用于电致变色设备的升压电路专利检索-电荷积分器传感器与探测器专利检索查询-专利查询网

用于 电致变色设备的升压 电路

阅读：809发布：2020-05-13

专利汇可以提供用于电致变色设备的升压电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种电致变色设备，具有外部电源和升压电路电源，外部电源被配置为向电致变色设备供应有限量的电力，升压电路电源对于电致变色设备是本地的，并且被配置为向电致变色设备供应比由外部电源供应的有限量的电力更大的电力。，下面是用于电致变色设备的升压电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电致变色设备，包括：
外部电源，所述外部电源被配置为向所述电致变色设备供应有限量的电力；以及升压电路电源，所述升压电路电源耦合至所述电致变色设备，并且被配置为向所述电致变色设备供应电力，该电力大于由所述外部电源供应的有限量的电力。
2.如权利要求1所述的升压电路电源，其中，所述升压电路电源位于距所述电致变色设备的1m内。
3.如权利要求1所述的升压电路电源，其中，所述升压电路电源包括磷酸铁锂电池。
4.如权利要求1所述的升压电路电源，其中，所述升压电路电源包括从1000至1500mAh的电容。
5.如权利要求1所述的外部电源，其中，所述外部电源被配置为在切换期间供应小于由所述电致变色设备使用的最大电力的25％。
6.如权利要求1所述的外部电源，进一步包括大于AWG规格15的连接导线。
7.如权利要求1所述的外部电源，进一步被配置为向所述电致变色设备无线地供电。
8.如权利要求1所述的电致变色设备，进一步包括从最大光学透射率到最小光学透射率状态的小于10分钟的切换时间。
9.如权利要求1所述的电致变色设备，进一步包括从最大光学透射率到最小光学透射率状态的小于5分钟的切换时间。
10.如权利要求1所述的电致变色设备，进一步包括驱动器，其中，所述驱动器包括：
外部电源；
升压电路电源；以及
电源控制模块，所述电源控制模块被配置为执行动作，
所述动作包括：
从所述外部电源、所述升压电路电源、或这两个电源向所述电致变色设备供应恒定电流；
当以下情况之一时停止供应所述恒定电流：所述电致变色设备的感测电压达到感测电压限制，或转移到所述电致变色设备的电荷量达到目标电荷量；以及
控制从所述外部电源、所述升压电路电源、或这两个电源供应到所述电致变色设备的可变电压或可变电流中的一个，以当转移到所述电致变色设备的电荷量小于所述目标电荷量时将所述感测电压保持在所述感测电压限值。
11.如权利要求1所述的电致变色设备，进一步包括一个或多个感测电压端子，所述感测电压端子被配置为测量所述电致变色设备的感测电压。
12.如权利要求1所述的电致变色设备，进一步包括电流表和积分器，所述电流表和所述积分器被配置为测量转移到所述电致变色设备的电荷量。
13.如权利要求1所述的电致变色设备，进一步包括导电层，所述导电层具有随着位置而变化的电特性。
14.如权利要求1所述的电致变色设备，进一步包括具有大于100微米的厚度的离子导体。
15.如权利要求1所述的电致变色设备，其中，所述电致变色设备是电致变色窗。
16.如权利要求15所述的电致变色窗，进一步包括框架，其中，所述升压电路电源位于所述框架内。
17.一种用于控制电致变色设备的方法，包括：
从外部电源向所述电致变色设备施加一定量的电力，所述一定量的电力小于或等于有限量的电力；
确定由所述电致变色设备所需的电力的量；以及
响应于由所述电致变色设备所需的电力的量大于所述有限量的电力，从耦合到所述电致变色设备的升压电路电源向所述电致变色设备供应电力。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
从所述外部电源、升压电路电源、或这两个电源向所述电致变色设备施加恒定的供应电流；
确定转移到所述电致变色设备的电荷量，作为时间和供应到所述电致变色设备的电流的函数；
响应于感测电压达到感测电压限值，停止从所述外部电源、升压电路电源或这两个电源施加所述恒定的供应电流；
响应于所述感测电压达到所述感测电压限值，从所述外部电源、升压电路电源、或这两个电源向所述电致变色设备施加可变电压或可变电流中的一个，以将所述感测电压保持在所述感测电压限值；以及
响应于确定的电荷量达到目标电荷量，终止从所述外部电源、升压电路电源或这两个电源向所述电致变色设备施加所述可变电压或所述可变电流。
19.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
在当由所述电致变色设备所需的电力小于所述有限量的电力时的时间段期间，所述外部电源提供电力以对用于所述升压电路电源的电池充电，其中，所供应的外部电力等于或小于所述有限量的电力。
20.如权利要求19所述的方法，进一步包括：
在当由所述电致变色设备所需的电力小于所述有限量的电力时、并且当所述电池充电超过90％的时间段期间，所述外部电源提供减小量的电力以对用于对所述升压电路电源的所述电池充电，其中，所提供的减小量的电力小于所述有限量的电力。

说明书全文

用于电致变色设备的升压 电路

背景技术

[0001] 电致变色玻璃单元使用电致变色玻璃，该电致变色玻璃可以通过施加电流和电压来改变透射率。透射率的变化通常依赖于材料的可逆氧化。电致变色玻璃单元可以在按下按钮或其他触发事件时变暗，并且电致变色玻璃通常也用于汽车后视镜以减少反射眩光。用于电致变色设备的控制器或驱动器通常施加一个极性的电压和电流以对设备充电并降
低光学透射率，并施加相反极性的电压和电流以使设备放电并增加光学透射率。

[0002] 当前系统的透射率变化相对缓慢且不均匀。逐渐的、不均匀的着色或切换是与大面积电致变色设备相关联的常见问题。这个问题，通常被称为“虹膜效应”，通常是通过透明导电涂层的电压降为设备的一侧或两侧提供电接触的结果。例如，当初始地向设备施加电压时，电势通常在设备(施加电压)边缘附近最大，而在设备的中心处最小；结果，设备边缘附近的透射率与设备中心处的透射率之间可以存在显著差异。然而，随着时间的推移，在中心和边缘处施加的电压之间的差异减小，结果，设备的中心和边缘处的透射率的差异减小。

[0003] 改善大型电致变色设备的切换速度的一种方法是向电致变色设备提供更多的电力。然而，提供大量电力引入若干挑战。电致变色设备可能被大量的电力损坏。在切换期间电致变色设备的透射的不均匀性(例如，虹膜效应)可能加剧。提供大量电力所需的电缆和电源也需要很大，这会给系统带来额外的成本。

[0004] 因此，期望一种用于向电致变色设备供电的系统和方法，其能够以最小的附加成本在各种条件下实现快速且均匀的切换。在此背景下，出现实施例。发明内容

[0005] 提供了一种电致变色设备，该电致变色设备具有外部电源和升压电路电源，外部电源被配置为向电致变色设备供应有限量的电力，升压电路电源对于电致变色设备是本地的并且被配置为向电致变色设备提供电力，该电力大于由外部电源供应的有限量的电力。实施例减少了对外部电源的尺寸的要求以及将外部电源连接到电致变色设备的导线。另
外，提供一种用于控制电致变色设备的方法，该方法包括：从外部电源向电致变色设备施加一定量的电力，该一定量的电力小于或等于有限量的电力；确定电致变色设备所需的电力的量，以及响应于电致变色设备所需的电力的量大于有限量的电力，从对于电致变色设备是本地的升压电路电源向电致变色设备供电。
附图说明

[0006] 为了便于进一步描述实施例，提供了以下附图，其中：

[0007] 图1描绘了随时间提供给电致变色设备的电力，包括从升压电路提供的电力。

[0008] 图2是描绘具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备的操作的过程图。

[0009] 图3是根据本公开的实施例的驱动器和电致变色设备的系统图。

[0010] 图4是描绘图3的驱动器的操作的过程图。

[0011] 图5是进一步描绘图3的驱动器的操作的过程图。

[0012] 图6是描绘了用图3的驱动器对电致变色设备充电的电压和电流相对于时间的图。

[0013] 图7是描绘了用图3的驱动器对电致变色设备放电的电压和电流相对于时间的图。

[0014] 图8是电源和电压感测电路的电路图，该电源和电压感测电路适用于图3的驱动器以对电致变色设备进行充电和放电。

[0015] 图9是另一个电源和电压感测电路的电路图，该电源和电压感测电路适用于图3的驱动器以隔离电致变色设备中的电荷。

[0016] 图10A是可以通过使用图3的系统实施的用于控制电致变色设备的方法的流程图。

[0017] 图10B是可以通过使用图3的系统实施的用于控制电致变色设备的方法的流程图。

[0018] 图10C是可以通过使用图3的系统实施的用于控制电致变色设备的隔离的方法的流程图。

[0019] 图11是示出可以实现本文描述的实施例的示例性计算设备的图示。

[0020] 图12描绘了根据本公开的第一实施例的电致变色设备1的横截面结构图。

[0021] 图13是集成玻璃单元100的分解透视图，其示出了电致变色设备的层106,108,110,114,118,120,122和其他方面、间隔件124、密封件126,128以及驱动器或控制器组件
148。

[0022] 图14是图13的集成玻璃单元100的控制器组件148的分解透视图。

[0023] 图15是组装的集成玻璃单元100的透视图，其中控制器组件148与集成玻璃单元100的边缘齐平或从集成玻璃单元100的边缘凹陷。

[0024] 图16是集成玻璃单元100的一个角的透视图，其示出了电致变色设备的在一个区域中的端子412,414，其中电致变色设备的一个基板122从电致变色设备的另一个基板106偏移以暴露端子412,414。

[0025] 图17是图16中示出的的集成玻璃单元100的角的分解透视图。

[0026] 图18是集成玻璃单元100的另一个角的透视图，示出了电致变色设备的暴露的端子502。

[0027] 图19示出了随时间以两种不同速率递送至电致变色设备的电荷。使用升压电路以更高的速率递送电荷。

[0028] 图20和21示出了用于操作电源和升压电路以为电致变色窗(或在进一步实施例中，另一个电动设备)供电的方法的流程图。

[0029] 图22示出了多个电致变色窗和分布式升压电路电源系统。

[0030] 图23示出了多个电致变色窗和具有单个升压电路电源的系统。

[0031] 相应的附图标记表示几个视图中的相应部分。另外，不同图中的层的相对厚度不代表尺寸的真实关系。例如，基板通常比其他层厚得多。这些图仅用于说明连接原理的目的，而不是给出任何尺寸信息。缩写和定义

[0032] 提供以下定义以更好地限定本公开的实施例并且在本公开的实践中引导本领域普通技术人员。除非另有说明，否则术语应根据相关领域普通技术人员的常规用法来理解。

[0033] 说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等等(如果有的话)用于区分相似的要素，而不一定用于描述特定的顺序或时间顺序。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，使得本文描述的实施例例如能够以不同于本文所示或以其他方式描述的顺序操作。此外，术语“包括(include)”和“具有(have)”或其任何变体旨在覆盖非排他性包括，从而使得包括一系列元件的活动、处理、方法、系统、物品、设备或装置不一定限于那些元件并且可以包括其他未清楚地列出或固有这种活动、处理、方法、系统、物品、设备或装置的要素。

[0034] 本说明书和权利要求书中的术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等，如果有的话，该术语用于描述目的而不一定用于描述永久相对位置。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，使得本文描述的公开的实施例例如能够以不同于本文所示或以本文描述的其他方式的顺序操作。

[0035] 术语“耦合”等应该广义地理解，并且是指电连接、离子连接、机械连接和/或以其他方式连接两个或更多个元件或信号。两个或更多个电气元件可以电耦合，但不能机械地或以其他方式耦合；两个或更多个机械元件可以机械耦合，但不是电耦合或以其他方式耦合；两个或更多个电气元件可以机械耦合，但不能电耦合或以其他方式耦合。耦合可以持续任何时间长度(例如，永久或半永久或仅瞬间)。

[0036] “电耦合”等应该被广义地理解，并且包括涉及任何电信号的耦合，无论是电力信号、数据信号和/或其他类型的电信号或电信号的组合。

[0037] “离子耦合”等应该被广义地理解，并且包括涉及或允许离散层或组合物之间的离子转移的耦合。

[0038] “机械耦合”等应该被广义地理解，并且包括所有类型的机械耦合。

[0039] 在“耦合”等词语附近不存在“可移除地”、“可移除”等词并不意味着所讨论的耦合等是可移除的或不可移除的。

[0040] 术语“阳极电致变色层”和“阳极电致变色材料”分别指电极层或电极材料，其在去除离子和电子时变得对电磁辐射的透射率较小。

[0041] 术语“漂白”是指电致变色材料从第一光学状态到第二光学状态的转变，其中第一光学状态的透射率比第二光学状态的透射率低。

[0042] 术语“漂白态电压”是指当所述层的透射率为其“完全漂白状态”的透射率的95％时，在含有1M高氯酸锂的碳酸丙烯酯溶液中的电化学电池中阳极电致变色层相对于Li/Li+的开路电压(Voc)。

[0043] 术语“阴极电致变色层”和“阴极电致变色材料”分别指电极层或电极材料，其在插入离子和电子时变得对电磁辐射的透射率较小。

[0044] 术语“着色效率”或“CE”是指电致变色层的性质，其定量层的光密度如何随其电荷状态而变化。由于结构、材料相和/或成分的差异，CE可以根据层制备而显著变化。这些差异会影响显示为颜色的电子跃迁的概率。因此，CE是电致变色层的敏感的和定量的描述符，其包括氧化还原中心的身份、它们的局部环境和它们的相对比率的全体。CE由光学吸光度的变化与通过的电荷密度的量的比率计算。在没有反射率的显著变化的情况下，可以使用以下等式在感兴趣的跃迁上测量该波长相关特性：其中QA是每个区域通过的电荷，Tini是初始透射率，并且Tfinal是最终透射率。对于阳极着色层，该值是负的，并且还可以以绝对(非负)值表示。可以使用同时测量透射率和电荷的简单电光装置来计算CE。替代地，可以在电气切换之前和之后非原位测量端部透射状态。CE有时会替代地以自然对数为基础报告，在这种情况下报告的值大约大2.3倍。

[0045] 术语“变暗”是指电致变色材料从第一光学状态到第二光学状态的转变，其中第一光学状态的透射率比第二光学状态的透射率高。

[0046] 术语“电致变色材料”是指由于离子和电子的插入或提取而可逆地改变到电磁辐射的透射率的材料。例如，电致变色材料可以在有色、半透明状态和透明状态之间变化。

[0047] 术语“电致变色层”是指包含电致变色材料的层。

[0048] 术语“电极层”是指能够传导离子以及电子的层。电极层包含当离子插入到材料中时可以被还原的物质，并且包含当从层中提取离子时可以被氧化的物质。电极层中的物质的氧化态的这种变化是设备中光学性质变化的原因。

[0049] 术语“电势(electrical potential)”或简称“电势(potential)”是指在包括电极/离子导体/电极组件的设备上发生的电压。

[0050] 术语“电化学匹配”是指具有相似的充电容量和互补的氧化态的一组阴极和阳极电致变色膜或材料，使得当通过合适的离子传导和电绝缘层连接在一起时，形成功能性电致变色设备，其分别在薄膜或材料的理论充电容量的相当大范围内显示出可逆的切换行为。

[0051] 与阳极电致变色材料结合使用的术语“完全漂白状态”是指在25℃(无水条件下和在Ar环境中)，在含有1M高氯酸锂的碳酸丙烯酯溶液中，在1.5V或1.5V以上的电化学电池中阳极电致变色层相对于Li/Li+的最大透射率状态。

[0052] 本文中单独使用或作为另一基团的一部分使用的术语“氯化物”、“卤素”或“卤代”是指氯、溴、氟和碘。

[0053] 如本文所用的术语“无机电致变色膜”或“无机电致变色材料”分别包括膜和材料，其包括在电致变色设备的循环期间经历可逆氧化和还原反应的金属。无机电致变色材料和膜在普通有机和中性含水溶剂中缺乏溶解性，并且通常具有三维框架结构，其中金属离子桥接平衡阴离子并共享平衡阴离子，平衡阴离子为诸如氧化物、硫化物、氮化物和氯化物、或诸如磷酸盐或硫酸盐的复杂的分子无机阴离子。在三维晶格中的包含金属离子和含碳平衡阴离子的无机电致变色膜也是已知的。这些可以是基于颗粒的电致变色材料。示例包括普鲁士蓝、类普鲁士蓝、硝普钠化合物和包含金属离子和氰化物阴离子或其他类似于氰化物的阴离子的其他框架化合物。这些系统也可以指有机金属电致变色材料。

