TWI764964B - 用於絕緣玻璃單元之測試儀及電連接器 - Google Patents
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Abstract
在一些實作中,提供一種用於測試一絕緣玻璃單元之設備。該設備包括一外殼及耦合至該外殼之一埠,其中該埠經組態以與一絕緣玻璃單元之一豬尾式接頭耦合。該設備包括容納於該外殼內之一電池,其中該電池經組態以向一絕緣玻璃單元提供電力。該設備包括耦合至該外殼之一輸入介面,其中該輸入介面經組態以進行接收。該設備包括一控制器,該控制器容納於該外殼內且經組態以自該輸入介面接收輸入,向一絕緣玻璃單元發送命令,及自該絕緣玻璃單元接收資料。該設備亦包括與該外殼耦合之一或多個指示器,其中該一或多個指示器經組態以指示該絕緣玻璃單元之一狀態。
Description
電致變色為某一材料在置於不同電狀態時通常由於經歷電壓變化而在光學性質方面展現可逆之電化學介導之變化的一種現象。該光學性質通常為顏色、透射率、吸收率及反射率中之一或多者。
電致變色(「EC」)材料可作為窗玻璃上之薄膜塗層併入至例如窗中以用於家庭、商業及其他用途。此等窗之顏色、透射率、吸收率及/或反射率可藉由誘發電致變色材料之變化而變化,例如電致變色窗為可以電方式變暗或變亮之窗。施加至窗之電致變色裝置的少量電壓將使得其變暗;逆轉電壓極性使得其變亮。此能力允許控制穿過窗之光的量,並且呈現將電致變色窗用作節能裝置之機會。
儘管在20世紀60年代就發現了電致變色,然而不幸地是,縱使電致變色技術、設備及製造及/或使用電致變色裝置之相關方法在最近有了許多進步,但電致變色裝置,且尤其是電致變色窗仍遭遇著各種問題並且尚未實現其全面的商業潛能。
本揭露之一些態樣係關於一種設備,該設備具有:(1)一外殼;(2)一
埠,其耦合至該外殼,該埠經組態以與具有一電致變色裝置之一窗之一連接器耦合,其中該連接器具有與該電致變色裝置及一相關聯之記憶體裝置電通信的接點;(3)一電源,其在該外殼內;(4)一輸入介面,其經組態以接收一輸入;(5)一控制器,其容納於該外殼內且電耦合至該電源及該埠,其中該控制器經組態以自該輸入介面接收該輸入,基於該所接收輸入將一電壓型態施加至該電致變色裝置,且自該窗接收資料;及(6)一或多個指示器,其經組態以指示該窗之一狀態。
在一些實施例中,由該控制器施加之該電壓型態經施加持續約10秒或不到10秒,且由該控制器接收之該資料包括測試資料。在一些實施例中,該電壓型態之施加實質上不使該窗著色。
在一些實施例中,該設備包括耦合至該控制器之一子卡,其中該子卡經組態以連接至一超寬頻模組、一通信模組(例如,經組態以用於藍芽或Wi-Fi通信),或用於對一可再充電電池充電之電路。
在一些實施例中,該設備包括與該控制器通信之一通信模組,其中該通信模組經組態以發送及接收無線通信。在一些情況下,該控制器可經組態以經由該通信模組將無線通信發送至一遠程站點監測系統。在一些情況下,該設備具有經組態以向該控制器提供耦合至該設備之該埠的該窗之位置資訊的藍芽低能(BLE)模組或一超寬頻模組。在一些實施例中,該控制器經組態以經由該通信模組將該窗之位置資訊傳輸至遠程計算裝置以用於調試一窗網路上之該窗。
在一些實施例中,該設備包括耦合至該外殼之一緊固介面,該緊固介面經組態以與一鉤環及/或收緊索耦合。在一些實施例中,指示器可耦合至該外殼。
在一些實施例中,該輸入介面為與該外殼耦合之一按鈕。在一些實施例中,該電源為一可再充電電池。
在一些實施例中,該設備具有一量測模組,該量測模組電耦合至該控制器以用於回應於一所施加電壓型態而量測該電致變色裝置之一電流回應。
