TWI660227B - 用於對光學切換器件提供電力之窗控制器及系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一窗控制器，該窗控制器包括經組態以產生一命令電壓信號之一命令電壓產生器。該窗控制器亦包括經組態以基於該命令電壓信號產生一電力信號之一電力信號產生器。該電力信號經組態以驅動一實質上透明之基板上之一光學切換器件。在一些實施例中，該電力信號產生器經組態以產生具有包括一或多個電力量變曲線部分之一電力量變曲線之一電力信號，每一電力量變曲線部分具有一或多個電壓或電流特性。

Description

用於對光學切換器件提供電力之窗控制器及系統
本發明大體而言係關於包括電致變色窗之光學切換器件，且更特定言之係關於用於控制及驅動光學切換器件之控制器。
光學切換器件可與窗整合以允許實現對(例如)窗玻璃片(window pane)之著色、透射率或反射率之控制。光學切換器件包括電致變色器件。電致變色(Electrochromism)為一種現象，其中材料在被刺激至不同電子能態時展現一或多個光學性質上的可逆之電化學介導之變化。舉例而言，可藉由施加電壓來刺激電致變色材料。可可逆地操控之光學性質包括(例如)色彩、透射率、吸光度及反射率。一種熟知的電致變色材料為氧化鎢(WO3 )。氧化鎢為陰極電致變色材料，其透過經由正離子嵌入至氧化鎢基質中同時藉由電子插入而達成電荷平衡之電化學作用而經歷顯色轉變(藍色可透過)。 電致變色材料及由該等電致變色材料製成之器件可併入至(例如)家用、商用或其他用途之窗中。此等電致變色窗之色彩、透射率、吸光度或反射率可藉由誘發電致變色材料之變化來改變。舉例而言，電致變色窗可回應於電刺激而變暗或變亮。舉例而言，施加至窗之電致變色器件之第一電壓可使窗變暗，而第二電壓可使窗變亮。此能力可允許對可通過窗之各種波長之光之強度的控制，可通過窗之光包括自外部環境經由窗傳入內部環境中之光以及可能之自內部環境經由窗傳出至外部環境之光兩者。 電致變色窗之此等能力為增加能量效率以及為美觀目的提供了眾多機會。由於節能在許多現代能源政策制定者看來係至關重要的，故預期電致變色窗產業之成長將為穩健的。電致變色窗之工程設計中之重要考量為如何最佳地將該等電致變色窗整合至新應用以及現有(例如，修整的)應用中。如何最佳地組織電力、控制電力且將電力傳遞至電致變色窗特別重要。
根據一個發明態樣，一窗控制器包括經組態以產生一命令電壓信號之一命令電壓產生器。該窗控制器亦包括經組態以基於該命令電壓信號產生一脈寬調變信號之一脈寬調變信號產生器。該脈寬調變信號經組態以驅動一實質上透明之基板上之一光學切換器件。在一些實施例中，該脈寬調變信號包含具有一第一作用時間循環之一第一電力分量及具有一第二作用時間循環之一第二電力分量。在一些實施例中，該第一電力分量經組態以在該第一作用時間循環之每一作用中部分期間傳遞一第一脈衝，且該第二電力分量經組態以在該第二作用時間循環之每一作用中部分期間傳遞一第二脈衝。在一些實施例中，在操作期間，該等第一脈衝被施加至該光學切換器件之一第一導電電極層，且該等第二脈衝被施加至該光學切換器件之一第二導電電極層。在一些實施例中，該等第一作用時間循環及第二作用時間循環之該等作用中部分之相對持續時間及該等第一脈衝及第二脈衝之相對持續時間經調整以導致施加在該光學切換器件上之一有效DC電壓之一變化。 在一些實施例中，該實質上透明之基板係組態於一絕緣玻璃單元(IGU)中。在一些實施例中，該窗控制器係至少部分地位於該IGU之一密封件內。在一些實施例中，該光學切換器件為形成於該實質上透明之基板之一表面上且鄰近該IGU之一內部容積之一電致變色器件。 在一些實施例中，該第一作用時間循環具有一第一時間週期及一第一電壓量值，該第二作用時間循環具有一第二時間週期及一第二電壓量值，該第一時間週期等於該第二時間週期，且該第一電壓量值等於該第二電壓量值。在一些實施例中，該窗控制器亦包括將該第一電力分量及該第二電力分量耦接至該光學切換器件之第一及第二電感器，由所施加之該第一電力分量及該第二電力分量引起的施加於該光學切換器件上之該電壓實際上為一DC電壓。在一些實施例中，該第一作用時間循環之該作用中部分包含該第一時間週期之一第一分率，該第二作用時間循環之該作用中部分包含該第二時間週期之一第二分率，施加至該光學切換器件之一第一導電層的電壓之量值實質上與該第一分率與該第一電壓量值之乘積成比例，施加至該光學切換器件之一第二導電層的電壓之量值實質上與該第二分率與該第二電壓量值之乘積成比例，且施加於該光學切換器件上之該有效DC電壓實質上等於施加至該第一導電層之該電壓之該量值與施加至該第二導電層之該電壓之該量值之間的差。 在一些實施例中，該命令電壓產生器包括經組態以產生該命令電壓信號之一微控制器。在一些實施例中，該微控制器至少部分地基於本身基於施加於該光學切換器件上之一有效DC電壓之一電壓回饋信號來產生該命令電壓信號。在一些實施例中，該微控制器至少部分地基於本身基於經由該光學切換器件傳輸之一經偵測電流之一電流回饋信號來產生該命令電壓信號。 在一些實施例中，該窗控制器亦包括經組態以儲存一或多個驅動參數之一記憶體器件。在一些實施例中，該等驅動參數包括一當前外部溫度、一當前內部溫度、該電致變色器件之一當前透射率值、該電致變色器件之一目標透射率值及一轉變率中之一或多者。在一些實施例中，該微控制器經進一步組態以基於一或多個其他輸入、回饋或控制信號來修改該命令電壓信號。該微控制器至少部分地基於本身基於施加於該光學切換器件上之該有效DC電壓之一經偵測實際位準之一電壓回饋信號來修改該命令電壓信號。 根據另一發明態樣，一系統包括：複數個窗，每一窗包括在一實質上透明之基板上之一光學切換器件；複數個窗控制器，諸如方才所描述之彼等窗控制器；及經組態以控制該複數個窗控制器之一網路控制器。在一些實施例中，每一窗控制器經組態以至少部分地且至少在某些時間基於自該網路控制器接收之一輸入產生一命令電壓信號。 在一些實施例中，該網路控制器經組態以與一建築物管理系統通信，且每一窗控制器之該微控制器經組態以基於來自該建築物管理系統之輸入來修改該命令電壓信號。在一些實施例中，該網路控制器經組態以與一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統通信，且每一窗控制器之該微控制器經組態以基於來自該一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統之輸入來修改該命令電壓信號。 根據一個發明態樣，一窗控制器包括經組態以產生一命令電壓信號之一命令電壓產生器。該窗控制器亦可包括經組態以基於該命令電壓信號產生一電力信號之一電力信號產生器。該電力信號經組態以驅動一實質上透明之基板上之一光學切換器件。在一些實施例中，該電力信號產生器經組態以產生具有包括一或多個電力量變曲線部分之一電力量變曲線之一電力信號，每一電力量變曲線部分具有一或多個電壓或電流特性。 在一些實施例中，該窗控制器亦包括經組態以儲存一或多個驅動參數之一記憶體器件。在一些實施例中，該等驅動參數係在該器件之正常操作之前或期間載入至該微控制器中。在一些實施例中，該等驅動參數包括一當前外部溫度、一當前內部溫度、該電致變色器件之一當前透射率值、該電致變色器件之一目標透射率值或一轉變率中之一或多者。在一些實施例中，該等驅動參數係基於一或多個器件參數而從理論上計算或根據經驗計算。在一些實施例中，該等器件參數包括一厚度、長度、寬度、表面積、形狀、已使用時間及循環之數目中之一或多者。 在一些實施例中，該微控制器基於該等驅動參數來判定該電力量變曲線。在一些實施例中，該微控制器經組態以：相對於驅動參數值之一n 維矩陣比較該等驅動參數，其中n 表示可能的驅動參數之數目且每一矩陣元素對應於一電力量變曲線；且選擇對應於該矩陣元素的該電力量變曲線，該矩陣元素對應於該等驅動參數。在一些實施例中，每一矩陣元素之該電力量變曲線規定每一組成電力量變曲線部分之一或多個電壓或電流特性。在一些實施例中，每一組成電力量變曲線部分之該等電壓或電流特性包括一電壓斜線變化率、一目標電壓、一保持電壓及該電力量變曲線部分之一持續時間中之一或多者。在一些實施例中，該微控制器經組態以基於該電力量變曲線部分之該等電壓或電流特性來產生用於該電力量變曲線部分之該命令電壓信號。在一些實施例中，該微控制器經進一步組態以基於一或多個其他輸入、回饋或控制信號來修改為該電力量變曲線部分而產生之該命令電壓信號。 根據另一發明態樣，一系統包括：複數個窗，每一窗包括一實質上透明之基板上之一光學切換器件；複數個窗控制器，諸如方才所描述之彼等窗控制器；及經組態以控制該複數個窗控制器之一網路控制器。在一些實施例中，每一窗控制器經組態以至少部分地且至少在某些時間基於自該網路控制器接收之一輸入而產生一命令電壓信號。 在一些實施例中，該網路控制器經組態以與一建築物管理系統通信，且每一窗控制器之該微控制器經組態以基於來自該建築物管理系統之輸入來修改該命令電壓信號。在一些實施例中，該網路控制器經組態以與一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統通信，且每一窗控制器之該微控制器經組態以基於來自該一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統之輸入來修改該命令電壓信號。 在隨附圖式及以下描述中陳述本說明書中所描述之標的物之一或多個實施例或實施之細節。根據描述、圖式及申請專利範圍，其他特徵、態樣及優勢將變得顯而易見。請注意，以下諸圖之相對尺寸可能不按比例繪製。
[相關申請案之交叉參考] 本申請案主張以Brown作為發明者、於2012年4月17日申請之題為「CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS」的美國專利申請案第13/449,248號(代理人案號VIEWP041)及以Brown作為發明者、於2012年4月17日申請之題為「CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS」的美國專利申請案第13/449,251號(代理人案號VIEWP042)之優先權。本申請案係關於：以Brown等人作為發明者、於2011年3月16日申請之題為「MULTIPURPOSE CONTROLLER FOR MULTISTATE WINDOWS」的美國專利申請案第13/049,756號(代理人案號VIEWP007)；及以Brown等人作為發明者、於2012年4月17日申請之題為「CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES」的美國專利申請案第13/449,235號(代理人案號VIEWP035)。此等申請案特此為了所有用途而以全文引用方式併入本文中。 為了描述發明態樣，以下詳細描述係針對特定實施例或實施。然而，可以眾多不同方式來應用及實施本文中之教示。此外，雖然所揭示實施例集中於電致變色窗(亦被稱為智慧窗)，但本文中所揭示之概念可應用於其他類型之可切換光學器件(尤其包括例如液晶器件及懸浮粒子器件)。舉例而言，液晶器件或懸浮粒子器件(而非電致變色器件)可併入至該等所揭示實施例中之一些或全部中。 參看圖1，作為一實例，一些實施例係關於用於控制及驅動(例如，選擇性地供電)複數個電致變色窗102之系統100。經調適以在建築物104中使用之系統100係用於控制及驅動複數個外飾面電致變色窗102。一些實施例可在諸如商用辦公樓或住宅樓之建築物中得到特別有利之應用。一些實施例可特別適合且經調適以在新建築物之建構中使用。舉例而言，系統100之一些實施例經設計以與現代或新穎之暖通空調(HVAC)系統106、內部照明系統107、保全系統108及電力系統109一起工作，以作為用於整個建築物104或具多個建築物104之校園的單一整體高效能量控制系統。一些實施例尤其特別適合於與建築物管理系統(BMS) 110整合。BMS為一基於電腦之控制系統，其可安裝於建築物中以監視並控制建築物之機械及電氣設備(諸如HVAC系統、照明系統、電力系統、電梯、消防系統及保全系統)。BMS由用於根據由居住者或建築物管理者或其他管理員設定之偏好來維持建築物中之條件的硬體及相關聯韌體或軟體組成。軟體可基於(例如)網際網路協定或開放標準。 BMS通常用於大型建築物中，且通常至少起作用以控制建築物內之環境。舉例而言，BMS可控制建築物內之照明、溫度、二氧化碳含量及濕度。通常，存在由BMS控制之許多機械或電氣器件，諸如(例如)加熱器、空調、鼓風機及通風口。為了控制建築物環境，BMS可根據預定義之規則或回應於預定義之條件來打開及關閉此等各種器件。典型現代BMS之核心功能係為建築物之居住者維持舒適環境，同時將加熱及冷卻能量損失及成本減至最小。現代BMS不僅可用以監視並控制各種系統，而且可用以最佳化各種系統之間的綜效(例如)以節約能量且降低建築物運營成本。 替代地或額外地，一些實施例經設計以基於經由(例如)熱、光學或其他感測器感測之回饋或經由來自(例如) HVAC或內部照明系統之輸入或來自使用者控制之輸入而回應性地或以反應方式工作。一些實施例亦可用於之具有傳統或習知HVAC或內部照明系統之現有結構(包括商業結構及住宅結構)中。一些實施例亦可經修整以用於在較舊之住宅中使用。 在一些實施例中，系統100包括網路控制器112。在一些實施例中，網路控制器112控制複數個窗控制器114。