[0054] 术语“透射率”是指透过电致变色膜的光的分数。除非另有说明，否则电致变色膜的透射率由数字Tvis表示。通过使用光谱光视效率I_p(λ)(CIE，1924)作为加权因子对波长范围为400-730nm的透射光谱进行积分来计算/获得Tvis。(参考：ASTM E1423)

[0055] 术语“透明”用于表示电磁辐射通过材料的实质透射，使得通过使用适当的图像感测技术可以清楚地看到或成像例如位于材料之外或之后的主体。

[0056] 本文所用的术语"胺"或"氨基"，单独或作为另一基团的部分，指的是式-N(R8)(R9)8 9
的基团，其中R独立地是氢、烃基、经取代的烃基、甲硅烷基，或者R 和R一起形成经取代或未经取代的环状或多环部分，各自如结合这些术语所定义，所述环中通常各自具有3-8个原子。例如，“取代的胺”是指式-N(R8)(R9)的基团，其中R8和R9中的至少一个不是氢。例如，“未取代的胺”是指式-N(R8)(R9)的基团，其中R8和R9两者都是氢。

[0057] 本文所用术语“芳基”或“Ar”，单独或作为其他基团的部分，表示任选被取代的同素环芳香基团，优选在所述环部分中具有包含6-10个原子的单环或二环，例如苯基、联苯基、萘基、经取代的苯基、经取代的联苯基或经取代的萘基。苯基和经取代的苯基是更为优选的芳基。

[0058] 本文中单独使用或作为另一基团的一部分使用的术语“氯化物”、“卤素”或“卤代”是指氯、溴、氟和碘。

[0059] 如本文所用的术语“拉伸剪切强度”是指发生粘合剂或内聚破坏的应力点。

[0060] 本文中所用的术语"甲硅烷基"描述具有通式-Si(X8)(X9)(X10)的取代基，其中X8、X9和X10独立地是烃基或经取代的烃基。

[0061] 本文所用的术语"经取代的烃基"部分是这样的烃基部分：其被除碳以外的至少一种原子取代，包括其中碳链原子被杂原子(例如氮、氧、硅、磷、硼、硫或卤素原子)取代的部分。这些取代基包括卤素、杂环、烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、羟基、受保护的羟基、酮、酰基、酰氧基、硝基、氨基、酰胺基、硝基、氰基、硫醇、缩酮、缩醛、酯、醚和硫醚。

具体实施方式

[0062] 电致变色设备电源

[0063] 本公开描述了一种电致变色设备，该电致变色设备具有外部电源和升压电路电源，外部电源被配置为向电致变色设备供应有限量的电力，升压电路电源对于电致变色设备是本地的并且被配置为向电致变色设备供应电力，该电力大于由外部电源供应的有限量的电力。这有用的原因有很多，包括减少对外部电源尺寸的要求并且减少将外部电源连接到电致变色设备的导线。另外，本公开描述了一种用于控制电致变色设备的方法，该方法包括：从外部电源向电致变色设备施加一定量的电力，该一定量的电力小于或等于有限量的电力；确定电致变色设备所需的电力的量；以及响应于电致变色设备所需的电力的量大于有限量的电力，从对于电致变色设备是本地的升压电路电源向电致变色设备供电。

[0064] 此外，电致变色设备可以包含驱动器，其中电源控制模块被配置为执行动作，诸如，从外部电源和升压电路向电致变色设备供应恒定电流；当以下情况之一时停止提供恒定电流：电致变色设备的感测电压达到感测电压限值，或者转移到电致变色设备的电荷量达到目标电荷量；以及控制从外部电源、升压电路电源、或这两个电源到电致变色设备的可变电压或可变电流中的一个，以当转移到电致变色设备的电荷量小于目标电荷量时，将感测电压维持在感测电压限值。

[0065] 在本文所述的一些实施方案中，电致变色设备是电致变色窗或门。在一些实施方案中，电致变色设备是电致变色窗或门，并且升压电路电源位于框架或IGU的内部。这在电致变色窗或门可移动的情况下可以是特别有价值的，因为电致变色设备仍然可以在任何位置被供电，特别是当其处于打开位置时，并且电致变色设备可以与硬接线断开。在这个实施例中，位于电致变色窗或门内部的升压电路电源可以或可以不与也位于电致变色窗或门内的驱动器组合。在一些实施例中，升压电路电源与电致变色窗分开。如果升压电路电源与电致变色窗或门分开，则可以将升压电路集成到驱动器中。在一个升压电路供应多于一个驱动器的实施例中，升压电路可以与驱动器一起位于机柜或其他壳体中，或者位于对于驱动器和电致变色设备本地的任何位置。电力供应到电致变色设备以充电和放电设备。对设备充电和放电会改变设备从一种光传输状态到另一种光传输状态的透射率。外部电源可以远离电致变色设备定位(即，远离大于10米)。可以用导线(即电缆)将外部电源连接到电致变色设备。在某些情况下，一个外部电源可以为多个电致变色设备供电。在很长一部分时间内，电致变色设备处于闲置状态(即，不切换)，并且提供给电致变色设备的闲置电力很小。在切换期间，提供给电致变色设备的电力量可以比闲置电力水平大许多倍。

[0066] 可以在电致变色设备中使用两个电源：外部电源和升压电路电源。在一些实施例中，升压电路电源可以包括可充电电池，其具有足够的容量以将电致变色设备切换一次或多次。升压电路电源可以位于电致变色设备附近(即，局部)(即，远离小于1米)。可以用导线(即电缆)将升压电路电源连接到电致变色设备。外部电源可用于向电致变色设备提供“有限量的电力”，但不超过“有限量的电力”。升压电路电源可以用于向电致变色设备供电，该电力大于由外部电源供应的“有限量的电力”。与升压电路电源相比，外部电源可以相对较小。与升压电路电源的最大电力输出相比，外部电源的最大电力输出可以很小。

[0067] 包括外部电源和升压电路电源有几个优点。外部电源可以显著更小，这降低了外部电源的成本，并提高了外部电源的平均效率。外部电源的平均效率得到改善，因为大部分时间它向电致变色设备提供闲置电力，并且电源通常在供应低于其能够供应的最大电力的电力方面效率低。连接外部电源的导线可以更小(即，更大的规格)，这降低了导线的成本并且可以有利于设备安装。如果外部电源位于远离电致变色设备(即，远离大于10米)并且升压电路电源位于电致变色设备附近(即，远离小于1米)，则较小的导线是特别有利的。

[0068] 图1描绘了随时间提供给电致变色设备的电力。y轴是电力，x轴是时间。实线曲线是从外部电源提供的电力。虚线曲线是在切换期间对电致变色设备充电(或放电)所需的电力。在小于t0的时间，电致变色设备处于闲置状态，并且由外部电源供应的电力是闲置电力水平。在时间t0，电致变色设备开始从一个光传输状态切换到另一个光传输状态(即，充电或放电)，并且所需的电力大于可由外部电源提供的最大输入电力(即，有限量的电力或最大输入电力)。由于在时间t0所需的电力大于有限量的电力(即，最大输入电力)，所以升压电路电源向电致变色设备供电。在一些情况下，当电致变色设备所需的电力大于可从外部电源供应的有限量的电力时，可以由外部电源和升压电路电源两者供电。在时间t0和时间t1之间电致变色设备所需的电力达到最大值，然后开始减小。在一些情况下，电致变色设备可以需要高电力的稳定水平，并且可以由需要降低电力水平的时间段。在时间t1，电致变色设备所需的电力降低到可由外部电源递送的有限量的电力以下，并且此时提供到电致变色设备的电力可以仅由外部电源供应。在时间t2，电致变色设备不再需要用于从一个光学传输状态切换到另一个光学传输状态的电力，然而，仍可能需要来自电致变色设备的一些电力以维持给定的光学透射状态。

[0069] 在一些实施例中，升压电路电源包括可充电电池。在时间t1之后，电致变色设备所需的电力的量小于可由外部电源供应的有限量的电力，并且外部电源可以开始为电池再充电以用于升压电路电源。在一些情况下，在时间t3，电池接近完全充电，并且供应以对用于升压电路电源的电池再充电的电力减少。在时间t4，电池完全充电，并且外部电源可以停止向用于升压电路电源的电池供电。在时间t4，外部电源可以返回到提供闲置电力水平。

[0070] 在一些情况下，电致变色设备外部电源对升压电路电源的电池进行充电，并且当电池充电超过70％，或者充电超过80％，或充电超过90％，或充电超过95％时，减少供应对电池充电的电力。

[0071] 图2是描绘具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备的操作的过程图。中心问题是电致变色设备是否需要比可从外部电源供应的有限量的电力更多的电力。如果答案为否，并且电致变色设备所需的电力小于可以从外部电源供应的有限量的电力，则可以仅由外部电源供电。如果答案为是，并且电致变色设备所需的电力大于可以从外部电源供应的有限量的电力，则可以由升压电路电源供应电力。在一些实施例中，如果答案为是，并且电致变色设备所需的电力大于可以从外部电源供应的有限量的电力，那么可以由外部电源和升压电路电源一起供应电力。

[0072] 可以配置具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备，使得外部电源供应小于电致变色设备使用的最大电力的5％，或小于电致变色设备使用的最大电力的10％，或小于电致变色设备使用的最大电力的15％，或小于电致变色设备使用的最大电力的20％，或小于电致变色设备使用的最大电力的25％，或小于电致变色设备使用的最大电力的30％，或电致变色设备使用的最大电力的1至5％，或电致变色设备使用的最大电力的1至10％，或电致变色设备使用的最大电力的1至15％，或电致变色设备使用的最大电力的1至20％，或电致变色设备使用的最大电力的1至25％，或电致变色设备使用的最大电力的1至30％。

[0073] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包含磷酸铁锂电池的升压电路电源。具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包含磷酸铁锂电池的升压电路电源，该磷酸铁锂电池的电容为100至10000mAh，或100至5000mAh，或100至
2500mAh，或100至1500mAh，或500至10000mAh，或1000至10000mAh，或1000至5000mAh，或
1000至2500mAh，或1000至1500mAh。

[0074] 在一些实施方案中，具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可具有包含磷酸铁锂电池的升压电路电源，该磷酸铁锂电池具有能够对电致变色设备完全充电和放电超过1次，或超过2次，或超过3次，或超过4次，或超过5次，或超过10次，或1至10次，或1至5次，或2至5次次数，或3到5次的容量。

[0075] 在一些实施方案中，具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包含磷酸铁锂电池的升压电路电源，该磷酸铁锂电池被操作使得电池处于浅放电操作。在一些实施例中，具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包含磷酸铁锂电池的升压电路电源，该磷酸铁锂电池被操作使得电池电量不会降至其满容量的60％以下，或其满容量的70％以下，或其满容量的80％以下或其满容量的90％以下。在一些实施例中，具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包含磷酸铁锂电池的升压电路电源，该磷酸铁锂电池被操作使得在典型的充电或放电循环期间，电池电量不会降至其满容量的60％以下，或其满容量的70％以下，或其满容量的80％以下或其满容量的90％以下。在一些实施例中，具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包含磷酸铁锂电池的升压电路电源，该磷酸铁锂电池被操作使得在将设备从最大光学透射状态变为最小光学透射状态的充电或放电循环期间，电池电量不会降至其满容量的60％以下，或其满容量的70％以下，或其满容量的80％以下或其满容量的90％以下。

[0076] 在一些实施例中，具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可具有包含磷酸铁锂电池的升压电路电源，该电池寿命大于5年，或大于10年，或者大于15年，或大于20年，或1至20年，或1至15年，或1至10年，或5至20年，或5至15年。在一些实施方案中，具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可具有包含磷酸铁锂电池的升压电路电源，其电池寿命大于1000个循环，或大于2000个循环，或大于3000个循环，或大于5000个循环，或大于10000个循环，或大于20000个循环，或1000至20000个循环，或1000至10000个循环。

[0077] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包含任何类型的可再充电的电池的升压电路电源。更具体地，具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包含磷酸铁锂电池、或NiCd电池、或镍金属氢化物电池、或铅酸电池、或锂离子电池、或锂离子聚合物电池、或带有Co的锂离子聚合物电池、或带有Mn的锂离子聚合物电池、或带磷酸盐的锂离子聚合物电池、或可充电的碱性电池、锂硫电池、钠离子电池、薄膜锂电池、ZnBr电池、ZnCe电池、V氧化还原电池、Na硫电池、熔盐电池或AgZn电池的升压电路电源。在前述列表中的设备中的任何电池可以具有100至10000mAh，或100至5000mAh，或100至2500mAh，或100至1500mAh，或500至10000mAh，或1000至10000mAh，或1000至5000mAh，或1000至
2500mAh，或1000至1500mAh的电容。

[0078] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包含任何类型的电能存储的升压电路电源。更具体地，具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有升压电路电源，该升压电路电源包含包括一系列的电化学电池和电容器或超级电容器或超电容器的固态电池，或包括液流电池，该液流电池包括其中能量直接存储在电介质溶液中的电池，或飞轮，该飞轮包括利用旋转能量递送瞬时电力的机械设备，或压缩空气电能存储，或超导磁能存储。

[0079] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可具有外部电源，该外部电源与电致变色设备相距一定距离，该距离为大于1米，或大于2米或大于5米，或大于10米，或大于15米，或大于20米，或大于30米，或大于40米，或大于50米，或大于100米，或1至1000米，或1至100米，或1至50米，或1至20米，或10至1000米，或10至100米或10至50米。具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有升压电路电源，该升压电路电源与电致变色设备相距一定距离，该距离为小于10米，或小于5米，或小于4米，或小于3米，或小于2米，或小于1米，或小于0.1米，或小于0.01米，或0.001至10米，或0.001至5米，或0.001至1米，或0.001至0.1米，或0.1至10米，或0.1至5米，或0.1至1米。

[0080] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有将外部电源连接到电致变色设备的导线，其AWG规格大于15，或16，或17，或18，或19，或20，或21，或22，或23，或24，或25，或26，或27，或28，或29，或30，或31，或32，或33，或34，或35，或36，或37，或38，或39，或
40，或15至40，或20至40，或25至40，或30至40，或35至40，或15至25，或15至30，或20至25，或
20至30。

[0081] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有外部电源，该外部电源被配置为向电致变色设备无线供电。在这样的系统中，外部电源可能没有任何导线将其连接到电致变色设备。具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有外部电源，该外部电源被配置为使用非辐射技术无线地向电致变色设备供电或使用远场辐射技术以无线传输电力，非辐射技术为诸如近场耦合感应(磁)耦合、或近场谐振电感耦合、或近场电容耦合、或近场谐振电容耦合、或大气等离子体通道耦合、或磁动态耦合，远场辐射技术为诸如微波或激光。

[0082] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以在小于30分钟，或小于25分钟，或小于20分钟，或小于15分钟，或小于10分钟，或小于5分钟，或5至30分钟，或5至20分钟，或5至15分钟，或5至10分钟，或1至30分钟，或1至20分钟，或1至10分钟，或1至5分钟内从最大光学透射率切换到最小光学透射率状态。具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以在小于30分钟，或小于25分钟，或小于20分钟，或小于15分钟，或小于10分钟，或小于
5分钟，或5至30分钟，或5至20分钟，或5至15分钟，或5至10分钟，或1至30分钟，或1至20分钟，或1至10分钟，或1至5分钟内从第一光学透射率切换到第二光学透射率状态。

[0083] 在当电致变色设备被切断或与外部电源断开时的情况下，升压电路电源还可以提供电力。这种情况可以包括提供给外部电源的电力的电力故障，或外部电源的故障。在一些情况下，可以通过用户动作将电致变色设备与外部电源断开。例如，如果电致变色设备是电致变色窗或门组件的一部分，则组件可以配置成在电致变色设备打开时将电致变色设备与外部电源断开。在这些情况下，升压电路电源可以向电致变色设备提供电力以将设备从第一透射率状态切换到第二透射率状态，或者提供电力以将电致变色设备保持在某一个透射率状态。