在一些實施例中,該控制器經組態以基於一所施加電壓型態、回應於該所施加電壓型態之一電流回應,及該電致變色裝置之尺寸來計算該電致變色裝置之一電流密度。
本揭露之另一態樣係關於一種具有一連接介面之設備,該連接介面經組態以與包括一電致變色裝置之一窗的一連接器耦合,該連接介面包括:(1)複數個接點,其經組態以允許自該電致變色裝置汲取電荷;及(2)一鍵控介面,其經組態以將該連接介面與該窗連接器機械地耦合。
在一些實施例中,該設備具有短接在一起之2個接腳,且在一些實施例中,該連接介面為5接腳連接介面。在一些實施例中,該等接點中之至少一者為一彈簧接點。
在一些實施例中,該設備包括一附接組件以保護該連接器。一附接組件可為例如經組態以固定至該窗之一夾具,或該附接組件可經組態以置放於一絕緣玻璃單元之一輔助密封件內。
本揭露之另一態樣係關於一種判定一窗之一狀態的方法,該窗具有一電致變色裝置及與該電致變色裝置電通信之一連接器。該方法包括以下操作。在第一操作中,經由一測試儀上之一埠將該測試儀連接至該連接器,其中該測試儀包括:一電源;一控制器,其經組態以將一電壓型態施加至該電致變色裝置;一量測模組,其電耦合至該控制器以用於回應於一
所施加電流型態而量測該電致變色裝置之一電壓回應;及一或多個指示器。在第二操作中,計算該電致變色裝置之一電流密度,其中該電流密度係基於該電致變色裝置之尺寸及對一所施加電流型態之一電壓回應而計算的。最後,在第三操作中,經由該(等)指示器指示該窗之一狀態,其中該狀態係基於該電流密度。
在一些情況下,該(等)指示器可耦合至該測試儀之一外殼。在一些情況下,自與該連接器相關聯之記憶體接收該電致變色裝置之該等尺寸。
在一些情況下,該方法進一步包括將該所量測電壓回應保存至與該連接器相關聯之一記憶體裝置或與該測試儀通信之一行動裝置。在一些情況下,該行動裝置接著可將該所量測電壓回應上載至基於雲端之儲存器。
在一些情況下,該電壓型態使得一電壓施加至該窗持續約10秒或不到10秒,且在一些情況下,該電壓型態之施加實質上不使該窗著色。
在一些情況下,該方法包括經由該控制器之一通信模組將包括該窗狀態之窗資訊發送至一站點監測系統。在一些情況下,該方法進一步包括判定一窗安裝在一建築物內之一不正確的站點或位置處。
在一些情況下,該方法進一步包括將該測試儀與該連接器斷開,且在一些情況下,將一窗控制器連接至該連接器,其中該窗控制器並非該測試儀。
本揭露之另一態樣係關於一種用於調試一建築物中之一電致變色窗網路的系統。該系統包括項(1)-(3)。項(1)為一測試儀,其經組態以判定一電致變色窗之一狀態。該測試儀包括:一埠,其經組態以附接至一電致變色窗連接器;電路,其經組態以將一電壓型態施加至該電致變色窗且監測一電流回應,其中該電致變色窗之該狀態係基於該所監測電流回應;一
超寬頻模組;及一通信模組。項(2)包括複數個錨,其具有一超寬頻模組及一通信模組。項(3)為一電腦程式產品,其經組態以基於在該測試儀與該等錨之間傳輸的超寬頻信號判定該電致變色窗之位置,其中該電腦程式產品進一步具有指令以調試該電致變色窗或向一站點監測系統報告該電致變色窗之該狀態。
在一些實施例中,該電腦程式產品在一主控制儀或一網路控制器上操作,且在一些實施例中,其在一行動裝置上、在一遠程伺服器上,或在雲端操作。
本揭露之另一態樣係關於一種準備一光學可切換窗來進行安裝之方法,其中該光學可切換窗具有一窗連接器,該窗連接器具有用於將電荷遞送至一電致變色裝置之至少兩個電接點。該方法包括以下步驟:(A)電耦合該至少兩個電接點,使得自該電致變色裝置汲取電荷,及(B)一旦該電荷已實質上自該電致變色裝置耗散,便將該至少兩個電接點電解耦。
在一些情況下,電耦合該至少兩個電接點包括將一罩蓋附接至該窗連接器。在一些情況下,該罩蓋可具有電耦合之接點,該等接點經組態以當該罩蓋附接至該窗連接器時與該窗連接器之該等接點配合。