舉例而言，網路控制器112可控制幾十個、幾百個或甚至上千個窗控制器114。每一窗控制器114又可控制並驅動一或多個電致變色窗102。每一窗控制器114可驅動之電致變色窗102之數目及大小通常受控制電致變色窗102之窗控制器114上之負載之電壓及電流特性限制。在一些實施例中，每一窗控制器114可驅動之最大窗大小受用以在所要時間框內造成電致變色窗102中之所要光學轉變之電壓、電流或功率要求限制。此等要求又隨窗之表面積而變。在一些實施例中，此關係係非線性的。舉例而言，電壓、電源或功率要求可隨電致變色窗102之表面積非線性地增加。舉例而言，在一些情況下，至少部分地因為第一導電層230及第二導電層238 (參見圖2)之薄片電阻隨在該第一導電層及該第二導電層之長度及寬度上之距離增加而非線性地增加，該關係係非線性的。然而，在一些實施例中，驅動多個具有相同大小及形狀之電致變色窗102所需之電壓、電流或功率要求之間的關係與正被驅動之電致變色窗102之數目成正比。 在以下描述中，將每一電致變色窗102稱為絕緣玻璃單元(IGU) 102。採用此約定，例如，此係因為將IGU用作用於固持電致變色天窗(lite)或玻璃片之基本建構為常見的且可為需要的。另外，IGU (尤其具有兩個或三個玻璃片之窗組態之IGU)提供優於單一玻璃片組態之隔熱。然而，此約定僅為了便利起見，此係因為如下文所描述，在許多實施中，電致變色窗之基本單元可被視為包括透明材料之一玻璃片或基板，電致變色塗層或器件係沈積於該玻璃片或基板上，且相關聯電連接經耦接至該玻璃片或基板以為電致變色塗層或器件供電。 圖2展示包括兩個窗玻璃片216之IGU 102之實施例的不等角投影橫截面圖。在各種實施例中，每一IGU 102可包括一個、兩個或更多實質上透明之(例如，在不被施加電壓之情況下)窗玻璃片216以及支撐該等玻璃片216之框架218。舉例而言，圖2中所展示之IGU 102經組態為雙玻璃片窗。玻璃片216中之一或多者本身可為具兩個、三個或更多層或玻璃片之層狀結構(例如，類似於汽車擋風玻璃之抗震(shatter-resistant)玻璃)。在每一IGU 102中，玻璃片216中之至少一者包括安置於玻璃片之內表面222或外表面224中之至少一者(例如，外部玻璃片216之內表面222)上之電致變色器件或堆疊220。 在多玻璃片組態中，玻璃片216之每一鄰近集合可具有安置於玻璃片之間的容積226。一般而言，玻璃片216中之每一者及IGU 102整體而言為矩形的且形成矩形固體。然而，在其他實施例中，可使用其他形狀(例如，圓形、橢圓形、三角形、曲線、凸面、凹面)。在一些實施例中，玻璃片216之間的容積226中之空氣被排空。在一些實施例中，IGU 102經氣密密封。另外，容積226可經一或多種氣體(諸如氬氣(Ar)、氪氣(Kr)或氙氣(Xn))填充(至一適當壓力)。因為此等氣體之低熱導率，用諸如Ar、Kr或Xn之氣體填充容積226可減少通過IGU 102之熱傳導。後兩種氣體亦可由於其增加之重量而賦予改良之隔音性。 在一些實施例中，框架218係由一或多個塊建構。舉例而言，框架218可由一或多種材料(諸如乙烯、PVC、鋁(Al)、鋼或玻璃纖維)建構。框架218亦可包括或固持一或多個發泡體或其他材料塊，該一或多個發泡體或其他材料塊與框架218一起工作以分離該等窗玻璃片216且氣密地密封玻璃片216之間的容積226。舉例而言，在典型IGU實施中，一隔片位於鄰近的玻璃片216之間，且連同可沈積於隔片與玻璃片之間的黏性密封劑而與該等玻璃片形成氣密密封。此被稱為初級密封，可在初級密封周圍製作二級密封，其通常為額外黏性密封劑。在一些此等實施例中，框架218可為支撐IGU建構之單獨結構。 每一面板216包括實質上透明或半透澈之基板228。一般而言，基板228具有第一(例如，內)表面222及與第一表面222相反之第二(例如，外)表面224。在一些實施例中，基板228可為玻璃基板。舉例而言，基板228可為習知的基於氧化矽(SOx )之玻璃基板，諸如由(例如)大約75%之矽石(SiO2 )加上Na2 O、CaO及若干少量添加劑構成之鈣鈉玻璃或漂浮玻璃。然而，可使用具有合適光學、電學、熱及機械性質之任何材料作為基板228。此等基板亦可包括(例如)其他玻璃材料、塑膠及熱塑性材料(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、烯丙基二乙二醇碳酸酯、SAN (苯乙烯-丙烯腈共聚物)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚酯、聚醯胺)或鏡材料。若基板係由(例如)玻璃形成，則可(例如)藉由回火、加熱或以化學方式強化來強化基板228。在其他實施中，基板228未經進一步強化，例如，基板未經回火。 在一些實施例中，基板228為大小設定為用於居住或商業窗應用之玻璃片。此玻璃片之大小可視居住或商業企業之特定需要而有很大變化。在一些實施例中，基板228可由建築玻璃形成。建築玻璃通常用於商業建築中，但亦可用於居住建築中，且通常(但不一定)分離室內環境與室外環境。在某些實施例中，合適之建築玻璃基板可為至少大約20吋乘以大約20吋，且可以更大，例如，大約80吋乘以大約120吋或更大。建築玻璃通常為至少約2毫米(mm)厚且可厚達6 mm或以上。當然，電致變色器件220可縮放至小於或大於建築玻璃(包括在各別長度、寬度或厚度尺寸中之任一者或全部上)之基板228。在一些實施例中，基板228具有在大約1 mm至大約10 mm之範圍中之厚度。 電致變色器件220係安置於(例如)外玻璃片216 (鄰近外部環境之玻璃片)之基板228之內表面222上方。在一些其他實施例中，諸如在IGU 102接收較大量(例如，垂直於電致變色器件220之表面之)直射陽光之較冷氣候或應用中，將電致變色器件220安置於(例如)鄰近內部環境之內玻璃片之內表面(與容積226接界之表面)上方可為有利的。在一些實施例中，電致變色器件220包括第一導電層(CL) 230、電致變色層(EC) 232、離子傳導層(IC) 234、對立電極層(CE) 236及第二導電層(CL) 238。又，可將層230、232、234、236及238共同稱為電致變色堆疊220。可操作以跨電致變色堆疊220之厚度施加電位之電源240實現電致變色器件220自(例如)褪色或較亮狀態(例如，透明、半透明或半透澈狀態)至有色或較暗狀態(例如，著色、較不透明或較不半透澈狀態)之轉變。在一些其他實施例中，層230、232、234、236及238之次序可顛倒或相對於基板228以其他方式重新排序或重新配置。 在一些實施例中，第一導電層230及第二導電層238中之一者或兩者係由無機固體材料形成。舉例而言，第一導電層230以及第二導電層238可由許多不同材料製成，該等材料包括導電氧化物、薄金屬塗層、導電之金屬氮化物及複合導體以及其他合適材料。在一些實施例中，導電層230及238至少在電致變色層232展現電致變色性的波長範圍中係實質上透明的。透明導電氧化物包括金屬氧化物及摻雜一或多種金屬之金屬氧化物。舉例而言，適合用作為第一導電層230或第二導電層238之金屬氧化物及經摻雜金屬氧化物尤其可包括氧化銦、氧化銦錫(ITO)、經摻雜氧化銦、氧化錫、經摻雜氧化錫、氧化鋅、氧化鋁鋅、經摻雜氧化鋅、氧化釕、經摻雜氧化釕。亦可將第一導電層230及第二導電層238稱為「透明導電氧化物」(TCO)層。 在一些實施例中，可購得之基板(諸如玻璃基板)在購買時已含有一透明導電層塗層。在一些實施例中，此產品可共同用於基板228及導電層230兩者。此等玻璃基板之實例包括由Toledo, Ohio的Pilkington以商標TEC Glass™及由Pittsburgh, Pennsylvania的PPG Industries以商標SUNGATE™ 300及SUNGATE™ 500銷售的塗有導電層之玻璃。特定言之，TEC Glass™為(例如)塗有經氟化之氧化錫導電層之玻璃。 在一些實施例中，第一導電層230及第二導電層238可各自藉由包括(例如)濺鍍之物理氣相沈積製程來沈積。在一些實施例中，第一導電層230及第二導電層238可各自具有在大約0.01 µm至大約1 µm之範圍中之厚度。在一些實施例中，通常可能希望第一導電層230及第二導電層238之厚度以及下文所描述之其他層中之任一者或全部之厚度個別地相對於給定層均勻；亦即，給定層之厚度為均勻的且該層之表面光滑且實質上沒有缺陷或其他離子阱。 第一導電層230及第二導電層238之主要功能為將由電源240 (諸如電壓或電流源)提供之電位在電致變色堆疊220之表面上自堆疊之外表面區域散佈至堆疊之內表面區域，且具有相對小的外區域至內區域之歐姆電位降(例如，作為第一導電層230及第二導電層238之薄片電阻之結果)。換言之，可希望產生各自能夠沿著電致變色器件220之長度及寬度在各別導電層上之所有部分上像實質上等電位層一樣起作用之導電層230及238。在一些實施例中，匯流條242及244 (一個(例如，匯流條242)與導電層230接觸及一個(例如，匯流條244)與導電層238接觸)提供電壓或電流源240與導電層230及238之間的電連接。舉例而言，匯流條242可與電源240之第一(例如，正)端子246電耦接，而匯流條244可與電源240之第二(例如，負)端子248電耦接。 在一些實施例中，IGU 102包括插入式組件250。在一些實施例中，插入式組件250包括第一電輸入端252 (例如，接針、插口或其他電連接器或導體)，其經由(例如)一或多條導線或其他電連接、組件或器件而與電源端子246電耦接。類似地，插入式組件250可包括第二電輸入端254，其經由(例如)一或多條導線或其他電連接、組件或器件而與電源端子248電耦接。在一些實施例中，第一電輸入端252可與匯流條242電耦接且透過其而與第一導電層230電耦接，而第二電輸入端254可與匯流條244耦接且透過其而與第二導電層238耦接。導電層230及238亦可利用其他習知構件以及根據下文關於窗控制器114所描述之其他構件連接至電源240。舉例而言，如下文關於圖4所描述，第一電輸入端252可連接至第一電力線，而第二電輸入端254可連接至第二電力線。另外，在一些實施例中，第三電輸入端256可耦接至器件、系統或建築物接地。此外，在一些實施例中，第四及第五電輸入端/輸出端258及260分別可用於(例如)窗控制器114或微控制器274與網路控制器112之間的通信，如下文所描述。 在一些實施例中，電致變色層232係沈積於第一導電層230上或以其他方式形成於第一導電層230上。在一些實施例中，電致變色層232係由無機固體材料形成。在各種實施例中，電致變色層232可包括許多電致變色材料(包括電化學陰極或電化學陽極材料)中之一或多者，或由許多電致變色材料(包括電化學陰極或電化學陽極材料)中之一或多者形成。舉例而言，適合於用作電致變色層232之金屬氧化物可包括氧化鎢(WO3 )、氧化鉬(MoO3 )、氧化鈮(Nb2 O5 )、氧化鈦(TiO2 )、氧化銅(CuO)、氧化銥(Ir2 O3 )、氧化鉻(Cr2 O3 )、氧化錳(Mn2 O3 )、氧化釩(V2 O5 )、氧化鎳(Ni2 O3 )及氧化鈷(Co2 O3 )以及其他材料。在一些實施例中，電致變色層232可具有在大約0.05 µm至大約1 µm之範圍中之厚度。 在操作期間，回應於由第一導電層230及第二導電層238在電致變色層232之厚度上所產生之電壓，電致變色層232傳送或交換離子至對立電極層236或自對立電極層236傳送或交換離子，從而導致電致變色層232中之所要光學轉變，且在一些實施例中亦導致對立電極層236中之光學轉變。在一些實施例中，適當電致變色材料及對立電極材料之選擇決定了相關的光學轉變。 在一些實施例中，對立電極層236係由無機固體材料形成。對立電極層236可通常包括在電致變色器件220處於(例如)透明狀態時可充當離子之儲集器的許多材料或材料層中之一或多者。舉例而言，用於對立電極層236之合適材料包括氧化鎳(NiO)、氧化鎳鎢(NiWO)、氧化鎳釩、氧化鎳鉻、氧化鎳鋁、氧化鎳錳、氧化鎳鎂、氧化鉻(Cr2 O3 )、氧化錳(MnO2 )及普魯士藍。在一些實施例中，對立電極層236可具有在大約0.05 µm至大約1 µm之範圍中之厚度。在一些實施例中，對立電極層236為極性與電致變色層232相反之第二電致變色層。舉例而言，當電致變色層232係由電化學陰極材料形成時，對立電極層236可由電化學陽極材料形成。 在藉由(例如)在電致變色堆疊220之厚度上施加適當電位引起之電致變色轉變期間，對立電極層236將其擁有的離子之全部或一部分傳送至電致變色層232，從而造成電致變色層232中之光學轉變。在一些實施例中，如(例如)在由NiWO形成之對立電極層236之情況下，對立電極層236亦由於失去已傳送至電致變色層232之離子而在光學上轉變。當將電荷自由NiWO製成之對立電極層236移除(例如，離子被自對立電極層236輸送至電致變色層232)時，對立電極層236將在相反方向上轉變(例如，自透明狀態至變暗狀態)。 在一些實施例中，離子傳導層234充當一媒體，當電致變色器件220在光學狀態之間轉變時，經由該媒體來輸送離子(例如，以電解質之方式)。在一些實施例中，離子傳導層234對於電致變色層232及對立電極層236之相關離子十分具有傳導性，但亦具有足夠低之電子電導性以使得在正常操作期間發生之電子傳送可被忽略。