[0084] 电致变色设备驱动器

[0085] 下面描述了用于诸如电致变色玻璃的电致变色设备的驱动器。驱动器可以可靠地、重复地对电致变色设备充电和放电，并且不会超过设备的安全操作范围。为了这样做，驱动器可以监测转移到电致变色设备的电荷水平，并且只要感测电压不超过限制就向电致变色设备提供恒定电流。如果达到感测电压限值，则驱动器变为可变电压或可变电流，可变电压或可变电流被施加以将感测电压保持在感测电压限值。下面更详细描述的实施例保护电致变色设备免受损坏。在一些情况下，当转移到电致变色设备的电荷量满足目标电荷量时，电压和电流施加停止。在一些情况下，这是当电致变色设备处于或假设处于目标光学透射率水平时。各种实施例可以具有多个电源或单个更复杂的电源，并且具有用于确定电荷转移和控制一个或多个电源的模拟或数字部件。在一些实施例中，电致变色设备具有外部电源和升压电路电源，外部电源和升压电路电源连接到驱动器以对电致变色设备充电和放电。

[0086] 在大多数情况下，该设备保持电荷中性，并且电荷仅从一个电极移动到另一个电极。因此，转移到设备的电荷量是仅通过一个汇流条转移到设备的电子量。在切换期间，电子通过一个汇流条转移到设备，等量的电子将通过另一个汇流条从设备转移，以保持电荷中性。在一些情况下，当设备内的所有可运输电荷都驻留在阳极中时，转移到设备的电荷量将被定义为0％，而当设备内的所有可运输电荷都驻留在阴极中时，转移到设备的电荷量将被定义为100％。可传输电荷是在特定设备电压下可在系统中移动的电荷量。某些降级机制可以增加或减少设备中的总可传输电荷(例如，假氧化)，然而，这种过量电荷将通过隔离过程周期性地消除(在本文中更全面地描述)。

[0087] 图3是根据一些实施例的驱动器100和电致变色设备118的系统图。在某些操作阶段期间，驱动器100将来自可逆恒定电流源102的恒定电流施加到电致变色设备118，并且在进一步的操作阶段期间将来自可逆可变电压源104的可变电压施加到电致变色设备118。电压和电流通常施加到电致变色设备118的汇流条120，但是在电致变色设备118的一些实施例中，电荷隔离端子“SEQ”(标记为Vaux)122可用于进一步操作，例如，以隔离电荷。在所示的实施例中，汇流条120中的一个标记为“VSOURCE+”，而汇流条120中的另一个标记为
“VSOURCE-”，使得可逆恒定电流源102的极性和可逆可变电压源104的极性可以相对于母线
120连接来确定。应理解，术语“可逆”是指来自可逆恒定电流源102的电流的极性能够被反转，使得可逆恒定电流源102提供用于对电致变色设备118充电或放电的电流。相似地，来自可逆可变电压源104的电压的极性可以反转，使得可逆可变电压源104提供可变量的电压
(或电流)，用于对电致变色设备118充电或放电。提供第一极性的电压和电流以使电致变色设备118向第一透射率充电，并且提供第二极性的电压和电流以使电致变色设备118向第二透射率放电。

[0088] 在某些情况下，电致变色设备依次包括第一基板、第一导电层、第一电极、离子导体、第二电极、第二导电层和第二基板。图3中描绘的两个汇流条120可以与两个导电层电连接，并且因此一个汇流条120与一个电极(例如，阳极)相关联，并且另一个汇流条120与另一个电极(例如，阴极)相关联。

[0089] 电压计112在电致变色设备118的感测电压端子124,126处测量标记为“Vsns”的感测电压。感测电压端子124中的一个被标记为“VSNS+”，并且感测电压端子126中的另一个被标记为“VSNS-”，使得可以相对于感测电压端子124,126确定感测电压的测量的极性。容易设计其他标签。在所示的实施例中，感测电压端子124,126与汇流条120不同，并且位于与汇流条120的位置不同的其他位置。感测电压端子134可以连接到电致变色设备118的内部区域，或者，各种感测电压端子124,126,128,130,132可以沿着电致变色设备118的边缘定位。边缘位置对于梯度类型的电致变色设备118可以是优选的，其中从顶部到底部、从底部到顶部、从左到右、从右到左或其他排列产生透射率梯度。内部位置可能是优选的，以检测是否存在靶心效应。例如，可以通过合适的端子(例如，成对的感测电压端子124,126,128,130,
132和134)在电致变色设备118的上部区域、中间区域或下部区域上获取感测电压。替代地，可以从感测电压端子124,126,128,130,132,134相对于汇流条120中的一个获取感测电压。
在一些情况下，两个或更多个感测电压端子(例如，124和126)电连接到设备的两个电极(即阳极和阴极)。

[0090] 位于设备的某些空间位置的感测电压端子将提供在那些空间位置处的设备的电池电势(即，阳极和阴极之间的电压)的测量。在一些情况下，每个感测电压端子被设计成在电极(即，阳极或阴极)和电压表112之间具有最小的电压降。电极和电压表112之间的感测电路的阻抗可以很高，这将使得电压表112的读数接近感测电压端附近的电极位置的实际电压状态。为了测量设备内的特定位置，与电极(即，阳极和阴极)的每个感测电压端子连接可以与导电层电隔离。每个感测端子的电隔离可以是有益的，因为导电层将提供到电极的许多位置的低电阻连接。

[0091] 当从上方观察时，一对感测电压端子可以在相同或不同的位置连接到两个电极(即，阳极和阴极)。在一些情况下，一个感测电压端子位于一个电极上的一个位置处，并且第二感测电压端子在另一个电极上位于第一感测电压端子正上方。在一些情况下，一个感测电压端子位于一个电极上的一个位置处，并且第二感测电压端子位于另一个电极上的具有大致相同的电池电势的不同位置处。

[0092] 在一些情况下，感测电压端子可以直接连接到汇流条。换句话说，图3中的感测电压端子124和/或126中的一个或两个可以连接到汇流条120中的一个或两个。在一些情况下，感测电压端子124连接到与一个电极相关联的汇流条120，并且另一个感测电压端子126在汇流条120之外的位置处连接到另一个电极。

[0093] 在一些情况下，存在两组或更多组感测电压端子，每组具有两个感测电压端子，其中一组感测电压端子电连接到一个电极并且另一组感测电压端子电连接到另一个电极。多于一组感测电压端子允许获得开路电压的两次独立测量并相互比较。这是有益的，因为在这样的示例中，系统中存在故障保护或冗余，以保护系统免受与一个或多个感测电压端子相关联的错误或损坏的连接。

[0094] 电流表114测量供应给电致变色设备118的电流。在所示实施例中，电流表114与VSOURCE+汇流条120连接，但在另外的实施例中，电流表114可与VSOURCE-汇流条120连接。

[0095] 仍然参考图3，积分器116接收电流表114的输出，并随着时间对其进行积分以产生值“Q”，该值等于在一个时间跨度内转移到电子变换设备118的电荷量，或与其对应、与其相关、或表示该电荷量。积分器116和电流表114执行计算，该计算确定总电荷量等于从第一时间到第二时间(即，一个时间跨度或时间间隔)的到电致变色设备118的电流的积分或与其相关。应当理解，在一些实施例中，电荷的极性、电流的极性和电压的极性是相互关联的，并且转移到电致变色设备118的负电荷量等于从电致变色器转移的正电荷量，并且转移到电致变色设备118的正电荷量等于从电致变色设备118转移的负电荷量。短语“转移到电致变色设备118的电荷”可以描述电致变色设备118的充电和放电。

[0096] 继续参考图3，供应控制模块106从积分器116接收充电值“Q”，从电压表112接收感测电压，并控制可逆恒定电流源102、可逆可变电压源104和开关108。开关选择可逆恒定电流源102或可逆可变电压源104并将所选择的电源耦合到电致变色设备118。在所示实施例中，开关108将所选电源连接到电流表，该电流表与汇流条120中的一个连接。在进一步实施例中，开关可以将所选择的电源直接连接到汇流条120。在另外的实施例中，可逆恒定电流源102可以由外部电源或升压电路电源或由外部电源和升压电路电源两者供电，并且可逆可变电压源104可以由外部电源或升压电路电源或由外部电源和升压电路电源两者供电。供应控制模块106基于电荷值和感测电压确定是否施加电流或电压，以及施加到电致变色设备118的电流或电压的极性。此外，在一些实施例中，供应控制模块106基于电致变色设备
118的当前透射率、或假设的透射率与电致变色设备118的目标透射率之间的差值，确定将转移到电致变色设备118的目标电荷量。根据一些实施例，这些功能可以通过容易设计的各种实施例中的表格、代数计算和/或各种算法来实现。用于示例性EC设备的光透射状态和转移的电荷之间的关系的一个示例是T2＝T1*10(-CE*deltaQ)，其中T1是当前透射状态，T2是目标透射状态，CE是着色效率(以(光密度*cm2)/C为单位)，deltaQ是从状态T1变为状态T2的转移的电荷量(以C/cm2为单位)。例如，在具有50光密度*cm2/C的CE的示例性设备中，为了从
2
90％透射率变为5％透射率，将需要转移大约25mC/cm 。下面参考图4-8进一步描述驱动器
100的操作的各种过程和阶段。

[0097] 应理解，驱动器的图3中所描绘的实施例并不意味着限制。例如，在一些实施例中，可逆恒定电流源102、可逆可变电压源104和开关108可以组合在单个更复杂的电源中。在一些实施例中，该电源能够供应恒定电流、可变电压和反转极性。替代地，可逆恒定电流源102可以实现为单极性恒定电流源，具有用于反转极性的开关。替代地，可逆可变电压源104可以实现为单极性可变电压源，具有用于反转极性的开关。在一些情况下，可逆电流源102也可以是可逆可变电流源。在这些实施例的变型中，可逆恒定电流源102可以由不同的电源(诸如，由外部电源或升压电路电源或由外部电源和升压电路电源两者)供电，并且可逆可变电压源104可以由不同的电源(诸如，由外部电源或升压电路电源或由外部电源和升压电路电源两者)供电。电源的各种实施例中的开关108或其他开关可以通过使用继电器、固态开关或一个或多个电源的操作模式来实现。电源的进一步示例在图8和9中示出。在一些实施例中，可以通过使用模数转换器来实现电压表112。可以通过使用具有或不具有模数转换器的低电阻值电阻器和模数转换器、霍尔效应传感器、电感传感器或其他传感器、或各种进一步设备来实现电流表114以用于检测电流。

[0098] 积分器116可以是模拟积分器，例如基于在反馈回路中具有电容器的运算放大器。在一些实施例中，积分器116可以包括数字加法器或诸如在数字信号处理器中找到的算术逻辑单元。在数字实施例中，积分器116可以实现为提供给电致变色设备的电流的数字转换值的时间序列总和。可以应用数字信号处理器、或微处理器或控制器来执行这样的计算，并且可以包括在供应控制模块106中。例如，具有片上模数转换的数字信号处理器或微处理器可以实现电流检测，电压感测和积分，以及应用于电源或电源的控制算法。在一些实施例中，模数转换器可以与数字信号处理器或微处理器分开。根据本文公开的教导，可以容易地设计模拟电路、数字电路、状态机和/或软件编程、分立组件、片上系统等的各种进一步组合。

[0099] 图4是根据一些实施例描绘图3的驱动器100的操作的过程图。图4的过程图假设驱动器100已经确定改变电致变色设备的透射率。这种确定可以是用户选择、时间表、检测、基于规则的过程、驱动器100的人工智能学习过程等的结果。为了开始改变电致变色设备的透射率，驱动器100执行充电/放电至Qtarget过程202。在过程202中，驱动器100将电致变色设备向期望的透射率充电，或者将电致变色设备向期望的透射率放电。该过程将电荷转移到电致变色设备。基于电致变色设备的目标透射率，确定在电致变色设备中具有的目标电荷量(即，Qtarget)。在一些实施例中，基于电致变色设备中的当前电荷量与电致变色设备中的目标电荷量之间的差异来确定要转移的目标电荷量。驱动器100通过使用上述电荷确定机制(例如，积分器)监测转移到电致变色设备的电荷量。当转移到电致变色设备的电荷量等于要转移的目标电荷量时，驱动器100终止充电/放电至Qtarget的过程202，并且开始四导线开路电压(4W OCV)过程204。在进一步实施例中，可以使用三导线过程或使用多于四导线的过程。驱动器100和电致变色设备118之间的接口中的导线总数包括向汇流条120供应电荷的两条导线和用于测量电致变色设备118的感测电压的一条、两条或更多条感测电压导线。

[0100] 在四导线开路电压过程204中，驱动器100测量跨电致变色设备118的感测电压端子124,126的开路电压(见图3)。在进一步的实施例中，驱动器100测量从一个感测电压端子
124,126,128,130,132,134到一个汇流条120的开路电压，或跨其他对的感测电压端子124,
126,128,130,132的开路电压。然后，驱动器100执行检查电荷状态(检查SOC)过程206。在检查电荷状态过程206中，驱动器100基于测得的跨感测电压端子的开路电压(即，感测电压)确定电致变色设备的电荷状态。在充电或放电停止后，感测电压随时间弛豫。通过电致变色设备、模拟或其他技术的表征，可以建立电压的弛豫时间和弛豫量。也可以类似地确定从弛豫后的感测电压的满意的偏差电压。检查电荷状态过程206基于上述参数确定电荷状态是否等于目标电荷状态。例如，如果感测电压在弛豫时间之后，并且在弛豫了弛豫量的电压之后，保持在与从弛豫后的感测电压的满意的偏差电压之内，则驱动器100确定电致变色设备的电荷状态等于目标电荷状态。然后，处理流程将在四导线开路电压过程204和检查电荷状态过程206之间循环。如果感测电压不保持在与从弛豫后的感测电压的满意的偏差电压内，则驱动器100确定电致变色设备的电荷状态不等于目标电荷状态。然后，处理流程将进行到充电/放电至Qtarget过程202，以使电致变色设备的电荷状态达到电致变色设备的目标电荷状态。

[0101] 图5是根据一些实施例描绘图3的驱动器100的进一步操作的过程图。图5的过程图假设驱动器100已经确定将电致变色设备完全充电或放电至零伏的感测电压，以获得电致变色设备的最大透射率(或者对于电致变色设备的一些实施例的最小透射率)。这可能出于与调用图4的过程图相似的原因或情况而发生。在这种状态下，还可能将驱动器100重新归零至电致变色设备的电荷状态。在一些实施方案中，在电致变色设备完全放电时，电致变色设备的电荷状态在名义上被认为是零。应理解，通过驱动器100计算和跟踪电致变色设备的电荷状态由于测量精度、噪声、漂移、泄漏、部件老化等而受到累积的小误差，并且驱动器100的重新归零可以恢复跟踪电致变色设备的电荷状态的准确性。

[0102] 仍然参照图5，为了开始将电致变色设备的透射率改变为最大透射率(或者对于电致变色设备的一些实施例的最小透射率)，驱动器100在过程302中对零伏(Vsns＝0V)的感测电压执行充电/放电。在一些实施例中，这对应于将电致变色设备放电至Qtarget＝0，即电致变色设备中的标称零电荷状态。在一些实施例中，这通过确定要转移到电致变色设备的电荷量，监测转移到电致变色设备的电荷量，以及当转移到电致变色设备的电荷量等于要转移的目标电荷量时停止电荷转移来实现。在其他情况下，在设定的持续时间过去之后停止电荷转移。四导线开路电压过程204(或其变型，如上所述)测量感测电压，并且检查电荷状态过程206确定电荷状态是否等于电致变色设备中的目标电荷量。在这种情况下，目标是零，这应该对应于零电荷状态。如果电荷状态与目标电荷状态匹配，则过程流程在四导线开路电压过程204和检查电荷状态过程206之间循环。如果电荷状态与目标电荷状态不匹配，则在一些情况下，开始过程304，其中电荷移动到SEQ(即，电荷隔离端子122)。如果电荷状态与目标电荷状态不匹配，则在一些其他情况下，电荷计数器被重新归零，然后开始过程
304，其中电荷移动到SEQ(即，电荷隔离端子122)。如果电荷状态与目标电荷状态不匹配，则在一些其他情况下，开始过程304，其中电荷移动到SEQ(即，电荷隔离端子122)，然后电荷计数器被重新归零。完成后，流程分支返回到检查电荷状态过程206。

