью в пределах до 40 мкА/см2 в течение интервала времени, необходимого для увеличения светопропускания до заданного пользователем уровня, при этом напряжение на электродах ЭХУ оставалось в безопасных пределах окислительно-восстановительного потенциала при данной температуре.The bleaching stage was characterized by the flow of a constant stabilized current with a density of up to 40 μA / cm 2 during the time interval required to increase the light transmission to a user-specified level, while the voltage on the ECU electrodes remained within the safe limits of the redox potential at a given temperature.

Для испытываемых образцов ЭХУ, прошедших электроформовку, было произведено по 20000 постадийных циклов, после которых скорость топохимических реакций окрашивания/обесцвечивания уменьшилась не более чем на 2%, при этом диапазон светопропускания и потребляемая мощность не изменялись.For the tested ECU samples that underwent electroforming, 20,000 stepwise cycles were performed, after which the rate of topochemical reactions of coloring / discoloration decreased by no more than 2%, while the range of light transmission and power consumption did not change.

Образцы ЭХУ, не подвергавшиеся электроформовке заявляемым способом, теряли работоспособность после осуществления 300 рабочих циклов.ECU samples, not subjected to electroforming by the claimed method, lost their performance after 300 working cycles.

По результатам испытаний опытных образцов можно сделать следующие выводы.Based on the test results of prototypes, the following conclusions can be drawn.

Благодаря многократному предэксплуатационному воздействию на электрохромное устройство стабилизированным постоянным током в пределах допустимой величины плотности тока значительно уменьшается потребление мощности в рабочих режимах окрашивания и обесцвечивания. Многостадийный способ эксплуатации окрашивание-релаксация-пауза-релаксация, обесцвечивание-релаксация-пауза-релаксация позволяет убрать скачки тока при смене полярности питания ЭХУ, что обеспечивает увеличение эксплуатационного ресурса работы без деградации электрохромных слоев. Комбинированные стадии релаксации и паузы позволяют избежать деградационных эффектов, обусловленных краевыми эффектами при эксплуатации ЭХУ большой площади. Кроме того, стадия релаксации является наиболее длительным режимом работы электрохромного устройства, что позволяет избежать побочных окислительно-восстановительных процессов и уменьшить затраты потребляемой энергии.Due to the repeated pre-operational exposure of the electrochromic device to a stabilized direct current within the permissible current density, the power consumption in the working modes of staining and discoloration is significantly reduced. The multistage method of operation coloring-relaxation-pause-relaxation, discoloration-relaxation-pause-relaxation allows you to remove current surges when changing the polarity of the ECU supply, which provides an increase in the service life without degradation of the electrochromic layers. The combined stages of relaxation and pauses make it possible to avoid degradation effects caused by edge effects during operation of a large-area ECS. In addition, the stage of relaxation is the longest operating mode of the electrochromic device, which allows avoiding side redox processes and reducing the consumption of energy.

Claims (3)