具有高離子導電性之薄離子傳導層234准許快速的離子傳導，且因此准許高效能電致變色器件220之快速切換。在一些實施例中，離子傳導層234可具有在大約0.01 µm至大約1 µm之範圍中之厚度。 在一些實施例中，離子傳導層234亦為無機的且固體的。舉例而言，離子傳導層234可由一或多種矽酸鹽、氧化矽、氧化鎢、氧化鉭、氧化鈮及硼酸鹽形成。氧化矽包括氧化矽鋁。此等材料亦可經摻雜有包括鋰之不同摻雜劑。摻雜鋰之氧化矽包括氧化鋰矽鋁。 在一些其他實施例中，電致變色層232及對立電極層236係彼此緊密相鄰地形成(有時直接接觸)，而不單獨沈積一離子傳導層。舉例而言，在一些實施例中，可利用在第一導電電極層與第二導電電極層之間具有界面區域而非相異的離子傳導層234之電致變色器件。此等器件及其製造方法描述於各自於2010年4月30日申請之美國專利申請案第12/772,055號及第12/772,075號及各自於2010年6月11日申請之美國專利申請案第12/814,277號及第12/814,279號中，所有四個美國專利申請案之標題為「ELECTROCHROMIC DEVICES」且以Zhongchun Wang等人作為發明者。此等四個申請案中之每一者係以全文引用方式併入本文中。 在一些實施例中，電致變色器件220亦可包括一或多個額外層(未圖示)，諸如一或多個被動層。舉例而言，用以改良某些光學性質之被動層可包括於電致變色器件220中或上。用於提供防潮或抗刮擦性之被動層亦可包括於電致變色器件220中。舉例而言，可用抗反射或保護性之氧化物或氮化物層來處理導電層230及238。其他被動層可用來氣密密封電致變色器件220。 另外，在一些實施例中，電致變色堆疊220中之該等層中之一或多者可含有某一量之有機材料。額外地或替代地，在一些實施例中，電致變色堆疊220中之該等層中之一或多者可在一或多個層中含有某一量之液體。額外地或替代地，在一些實施例中，可藉由使用液體組份之製程(諸如，使用溶膠-凝膠或化學氣相沈積之特定製程)沈積或以其他方式形成固態材料。 另外，褪色或透明狀態與有色或不透明狀態之間的轉變僅為可實施之光學或電致變色轉變之一個實例。除非本文(包括先前論述)中另有規定，否則只要提及褪色至不透明(或至其間之中間狀態及自其間之中間狀態)之轉變，所描述之對應器件或製程皆涵蓋其他光學狀態轉變，諸如(例如)中間狀態轉變，諸如透過百分率(% T)至% T之轉變、非反射性至反射性之轉變(或至其間之中間狀態及自其間之中間狀態)、褪色至有色之轉變(或至其間之中間狀態及自其間之中間狀態)，及色彩至色彩之轉變(或至其間之中間狀態及自其間之中間狀態)。此外，術語「褪色」可指代光學中性狀態，例如未顯色、透明或半透澈。更進一步，除非本文中另有規定，否則電致變色轉變之「色彩」不限於任何特定波長或波長範圍。 一般而言，電致變色層232中之電致變色材料之顯色或其他光學轉變係藉由可逆的至材料中之離子插入(例如，嵌入)及電荷平衡電子之對應注入引起。通常，負責光學轉變之離子之某一小部分在電致變色材料中不可逆地結合在一起。不可逆地結合之離子之一些或全部可用以補償材料中之「盲電荷(blind charge)」。在一些實施例中，合適離子包括鋰離子(Li+)及氫離子(H+)(亦即，質子)。然而，在一些其他實施例中，其他離子可為合適的。鋰離子(例如)至氧化鎢(WO3-y (0 ＜ y ≤ ~0.3))中之嵌入會使氧化鎢自透明(例如，褪色)狀態變至藍色(例如，有色)狀態。 在本文中所描述之特定實施例中，電致變色器件220在透明狀態與不透明或著色狀態之間可逆地循環。在一些實施例中，當器件處於透明狀態時，將一電位施加至電致變色堆疊220，以使得堆疊中之可用離子主要駐留在對立電極層236中。當電致變色堆疊220上之電位之量值減小或其極性反轉時，離子被跨越導電層234傳輸回至電致變色層232，從而使電致變色材料轉變至不透明、著色或較暗狀態。在某些實施例中，層232及236為互補的顯色層；亦即，例如，當離子被傳送至對立電極層中時，對立電極層未帶色彩。類似地，當離子被傳送到電致變色層外時或在離子被傳送到電致變色層外之後，電致變色層亦不帶色彩。然而，但當極性經切換或電位減小時，離子被自對立電極層傳送至電致變色層中，對立電極層及電致變色層均變為有色的。 在一些其他實施例中，當器件處於不透明狀態時，一電位被施加至電致變色堆疊220，以使得堆疊中之可用離子主要駐留在對立電極層236中。在此等實施例中，當電致變色堆疊220上之電位之量值減小或其極性反轉時，離子被跨越離子傳導層234傳輸回至電致變色層232，從而使電致變色材料轉變至透明或較亮狀態。此等層亦可為互補顯色的。 圖3展示用於在電致變色器件(例如，電致變色器件220)中驅動光學狀態轉變之電壓量變曲線之實例。施加至電致變色器件220之DC電壓(例如，由電源240供應)之量值可部分地視電致變色堆疊之厚度及電致變色器件220之大小(例如，表面積)而定。電壓量變曲線300可包括用於將電致變色器件220自第一狀態驅動至有色狀態且自有色狀態驅動至褪色狀態之所施加電壓或電流參數之以下序列：負斜坡301、負保持段303、正斜坡305、負保持段307、正斜坡309、正保持段311、負斜坡313及正保持段315。在一些實施例中，電壓在器件保持處於其經界定光學狀態的持續時間期間保持恆定(例如，在負保持段307或正保持段315中)。負斜坡301將器件驅動至有色或不透明狀態(或中間之部分透明狀態)且負保持段307使器件維持在已轉變至之(transitioned-to)狀態歷時一所要時間週期。在一些實施例中，可施加負保持段303歷時一規定持續時間或直至另一條件得到滿足，諸如已傳遞(例如)足以導致顯色之所要變化的所要量之離子電荷。正斜坡305使電壓自最大量值負電壓(例如，負保持段303)增加至用以保持所要光學狀態之較小量值負電壓(例如，負保持段307)。藉由執行第一負斜坡301(及在此負峰值電壓下之第一負保持電壓303)以「過激勵」電致變色器件220，離子之慣性被更快速地克服且較快地達到所要目標光學狀態。第二負保持電壓307有效地用來抵消原本可能由漏電流引起之電壓降。由於減小了任何給定電致變色器件220之漏電流，故保持所要光學轉變所需之保持電壓可接近於零。 在一些實施例中，正斜坡309驅動電致變色器件自有色或不透明狀態(或中間之較不透明狀態)至褪色或透明狀態(或中間之較透明狀態)之轉變。正保持段315使器件維持在已轉變至之狀態歷時一所要時間週期。在一些實施例中，可施加正保持段311歷時一規定持續時間或直至另一條件得到滿足，諸如已傳遞(例如)足以導致顯色之所要變化的所要量之離子電荷。負斜坡313使電壓自最大量值正電壓(例如，正保持段311)減小至用以保持所要光學狀態之較小量值正電壓(例如，正保持段315)。藉由執行第一正 斜坡309(及在此正 峰值電壓下之第一正 保持電壓311)以「過激勵」電致變色器件220，離子之慣性被更快速地克服且較快地達到所要目標光學狀態。第二正保持電壓315有效地用來抵消原本可能由漏電流引起之電壓降。由於減小了任何給定電致變色器件220之漏電流，故保持所要光學轉變所需之保持電壓可接近於零。 光學轉變之速率可不僅隨所施加電壓而變，而且隨溫度及電壓斜線變化率而變。舉例而言，由於電壓及溫度均影響鋰離子擴散，故所傳遞之電荷之量(且因此，離子電流峰值之強度)隨電壓及溫度增加。另外，因為電壓與溫度係相依的，所以此暗示可在較高溫度下使用較低電壓以達成與在較低溫度下使用較高電壓之情況相同之轉變率。可在如下文所描述之基於電壓之切換演算法中利用此溫度回應。使用溫度來判定將施加哪個電壓以實現快速轉變而不損害器件。 在一些實施例中，電輸入端252及電輸入端254接收、攜載或傳輸互補電力信號。在一些實施例中，電輸入端252及其互補電輸入端254可分別直接連接至匯流條242及244，且在另一側上，連接至提供一可變DC電壓(例如，正負號及量值)之一外部電源。該外部電源可為窗控制器114本身，或自建築物104傳輸至窗控制器114或以其他方式耦接至電輸入端252及254之電力。在此實施例中，經由電輸入端/輸出端258及260傳輸之電信號可直接連接至記憶體器件292 (如下文所描述)以允許窗控制器114與記憶體器件292之間的通信。此外，在此實施例中，輸入至電輸入端256之電信號可於內部連接或耦接(在IGU 102內)至電輸入端252抑或254或至匯流條242或244以使得彼等元件中之一或多者之電位能夠被遠端量測(感測)。此可允許窗控制器114補償自窗控制器114至電致變色器件220的在連接線上之電壓降。 在一些實施例中，窗控制器114可被直接附接(例如，在IGU 102外部，但不可由使用者分離)或整合於IGU 102內。舉例而言，以引用方式併入本文中的以Brown等人作為發明者、於2011年3月16日申請之題為「ONBOARD CONTROLLER FOR MULTISTATE WINDOWS」的美國專利申請案第13/049,750號(代理人案號SLDMP008)詳細地描述了「內建(onboard)」控制器之各種實施例。在此實施例中，電輸入端252可連接至一外部DC電源之正輸出端。類似地，電輸入端254可連接至該DC電源之負輸出端。然而，如下文所描述，電輸入端252及254可交替地連接至一外部低電壓AC電源(例如，在HVAC工業中常見之典型24 V AC變壓器)之輸出端。在此實施例中，如下文所描述，電輸入端258及輸出端260可連接至窗控制器114與網路控制器112之間的通信匯流排。在此實施例中，電輸入端/輸出端256最後(例如，在電源處)可與系統之接地(例如，歐洲之保護接地(Protective Earth)或PE)端子連接。 如方才所描述，雖然將圖3中畫出之電壓表示為DC電壓，但在一些實施例中，實際上由外部電源供應之電壓為AC電壓信號。在一些其他實施例中，所供應之電壓信號被轉換為脈寬調變電壓信號。然而，如下文參看圖4所描述，實際上「所見」或被施加至匯流條242及244之電壓實際上為DC電壓。所施加電壓信號之振盪頻率可視包括以下各者之各種因素而定：電致變色器件220之漏電流、導電層230及238之薄片電阻、所要最終或目標狀態(例如，% T)或部件之關鍵長度(例如，匯流條242與匯流條244之間的距離)。通常，在端子246及248處所施加之電壓振盪在大約1 Hz至1 MHz之範圍中，且在特定實施例中，大約為100 kHz。該等振盪之振幅亦可視包括所要中間目標狀態之所要位準之眾多因素而定。然而，在一些實例應用中，所施加電壓振盪之振幅可在大約0 伏特(V)至24 V之範圍中，而如下文所描述，實際施加至匯流條242及244之DC電壓之振幅可在大約0.01 V至10 V之範圍中，且在一些應用中，在大約0.5 V至3 V之範圍中。在各種實施例中，該等振盪對於一週期之變暗(例如，著色)部分及變亮(例如，褪色)部分具有不對稱的滯留時間。舉例而言，在一些實施例中，自第一較不透明狀態轉變至第二較透明狀態需要比相反過程(亦即，自較透明第二狀態轉變至較不透明第一狀態)多的時間。如下文將描述，控制器可經設計或組態以施加滿足此等要求之驅動電壓。 所施加之振盪電壓控制允許電致變色器件220在一或多個中間狀態下操作且轉變至一或多個中間狀態及自一或多個中間狀態轉變，而不必對電致變色器件堆疊220或轉變時間進行任何修改。實情為，考慮到諸如頻率、作用時間循環、平均電壓、振幅以及其他可能合適或適當因素之因素，窗控制器114可經組態或設計以提供具有適當波形之振盪驅動電壓。另外，此程度之控制准許轉變至兩個最終狀態之間的整個光學狀態範圍上的任何中間狀態。舉例而言，一經適當組態之控制器可提供可調節至最終狀態(例如，不透明最終狀態與褪色最終狀態)之間的任何值之透射率(% T)之一連續範圍。 為了使用振盪驅動電壓將器件驅動至一中間狀態，如上所述，一控制器可僅施加適當中間電壓。然而，存在用以達到中間光學狀態之更有效方式。此部分地因為可施加高驅動電壓以達到最終狀態，但傳統上不施加高驅動電壓以達到中間狀態。用於使得電致變色器件220達到所要中間狀態之速率增加的一項技術為首先施加適合於完全轉變(至最終狀態)之高電壓脈衝，且接著後退至振盪中間狀態之電壓(方才所描述)。換言之，可使用具針對所需最後狀態所選擇之量值及持續時間之一初始低頻率單一脈衝(相比於維持中間狀態所用之頻率而言較低)來使轉變加速。在此初始脈衝之後，可使用一較高頻率電壓振盪以使中間狀態持續長達所要時間。 如上所述，在一些特定實施例中，每一IGU 102包括插入式(plug-in)組件250，在一些實施例中，插入式組件為「可插入的」或容易自IGU 102移除(例如，以易於維護、製造或替換)。在一些特定實施例中，每一插入式組件250本身包括窗控制器114。亦即，在一些此等實施例中，每一電致變色器件220係由其自身之位於插入式組件250內之各別局部窗控制器114來控制。在一些其他實施例中，窗控制器114與框架218之另一部分在次要密封區中之玻璃片之間或在容積226內整合。在一些其他實施例中，窗控制器114可位於IGU 102外。在各種實施例中，每一窗控制器114可經由一或多個有線(例如，乙太網路)網路或無線(例如，WiFi)網路(例如，經由有線(例如，乙太網路)介面263或無線(WiFi)介面265)來與該窗控制器控制並驅動之該等IGU 102通信，以及與其他窗控制器114、網路控制器112、BMS 110或其他伺服器、系統或器件(例如，感測器)通信。具有乙太網路或Wifi能力之實施例亦十分適合用於住宅及其他較小規模之非商業應用中。