[0103] 在另一组实施例中，当电荷与目标电荷状态匹配时，电荷计数器可以被重新归零并且/或电荷可以移动到SEQ。如果电荷状态与目标电荷状态匹配，则在一些情况下，开始过程304，其中电荷移动到SEQ(即，电荷隔离端子122)。如果电荷状态与目标电荷状态匹配，则在一些其他情况下，电荷计数器被重新归零，然后开始过程304，其中电荷移动到SEQ(即，电荷隔离端子122)。如果电荷状态与目标电荷状态匹配，则在一些其他情况下，开始过程304，其中电荷移动到SEQ(即，电荷隔离端子122)，然后电荷计数器被重新归零。

[0104] 还应理解，在图5中描绘的过程中，对于一些材料/设备，在一些实施例中，Vsns可以被设置为-0.5V或Vsns可以被设置为0.5V，以运行本文所述的协议。其他范围可以与实施例一起使用，因为本文描述的用于设置Vsns以检查设备的电荷状态的协议是一个示例而不意味着限制。

[0105] 在其中电荷移动到SEQ的隔离过程304中，电荷从汇流条120中的一个移动到电致变色设备的电荷隔离端子122(SEQ)。这可以通过将电致变色设备的汇流条120(例如，阳极或阴极)中的一个耦合到驱动器100的输出端子中的一个并将电致变色设备的电荷隔离端
子122耦合到驱动器100的输出端子中的另一个来执行。然后操作驱动器100，以便相对于所选择的一个汇流条对电致变色设备的电荷隔离端子122充电或放电。该操作通过将电荷从电致变色设备的主要部分转移到电致变色设备的辅助隔离部分来隔离电荷和/或再生电致变色设备中的零电荷状态，经由电荷隔离端子122接取辅助隔离部分。

[0106] 图6是描绘了在一些实施例中用图3的驱动器100对电致变色设备充电的电压(以伏特为单位)和电流(以安培为单位)相对于时间的图。图中示出了四个区域402,404,406,
408。两个区域402,404描绘了供应电压对时间，并且连个区域406,408描绘了供应电流对时间。水平轴以秒为单位。该示例用于特定的电致变色设备，例如，窗口，并且对于其他电致变色设备和电致变色设备的变化的各种尺寸可以不同。如图6所示，从时间T＝0开始，在操作的最初几秒，供应电压和供应电流两者都有一个初始的向上尖峰。在区域406中，施加恒定电流直到大约六十秒的时间。在该时间期间，电压从大约141/2V(伏特)略微上升到大约
15V，如区域402中所示。在恒定电流区域402,406中，感测电压小于1.7V的目标感测电压，并且恒定电流源向电致变色设备118提供大约11/2A(安培)。

[0107] 继续图6，在时间T＝六十秒时，感测电压达到1.7V的目标感测电压，并且驱动器100从恒定电流切换到可变电压或可变电流以将感测电压维持在1.7V。在区域404中，在接下来的四分钟内(例如，从六十秒到三百秒)，当将感测电压保持在等于目标感测电压的恒定电压时，观察到供应电压从大约15V下降到大约3V。在区域408中，再一次当将感测电压维持在恒定电压时，观察到供应电流从约1.5A下降到约0.2A(即，约11/2A下降到约1/5A)。在一些实施例中，可以通过控制施加到电致变色设备的汇流条的可变电压，将感测电压维持在目标感测电压。替代地，可以通过控制施加到电致变色设备的汇流条的可变电流，将感测电压维持在目标感测电压。在时间T＝三百秒(图的右端)，电致变色设备中的电荷已达到目标电荷Qtarget，并且驱动器100停止向电致变色设备供应可变电压(或可变电流)。换句话说，驱动器100停止向电致变色设备供应电压和电流。然后可以进行四导线开路电压过程
204和检查电荷状态过程206(参见图4和5)。在其他情况下，可以在设定的持续时间过去之后停止电荷转移。

[0108] 图7是描绘了在一些实施例中用图3的驱动器100对电致变色设备放电的电压(以伏特为单位)和电流(以安培为单位)相对于时间(以秒为单位)的图。图7的曲线图与图6的曲线图相比是反转的，并且电压和电流是负的，即，与图6的相比极性相反。另外，这个模式中的操作与参考图6描述的相似。对于操作的最初几秒，从时间T＝0开始，供应电压和供应电流两者都有一个初始的向下(即，负)尖峰。在区域506中，施加恒定电流直到大约六十秒的时间。在该时间期间，电压从大约-11V略微下降(即，幅度在负方向上略微增加)到大约-
111/2V，如区域502中所示。在恒定电流区域506,502中，感测电压大于0V的目标感测电压，并且恒定电流源向电致变色设备提供大约-11/2A(安培)。

[0109] 继续图6，在时间T＝六十秒时，感测电压达到0V的目标感测电压，并且驱动器100从恒定电流切换到可变电压(或可变电流)以将感测电压维持在0V。在区域504中，在接下来的四分钟内(例如，从六十秒到三百秒)，当将感测电压保持在等于目标感测电压(即，0V)的恒定电压时，观察到供应电压从大约-111/2V增加到高达约-21/2V(幅度减小)。在区域508中，再一次当将感测电压维持在恒定电压(即，0V)时，观察到供应电流从约-1.5A增加到高达约-0.2A或-0.3A(即，约-11/2A增加到高达约-1/4A，幅度减小)。在时间T＝三百秒(图的右端)，电致变色设备中的电荷已达到目标电荷Qtarget，并且驱动器100停止向电致变色设备供应可变电压(或可变电流)，即，驱动器100停止向电致变色设备供应电流或电压。如上文中参考图4图5描述的，然后可以进行四导线开路电压过程204和检查电荷状态过程206。在其他情况下，可以在设定的持续时间过去之后停止电荷转移。

[0110] 图6和图7所示的图分别用于电致变色设备的完全充电和完全放电。在一些实施例中，完全充电实现了电致变色设备的最小透射率，并且完全放电实现了电致变色设备的最大透射率。电致变色设备的部分充电或部分放电实现了电致变色设备的各种中间量的透射率，并且因此可以具有不同的目标电荷值和感测电压值。

[0111] 在下面的表1中示出了电致变色设备的充电/放电协议的一个示例，类似于图6和图7所示的动作。该协议可以通过使用图3所示的系统、图4和图5所示的过程以及下文所述的方法实现。
表1
使用具有4W感应的CCCV(恒定电流-恒定感测电压)源
完全充电/部分充电/部分放电：
施加恒定供应电流
测量感测电压和供应电流(计数电荷)
当Qsource＝Qtarget时停止步骤
如果
感测电压达到Vlimit
则
切换到恒定电压模式。
保持Vsns＝Vlimit直到Qsource＝Qtarget。
完全放电：
施加恒定供应电流
测量感测电压和供应电流(计数电荷)
如果
感测电压达到0V
则
切换到恒定电压模式。
保持Vsns＝Vlimit直到Qsource＝Qtarget。

[0112] 上述协议对完全充电、部分充电和部分放电施加非零感测电压限制，并对完全放电施加0V感测电压限制。在完全充电，部分充电和局部放电时，当转移到电致变色设备的总电荷量达到将在电致变色设备中的目标电荷量时，或者当感测电压达到感测电压时，无论哪个先到达，都停止恒定供应电流。如果达到感测电压，但尚未达到目标电荷量，则恒定电压模式将可变电压施加到电致变色设备并将感测电压保持在感测电压限制(即，恒定电压)直到在电致变色设备中达到目标电荷量。在其他情况下，在设定的持续时间过去之后停止恒定电流、可变电压和/或电荷转移。在另一个示例中，在设备被设置为完全放电的情况下，感测电压限制是0V，并且在施加可变电压的同时将其保持共五分钟(或一些其他预定的时间跨度)。在一些实施例中，通过四导线感测使用使用恒定电流(到电致变色设备)和恒定电压(感测电压)。也就是说，有四条导线到电致变色设备，其中两条(附着到汇流条)用于提供电流和电压，并且其中两条(附着到感测电压端子)用于感测电压。在完全充电、部分充电、局部放电和完全放电中，通过测量供应电流(其随时间积分，或谨慎地总和为随时间的积分的数字近似)来对电荷计数。电荷计数与通过一个汇流条随时间有多少电荷(即，电子)转移到电致变色设备有关，并且电荷计数用于确定转移到电致变色设备的电荷总量是否已达到目标电荷量。在其他情况下，在设定的持续时间过去之后停止电荷转移。术语“恒定电流-恒定电压”源是指具有应用于快速透射率变化的两个阶段或时期，即向电致变色设备118施加恒定电流的第一阶段，以及维持电致变色设备118的恒定感测电压的第二阶段。

[0113] 图8是电源和电压感测电路的电路图，该电源和电压感测电路适于在图3的驱动器100中使用以对在一些实施例中的电致变色设备进行充电和放电。该电路施加来自微控制器单元(MCU)的脉冲宽度调制(PWM)以驱动高输出缓冲器602、604，高输出缓冲器602、604向电致变色设备供电(即，电压和电流)。跨电致变色设备的所选端子的电压被输入到各种差分放大器606、608、610，差分放大器606、608、610的输出被发送到微控制器单元的模数转换器。差分放大器606、608、610的增益可以是单位增益。替代地，可以选择增益和/或偏移，以与模数转换器输入的范围匹配。来自微控制器单元的脉冲宽度调制输出612是第一非反相缓冲器602的输入，并且是反相器630的输入，反相器630的输出驱动第二非反相缓冲器604。
第一非反相缓冲器602的输出连接到电阻器620的第一端子，并且电阻器620的第二端子连接到电源的VSOURCE+端子622。VSOURCE+端子622可以连接到图3中描绘的电致变色设备118的VSOURCE+端子(例如，汇流条120中的一个)。

[0114] 继续图8，第二非反相缓冲器604的输出连接到电源的VSOURCE-端子628。VSOURCE-端子628可以连接到图3的电致变色设备118的VSOURCE-端子(例如，汇流条120中的另一个)。施加脉冲宽度调制信号作为来自微控制器单元的脉冲宽度调制输出612导致第一非反相缓冲器602和第二非反相缓冲器604产生受控脉冲宽度的互补轨到轨输出。在一些实施例中，电致变色设备的大量电容减小第一非反相缓冲器602和第二非反相缓冲器604的经调制的输出的幅度，使得跨电致变色设备的汇流条产生可控幅度和极性的DC电压。一些实施例中，电压可以具有一些电压纹波。使用脉冲宽度调制来产生DC电压可以与脉冲宽度调制如何被应用于开关电源中的电容性负载有关。

[0115] 图8的电路的VSNS+端子624可以连接到电致变色设备118的VSNS+端子124，并且VSNS-端子626可以连接到电致变色设备118的VSNS-端子126。跨VSNS+端子624和VSNS-端子
626的电压被输入到第一差分放大器606，第一差分放大器606的输出是第一模数转换器输入614。通过该路径，模数转换器可以测量电致变色设备的感测电压。返回参考图3，这是电压表的一个实施例。在所谓的恒定电压控制中施加感测电压的测量，其中控制到电致变色设备的电压或电流以保持恒定的感测电压。在该实施例中，脉冲宽度调制输出612的占空比由微控制器单元控制，并在监测感测电压期间改变。

[0116] 图8的VSOURCE+端子622和VSOURCE-端子628作为输入连接到第二差分放大器608，第二差分放大器608的输出是第二模数转换器输入616。通过该路径，模数转换器可以测量跨电致变色设备的汇流条的电压，并确定施加到电致变色设备的电压。微控制器可以使用该信息以监测跨图3的电致变色设备118的汇流条120施加的电压。在一个实施例中，微控制器如上所述地监测电压并调整脉冲宽度调制，以提供具有所选极性的恒定电流供应、可变电压供应和/或可变电流供应。VSOURCE+和VSOURCE-端子之间、或VSOURCE+和另一个端子之间、或VSOURCE-和另一个端子之间的电压(即，电势)也可以具有电压限制。与Vsns电压限制相似，如果在施加恒定电流期间达到这些VSOURCE电压限制中的一个，则可以开始可变电流模式以将VSOURCE电压维持在电压限制或低于电压限制。

[0117] 图8的电阻器620的相对的端子作为输入连接到第三差分放大器610，第三差分放大器610的输出是第三模数转换器输入618。通过该路径，模数转换器可以测量跨电阻器620的电压。利用电阻器620的值和跨电阻器620的电压，微控制器单元可以计算通过电阻器620的电流，通过电阻器620的电流也是进入电致变色设备的电流。返回参考图3，这是电流表的一个实施例。因此，微控制器可以关于幅度和极性两者监测电流，并且如上所述调整脉冲宽度调制。在一些实施例中，电流的值还可以用于计算已经转移到电致变色设备中的总电荷量，例如通过对在一个时间跨度内电流的数字转换值重复求和。

[0118] 图9是另一个电源和电压感测电路的电路图，该电源和电压感测电路适用于在图3的驱动器100中使用以在一些实施例中隔离电致变色设备中的电荷。该电路在原理和操作上与图8中所示的相似，但具有适合电荷隔离的连接。在图9中，来自微控制器单元的另一脉冲宽度调制输出712是第三非反相缓冲器702的输入，并且是另一反相器706的输入，另一反相器706的输出驱动第四非反相缓冲器704。第三非反相缓冲器702的输出连接到电阻器718的第一端子，电阻器718的第二端子连接到电源的SEQ+端子720。SEQ+端子720可以连接到电致变色设备118的电荷隔离端子122(图3中标记为SEQ)。

[0119] 图9的第四非反相缓冲器704的输出连接到电源的VSOURCE-端子628。VSOURCE-端子628可以连接到图3的电致变色设备118的VSOURCE-端子(例如，汇流条120中的一个)。施加脉冲宽度调制信号作为来自微控制器单元的脉冲宽度调制输出712导致第三非反相缓冲器702和第四非反相缓冲器704产生受控脉冲宽度的互补轨到轨输出。与如上所述相似，这产生了跨图3的电致变色设备118的电荷隔离端子122和一个汇流条120的可控振幅和极性
的DC电压，其可以具有一些纹波电压。在各种进一步的实施例中，第四非反相缓冲器704的输出可以连接到电致变色设备的VSOURCE+端子。在上述实施例中，图9中描绘的电源可以在电致变色设备118的所选汇流条120和电荷隔离端子122之间转移电荷，电荷隔离端子122从图3的电致变色设备118隔离电荷。

[0120] 仍然参考图9，SEQ+端子720和VSOURCE-端子628作为输入连接到第四差分放大器708，第四差分放大器708的输出是第四模数转换器输入714。通过该路径，模数转换器可以测量跨图3的电致变色设备118的电荷隔离端子122和所选择的一个汇流条120的电压，并且确定用于电荷隔离的电压。在一个实施例中，微控制器因此监测电压，并如上所述调整脉冲宽度调制，以提供具有所选极性的恒定电流供应、可变电压供应和/或可变电流供应。电阻器718的相对端子作为输入连接到第五差分放大器710，第五差分放大器710的输出是第五模数转换器输入716。通过该路径，模数转换器可以测量跨电阻器718的电压。利用电阻器
718的值和跨电阻器718的电压，微控制器单元可以计算通过电阻器718的电流，通过电阻器
718的电流也是进入图3的电致变色设备118的电荷隔离端子122的电流。微控制器能够关于幅度和极性监测该电流，并如上所述调整脉冲宽度调制。例如通过在一些实施例中重复求和电流值，电流值还可以用于计算已经转移用于隔离的总电荷量。SEQ+端子和VSOURCE-或SEQ+端子和另一个端子之间的电压(即，电势)也可以具有电压限制。与Vsns电压限制相似，如果在施加恒定隔离电流期间达到这些SEQ电压限制中的一个，则可以开始可变电流模式以将SEQ电压维持在电压限制或低于电压限制。

[0121] 图10A、图10B和图10C是用于控制电致变色设备的方法的流程图，在一些实施例中，其可以通过使用图3的系统来实施。更具体地，该方法可以在图3的驱动器或供应控制模块上实施或由驱动器或供应控制模块实施，或由处理器(诸如，控制系统中的微处理器或数字信号处理器)实施。在决策动作802中，确定是否改变电致变色设备的透射率。该确定可以基于用户输入、用户时间表、传感器输入、规则、人工智能等。如果答案为是，即改变透射率，则流程进行到动作824，如果答案为否，即，不改变透射率，则流程进行到决策动作804。