在一些情況下,電耦合該至少兩個電接點包括將一電阻器與該至少兩個電接點串聯地置放以控制自該電致變色裝置汲取電荷之速率。
在一些情況下,電耦合該至少兩個電接點包括將電路與該至少兩個電接點串聯地置放,其中該電路經組態以指示何時已實質上自該電致變色裝置汲取電荷。
在一些情況下,在將該光學可切換窗運輸至一安裝站點之後,將該至少兩個電接點電解耦。
在一些情況下,該方法進一步包括使用一測試儀,該測試儀具有:一電源;一控制器,其經組態以經由該兩個或更多個電接點將一電壓型態施加至該電致變色裝置;一量測模組,其電耦合至該控制器以用於回應於一所施加電流型態而量測該電致變色裝置之一電壓回應;及一或多個指示器。當使用該測試儀時,該方法亦可具有包括操作(C)-(E)。在操作(C)中,在將該至少兩個電接點電解耦之後,經由該測試儀上之一埠將該測試儀連接至該窗連接器。在操作(D)中,基於該電致變色裝置之尺寸及對一所施加電流型態之一電壓回應而計算該電致變色裝置之一電流密度。在操作(E)中,經由該測試儀上之該一或多個指示器指示該光學可切換窗之一狀態,其中該狀態係基於該計算出之電流密度。
在一些情況下,電耦合該窗連接器之該等電接點包括將一導體與該至少兩個電接點串聯地置放以控制自該電致變色裝置汲取電荷之速率。在一些情況下,維持一窗連接器之該等接點之電耦合,直至將該可切換窗遞送至一安裝站點為止。
將參看相關聯之圖式更全面地描述揭露之實施例的此等及其他特徵。
101:電流峰值
103:部分
105:電壓型態
107:負電壓斜坡
109:負電壓保持
111:正電壓斜坡
113:正電壓保持
201:電流分量
203:起始轉變之斜坡至驅動分量
205:段
207:電流段
209:漏電流
213:繼續驅動轉變之V驅動分量
215:斜坡至保持分量
217:V保持分量
300:電致變色裝置
305:基板
310:第一TCO層
315:電致變色堆疊
320:第二TCO層
325:第二匯流條
330:第一匯流條
331:線
332:線
334:線總成
335:連接器
336:豬尾式接頭
340:連接器
405:電致變色窗格
410:匯流條
415:玻璃窗格
420:分隔件
425:絕緣玻璃單元(IGU)
427:框架
430:豬尾式接頭
435:窗總成
445:通信線
450:窗控制器
500:IGU
505:輔助密封區域
510:匯流條
520:間隔件
525:線
530:豬尾式接頭
550:替代IGU設定
600:豬尾式接頭罩蓋
605:連接介面
610:鍵控介面
615:接點
700:測試儀
701:外殼
705:輸入介面按鈕
710:通過/失敗指示器
715:電池指示器
720:狀態指示器
725:緊固介面
730:埠
800:內部組件
802:支撐結構
805:內部按鈕組件
810:通過/失敗指示器
811:控制器
812:子卡
815:電池指示器
816:電池
817:電池結構
820:狀態指示器
830:埠
835:通信模組
900:系統
902:電致變色窗
904:建築物
906:現代加熱、通風及空氣調節(「HVAC」)系統
907:內部照明系統
908:保全系統
909:供電系統
910:建築物管理系統(「BMS」)
911:主控制器
912:網路控制器
914:窗控制器
920:網路系統
922:IGU
924:窗控制器(WC)
926:網路控制器(NC)
928:主控制器(MC)
934:網路
942:有線或無線鏈路
944:有線或無線鏈路
946:有線或無線鏈路
951:站點
952:區域組
953:區域
1000:創建網路組態檔案之過程
1001:建築圖