另外，通信可為直接的，或間接的，例如，經由主控制器(諸如網路控制器112)與IGU 102之間的中間節點。 圖4展示包括窗控制器114之實例插入式組件250之描繪。在一些實施例中，窗控制器114經由通信匯流排262而與網路控制器112通信。舉例而言，可根據控制器區域網路(CAN)載具匯流排標準來設計通信匯流排262。在此等實施例中，第一電輸入端252可連接至第一電力線264，而第二電輸入端254可連接至第二電力線266。在一些實施例中，如上所述，經由電力線264及266發送之電力信號係互補的；亦即，該等電力信號共同表示一差動信號(例如，一差動電壓信號)。在一些實施例中，線268耦接至一系統或建築物接地(例如，接地)。在此等實施例中，根據CAN開放式通信協定或其他合適之開放式、專屬或上覆(overlying)通信協定，經由CAN匯流排262 (例如，在微控制器274與網路控制器112之間)的通信可分別經由電輸入端/輸出端258及260傳輸，沿著第一通信線270及第二通信線272進行。在一些實施例中，經由通信線270及272發送之通信信號係互補的；亦即，該等通信信號共同表示一差動信號(例如，一差動電壓信號)。 在一些實施例中，插入式組件250將CAN通信匯流排262耦接至窗控制器114中，且在特定實施例中，耦接至微控制器274中。在一些此等實施例中，微控制器274亦經組態以實施CAN開放式通信協定。微控制器274亦經設計或組態(例如，程式化)以與脈寬調變放大器或脈寬調變器(PWM) 276、智慧邏輯278及信號調節器280相結合實施一或多個驅動控制演算法。在一些實施例中，微控制器274經組態以產生命令信號VCOMMAND (例如，呈電壓信號之形式)，該命令信號接著被傳輸至PWM 276。PWM 276又基於VCOMMAND 產生一脈寬調變電力信號，其包括第一(例如，正)分量VPW1 及第二(例如，負)分量VPW2 。接著經由(例如)介面288將電力信號VPW1 及VPW2 傳輸至IGU 102或更特定言之傳輸至匯流條242及244，以便在電致變色器件220中產生所要光學轉變。在一些實施例中，PWM 276經組態以修改脈寬調變信號之作用時間循環，以使得信號VPW1 及VPW2 中之脈衝之持續時間不相等：例如，PWM 276在最初的60 %作用時間循環中使VPW1 脈動且在其次的40 %作用時間循環中使VPW2 脈動。第一作用時間循環之持續時間及第二作用時間循環之持續時間共同表示每一電力循環之持續時間tPWM 。在一些實施例中，額外地或替代地，PWM 276可修改信號脈衝VPW1 及VPW2 之量值。 在一些實施例中，微控制器274經組態以基於一或多個因素或信號(諸如(例如)經由CAN匯流排262接收之信號中之任一者以及分別由PWM 276產生之電壓或電流回饋信號VFB 及IFB )產生VCOMMAND 。在一些實施例中，微控制器274分別基於回饋信號IFB 或VFB 來判定電致變色器件220中之電流位準或電壓位準，且根據一或多個規則或演算法來調整VCOMMAND 以實現電力信號VPW1 及VPW2 之相對脈衝持續時間(例如，第一作用時間循環及第二作用時間循環之相對持續時間)或振幅之變化，從而產生上文關於圖3所描述之電壓量變曲線。額外地或替代地，微控制器274亦可回應於自智慧邏輯278或信號調節器280接收之信號來調整VCOMMAND 。舉例而言，調節信號VCON 可由信號調節器280回應於來自一或多個網路或非網路器件或感測器(諸如(例如)外部光感測器或光偵測器282、內部光感測器或光偵測器284、熱或溫度感測器286或色調命令信號VTC )之回饋而產生。舉例而言，信號調節器280及VCON 之額外實施例亦描述於以Brown作為發明者、於2012年4月17日申請之題為「CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES」的美國專利申請案第__/___,___號(代理人案號SLDMP035)中。 返回參看，VTC 可為在0 V與10 V之間的可由使用者(諸如居民或工人)使用或調整以動態地調整IGU 102之色調之類比電壓信號(例如，使用者可使用建築物104之房間或區域中的類似於恆溫器之控制器精細地調整或修改該房間或區域中之IGU 102之色調)，藉此將動態使用者輸入引入至微控制器274內之判定VCOMMAND 之邏輯中。舉例而言，當設定在0至2.5 V範圍中時，VTC 可用以造成至5 % T狀態之轉變，而設定在2.51至5 V範圍中時，VTC 可用以造成至20 % T狀態之轉變，且對於諸如5.1至7.5 V及7.51至10 V之其他範圍以及其他範圍及電壓實例，情況類似。在一些實施例中，信號調節器280經由通信匯流排或介面290接收前述信號或其他信號。在一些實施例中，PWM 276亦基於自智慧邏輯278接收之信號VSMART 產生VCOMMAND ，如下文所描述。在一些實施例中，智慧邏輯278經由諸如(例如)積體電路間(I2 C)多主控串列單端電腦匯流排之通信匯流排來傳輸VSMART 。在一些其他實施例中，智慧邏輯278經由1-WIRE器件通信匯流排系統協定(由Dallas, Texas之Dallas Semiconductor Corp.制定)與記憶體器件292通信。 在一些實施例中，微控制器274包括處理器、晶片、卡或板(board)或此等者之一組合，其包括用於執行一或多個控制功能之邏輯。微控制器274之電力功能及通信功能可組合於單一晶片(例如，可程式化邏輯器件(PLD)晶片或場可程式化閘陣列(FPGA)或類似邏輯)中。此等積體電路可將邏輯、控制及電力功能組合於單一可程式化晶片中。在一個玻璃片216具有兩個電致變色器件220(例如，在相反表面上)或IGU 102包括各自包括電致變色器件220之兩個或兩個以上玻璃片216的一個實施例中，邏輯可經組態以彼此獨立地控制該兩個電致變色器件220中之每一者。然而，在一個實施例中，該兩個電致變色器件220中之每一者之功能係以(例如)綜效方式受到控制，以使得每一器件經控制以便補充另一者。舉例而言，可經由個別電致變色器件220中之每一者之狀態之組合來控制光透射、熱絕緣效應或其他性質之所要位準。舉例而言，可使一個電致變色器件處於有色狀態，而將另一電致變色器件用於電阻加熱(例如，經由器件之透明電極)。在另一實例中，該兩個電致變色器件之光學狀態受控制以使得組合透射率為所要結果。 如上所述，在一些實施例中，微控制器274或窗控制器114通常亦可具有無線能力，諸如無線控制及供電能力。舉例而言，可使用無線控制信號(諸如射頻(RF)信號或紅外線(IR)信號)以及無線通信協定(尤其諸如WiFi (上文提及)、藍芽、Zigbee、EnOcean)將指令發送至微控制器274且使微控制器274將資料發出至(例如)其他窗控制器114、網路控制器112或直接發出至BMS 110。在各種實施例中，無線通信可用於以下各者中之至少一者：程式化或操作電致變色器件220，整體上自電致變色器件220或IGU 102收集資料或接收輸入，自感測器收集資料或接收輸入，以及使用窗控制器114作為其他無線通信之中繼站。自IGU 102收集之資料亦可包括計數資料，諸如電致變色器件220已啟動(循環)之次數、電致變色器件220隨時間變化之效率，以及其他有用資料或效能量度。 窗控制器114亦可具有無線供電能力(power capability)。舉例而言，窗控制器114可具有自一或多個無線電力傳輸器接收傳輸之一或多個無線電力接收器，以及傳輸電力傳輸之一或多個無線電力傳輸器，從而使窗控制器114能夠以無線方式接收電力且以無線方式將電力分配至電致變色器件220。無線電力傳輸包括(例如)感應、諧振感應、RF電力傳送、微波電力傳送及雷射電力傳送。舉例而言，以引用方式併入本文中的以Rozbicki作為發明者、於2010年12月17日申請之題為「WIRELESS POWERED ELECTROCHROMIC WINDOWS」的美國專利申請案第12/971,576號(代理人案號SLDMP003)詳細地描述了無線供電能力之各種實施例。 為了達成所要光學轉變，產生脈寬調變電力信號，以使得在電力循環之第一部分期間將正分量VPW1 供應至(例如)匯流條244，而在電力循環之第二部分期間將負分量VPW2 供應至(例如)匯流條242。如上所述，作為(例如)在PWM 276內之串聯電感器312及314 (參見圖5A及圖5B)之電感之結果或作為窗控制器114或電致變色器件220之與脈寬調變電力信號VPW1 及VPW2 之頻率有關之各種其他組件之結果，對於電致變色器件220而言，信號VPW1 及VPW2 實際上為DC信號。更具體言之，現參看圖5C，電感應使得電感器312及314實際上濾除了電壓VTEC 及VITO (分別施加至第一導電層230及第二導電層238之電壓)中之最高頻率分量，且因此，當第一作用時間循環及第二作用時間循環恆定時，施加在匯流條242及244上之有效電壓VEFF 實際上恆定。 在一些情況下，視脈寬調變信號之頻率(或相反地，持續時間)而定，此可導致匯流條244實質上在由第一作用時間循環之持續時間對電力循環之總持續時間tPWM 之比給定的VPW1 之量值之分率下浮動。類似地，此可導致匯流條242實質上在由第二作用時間循環之持續時間對電力循環之總持續時間tPWM 之比給定的VPW2 之量值之分率下浮動。 以此方式，在一些實施例中，脈寬調變信號分量VPW1 及VPW2 之量值之間的差為端子246及248上之有效DC電壓的兩倍且因此為電致變色器件220上之有效DC電壓的兩倍。換言之，在一些實施例中，施加至匯流條244之VPW1 之分率(由第一作用時間循環之相對持續時間判定)與施加至匯流條242之VPW2 之分率(由第二作用時間循環之相對持續時間判定)之間的差為施加至電致變色器件220之有效DC電壓VEFF 。通過負載(電致變色器件220)之電流IEFF粗略等於有效電壓VEFF除以負載之有效電阻(由電阻器316表示)或阻抗。 在一些實施例中，第一作用時間循環及第二作用時間循環之相對持續時間(分別為VPW1 及VPW2 脈衝之持續時間)係基於VCOMMAND 。在一些實施例中，為了產生兩個相反極性信號VPW1 及VPW2 ，根據H橋組態294來設計PWM 276 (及整體上IGU 102)。在一些實施例中，如圖5A中所展示，PWM 276係使用由供應電壓VSUPPLY 供電之四個電晶體296、298、300及302建構。電晶體296、298、300及302可為(例如)金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)。在一些實施中，電晶體296及300為n型MOSFET電晶體，而電晶體298及302為p型MOSFET電晶體。在一些實施中，在操作之第一部分期間，電晶體296之閘極接收信號A而電晶體302之閘極接收其補碼Ā，以使得當信號A為高時，Ā為低，且因此，電晶體296及302導電而電晶體298及300不導電。在此組態中，來自VSUPPLY 之電流係經由電晶體296、經由負載(包括電致變色器件220)、經由電晶體302傳送且最終傳送至接地。此在操作之此部分期間產生電力信號脈衝VPW1 。類似地，在一些實施中，在操作之第二部分期間，電晶體300之閘極接收信號B，而電晶體298之閘極接收信號B之補碼，且因此，電晶體300及298導電而電晶體296及302不導電。在此組態中，來自VSUPPLY 之電流係經由電晶體300、經由負載(包括電致變色器件220)、經由電晶體298傳送且最終傳送至接地。此在操作之此部分期間產生電力信號脈衝VPW2 。 圖5B展示等效H橋組態表示294之描繪，其中開關304、306、308及310表示電晶體296、298、300及302。基於VCOMMAND ，H橋294同步地自用以產生第一作用時間循環(VPW1 脈衝)之第一狀態(由實箭頭表示)轉變至用以產生第二作用時間循環(VPW2 脈衝)之第二狀態(由虛箭頭表示)。舉例而言，在第一狀態下，開關304及310可閉合(例如，電晶體296及302導電)且開關306及308可斷開(例如，電晶體298及300不導電)。類似地，在第二狀態下，開關306及308可閉合(例如，電晶體298及300導電)且開關304及310可斷開(例如，電晶體296及302不導電)。如上所述，在一些實施例中，脈寬調變信號VPW1 及VPW2 之第一作用時間循環及第二作用時間循環並不對稱；亦即，第一作用時間循環及第二作用時間循環均非50 %作用時間循環。舉例而言，在100 kHz信號之情況下，可在大於時間常數tPWM 之一半的時間(例如，大於5微秒(µs))中使VPW1 脈動、繼而在小於時間常數tPWM 之一半的時間(例如，小於5 µs)中使VPW2 脈動等等，從而產生大於50 %之第一作用時間循環及小於50 %之第二作用時間循環。結果，即使當VPW1 及VPW2 之量值相等且保持恆定時，負載(例如，電致變色器件220)處之有效電壓亦可自當作用時間循環對稱時在負載上產生之靜態DC電壓(例如，(VPW1 -VPW2 )/2)變化。因此，藉由改變作用時間循環以使得該等作用時間循環不對稱，可在電致變色器件220上施加一電壓斜坡(例如，斜坡301、305、309或313)。正是此DC電壓驅動了導致電致變色器件220中之光學轉變之額外離子傳送。另外，亦可改變此等作用時間循環，以使得產生靜態DC電壓以補償(例如)捕集於缺陷中之離子。 