[0122] 在决策动作804中，确定电致变色设备中是否存在开路电压漂移。例如，在等待来自用户或用户设备的指示时，控制器或驱动器可以检查跨电致变色设备的感测电压端子的开路电压，以确定开路电压是否随时间变化超过可接受的漂移量。如果答案为否，则没有漂移(即，漂移量在可接受的范围内)，流程分支回到决策动作802。控制器或驱动器可以循环通过决策动作802、804，寻找改变电致变色设备的透射率的决策或理由。如果在决策动作804中答案为是，则存在漂移，流程分支到动作806。

[0123] 在决策动作824中，确定透射率变化是变为总漂白状态还是变为另一状态(诸如变暗或中间状态)。如果对决策动作824的回答是将透射率变为除了总漂白状态之外的状态，则流程也分支到动作806。

[0124] 当有改变电致变色设备的透射率的决策时，无论是代表用户的有意的还是由于漂移，进入图10A的动作806。在动作806中，确定要转移到电致变色设备的目标电荷。在一些实施例中，在代表用户执行动作的情况下，目标电荷可以基于转移到电致变色设备的跟踪的总电荷量以及跟踪的透射率水平和电致变色设备的期望透射率水平之间的差异。替代地，在漂移的情况下，目标电荷基于恢复电致变色设备上的最初目标总电荷量。在动作808，确定感测电压限值。在对电致变色设备充电以降低透射率的情况下，感测电压限值的幅度大于0V，并且相对于电致变色设备的端子具有适当的极性。在一些实施例中，在对电致变色设备完全放电以达到最大透射率的情况下，感测电压限值是0V。在部分充电或部分放电的情况下，感测电压限值是中间的。此外，例如，根据表格、参数或计算，将感测电压限值设置为安全值，以便保护电致变色设备免于由于过多的电流或电压而劣化。在各种实施例中，可以以任何顺序执行动作806和808。

[0125] 仍然参考图10A，在动作810，将恒定供应电流施加到电致变色设备。应根据电致变色设备是否正在充电或放电来选择适当的电流极性。在动作812中，测量感测电压和供电电流。例如，可以通过使用模数转换，来测量跨电致变色设备的感测电压端子的感测电压。可以通过测量耦合到电致变色设备的汇流条中的一个的串联电阻器的电压来测量供应电流。

[0126] 在动作812之后，在动作814中确定转移到电致变色设备的电荷量。在各种实施例中，可以通过将到电致变色设备的电流供应随时间积分来确定转移到电致变色设备的电荷。可以应用模拟或数字集成技术。在图10A的决策动作816中，确定转移到电致变色设备的电荷是否等于要转移的目标电荷量。如果答案为是，则转移的电荷等于要转移的电荷量，即，已经转移了目标电荷量，然后流程分支到动作822，并且对电致变色设备的电流(和电压)施加停止。然后流程返回到决策动作802，以在等待确定对电致变色设备充电或放电的同时进行循环，并检查漂移。

[0127] 如果决策动作816中的答案为否，则流程分支到决策动作818，其中确定感测电压是否达到感测电压限值。例如，如果在充电的情况下感测电压小于感测电压上限，或者在放电的情况下感测电压大于感测电压下限，则感测电压尚未达到感测电压限值。如果感测电压尚未达到感测电压限值，则决策动作818的答案为否，并且流程分支到动作812，以便继续循环，测量感测电压和供应电流并确定是否尚未转移总电荷量。如果感测电压已达到感测电压限值，则决策动作818的答案为是，并且流程分支到动作820。

[0128] 在图10A的动作820中，停止恒定电流810，并且将可变电压或可变电流供应到电致变色设备的汇流条，以将(在电致变色设备的感测电压端子处的)感测电压保持在感测电压限值。这涉及停止恒定电流，并变为一个或多个电源的可变操作。例如，在监测感测电压的同时调节一个或多个电源的电压或电流，并且例如通过驱动器或控制器(诸如图3的供应控制模块)进行相应的调整。作为另一个示例，由微控制器调整由微控制器施加到图8的电源和电压检测电路中的输出缓冲器的脉冲宽度调制，以保持恒定的感测电压。该过程然后返回到动作812(其中监测感测电压和电流)，814(其中确定转移的电荷量)，并且到决策动作816。一旦转移的电荷等于目标电荷，则决策动作816的答案816为是，并且流程分支到动作
822，其中电流(和电压)停止。

[0129] 在该方法的变型中，决策动作816和818可以在流程期间被分割或重新排列或在其他时间执行。根据本文的教导，容易设计该方法的各种进一步变型。

[0130] 在其他变型中，816处的决策动作可以基于经过的时间而不是转移的目标电荷量。

[0131] 返回到决策动作824，如果确定透射率变化将朝向总漂白状态，则流程进行到图10B中的动作826。在动作826中，确定感测电压限值，并且还确定漂白时间。在一些实施例中，在对电致变色设备完全放电以达到最大透射率的情况下，感测电压限值是0V。再次，在动作828中，将恒定供应电流施加到电致变色设备，并且在动作830中，测量感测电压和供应电流。流程接下来进行到决策动作832，其中确定恒定电流施加的经过的时间是否已达到在动作826中确定的漂白时间。如果经过的时间尚未达到漂白时间，则流程分支到决策动作
834。在一些情况下，感测电压将保持在零伏并且将施加恒定电流828或可变电压/电流836，直到经过的时间达到预定持续时间。

[0132] 在图10B的决策动作834中，确定感测电压是否达到感测电压限值。如果感测电压尚未达到感测电压限值，则决策动作834的答案为否，并且流程分支到动作830，以便继续循环，测量感测电压和供应电流并确定经过的时间是否已达到决策动作832中的漂白时间。如果感测电压已达到感测电压限值，则决策动作834的答案为是，并且流程分支到动作836。

[0133] 在图10B的动作836中，停止恒定电流828，并且将可变电压或可变电流供应到电致变色设备的汇流条，以将(在电致变色设备的感测电压端子处的)感测电压保持在感测电压限值。这涉及停止恒定电流，并变为一个或多个电源的可变操作。例如，在监测感测电压的同时调节电源的电压或电流，并且例如通过驱动器或控制器(诸如图3的供应控制模块)进行相应的调整。作为另一个示例，由微控制器调整由微控制器施加到图8的电源和电压检测电路中的输出缓冲器的脉冲宽度调制，以保持恒定的感测电压。然后该过程分支回动作830(其中监测感测电压和电流)和决策动作832。

[0134] 一旦经过的时间达到漂白时间，则决策动作832的答案为是，并且流程分支到动作838，其中电流(和电压)停止。

[0135] 在该方法的变型中，决策动作832和834可以在流程期间被分割或重新排列或在其他时间执行。根据本文的教导，容易设计该方法的各种进一步变型。

[0136] 在一些情况下，在除了持续时间意外的触发之后，将恒定电流供应到设备以将设备切换至总漂白状态将停止(图10B的838)。例如，可以在转移一定的目标电荷量之后停止恒定电流。用于停止恒定电流的另一示例标准是确定测量到特定电压限值。例如，当感测电压的幅度(即绝对值)小于某个值(诸如，小于1V，或小于0.1V，或小于0.05V，或小于0.01V)时，可以停止恒定电流。

[0137] 在一些实施例中，总漂白状态对应于完全放电的设备，并且在动作838(其中漂白时间已经过去并且电流停止)之后，处理流程进行到图10C中的动作840(其中，电荷计数器被重新归零)。

[0138] 在一些情况下，当感测电压保持在零伏时，或者当感测电压小于特定值(诸如，小于100mV，或小于50mV，或小于10mV，或小于1mV，或小于0.1mV，或小于0.01mV，或小于0.001mV)时，开始对电荷计数器840进行重新归零。

[0139] 在一些电致变色设备中，当设备处于总漂白状态时进行隔离是有利的。因此，在一些情况下，在充电计数器被重新归零之后，流程可以进行到图10C的决策动作842。在决策动作842中，确定是否应该运行隔离。如果答案为否，则流程可以分支回到决策动作802。如果答案为是以运行隔离，则流程进行到动作844。

[0140] 运行隔离的决策可以基于任何数量的条件，诸如设定的时间表(例如，每天一次)、电致变色设备的状态(例如，总漂白)、电测量(例如，感测电压幅度小于预设限值)或条件的任何组合。例如，运行隔离的决策可以基于设备何时处于总漂白状态(例如，在动作838之后)和从上一个隔离循环是否已经过去超过2小时的组合。另一个示例可以是在每次完成总漂白循环之后(例如，在动作838之后)。另一个例子可以是每次感测电压幅度小于0.1V，并且没有其他循环正在运行(例如，对816、818、832或834的回答为否)。

[0141] 在该方法的其他变型中，根据本文的教导，图10C的决策动作842可以在流程的其他时间执行，诸如在804、830或838之后。

[0142] 当进行隔离时，流程进行到动作844，其中利用隔离端子提供恒定电压。例如，可以在隔离端子(例如，图3中的122)和汇流条(例如图3中的120)中的一个之间施加恒定电压。作为另一示例，可以在隔离端子(例如，图9中的720)和电源的VSOURCE-端子(例如，图9中的
628)之间施加恒定电压。当施加恒定电压时，流程进行到动作846，其中监测隔离电压(即，Vseq)和电流。

[0143] 在决策动作848中，确定恒定电压是否已经被施加达到等于预设隔离时间的持续时间。如果没有满足隔离的经过的时间，则流程分支回到846，并且继续监测隔离电压(即Vseq)和电流。如果已经满足隔离的经过的时间，则流程进行到动作850，并且停止隔离电压。在动作850之后，流程分支回到802。在一些情况下，将在除了持续时间之外的触发之后停止隔离。例如，可以在转移特定目标电荷量之后，或者在确定测量到特定电压限值时停止动作844中的恒定电压。

[0144] 在其他实施例中，可以通过向隔离端子施加恒定电流而不是恒定电压，或者通过基于测得的电流或电压限值施加可变电压/电流来实现隔离。例如，感测电压端子可以被添加到隔离元件，并且用于独立地监测隔离元件内的不同位置处的局部电压。

[0145] 应理解，本文描述的方法可以用数字处理系统(诸如，传统的通用计算机系统)来执行。在替代方案中可以使用被设计或编程为仅执行一种功能的专用计算机。图11是示出可以实现本文描述的实施例的示例性计算设备的图示。根据一些实施例，图11的计算设备可以用于执行用于控制电致变色设备的功能的实施例。计算设备包括通过中央处理单元(CPU)901和大容量存储设备907，中央处理单元(CPU)901通过总线905耦合到存储器903。在一些实施例中，大容量存储设备907表示诸如盘驱动器的持久数据存储设备，其可以是本地的或远程的。在一些实施例中，大容量存储设备907可以实现备份存储。存储器903可以包括只读存储器、随机存取存储器等。在一些实施例中，驻留在计算设备上的应用程序可以被存储在诸如存储器903或大容量存储设备907的计算机可读介质上或者经由诸如存储器903或大容量存储设备907的计算机可读介质访问。应用也可以是经由网络调制解调器或计算设备的其他网络接口调制访问的经调制的电子信号的形式。应理解，在一些实施例中，CPU901可以体现在通用处理器、专用处理器或专门编程的逻辑设备中。

[0146] 显示器911通过总线905与CPU 901、存储器903和大容量存储设备907通信。显示器911被配置为显示与本文描述的系统相关联的任何可视化工具或报告。输入/输出设备909耦合到总线905，以便将命令选择中的信息传送到CPU 901。应理解，可以通过输入/输出设备909传送到外部设备的数据和来自外部设备的数据。CPU 901可以被定义以执行本文描述的功能，例如以实现参考图3-10C描述的功能。在一些实施例中，体现该功能的代码可以被存储在存储器903或大容量存储设备907中，以便由诸如CPU 901的处理器执行。计算设备上的操作系统可以是MS-WINDOWSTM，UNIXTM，LINUXTM，iOSTM或其他已知的操作系统，或者根本没有操作系统。应理解，本文描述的实施例也可以与虚拟化计算系统集成。

[0147] 本文公开了详细的说明性实施例。然而，本文公开的具体功能细节仅仅是为了描述实施例的目的。然而，实施例可以以许多替代形式实施，并且不应被解释为仅限于本文阐述的实施例。

[0148] 应当理解的是，尽管本文中可以使用术语第一、第二等来描述各个步骤或计算，但是这些步骤或计算不应受限于这些术语。这些术语仅用于将一个步骤或计算与另一个步骤或计算进行区分。例如，在不背离本公开的范围的情况下，第一计算可以被称为第二计算，并且类似地，第二步骤可以被称为第一步骤。如本文中所使用的，术语“和/或”以及“/”符号包括相关联列举项中的一个或多个项的任何和全部组合。

[0149] 如本文所使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解的是，当在本文中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”指定所述的特征、整数、步骤、操作、要素和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或其群组的存在或添加。因此，本文中所使用的术语仅出于描述具体实施例的目的而不旨在是限值性的。

[0150] 还应注意，在一些替代实现中，标明的功能/动作可以不按图中标记的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/动作，实际上可以基本上同时执行被连续示出的两个图，或者有时可以按相反的次序来执行这些图。

[0151] 考虑到上述实施例，应理解，实施例可以采用涉及存储在计算机系统中的数据的各种计算机实现的操作。这些操作是需要对物理量进行物理操控的操作。通常但非必须，这些量采用能被存储、传输、组合、比较、以及以其他方式操控的电信号或磁信号的形式。此外，所执行的操作通常用术语(诸如，产生、识别、确定或比较)来表示。形成实施例的一部分的本文描述的任何操作都是有用的机器操作。实施例还涉及用于执行这些操作的设备或装置。装置可以是为了所需目的而特别构造的，或者装置可以是由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或配置的通用计算机。具体而言，各种通用机器可以与根据本文的教导编写的程序一起使用，或者构造更专用的装置来执行所需方法是可以是更方便的。

[0152] 模块、应用、层、代理或其他方法可操作的实体可以被实现为硬件、固件或执行软件的处理器或其组合。应理解，在本文中公开了基于软件的实施例的情况下，软件可以体现在诸如控制器的物理机器中。例如，控制器可以包括第一模块和第二模块。控制器可以被配置为执行各种动作，例如，方法、应用程序、层或代理的各种操作。

[0153] 实施例还可以体现为有形非瞬态计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质是可以存储数据的任何数据存储设备，其后该数据可以由计算机系统读取。计算机可读介质的示例包括硬盘驱动器、网络连接存储(NAS)、只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁带以及其他光学和非光学数据存储设备。计算机可读介质也可以被分布在网络耦合的计算机系统上，使得计算机可读代码被以分布式方式存储和执行。还可以用各种计算机系统配置来实施本文中所描述的实施例，所述其他计算机系统配置包括：手持设备、微处理器系统、基于微处理器的消费者电子器件或可编程的消费者电子器件、小型计算机、大型计算机等。实施例也可以在分布式计算环境中实施，在分布式计算环境中，由通过有线网络和无线网络链接的远程处理设备执行任务。

[0154] 尽管以特定顺序描述了方法操作，但是应理解，可以在所描述的操作之间执行其他操作，所描述的操作可以被调整以在稍微不同的时间发生，或者所描述的操作可以在允许以与处理相关联的各种间隔发生处理操作的系统中分布。

[0155] 在各种实施例中，本文描述的方法和机制的一个或多个部分可以形成云计算环境的一部分。在这种实施例中，可以根据一个或多个不同模型在因特网上提供资源作为服务。这些模型可以包括基础设施即服务(IaaS)，平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。在
IaaS中，提供计算机基础设施作为服务。在这种情况下，计算设备通常由服务提供商拥有和操作。在PaaS模型中，由开发人员使用以开发软件解决方案的软件工具和底层设备可以作为服务提供并由服务提供商托管。SaaS通常包括服务提供商许可软件作为按需服务。服务提供商可以托管软件，或者可以在给定的时间段内将软件部署到客户。上述模型的许多组合是可能的并且是可以构想到的。

[0156] 可以将各种单元、电路或其他部件描述或声明为“被配置为”执行一个或多个任务。在这样的上下文中，短语“被配置为”用于通过指示单元/电路/部件包括在操作期间执行一个或多个任务的结构(例如，电路)来表示结构。因此，即使当指定的单元/电路/部件当前不可操作(例如，未打开)时，也可以说单元/电路/组件被配置为执行任务。与“配置为”语言一起使用的单元/电路/部件包括硬件——例如，电路、存储可执行以实现操作的程序指令的存储器等。记载单元/电路/部件“被配置为”执行一个或更多任务明确地旨在不调用35 USC 112，第六款的单元/电路/部件。另外，“被配置为”可以包括通用结构(例如，通用电路)，该通用结构由软件和/或固件(例如，FPGA或执行软件的通用处理器)操纵来以能够执行讨论中的任务的方式操作。“被配置为”还可以包括使制造过程(例如，半导体制造设施)适应以制造适于实现或执行一个或多个任务的设备(例如，集成电路)。

[0157] 为解释目的，已参照具体实施例对前面的说明书进行了描述。然而，上文示出的讨论不旨在是穷尽性的，或者将本发明限于所公开的确切形式。根据上面的教导，很多修改和变型是可能的。为了最好地解释实施例的原理及其实际应用，选择并且描述了所述实施例，从而使得本领域的其他技术人员能够最好地利用本实施例以及具有可能适合于所设想的特定用途的各种修改。因此，本实施例被认为是说明性的而不是限值性的，并且本发明不限于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等效物内进行修改。

[0158] 电致变色设备实施例

[0159] 图12描绘了根据本公开的第一实施例的电致变色设备1的横截面结构图。从中心向外移动，电致变色设备1包括离子导体层10。第一电极层20位于离子导体层10的第一表面的一侧并与之接触，第二电极层21位于离子导体层10的第二表面的另一侧并与之接触。此外，第一电极层20和第二电极层21中的至少一个包含电致变色材料；在一个实施例中，第一电极层20和第二电极层21每个包含电致变色材料。中心结构(即，层20、10、21)位于第一导电层22和第二导电层23之间，第一导电层22和第二导电层23转而被布置为抵靠“外基板”
24、25。元件22、20、10、21和23统称为电致变色叠层28。

[0160] 导电层22经由汇流条26与电源(未示出)的一个端子电接触，并且导电层23经由汇流条27与电源(未示出)的另一个端子电接触，由此，可以通过向导电层22和导电层23施加电压脉冲来改变电致变色叠层28的透射率。脉冲使电子和离子在第一电极层20和第二电极层21之间移动，并且因此，在第一电极层和/或第二电极层中的电致变色材料改变光学状态，从而将电致变色叠层28从较透射的状态切换到较不透射的状态，或从较不透射的状态切换到较透射的状态。在一个实施例中，电致变色叠层28在电压脉冲之前是透明的并且在电压脉冲之后是较不透射的(例如，较反射或较着色的)，或者在电压脉冲之前是较不透射的并且在电压脉冲之后是较透明的。

[0161] 应理解，对较不透射的状态和较透射的状态之间的转变的提及是非限制性的，并且旨在描述电致变色材料可获得的对电磁辐射透射率的整个转变范围。例如，透射率的变化可以是从第一光学状态到第二光学状态的变化，其是(i)比第一状态相对较吸收(即，较不透射)，(ii)比第一状态相对较少吸收(即，较透射)，(iii)比第一状态相对较反射(即，较不透射)，(iv)比第一状态相对较少反射(即，较透射)，(v)比第一状态相对较反射和较吸收(即，较不透射)或(vi)比第一状态相对较少反射和较少吸收(即，较透射)。另外，该变化可以在电致变色设备可达到的两种极端光学状态之间，例如，在第一透明状态和第二状态之间，第二状态是不透明或反射(镜子)。替代地，该变化可以在两个光学状态之间，其中至少一个光学状态在沿着对于特定的电致变色设备是可获得的两个极端状态(例如，透明和不透明或透明和镜子)之间的光谱中间。除非本文另有说明，否则无论何时提及较不透射和较透射，或甚至是漂白-着色的过渡，相应的设备或过程都包含其他光学状态转变，例如非反射-反射、透明-不透明等。此外，术语“漂白”可以指光学中性状态，例如，无色、透明或半透明。又另外，除非本文另有说明，否则电致变色转变的“着色”不限于任何特定波长或波长范围。如本领域技术人员所理解的，对合适的电致变色材料和反电极材料的选择决定了相关的光学转变。

[0162] 通常，透射率的变化优选地包括对具有红外至紫外辐射范围内的波长的电磁辐射的透射率的变化。例如，在一个实施例中，透射率的变化主要是对红外光谱中的电磁辐射的透射率的变化。在第二个实施例中，透射率的变化是对具有主要在可见光谱中的波长的电磁辐射。在第三个实施例中，透射率的变化是对具有主要在紫外光谱中的波长的电磁辐射。在第四个实施例中，透射率的变化是对具有主要在紫外光谱和可见光谱中的波长的电磁辐射。在第五个实施例中，透射率的变化是对具有主要在红外光谱和可见光谱中的波长的电磁辐射。在第六个实施例中，透射率的变化是对具有主要在紫外光谱、可见光谱和红外光谱中的波长的电磁辐射。

[0163] 在一些实施例中，导电层22和导电层23中的一个或两个是梯度导电层。如本文所定义的，具有“梯度”的导电层是指具有空间变化的薄层电阻的导电层，或者基本上平行于层的主表面的电流阻抗，其根据导电层内的位置而变化。在一些实施例中，导电层是基于透明导电氧化物(TCO)材料的厚度的梯度并且具有反对称性。在其他实施例中，透明导电层中的电阻梯度可以通过不同的技术形成，诸如通过在透明导电层的组成中产生梯度，或者利用划线或蚀刻剂图案化材料以有效地产生“电子迷宫”。无论使用何种技术，梯度都可以彼此具有反对称性。梯度透明导电层允许在用于大规模应用(诸如建筑窗户)的面板中或在诸如公共汽车和火车或汽车的运输应用中使用EC设备。这是因为利用梯度透明导电层，一旦将电压施加到汇流条处的EC面板或设备，EC面板或设备上的有效电压就不会下降，这提供了EC面板的所有尺寸的色调状态之间的均匀过渡。关于适用于本说明书中描述的EC设备的梯度透明导电层和不同实施例的更多细节可以在专利号为8,717,658题为“具有空间协调切换的EC多层设备(EC Multi-Layer Devices With Spacetially Coordinated Switching)”(通过引用并入本文)，专利号为9,091,895题为“具有符合导电层的EC多层设备”(通过引用并入本文)，美国专利号为9,091,868题为“具有符合电流调制结构的EC多层设备”(通过引用并入本文)，以及专利申请号为US2014/0043668题为“具有电流调制结构的EC多层设备”(通过引用并入本文)中找到。梯度透明导电层不仅可以通过在EC面板的整个表面上实现状态之间的均匀转变来消除大规模EC设备具有的“虹膜效应”问题，而且还能够快速实现色调状态之间的快速转变(即，短切换时间，或快速切换速度)，特别是从透明状态到暗状态以及从暗状态到透明状态。由于快速切换能力，具有梯度ECL技术的电致变色设备与本文所述的升压电路技术很好地配合。升压电路电源可以提供额外的电力，以实现包含梯度ECL或TCO层的电致变色设备的透射率之间的非常快速的切换。

[0164] 电致变色多层叠层阴极

[0165] 在一个实施例中，由本公开的多层叠层的阳极电极(即，第一电极20或第二电极21；见图12)包含的电致变色材料是无机或有机金属的，并且由阴极(即，第一电极20或第二电极21中的另一个；见图12)包含的电致变色材料独立地是无机或有机金属的。更具体地，由阳极和/或阴极包含的电致变色材料是无机或有机金属固态材料，其具有3-D框架结构，包含由阴离子原子或配合基桥接或分离的金属(诸如，氧化物、氢氧化物、磷酸盐、氰化物、卤化物)，进一步包含移动离子(诸如，质子、锂、钠、钾)，当电致变色循环期间材料被还原或氧化时，其可嵌入和脱嵌。

[0166] 在电荷注入(还原)下，W、Nb、Ta、Ti、V和Mo的氧化物着色，并且被称为阴极电致变色材料。电荷提取(氧化)时，Ni、Cr、Mn和Ir的氧化物着色，并且是阳极电致变色材料。在一个实施例中，阴极着色膜包括基于钨、钼、铌和钛的氧化物。

[0167] 包含W、Nb、Ta、Ti、V和Mo的各种阴极着色膜在本领域中是已知的，并且可以通过多种沉积工艺制备，包括气相沉积工艺、湿涂工艺、喷涂工艺、浸涂和电沉积。这些阴极薄膜中的许多是混合金属氧化物，其中嵌入锂或质子以在循环期间平衡电荷。另外，非氧化物基薄膜(诸如，……材料)可以用作阴极电致变色薄膜。在一个实施例中，阴极着色膜包括基于W、Nb、Ta、Ti、V和Mo的氧化物、氢氧化物和/或氧代－氢化物。

[0168] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包括阴极着色膜的阴极，所述阴极着色膜包括基于W、Nb、Ta、Ti、V和Mo的氧化物、氢氧化物和/或氧代－氢化物。具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包括W、Nb、Ta、Ti、V和Mo的阴极主着色膜，其通过多种沉积工艺制备，包括气相沉积工艺、湿涂工艺、喷涂工艺、浸涂和电沉积。

[0169] 电致变色多层叠层离子导体

[0170] 当电致变色设备在光学上较不透射(“着色”)状态和光学上较透射(“漂白”)之间切换时，离子导体层10用作通过其传输离子(以电解质的方式)的介质。换句话说，在电致变色叠层28上施加电压时，离子传导层允许第一电极层20和第二电极层21之间有足够的离子传导。根据材料的选择，这种离子包括锂离子(Li+)和氢离子(H+)(即，质子)。在某些实施例中也可以采用其他离子。这些包括氘离子(D+)、钠离子(Na+)、钾离子(K+)、铷离子(Rb+)、铯离子(Cs+)、铵离子(NH4+)、钙离子(Ca++)、钡离子(Ba++)、锶离子(Sr++)、镁离子(Mg++)等。在一个实施例中，离子导体层10在室温(即，25℃)下具有至少约10-5S/cm的锂离子电导率。
例如，在一个这样的实施例中，离子导体层10在室温下具有至少约10-4S/cm的锂离子电导率。作为另一个示例，在一个这样的实施例中，离子导体层10在室温下具有至少约10-3S/cm的锂离子传导率。作为另一个示例，在一个这样的实施例中，离子导体层10在室温下具有至少约10-2S/cm的锂离子传导率。优选地，离子导体层10具有足够低的电子传导率，使得在正常操作期间发生可忽略的电子转移。在一些实施例中，离子导体层厚于10微米，或厚于20微米，或厚于30微米，或厚于50微米，或厚于100微米，或厚于200微米，或厚于500微米，或者具有10至1000微米、或10至500微米、或10至200微米、或100至1000微米的厚度。具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有厚于10微米，或厚于20微米，或厚于30微米，或厚于50微米，或厚于100微米，或厚于200微米，或厚于500微米，或厚度为10至1000微米、或10至500微米、或10至200微米、或100至1000微米的离子导体层。

[0171] 离子导体层10还优选地足够耐用，以便承受电致变色设备在光学较不透射状态和光学较透射状态之间的重复循环。例如，在一个这样的实施例中，当电致变色设备在85℃在较不透射状态(例如约5％透射)和较透射状态(例如约70％)之间循环至少100小时时，离子导体层10的锂离子电导率变化小于约5％。作为另一个实例，在一个这样的实施例中，当电致变色设备在85℃下在较不透射状态和较透射状态之间循环至少100小时时，离子导体层10的锂离子电导率变化小于约4％。作为另一个实例，在一个这样的实施例中，当电致变色设备在85℃下在较不透射状态和较透射状态之间循环至少100小时时，离子导体层10的锂离子电导率变化小于约3％。作为另一个实例，在一个这样的实施例中，当电致变色设备在
85℃下在较不透射状态和较透射状态之间循环至少100小时时，离子导体层10的锂离子电导率变化小于约2％。作为另一个实例，在一个这样的实施例中，当电致变色设备在85℃下在较不透射状态和较透射状态之间循环至少100小时时，离子导体层10的锂离子电导率变化小于约1％。作为另一个实例，在一个这样的实施例中，当电致变色设备在85℃下在较不透射状态和较透射状态之间循环至少100小时的时，离子导体层10的锂离子电导率变化小于约0.5％。

[0172] 另外，为了使电致变色叠层28能够承受在电致变色设备1的制造期间(将其结合到结构(例如，汽车、飞机或建筑物)中和/或其预期的最终使用环境(例如，在这种结构中作为建筑窗、采光顶、天窗，镜子等)中)可能暴露于其中的一系列物理应力，离子导体层10还具有足够的内聚力和对第一电极层20和第二电极层21的粘附力。例如，在一个实施例中，根据ASTM国际标准D1002或5163，离子导体层10在室温下具有以1.27mm/min测量的至少100kPa的拉伸剪切强度。例如，在一个实施例中，离子导体层10具有至少200kPa的拉伸剪切强度。作为另一个示例，在一个这样的实施例中，离子导体层10具有至少300kPa的拉伸剪切强度。
作为另一个示例，在一个这样的实施例中，离子导体层10具有至少400kPa的拉伸剪切强度。
作为另一个示例，在一个这样的实施例中，离子导体层10具有至少500kPa的拉伸剪切强度。
作为另一个示例，在一个这样的实施例中，离子导体层10具有至少600kPa的拉伸剪切强度。
优选地，离子导体层10可弹性变形。在一个示例性实施例中，离子导体层10具有至少1mm的断裂伸长率。

[0173] 通常掺入离子导体层10中的电解质的一些非排他性示例是：固体聚合物电解质(SPE)，诸如具有溶解的锂盐的聚(环氧乙烷)；凝胶聚合物电解质(GPE)，诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)和碳酸亚丙酯与锂盐的混合物；复合凝胶聚合物电解质(CGPE)，类似于GPE，但加入诸如聚(环氧乙烷)的第二种聚合物，和诸如碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯与锂盐的溶剂混合物的液体电解质(LE)；和复合有机-无机电解质(CE)，包括添加二氧化钛、二氧化硅或其他氧化物的LE。所使用的锂盐的一些非排他性示例是LiTFSI-CF3SO2NLiSO2CF3(双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂)，LiBF4(四氟硼酸锂)，LiAsF6(六氟砷酸锂)，LiCF3SO3(三氟甲磺酸锂)和LiClO4(高氯酸锂)。合适的离子传导层的其他示例包括硅酸盐、氧化硅、氧化钨、氧化钽、氧化铌和硼酸盐。氧化硅包括硅-铝-氧化物。这些材料可以掺杂有不同的掺杂剂，包括锂。掺杂锂的氧化硅包括锂硅氧化铝。在一些实施例中，离子传导层包括基于硅酸盐的结构。在其他实施方案中，特别适用于锂离子传输的合适的离子导体包括但不限于硅酸锂、硅酸铝锂、硼酸锂铝、氟化铝锂、硼酸锂、氮化锂、硅酸锆锂、铌酸锂、锂硼硅酸盐、磷硅酸锂、和其他这样的锂基陶瓷材料、二氧化硅、或氧化硅、包括锂硅氧化物。

[0174] 电致变色多层叠层阳极

[0175] 在一个实施例中，由本公开的多层叠层的阳极电极(即，第一电极20或第二电极21；见图12)包含的电致变色材料是无机或有机金属的，并且由阴极(即，第一电极20或第二电极21中的另一个；见图12)包含的电致变色材料独立地是无机或有机金属的。更具体地，由阳极和/或阴极包含的电致变色材料是无机或有机金属固态材料，其具有3-D框架结构，包含由阴离子原子或配合基桥接或分离的金属(诸如，氧化物、氢氧化物、磷酸盐、氰化物、卤化物)，进一步包含移动离子(诸如，质子、锂、钠、钾)，当电致变色循环期间材料被还原或氧化时，其可嵌入和脱嵌。

[0176] 包含Ni、Ir、和Fe的各种阳极着色膜在本领域中是已知的，并且可以通过多种沉积工艺制备，包括气相沉积工艺、湿涂工艺、喷涂工艺、浸涂和电沉积。这些阳极薄膜中的许多是混合金属氧化物，其中嵌入锂或质子以在循环期间平衡电荷。另外，非氧化物基薄膜(诸如，普鲁士蓝材料)可以用作阳极电致变色薄膜。在一个实施例中，阳极着色膜包括基于镍、铱、铁、铬、钴和/或铑的氧化物、氢氧化物和/或氧代－氢化物。

[0177] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包括阳极着色膜的阴极，所述阳极着色膜包括基于镍、铱、铁、铬、钴和/或铑的氧化物、氢氧化物和/或氧代－氢化物。具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包括基于镍、铱、铁、铬、钴和/或铑的氧化物、氢氧化物和/或氧代－氢化物的阳极着色膜，其通过多种沉积工艺制备，包括气相沉积工艺、湿涂工艺、喷涂工艺、浸涂和电沉积。

[0178] 电致变色多层叠层基板

[0179] “基板”包括导电层22,23和“外基板”24,25。在一些实施例中，导电层选自由以下组成的群组：透明导电氧化物、薄金属涂层、导电纳米粒子网络(例如，棒、管、点)、导电金属氮化物和复合导体。

[0180] 在一些实施方案中，外基材选自由以下组成的群组：玻璃(例如，钠钙玻璃或硼硅酸盐玻璃)和塑料(例如聚碳酸酯、聚丙烯酸类、聚氨酯、聚氨酯碳酸酯共聚物、聚砜、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚醚、聚酯、聚乙烯、聚烯烃、聚酰亚胺、多硫化物、聚乙酸乙烯酯和纤维素基聚合物)。

[0181] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有包括以下的基板：玻璃(例如，钠钙玻璃或硼硅酸盐玻璃)和塑料(例如聚碳酸酯、聚丙烯酸类、聚氨酯、聚氨酯碳酸酯共聚物、聚砜、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚醚、聚酯、聚乙烯、聚烯烃、聚酰亚胺、多硫化物、聚乙酸乙烯酯和纤维素基聚合物)。

[0182] 在一些实施例中，电致变色设备的多层叠层的一个或多个导电层22,23可以具有随着位置而变化的电特性。具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以具有一个或多个导电层，如本文所述，其具有随着位置而变化的电特性。电致变色设备中的一个或多个导电层可透射具有在红外至紫外范围内的波长的电磁辐射，并且具有通过导电层的电流流动的薄层电阻Rs，其根据在导电层内的位置而变化。在一些情况下，一个或多个导电层中的最大薄层电阻值Rmax与最小薄层电阻值Rmin的比率至少为2。在一些实施例中，电致变色设备中的一个或多个导电层根据垂直于汇流条26,27的位置是不均匀的，然后汇流条和基本平行的线之间的电阻将随着汇流条和线之间的距离的增加而非线性地增加。在一些情况下，导电层的体电阻率是不均匀的。在一些情况下，导电层的横截面积是不均匀的(例如，厚度在整个基板上变化)。在一些情况下，导电层可以被图案化，使得从汇流条到基本平行线的电阻非线性地变化，如下面更完整地描述的。

[0183] 电致变色窗

[0184] 具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以是电致变色窗。具有外部电源和升压电路电源的电致变色窗可以是IGU的一部分(或集成在其中)，并且升压电路电源可以位于IGU的框架中。

[0185] 用于建筑物的窗户通常被制成集成玻璃单元(IGU)，其为建筑物提供热隔离并且使内玻璃窗格和外玻璃窗格由间隔件保持分开。辅助密封件通常围绕间隔件。这对于没有电致变色设备的普通窗户的集成玻璃单元很好地起作用，其中间隔件和辅助密封件气密地密封两个玻璃窗并防止两个玻璃窗之间的内部空间中的湿气凝结。与电致变色设备的汇流条的电连接对于应该保持气密密封的集成玻璃单元提出了设计挑战。

[0186] 在各种实施例中，描述了具有电致变色设备的集成玻璃单元(IGU)，其具有与电致变色设备的端子的连接的细节。电致变色设备的两个基板相对于彼此横向偏移，形成暴露电致变色设备的一些或全部端子的架子或悬伸部。出于解释的目的，横向方向被认为平行于集成玻璃单元的主体的平面或相切，并且垂直方向被认为例如通过集成玻璃单元的厚度垂直于集成玻璃单元的主体和/或垂直于集成玻璃单元的主表面延伸。

[0187] 图13是集成玻璃单元1100的分解透视图，其示出了电致变色设备的层1106、1108、1110、1114、1118、1120、1122和其他方面、间隔件1124、密封件1126、1128以及驱动器或控制器组件1148。与许多普通的非电致变色集成玻璃单元一样，本发明的集成玻璃单元1100是绝热的并且具有外窗格1102和内窗格1130，每个窗可以是玻璃或塑料或其他透明或半透明材料。除了外窗格1102和内窗格1130之外，集成玻璃单元1100具有设置在这些窗1102、1130之间的电致变色设备。将电致变色设备放置成比内窗格1130更靠近外窗格1102允许电致变色设备的可调节着色，以遮蔽内窗格1130和窗格1102、1130之间的空间，与使与电致变色设备更靠近内窗格相比，减少了窗格1102、1130之间的氩气、氮气、空气或其他气体的加热。然而，这并不意味着限值，因为各种实施例可以具有相对于安装有集成玻璃单元1100的建筑的内部空间，第一窗格1102可以是外窗格或内窗格，并且第二窗格1130可以是内窗格或外窗格。虽然本实施例被描绘为平坦的，但是集成玻璃单元1100的其他实施例可以使用弯曲表面和材料、或成角度的表面等，并应用下面描述的机构和布置。

[0188] 在一些实施例中，电致变色设备由单个基底上的各种电致变色材料层组成，然后将其粘合到单个窗格，其可以是集成玻璃单元的外窗格1102或内窗格1130。图13中描绘的实施例具有电致变色设备，其具有夹着多层电致变色材料的两个基板1106、1122。这些基板1106、1122通常是薄玻璃，但是在其他实施例中可以使用塑料或其他透明或半透明材料。电致变色材料层包括沉积在第一基板1106上或以其他方式附着到第一基板1106的第一透明
导电氧化物层1108、阴极层1110、离子导体层1114、阳极层1118和沉积在第二基板1122上或以其他方式附着到第二基板1122的上的第二透明导电氧化物层1120。这些层可以以各种方式制造或组装，或者可以设计变化。例如，阴极层1110可以附着到第一透明导电氧化物层
1108，并且阳极层1118附着到第二透明导电氧化物层1120，其中离子导体层1114或电解质作为凝胶施加到阴极层1110或阳极层1118。然后，可以将两个基板1106,1122与中间的凝胶放在一起，以形成电致变色设备。在一些实施例中，密封剂1112被应用为围绕电致变色设备的边缘的环，以将第一基板1116和第二基板1122密封在一起并保护电致变色材料免于因暴露于水分或大气而劣化。在一些实施方案中，聚异丁烯(PIB)用作密封剂。应理解，其他合适的密封剂材料可以与实施例集成，因为PIB是密封剂材料的一个示例。在一些实施例中，由间隔件1124和密封剂1112形成的密封可以称为主要密封。

[0189] 在一些实施方案中，电致变色设备附着到载体玻璃。在图13所示的实施例中，通过使用薄膜层1104将电致变色设备附着到外窗格1102，薄膜层1104可以是乙烯醋酸乙烯酯(EVA)层、紫外活化粘合剂或其他透明或半透明粘合材料。间隔件1124例如利用聚异丁烯(PIB)层附着到第二基板1122。辅助密封件1126横向围绕间隔件1124。完成集成玻璃单元层压，内窗格1130附接到间隔件1124和辅助密封件1126。因此，电致变色设备是层压件，电致变色设备和外窗格1102是层压件，并且外窗格1102、电致变色设备和内窗格1130是层压件、或层压结构或层压设备。第二基板1122和内窗格1130之间的间隙或内部空间可以填充有氩气、氮气、干燥空气或其他气体，以提供隔热作为集成玻璃单元的一般特征。第三密封件
1128围绕第二密封件1126并为集成玻璃单元1100提供进一步密封。在一些实施例中，第三密封件1128以液体、凝胶或半固体形式(诸如，灌封化合物)施加，然后固化成柔性的质地。
一些实施例使用较厚的第一基板1116和/或第二基板1122，并省略外窗格1102和/或内窗格
1130。在进一步实施例中，外窗格1102具有第一电致变色设备，并且内窗格1130具有第二电致变色设备。这种布置允许在完全变暗状态下(即，当两个电致变色设备都变暗时)的较低透射率。

[0190] 汇流条1116、1146形成在基板1106、1122上，用于控制电致变色设备的透射率。例如，在将第二透明导电氧化物层1120沉积到第二基板1122上之前或之后，可以沿着或靠近第二基板1122的一个边缘形成阳极汇流条1116。在将第一透明导电氧化物层1108沉积到第一基板1106上之前或之后，可以沿着或靠近第一基板1106的相对边缘形成阴极汇流条1146。将汇流条1116,1146沉积到玻璃上的一种技术是将熔融焊料(例如，焊线)沉积到玻璃上。然后，可以将透明导电氧化物沉积在焊料和玻璃上。或者，可以将透明导电氧化物沉积到玻璃上，然后将焊料沉积在透明导电氧化物的顶部上。在所示的实施例中，阳极汇流条
1116和阴极汇流条1146位于电致变色设备的相对边缘处或附近，并且位于电致变色材料的相对面上。也就是说，汇流条1116、1146在阴极层1110、离子导电层1114和阳极层1118的组合的厚度的相对侧上附着到相应的透明导电氧化物层1108,1120。在一些实施例中，汇流条
1116、1146位于阴极层1110，离子层1114和阳极层1118的组合的相对边缘处或附近。在进一步的实施例中，多个汇流条可以以各种方式定位，例如以建立多个控制区和相应的电致变色设备的独立受控的着色的多个区。

[0191] 在一些实施例中，电致变色设备具有隔离和/或感测垫1136。隔离允许电致变色设备的电荷在隔离区域中被隔离，由用作隔离区域的汇流条的两个隔离端子控制，或者由一个隔离端子和一个汇流条1116控制，或由根据本文的教导容易设计的其他变型控制。感测允许在一个或多个感测端子处测量电致变色设备的电压。在一些实施例中，两个感测端子可以独立于汇流条1116、1146用于测量感测电压。一个感测端子可以用于与汇流条1116、1146中的一个相比来测量感测电压，例如，跨感测端子和汇流条1116的电压或跨感测端子和汇流条1146的电压。根据本文的教导，容易设计用于测量另外的感测电压的三个或更多个感测端子或其他变型。在各种实施例中，并且在各种组合中，汇流条1116、1146、一个或多个隔离端子和/或一个或多个感测端子包括如上所述的用于汇流条1116、1146的焊料或由焊料制成。其他材料可以在其他实施例中使用。

[0192] 在各种实施例中，驱动器或控制器组件1148安装到集成玻璃单元1100，组装到集成玻璃窗单元1100或与集成玻璃窗单元1100集成。如图13-15所示，控制器组件1148附接到电致变色设备和集成玻璃单元1100的边缘，但是可以安装在别处。在一些实施例中，控制器组件1148可以被称为驱动器组件。外壳1140和盖子1144都可以由塑料、金属或其他耐用材料制成，形成壳体。在壳体内部是控制器板1138，其具有用于控制或驱动电致变色设备的电子部件。在一些实施例中，控制器板1138可以被称为驱动器板。两个柔性电路1132、1134或其他布线将控制器板1138耦合到汇流条1116、1146，并且在一些实施例中，耦合到隔离和/或感测垫1136。电力和通信电缆1142从壳体(即，外壳1140和盖子1144，并通过一个，另一个或两个中的孔)延伸，以将控制器板1138耦合到外部电源并通信。例如，控制器板1138可以耦合到具有以太网供电(POE)能力的网络连接器。在变型中，控制器组件1148包括无线模块并且不需要通过电缆1142进行通信。在一些实施例中，控制器组件1148使用太阳能电池、一个或多个电池或其他本地电源，并且不需要到电缆1142的电力。在一些实施例中，控制器组件1148可以具有无线和本地供电能力，并且根本不使用电缆1142。在一些实施例中，外部电源通过电缆1142连接到电致变色设备。在一些实施例中，外部电源和升压电路电源通过电缆1142连接到电致变色设备。在一些实施例中，外部电源和升压电路电源通过电缆1142连接到电致变色设备，并且升压电路电源靠近电致变色设备(例如，小于1米远)。在一些实施例中，控制器组件1148可以包括升压电路电源。在一些实施例中，外部电源通过电缆1142连接到电致变色设备，并且升压电路电源被包括在控制器组件1148中。在一些实施例中，具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备集成在IGU中，升压电路电源被包含在控制器组件1148中，并且外部电源通过电缆1142连接到电致变色设备。具有外部电源和升压电路电源的电致变色设备可以被集成到IGU和升压电路电源中，并且升压电路电源电池可以被包括在控制器组件1148中，并且外部电源可以通过电缆1142连接到电致变色设备。

[0193] 图14是图13的集成玻璃单元1100的控制器组件1148的分解透视图。为了组装控制器组件1148，控制器板1138与安装到控制器板1138的各种电子部件1204、1206、1208、1210被放置在外壳1140内。如本文所述，在一些实施例中，这些电子部件1206、1208可以包括升压电路电源、升压电路电源电池和各种驱动器电子器件。紧固件1202可以用于将控制器板1138固定到外壳1140，或者可以使用凸片、沟槽或其他机械特征或设备。在柔性基板上具有柔性线的柔性电路1132、1134被组装到控制器板1138，例如，通过在控制器板1138上使用零插入力(ZIF)连接器(例如，部件1204、1210中的两个)。这可以在控制器板1138被放置在外壳1140中之前或之后，并且在柔性电路1132、1134被组装到电致变色设备的端子之前或之后进行。同样，电缆1142可以在组装过程中的不同时间或阶段组装到控制器板1138。盖子
1144通过紧固件1202或其他特征或设备(诸如，搭扣连接、粘合剂、滑动槽等)组装到外壳
1140。在一些实施例中，使用灌封化合物或其他填充物代替盖子1144。根据本文的教导，容易设计驱动器或控制器组件1148的变型。在一些实施例中，控制器组件1148可以包括升压电路电源、升压电路电源能量存储器(例如，电池)、驱动器电子器件和其他电子器件。

[0194] 图15是组装的集成玻璃单元1100的透视图，其中控制器组件148与集成玻璃单元1100的边缘齐平或从集成玻璃单元100的边缘凹陷。在一些实施例中，控制器组件1148与电致变色器的边缘齐平或从电致变色设备的边缘凹陷。为了产生用于控制器组件1148的齐平或凹陷的安装的足够空间，在一些实施例中，辅助密封件1126从集成玻璃窗单元1100的边缘凹陷。这产生凹陷，例如凹陷区域或体积，以间隔件1124、第二窗格1130、电致变色设备和/或第一窗格1102(见图13以及图16-18)为界，控制器组件1148可以组装或设置在其中。
在柔性电路1132、1134耦合到电致变色设备(见图16-18)之后，并且在控制器组件1148与集成玻璃单元1100的边缘齐平或从集成玻璃单元1100的边缘凹陷之前或之后，可以施加第三密封1128(见图13)。当在一个实施例中存在时，电缆1142从控制器组件1148和第三密封件
1128延伸。

[0195] 图16是集成玻璃单元1100的一个角落的透视图，其示出了电致变色设备的在一个区域中的端子1412,1414，其中电致变色设备的一个基板1122从电致变色设备的另一个基板1106偏移以暴露端子1412,1414。与图13中所示的视图相比，该视图是上下颠倒的，可以视为用图13的材料，然后组装它们，然后沿着水平轴旋转所得到的组件，该水平轴从图13的左上角向右下方对角地延伸。因此，图16的图示示出了最左边的角，以前在图13的顶部的最右边的角。其中一个柔性电路1132被示出为分成四条导线1402、1404、1406、1408，它们分别耦合到电致变色设备的端子1416、1414、1412、1410，尽管可以变型地设计导线或柔性电路的其他布置。