1002:連線圖
1003:網路組態檔案
1004:控制邏輯
1005:主控制器
1006:網路控制器
1007:窗控制器
1008:使用者介面
1009:智慧系統
1010:操作
1100:使用IGU測試儀之方法
1101:步驟
1102:步驟
1103:步驟
1104:步驟
1105:步驟
1106:步驟
1107:步驟
1108:步驟
1109:步驟
1110:步驟
1111:片ID(或其他ID)資訊
1200:IGU連接器
1202:佈線
1204:記憶體儲存裝置
1206:線
1208:電路
1210:連接介面
1212:接腳
1220:豬尾式接頭罩蓋
1222:母接點
1230:連接介面
1240:鍵控介面
12010:LED
圖1為示出與將電致變色裝置自清除狀態驅動至著色狀態及自著色狀態驅動至清除狀態相關聯之電壓及電流型態的圖表。
圖2為示出與將電致變色裝置自清除狀態驅動至著色狀態相關聯之電壓及電流型態之實施方案的圖表。
圖3為電致變色裝置之橫截面示意圖。
圖4A示出了用於製造絕緣玻璃單元之操作的實例。
圖4B示出了用於將絕緣玻璃單元併入至框架中之實例。
圖5A示出了用於對絕緣玻璃單元佈線之一個實施方案。
圖5B示出了用於對絕緣玻璃單元佈線之另一實施方案。
圖6A示出了豬尾式接頭罩蓋之剖面圖。
圖6B示出了豬尾式接頭罩蓋之替代視圖。
圖7A示出了用以檢查絕緣玻璃單元是否正在正常運作之測試儀。
圖7B示出了具有透明外殼之測試儀的視圖。
圖8示出了測試儀之內部組件。
圖9A示出了用於控制及驅動複數個電致變色窗之實例系統的圖示。
圖9B示出了用於控制及驅動複數個電致變色窗之另一實例系統的圖示。
圖9C示出了可操作以控制複數個絕緣玻璃單元之實例網路系統的方塊圖。
圖9D示出了其中可配置絕緣玻璃單元之階層式結構。
圖10A示出了網路組態檔案由控制邏輯使用以在窗網路上執行各種功能之方式。
圖10B示出了根據一些實施方案之用於創建網路組態檔案的過程。
圖11示出了使用絕緣玻璃單元測試儀之方法。
圖12示出了在IGU連接器與罩蓋之間的介面之橫截面視圖。
以下詳細描述係關於用於描述所揭露態樣之目的的某些實施例或實施方案。然而,本文中之教導可以許多不同方式應用及實施。在以下詳細
描述中,參照附圖。儘管足夠詳細地描述了所揭露之實施方案以使得熟習此項技術者能夠實踐實施方案,但應理解,此等實例並非限制性的;可使用其他實施方案且可對所揭露之實施方案進行改變而不脫離其精神及範疇。此外,儘管所揭露之實施例集中於電致變色窗(亦稱作光學可切換窗及智慧型窗),但本文中所揭露之概念可應用於其他類型之可切換光學裝置,除了其他之外包括例如液晶裝置及懸浮顆粒裝置。例如,液晶裝置或懸浮顆粒裝置而非電致變色裝置可併入至所揭露之實作中之一些或全部中。另外,連詞「或」除非另外指示,否則適當時在本文中意欲為包括性意義;例如,短語「A、B或C」意欲包括「A」、「B」、「C」、「A及B」、「B及C」、「A及C」,及「A、B及C」之可能性。另外,如本文中所使用,術語窗格、片及基板可互換地使用以指代表面,例如玻璃,其中電致變色裝置置放於絕緣玻璃單元(「IGU」)之表面上或。電致變色窗可呈積層結構、IGU或兩者之形式,即,其中IGU包括兩個實質上透明基板,或兩個玻璃窗格,其中基板中之至少一者包括安置於其上之電致變色裝置,且基板之間安置有間隔件,或分隔件。此等基板中之一或多者本身可為具有多個基板,例如兩個或更多個玻璃片之結構。IGU通常為氣密密封的,具有與周圍環境隔離之內部區域。窗總成可包括IGU,用於將IGU之一或多個電致變色裝置耦合至窗控制器之電連接器,及支撐IGU及相關佈線(包括IGU連接器,例如豬尾式接頭)之框架。