與(例如)僅使用電池或其他DC電壓源之器件相比，在電致變色器件220上施加DC電壓之此方法(脈寬調變)提供對損害之增加防護。諸如電池之DC電壓源可導致初始電流尖峰，其可以(例如)捕集離子之缺陷之形式永久地損害電致變色器件220。此外，藉由基於命令信號VCOMMAND 調整每一作用時間循環之脈衝VPW1 及VPW2 之相對持續時間，命令信號VCOMMAND 可用以連續地改變電致變色器件220處之所施加DC電壓(例如，以產生斜坡301、305、309及313)而不改變供應電壓VSUPPLY 之量值。 另外，在一些實施例中，電晶體296、298、300及302 (或開關304、306、308及310)可在特定時間被組態為全部絕緣(或斷開)，從而使電致變色器件220之特定實施例能夠在不施加電壓的情況下保持在所要光學狀態。在一些實施例中，此組態可用以藉由不自通常為建築物104之主要電源的VSUPPLY 汲取電力來節約能量。在此組態中，電致變色器件220可保持浮動。在一些其他實施例中，在此組態中，電致變色器件220可自另一源，諸如自(例如)IGU 102上或內之光伏打電池接收電力以保持所要光學狀態。類似地，在一些實施例中，電晶體296、298、300及302 (或開關304、306、308及310)可在特定時間被組態為全部導電(或閉合)且短接至接地，從而實現電致變色器件220之放電。在此等實施例中，大小經適當設定之電阻器可在每一電晶體或開關與接地之間以H橋組態294配置以使電致變色器件220之放電容易或更適度。 在一些實施例中，微控制器274經程式化以使建築物104之各種側面、表面或區域上之窗在一天的某些時間以及根據一年的某些時間、根據某些條件或回應於其他回饋或基於手動輸入而變暗或變亮(例如，改變窗之% T)。舉例而言，微控制器274可經程式化以使面向東之IGU 102在冬季月份期間在9:00 am變暗歷時1小時，而同時使面向西之IGU變亮。作為另一實例，微控制器274可經程式化以基於由光偵測器於外部偵測之光強度而使IGU 102變暗。在一些此等實施例中，只要由第二光偵測器於內部偵測到之光維持在內部光強度之一臨限量之上，或直至照明系統107或網路控制器112將一輸入命令傳輸至窗控制器114，從而命令窗控制器114停止著色，以使得照明系統可維持關閉或維持在較低能量操作位準而同時使工人能夠具有足以繼續作用時間之環境光或其他光為止，微控制器274可經程式化以繼續使IGU 102變暗。作為另一實例，微控制器274可經程式化以例如在使用者自身之辦公室中基於來自使用者之手動輸入而使IGU 102相對於由網路控制器112命令之基線% T變暗。 在一些實施例中，給定IGU 102之驅動或器件參數係在框架218中或在接線至框架或IGU之內部或外部電連接裝配件中儲存於IGU 102內。在特定實施例中，IGU 102之驅動及器件參數係儲存於插入式組件250內。在一些特定實施例中，驅動及器件參數係儲存於非揮發性記憶體器件292內，非揮發性記憶體器件可包括於窗控制器114或插入式組件250內或在窗控制器114或插入式組件250外部，但在特定實施例中位於IGU 102內。在一些實施例中，在將插入式組件250插入至IGU 102且連接至IGU 102中時，或在為窗控制器114供電或以其他方式啟動窗控制器114時，記憶體器件292將驅動或器件參數傳送或載入至微控制器274內之快速動態記憶體(例如，隨機存取記憶體(RAM)、DRAM、NVRAM或其他快閃記憶體)位置以由微控制器274快速存取。在一些實施例中，窗控制器114可週期性地輪詢記憶體器件292，且當窗控制器114偵測到記憶體器件292時，窗控制器可將驅動參數傳送至RAM或位於微控制器274內之其他較快速的記憶體位置。在一些實施例中，記憶體器件292可為根據1-WIRE器件通信匯流排系統協定設計之晶片(例如，除儲存能力外，還具有處理或邏輯能力之電腦晶片)。在一些實施例中，記憶體器件292可包括亦可為可程式化記憶體之固態串列記憶體(例如EEPROM (E2 PROM)、I2 C或SPI)。 在一些實施例中，該等驅動參數可由微控制器274結合一或多個電壓量變曲線、電流演算法或電壓及電流操作指令來使用，以用於使電致變色器件220自第一光學狀態轉變至第二光學狀態。在一些實施例中，微控制器274使用該等驅動參數來計算或選擇一電壓量變曲線(例如，電壓量變曲線300之一部分)且使用該電壓量變曲線來產生相關聯的命令電壓VCOMMAND 以達成計算出或所選擇之電壓量變曲線。舉例而言，在一些實施例中，可基於大量驅動參數中之一或多者而自許多預定量變曲線(例如，其儲存於或載入於微控制器274或其他合適之可存取記憶體位置內)選擇一電壓量變曲線，該等驅動參數包括(例如)：當前外部溫度，當前內部溫度，第一或當前光學狀態之% T，第二或所要光學狀態之% T，或所要轉變或斜坡(例如，斜坡301或309)率，以及各種初始驅動電壓、保持電壓，以及其他參數。可在製造器件之前(例如)從理論上或根據經驗基於許多器件參數(包括(例如)大小、形狀、厚度、已使用時間或電致變色玻璃片216所經歷之循環之數目)來產生一些驅動參數(諸如% T及斜坡率)。在一些實施例中，又可在製造器件之前基於驅動參數及器件參數從理論上或根據經驗來判定每一電壓量變曲線。 在一些實施例中，微控制器274基於所選擇之電壓量變曲線及驅動參數來計算在IGU 102之操作期間的VCOMMAND 值。在一些其他實施例中，微控制器274基於所選擇之電壓量變曲線及驅動參數來選擇先前計算並儲存之離散VCOMMAND 值。然而，如上所述，在一些情況下，可另外(例如)基於來自溫度感測器或光偵測器之輸入、來自電致變色器件220或PWM 276之電壓回饋或來自電致變色器件220或PWM 276之電流回饋而根據一或多個其他輸入或回饋信號(諸如信號VCON 、VFB 或IFB )修改VCOMMAND 。舉例而言，隨著外部環境變得更亮，微控制器274可經程式化以使電致變色器件220變暗，但隨著電致變色器件220變暗，器件之溫度可由於增加之光子吸收而顯著升高，且因為電致變色器件220之著色取決於器件之溫度，所以若未藉由(例如)回應於一信號(諸如VCON 、VFB 或IFB )修改VCOMMAND 來進行補償，則著色可改變。此外，在一些情況下，可基於自(例如)網路控制器112接收之信號而暫時地(例如，在RAM中)或永久/長期地(例如，在記憶體器件292中)修改本身儲存於微控制器274或記憶體器件292中之電壓量變曲線。 在一些實施例中，可週期性地，回應於特定條件或在其他適當時間(例如)經由CAN通信匯流排262將儲存於給定IGU 102內之驅動參數及器件參數傳輸至網路控制器112。另外，在一些實施例中，驅動參數、電壓量變曲線、電流演算法、位置或區域成員參數(例如，此IGU 102及控制器114處於建築物104之哪個位置或在建築物104之哪個區域中)、數位輸出狀態且大體上各種數位控制項(色調、褪色、自動、再啟動等)可被自網路控制器112傳輸至窗控制器114及微控制器274以及記憶體器件292以供儲存及後續使用。網路控制器112亦可經組態以將與IGU 102或建築物104之位置(例如，緯度、經度或地區參數)、當日時間、當年時間有關之資訊傳輸至微控制器274或記憶體器件292。另外，驅動參數或器件參數可含有規定可由窗控制器114安全地施加至電致變色器件220之最大電壓或電流位準的資訊。在一些實施例中，網路控制器112可經程式化或組態以基於器件或驅動特性(例如，自記憶體器件292傳輸至微控制器274及網路控制器112)比較正被輸出至特定IGU 102及電致變色器件220之實際電流與預期將輸出至IGU 102之電流，或以其他方式判定該等電流係不同的或不同超過可接受性之一臨限範圍，且此後發出警報信號、切斷至IGU 102之電力或採取某一其他動作以(例如)防止對電致變色器件220之損害。此外，記憶體器件292亦可包括電致變色器件220之循環或其他效能資料。 在一些實施例中，將該等驅動參數組織成n 維資料陣列、結構或矩陣。圖6展示用於驅動電致變色器件220之驅動參數之實例三維資料結構600。資料結構600為元素624之3乘4乘4矩陣。電壓量變曲線與每一元素624相關聯。舉例而言，矩陣元素(0, 3, 3)與電壓量變曲線626相關聯，而矩陣元素(1, 0, 1)與電壓量變曲線628相關聯。在所說明實例中，針對界定元素624且因此界定對應電壓量變曲線之三個驅動參數規定每一矩陣元素624。舉例而言，針對一給定溫度範圍值(例如，＜攝氏0度、攝氏0-50度或＞攝氏50度)、當前% T值(例如，5 %、20 %、40 %或70 %)及目標% T值(例如，5 %、20 %、40 %或70 %)規定每一矩陣元素624。 在一些實施例中，每一電壓量變曲線包括一或多個特定參數(例如，斜坡率、目標電壓及所施加電壓持續時間)或一或多個特定參數之一組合。舉例而言，每一電壓量變曲線可包括用於一或多個量變曲線部分或區域(例如，S1、S2、S3、S4)中之每一者以實現自當前% T(在當前溫度下)至目標% T(在相同或不同溫度下)之所要光學轉變之一或多個特定參數。舉例而言，電壓量變曲線626含有用以使電致變色窗在小於攝氏零度之溫度下自70% T轉變至5% T之參數。為了完成此轉變，電壓量變曲線626提供初始斜坡S1 (例如，針對規定持續時間或至規定目標電壓值之以mV/s計的速率)、第一保持段S2 (例如，針對規定持續時間，按V規定)、第二斜坡S3 (例如，針對規定持續時間或至規定目標電壓值之以mV/s計的速率)及第四保持段S4 (例如，用以維持目標% T之規定保持電壓)。類似地，電壓量變曲線628可基於與該元素(在此實例中，在攝氏零度與攝氏五十度之間的溫度下自20% T轉變至70% T)相關聯之不同驅動參數而提供一不同初始斜坡S1 (例如，一較平坦之電壓斜坡)、一不同保持段S2 (例如，此保持電壓下之較長保持段)、一不同第二斜坡S3 (例如，一較短但更陡之斜坡)及一不同第四保持段S4 (例如，用以維持目標% T之保持電壓)。 在一些實施中，n 維資料矩陣中之每一電壓量變曲線可為唯一的。舉例而言，因為即使在相同溫度下，常常不可能藉由用以自5% T轉變至70% T之電壓量變曲線之簡單倒轉來達成自70% T至5% T之轉變，所以一不同電壓量變曲線可為所需的或至少為需要的。換言之，由於器件架構及材料，褪色不僅為顯色之逆轉；器件常常由於用於離子至電致變色材料之嵌入及自電致變色材料之解嵌入之驅動力之差異而對於每一轉變有不同的表現。 在其他實施例中，資料結構可具有另一維數n ，亦即，在粒度上大於或小於矩陣600。舉例而言，在一些實施例中，可包括更多驅動參數。在一個實施例中，使用288個驅動參數，包括導致具有36個矩陣元素之三維矩陣及72個對應電壓量變曲線的三個溫度範圍值、四個當前% T值及四個目標% T值，該等電壓量變曲線中之每一者具有用於一或多個量變曲線部分或區域(例如，S1、S2、S3、……)中之每一者之一或多個特定參數(例如，斜坡率、目標電壓及所施加電壓持續時間，或一或多個特定參數之一組合)。在其他實施例中，溫度格或值之範圍之數目可增加或減少(例如，5個或5個以上溫度範圍值)，可能的當前% T值之數目可增加或減少(例如，可存在八個可能光學狀態，諸如5 % T、15 % T、25 % T、35 % T、45 % T、55 % T、65 % T及75 % T)，可能的目標% T值之數目可增加或減少(例如，以匹配可能的當前% T狀態)，以及可進行其他合適修改。另外，與矩陣之每一元素相關聯之該等電壓量變曲線可具有四個以上具有相關聯參數之量變曲線部分或區域(例如，S1-S8)。在一些實施例中，例如，准許針對每一電壓量變曲線規定8個區域，准許針對當前環境溫度範圍規定12個電壓量變曲線，且准許針對所規定之3個溫度範圍規定3個各具12個量變曲線之集合。此組合成針對單獨電壓量變曲線之288個參數。額外資訊亦可儲存於記憶體器件292內。 另外，在單一窗控制器114控制並驅動兩個或兩個以上IGU 102之一些實施例中，每一IGU 102仍可包括其自身之記憶體器件292。在此等實施例中，每一記憶體器件292將其驅動參數傳輸至單一窗控制器114，且窗控制器114 (且詳言之，微控制器274)將具有最小大小(且因此最低功率要求)之IGU的驅動參數用以計算VCOMMAND 以作為防止損害的附加安全措施。舉例而言，窗控制器114可包括用以識別IGU大小(例如，長度、寬度、厚度、表面積等)之邏輯，或IGU 102可將大小資訊儲存於記憶體內，大小資訊可接著由控制器114 (例如，由微控制器274)讀取。在一些實施例中，微控制器可比較兩個耦接之IGU 102之驅動參數，基於該等經比較驅動參數而判定不相容IGU已連接，且發送一警報至BMS 110或網路控制器112。在一些實施例中，微控制器274可使用並聯之IGU 102之驅動參數來判定用於聚集群組(aggregate group)之最大安全驅動電流以進一步阻止對IGU之損害。 另外，在一些實施例中，每一窗控制器114亦可經組態以補償傳輸損失，諸如匯流條242或244上或沿PWM 276與匯流條242及244之間的其他傳輸線之電壓降。舉例而言，因為PWM 276 (或窗控制器114或IGU 102之某一其他組件)可經組態以提供電流回饋(例如，IFB )，所以微控制器274 (或窗控制器114之某一其他邏輯組件)可經組態以計算由傳輸損失導致之電壓降。舉例而言，圖4中之電阻器RT 模型化傳輸線電阻，而圖4中之電阻器RS 模型化串聯電阻。RT 及RS 係傳輸線或其他系統組件固有的。當自窗控制器114供應電流時，電流在其返回窗控制器114之前通過RT 、IGU 102及RS ，從而使迴路閉合。因為經過RT 、IGU 102及RS 之電流係已知的(藉由使用IFB 來設定PWM 276之固定電流輸出(例如，1安培))且因為差動放大器422可用以有效地量測RS 上之電壓降，所以可計算RS 及RT 之值。為了所有意圖及目的，可用RS 來近似得到RT 。現在，在器件220之正常操作期間，因為經過IGU 102之電流需求不恆定，所以知道組合Rs + Rt之有效電阻允許動態地調整自窗控制器114輸出之電壓，因此，在IGU 102之端子處的產生之電壓VACTUAL 可被計算為VACTUAL = VTARGET + IACTUAL *(RS +RT )或VACTUAL = VTARGET + 2V(RS )，其中V(RS )為RS 上之電壓降。 在一或多個態樣中，可以硬體、數位電子電路、類比電子電路、電腦軟體、韌體(包括本說明書中所揭示之結構及其結構均等物)或前述各者之任何組合來實施所描述之功能中之一或多者。本說明書中所描述之標的之特定實施例亦可實施為一或多個電腦程式，亦即，在電腦儲存媒體上編碼以由資料處理裝置執行或用以控制資料處理裝置之操作的電腦程式指令之一或多個模組。 對本發明中所描述之實施例之各種修改對於熟習此項技術者而言可為顯而易見的，且本文中所界定之一般原理可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下應用於其他實施。因此，申請專利範圍不欲限於本文中所示之實施，而是應符合與本文中所揭示之本發明、原理及新穎特徵相一致的最廣範疇。另外，一般熟習此項技術者將容易瞭解，為易於描述諸圖，有時使用術語「上部」及「下部」，且該等術語指示對應於在適當定向之頁上圖之定向的相對位置，且可能不反映所實施之器件之適當定向。另外，如本文中所使用，除非清楚說明或隱含地暗示，否則「或」可暗示「且」以及「或」；亦即，「或」未必排除「且」。 本說明書中在分別的實施例之內容脈絡中所描述之特定特徵亦可在單一實施中以組合方式實施。相反，在單一實施之內容脈絡中所描述之各種特徵亦可分別地在多個實施中實施或以任何合適子組合來實施。此外，儘管上文可將特徵描述為以特定組合起作用且甚至最初如此主張，但在一些情況下，來自所主張組合之一或多個特徵可被從該組合刪除，且所主張組合可針對子組合或子組合之變化。 類似地，儘管在圖式中以特定次序描繪操作，但此不一定意味要求此等操作以所展示之特定次序或以順序次序執行，或應執行所有所說明之操作以達成所要結果。此外，圖式可以流程圖之形式示意地描繪一或多個實例程序。然而，未描繪之其他操作可併入於經示意地說明之實例程序中。舉例而言，可在所說明操作中之任一者之前、在所說明操作中之任一者之後、與所說明操作中之任一者同時地或在所說明操作中之任一者之間執行一或多個額外操作。在某些情形下，多任務及並行處理可為有利的。此外，不應將上述實施中之各種系統組件之分離理解為在所有實施中皆要求此分離，且應理解，所描述之程式組件及系統可大體上在單一軟體產品中整合在一起或封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施在以下申請專利範圍之範疇內。在一些情況下，申請專利範圍中所敍述之動作可以不同次序執行且仍達成所要結果。
100‧‧‧系統
102‧‧‧電致變色窗/絕緣玻璃單元(IGU)
104‧‧‧建築物
106‧‧‧暖通空調(HVAC)系統
107‧‧‧內部照明系統
108‧‧‧保全系統
109‧‧‧電力系統
110‧‧‧建築物管理系統(BMS)
112‧‧‧網路控制器
114‧‧‧窗控制器
216‧‧‧窗玻璃片
218‧‧‧框架
220‧‧‧電致變色器件
222‧‧‧內表面
224‧‧‧外表面
226‧‧‧體積
228‧‧‧基板
230‧‧‧第一導電層
232‧‧‧電致變色(EC)層
234‧‧‧離子傳導層(IC)
236‧‧‧對立電極層(CE)
238‧‧‧第二導電層
240‧‧‧電源
242‧‧‧匯流條
244‧‧‧匯流條
246‧‧‧電源之第一(正)端子
248‧‧‧電源之第二(負)端子
250‧‧‧插入式組件
252‧‧‧第一電輸入端
254‧‧‧第二電輸入端
256‧‧‧第三電輸入端
258‧‧‧第四電輸入端/輸出端
260‧‧‧第五電輸入端/輸出端
262‧‧‧通信匯流排
263‧‧‧有線(例如，乙太網路)介面
264‧‧‧第一電力線
265‧‧‧無線(WiFi)介面
266‧‧‧第二電力線
268‧‧‧線
270‧‧‧第一通信線
272‧‧‧第二通信線
274‧‧‧微控制器
276‧‧‧脈寬調變器(PWM)
278‧‧‧智慧邏輯
280‧‧‧信號調節器
282‧‧‧外部光感測器或光偵測器
284‧‧‧內部光感測器或光偵測器
286‧‧‧熱或溫度感測器
288‧‧‧介面
290‧‧‧通信匯流排或介面
292‧‧‧記憶體器件
294‧‧‧H橋組態
301‧‧‧負斜坡
303‧‧‧負保持段
305‧‧‧正斜坡
307‧‧‧負保持段
309‧‧‧正斜坡
311‧‧‧正保持段
313‧‧‧負斜坡
315‧‧‧正保持段
296‧‧‧電晶體
298‧‧‧電晶體
300‧‧‧電晶體
302‧‧‧電晶體
304‧‧‧開關
306‧‧‧開關
308‧‧‧開關
310‧‧‧開關
312‧‧‧電感器
314‧‧‧電感器
316‧‧‧電阻器
422‧‧‧差動放大器
600‧‧‧資料結構
624‧‧‧矩陣元素
626‧‧‧電壓量變曲線
628‧‧‧電壓量變曲線
A‧‧‧信號
B‧‧‧信號
IEFF‧‧‧通過負載之電流
IFB‧‧‧電流回饋信號
RS‧‧‧電阻器
RT‧‧‧電阻器
tPWM‧‧‧電力循環之持續時間
VCOMMAND‧‧‧命令信號
VCON‧‧‧調節信號
VEFF‧‧‧有效電壓
VEFF‧‧‧有效電壓
VFB‧‧‧電壓回饋信號
VITO‧‧‧電壓
VPW1‧‧‧電力信號之第一(正)分量
VPW2‧‧‧電力信號之第二(負)分量
VSMART‧‧‧信號
VSUPPLY‧‧‧供應電壓
VTC‧‧‧色調命令信號
VTEC‧‧‧電壓
圖1展示用於控制及驅動複數個電致變色窗之系統之描繪。 圖2展示包括兩個窗玻璃片之實例電致變色窗的不等角投影橫截面圖。 圖3展示用於在電致變色器件中驅動光學狀態轉變之電壓量變曲線之實例。 圖4展示包括窗控制器之實例插入式組件之描繪。 圖5A展示脈寬調變器電路之實例電晶體實施之描繪。 圖5B展示圖5A之脈寬調變器電路的等效H橋組態表示之描繪。 圖5C展示用於圖5A及圖5B之組態之電壓量變曲線。 圖6展示包括用於驅動電致變色器件之驅動參數之實例三維資料結構。 各種圖式中之相同參考數字及標識指示相同元件。

Claims (102)

  1. 一種用於對在一實質上透明之基板上之一光學切換器件提供電力之窗控制器，該光學切換器件包含一第一導電電極層、一第二導電電極層及設置於該第一導電電極層與該第二導電電極層之間的一電致變色層(electrochromic layer)，該窗控制器包含：一微控制器，其經組態以產生一命令電壓信號；一脈寬調變信號產生器，其經組態以：基於該命令電壓信號產生一第一脈寬調變(PWM)信號，該第一脈寬調變信號用於對該第一導電電極層提供電力，該第一脈寬調變信號具有一頻率及一第一可調整作用時間循環(adjustable duty cycle)，該第一可調整作用時間循環包含一第一部分，在該第一部分期間該第一脈寬調變信號之一電壓係處於一第一值，該第一可調整作用時間循環進一步包含一第二部分，在該第二部分期間該第一脈寬調變信號之該電壓係處於一第二值；且基於該命令電壓信號產生一第二脈寬調變信號，該第二脈寬調變信號用於對該第二導電電極層提供電力，該第二脈寬調變信號具有該頻率及一第二可調整作用時間循環，該第二可調整作用時間循環包含一第一部分，在該第一部分期間該第二脈寬調變信號之一電壓係處於該第二值，該第二可調整作用時間循環進一步包含一第二部分，在該第二部分期間該第二脈寬調變信號之該電壓係處於該第一值；其中：該第一及該第二脈寬調變信號係互補信號，使得該第一脈寬調變信號之該第一部分與該第二脈寬調變信號之該第一部分同時發生，且該第一脈寬調變信號之該第二部分與該第二脈寬調變信號之該第二部分同時發生；且該脈寬調變信號產生器經組態以在該光學切換器件之操作期間回應於該命令電壓信號，而調整該第一及該第二作用時間循環，以相對於該第一及該第二脈寬調變信號之該等第二部分之持續時間(durations)增加或減少該第一及該第二脈寬調變信號之該等第一部分之持續時間，以增加或減少施加至該第一及該第二導電電極層之一直流電壓；且該命令電壓信號係至少部分地基於一電壓回饋信號，該電壓回饋信號本身係基於施加至該第一及該第二導電電極層之該直流電壓。
  2. 如請求項1之窗控制器，其中該實質上透明之基板係組態為一絕緣玻璃單元之部分，且其中該窗控制器至少部分地位於該絕緣玻璃單元之一密封件內。
  3. 如請求項1之窗控制器，其中該光學切換器件係形成於該實質上透明之基板之一表面上之一電致變色器件。
  4. 如請求項1之窗控制器，其中：施加至該第一導電電極層的電壓之量值實質上與該第一脈寬調變信號之該第一部分之持續時間與該第一值之一乘積成比例；施加至該第二導電電極層的電壓之量值實質上與該第二脈寬調變信號之該第二部分之持續時間與該第一值之一乘積成比例；且施加於該光學切換器件上之該直流電壓實質上等於施加至該第一導電電極層之該電壓之該量值與施加至該第二導電電極層之該電壓之該量值之間的差。
  5. 如請求項1之窗控制器，其進一步包含第一及第二濾波器，其用於對該第一及該第二脈寬調變信號進行濾波及將該直流電壓分別提供至該第一及該第二導電電極層。
  6. 如請求項1之窗控制器，其中該微控制器經組態以至少部分地基於一電壓回饋信號來產生該命令電壓信號，該電壓回饋信號本身係基於該光學切換器件上之該直流電壓之一經偵測實際位準。
  7. 如請求項1之窗控制器，其中該微控制器經組態以至少部分地基於一電流回饋信號來產生該命令電壓信號，該電流回饋信號本身係基於經由該光學切換器件傳輸之一經偵測電流。
  8. 如請求項1之窗控制器，其進一步包含經組態以儲存一或多個驅動參數之一記憶體器件。
  9. 如請求項8之窗控制器，其中該等驅動參數包括一當前外部溫度、一當前內部溫度、該電致變色器件之一當前透射率值、該電致變色器件之一目標透射率值及一轉變率中之一或多者。
  10. 如請求項1之窗控制器，其中該窗控制器進一步包含一或多個通信介面。
  11. 如請求項10之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一網路控制器通信；該網路控制器經組態以與該窗控制器通信且控制該窗控制器；且該微控制器經組態以至少部分地基於來自該網路控制器之輸入來產生該命令電壓信號。
  12. 如請求項10之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一建築物管理系統通信；且該微控制器經組態以至少部分地基於來自該建築物管理系統之輸入來產生該命令電壓信號。
  13. 如請求項10之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統通信；且該微控制器經組態以至少部分地基於來自該一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統之輸入來產生該命令電壓信號。
  14. 如請求項10之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一或多個光偵測器通信；且該微控制器經組態以至少部分地基於來自該一或多個光偵測器之輸入來產生該命令電壓信號。
  15. 如請求項10之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一或多個溫度感測器通信；且該微控制器經組態以至少部分地基於來自該一或多個溫度感測器之輸入來產生該命令電壓信號。
  16. 如請求項10之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一或多個手動使用者輸入器件通信；且該微控制器經組態以至少部分地基於來自該等手動使用者輸入器件中之一或多者之輸入來產生該命令電壓信號。
