TW201833648A - 用於電致變色裝置之電力分配網路 - Google Patents

用於電致變色裝置之電力分配網路 Download PDF

Info

Publication number
TW201833648A
TW201833648A TW106141298A TW106141298A TW201833648A TW 201833648 A TW201833648 A TW 201833648A TW 106141298 A TW106141298 A TW 106141298A TW 106141298 A TW106141298 A TW 106141298A TW 201833648 A TW201833648 A TW 201833648A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
power
window
voltage
control panel
power distribution
Prior art date
Application number
TW106141298A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI752123B (zh
Inventor
喬司 維加諾
史蒂芬 克拉克 布朗
達爾雅 雪利凡斯塔瓦
凱文 和夫 金城
Original Assignee
美商唯景公司
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
Priority claimed from US15/365,685 external-priority patent/US10365532B2/en
Application filed by 美商唯景公司 filed Critical 美商唯景公司
Publication of TW201833648A publication Critical patent/TW201833648A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI752123B publication Critical patent/TWI752123B/zh

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • 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
    • G02F1/153Constructional details
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00007Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using the power network as support for the transmission
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B2009/2464Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds featuring transparency control by applying voltage, e.g. LCD, electrochromic panels
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12The local stationary network supplying a household or a building
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/52The controlling of the operation of the load not being the total disconnection of the load, i.e. entering a degraded mode or in current limitation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/70Load identification

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

本文中之各種實施例係關於用於光學可切換窗之電力分配網路。在一些實施例中,提供一種用於監測及維護一站點之光學可切換窗之一電力分配網路的系統。該系統包括經組態以判定在一控制面板之一終端處之一控制面板電壓及電流的一控制面板監視器。該系統進一步包括經組態以判定複數個窗控制器之一第一窗控制器之一第一窗控制器電壓及電流的感測電路。該系統進一步包括經組態以基於該控制面板電壓及電流與該第一窗控制器電壓及電流之一組合而生成電壓網路資料的一或多個控制器。該系統接著基於該電壓網路資料判定該電力分配網路中之一錯誤狀況。

