[发明专利]控制光可切换器件的转换

说明书

相关申请案

本申请主张2012年4月17日提交的美国专利申请序列号13/449,235的优先权和利益，其命名Brown等人作为发明人，题为“CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES”(代理人案卷号SLDMP035)，其以全文引用的方式并入本文中并用于所有目的。

技术领域

本文所揭示的实施方案一般涉及电致变色器件，更具体地涉及用于电致变色窗的控制器和相关算法。

发明背景

电致变色是一种现象，即当放置在不同的电子状态中，典型地通过经受电压变化时，材料表现出光学性质的可逆电化学介导的变化。光学性质通常是颜色、透射率、吸光率和反射率中的一者或多者。一种公知的电致变色材料是氧化钨(WO₃)。氧化钨是一种阴极电致变色材料，其中通过电化学还原发生透明到蓝色的显色转换。

电致变色材料可以并入到例如用于家庭、商业和其它用途的窗口中。这种窗口的颜色、透射率、吸光率和/或反射率可以通过诱导电致变色材料的改变而变化，也就是，电致变色窗是可以电子方式变暗或变亮的窗口。施加到窗口的电致变色器件(EC)的小电压将导致它们变暗；逆转电压使它们变亮。这种能力允许控制通过窗口的光的量，并展现电致变色窗被用作节能器件的机会。

虽然电致变色发现于20世纪60年代，但是EC器件，特别是EC窗口，还是不幸地遇到各种问题，且尽管最近在EC技术、装置和制造和/或使用EC器件的相关方法中有许多进步，但还没有开始实现其全部的商业潜力。

发明概要

本文公开用于控制光学可切换器件的转换的系统、方法和装置。

在一个方面，提供一种限制在设施的内部和外部之间具有至少一个可着色窗口的所述设施的能量消耗的方法。所述可着色窗口中的色调水平可自动地控制。所述方法包括接收来自任意两个或更多个选自以下组成的群的传感器的输出信号：外部光传感器、内部光传感器、占用传感器、外部温度传感器和透射传感器，所述透射传感器检测从外部通过所述可着色窗口的光。利用所接收到的输出信号和所述色调水平之间的关系，确定所述可着色窗口的色调水平。提供指令以将所述可着色窗口的色调改为所确定的色调水平。

在另一个方面，提供一种用于在设施的内部和外部之间具有至少一个可着色窗口的所述设施的可着色窗口的控制器。所述控制器包括处理器或控制电路；至少一个输入，其用于接收来自一个或多个传感器的输出信号；和指令，其用于使所述处理器或控制电路通过利用所接收到的输出信号和色调水平之间的关系来确定所述可着色窗口中的色调水平。所述关系采用来自任意两个或更多个选自以下组成的群的传感器的输出信号：外部光传感器、内部光传感器、占用传感器、外部温度传感器和透射传感器，所述透射传感器检测从外部通过所述可着色窗口的光。所述控制器进一步包括至少一个输出，其用于直接或间接控制所述可着色窗口中的色调水平。

在另一个方面，提供一种用于控制设施中的能量消耗的系统，所述设施在所述设施的内部和外部之间包含可着色窗口。所述系统包括建筑物管理系统、照明控制面板、网络(所述建筑物管理系统与所述照明控制面板在其上通信)、和用于所述可着色窗口的控制器。所述控制器包括指令，其用于通过利用所接收到的输出信号和色调水平之间的关系来确定所述可着色窗口中的色调水平。所述关系采用来自任意两个或更多个选自以下组成的群的传感器的输出信号：外部光传感器、内部光传感器、占用传感器、外部温度传感器和透射传感器，所述透射传感器检测从外部通过所述可着色窗口的光。所述控制器进一步包括至少一个输出，其用于直接或间接控制所述可着色窗口中的色调水平。

在另一个方面，提供一种使所述设施的能量消耗最小化的方法，所述设施在所述设施的外部和内部之间具有可着色窗口。所述可着色窗口具有可由控制器控制的可调整色调水平。所述方法包括接收指示由所述设施中的加热系统、冷却系统和/或照明的能量或功率消耗的信号，利用指示所述设施中的器件或系统的能量或功率消耗的信号来确定所述可着色窗口的色调水平，和提供指令以设置所述可着色窗口中的色调水平至所确定的色调水平。