  17. 一種用於對光學切換器件提供電力之系統，其包含：複數個窗，每一窗包含在一實質上透明之基板上之一光學切換器件，該光學切換器件包含一第一導電電極層、一第二導電電極層及設置於該第一導電電極層與該第二導電電極層之間的一電致變色層；一網路控制器，其經組態以控制複數個窗控制器；及複數個窗控制器，每一窗控制器包含：一微控制器，其經組態以產生一命令電壓信號，該命令電壓信號至少部分地基於接收自該網路控制器之一輸入；及一脈寬調變信號產生器，其經組態以驅動該等光學切換器件中之各別的一或多者，該脈寬調變信號產生器經組態以產生：一第一脈寬調變(PWM)信號，其係基於該命令電壓信號且經組態對該等光學切換器件中之各別的一或多者之該第一導電電極層提供電力，該第一脈寬調變信號具有一頻率及一第一可調整作用時間循環，該第一可調整作用時間循環包含一第一部分，在該第一部分期間該第一脈寬調變信號之一電壓係處於一第一值，該第一可調整作用時間循環進一步包含一第二部分，在該第二部分期間該第一脈寬調變信號之該電壓係處於一第二值；及一第二脈寬調變信號，其係基於該命令電壓信號，該第二脈寬調變信號用於對該等光學切換器件中之各別的一或多者之該第二導電電極層提供電力，該第二脈寬調變信號具有該頻率及一第二可調整作用時間循環，該第二可調整作用時間循環包含一第一部分，在該第一部分期間該第二脈寬調變信號之一電壓係處於該第二值，該第二可調整作用時間循環進一步包含一第二部分，在該第二部分期間該第二脈寬調變信號之該電壓係處於該第一值；一或多個通信介面，其使該窗控制器能夠與該網路控制器通信；其中：由該脈寬調變信號產生器產生之該第一及該第二脈寬調變信號係互補信號，使得該第一脈寬調變信號之該第一部分與該第二脈寬調變信號之該第一部分同時發生，且該第一脈寬調變信號之該第二部分與該第二脈寬調變信號之該第二部分同時發生；且該脈寬調變信號產生器經組態以在操作期間回應於該命令電壓信號，而調整該第一及該第二作用時間循環，以相對於該第一及該第二脈寬調變信號之該等第二部分之持續時間增加或減少該第一及該第二脈寬調變信號之該等第一部分之持續時間，以增加或減少施加至該第一及該第二導電電極層之一直流電壓；及至少部分地基於一電壓回饋信號產生該命令電壓信號，該電壓回饋信號本身係基於施加至該第一及該第二導電電極層之該直流電壓。
  18. 如請求項17之系統，其中每一實質上透明之基板係組態為一絕緣玻璃單元之部分，且其中各窗控制器至少部分地位於一對應之絕緣玻璃單元之一密封件內。
  19. 如請求項17之系統，其中該光學切換器件為形成於該實質上透明之基板之一表面上之一電致變色器件。
  20. 如請求項17之系統，其中：施加至該第一導電電極層的電壓之量值實質上與該第一脈寬調變信號之該第一部分之持續時間與該第一值之一乘積成比例；施加至該第二導電電極層的電壓之量值實質上與該第二脈寬調變信號之該第二部分之持續時間與該第一值之一乘積成比例；且施加於該光學切換器件上之該直流電壓實質上等於施加至該第一導電電極層之該電壓之該量值與施加至該第二導電電極層之該電壓之該量值之間的差。
  21. 如請求項17之系統，其進一步包含第一及第二濾波器，其用於對該第一及該第二脈寬調變信號進行濾波及將該直流電壓分別提供至該第一及該第二導電電極層。
  22. 如請求項17之系統，其中該微控制器經組態以至少部分地基於一電壓回饋信號來產生該命令電壓信號，該電壓回饋信號本身係基於該光學切換器件上之該直流電壓之一經偵測實際位準。
  23. 如請求項17之系統，其中該微控制器經組態以至少部分地基於一電流回饋信號來產生該各別命令電壓信號，該電流回饋信號本身係基於經由該各別光學切換器件傳輸之一經偵測電流。
  24. 如請求項17之系統，其中每一窗控制器進一步包含經組態以儲存一或多個驅動參數之一記憶體器件。
  25. 如請求項24之系統，其中該等驅動參數包括一當前外部溫度、一當前內部溫度、該電致變色器件之一當前透射率值、該電致變色器件之一目標透射率值及一轉變率中之一或多者。
  26. 如請求項17之系統，其中：該網路控制器經組態以與一建築物管理系統通信；且每一窗控制器之該微控制器經組態以至少部分地基於來自該建築物管理系統之輸入來產生該命令電壓信號。
  27. 如請求項17之系統，其中：該網路控制器經組態以與一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統通信；且每一窗控制器之該微控制器經組態以至少部分地基於來自該一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統之輸入來產生該命令電壓信號。
  28. 如請求項17之系統，其中：該網路控制器或每一窗控制器經組態以與一或多個光偵測器通信；且該各別微控制器經組態以至少部分地基於來自該一或多個光偵測器之輸入來產生該命令電壓信號。
  29. 如請求項17之系統，其中：該網路控制器或每一窗控制器經組態以與一或多個溫度感測器通信；且該各別微控制器經組態以至少部分地基於來自該一或多個溫度感測器之輸入來產生該命令電壓信號。
  30. 如請求項17之系統，其中：該網路控制器或每一窗控制器經組態以與一或多個手動使用者輸入器件通信；且每一窗控制器之該微控制器經組態以至少部分地基於來自該等手動使用者輸入器件中之一或多者之輸入來產生該命令電壓信號。
  31. 一種用於對一光學切換器件提供電力之窗控制器，該光學切換器件設置於一實質上透明之基板上，該窗控制器包含：一記憶體器件，其經組態以儲存複數個電力量變曲線(power profiles)，每一電力量變曲線包含兩個或多個序列電力量變部分(sequential power profiles portions)，每一電力量變曲線部分具有一或多個電壓或電流特性；一微控制器，其經組態以：接收兩個或多個驅動參數，該等驅動參數包含該光學切換器件之一當前透射率值及該光學切換器件之一目標透射率值；自該複數個電力量變曲線選擇一電力量變曲線，用於基於該等驅動參數對該光學切換器件提供電力；及基於該經選擇之電力量變曲線之該各別的一或多個電壓或電流特性及一電壓回饋信號產生一命令電壓信號，該電壓回饋信號本身係基於施加於該光學切換器件上之一直流電壓；及一電力信號產生器，其經組態以基於該命令電壓信號產生一電力信號，該電力信號用以將該經選擇之電力量變曲線之該等電壓或電流特性施加至該光學切換器件。
  32. 如請求項31之窗控制器，其中該實質上透明之基板係組態為一絶緣玻璃單元之部分，且其中該窗控制器至少部分地位於該絕緣玻璃單元之一密封件內。
  33. 如請求項31之窗控制器，其中該光學切換器件為形成於該實質上透明之基板之一表面上之一電致變色器件。
  34. 如請求項31之窗控制器，其中該微控制器經組態以至少在其他部分上基於一電壓回饋信號來產生該命令電壓信號，該電壓回饋信號本身係基於該光學切換器件上之該直流電壓之一經偵測實際位準。
  35. 如請求項31之窗控制器，其中該微控制器經組態以至少在其他部分上基於一電流回饋信號來產生該命令電壓信號，該電流回饋信號本身係基於經由該光學切換器件傳輸之一經偵測電流。
  36. 如請求項31之窗控制器，其中：該實質上透明之基板係組態為一絕緣玻璃單元之部分；該窗控制器至少部分地位於該絕緣玻璃單元之一密封件或容積內；且該等驅動參數係在該器件之正常操作之前或期間載入至該微控制器中。
  37. 如請求項31之窗控制器，其中該等驅動參數進一步包括一當前外部溫度、一當前內部溫度、及一轉變率(transition rate)中之一或多者。
  38. 如請求項31之窗控制器，其中該等電力量變曲線之電壓或電流特性係基於一或多個器件參數而從理論上計算或根據經驗計算。
  39. 如請求項38之窗控制器，其中該等器件參數包括一厚度、長度、寬度、表面積、形狀、已使用時間及該光學切換器件之先前完成之轉變循環(previously completed transition cycles)之數目中之一或多者。
  40. 如請求項31之窗控制器，其中該微控制器經組態以：相對於驅動參數值之一n維矩陣比較該等驅動參數，其中n表示可能的驅動參數之數目且每一矩陣元素對應於一電力量變曲線；且選擇對應於該矩陣元素的該電力量變曲線，該矩陣元素對應於該等驅動參數。
  41. 如請求項31之窗控制器，其中：每一電力量變曲線部分之該等電壓或電流特性包括一電壓斜線變化率、一目標電壓、一保持電壓及該電力量變曲線部分之一持續時間中之一或多者；且該微控制器經組態以基於該電力量變曲線部分之該等電壓或電流特性產生用於該電力量變曲線部分之該命令電壓信號。
  42. 如請求項31之窗控制器，其中該窗控制器進一步包含一或多個通信介面。
  43. 如請求項42之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一網路控制器通信；該網路控制器經組態以與該窗控制器通信且控制該窗控制器；且該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該網路控制器之輸入來產生該命令電壓信號。
  44. 如請求項42之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一建築物管理系統通信；且該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該建築物管理系統之輸入來產生該命令電壓信號。
  45. 如請求項42之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統通信；且該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統或保全系統之輸入來產生該命令電壓信號。
  46. 如請求項42之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一或多個光偵測器通信；且該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該一或多個光偵測器之輸入來產生該命令電壓信號。
  47. 如請求項42之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一或多個溫度感測器通信；且該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該一或多個溫度感測器之輸入來產生該命令電壓信號。
  48. 如請求項42之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一或多個手動使用者輸入器件通信；且該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該一或多個手動使用者輸入器件中之一或多者之輸入來產生該命令電壓信號。
  49. 一種用於對光學切換器件提供電力之系統，其包含：複數個窗，每一窗包含一實質上透明之基板上之一光學切換器件；一網路控制器，其經組態以控制複數個窗控制器；複數個窗控制器，每一窗控制器用於對該複數個窗之至少一者提供電力，每一窗控制器包括：一記憶體器件，其經組態以儲存複數個電力量變曲線，每一電力量變曲線包含兩個或多個序列電力量變部分，每一電力量變曲線部分具有一或多個電壓或電流特性；一微控制器，其經組態以：接收兩個或多個驅動參數，該等驅動參數包含該光學切換器件之一當前透射率值及該光學切換器件之一目標透射率值；自該複數個電力量變曲線選擇一電力量變曲線，用於基於該等驅動參數對該光學切換器件提供電力；及基於該經選擇之電力量變曲線之該各別的一或多個電壓或電流特性及一電壓回饋信號產生一命令電壓信號，該電壓回饋信號本身係至少部分基於施加於該光學切換器件上之一直流電壓；及一電力信號產生器，其經組態以基於該命令電壓信號產生一電力信號，該電力信號用以將該經選擇之電力量變曲線之該等電壓或電流特性施加至該光學切換器件；一或多個通信介面，其使該窗控制器與該網路控制器通信。
  50. 如請求項49之系統，其中每一實質上透明之基板係組態為一絶緣玻璃單元之部分，且其中每一窗控制器至少部分地位於一對應之絕緣玻璃單元之一密封件內。
  51. 如請求項49之系統，其中該光學切換器件為形成於該實質上透明之基板之一表面上之一電致變色器件。
  52. 如請求項49之系統，其中該微控制器經組態以至少在其他部分上基於一電壓回饋信號來產生該命令電壓信號，該電壓回饋信號本身係基於該光學切換器件上之該直流電壓之一經偵測實際位準。
  53. 如請求項49之系統，其中該微控制器經組態以至少在其他部分上基於一電流回饋信號來產生該各別命令電壓信號，該電流回饋信號本身係基於經由該各別光學切換器件傳輸之一經偵測電流。
  54. 如請求項49之系統，其中：每一實質上透明之基板係組態為一各別絕緣玻璃單元之部分；每一窗控制器至少部分地位於一對應之絕緣玻璃單元之一密封件或容積內；且該等驅動參數係在該各別器件之正常操作之前或期間載入至該各別微控制器中。
  55. 如請求項49之系統，其中該等驅動參數進一步包括一當前外部溫度、一當前內部溫度及一轉變率中之一或多者。
  56. 如請求項49之系統，其中該等電力量變曲線之電壓或電流特性係基於一或多個器件參數而從理論上計算或根據經驗計算。
  57. 如請求項56之系統，其中該等器件參數包括一厚度、長度、寬度、表面積、形狀、已使用時間及各別光學切換器件之先前完成之轉變循環(previously completed transition cycles)之數目中之一或多者。
  58. 如請求項49之系統，其中每一微控制器經組態以：相對於驅動參數值之一n維矩陣比較該等驅動參數，其中n表示可能驅動參數之數目且每一矩陣元素對應於一電力量變曲線；且選擇對應於該矩陣元素的該電力量變曲線，該矩陣元素對應於該等驅動參數。
  59. 如請求項49之系統，其中：每一電力量變曲線部分之該等電壓或電流特性包括一電壓斜線變化率、一目標電壓、一保持電壓及該電力量變曲線部分之一持續時間中之一或多者；且該微控制器經組態以基於該電力量變曲線部分之該等電壓或電流特性產生用於該電力量變曲線部分之該命令電壓信號。