Description

用於電致變色裝置之電力分配網路
光學可切換窗在置於不同狀態下時展現光學性質之可控及可逆變化,該等狀態可由可控刺激(諸如電壓變化)驅動。光學性質通常為顏色、透射率、吸收率及反射率中之一或多者。電致變色裝置有時用於光學可切換窗中。一種眾所周知的電致變色材料例如為氧化鎢(WO3 )。氧化鎢為陰極電致變色材料,其中對藍色透明之染色轉變藉由電化學還原而發生。 電可切換窗(無論為電致變色的抑或以其他方式)可用於建築物中以控制太陽能之透射。可切換窗可經手動地或自動地著色及清除以降低由加熱、空氣調節及/或照明系統所致之能量消耗,同時維持居住者舒適性。 設計者最近才開始開發用於具有許多電可著色窗之建築物的控制及供電系統。因此,在此等系統可以可靠地操作且接近其潛能之前需要許多開發。
電致變色裝置可併入至窗中以形成電致變色窗。電致變色窗用於控制經由窗進入建築物之光及熱的量,且可用以最小化用於將建築物維持於對於居住者而言舒適之溫度的能量。電致變色窗亦用於最小化建築物內之不期望的照明條件(例如,眩光)。 在多個光學可切換窗(諸如電致變色窗)一起提供於安裝中之情況下,此等窗可網路連接在一起。網路可向窗中之每一者提供電力及/或通信資訊。光學可切換窗(尤其在網路中)之安裝及維護呈現在安裝被動窗時不相關的某些問題。例如,電致變色窗經組態以接收電力以驅動窗上之光學轉變。因此,電力分配網路可經組態以向窗中之每一者提供電力。類似地,通信網路(其可共用或可不共用電力分配網路之某些組件)可經組態以向窗中之每一者提供通信/控制資訊以控制每一窗經歷光學轉變之時間及程度。相比之下,被動窗不接收電力或控制資訊,且通常不以任何方式網路連接在一起。類似地,當建築物升級以包括額外窗時,若窗為電致變色的,則此等升級將更複雜。在安裝了電致變色窗之網路的各種習知情況下,因為所安裝網路中固有之限制而難以添加額外窗。此等限制可與例如功率/電壓/電流/安全限制有關。 網路挑戰 光學可切換窗之網路可用於各種情況中。網路在大型建築物及具有大量光學可切換窗之建築物中特別有益。網路可遞送電力及/或通信/控制資訊。遞送電力之網路可稱作電力分配網路。遞送通信/控制資訊之網路可稱作通信網路。在各種情況下,網路可為電力分配網路及通信網路兩者。在此等情況下,網路內之各種組件可操作以分配電力及/或通信。換言之,在網路分配電力及通信兩者之情況下,某些組件可僅分配電力,某些組件可僅分配通信資訊,且某些組件可分配電力及通信資訊兩者。在電力線通信(PLC)中,電力及通信兩者皆在單一導線上傳輸。見例如IEEE 1901及1905。本文中提供了各種實例。儘管本文中之實例中的許多集中於電力分配網路,但應理解,此等網路亦可為通信網路,及/或可與通信網路共用某些組件。 關於電力分配,電致變色窗之網路呈現若干設計挑戰。一個挑戰係關於向每一窗遞送足夠電力,使得每一窗可執行所有期望轉變,而不管此窗距離其電源有多遠。另一挑戰係關於整個建築物中安裝之電纜的最小化。只要所有窗可接收足夠電力,則使用較少電纜通常為較佳的。使用較少電纜節省材料及安裝成本。相關挑戰為安裝之相對容易度/難度。最典型的(非電致變色的)窗安裝者不習慣在整個建築物中架設電纜以使電力到達窗。因此,為了使此安裝更容易及/或更靈活而可進行之任何改良為有益的。使用較少電纜使安裝更容易,因為在整個建築物中拉電纜所花費之時間及精力較少。影響安裝電致變色窗之網路之難度的另一因素為電力分配網路之特定設計及網路(或其任何部分)是否需要由專業人員(諸如有執照之電工)安裝。安裝電致變色窗之勞動中的許多可由普通承包商處置。然而,可能存在某些步驟需要有執照之電工執行。與安裝工作中之相對較多部分由普通承包商完成的情況相比,使用有執照之電工可導致較高成本及/或延遲的安裝。 可切換窗技術 通常,「光學可切換裝置」為回應於電輸入而改變光學狀態之薄膜裝置。薄膜裝置通常由某一種類之基板(例如,玻璃或其他透明材料)支撐。裝置可逆地在兩種或更多種光學狀態之間循環。藉由將預定義電流及/或電壓施加至裝置來控制此等狀態之間的切換。裝置通常包括兩個薄的導電片,該等導電片跨騎於至少一個光活性層上。將驅動光學狀態之變化的電輸入施加至薄的導電片。在某些實施方案中,藉由與導電片電通信之匯流條提供輸入。 儘管本揭露強調電致變色裝置作為光學可切換裝置之實例,但本揭露不限於此。其他類型之光學可切換裝置之實例包括某些電泳裝置、液晶裝置及其類似者。光學可切換裝置可提供於各種光學可切換產品(諸如光學可切換窗)上。然而,本文中揭露之實施例不限於可切換窗。其他類型之光學可切換產品的實例包括鏡子、顯示器及其類似者。在本揭露之上下文中,此等產品通常以非像素化格式提供。 圖1示出了根據一些實施例之電致變色裝置100的示意性橫截面。電致變色裝置包括基板102、導電層(CL)104、電致變色層(EC)106(有時亦稱作陰極染色層或陰極著色層)、離子導電層或區域(IC)108、反電極層(CE)110(有時亦稱作陽極染色層或陽極著色層),及導電層(CL)114。元件104、106、108、110及114統稱為電致變色堆疊120。可操作以跨越電致變色堆疊120施加電位之電壓源116實現電致變色裝置自例如清除狀態至著色狀態之轉變。在其他實施例中,層之順序相對於基板相反。亦即,該等層為以下順序:基板、導電層、反電極層、離子導電層、電致變色材料層、導電層。 在各種實施例中,離子導體區域108可由EC層106之一部分及/或由CE層110之一部分形成。在此等實施例中,電致變色堆疊120可經沈積以包括與陽極染色反電極材料(CE層)直接實體地接觸之陰極染色電致變色材料(EC層)。離子導體區域108(有時稱作界面區域,或離子導電實質上電絕緣層或區域)接著可例如經由加熱及/或其他處理步驟形成於EC層106與CE層110相交之處。2012年5月2日申請且標題為「ELECTROCHROMIC DEVICES」之美國專利申請案第13/462,725號中進一步論述了在不沈積不同的離子導體材料之情況下製造的電致變色裝置,該專利申請案全文以引用之方式併入本文中。 在各種實施例中,圖1所示之層中之一或多者可經沈積以包括兩個或更多個子層。在一個實例中,EC層106及/或CE層110可經沈積以包括兩個或更多個子層。給定層內之子層可具有不同組成及/或形態。可包括子層以促進離子導電區域108之形成及/或以調節電致變色裝置100之各種性質。 另外,電致變色裝置可包括圖1中未示出之一或多個額外層。此等層可改良光學效能、耐久性、密封性及其類似者。可使用之額外層之實例包括但不限於抗反射層、缺陷減輕絕緣層(其可提供於圖1所示之層中之任一者內或之間),及/或封蓋層。本文中揭露之技術適用於廣泛多種電致變色裝置設計。 在某些實施例中,電致變色裝置可逆地在清除狀態與著色狀態之間循環。在清除狀態下,將電位施加至電致變色堆疊120,使得堆疊中之可使得電致變色材料106處於著色狀態下之可用離子主要常駐於反電極110中。當將電致變色堆疊上之電位反向時,離子跨越離子導電層108運輸至電致變色材料106且使得材料進入著色狀態。 應理解,對清除狀態與著色狀態之間的轉變之提及為非限制性的且僅表明可實施之電致變色轉變之許多實例中的一個實例。除非本文中另外指定,否則每當提及清除-著色轉變時,相應裝置或處理涵蓋其他光學狀態轉變,諸如非反射-反射、透明-不透明等。另外,術語「清除」及「脫色」指光學中性狀態,例如未著色、透明的或半透明的。又另外,除非本文中另外指定,否則電致變色轉變之「染色」或「著色」不限於任何特定波長或波長範圍。如熟習此項技術者所理解,適當電致變色及反電極材料之選擇操縱相關光學轉變。 在某些實施例中,組成電致變色堆疊120之所有材料為無機的、固體的(即,呈固體狀態)或無機且固體的。因為有機材料傾向於隨時間而變而降級,所以無機材料提供可靠電致變色堆疊可在長時間段內發揮作用之優點。呈固體狀態之材料亦提供沒有污染及洩漏問題的優點,呈液體狀態之材料經常具有該等問題。下文詳細論述了電致變色裝置中之層中之每一者。應理解,堆疊中之層中之任一或多者可含有某一量之有機材料,但在許多實施方案中,層中之一或多者含有極少或不含有有機物質。可以小量存在於一或多層中之液體亦如此。亦應理解,固體狀態材料可藉由利用液體成分之程序(諸如利用溶膠-凝膠或化學氣相沈積之某些程序)而沈積或以其他方式形成。 電致變色裝置可以許多方式接收電力。2014年6月6日申請且標題為「CONNECTORS FOR SMART WINDOWS」之美國專利申請案第14/363,769號中進一步論述了用於對電致變色裝置供電之配線及其他連接器,該專利申請案全文以引用之方式併入本文中。 電致變色裝置通常由窗控制器控制,窗控制器可區域地定位於其所供電之電致變色裝置/窗上或附近。以下專利及專利申請案中進一步論述了窗控制器,該等專利及專利申請案中之每一者全文以引用之方式併入本文中:2011年3月16日申請且標題為「MULTIPURPOSE CONTROLLER FOR MULTISTATE WINDOWS」之美國專利申請案第13/049,756號;美國專利第8,213,074號;及2015年5月7日申請且標題為「CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS」之P.C.T.專利申請案第PCT/US15/29675號。 通信網路 如上文所描述,電致變色窗之網路可為電力分配網路、通信網路或兩者。本文中之實例中之許多集中於電力分配網路,該網路亦可充當或可不充當通信網路,及/或可與通信網路共用某些組件。在未指定如何分配通信/控制資訊之情況下,假設通信可經由任何可用方式發生。在一些情況下,此可意謂通信經由電力分配網路使用之相同電線、導管、牽制錨及/或其他組件而發生。在某些情況下,通信可經由電力分配網路使用之相同電線/組件中的一些而發生,其中額外配線經提供以用於在特定地方進行通信。在一些情況下,通信可以無線方式發生。 圖2為根據某些實施例之用於控制建築物之一或多個可著色窗之功能(例如,轉變為不同著色水準)的通信網路系統200之組件的方塊圖。如本文中其他地方所解釋,通信網路可完全或部分地與電力分配網路位於同一處。系統200可為由建築物管理系統(BMS)管理之系統中之一者或可獨立於BMS而操作。 系統200包括可向可著色窗發送控制信號以控制其功能之主窗控制器202。系統200亦包括與主窗控制器202進行電子通信之網路組件210。可經由網路210將用於控制可著色窗之功能的預測性控制邏輯、其他控制邏輯及指令,及/或感測器資料傳達至主窗控制器202。網路210可為有線或無線網路。在一個實施例中,網路210與BMS通信以允許BMS經由網路210將用於控制可著色窗之指令發送至建築物中之可著色窗。 系統200亦包括電致變色窗400及牆壁開關290,兩者皆與主窗控制器202進行電子通信。在此所示實例中,主窗控制器202可將控制信號發送至EC窗400以控制可著色窗400之著色水準。每一牆壁開關290亦與EC窗400及主窗控制器202通信。終端使用者(例如,具有可著色窗之房間的居住者)可使用牆壁開關290以控制可著色電致變色窗400之著色水準及其他功能。 在圖2中,將通信網路202示出為窗控制器之分佈式網路,包括主網路控制器203、與主網路控制器203通信之複數個中間網路控制器205,及多個終端窗控制器或葉窗控制器210。每一複數個終端窗控制器或葉窗控制器210與單一中間網路控制器205通信。圖2之分佈式網路中的窗控制器中之每一者可包括處理器(微處理器)及與處理器電通信之電腦可讀媒體。 在圖2中,每一葉窗控制器或終端窗控制器210與EC窗400通信以控制該窗之著色水準。在IGU之情況下,葉窗控制器或終端窗控制器210可與IGU之多個片上之EC窗400通信控制IGU之著色水準。在其他實施例中,每一葉窗控制器或終端窗控制器210可與複數個可著色窗通信。葉窗控制器或終端窗控制器210可整合至其控制之可著色窗中或可與可著色窗分開。 每一牆壁開關290可由終端使用者(例如,房間之居住者)操作以控制與牆壁開關290通信之可著色窗的著色水準及其他功能。終端使用者可操作牆壁開關290以將控制信號傳達至EC窗400。在一些情況下,來自牆壁開關290之此等信號可覆寫來自主窗控制器202之信號。在其他情況(例如,高需求情況)下,來自主窗控制器202之控制信號可覆寫來自牆壁開關290之控制信號。每一牆壁開關290亦與葉窗控制器或終端窗控制器210通信以將關於自牆壁開關290發送之控制信號的資訊(例如,時間、日期、所請求著色水準等)發送回至主窗控制器202。在一些情況下,可手動地操作牆壁開關290。在其他情況下,牆壁開關290可由終端使用者使用遠端裝置(例如,蜂巢式電話、平板電腦等)無線地控制,遠端裝置藉由控制信號,例如使用紅外線(IR)及/或射頻(RF)信號發送無線通信。在一些情況下,牆壁開關290可包括無線協定晶片,諸如藍芽、易能森、WiFi、紫蜂,及其類似者。儘管圖2中所示之牆壁開關290位於牆壁上,但系統200之其他實施例可使開關位於房間中其他地方。 1類及2類供電電路 國家電氣法規(NEC)提供美國電氣配線及設備之安全安裝的標準。NEC由國家防火協會(NFPA)發佈,NFPA為已發佈一系列國家防火法規之私人貿易協會。NEC至少部分經起草以在全國提供一致的標準,但其尚未在聯邦層級經採納。許多州及市已採納NEC或其某一版本。NEC亦已由美國國家標準協會(ANSI)認可為美國國家標準。法規正式地稱作ANSI/NFPA 70。遵守NEC規範促進電氣配線及設備之安全安裝及操作。 NEC將電路分類為各種類別(例如,1類、2類、3類)。此等電路經定義以包括(a)過流保護裝置(OCPD)或功率受限供應器之負載側與(b)連接至其之所有設備之間的配線系統之一部分。基於電路之使用及電功率及電壓限制而對電路分類。NEC中亦定義了各種子類,如下文進一步論述。 一般而言,1類電路使得能夠傳輸高壓及高功率。因此,1類電路可用以自單一電源或幹線或電力插入線(其可直接連接至控制面板或其他電源,例如建築物電源)對較多窗供電。因此,與2類電力分配網路相比,1類電力分配網路通常需要較少總電纜。因為1類電路所涉及之高電壓及高功率,所以特殊預防措施可用以確保安全操作。例如,根據NEC,1類電路中之電纜應為(1)1類評定電纜,(2)穿過導管而架設,及/或(3)穿過適當的金屬管道而架設。 NEC將1類電路劃分為兩種類型:(a)功率受限電路,及(b)遠端控制及發信號電路。關於對源之功率輸出的限制,功率受限1類電路通常限於30 V及1000 V∙A,或每功率段8A下之24 V或196 W,而1類遠端控制及發信號電路限於600 V。1類功率受限電路包括向電路供電之電源上的限流器。因此,在短路、過載或接地故障之情況下,OCPD將用以限制電路上之供應電流的量。1類功率受限電路中之電源可為變壓器或其他類型之電源。1類遠端控制及發信號電路必須符合對供電及照明電路之相同配線要求中的許多。1類遠端控制電路經常用於馬達控制器中以操作機械程序、電梯、輸送機,及用於自遠端位置控制之其他設備中。1類發信號電路用於包括醫院(例如,護士呼叫系統)、電鐘、銀行警報及工廠呼叫系統之各種情境中。 關於2類電路,NEC基於電路固有地受限制(不需要過流保護)抑或並非固有地受限制(需要電源及過流保護之組合)而施加限制。在許多情況下,2類電路可限於30 V及100 V∙A。2類電路中之配線固有地比1類電路中更安全,且需要更少預防措施。例如,評定為2類之電纜可在無對1類評定電纜固有之保護的情況下提供,且無需在導管或金屬管道中提供。 電力分配網路之設計,以及尤其將此網路設計為1類抑或2類電路將取決於許多因素,包括但不限於所安裝窗之數目、所安裝窗之位置、建築物電源/控制面板/其他電源之位置、正安裝之窗之佈局、安裝窗之處的現有基礎設施等。一般而言,1類功率受限電路對於減少必須安裝之電纜的量為有益的。此可降低花費於電纜上之成本,因為需要提供之電纜的總距離較少。此亦可降低花費於安裝上之成本,因為在整個建築物中拉電線所花費之時間及精力較少。2類電路對於降低其他安裝成本為有益的。例如,2類評定組件(例如,控制面板/電源、電纜等)與1類評定組件相比可較不昂貴。類似地,與許多1類功率受限電路的共同之處在於,可安裝2類電路而不穿過導管或金屬管道架設電纜。歸因於2類電力分配網路之大部分或全部可由較不合格之人員(與可能需要有執照之電工的1類電力分配網路相比)安裝的事實,安裝2類電路亦可較不昂貴。基於此等競爭成本以及上文列出之因素,1類或2類電路可用以針對特定應用實施電力分配網路。 經組態為1類功率受限電路之電力分配網路可更適合於大型商業建築物、安裝有大量光學可切換窗之建築物,及其中光學可切換窗安裝於帷幕牆中而非個別打孔開口中之建築物中。相比之下,經組態為2類電路之電力分配網路可更適合於具有較少光學可切換窗之較小建築物、住宅建築物,及缺乏帷幕牆安裝之建築物中。然而,此等規範不意欲為限制性的。 電力分配網路實體拓撲 用於實施電力分配網路以將電力遞送至複數個電致變色窗之許多拓撲為可能的。在本文中之各種實施例中,電力分配網路之特徵可在於至少兩個組件:上游組件及下游組件。單一網路可包括多個上游組件及/或多個下游組件。 上游組件包括連接至建築物之電源的一或多個主電源(例如,控制面板)及連接至主電源之組件(例如,電纜)。上游組件將電力自控制面板或其他電源遞送至下游組件。主電源基本上為電力分配網路內之最上游組件。在許多實施例中,電致變色窗之數目遠高於用作上游組件之電纜的數目。換言之,每一上游電纜通常向許多電致變色窗及窗控制器提供電力。在一些實施例中,上游電纜向至少3個可切換窗,或至少5個窗,或至少約10個窗提供電力。此拓撲表示勝於單獨電纜自主電源向每一個別窗控制器提供電力之網路拓撲的實質改良。在此等情況下,電力插入線之數目等於窗控制器之數目。此等組態呈現與為向所有窗控制器/窗供應電力而需要容納之電纜之大數目、長度及體積相關的嚴重挑戰。例如,此等拓撲中之主電源必須經設計以接受大量電纜,此在安裝了許多電致變色窗時可具有挑戰。另外,在整個建築物中拉此等大數目/長度/體積之電纜所涉及的勞動為大量的。出於此等原因,使用較少上游電纜以向許多電致變色窗提供電力之電力分配網路為有利的。 下游組件中之大多數自上游組件接收電力且將電力遞送至窗及窗控制器。在許多情況下,下游組件包括匯流排線、菊鏈,或具有直接連接之窗控制器的類似實體拓撲。在一些情況下,下游組件包括支線,支線將電力(及在一些情況下通信資訊)直接遞送至窗控制器。通常,支線為匯流排線與個別窗控制器之間的電連接。除了各種電力分配電纜(匯流排線、支線、菊鏈等)之外,下游組件通常包括電連接器。電連接器可為電力插入連接器、支線連接器,或如本文中描述之其他類型的連接器。一般而言,電力插入連接器可用以將上游電力分配電纜(例如,連接至控制面板之電力插入線)連接至下游電力分配電纜(例如,匯流排線)。支線連接器可用以將支線連接至匯流排線。下文進一步論述了此等連接器。窗控制器在一些實施方案中可串聯連接且在一些其他實施方案中以菊鏈形式連接。下游組件之特徵在一些實施例中可為包括不同段,如下文關於圖3C進一步論述。用於上游組件之電纜可與用於下游組件之電纜相同或不同。在一些實施例中,可提供一或多個遠端電源板作為下游組件。遠端電源板可自主建築物電源接收電力,且可經由遠端電力插入線向匯流排線提供電力。通常,遠端電源板將會將電力遞送至與主電源將電力遞送至匯流排線所在之位置相比在更下游之位置處的匯流排線,如下文進一步解釋。 在某些實施方案中,下游及/或上游電纜之至少一部分可提供於幹線中。簡而言之,幹線由結構元件及定位元件界定。在結構上,將幹線理解為包括用於攜載電力之電線。在許多情況下,幹線亦包括用於攜載通信資訊之電線,但情況並不始終如此。關於定位,將幹線理解為功能上定位於控制面板與個別支線(或若不存在支線,則為窗控制器本身)之間。支線可自幹線分接以接收電力及通信資訊。支線並不視為幹線之一部分。在某些實施方案中,幹線可為5根電線式電纜(包括用於電力之一對電線、用於通信之一對電線,及一根接地電線)。類似地,支線亦可為5根電線式電纜。在一些其他實施方案中,幹線及/或支線可為4根電線式電纜(包括用於電力之一對電線及用於通信之一對電線,而無任何單獨的接地電線)。在各種實施例中,幹線可攜載1類或2類電力。下文呈現了與幹線及5根電線式電纜相關之進一步細節。 在一些特定實施例中,下游電纜(及視情況上游電纜)之至少一部分可為扁平電線電纜,如下文進一步論述。在使用扁平電線電纜之情況下,支線連接器可為絕緣位移連接器,其亦在下文進一步論述。扁平電線電纜使得配線系統能夠在緊密空間中具有更多靈活性,以及關於電纜處置及連接性之一些益處。 圖3A呈現了用於將電力遞送至複數個電致變色窗之電力分配網路的簡化視圖。圖3A中之上游組件301包括控制面板302(其可自主建築物電源接收電力)及幹線306。圖3A中之下游組件305包括幹線306、支線307及幹線306與支線307之間的連接器308。幹線306可為單一連續電纜,或其可為在連接器308處彼此接合之若干不同的電纜。在此實例中,幹線306為線性匯流排,而支線307將每一個別窗控制器309連接至幹線306。每一窗控制器309控制一或多個窗311。因此,圖3A中所示之拓撲經常僅為由單一控制面板饋電之電力分配網路的一部分。類似擴展在圖3B及3C中所示之拓撲中為可能的。 圖3B呈現了另一電力分配網路之簡化視圖。在此實例中,窗控制器串聯地連接。此組態有時稱作菊鏈。此處,上游組件321包括控制面板322及幹線326。下游組件325至少包括將窗控制器329及/或電致變色窗彼此連接之中間電纜333。為了清楚起見,未示出窗。其連接至窗控制器。 圖3C示出了與圖3A所示之電力分配網路類似的電力分配網路之額外實例。為了簡潔起見,將僅論述差異。在此實例中,控制面板302連接至幹線306及電力插入線335。電力插入線335可稱作輔助電力插入線。輔助電力插入線335在幹線306上之較下游位置處與幹線306連接。每一幹線306可具有一或多根輔助電力插入線335。可提供輔助電力插入線335以確保自幹線306遞送足夠電力以在需要時向所有窗控制器309及電致變色窗(未示出)供電。例如,對電流/電壓之限制以及線損耗可限制可由各別電力插入線供電之窗控制器/窗的數目。為了解決此限制,控制面板302可使用複數根電力插入線與幹線306連接。連接至個別控制面板302之輔助電力插入線335的最大數目可受控制面板302之可用功率輸出限制。輔助電力插入線335及遠端電力插入線337(下文進一步論述)通常不視為幹線306之一部分。 電力插入線335或337與幹線306相交之點可稱作電力插入點或電力插入連接器336及338。可將此等電力插入點理解為將下游組件305劃分為多個段。一般而言,段指連續地連接至網路之區段(例如,幹線之在相鄰電力插入點之間的跨度)及網路之相關聯之區段的窗控制器組。在圖3C中,示出了三個段,其中第一段界定於控制面板302與幹線306相交之點與輔助電力插入線335在電力插入點336處與幹線306相交之點之間,第二段界定於輔助電力插入線335在電力插入點336處與幹線306相交之點與遠端電力插入線337在電力插入點338處與幹線306相交之點之間,且第三段界定於遠端電力插入線337在電力插入點338處與幹線306相交之點與幹線306之端部之間。在此實例中,下游組件305之每一段包括三個連接器308、三根支線307、三個窗控制器309,及三個電致變色窗(未示出)。 儘管圖3C在下游組件之每一段僅示出三個電致變色窗控制器,但相鄰電力插入點之間的窗控制器/窗之數目可高得多。在一些情況下,定位於下游組件之每一段上的窗控制器及電致變色窗之數目可在約10-20之間,或約20-30之間,或約30-40之間。在將電力分配網路實施為1類功率受限電路之某些情況下,多達約98個窗控制器/窗可安裝於相鄰電力插入點之間。在將電力分配網路實施為2類電路之某些情況下,多達約48個窗控制器/窗可安裝於相鄰電力插入點之間。每一段上可經充分地供電之窗控制器/窗之數目取決於若干因素,包括(i)每一窗控制器汲取之電流或電力,(ii)上游組件電纜(電力插入線)遞送之電流或電力,(iii)相鄰窗控制器之間的電纜之長度,及(iv)每一控制器可容納之窗的數目。例如,窗控制器可在一個與約二十個窗,或多達約十五個窗,或多達約十個窗,或多達約五個窗之間控制。 關於每一窗控制器汲取之電流或電力,當窗控制器/窗汲取相對較少之電力時,相對較多之窗控制器/窗可容納於下游組件之每一段上。在某些實例中,窗控制器各自汲取約2瓦特或更少。關於上游組件電纜/電力插入線遞送之電流或電力,提供較大電流/電力之上游電纜可用以在下游組件之每一段容納相對較多的窗控制器/窗。例如,在上游組件遞送1類評定電力(與2類電力相反)之情況下,相對更多的窗控制器/窗可定位於下游組件之每一段上。關於相鄰窗控制器之間的電纜之長度,較長長度可導致較高線損耗,因而導致每一段上可容納較少窗控制器/窗。 圖3C所示之電力分配網路與圖3A所示之電力分配網路之間的另一差異在於圖3C之網路包括遠端電源板340或能量井(下文所論述)。遠端電源板340經由遠端電力插入線337向幹線306提供電力。遠端電源板340可連接至主建築物電源。類似於控制面板302,遠端電源板340可包括電路或其他保護以確保電力以適當的電壓、電流等提供至幹線306。在各種情況下遠端電源板與控制面板之間的一個差異在於遠端電源板僅充當電源,而控制面板可具有服務各種通信及控制功能以用於控制電致變色窗上之光學轉變的額外組件。比較例如圖6E與6G。另一差異為遠端電源板340可定位於遠離控制面板302之位置處。遠端電源板340與其所供電之窗集合之間的距離經常短於控制面板302與此同一窗集合之間的距離。此可有助於最小化遠端電力插入線337之長度,因而最小化線損耗。遠端電源板340及遠端電力插入線337兩者皆可視為下游組件301之一部分。 輔助電力插入線335及遠端電力插入線337各自向幹線306提供電力,且可統稱為電力插入線。所使用之電力插入線的數目大大地受電力分配網路上存在之電致變色窗的數目影響。上文進一步論述了影響可安裝於相鄰電力插入點之間的窗控制器/窗之數目的因素。 因為窗控制器靠近,例如接近光學可切換窗而提供,因此在拓撲之下游部分中,相對少之電纜需要源自控制面板。每一窗一根以下電纜源於控制面板。因此,需要較少勞動力及基礎設施用於安裝。例如,需要較少J形鉤來支撐控制面板與拓撲之下游部分之間的電纜之重量。 儘管圖3A-3C之實施例僅示出單一控制面板及單一幹線,但實施例不限於此。在一些相關實施方案中,單一控制面板可與多根幹線連接,例如如下文進一步論述之圖4、5A及5B所示。在一些此等情況下,上游電纜組件可在控制面板至下游組件之間的距離之至少一部分內彼此平行地架設。在各種實施例中,單獨的資料通信線亦可橫跨自控制面板至下游組件之距離,但此並非必要的。在此等或其他實施方案中,多個控制面板可提供於建築物內,且每一控制面板可與主建築物電源連接。控制面板可一起位於單一位置或分散於整個建築物中。類似地,遠端電源板可按需要在整個建築物中提供。在一些實施例中,電力分配網路可包括單一控制面板及任何數目個遠端電源板。 圖4呈現了組合之電力分配網路與通信網路之實例。在此實例中,將電力分配網路實施為1類功率受限電路。1類控制面板401連接至6根單獨的電纜402、403及406。電纜402為主電力插入電纜,電纜403為輔助電力插入電纜,且電纜406為無電力連接或功率限制於2類位準之幹線。在此實例中,主電力插入電纜402向位於主電力插入電纜402及輔助電力插入電纜403與幹線406連接之處之間的初始窗控制器組提供電力。主電力插入電纜402在電力/通信整合連接器408處與幹線406連接。在此實例中,網路包括兩根幹線406,幹線406類似於例如圖3A中之幹線306。幹線406可額定於約8 A或更小。支線407在支線連接器420處與幹線406連接,因而向個別窗控制器409提供電力及控制資訊。輔助電力插入電纜403在電力插入連接器430處與幹線406連接。攜載1類電力之主電力插入電纜及輔助電力插入電纜402及403可各自為特定長度,例如高達約200呎或高達約350呎。比此長度長之電力插入電纜在某些情況下可導致實質線損耗。為了清楚起見,圖4中僅標註了單一支線407、窗控制器409、電力/通信整合連接器408、支線連接器420及電力插入連接器430。 儘管圖中未示出,但應理解,窗控制器409中之每一者與至少一個電致變色窗連接。另外,儘管圖4在幹線406之每一段(段界定於相鄰電力插入點或電力插入連接器之間)僅示出兩個窗控制器409,但許多額外窗控制器/窗可提供於每一段中。在某些實施方案中,例如,1類電力分配網路上每一段之窗控制器/窗的數目可為至少約10,至少約20,或至少約30。在各種情況下,1類電力分配網路在幹線之每一段上可具有多達約96個窗控制器,每一窗控制器控制一或多個窗,如圖4表明。 應將特殊考慮列入考慮以確保1類電力分配網路之安全操作。例如,攜載1類電力之各種電力插入線、幹線及/或支線可提供於導管或金屬管道中,及/或其可作為1類評定電纜而提供。在一些情況下,電力分配網路之不同部分以不同方式滿足1類安全措施,例如,網路之一部分可使用1類評定電纜,而網路之另一部分可使用導管或管道以保護非1類評定電纜。在某些實施方案中,1類電力分配網路中之電力插入線及/或幹線可額定於約15 A及600 V。在一些情況下,電力插入線及/或幹線可評定為TC-ER(托盤電纜-暴露架設)。在某些情況下,功率受限托盤電纜(PLTC)可用於電力插入線及/或幹線。 實施為1類功率受限電路之電力分配網路出於各種原因可為有益的。例如,1類功率受限電路可用以最小化應安裝以向網路上之所有窗提供足夠電力之配線的總長度。儘管實施為1類功率受限電路之電力分配網路應符合NEC中闡述之安全資格(例如,針對攜載1類電力之電纜,1類評定電纜之使用,或為了架設非1類評定電纜而對導管或管道之使用),但此等資格在一些實施例中可特別易於符合。例如,在電致變色窗集合提供於帷幕牆中,其中相鄰窗以中空豎框及/或橫樑分隔之情況下,此等豎框/橫樑可提供可安全地架設非1類評定電纜之管道或導管。換言之,帷幕牆基礎設施本身可用以至少關於架設在帷幕牆基礎設施內之電纜提供NEC中闡述之安全標準。豎框及橫樑經常為鋁的,但並不要求如此。可以此相同方式使用用以構成相鄰窗之框架的其他材料及中空結構。關於未定位於帷幕牆基礎設施內之電纜(例如,上游電纜,諸如電力插入電纜、幹線之不在帷幕牆內的一部分等),可使用其他1類保護,諸如導管、管道或1類評定電纜。 在一個實例中,幹線406在未經評定為1類電纜之情況下可攜載1類功率受限電路,因為其圍封於金屬管道中。幹線406可藉由穿過形成帷幕牆之金屬豎框/橫樑架設幹線406而在非1類評定電纜上安全地攜載1類電力。在此等實施例中,電力插入線402及403可評定為1類功率受限電路(在該情況下無需額外安全措施),或其可評定為非1類的(在該情況下可穿過導管或金屬管道而架設電力插入線以確保安全操作)。其中相鄰窗由中空結構分隔之帷幕牆或類似結構的存在使得使用1類電力分配網路特別有益,因為非1類評定電纜可容易地且安全地用以攜載1類電力。1類評定電纜與類似的非1類評定電纜相比更昂貴、更大,且因此安裝更有挑戰。 應注意,在幹線406可充當專用通信線且與電力插入線402及403分開提供(使得幹線406不攜載電力)之情況下,幹線406無需具備特定安全措施。換言之,幹線406無需為1類評定電纜,亦無需在導管或金屬管道中提供。 在電致變色窗安裝於打孔開口集合(而非一起安裝於帷幕牆中)之另一實例中,1類評定電纜可用於電力插入線402及403。在另一實施例中,電力插入線402及403及幹線406中之任一者可為在適當導管或管道中提供之非1類評定電纜。在特定實例中,幹線406可為非1類評定電纜,但在導管或管道中提供於用於安裝在相鄰打孔開口中之窗的相鄰窗控制器之間。 圖5A呈現了亦可充當通信網路之電力分配網路的實施例。此處,將電力分配網路實施為2類電路。2類控制面板501連接至兩根幹線506。未示出單獨的通信線,且控制資訊可經由幹線506,經由單獨的通信網路(未示出)或無線地攜載。窗控制器509經由支線507與幹線506連接。支線507在支線連接器520處與幹線506連接。幹線506可為2類評定電纜。在一些情況下,幹線506可額定於約4 A或更小。由於圖5A中之電力分配網路之2類本質,可安裝於幹線506之每一段上的窗控制器之數目與網路為1類的情況相比更受限制。本文中其他地方論述了可包括於每一段上的窗控制器/窗之數目。若窗控制器/窗之數目超過可由幹線506本身提供之電力,則可提供額外電力插入線,如圖5B所示。在此實例中,多達約32個窗控制器可安裝於每一幹線上,每一窗控制器控制一或多個窗。 圖5B呈現了亦可充當通信網路之電力分配網路的額外實施例。在此實例中,將網路實施為2類電路。2類控制面板501連接至8根單獨的電纜,包括兩根幹線506及六根輔助電力插入線503。此處,幹線506一路延伸至控制面板501,且未提供單獨的通信線或主電力插入線。通信資訊可經由幹線506,或經由無線方式,或經由單獨的通信網路(未示出)傳送。因此,無需電力/通信整合連接器,諸如圖4中之連接器408。在類似實施例中,可提供單獨的主電力插入電纜及通信電纜以使電力及通信資訊到達幹線,如圖4所示。支線507在支線連接器520處將窗控制器509連接至幹線506。輔助電力插入線503在電力插入連接器530處與幹線506連接。 因為將圖4中之電力分配網路實施為2類電路,所以與實施為1類功率受限電路之類似的電力分配網路相比,較少窗控制器/窗可由網路之每一段供電。儘管圖5B在每一段(段界定於相鄰電力插入點之間或電力插入點與幹線506之端部之間)上僅示出單一窗控制器509,但在各種情況下,每一段可提供許多額外窗。在一些實例中,2類電力分配網路在每一段可具有至少約10個或至少約15個窗控制器及相關聯之電致變色窗。在某些實施方案中,網路之每一段可安裝多達約32個窗控制器(WC),每一窗控制器控制一或多個相關聯之光學可切換窗,如圖5B所表明。 儘管每一段之窗之數目可受限制,但出於其他原因2類電力分配網路可為有利的。例如,因為將網路實施為2類電路,所以無電纜需要符合1類功率受限電路之安全要求。換言之,電纜可為非1類評定電纜,且可在不使用導管或金屬管道的情況下架設。此等2類電力分配網路在窗安裝於打孔開口構造(與例如帷幕牆相比)中之情況下可特別有用。在典型的打孔開口構造中,個別窗(或在一些情況下,窗之小集合)安裝於建築物構造之個別開口中。相鄰窗(或窗之小集合)通常由構成建築物本身之混凝土或其他材料分隔。換言之,建築物構造包括大量單獨開口,窗(或窗集合)安裝至該等開口中。相比之下,在帷幕牆之情況下,許多窗一起安裝於建築物構造之大開口中。相鄰窗取決於窗之佈局由豎框及/或橫樑之框架系統分隔。儘管豎框/橫樑可用以提供1類安全措施(例如,豎框/橫樑提供金屬管道,非1類評定電線可架設於該金屬管道中,同時安全地攜載1類電力,如上文關於圖4所描述)以用於實施1類電力分配網路,但此便利的框架系統通常並不存在於建築物中之相鄰打孔開口之間。因此,在大量電致變色窗安裝於若干個別打孔開口中之某些實施例中,將電力分配網路實施為2類電路可為有利的。 在一些實施例中,輔助電力插入線503及幹線506可額定於約4 A或更小。在一些實施例中,攜載2類電力之電力插入線可限於特定長度,例如不超過約350呎。 本文中所描述之電力分配網路中之任一者可進一步包括一或多個遠端電源板及遠端電力插入線,如關於圖3C所示。此等特徵可併入至1類及2類電力分配網路兩者中。 另外,本文中所描述之電力分配網路中之任一者可進一步包括作為網路內之下游組件之一部分而安裝的一或多個區域電力儲存單元,亦稱作能量井。例如,此等能量井可安裝於幹線或支線上,或其可安裝為窗控制器之一部分。能量井可用以增加可定位於下游組件之每一段上的電致變色窗之數目。例如,單一段上安裝有20個窗之幹線可能無法同時對所有20個窗上之轉變供電。儘管網路使所有窗同時轉變相對罕見,但網路應設計為處置此事件。當接收命令以使所有20個窗轉變時,電力中之大部分可由控制面板及/或遠端電源板提供。若控制面板/遠端電源板僅可提供足以驅動15個窗上之轉變的電力,則使剩餘5個窗轉變所需之電力可由一或多個能量井提供。能量井可在需要時放電以提供電力,且接著可在窗控制器/窗需求之電力減小時經由電力分配網路再充電。下文提供了關於能量井之進一步細節。 電力分配網路內之組件 在此章節中,更詳細地描述了電力分配網路之各種組件。 1. 電纜 許多不同類型之電纜可用以實施電力分配網路。對於不同應用,電纜可為1類評定電纜或非1類評定電纜(例如,2類評定電纜),如上文進一步論述。在某些實施例中,電纜包括絕緣體,例如額定於約150伏或更高之絕緣體。可使用各種線規之導線,例如AWG14、AWG18、AWG 22或AWG 24。下文為進一步實例及細節。 A. 幹線 一般而言,將幹線實施為可經分接以向個別窗控制器提供電力之重負荷電力攜載線。幹線向許多個別窗控制器提供電力。幹線亦可攜載通信信號,但情況並非必須如此。幹線將電力自上游組件(例如,控制面板或電力插入線)遞送至支線。 在一些實施方案中,幹線可為5根電線式電纜,其包括一對扭轉之電力分配線、一對扭轉之通信線,及接地線。圖6A呈現了5根電線式電纜之近視橫截面視圖。電力分配線及通信線中之每一者為絕緣的。絕緣之電力分配線一起提供於屏蔽體/絕緣體中,如兩根通信線一樣。所有5根線由編織之金屬屏蔽包圍,金屬屏蔽由外絕緣層包圍。 在1類評定幹線在四根AWG14導線上攜載電力之一個實施例中,幹線之直徑可為約3/4吋,提供有約1/8吋厚之護套絕緣體。在某些情況下,1類評定電力插入線可評定為托盤電纜暴露架設(TC-ER)電纜。此等電纜可攜載1類電力而完全無需提供導管或管道。實情為,此類型之電纜可以暴露架設懸掛。在2類評定幹線攜載電力及通信信號兩者之一個實施例中,幹線之直徑可為約5/8吋。 在一些其他實施方案中,幹線可為4根電線式電纜,其類似於上文所描述之5根電線式電纜,但缺乏接地電線。在一些實施例中,幹線可為具有4根電線(兩根用於電力分配,兩根用於通信)或5根電線(兩根用於電力分配,兩根用於通信,一根用於接地)之扁平電纜。當安裝電致變色窗時,扁平電纜可用作幹線,因為其可非常容易分接以在需要其之任何地方提供支線而不必切割幹線。在扁平電纜之情況下,可將支線及電力插入線安裝於幹線上任何位置而不必預定。另外,扁平電纜准許在部署新的或額外的光學可切換窗時擴展或重新組態先前安裝之電力分配網路。 相比之下,可能較難以安裝具有自習知(例如,圓形)電纜製成之幹線的網路。難度與習知電纜通常在其與連接器(例如,支線連接器及電力插入連接器)接合之任何位置處經切割的事實相關。將電纜之端部饋入至連接器中,連接器接著提供與其他電纜之連接。參照圖3A,其中幹線306實施為習知圓形電纜,幹線306之在相鄰支線連接器308之間的每一部分可需要為單獨電纜。因此,此等電纜中之每一者應切割為適當長度。可能難以量測/猜測對於特定跨度電纜的適當長度將為多少,此使得安裝具有挑戰。 在扁平電纜用於幹線之情況下,可在不穿透幹線之情況下使用例如支線絕緣位移連接器(諸如下文進一步描述之連接器)添加支線。電力插入線可類似地在不穿透幹線之情況下藉由使用下文描述之電力插入絕緣位移連接器連接至扁平電纜幹線。此係可能的,因為扁平電纜具有以固定幾何形狀及格式分開及配置之內部電線。因此,連接器可經組態以選擇性地分接至內部電線中之一或多者中。參照圖3A及3C,整根幹線306可為單根連續電纜(尚未穿透)。當然,亦可藉由切斷幹線及使用更多傳統連接器來將支線及/或電力插入線與幹線連接。扁平電纜允許例如支線組態於沿著連續扁平電纜之任何位置而無需切割及編接電纜;絕緣位移連接器允許在不切割電纜之情況下分接至扁平電纜中。 圖6B示出了根據某些實施例之包括4根電線之扁平電纜的橫截面視圖。電纜之橫截面具有窄尺寸(在圖6B中水平地定向)及長尺寸(在圖6B中豎直地定向)。電纜之長度延伸進/出頁面。在一個實例中,扁平電纜幹線具有約1''乘約3/16''之橫截面。在許多情況下,扁平電纜可捲起來以用於儲存/運輸。 圖6C為示出如圖6B所示之扁平電纜之橫截面的圖像。示出了扁平電纜之橫截面。電纜內之個別電線可分別由其紅色(頂部)、白色(緊鄰頂部)、藍色(緊鄰底部)及黑色(底部)絕緣體識別。扁平電纜在短邊中之一者上(如所示出之底邊)具有非對稱元件605,在此實例中為頸部或肩部。此非對稱元件允許電纜每次以相同方式與連接器嚙合,因此內部電線之組態為固定的且電線可使用適當的絕緣位移連接器選擇性地分接。 其他形式之幹線電纜可安裝於網路中而無需使導線破裂來與另一線(例如,支線或電力插入線)進行連接。一個實例為具有圓形截面與扁平截面之「混合」電纜。連接在扁平截面處進行,且圓形截面提供比扁平截面更大之可撓性。混合電纜可具有比連接所需多得多之扁平截面。在另一實例中,幹線電纜為可用於在連接器之安裝期間將導線重新組態為扁平格式的習知圓形電纜或稍微修改之圓形電纜。以此方式,可安裝連接器而不使導線破裂,因為在安裝連接器前不久導線已自其圓形配置重定向為扁平配置。在一些實施方案中,藉由將護套自圓形電纜之連接位置剝離,繼之以將導線按壓為扁平配置,且接著安裝絕緣位置連接器來實現重定向。一或多個工具可用以便於護套剝離及導線重定向。 圖6D示出了幹線606及支線607兩者之一個實例以進行比較。在此實例中,電纜為DeviceNet™ CPE電纜。幹線具有比支線更寬之直徑。 B. 電力插入線 電力插入線至少具有兩根用於遞送電力之電線。亦可提供接地電線。電力分配電線中之每一者內的導線可以絕緣體塗佈,且可一起扭轉於外絕緣體內。電力插入線將電力自上游組件(例如,控制面板或遠端電源板)遞送至下游組件,諸如幹線。電力插入線不直接連接至支線(除了幹線亦充當電力插入線之情況下)。 如關於圖3C所論述,可將電力插入線分類為兩種主要類型:輔助電力插入線335,及遠端電力插入線337。輔助電力插入線335將電力自控制面板302遞送至幹線306上之位置。多個輔助電力插入線335可提供於單一幹線306上。遠端電力插入線337將電力自遠端電源板340遞送至幹線306上與幹線306與第一連接器307接合耦合之位置相比更下游的位置。遠端電力插入線337與幹線306接合之點亦可在輔助電力插入線335與幹線306接合之點的下游,如圖3C所示,或其可在此點上游。參照圖3C,幹線之在任何支線上游之一部分有時稱作幹線之主電力插入部分,但此指定僅為名義上的,因為電纜在幹線與電力插入線之間不同。 如關於圖4所論述,可將電力插入線分類為兩種主要類型:主電力插入線402及輔助電力插入線403。主電力插入線402將電力自控制面板401遞送至幹線406之最上游部分。輔助電力插入線403與圖3C中之輔助電力插入線335類似地操作。 C. 支線 支線將電力自幹線遞送至窗控制器。通常,每一窗控制器經由其自己的專用支線連接至幹線。支線至少包括兩根用於遞送電力之導線。接地線亦可提供於支線中。在許多(但並非所有)情況下,支線可具有用於將通信資訊自幹線遞送至窗控制器之電線。在經由(a)單獨配線之通信網路(例如,與用於電力分配之幹線分開)或(b)無線地傳送通信之情況下,在支線中包括通信電線可具有極少益處或無益處。 支線在支線連接器處與幹線連接。此等連接器經常為如下文描述之T形、Y形或專用絕緣位移連接器。因為支線通常將電力遞送至僅單一窗控制器,所以支線可比其所連接之幹線細。 圖6D示出了支線607之一個實例,將支線與其可連接至之幹線606並排地呈現。 2. 控制面板 可提供控制面板以容納與向電力分配網路上之電致變色窗供電(及在許多情況下控制電致變色窗)相關的各種組件。控制面板通常為電力分配網路之最上游組件。控制面板自建築物電源接收電力,建築物電源取決於網路所安裝之國家經常在例如120 V、220 V、230 V、240 V下提供。控制面板包括用於操縱電力以將其轉換為對於向電致變色窗/控制器供電更有用之形式的組件。例如,控制面板可包括用於將電力自AC轉換為DC之轉換器。另外,控制面板可包括用於使電壓逐步減小之電壓轉換器。電壓轉換器可提供大約為約10-30 V之電壓輸出。在一個實例中,電壓轉換器提供約24 V之輸出。 在許多實施例中,控制面板通常包括限制控制面板輸出之電壓及/或電流的保護模組。保護模組指示之限制可基於NEC中闡述之規範以確保實施為1類或2類電路之電力分配網路的安全操作。控制面板可為1類或2類組件。本文中或NEC中關於1類及2類電路/電源闡述之規範中之任一者可適用於所揭露實施例之控制面板。 控制面板亦包括一或多個輸出埠。輸出埠可用於電力分配,且在一些情況下亦可用以分配通信/控制資訊。輸出埠可連接至電力分配網路中之各種線,諸如幹線、主電力插入線或輔助電力插入線,及通信線。 圖6E呈現了用於亦充當通信網路之電力分配網路之2類控制面板602內部的視圖。除了其他組件,控制面板602包括斷路器671、電力出口672、DC電源674(在此實施例中為24 V DC電源)、保護模組675、網路控制器676,及主控制器673。 在電力分配網路之某些實施例中,可省略此等組件中之一些。例如,當使用2類電源時,可省略保護模組。另外,當網路控制器676及主控制器673用於分配通信/控制資訊時,不需要此等控制器來實施僅分配電力之網路。一般而言,網路控制器676協調且控制許多電致變色窗上之光學轉變,每一窗具有位於控制面板外部之其自己的窗控制器。儘管圖6E中僅示出單一網路控制器676,但應理解,可包括複數個此等網路控制器676。網路控制器676又可由主控制器673控制。在一些情況下,控制面板將包括網路控制器但無主控制器。 在某些實施例中,控制面板相對小,例如,具有不大於約40吋之尺寸或不大於約26吋之尺寸。在一個實例中,控制面板具有高約20-30吋、寬約15-25吋且深約5-10吋之尺寸。 圖6F呈現了圖6E所示之控制面板602的俯視圖。在此圖中,示出了若干輸出埠。在此實例中,控制面板602包括用於連接至幹線之兩個輸出埠J1及J2,用於連接至電力插入線(主電力插入線或輔助電力插入線)之六個輸出埠J3-J8,用於連接至乙太網路LAN線之一個輸出埠J9,及用於光學感測器/乙太網路電纜之埠J10。一般熟習此項技術者將理解,控制面板可經製造為包括用於附接若干幹線、電力插入線、通信線等之各種埠以適合於特定應用。在某些實例中,控制面板接收在約100-240 V之間的輸入電力(單相AC,50/60 Hz),及在約24 V(DC)之標稱電壓及約4.0 A之標稱電流下的輸出電力(每根連接之電力分配線)。圍封可為鋼或另一適當材料。在一個實例中,控制面板具有在約400-600 BTU/h之間(例如,在約450-550 BTU/h之間)的估計BTU輸出。 在某些實施例中,控制面板包括經組態以感測直接連接至控制面板之幹線及/或電力插入線中之導線上的電流及電壓之控制面板監視器(CPM)。此感測電路允許監測、分析、反饋及/或校正電力分配網路之態樣。 在某些實施例中,CPM經組態以偵測控制面板處之電力插入電纜或幹線電纜之輸入及輸出導線上的電壓差異及/或電流差異。任何此差異可指示導線中之一者上的短路或其他問題。控制面板處之電壓差異或電流差異讀數亦可指示在輸入及輸出線及電纜中之一者或兩者上存在接地之寄生路徑。 另外,量測控制面板處之電纜導線上的電壓值允許與在電路上其它位置處量測之電壓值進行比較,該等位置包括由在控制面板下游之各種位置處之電纜服務的個別窗控制器。 對於電纜上之在控制面板下游的每一位置,因為傳輸損耗及窗控制器或電路上其他負載處之電力消耗而存在與控制面板處之電壓的預期差異。藉由量測CPM處(即,控制面板處)及控制面板下游之特定位置處的電壓,可將實際電壓差異與預期電壓差異進行比較。量測通常每10秒進行一次且可在任何時間(包括在著色轉變期間)進行。若在量測誤差邊際內實際電壓差異偏離預期電壓差異超過小量,則用於電力分配系統之控制邏輯可判定研究中之電纜中存在錯誤狀況或某一其他問題。例如,若預期電壓差異顯著大於或顯著小於安裝時預期之指定電壓值,則此可指示電纜之長度不恰當。例如,安裝者對於窗控制器組可能使用了過長之電纜(例如,電力插入線)。而且,此非預期電壓差異可由安裝具有錯誤線規之電纜而引起。 類似地,亦可在調試期間,或在電致變色窗網路安裝程序期間利用CPM及下游節點(諸如窗控制器及窗)處之實際及預期電壓,其中使站點之實體裝置位置與其相應網路ID相關聯以驗證窗控制器及光學可切換窗是否已安裝於正確位置處。例如,CPM及不同窗控制器處之實際電壓可以電力分配網路中之節點及相應實際電壓之集合或子集的形式映射至電壓網路資料中以生成網路之圖形映射以用於在計算裝置上顯示。而且或替代地,電壓網路資料可自動與識別電力分配網路中之預期電壓及對應節點之集合或子集的站點之設計示意圖進行比較以檢查安裝錯誤或其他問題。藉由相同訊標,可將如上文所描述之實際電壓差異與預期電壓差異進行比較,其中預期電壓差異經識別或偏離設計示意圖。在一些實施方案中,低電壓技術人員或其他電工可利用電力分配網路之應用程式或控制台以在使站點連線之前檢查配線安裝工作且標記問題。在另一實例中,若實際所量測電壓或電壓差異顯著偏離預期電壓或電壓差異,且在安裝之後很久重新偵測到此偏差,則可指示新問題,諸如電纜之線上的短路或寄生路徑。 另外,CPM及用於將電路上之窗控制器及其他負載之實際電壓與預期電壓進行比較的控制邏輯可利用印跡來偵測電力分配網路隨時間而變之變化或退化。印跡為屬於窗、感測器及控制器之相關參數,諸如電壓回應、電流回應、通信保真度等。印跡可例如在調試期間採集,且接著與在調試之後的時間採集之印跡進行比較以偵測電力分配網路之變化,諸如電流洩漏。2015年3月5日申請之PCT國際申請案第PCT/US2015/019031號MONITORING SITES CONTAINING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS(專利人檔案號VIEWP061WO)中描述了印跡,該申請案全文且出於所有目的在此以引用之方式併入。 在一些情況下,問題將發展,且其不會在問題在電力分配網路上常駐之處立即清除。解決此之一種方式為經由判定電纜或電路上各點處之電壓。例如,可量測電路上各種窗控制器處以及經由CPM量測控制面板處之電壓。具有預期電壓或電壓差異之電纜段並非問題所在之處。然而,呈現非預期電壓差異之電纜段(或電路之其他部分)可包括問題所在之處。藉由逐段地考慮電壓降,CPM及相關聯之邏輯可識別間斷(例如,電壓之非預期下降或猛增)且使間斷之位置與問題所在之處相關聯。以此方式,系統可隔離電力分配網路上之問題且發起校正動作,例如將更多電力發送至某些線中以彌補線損耗,繞過幹線段以避免短路問題,發起關於電力分配系統中之問題的警報信號,及其類似者。稍後可在識別問題所在之處修復電力分配網路。在一些實施方案中,CPM之邏輯自動採取校正動作;此可伴隨有關於問題生成之報告、所採取之動作及系統之當前狀態。 可發生之特定錯誤狀況為CPM偵測到電力分配網路正接近其電功率或電壓輸出極限,例如對於功率受限之1類功率受限電路為30 V及1000 V∙A,或更具體而言每功率段8 A下24 V或196 W,或對於2類電路為30 V及100 V∙A,而網路上之電致變色窗正遵循命令以進行著色。當在已發出對窗進行著色之命令之後電力分配網路達到低於其輸出極限之指定電壓或功率臨限值時,可發起校正動作(諸如電力分配網路控制邏輯之動態調整)以允許電致變色窗網路之著色命令繼續。例如,在較小及較大窗皆在著色過程中之電致變色窗網路中,較小窗可使投送至其之電力(經由窗控制器)減小以停止或減緩其著色轉變,以便維持或增大投送至較大窗之電力以允許較大窗完成著色。接著投送至較小窗之電力可增大以允許較小窗完成著色。可量測輸出至電致變色裝置之窗控制器之開路電壓或VOC 以判定電致變色裝置中固有之殘餘電壓以判定特定窗處於什麼著色狀態。由於電致變色裝置中轉移及累積之電荷量判定窗之著色狀態且因為隨時間而變量測電致變色裝置中之電流,所以可判定每一窗處於什麼著色狀態。替代地,例如,若所有窗經類似地設定大小,則可減小向每一窗驅動之電力同時增加向每一窗驅動電力之時間長度,因而允許所有窗達到其目標著色狀態。熟習此項技術者將認識到,可採取校正動作之不同排列。另外,監測電力分配網路與其功率或電壓輸出極限之接近程度可為有用資訊以便知道何時向站點安裝了更多窗、控制器或感測器或以其他方式偏離站點設計規範。CPM板使得能夠在對任何幹線選定路徑之前接通電力,從而使得延伸遠離控制面板之每一干線段能夠檢查是否存在短路或其他錯誤狀況。例如,若犯了配線錯誤,則CPM可在安裝配線時標記錯誤狀況。 儘管在CPM板及窗控制器或位於控制面板下游之其他組件上的適當感測電路處量測電壓及電流值,但用於解譯此等電壓及電流值之邏輯可位於諸如網路控制器及/或主控制器之單獨模組上。如所解釋,網路控制器、主控制器及其他控制器常駐於通信網路(有時稱作窗網路)上。在一些實施例中,CPM經由通信網路及適當的通信介面(諸如乙太網路或CAN匯流排介面)將所感測電壓及/或電流值直接傳達至解譯邏輯。下游組件(諸如報告所感測電壓或電流之窗控制器)可經由CAN匯流排或用於在窗控制器中進行通信之其他適當的網路介面提供此等值。由窗控制器或其他組件向其區域通信介面報告之電壓及電流值最終經導向至邏輯,該邏輯判定需要動作之電流及電壓值是否正在變弱。 圖6I呈現了包括CPM板之控制面板中含有之組件的實例。如圖所示,控制面板641包括一或多個DC電源。在圖6I所示之特定實施例中,控制面板641包括兩個高功率DC電源643及較低功率DC電源645。儘管此等電源可遞送寬範圍之功率值,但在一個實例中,高功率DC電源643各自在24 V下提供960 W。另外,在實例中,較低功率DC電源645在24 V下提供95 W(限於2類位準)。 在所示實例中,將來自此等DC電源之電力提供至一或多個保護模組647。圖6I中示出兩個。在某些實例中,每一保護模組在單一線上接收電力且將電力劃分至多根輸出線中。在一些實例中,輸出線上之電力為特定類,諸如2類。在一個實例中,控制面板641中之保護模組647具有八個輸出埠,每一輸出埠供應2類電力。換言之,保護模組中之每一者經由一個輸入接收電力且經由八個輸出提供電力。作為實例,八個輸出中之每一者可提供24 V及4 A下之電功率。替代地,每一保護模組可具有四個8 A輸出以分配1類功率受限電路。 在所示實施例中,將自保護模組647輸出之電力提供至控制面板監視器(CPM)649,如上文所描述。控制面板監視器649包括用於判定來自保護模組647之輸出線中之每一者的輸入及輸出導線中之每一者上的電壓及電流之感測電路。此等為最終向連接至控制面板641之幹線及或電力插入線提供電力的相同線。應理解,提供控制面板監視器之概念可擴展至任何控制面板架構,該架構可包括任何數目之電源、保護模組、用於電纜連接之埠等。 向適當的分析邏輯(諸如控制器642)提供關於由控制面板監視器649監測之導線的一或多個電壓值、電流值及/或其他資訊。可將控制器642組態為網路控制器、主控制器、此兩者,或適合與本文中所描述之窗網路一起使用之其他適當的邏輯組件。為了在控制面板監視器649與控制器642之間提供通信,控制面板監視器649裝備有適當的通信介面,諸如100 Mbps之乙太網路介面。 控制器642及因此其相應控制面板641可在現場組態及重新組態。控制器642首先以網路控制器/主控制器狀態到達安裝站點,接著控制器642可在例如調試或部分站點調試期間組態為主控制器或網路控制器以符合特定站點部署之需要。在任何給定安裝站點處,可安裝控制面板641連同恰當的電力分配及通信網路基礎設施,且可將其相應的控制器642組態為主控制器與網路控制器之某一組合以使網路連線。例如,在單層建築物中,現場服務工程師可將首先安裝之控制面板641之控制器642組態為主控制器,而將隨後的控制器642組態為網路控制器,但情況無需如此。例如,只要存在一個主控制器來指導其餘網路控制器,則現場服務工程師可選擇任何安裝之控制面板641之任何控制器642以作為主控制器操作。 另外,建築物未必僅具有一個主控制器。例如,在具有多個租戶之單層建築物中,每一租戶可希望與其他租戶相比以不同方式操作位於建築物之他們之一部分中的窗網路。對於與每一租戶相關聯之控制面板及窗之每一組,可將每一租戶之單一控制器642組態為主控制器,而可將剩餘控制器642組態為網路控制器。在每一租戶使主控制器指導其相關聯之網路控制器的情況下,可實現對在同一建築物內之不同窗網路的控制。此外,部分安裝站點(諸如在每一樓層具有不同租戶之多層建築物)之不同樓層可希望在每一樓層安裝主控制器,使得每一租戶可按其意願控制其相關聯之窗。例如,若租戶繼續獲得同一建築物之其他樓層且希望以相同方式控制處於其控制內之每一樓層,則不同樓層上之兩個主控制器中之一者可由現場服務工程師重新組態以作為網路控制器操作。替代地,若建築物管理者希望一起銷售建築物之出租樓層或銷售多個樓層,則其可選擇使單一主控制器以相同方式指導多個樓層上之網路控制器。熟習此項技術者將意識到,可實現建築物內之主控制器及網路控制器之任何數目的配置以提供安裝窗網路之靈活性。 可將主控制器重新組態為網路控制器且反之亦然的另一情形為當主控制器故障或變得不可作為主控制器操作時。在此情況下,假設窗網路保留或可重新建立連接,則組態為網路控制器之控制器642可重新組態為主控制器,且開始操作,因而向剩餘網路控制器廣播其狀態變化且自剩餘網路控制器請求資料。當先前之主控制器獲得修復時,其相應控制器642可重新組態為網路控制器,該網路控制器接著遵循新的主控制器之指示。現場可組態之控制器642因此允許站點安裝及正在進行之建築物維護及管理的靈活性。 控制面板641亦在裝置外部包括多個埠646以用於連接至如本文中所描述之幹線及/或電力插入線。另外,控制面板641示出為具有斷路器644。當例如CPM 649判定在斷路器644跳脫時重設斷路器644為適當的校正動作時,可遠端地重設斷路器644。 圖6I中所示之控制面板641可部署於本文中所示之電力分配網路拓撲中之任一者中。例如,其可用作圖4中之1類控制面板401,用作圖5A及5B中之2類控制面板501,及其類似者。如所解釋,控制面板監視器649感測將電力遞送至本文中所描述之電力分配網路的電力插入線或幹線中之任一或多者上的電流及/或電壓。例如,監視器649可感測圖5B中之線503中之每一者中的導線中之每一者上的電壓。其亦可感測圖5B中之幹線506(在其連接至控制面板501之位置處)上的電壓。 圖6J呈現了可經部署以實施控制面板監視器(諸如CPM 642)之電路的實例。圖示出了控制面板651及幹線及/或電力插入電纜上由控制面板服務之下游位置。下游位置包括導線作為等效電路653及多個窗控制器655。 在所示實施例中,窗控制器655中之每一者裝備有放大器656,放大器656用於量測在相應窗控制器處接收之局部電壓。可將電壓值報告回至分析來自CPM之電壓或電流值之上述邏輯。 在所示實施例中,控制面板651包括電源649(其可例如為圖6I之控制面板中所示的電源中之一者)、保護模組657(其可為示出控制面板之圖中之任一者中所示的保護模組中之一或多者),及控制面板監視器652。如所示,電源649在定義之DC電壓及安培數,在此實例中為24 V及40 A下向電路提供電力。最終,將電力供應至連接至各種窗控制器656之幹線電纜(或電力插入電纜)上的輸入及輸出導線。電源649亦連接至接地。電源之一根導線提供至保護模組657,保護模組在幹線電纜或電力插入電纜上遞送安培數之前使其逐步減小。如上文所解釋,保護模組可將來自電源之電力劃分至多根輸出線中。 在所示實施例中,控制面板監視器652位於電源及保護模組之電纜側。控制面板監視器652經組態以監測給定電纜上供應電力之導線中之每一者上的電壓及電流以及在控制面板監視器之位置處之此等兩根導線之間的所有差異。為此,差分放大器654經組態以感測兩根導線之間的電壓差異。另外,在每一導線上,存在標註為R301之小的高度精確之電阻器。在一個實例中,其具有0.010歐姆+/-100 ppm之標稱電阻。結合放大器U301使用,電阻器R301允許控制面板監視器獲得給定電纜之導線中之每一者上的電流之量值。 此外,窗控制器內之感測電路獲得在控制面板下游之個別窗控制器655之輸入處的電壓之量值。與窗控制器655示出之電阻器表示窗控制器之有效電阻。此等窗控制器輸入電壓感測器可在CPM處與每一導線上之電阻器R301組合以形成電阻器網路。分析根據一些實施方案(未示出)之電阻器網路或電阻器-電容器網路以產生控制面板及沿著電力分配網路之幹線及/或電力插入線之每一窗控制器655處的電壓之網路。即,經由CPM在控制面板處知道之電壓可與在每一窗控制器655處量測之電壓組合以形成電壓資料網路,或對電力分配網路上之裝置之相對位置連同電力分配網路之節點處之電壓的描繪。控制邏輯接著可將電壓網路資料與預期電壓差異進行比較以判定是否存在錯誤狀況。 圖6K呈現了電力分配網路之額外實施例,其中控制面板中含有之組件包括CPM板。如圖5B所示,電力分配網路包括控制面板501',在此情況下示出為具有控制面板監視器660。在此實例中,包括兩根幹線506及六根輔助電力插入線503之8根單獨電纜連接至控制面板501'及控制面板監視器660。應注意,幹線506一路延伸至控制面板監視器660。幹線視情況攜載專用於通信傳輸之一或多根導線;其另外攜載傳輸電力之導線。控制面板監視器660經組態以在控制面板501'處感測此等幹線506及電力插入線503中之導線(或直接附接至幹線506及電力插入線503之導線)上的電流及電壓。如所解釋,此感測電路允許監測、分析、反饋及/或校正電力分配網路之態樣。通信資訊可經由幹線506,或經由無線方式,或經由單獨的通信網路(未示出)傳送。 3. 遠端電源板 電力分配網路可包括一或多個遠端電源板。遠端電源板通常連接至建築物之主電源,主電源取決於網路所安裝之國家可在例如120 V、220 V、230 V、240 V等下提供。類似於控制面板,遠端電源板可包括將建築物電力轉換為對於向電致變色窗及窗控制器供電更有用之形式的組件。例如,可包括AC/DC電力轉換器。另外,遠端電源板(類似於控制面板)可包括限制面板輸出之電流及/或電壓的組件。 遠端電源板取決於電力分配網路組態之方式可輸出1類或2類電力。若網路未組態為安全地處置1類電力,則遠端電源板應受限制,使得其不遞送1類電力。在一個實例中,遠端電源板不包括任何1類功率受限電路且為2類組件。本文中關於1類或2類電路/電源闡述之特徵/特性中之任一者可適用於遠端電源板。 與控制面板相比,遠端電源板可在一些態樣中不同。首先,控制面板在幹線之最上游部分處(且視情況亦在較下游位置處經由輔助電力插入線)連接至幹線。相比之下,遠端電源板通常在下游位置連接至幹線。以此方式,控制面板可向幹線之較上游部分上之窗控制器及窗提供電力,且遠端電源板可向定位於幹線上較下游之位置處的窗控制器及窗提供電力。然而,在一些情況下,遠端電力插入線可在與輔助電力插入線與幹線接合之位置相比更上游的位置處與幹線連接。另一差異為控制面板經常包括用於分配用於窗控制器之控制資訊的組件。此等組件可包括如上文所論述之主控制器及網路控制器。遠端電源板中可省略此等通信相關組件。由於此等差異,在幾何上而言,遠端電源板可小於同一電力分配網路上之控制面板。 遠端電源板可定位於遠離控制面板之位置處。在各種情況下,遠端電源板與其與幹線接合之點之間的距離短於控制面板與此同一點之間的距離。在許多情況下,此意謂遠端電源板較靠近(與控制面板相比)由遠端電源板供電之電致變色窗。 圖6G示出了遠端電源板682之內部。在此圖中標註之組件包括斷路器683及DC電源684。在此實例中,提供24 V DC電源684。在某些情況下,遠端電源板接收在約100-240 V之間的輸入電力(單相AC,50/60 Hz),及在約24 V之標稱電壓及約4.0 A之標稱電流下的輸出電力(每根連接之電力分配線)。圍封材料在適當時可為鋼或另一材料。 圖6H示出了連接至遠端電力插入線637之遠端電源板682之視圖,遠端電力插入線637經由電力插入連接器630連接至幹線606。 4. 連接器 已結合揭露之電力分配網路描述了各種類型之連接器。一般而言,可將連接器歸類為三種不同類型:支線連接器、電力插入連接器,及電力/通信整合連接器。在各種情況下,此等連接器中之一或多者可使用T形(如圖7A所示)、Y形(如圖7B所示)及/或絕緣位移連接器(如圖7C-7F所示)實施。連接器可用以實施使用線性匯流排拓撲、菊鏈等之電力分配網路。 A. 支線連接器 支線連接器可用以將支線連接至幹線。支線連接器經組態以至少連接至幹線中之供電導線且將電力分配至所連接支線。在一些情況下,支線連接器可為T形或Y形,分別如圖7A及7B所示。在一些其他情況下,支線連接器可為絕緣位移連接器,如關於圖7C所描述。 圖7A示出了在一些實施例中可用作支線連接器之T形連接器。連接器包括三個主要部分:左部部分、右部部分及下部部分(如圖7A所示)。可藉由適當電纜連接至此等部分中之每一者。左部部分及右部部分各自水平地延伸出去,且下部部分垂直於左部部分及右部部分向下延伸。在一個實例中,幹線連接至左部部分及右部部分,且支線連接至下部部分。需要時,連接器亦可經組態以使得支線連接至左部部分或右部部分,且幹線與剩餘部分連接。連接器包括公端及/或母端,以適合於特定實施方案。 圖7B示出了在一些實施例中可用作支線連接器之Y形連接器。此處,連接器包括可連接至之三個部分:左部部分、右上部分及左上部分。此等部分中之每一者水平地延伸出去。換言之,該等部分以平行方式向外延伸,使得連接至連接器之線中之每一者可平行於連接至連接器之其他線延伸。在一個實例中,支線連接至右上部分或右下部分,且幹線連接至剩餘部分。該等部分中之每一者包括公端/母端,以適合於特定應用。T及Y不同地成形但執行相同功能。Y可特別有利地在用於連接支線之空間受限制時使用。情況可為此之一個實例實施例為支線穿過窗框架系統(例如,在一些情況下為帷幕牆之豎框及/或橫樑)或另一相對狹窄之中空空間而架設。因為所有電纜可以平行組態(幾何上而言)連接至Y,所以此類型之硬體導致在安裝於狹窄空間中時較不笨重之安裝。 在一些實施例中,Y形連接器之不同部分可以一角度延伸出去,而非使該等部分中之每一者完全平行。例如,參照圖7B,右上部分可向上/向右延伸,且右下部分可向下/向右延伸。儘管在此實施例中Y之不同部分並非在平行方向上延伸出去,但Y與T相比仍將節省空間,T包括在垂直於其他部分之方向上延伸的一個部分。 在幹線實施為扁平電纜(例如,如圖6B及6C所示)之某些情況下,支線連接器可為支線絕緣位移連接器,如圖7C-7F所示。絕緣位移連接器經設計以藉由將尖銳刀片刺穿扁平電纜上之絕緣體而連接至絕緣電纜內之導線。因此可建立電連接而不會在進行連接之前將絕緣體自導線剝離。導體刀片可冷焊至扁平電纜幹線中之導線,此導致可靠的環境連接。絕緣位移連接器安裝至扁平電纜幹線上特別容易及迅速,經常僅需要起子。連接器可在例如1至2分鐘內安裝。另外,絕緣位移連接器可置放於沿著幹線之任何地方,從而消除或減少具有預定長度之多根電纜的需要。此應與在習知圓形電纜中進行連接進行比較,圓形電纜可需要切割電纜及其導線且接著扭轉切割端以進行新連接。此過程在難以接近諸如天花板之位置方面特別有挑戰。 在各種實例中,絕緣位移連接器至少包括刺穿幹線上之絕緣體及建立可用以將電力分配至支線之電連接的組件。在許多情況下,絕緣位移連接器亦經組態以建立可用以將通信資訊自幹線分配至支線之連接。在一些情況下,支線絕緣位移連接器包括4個接腳(兩個用於分配電力且兩個用於分配通信資訊)或5個接腳(關於4個接腳實例列出之該等接腳及用於接地之額外接腳)。支線可直接地或經由支線本身上之與幹線上之絕緣位移連接器介接的連接器連接至絕緣位移連接器。在一個實例中,絕緣位移連接器可具有已附接之支線。 圖7C呈現了安裝有支線絕緣位移連接器720之扁平電纜幹線706的實例。支線絕緣位移連接器720包括經由扁平電纜幹線706夾在一起之前面部分及背面部分。螺釘766將前面部分及背面部分固持在一起。支線絕緣位移連接器720包括埠768,埠768具有用於連接支線之母連接器或公連接器,以適合於給定應用。 圖7D示出了圖7C所示之支線絕緣位移連接器720及幹線706之背面部分的背側。 圖7E示出了圖7C及7D所示之幹線706及支線絕緣位移連接器720。此處,支線707示出為經由埠768連接至支線絕緣位移連接器720。 圖7F示出了三根單獨的幹線706,每一幹線具有支線絕緣位移連接器720及連接至其之支線707。窗控制器709連接至支線707中之每一者。三根幹線706可與一或多個控制面板(未示出)連接。可直接地或間接地(例如,經由一或多根電力插入線)進行此等連接。在特定實例中,扁平電纜幹線706及支線707兩者皆攜載電力及通信資訊。在另一實例中,線可經組態以分配電力但不分配通信資訊。 B. 電力插入連接器 電力插入連接器在電力插入線與幹線之間提供電連接。電力插入線可為主電力插入線、輔助電力插入線,或遠端電力插入線。類似於支線連接器,多種不同設計可用以實施電力插入連接器。在一些情況下,電力插入連接器可為T形或Y形,如關於7A及7B所示之連接器所示。儘管上文關於支線連接器描述了此等圖,但電力插入連接器亦可採用此等相同形狀。圖7A及7B所示之連接器兩者皆包括三個部分。在支線連接器之情況下,此等部分中之一者經組態以接收電力(及視情況通信資訊)且剩餘兩個部分經組態以遞送電力(及視情況通信資訊)。相比之下,在電力插入連接器之情況下,該等部分中之僅一者經組態以遞送電力(及視情況通信資訊,其中電力/通信遞送至幹線之下游部分),而剩餘兩個部分經組態以接收電力及/或通信。如上文所描述之類似的幾何考慮可影響所使用之連接器的選擇。 在將幹線實施為扁平電纜之某些情況下,特定組態可用以連接電力插入線。圖8A示出了在將幹線實施為扁平電纜之情況下安裝T形電力插入連接器之一種方法。在此實例中,幹線806之上游部分經切斷且以具有5個接腳(兩個用於電力,兩個用於通信,1個用於接地)之第一絕緣位移連接器855終止。第一絕緣位移連接器855連接至第一中間線845,第一中間線845饋入至電力插入連接器830之一部分中。電力插入連接器830包括與第二中間線846連接之另一部分。第二中間線846與第二絕緣位移連接器856連接,第二絕緣位移連接器856安裝於幹線806之下游部分上。第二絕緣位移連接器856在此實例中亦為5接腳連接器。絕緣位移連接器855及856可類似於關於上文論述之支線連接器描述的絕緣位移連接器。例如,此等連接器可包括配合於幹線上且刺穿幹線上之絕緣體以藉此建立可靠之電連接的前面部分及背面部分。 電力插入連接器830亦連接至電力插入線803,電力插入線803可藉此將電力遞送至幹線806之下游部分。第一及第二絕緣位移連接器855及866可為相對大的,例如具有約7/8吋之直徑。第一及第二中間線845及846可為其中具有5根導線(兩根用於電力,兩根用於通信,一根用於接地)之圓形電纜。 圖8B示出了將電力插入線803連接至幹線806之另一方法。圖8B之頂部部分示出了在連接電力插入線803之前的幹線806,且圖8B之底部部分示出了進行連接之方式。藉由此方法,電力插入絕緣位移連接器833部分地切斷幹線806以將電力插入線803連接至幹線806。更具體而言,電力插入絕緣位移連接器833切斷裝置內部之V+線,藉此提供與電力插入線之電連接。電力插入連接器不管其如何實施皆可包括二極體,如圖8B所示。二極體可用以對兩根V+導線進行「或」操作以有效地使有效導線線規加倍(2x有效銅面積且使電壓降減半)。二極體亦可提供反極性保護,使得錯誤連接之電源將不供應電力。 C. 電力/通信整合連接器 在一些實施例中,電力/通信整合連接器可用以組合兩根單獨的電纜,一根攜載電力且一根攜載通信資訊,使得電力及通信資訊兩者皆可沿著幹線向下游傳遞。一般而言,電力/通信整合連接器包括三個部分:接收電力之部分,接收通信資訊之部分,及輸出電力及通信兩者之部分。例如,參照圖4,可提供單獨的電纜406及402以分別用於控制面板401與幹線406之最上游部分之間的通信及電力分配。換言之,幹線406可僅分配通信/控制資訊(並非電力),且主電力插入電纜402可僅分配電力(並非通信)。在許多情況下,幹線經設計以分配電力及通信資訊兩者。因此,個別線402可在電力/通信整合連接器408處與幹線406連接。接著可沿著幹線406向下游分配電力及通信資訊。儘管電力/通信整合連接器僅在1類電力分配網路之情境中示出,但此等連接器在需要時亦可在2類電力分配網路中提供。 電力/通信整合連接器可具有各種形式。在一些情況下,連接器為T形或Y形,如圖7A及7B所示。儘管最初關於支線連接器描述了此等圖,但電力/通信整合連接器亦可採用此等相同形狀。亦可使用其他形狀及連接器組態。 5. 終接器 在電力分配網路亦充當通信網路之情況下,終接器(亦稱作終端電阻器或終止電阻器)可安裝於每一幹線端部以最小化通信反射。終接器可安裝在幹線電纜之CAN H與CAN L線之間。 圖9呈現了上面安裝有終接器970之扁平電纜幹線906。在此實例中,終接器包括配合於幹線上之前面部分及背面部分,類似於上文所描述之絕緣位移連接器。終接器亦可安裝在實施為較習知之圓形電纜的幹線上。 本文中揭露之電力分配網路中之任一者可在每一幹線之端部包括終接器。終接器在幹線用於分配通信資訊之情況下特別有用。 6. 能量井 本文中所描述之電力分配網路中之任一者可進一步包括一或多個能量井。能量井為作為電力分配網路之一部分安裝的區域電力儲存單元。能量井可用以增大可經由電力分配網路遞送能量/電力之最大速率。例如,在電力分配網路不包括任何能量井之情況下,可經由網路遞送能量/電力之最大速率可受各種因素限制,該等因素包括控制面板之電力輸出、線距離及相關線損耗等。此等及其他因素限制在網路之每一段上可經供電之電致變色窗及窗控制器的數目。然而,在網路經設計以包括能量井之情況下,網路之最大電力輸出不再受此等因素嚴格限制,因為能量井可在需要時放電以提供額外電力。 使用能量井允許電力分配網路以在不考慮能量井時將看起來「尺寸過小」之方式設計。換言之,在一些實施例中,網路可包括(a)控制面板及電力插入線/幹線,其以將不足以對網路上之所有電致變色窗上之同時光學轉變供電的方式組態,及(b)能量井,其與控制面板及電力插入線/幹線一起提供足夠能量以驅動網路上之所有電致變色窗上的同時光學轉變。能量井應具有足以彌補控制面板(及遠端電源板,若存在的話)提供之電力之任何缺陷的容量及放電速率。此容量及速率將取決於與網路之設計相關的許多因素,包括由能量井供電之窗的數目、窗及窗控制器之電力要求、所提供之能量井的數目、距離及線損耗、1類與2類設計等。 能量井可安裝在電力分配網路上各種位置,包括例如幹線上、支線上、電力插入線上、連接至幹線之另一線上等。在一些實施例中,窗控制器中之一或多者(在一些情況下為全部)經組態以包括能量井。在一些此等情況下,每一能量井可具有足夠高以對相關聯之電致變色窗上之至少單一光學轉變供電的容量及放電速率。 任何類型之區域能量儲存可用於能量井。實例包括但不限於超級電容器及電池,無論呈不斷電供應系統(UPS)之形式抑或其他形式。在許多情況下,能量井可經組態以在約24 V之電壓下放電,但適當時可使用其他值。在許多情況下,能量井提供DC電力。能量井可為1類或2類裝置。 能量井及遠端電源板兩者皆可用以向幹線提供能量。一個差異在於能量井為當窗不在著色狀態之間轉變時累積電荷之能量儲存單元,而遠端電源板通常不是。當網路上之窗及窗控制器共同需求之電力小於可由控制面板及遠端電源板(若存在的話)向其遞送之電力時,能量井可經由電力分配網路充電。若窗及窗控制器共同需求之電力超過可由控制面板及遠端電源板向其遞送之電量,則能量井可開始放電以彌補差異。接著,當對電力之共同需求減退至低於可由控制面板及遠端電源板提供之位準時,能量井可開始經由電力分配網路再充電。 能量井與遠端電源板之間的另一差異在於遠端電源板直接自主建築物電源接收電力,而能量井通常接收已轉換為較有用之形式的電力(例如,較低電壓、DC電力)。 2015年7月13日申請且標題為「POWER MANAGEMENT FOR ELECTROCHROMIC WINDOW NETWORKS」之美國臨時專利申請案第62/191,975號中進一步描述了能量井,該專利申請案全文以引用之方式併入本文中。 安裝套件 如所解釋,本文中所描述之電力分配網路之各種特徵允許容易的安裝。易於安裝之系統適合於住宅及小規模商業(並非大型辦公建築物)窗市場。可使安裝容易之一個特徵為扁平電纜幹線。如上文所描述,扁平電纜幹線出於若干原因為有利的。例如,支線與電力插入線可在不完全切斷支線之情況下連接。此允許安裝單一連續幹線。因此,無需預先量測或估計幹線之每一部分 (例如,在相鄰支線連接器及/或電力插入連接器之間) 的相關長度,亦無需將幹線預先切割為此等距離。此大大地簡化安裝且降低了犯下昂貴的安裝錯誤之可能性。扁平電纜幹線之另一益處為各種連接器安裝非常迅速及容易,一般僅需要起子。 在一些實施例中,可提供安裝套件。此等套件提供用於實施電致變色窗之電力分配網路之可互換組件中的許多或全部。在一些情況下,安裝套件可在諸如家居用品店之零售商處銷售。屋主或企業主或承包商可將網路安裝在家中或企業中,在一些情況下改裝或擴展現有窗網路。安裝套件包括用於電力分配網路(其亦可充當通信網路)之各種組件。此等組件可包括一或多個控制面板、一或多根幹線(例如,扁平電纜幹線)、一或多個支線連接器(例如,絕緣位移連接器)、一或多根支線(其可預先連接至或可不預先連接至支線絕緣位移連接器)、一或多個窗控制器、一或多個終接器(在幹線用以分配電力及通信資訊兩者之情況下),及用於組態網路之指令集合。在一些實施方案中,將套件或某些組件包裝以便於銷售及/或運輸。例如,連接器、控制面板及/或電纜可以氣泡布覆蓋。 套件亦可包括光學可切換窗,諸如電致變色窗(例如,安裝在電致變色IGU或片中),但在各種情況下,此等可單獨地提供,例如以確保窗經恰當地設計大小以用於特定應用。在一些情況下,提供有套件之窗中之一或多者為「填入式」窗,該等窗經組態以安裝在現有非光學可切換窗所常駐之空腔中。見2015年7月17日申請之美國臨時專利申請案第62/194,107號,其全文以引用之方式併入本文中。 在一些情況下,套件可進一步包括電力插入連接器,諸如絕緣位移連接器,以及可用作電力插入線之電纜。此電纜可與幹線電纜相同,或其可為不同的。在此等電纜不同之一個實例中,電力插入線電纜可能夠僅遞送電力,而幹線電纜可能夠遞送電力及通信兩者。 幹線電纜、支線電纜及電力插入電纜中之任一或多者可經設計或組態以在不使電纜斷裂之情況下准許連接。如所提及,此電纜包括扁平電纜、混合電纜(部分圓形及部分扁平電纜),及圓形電纜,該電纜能夠經操縱以在進行連接之位置處以扁平格式提供導線。 套件中所包括之控制面板可具有如上文關於圖6E及6F描述之各種特徵。在一些情況下,控制面板可較簡單,包括:例如(a)AC/DC電力轉換器,其用於將進入之AC建築物電力轉換為更有用之DC形式以用於沿著電力分配網路分配,(b)限壓器及/或限流器,其用於確保經由網路分配之電力不超過某些安全標準,及(c)一或多個連接點,其用於連接至幹線及/或電力插入線。套件中提供之控制面板可進一步具有上文關於控制面板所描述之額外特徵中之任一或多者。在某些實施例中,控制面板相對小,例如,其具有不大於約30吋之尺寸。在某些實施例中,控制面板含有2類電源,且有時僅一個此電源。在使用2類電源之某些實施例中,控制面板不包括保護模組。在一個實例中,控制面板進一步包括一或多個網路控制器及可選主控制器。在一些實例中,控制面板包括實施CAN匯流排介面以組合主控制器及網路控制器之功能的伺服器匙。在各種實施例中,控制面板不含有任何窗控制器。 電纜(幹線、電力插入線及支線)之數目及長度以及套件中之連接器的數目及類型經設定以符合特定市場區隔(例如,單家庭房屋與公寓建築物或小型商業建築物)。在一個實施例中,套件包括至少約100或200呎之扁平電纜幹線、至少約X個支線絕緣位移連接器、至少約X根支線(可選地預先附接至支線絕緣位移連接器,及至少約X個窗控制器。X可為任何整數,且在一些實施例中為1、約4、約8、約10、約15,或約20。在另一實施例中,套件可包括此等相同組件,除了支線可一起以單一線提供,該單一線可經切割為針對每一個別支線之適當長度。不同大小之套件可具有不同長度之幹線,其中較大套件(例如,經設計以適應相對較大數目之電致變色窗的套件)提供有較長幹線。 在特定應用需要時,套件可以可單獨購買之個別組件補充。 在各種實施方案中,本文中揭露之一些技術可使用各種類型之硬體、軟體、韌體或其組合執行。例如,一些技術可至少部分由非暫時性電腦可讀媒體實施,電腦可讀媒體儲存用於執行本文中所描述之操作的電腦程式指令、狀態資訊等。程式指令之實例包括諸如由編譯器產生之機器碼及可由計算裝置之處理器執行的較高階碼兩者,計算裝置諸如伺服器、桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話,或使用解譯器之其他資料處理設備。非暫時性電腦可讀媒體之實例包括但不限於:磁性媒體,諸如硬碟;光學媒體,諸如快閃記憶體、緊密光碟(CD)或數位多功能光碟(DVD);磁光媒體;及特定地經組態以儲存程式指令之硬體裝置,諸如唯讀記憶體(ROM)裝置及隨機存取記憶體(RAM)裝置。電腦可讀媒體可為此等儲存裝置之任何組合。儲存於上面/之中之程式指令可經執行或使用以程式化計算裝置之處理器以執行本文中所描述之技術中之一些的操作。 所揭露之技術之一些實施方案可至少部分實施為軟體碼,軟體碼由處理器使用任何合適的電腦程式化語言執行。軟體碼可作為一系列指令或命令儲存於如上文所描述之電腦可讀媒體上。藉由軟體碼編碼之電腦可讀媒體可以相容裝置包裝或與其他裝置分開提供。任何此等電腦可讀媒體可常駐於單一計算裝置或整個電腦系統上或內。電腦系統或計算裝置可包括用於輸出本文中所提及之結果中之任一者以用於向使用者顯示的監視器、印表機或其他合適的顯示器。在一些實施方案中,電腦系統或計算裝置為使用者可使用應用程式組態的,應用程式包括儲存於記憶體中以使用處理器系統運行之程式碼,處理器系統可經實施以包括中央處理單元及/或多個處理單元。
100‧‧‧電致變色裝置
102‧‧‧基板
104‧‧‧導電層(CL)
106‧‧‧電致變色層(EC)
108‧‧‧離子導電層或區域(IC)
110‧‧‧反電極層(CE)
114‧‧‧導電層(CL)
116‧‧‧電壓源
120‧‧‧電致變色堆疊
200‧‧‧通信網路系統
202‧‧‧主窗控制器
203‧‧‧主網路控制器
205‧‧‧中間網路控制器
210‧‧‧網路
290‧‧‧牆壁開關
301‧‧‧上游組件
302‧‧‧控制面板
305‧‧‧下游組件
306‧‧‧幹線
307‧‧‧支線
308‧‧‧連接器
309‧‧‧窗控制器
311‧‧‧窗
321‧‧‧上游組件
322‧‧‧控制面板
325‧‧‧下游組件
326‧‧‧幹線
329‧‧‧窗控制器
333‧‧‧中間電纜
335‧‧‧電力插入線
336‧‧‧電力插入點或電力插入連接器
337‧‧‧遠端電力插入線
338‧‧‧電力插入點或電力插入連接器
340‧‧‧遠端電源板
400‧‧‧電致變色窗
401‧‧‧1類控制面板
402‧‧‧電纜
403‧‧‧電纜
406‧‧‧電纜
407‧‧‧支線
408‧‧‧電力/通信整合連接器
409‧‧‧窗控制器
420‧‧‧支線連接器
430‧‧‧電力插入連接器
501‧‧‧2類控制面板
501'‧‧‧控制面板
503‧‧‧輔助電力插入線
506‧‧‧幹線
507‧‧‧支線
509‧‧‧窗控制器
520‧‧‧支線連接器
530‧‧‧電力插入連接器
602‧‧‧2類控制面板
605‧‧‧非對稱元件
606‧‧‧幹線
607‧‧‧支線
630‧‧‧電力插入連接器
637‧‧‧遠端電力插入線
641‧‧‧控制面板
642‧‧‧控制器
643‧‧‧高功率DC電源
644‧‧‧斷路器
645‧‧‧較低功率DC電源
646‧‧‧埠
647‧‧‧保護模組
649‧‧‧控制面板監視器(CPM)
651‧‧‧控制面板
652‧‧‧控制面板監視器
653‧‧‧等效電路
654‧‧‧差分放大器
655‧‧‧窗控制器
656‧‧‧窗控制器
657‧‧‧保護模組
660‧‧‧控制面板監視器
671‧‧‧斷路器
672‧‧‧電力出口
673‧‧‧主控制器
674‧‧‧DC電源
675‧‧‧保護模組
676‧‧‧網路控制器
682‧‧‧遠端電源板
683‧‧‧斷路器
684‧‧‧DC電源
706‧‧‧扁平電纜幹線
707‧‧‧支線
709‧‧‧窗控制器
720‧‧‧支線絕緣位移連接器
766‧‧‧螺釘
768‧‧‧埠
803‧‧‧電力插入線
806‧‧‧幹線
830‧‧‧電力插入連接器
833‧‧‧電力插入絕緣位移連接器
845‧‧‧第一中間線
846‧‧‧第二中間線
855‧‧‧絕緣位移連接器
856‧‧‧絕緣位移連接器
906‧‧‧扁平電纜幹線
970‧‧‧終接器
R301‧‧‧電阻器
U301‧‧‧放大器
當結合圖式考慮時可較全面地理解以下實施方式,其中: 圖1示出了根據某些實施例之電致變色裝置的橫截面視圖。 圖2呈現了用於控制建築物之一或多個可著色窗之功能的通信網路之組件的方塊圖。 圖3A、3B及3C示出了電力分配網路之不同實施例中的上游及下游組件。 圖4示出了亦充當通信網路之1類電力分配網路之一個實施例的示意圖。 圖5A示出了亦可充當或可不充當通信網路之2類電力分配網路之一個實施例的示意圖。 圖5B示出了利用若干輔助電力插入線之2類電力分配網路之另一實施例的示意圖。 圖6A示出了根據一個實施例之5根導線式幹線。 圖6B及6C示出了根據某些實施例之4根導線式扁平電纜幹線的橫截面視圖。 圖6D示出了幹線及支線以進行比較。 圖6E示出了根據某些實施方案之控制面板的內部。 圖6F示出了圖6E所示之控制面板的俯視圖。 圖6G示出了根據某些實施例之遠端電源板的內部。 圖6H示出了根據某些實施例之連接至幹線的遠端電源板。 圖6I示出了包括控制面板監視器之控制面板中含有的組件之實例。 圖6J示出了可經部署以實施控制面板監視器之電路的實例。 圖6K示出了利用包括控制面板監視器之控制面板的電力分配網路之另一實施例的示意圖。 圖7A示出了可用於本文中所描述之各種連接器的T形連接器。 圖7B示出了可用於本文中所描述之各種連接器的Y形連接器。 圖7C及7D示出了附接至扁平電纜幹線之支線絕緣位移連接器。 圖7E示出了經由支線絕緣位移連接器連接至幹線之支線。 圖7F示出了經由若干支線及支線絕緣位移連接器與幹線連接之若干窗控制器。 圖8A及8B示出了用於將電力插入線連接至扁平電纜幹線之不同方法。 圖9示出了扁平電纜幹線上之終接器。

Claims (31)

  1. 一種用於監測及維護一站點之光學可切換窗之一電力分配網路的系統,該系統包括: 一控制面板監視器,其經組態以使得: 判定在一控制面板之一終端處之一控制面板電壓及電流; 感測電路,其經組態以使得: 判定複數個窗控制器之一第一窗控制器之一第一窗控制器電壓及電流;及 一或多個控制器,其經組態以使得: 基於該控制面板電壓及電流與該第一窗控制器電壓及電流之一組合而生成電壓網路資料,及 基於該電壓網路資料判定該電力分配網路中之一錯誤狀況。
  2. 如請求項1之系統,該一或多個控制器進一步經組態以使得: 判定一校正動作以解決該錯誤狀況。
  3. 如請求項2之系統,其中該校正動作包括減小向該第一窗控制器提供之一第一電壓且增加其间向該第一窗控制器提供該第一電壓之一時間量。
  4. 如請求項2之系統,其中該校正動作包括遠端地重設該控制面板之一斷路器。
  5. 如請求項2之系統,其中該校正動作包括增大該第一窗控制器之一第一窗控制器電力,同時減小一第二窗控制器之一第二窗控制器電力,相關聯地使得與該第一窗控制器耦合之一第一可切換光學窗具有一第一著色狀態。
  6. 如請求項5之系統,其中該校正動作進一步包括增大該第二窗控制器電力,相關聯地使得與該第二窗控制器耦合之一第二可切換光學窗具有一第二著色狀態。
  7. 如請求項6之系統,其中該第二著色狀態不同於該第一著色狀態。
  8. 如請求項6之系統,其中該第二著色狀態與該第一著色狀態相同。
  9. 如請求項1之系統,該感測電路進一步經組態以使得: 判定該複數個窗控制器之一第二窗控制器之一第二窗控制器電壓及電流, 其中該電壓網路資料進一步基於該第二窗控制器電壓及電流。
  10. 如請求項1之系統,其中該錯誤狀況指示一控制面板電力接近一電力輸出極限。
  11. 如請求項1之系統,其中判定該錯誤狀況包括將該電壓網路資料與該電力分配網路之節點之間的一預期電壓差異進行比較。
  12. 如請求項1之系統,其中判定該錯誤狀況包括將該電力分配網路之裝置的第一印跡與該電力分配網路之該等裝置的第二印跡進行比較。
  13. 如請求項1之系統,該系統進一步包括: 一或多個電源,其與該站點之一主電源電連接,及 一或多個埠,其與該一或多個電源電連接。
  14. 如請求項13之系統,該系統進一步包括: 一或多根幹線,其電連接至該一或多個埠,及 複數根支線,其電連接於該一或多根幹線與該等光學可切換窗中之一或多者之間。
  15. 如請求項14之系統,該系統進一步包括: 複數個連接器,其電連接於該複數根支線與該一或多根幹線之間。
  16. 一種監測及維護一站點之光學可切換窗之一電力分配網路的方法,該方法包括: 判定在一控制面板之一終端處之一控制面板電壓; 判定複數個窗控制器之一第一窗控制器之一第一窗控制器電壓; 基於該控制面板電壓與該第一窗控制器電壓之一組合而生成電壓網路資料;及 藉由控制邏輯基於該電壓網路資料判定該電力分配網路中之一錯誤狀況。
  17. 如請求項16之方法,其進一步包括: 藉由該控制邏輯判定一校正動作以解決該錯誤狀況。
  18. 如請求項17之方法,其中該校正動作包括減小向該第一窗控制器提供之一第一電壓且增加其间向該第一窗控制器提供該第一電壓之一時間量。
  19. 如請求項17之方法,其中該校正動作包括遠端地重設該控制面板之一斷路器。
  20. 如請求項17之方法,其中該校正動作包括增大該第一窗控制器之一第一窗控制器電力,同時減小一第二窗控制器之一第二窗控制器電力,相關聯地使得與該第一窗控制器耦合之一第一可切換光學窗具有一第一著色狀態。
  21. 如請求項20之方法,其中該校正動作進一步包括增大該第二窗控制器電力,相關聯地使得與該第二窗控制器耦合之一第二可切換光學窗具有一第二著色狀態。
  22. 如請求項21之方法,其中該第二著色狀態不同於該第一著色狀態。
  23. 如請求項21之方法,其中該第二著色狀態與該第一著色狀態相同。
  24. 如請求項16之方法,其進一步包括: 判定該複數個窗控制器之一第二窗控制器之一第二窗控制器電壓, 其中該電壓網路資料進一步基於該第二窗控制器電壓。
  25. 如請求項16之方法,其中該錯誤狀況指示一控制面板電力接近一電力輸出極限。
  26. 如請求項16之方法,其中判定該錯誤狀況包括將該電壓網路資料與該電力分配網路之節點之間的一預期電壓差異進行比較。
  27. 如請求項16之方法,其中判定該錯誤狀況包括將該電力分配網路之裝置的第一印跡與該電力分配網路之該等裝置的第二印跡進行比較,該等印跡表示電壓或電流回應。
  28. 一種包括電腦可讀程式碼之電腦程式產品,該電腦可讀程式碼在自一非暫時性電腦可讀媒體擷取時能夠由一或多個處理器執行,該程式碼包括經組態以使得進行以下操作之指令: 判定在一控制面板之一終端處之一控制面板電壓; 判定複數個窗控制器之一第一窗控制器之一第一窗控制器電壓; 基於該控制面板電壓與該第一窗控制器電壓之一組合而生成電壓網路資料;及 基於該電壓網路資料判定該電力分配網路中之一錯誤狀況。
  29. 如請求項28之電腦程式產品,該等指令經進一步組態以使得: 判定一校正動作以解決該錯誤狀況。
  30. 如請求項28之電腦程式產品,其中判定該錯誤狀況包括將該電壓網路資料與該電力分配網路之節點之間的一預期電壓差異進行比較。
  31. 如請求項28之電腦程式產品,其中判定該錯誤狀況包括將該電力分配網路之裝置的第一印跡與該電力分配網路之該等裝置的第二印跡進行比較,該等印跡表示電壓或電流回應。
TW106141298A 2016-11-30 2017-11-28 用於電致變色裝置之電力分配網路 TWI752123B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/365,685 US10365532B2 (en) 2015-09-18 2016-11-30 Power distribution networks for electrochromic devices
US15/365,685 2016-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201833648A true TW201833648A (zh) 2018-09-16
TWI752123B TWI752123B (zh) 2022-01-11

Family

ID=62241852

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110148618A TWI796065B (zh) 2016-11-30 2017-11-28 用於電致變色裝置之電力分配網路
TW106141298A TWI752123B (zh) 2016-11-30 2017-11-28 用於電致變色裝置之電力分配網路
TW112106324A TW202340831A (zh) 2016-11-30 2017-11-28 用於電致變色裝置之電力分配網路

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110148618A TWI796065B (zh) 2016-11-30 2017-11-28 用於電致變色裝置之電力分配網路

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112106324A TW202340831A (zh) 2016-11-30 2017-11-28 用於電致變色裝置之電力分配網路

Country Status (5)

Country Link
EP (2) EP3548965B1 (zh)
CN (2) CN110114719B (zh)
CA (1) CA3045443A1 (zh)
TW (3) TWI796065B (zh)
WO (1) WO2018102103A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10303035B2 (en) 2009-12-22 2019-05-28 View, Inc. Self-contained EC IGU
US11743071B2 (en) 2018-05-02 2023-08-29 View, Inc. Sensing and communications unit for optically switchable window systems
US11747696B2 (en) 2017-04-26 2023-09-05 View, Inc. Tandem vision window and media display
US11747698B2 (en) 2017-04-26 2023-09-05 View, Inc. Tandem vision window and media display
US11467464B2 (en) 2017-04-26 2022-10-11 View, Inc. Displays for tintable windows
US11892738B2 (en) 2017-04-26 2024-02-06 View, Inc. Tandem vision window and media display
CA3062815A1 (en) 2017-04-26 2018-11-01 View, Inc. Tintable window system computing platform
KR20210023868A (ko) 2018-06-22 2021-03-04 뷰, 인크. 광학적으로 스위칭 가능한 창문 시스템을 위한 감지 및 통신 유닛
WO2020086780A1 (en) 2018-10-25 2020-04-30 Corning Optical Communications LLC Power distribution system
WO2021076403A1 (en) 2019-10-15 2021-04-22 Sage Electrochromics, Inc. Class 2 controller for non-light-emitting variable transmission devices and a method of using the same
CN113156730B (zh) * 2020-01-23 2022-07-19 青岛凯欧斯光电科技有限公司 控制电致变色器件的方法
TW202206925A (zh) 2020-03-26 2022-02-16 美商視野公司 多用戶端網路中之存取及傳訊
US11631493B2 (en) 2020-05-27 2023-04-18 View Operating Corporation Systems and methods for managing building wellness

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6567708B1 (en) * 2000-07-25 2003-05-20 Gentex Corporation System to interconnect, link, and control variable transmission windows and variable transmission window constructions
US7747356B2 (en) 2002-02-25 2010-06-29 General Electric Company Integrated protection, monitoring, and control system
US7672104B2 (en) * 2002-05-06 2010-03-02 Cyber Switching, Inc. Current protection apparatus and method
US7990603B2 (en) * 2006-06-09 2011-08-02 Gentex Corporation Variable transmission window system
US8140276B2 (en) * 2008-02-27 2012-03-20 Abl Ip Holding Llc System and method for streetlight monitoring diagnostics
US9261751B2 (en) 2010-04-30 2016-02-16 View, Inc. Electrochromic devices
US8213074B1 (en) * 2011-03-16 2012-07-03 Soladigm, Inc. Onboard controller for multistate windows
ES2941889T3 (es) * 2010-11-02 2023-05-26 Schneider Electric Usa Inc Sistema de distribución eléctrica fiable con fuente de potencia alternativa
US8643933B2 (en) 2011-12-14 2014-02-04 View, Inc. Connectors for smart windows
US9412290B2 (en) * 2013-06-28 2016-08-09 View, Inc. Controlling transitions in optically switchable devices
US9454055B2 (en) 2011-03-16 2016-09-27 View, Inc. Multipurpose controller for multistate windows
US20150103389A1 (en) * 2012-05-25 2015-04-16 View, Inc. Portable power supplies and portable controllers for smart windows
US20140368899A1 (en) * 2013-06-18 2014-12-18 Sage Electrochromics, Inc. Control system trunk line architecture
SG10201807277UA (en) 2014-03-05 2018-09-27 View Inc Monitoring sites containing switchable optical devices and controllers
EP3751089A1 (en) * 2014-05-09 2020-12-16 View, Inc. Control method for tintable windows
KR20170087931A (ko) * 2014-11-26 2017-07-31 뷰, 인크. 자체-수용 ec igu

Also Published As

Publication number Publication date
CA3045443A1 (en) 2018-06-07
TWI752123B (zh) 2022-01-11
EP3548965A4 (en) 2020-08-05
TW202340831A (zh) 2023-10-16
TWI796065B (zh) 2023-03-11
WO2018102103A1 (en) 2018-06-07
EP4040230A2 (en) 2022-08-10
EP3548965A1 (en) 2019-10-09
EP4040230A3 (en) 2022-08-17
TW202215131A (zh) 2022-04-16
EP3548965B1 (en) 2023-01-04
CN110114719B (zh) 2022-11-15
CN110114719A (zh) 2019-08-09
CN115632483A (zh) 2023-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI752123B (zh) 用於電致變色裝置之電力分配網路
US11566468B2 (en) Power distribution and communications systems for electrochromic devices
US10365532B2 (en) Power distribution networks for electrochromic devices
US10859887B2 (en) Power distribution networks for electrochromic devices
CN107851413B (zh) 用于电致变色窗的网络、方法和系统
US20140368899A1 (en) Control system trunk line architecture
TW202316186A (zh) 用於對建築物加熱及冷卻之太陽能動態玻璃
JP2023515391A (ja) 施設のデータ及び電力ネットワーク
GB2561456A (en) Direct current power system