1. Способ управления электрохромными устройствами с тонкопленочными электрохромными слоями, разделенными слоем оптически-нейтрального электролита, отличающийся тем, что вначале на электрохромное устройство производят многократное предэксплуатационное воздействие стабилизированным постоянным током в пределах допустимой величины плотности тока в режиме окрашивание-пауза, обесцвечивание-пауза с постепенным увеличением напряжения и регистрацией спектрально-оптических, температурных и вольт-амперных характеристик, далее в режиме эксплуатации электрохромное устройство переключают по схеме окрашивание-релаксация-пауза-релаксация, обесцвечивание-релаксация-пауза-релаксация, при этом на стадиях окрашивания и обесцвечивания силу стабилизированного постоянного тока ограничивают с тем, чтобы плотность тока не превышала предельно допустимую величину, на стадиях релаксации электроды устройства размыкают и контролируют напряжение на электродах, светопропускание и температуру устройства, на стадиях паузы электроды подключают к стабилизатору тока и контролируют ток, напряжение на электродах, светопропускание и температуру устройства.1. A method for controlling electrochromic devices with thin-film electrochromic layers separated by a layer of optically neutral electrolyte, characterized in that at first the electrochromic device is subjected to multiple pre-operational exposure to a stabilized direct current within the permissible current density in the coloring-pause mode, discoloration-pause with gradual by increasing the voltage and recording the spectral-optical, temperature and current-voltage characteristics, then in the operating mode the electrochromic device is switched according to the coloring-relaxation-pause-relaxation scheme, bleaching-relaxation-pause-relaxation, while at the stages of staining and bleaching, the force of a stabilized constant current is limited so that the current density does not exceed the maximum permissible value, at the stages of relaxation, the electrodes of the device are opened and the voltage on the electrodes, light transmission and temperature of the device are monitored, at the stages of The bonds of the electrodes are connected to a current stabilizer and control the current, voltage across the electrodes, light transmission and temperature of the device. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предэксплуатационное воздействие производят при увеличении напряжения с тем, чтобы диапазон изменения светопропускания постепенно увеличивался от 5% до 75% по сравнению с первоначальным значением.2. The method according to claim 1, characterized in that the pre-operational effect is performed with increasing voltage so that the range of change in light transmission gradually increases from 5% to 75% compared to the initial value. 3. Программно-технический комплекс для управления электрохромными устройствами, содержащий блок управления, определяющий режимы работы микроконтроллера, с установленным программным обеспечением, управляющий блоками коммутатора, регулирования напряжения и стабилизаторов тока и связанный с блоками измерения тока и напряжения, светопропускания и температуры, блок питания, подключенный к блоку регулирования напряжения, получающего команду с микроконтроллера об уровне необходимого стабилизированного напряжения и осуществляющего его подачу на блок стабилизатора тока 1 для режимов окрашивания/обесцвечивания, блок коммутатора, осуществляющий подключение электрохромного устройства к блоку стабилизатора тока 1 для режимов окрашивания/обесцвечивания и к блоку стабилизатора тока 2 для режимов паузы.3. A software and hardware complex for controlling electrochromic devices, containing a control unit that determines the operating modes of the microcontroller, with installed software, controls the switch units, voltage regulation and current stabilizers and associated with the units for measuring current and voltage, light transmission and temperature, a power supply, connected to the voltage regulation unit, which receives a command from the microcontroller about the level of the required stabilized voltage and supplies it to the current stabilizer unit 1 for staining / discoloration modes, the switch unit connecting the electrochromic device to the current stabilizer unit 1 for staining / discoloration modes and to the block current stabilizer 2 for pause modes.
RU2020107206A 2020-02-17 2020-02-17 Method and software and hardware complex for controlling electrochromic devices RU2758579C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107206A RU2758579C2 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Method and software and hardware complex for controlling electrochromic devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107206A RU2758579C2 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Method and software and hardware complex for controlling electrochromic devices

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020107206A3 RU2020107206A3 (en) 2021-08-17
RU2020107206A RU2020107206A (en) 2021-08-17
RU2758579C2 true RU2758579C2 (en) 2021-10-29

Family

ID=77336183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107206A RU2758579C2 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Method and software and hardware complex for controlling electrochromic devices

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758579C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08304854A (en) * 1994-12-23 1996-11-22 Saint Gobain Vitrage Process for power supply in electrically drivable grading
US6362806B1 (en) * 1997-02-20 2002-03-26 Pilkington Deutschland Ag Process for driving an electrochromic element
US20020044331A1 (en) * 1998-07-02 2002-04-18 Anoop Agrawal Busbars for electrically powered cells
JP2005525596A (en) * 2002-05-10 2005-08-25 セイジ・エレクトロクロミクス,インコーポレイテッド Estimated temperature measurement of electrochromic devices
RU2655657C1 (en) * 2017-07-19 2018-05-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) Method and controller for managing electrochromic light-modulators with thin-film electrochromic and / or charging buffer layers
US20190317458A1 (en) * 2011-03-16 2019-10-17 View, Inc. Security event detection with smart windows
US10627692B2 (en) * 2012-08-08 2020-04-21 Kinestral Technologies, Inc. Electrochromic multi-layer devices with composite current modulating structure