[0196] 对于基板1122如何从另一个基板1106偏移(并且等效地，基板1106从另一个基板1122偏移)，存在多个实施例。两个基板1122,1106可以相对于彼此横向移位，然后作为叠片组装在一起。例如，在一些实施例中，在图13中，第一基板1106可以相对于第二基板1122向右移动，或者在图16中，可以相对于第二基板1122向左移动。在一些实施例中，在图13中，第二基板1122可以相对于第一基板1106向左移动，或者在图16中，可以相对于第一基板1106向右移动。第二基板可以在组装到第一基板1106之前或之后激光切割或以其他方式切割。
两个基板1106、1122可以被切割为不同的尺寸，例如，第二基板1122比第一基板1106短。在一些实施例中，第二基板1122的边缘成形为一系列凹口和凸片，其中，端子1410、1412、
1414、1416(以及图18中所示的端子1502)从第二基板1122的主体横向向外延伸作为凸片或凸片的一部分，如图16的虚线1415中所示。在变型中，这可以利用第一基板1106或基板
1106、1122两者来完成。偏移产生悬伸部或架子，其中第二基板1122的一个边缘从暴露的第一基板1106的一个边缘和端子1412、1412凹陷，即，第一基板1106的一个边缘和端子1412、
1412没有被第二基板1122覆盖或以其他方式遮挡。悬伸部或架子是第一基板1106的暴露部分，例如，示出第一透明导电氧化物层1108(见图13)。优选地，通过修剪阴极层1110、离子导体层1114和阳极层1118或以其他方式将它们从悬伸部或架子上移除，或者首先不将它们沉积在悬伸部或架子上，阴极层1110、离子导体层1114和阳极层1118不在悬伸部或架子上，使得可以容易地获得对端子1410、1412、1414、1416(和端子1502)的接近而不会遮挡材料。悬伸部或架子可以包括电致变色设备的整个边缘、或边缘的一部分、一个或两个角(以及边缘的一部分或全部)、或多于一个边缘等。此外，悬伸部或架子有助于限定上文中参考图15描述的凹陷，亲爱中第二基板1122的边缘向内移位有助于凹槽的体积。

[0197] 关于导线1402、1404、1406、1408如何耦合到端子1416、1414、1412、1410，存在多个实施例。通过第二基板1122相对于第一基板1106的偏移而暴露的两个端子1412、1414每个可以具有焊接到其上的导线1406、1404，该焊接为手动地或用自动焊接设备或焊料回流焊接。在一些实施例中，这些端子1412、1414是隔离端子和感测端子。端子1116和1416被沉积在第二基板122上。在一个实施例中，在将第二基板1122和第一基板1106组装在一起之前，将柔性电路1132回流焊接到这些端子。在第一基板1106上沉积端子1412和1414，使得端子被暴露在第一基板1106的台阶(也称为架子或悬伸部)，并在第二基板1122下方延伸一定距离。重叠端子1412和1414的柔性电路1132然后被回流焊接在一起，因为与端子重叠的迹线暴露在架子或悬垂上。在图16中，阳极汇流条1116(或者，在另外的实施例中，可以是阴极汇流条)被示出为沿着或靠近第二基板1122的后表面或下表面的边缘(或前表面，上表面)的焊线，其中汇流条1116和第二基板1122被第二透明导电氧化物层1120覆盖。也就是说，在图16中从上到下，第二基板1122之后是汇流条1116(透过第二基板1122看到)，并且然后是透明导电氧化物层(见图13)。可以通过移除透明导电氧化物层1120的一部分将导线1408附接到汇流条1116，以将汇流条1116的一部分暴露为端子1410，或者可以暴露透明导电氧化物层1120以使汇流条1116的一部分暴露为端子1410。然后，导线1408可以通过手动焊接、自动焊接或焊料回流而附接到汇流条1116。相似地，可以通过暴露端子1416(该实施例中的另一个感测端子)的一部分而将导线1402附接到端子1416。可以应用电绝缘材料，或者可以将电致变色设备的各个层适当地设定尺寸或布置，使得在焊接操作期间，第一透明导电层1108不与第二透明导电层1120电短路。在变型中，可以应用其他电连接材料或机构用于连接导线或端子。在放置汇流条1116之前首先将透明导电氧化物层1108施加到第二基板1122的实施例中，容易地将相应的导线1408附接到汇流条1116而不需要移除透明导电氧化物层1108或进一步设定透明导电氧化物层1108的尺寸。

[0198] 图17是图16中示出的的集成玻璃单元1100的角的分解透视图。柔性电路1132中的凹口暴露导线1402、1404、1406、1408的部分。导线1402、1404、1406、1408的暴露的部分可用于将电致变色设备连接到相应的端子1416、1414、1412、1410。在所示实施例中，这些端子1410、1412、1414、1416包括焊料或由焊料支撑。在一些实施例中，对于每个导线和端子对，回流工艺(使用施加的热量)熔化焊料，然后焊料将导线电连接和物理地连接到端子。该过程发生在由第二基板1122相对于第一基板1106的偏移产生的架子或悬伸部区域中。在一些实施例中，在将第一基板1106和第二基板1122配对之前形成到端子1410和1416的连接，并这些连接嵌入在设备中。在这种实施例中，将架子或悬伸部区域中的过程应用于端子1412和1414。应理解，图17是用于说明和解释目的的分解图，并且实际上，端子1410和1416更靠近基板1122，并且端子1412和1414更靠近基板1106，如图16所示。

[0199] 图18是集成玻璃单元1100的另一个角的透视图，示出了电致变色设备的暴露的端子1502。该角可以视为在图16中示出的角的近左侧配伴(companion)，并且是在图13的右侧描绘的集成玻璃单元1100的近右侧角的上下颠倒的视图。在这个实施例中，端子1502是阴极汇流条1146的汇流条端子，但是在进一步实施例中，可以是阳极汇流条的端子，或者一些其他端子。与端子1412、1414相似，通过第二基板1122相对于第一基板1106的偏移而暴露端子1502。应理解，阴极层1110、离子导体层1114和阳极层1118不存在于悬伸部或架子的这个部分上，并且第一透明导电氧化物层1108从形成端子1502的焊线的部分处的焊线移除或在焊线下方(相对于绘图取向)。在各个实施例中，其各个组合暴露端子1502以用于连接。如上所述，柔性电路1132的导线通过焊接连接至端子1502。

[0200] 上文所述的架子或悬伸部区域提供足够的空间，用于将柔性电路1132、1134连接到电致变色设备的各个端子。相比之下，没有搁板或悬垂区域的电致变色设备和没有偏移的两个基板不提供用于连接到电致变色设备的端子的这种区域。试图在两个基板之间插入导线或柔性电路，例如通过撬开两个基板，可能损坏电致变色设备和/或基板。将导线或柔性电路连接到电致变色设备的端子然后试图将两个基板夹在一起可能由于导线或柔性电路的厚度而导致两个基板之间的间隙。当焊线被捕获在两个基板之间并且在架子或悬伸部区域允许时不暴露时，焊料回流工艺可能是困难的或不可能的。

[0201] 本文公开了详细的说明性实施例。然而，本文公开的具体功能细节仅仅是为了描述实施例的目的。然而，实施例可以以许多替代形式实施，并且不应被解释为仅限于本文阐述的实施例。

[0202] 应当理解的是，尽管本文中可以使用术语第一、第二等来描述各个步骤或计算，但是这些步骤或计算不应受限于这些术语。这些术语仅用于将一个步骤或计算与另一个步骤或计算进行区分。例如，在不背离本公开的范围的情况下，第一计算可以被称为第二计算，并且类似地，第二步骤可以被称为第一步骤。如本文中所使用的，术语“和/或”以及“/”符号包括相关联列举项中的一个或多个项的任何和全部组合。

[0203] 如本文所使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解的是，当在本文中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”指定所述的特征、整数、步骤、操作、要素和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或其群组的存在或添加。因此，本文中所使用的术语仅出于描述具体实施例的目的而不旨在是限制性的。

[0204] 还应注意，在一些替代实现中，标明的功能/动作可以不按图中标记的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/动作，实际上可以基本上同时执行被连续示出的两个图，或者有时可以按相反的次序来执行这些图。

[0205] 模块、应用、层、代理或其他方法可操作的实体可以被实现为硬件、固件或执行软件的处理器或其组合。应理解，在本文中公开了基于软件的实施例的情况下，软件可以体现在诸如控制器的物理机器中。例如，控制器可以包括第一模块和第二模块。控制器可以被配置为执行各种动作，例如，方法、应用程序、层或代理的各种操作。

[0206] 尽管以特定顺序描述了方法操作，但是应理解，可以在所描述的操作之间执行其他操作，所描述的操作可以被调整以在稍微不同的时间发生，或者所描述的操作可以在允许以与处理相关联的各种间隔发生处理操作的系统中分布。

[0207] 可以将各种单元、电路或其他部件描述或声明为被配置为摂执行一个或多个任务。在这样的上下文中，短语“被配置为”用于通过指示单元/电路/部件包括在操作期间执行一个或多个任务的结构(例如，电路)来表示结构。因此，即使当指定的单元/电路/部件当前不可操作(例如，未打开)时，也可以说单元/电路/组件被配置为执行任务。与“配置为”语言一起使用的单元/电路/部件包括硬件——例如，电路、存储可执行以实现操作的程序指令的存储器等。记载单元/电路/部件“被配置为”执行一个或更多任务明确地旨在不调用
35USC 112，第六款的单元/电路/部件。另外，“被配置为”可以包括通用结构(例如，通用电路)，该通用结构由软件和/或固件(例如，FPGA或执行软件的通用处理器)操纵来以能够执行讨论中的任务的方式操作。“被配置为”还可以包括使制造过程(例如，半导体制造设施)适应以制造适于实现或执行一个或多个任务的设备(例如，集成电路)。
示例

[0208] 提供以下非限制性实施例以进一步说明本公开。本领域技术人员应理解，以下示例中公开的技术代表发明人已经发现在本公开的实践中很好地起作用的方法，因此可以认为是构成其实践的模式的示例。然而，本领域技术人员应理解，根据本公开内容，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以对所公开的具体实施例进行许多改变并仍然获得相同或相似的结果。示例1
具有升压电路电源的电致变色设备

[0209] 图19示出了随时间递送到两个不同的电致变色设备的电荷。y轴是以库仑为单位的递送到电致变色设备的电荷，并且x轴是时间。在该示例中，电致变色设备是电致变色窗，其大致为矩形，尺寸为0.8×1.4m。该特定设备需要大约250C的电荷以从第一光透射状态切换到第二光透射状态。

[0210] 虚线曲线1904示出了从外部电源随时间传递到电致变色设备的电荷，该外部电源被配置为提供有限量的电力。窗口从初始光透射状态切换到最终光透射状态大约需要8.5分钟。

[0211] 实线曲线1902示出了从与上述相同的外部电源和升压电路电源随时间递送到电致变色设备的电荷，该外部电源被配置为提供有限量的电力。外部电源可以向窗口提供的最大电力再次为XXXX W.但是，在这种情况下，电致变色窗口的驱动器确定窗口需要比由外部电源可以提供的有限量的电力更多的电力，并且升压电路电源正在向电致变色窗供应电力。具有升压电路的窗口仅需要大约3.5分钟来从初始光透射状态切换到最终光透射状态。

[0212] 该示例示出了通常在电致变色窗系统施加的一些常见设计限制，其对窗切换速度有影响。由于对系统成本和功耗效率的限制，外部电源通常被限制为很小并且因此仅能够提供有限量的电力。由于系统成本和窗户集成到建筑设计中的限制，将外部电源连接到窗的导线的尺寸和载流能力也经常受到限制。低电力外部电源和低载流容量连接线都限制了可以供应到电致变色窗的电力量，这限制了设备的切换速度。位于电致变色设备本地的升压电路电源解决了这些问题。当窗切换时能够提供大量电力的本地电源可以提高窗的切换速度。当窗没有切换时，外部电源可以提供少量电力来为本地电源充电。由于外部电源的尺寸适合于提供低电力，因此系统的整体能量消耗效率增加。本地升压电路电源确实增加了系统成本，但增加的成本远远低于通过更大的外部电源和将外部电源连接到窗的更大导线实现快速切换速度所需的成本。

[0213] 图20和21示出了用于操作电源和升压电路以为电致变色窗(或在进一步实施例中，另一个电动设备)供电的方法的流程图。可以通过使用升压电路的各种实施例和电致变色窗的各种实施例来实施该方法。在图20中，具有入口点“A”的决定动作确定是否改变电致变色窗的透射率。如果改变透射率，则流程进行到图21。如果不改变透射率，则流程进行到决策动作以确定电池是否充电。在动作中，如果电池已充电，则外部电源会提供闲置电力。
如果电池未充电，则决策动作确定电池是否几乎充电。如果电池几乎充电，则在动作中，外部电源供电以对电池充电，并且流程进行到进入点“A”以确定是否改变透射率。如果电池没有几乎充电，则在动作中，外部电源供应最大电力以对电池充电，并且流程进行到进入点“A”以确定是否改变透射率。

[0214] 在图21中，流程从图20进入，在图20中确定电致变色窗的透射率的改变。在决策动作中，确定了驱动器是否需要大于最大输入电力。如果否，在动作中，外部电源向驱动器供电，并且流程进行到图20中的进入点“A”。如果驱动器需要大于最大输入电力，流程进行到外部电源向驱动器供应最大电力的动作，以及升压电路向驱动器供电的动作。然后，决策动作确定驱动器是否需要小于最大输入电力。如果这个决策动作的答案为否，流程返回到升压电路向驱动器供电的动作，并且回路向确定驱动器是否需要小于最大输出电力的决策动作。如果答案为是，驱动器需要小于最大输出电力，流程进行到升压电路停止向驱动器供电的动作，以及外部电源向驱动器和电池供电的动作。在这些动作后，流程返回到图20的进入点“A”。示例2
分布式升压电路供电系统和电致变色窗的系统图

[0215] 图22示出了多个电致变色窗和分布式升压电路电源系统。在这个实施例中，每个电致变色窗2008具有电致变色驱动器2004，并且每个电致变色驱动器2004具有电池2006。系统电源2002连接到每个电致变色驱动器2004。如上所述，电池2006为电致变色驱动器
2004和相关联的电致变色窗2008提供升压电力。从电源2002到每个电致变色驱动器2004的电力递送是如上所述地被限制的。在各种实施例中，多个电致变色驱动器2004可以被组合在一起为驱动器柜，为多个电致变色窗2008供电，其中电致变色窗2008与电致变色驱动器
2004和电池2006分离。系统可以具有这些驱动器柜中的一个或多个。电源2002可以被容纳在电源柜中。

[0216] 在进一步实施例中，每个电致变色驱动器2004可以具有电源2002，电池可以向多于一个电致变色驱动器2004供应升压，电致变色驱动器2004可以向多于一个电致变色窗2008供应驱动电力。同样，尽管被描绘为与电致变色窗2008分离，但是在进一步实施例中，电致变色驱动器2004和/或电池2006可以与电致变色窗2008集成，例如通过将这些中的一个或两个嵌入电致变色窗2008的框架中或电致变色窗2008的材料层之间。
示例3
用于多个电致变色窗的单个升压电路电源系统的系统框图

[0217] 图23示出了多个电致变色窗和单个升压电路电源系统。在这个实施例中，每个电致变色窗3008具有电致变色驱动器3004。系统电源3002连接至具有电池3006的升压电路3003。单个升压电路连接至多个电致变色驱动器3004。如上所述，电池3006为电致变色驱动器3004和相关联的电致变色窗3008提供升压电力。从电源3002通过单个升压电路3003递送到每个电致变色驱动器3004的电力是如上所述地被限制的。在各种实施例中，多个电致变色设备3004可以被组合在一起为驱动器柜，为多个电致变色窗3008供电，其中电致变色窗
3008与电致变色驱动器3004分离。系统可以具有这些驱动器柜中的一个或多个。电源3002可以被容纳在电源柜中。在一些实施例中，升压电路3003可以在具有电致变色驱动器3004的柜内。在一些实施例中，升压电路3003可以在具有电源3002的电源柜内。在其他实施例中，升压电路可以位于分离的升压电路柜内。

[0218] 尽管被描绘为与电致变色窗3008分离，但是在进一步实施例中，电致变色驱动器3004可以与电致变色窗3008集成，例如通过将这些中的一个或两个嵌入电致变色窗3008的框架中或电致变色窗3008的材料层之间。

标题	发布/更新时间	阅读量
具有串扰补偿的接近传感器	2020-05-11	301
光测量装置和光测量方法	2020-05-11	558
一种单电感多输出DC-DC降压变换器	2020-05-12	898
具有降低的VCO增益的锁相环设计	2020-05-13	301
具有高声学过载点的麦克风系统	2020-05-14	982
一种压电执行器输出位移的自感知方法	2020-05-08	724
基于微电子机械系统的可调量程的电容式微力测量传感器	2020-05-11	287
ΔΣ调制器、ΔΣA/D变换器及增量ΔΣA/D变换器	2020-05-15	859
基于积分量化的红外读出电路及积分器动态输出范围的扩大方法	2020-05-12	482
具有DC偏移自动归零的使用单个运算放大器的电流感测电路	2020-05-13	724

用于电致变色设备的升压电路

用于电致变色设备的升压电路

背景技术

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：