  60. 如請求項49之系統，其中：該網路控制器經組態以與一建築物管理系統通信；且每一窗控制器之該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該建築物管理系統之輸入來產生該命令電壓信號。
  61. 如請求項49之系統，其中：該網路控制器經組態以與一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統通信；且每一窗控制器之該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統或保全系統之輸入來產生該命令電壓信號。
  62. 如請求項49之系統，其中：該網路控制器或每一窗控制器經組態以與一或多個光偵測器通信；且每一窗控制器之該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該一或多個光偵測器之輸入來產生該命令電壓信號。
  63. 如請求項49之系統，其中：該網路控制器或每一窗控制器經組態以與一或多個溫度感測器通信；且每一窗控制器之該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該一或多個溫度感測器之輸入來產生該命令電壓信號。
  64. 如請求項49之系統，其中：該網路控制器或每一窗控制器經組態以與一或多個手動使用者輸入器件通信；且每一窗控制器之該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該一或多個手動使用者輸入器件中之一或多者之輸入來產生該命令電壓信號。
  65. 一種用於對一光學切換器件提供電力之窗控制器，該光學切換器件包含一第一導電電極層及一第二導電電極層，該窗控制器包含：一微控制器，其經組態以產生一命令電壓信號；一脈寬調變信號產生器，其經組態以基於該命令電壓信號產生一脈寬調變信號，該脈寬調變信號經組態以驅動一實質上透明之基板上之一光學切換器件，其中：該脈寬調變信號包含具有一第一作用時間循環之一第一電力分量及具有一第二作用時間循環之一第二電力分量；該第一電力分量經組態以在該第一作用時間循環之每一作用中部分期間傳遞一第一脈衝；該第二電力分量經組態以在該第二作用時間循環之每一作用中部分期間傳遞一第二脈衝；且在操作期間，該等第一脈衝被施加至該光學切換器件之該第一導電電極層且該等第二脈衝被施加至該光學切換器件之該第二導電電極層；其中該等第一作用時間循環及第二作用時間循環之該等作用中部分之相對持續時間及該等第一脈衝及第二脈衝之相對持續時間經調整以導致施加在該光學切換器件上之一有效直流電壓之一變化。
  66. 如請求項65之窗控制器，其中該實質上透明之基板係組態於一絕緣玻璃單元中。
  67. 如請求項66之窗控制器，其中該窗控制器係至少部分地位於該絕緣玻璃單元之一密封件內。
  68. 如請求項66之窗控制器，其中該光學切換器件為形成於該實質上透明之基板之一表面上且鄰近該絕緣玻璃單元之一內部容積之一電致變色器件。
  69. 如請求項68之窗控制器，其中該電致變色器件完全由無機固態材料組成。
  70. 如請求項66之窗控制器，其中該第一作用時間循環具有一第一時間週期及一第一電壓量值；該第二作用時間循環具有一第二時間週期及一第二電壓量值；該第一時間週期等於該第二時間週期；且該第一電壓量值等於該第二電壓量值。
  71. 如請求項70之窗控制器，其進一步包含將該第一電力分量及該第二電力分量耦接至該光學切換器件之第一及第二電感器，其中由所施加之該第一電力分量及該第二電力分量引起的施加於該光學切換器件上之該電壓實際上為一直流電壓。
  72. 如請求項71之窗控制器，該第一作用時間循環之該作用中部分包含該第一時間週期之一第一分率；且該第二作用時間循環之該作用中部分包含該第二時間週期之一第二分率。
  73. 如請求項72之窗控制器，其中：施加至該光學切換器件之一第一導電層的電壓之量值實質上與該第一分率與該第一電壓量值之乘積成比例；施加至該光學切換器件之一第二導電層的電壓之量值實質上與該第二分率與該第二電壓量值之乘積成比例；且施加於該光學切換器件上之該有效直流電壓實質上等於施加至該第一導電層之該電壓之該量值與施加至該第二導電層之該電壓之該量值之間的差。
  74. 如請求項65之窗控制器，其中該微控制器至少部分地基於一電壓回饋信號來產生該命令電壓信號，該電壓回饋信號本身係基於施加於該光學切換器件上之該有效直流電壓。
  75. 如請求項65之窗控制器，其中該微控制器至少部分地基於一電流回饋信號來產生該命令電壓信號，該電流回饋信號本身係基於經由該光學切換器件傳輸之一經偵測電流。
  76. 如請求項65之窗控制器，其進一步包含經組態以儲存一或多個驅動參數之一記憶體器件。
  77. 如請求項76之窗控制器，其中該等驅動參數包括一當前外部溫度、一當前內部溫度、該電致變色器件之一當前透射率值、該電致變色器件之一目標透射率值及一轉變率中之一或多者。
  78. 如請求項77之窗控制器，其中該微控制器經進一步組態以基於一或多個其他輸入、回饋或控制信號來修改該命令電壓信號。
  79. 如請求項78之窗控制器，其中該微控制器至少部分地基於一電壓回饋信號來修改該命令電壓信號，該電壓回饋信號本身係基於該光學切換器件上之該有效直流電壓之一經偵測實際位準。
  80. 如請求項78之窗控制器，其中該微控制器至少部分地基於一電流回饋信號來修改該命令電壓信號，該電流回饋信號本身係基於經由該光學切換器件傳輸之一經偵測電流。
  81. 如請求項81之窗控制器，其中該窗控制器進一步包含一或多個通信介面。
  82. 如請求項81之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以與一網路控制器通信；該網路控制器經組態以與複數個窗控制器通信且控制複數個窗控制器；且該微控制器經組態以基於來自該網路控制器之輸入來修改該命令電壓信號。
  83. 如請求項82之窗控制器，其中：該窗控制器或該網路控制器經組態以與一建築物管理系統通信；且該微控制器經組態以基於來自該建築物管理系統之輸入來修改該命令電壓信號。
  84. 如請求項82之窗控制器，其中：該窗控制器或該網路控制器經組態以與一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統通信；且該微控制器經組態以基於來自該一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統之輸入來修改該命令電壓信號。
  85. 如請求項82之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以與一或多個光偵測器通信；且該微控制器經組態以基於來自該一或多個光偵測器之輸入來修改該命令電壓信號。
  86. 如請求項82之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以與一或多個溫度感測器通信；且該微控制器經組態以基於來自該一或多個溫度感測器之輸入來修改該命令電壓信號。
  87. 如請求項82之窗控制器，其中：該窗控制器或該網路控制器經組態以與一或多個手動使用者輸入器件通信；且該微控制器經組態以基於來自該等手動使用者輸入器件中之一或多者之輸入來修改該命令電壓信號。
  88. 一種用於對光學切換器件提供電力之系統，其包含：複數個窗，每一個窗包含在一實質上透明之基板上之一光學切換器件；一網路控制器，其經組態以控制複數個窗控制器；複數個窗控制器，每一窗控制器包含：一微控制器，其經組態以產生一命令電壓信號；一脈寬調變信號產生器，其經組態以基於該命令電壓信號產生一脈寬調變信號，該命令電壓信號至少部分且至少在某些時候係基於自該網路控制器接收之一輸入，該脈寬調變信號經組態以驅動該等光學切換器件中之各別的一或多者；及一或多個通信介面，其使該窗控制器與該網路控制器通信，其中：該脈寬調變信號包含具有一第一作用時間循環之一第一電力分量及具有一第二作用時間循環之一第二電力分量；該第一電力分量經組態以在該第一作用時間循環之每一作用中部分期間傳遞一第一脈衝；該第二電力分量經組態以在該第二作用時間循環之每一作用中部分期間傳遞一第二脈衝；且在操作期間，該等第一脈衝被施加至該光學切換器件之一第一導電電極層且該等第二脈衝被施加至該光學切換器件之一第二導電電極層；其中該等第一作用時間循環及第二作用時間循環之該等作用中部分之相對持續時間及該等第一脈衝及第二脈衝之相對持續時間經調整以導致施加在該光學切換器件上之一有效直流電壓之一變化。
  89. 一種用於對一光學切換器件提供電力之窗控制器，該光學切換器件包括一第一導電電極層、一第二導電電極層及一光學可改變層，該窗控制器包含：一記憶體器件，其經組態以儲存複數個電力量變曲線，每一電力量變曲線包含兩個或多個序列電力量變部分，每一電力量變曲線部分具有一或多個電壓特性；一微控制器，其經組態以產生一命令電壓信號；一信號產生器，其經組態以產生並調整具有一第一可調整作用時間循環之一第一信號及具有一第二可調整作用時間循環之一第二信號，該第一信號及該第二信號係基於該命令電壓，該第一信號係用於驅動該第一導電電極層，該第二信號係用於驅動該第二導電電極層，其中施加至第一導電電極層及該第二導電電極層之一直流電壓基於該第一信號及該第二信號間之一差異而改變。
  90. 如請求項89之窗控制器，其中該光學切換器件係組態為一絕緣玻璃單元之部分，且其中該窗控制器至少部分地位於該絕緣玻璃單元之一密封件內。
  91. 如請求項90之窗控制器，其中該光學切換層形包含經配置於該第一導電電極層及該第二導電電極層之間之一電致變色器件。
  92. 如請求項89之窗控制器，其中該微控制器至少部分地基於一電壓回饋信號產生該命令電壓信號，該電壓回饋信號本身係基於施加至該第一及該第二導電電極層之該直流電壓。
  93. 如請求項89之窗控制器，其中該微控制器經組態以至少部分基於一電流回饋信號來產生該命令電壓信號，該電流回饋信號本身係基於經由該光學切換器件傳輸之一經偵測電流。
  94. 如請求項89之窗控制器，其中：每一電力量變曲線部分之電壓特性包括一電壓斜線變化率、一目標電壓、一保持電壓及該電力量變曲線部分之一持續時間中之一或多者；且該微控制器經組態以基於該電力量變曲線部分之該電壓特性產生用於該電力量變曲線部分之該命令電壓信號。
  95. 如請求項89之窗控制器，其中該窗控制器進一步包含一或多個通信介面。
  96. 如請求項95之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一網路控制器通信；該網路控制器經組態以與該窗控制器通信且控制該窗控制器；且該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該網路控制器之輸入來產生該命令電壓信號。
  97. 如請求項95之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一建築物管理系統通信；且該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該建築物管理系統之輸入來產生該命令電壓信號。
  98. 如請求項95之窗控制器，其中：該窗控制器經組態以透過該等通信介面之一或多者而與一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統及/或保全系統通信；且該微控制器經組態以至少在其他部分上基於來自該一或多個照明系統、加熱系統、冷卻系統、通風系統、電力系統或保全系統之輸入來產生該命令電壓信號。
  99. 如請求項89之窗控制器，其中該電致變色器件完全由無機固態材料組成。
  100. 一種用於對光學切換器件提供電力之系統，其包含：複數個光學切換器件，每一者係由一第一導電電極層、一第二導電電極層及一光學可改變層組成；及與該等光學切換器件相關聯之複數個控制器，每一控制器包含：一記憶體器件，其經組態以儲存複數個電力量變曲線，每一電力量變曲線包含兩個或多個序列電力量變部分，每一電力量變曲線部分具有一或多個電壓特性；一微控制器，其經組態以產生一命令電壓信號；一信號產生器，其經組態以產生並調整具有一第一可調整作用時間循環之一第一信號及具有一第二可調整作用時間循環之一第二信號，該第一信號及該第二信號係基於該命令電壓，該第一信號係用於驅動該第一導電電極層，該第二信號係用於驅動該第二導電電極層，其中施加至第一導電電極層及該第二導電電極層之一直流電壓基於該第一信號及該第二信號間之一差異而改變。
  101. 一種用於對一光學切換器件提供電力之窗控制器，該光學切換器件包括一第一導電電極層、一第二導電電極層及一光學可改變層，該窗控制器包含：一微控制器，其經組態以產生一命令電壓信號；一信號產生器，其經組態以產生並調整具有一第一可調整作用時間循環之一第一信號及具有一第二可調整作用時間循環之一第二信號，該第一信號係用於驅動該第一導電電極層，及該第二信號係用於驅動該第二導電電極層，其中施加至該第一導電電極層及該第二導電電極層之一直流電壓基於該第一信號及該第二信號間之一差異而改變。
  102. 如請求項101之窗控制器，其中該命令電壓信號係至少部分地基於一電壓回饋信號，該電壓回饋信號本身係基於施加至該第一及該第二導電電極層之該直流電壓。
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