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08304854A (en) * 1994-12-23 1996-11-22 Saint Gobain Vitrage Process for power supply in electrically drivable grading
US6362806B1 (en) * 1997-02-20 2002-03-26 Pilkington Deutschland Ag Process for driving an electrochromic element
US20020044331A1 (en) * 1998-07-02 2002-04-18 Anoop Agrawal Busbars for electrically powered cells
JP2005525596A (en) * 2002-05-10 2005-08-25 セイジ・エレクトロクロミクス,インコーポレイテッド Estimated temperature measurement of electrochromic devices
US20190317458A1 (en) * 2011-03-16 2019-10-17 View, Inc. Security event detection with smart windows
US10627692B2 (en) * 2012-08-08 2020-04-21 Kinestral Technologies, Inc. Electrochromic multi-layer devices with composite current modulating structure
RU2655657C1 (en) * 2017-07-19 2018-05-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) Method and controller for managing electrochromic light-modulators with thin-film electrochromic and / or charging buffer layers

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020107206A3 (en) 2021-08-17
RU2020107206A (en) 2021-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2009208112C1 (en) Process and apparatus for switching large-area electrochromic devices
US6297900B1 (en) Electrophotochromic smart windows and methods
CN110032019B (en) Electrochromic device, control method thereof, electronic apparatus, and storage medium
JP3399967B2 (en) Electrochromic window glass
EP2161615B1 (en) Process and apparatus for switching large-area electrochromic devices
JP3943576B2 (en) Electrochromic device and power supply method thereof
EP3072011B1 (en) Method and apparatus for control of electrochromic devices
JP5196271B2 (en) Photoelectric conversion electrochromic device
Chen et al. Design equations for complementary electrochromic devices: application to the tungsten oxide–Prussian blue system
Heckner et al. Similarities between electrochromic windows and thin film batteries
US20070188841A1 (en) Method and system for lowering the drive potential of an electrochromic device
WO1997028484A1 (en) Electrochromic devices
Ho Cycling and at-rest stabilities of a complementary electrochromic device based on tungsten oxide and Prussian blue thin films
Gorenstein et al. Electrochromic NiOxHy, hydrated films: cyclic voltammetry and ac impedance spectroscopy in aqueous electrolyte
Patel et al. All-solid-thin film electrochromic devices consisting of layers ITO/NiO/ZrO2/WO3/ITO
Kim et al. Electrochromic windows based on V2O5–TiO2 and poly (3, 3-dimethyl-3, 4-dihydro-2H-thieno [3, 4-b][1, 4] dioxepine) coatings
RU2758579C2 (en) Method and software and hardware complex for controlling electrochromic devices
RU2743655C1 (en) Method for stabilized control of high-speed optical switching of an electrochromic module and a device for using this method
WO2018152250A1 (en) Electrochromic devices
Cogan et al. Solar modulation in a-WO3/a-IrO2 and c-KxWO3+ (x/2)/a-IrO2 complementary electrochromic windows
CN103688216A (en) Infrared-modulating electroactive devices with visible region transparency
RU2655657C1 (en) Method and controller for managing electrochromic light-modulators with thin-film electrochromic and / or charging buffer layers
Cogan et al. Design And Optical Modulation Of A-WO [sub] 3 [/sub]/A-IrO [sub] 2 [/sub] Electrochromic Windows
Souza et al. Solid hybrid polyelectrolyte with high performance in electrochromic devices: Electrochemical stability and optical study
Pande et al. Influence of ITO electrode on the electrochromic performance outcomes of viologen-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes