[发明专利]用于光学可切换窗的控制器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年4月17日提交的发明人名为Brown且题为“CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS”的美国专利申请序列号13/449,248(代理档案号VIEWP041)以及2012年4月17日提交的发明人名为Brown且题为“CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS”的美国专利申请序列号13/449,251(代理档案号VIEWP042)的优先权。本申请涉及：2011年3月16日提交的发明人名为Brown等人且题为“MULTIPURPOSE CONTROLLER FOR MULTISTATE WINDOWS”的美国专利申请序列号13/049,756(代理档案号VIEWP007)以及2012年4月17日提交的发明人名为Brown等人且题为“CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES”的美国专利申请序列号13/449,235(代理档案号VIEWP035)。这些申请整体以引用方式并入本文用于全部目的。

技术领域

本公开大体涉及包括电致变色窗的光学可切换装置，且更明确地涉及用于控制和驱动光学可切换装置的控制器。

相关技术描述

光学可切换装置可与窗集成以能够(举例来说)控制窗格的着色、透射或反射。光学可切换装置包括电致变色装置。电致变色是一种其中材料在被激发到不同电子状态时呈现一种或多种光学性质的可逆电化学介导变化的现象。举例来说，电致变色材料可因施加电压而被激发。可逆操纵的光学性质例如包括颜色、透射率、吸收率和反射率。一种众所周知的电致变色材料是氧化钨(WO₃)。氧化钨是经受颜色转变——透明至蓝色——的阴极电致变色材料，其通过在因电子插入引起的并发电荷平衡的情况下经由将正离子插入氧化钨矩阵中的电致变色作用来实现。

举例来说，电致变色材料和由所述材料制成的装置可并入家用窗、商用窗或其它用途的窗中。这些电致变色窗的颜色、透射率、吸收率或反射率可通过诱发电致变色材料的变化而改变。举例来说，电致变色窗可响应于电激发而变暗或变亮。举例来说，施加到窗的电致变色装置的第一电压可使窗变暗，而第二电压可使窗变亮。这个能力可容许控制会穿过窗的光的各个波长强度，包括从外部环境穿过窗进入内部环境的光以及可能从内部环境穿过窗到外部环境的光。

电致变色窗的这些能力呈现了众多机会来提高能量效率以及用于美观目的。因为在许多现代能源决策者的思想中最重要的是能源节约，所以期望电致变色窗行业将有稳固成长。对电致变色窗工程的重要考量是如何最好地将其整合到新的以及现有(例如改进型)应用中。尤其重要的是如何最好地组织、控制和将电力输送到电致变色窗。

发明概要

根据一个创新方面，窗控制器包括被配置成产生指令电压信号的指令电压发生器。窗控制器还包括脉冲宽度调制信号发生器，其被配置成基于指令电压信号产生脉冲宽度调制信号。脉冲宽度调制信号被配置成驱动大致透明基板上的光学可切换装置。在一些实施方案中，脉冲宽度调制信号包括具有第一工作周期之第一电力分量和具有第二工作周期之第二电力分量。在一些实施方案中，第一电力分量被配置成在第一工作周期的每个主动部分期间输送第一脉冲，且第二电力分量被配置成在第二工作周期的每个主动部分期间输送第二脉冲。在一些实施方案中，在操作期间，第一脉冲施加到光学可切换装置的第一导电电极层且第二脉冲施加到光学可切换装置的第二导电电极层。在一些实施方案中，第一和第二工作周期的主动部分的相对持续时间以及第一和第二脉冲的相对持续时间被调整而造成跨过光学可切换装置施加的有效DC电压的变化。

在一些实施方案中，大致透明基板被配置在IGU中。在一些实施方案中，窗控制器至少部分位于IGU的密封件内。在一些实施方案中，光学可切换装置是形成在大致透明基板的表面上且相邻于IGU内部体积的电致变色装置。