電致變色窗技術呈現之挑戰為確保IGU以清除或脫色狀態到達安裝站點或建築物而無任何著色或染色。出於若干理由事實如此,該等理由包括當IGU著色或染色時,客戶可能認為其收到了錯誤產品,並且對於安裝者或調試玻璃的人而言在啟動時或當對窗控制器通電時使所有IGU處於相同
狀態亦非常有用。IGU通常由製造商運輸至將安裝IGU之站點。製造商最近將時常地例如在品質控制檢查期間藉由將玻璃置於著色狀態中來測試IGU。當IGU因為IGU中之漏電流以不同的著色狀態到達其安裝站點時,對電致變色窗之操作不熟悉的建築物管理者或其他安裝技術人員(例如,玻璃工、建築工人、電工等)可能關於為何不同IGU經不同地著色表示擔憂並且甚至可能認為IGU有故障或被破壞或將不正確的產品運輸到了站點。相關挑戰為確保電致變色窗到達其安裝站點而其組件無損壞,諸如,例如由碎屑引起的對豬尾式接頭佈線之損壞或由鬆散豬尾式接頭引起的對片之損壞。為了便於處理此等挑戰,在一些實作中,豬尾式接頭罩蓋可用於在IGU運送至安裝站點時自IGU汲取電流,同時亦保護豬尾式接頭以防碎屑。
電致變色窗技術呈現之另一挑戰為確保在電致變色窗安裝期間存在貿易分離及可驗證性且有故障之IGU可在站點安裝過程中儘可能早地更換。負責在站點處安裝IGU之玻璃工或其他專業人員通常為在安裝部署時處理IGU並建立實體電致變色窗網路之第一批人中的一個。在下一工匠,例如低電壓電工(「LVE」)到達任務站點以安裝窗控制器及相關聯的佈線之前經常經過一段時間、幾天或幾週。在其進行安裝工作時無法驗證其IGU安裝工作已正確地完成之情況下,玻璃工可在其工作已完成之後被喚回至安裝站點以便對在其安裝工作之後出現的問題進行故障檢修,或者更糟的是,可因為在其安裝工作之後出現的對電致變色窗網路之損壞而受斥責或懲罰。在沒有諸如哪些窗在安裝之前及之後正常運轉之資訊的情況下,評定問題位於所安裝之電致變色窗網路中的哪裡為困難的。為了便於處理此等挑戰,在一些實作中,可使用攜帶型測試儀來驗證IGU在安裝之
後是否在正常運轉。此允許在窗控制器及相關聯之佈線未安裝於任務站點之情況下測試IGU。此等測試儀在製造IGU之工廠亦為有用的,例如用於測試裝配線或庫存中之IGU,以便例如在懷疑損壞之情況下確保其在運輸之前正常運轉或甚至在運輸期間對其進行測試以確保運輸的完整性。
為了沿著光學轉變加速,最初按比將裝置平衡地保持於特定光學狀態所需之量值大的量值提供所施加電壓。圖1及2中示出了此方法。圖1為示出與將電致變色裝置自清除狀態驅動至著色狀態及自著色狀態驅動至清除狀態相關聯之電壓及電流型態的圖表。圖2為示出與將電致變色裝置自著色狀態驅動至清除狀態相關聯之特定電壓及電流型態的圖表。另外,如本文中所使用,術語清除及脫色在指IGU之電致變色裝置之光學狀態時可互換地使用,如同術語著色及染色一樣。
圖1示出了電致變色裝置之完整電流型態及電壓型態,該電致變色裝置採用簡單的電壓控制演算法以引起電致變色裝置之光學狀態轉變循環(染色,隨後為脫色)。在圖表中,將總電流密度(I)表示為時間之函數。如所提及,總電流密度為與電致變色轉變相關聯之離子電流密度與電化學活性電極之間的電子漏電流之組合。許多不同類型之電致變色裝置將具有所示電流型態。在一個實例中,在反電極中將諸如氧化鎢之陰極電致變色材料與諸如鎳鎢氧化物之陽極電致變色材料結合使用。在此等裝置中,負電流指示裝置之染色。在一個實例中,鋰離子自鎳鎢氧化物陽極染色之電致變色電極流動至氧化鎢陰極染色之電致變色電極中。對應地,電子流動至氧化鎢電極中以補償帶正電之傳入之鋰離子。因此,電壓及電流示出為具有負值。
所示型態自使電壓斜坡上升至所設定位準且接著保持電壓以維持光學狀態而得到。電流峰值101與光學狀態之變化(即,染色及脫色)相關聯。具體而言,電流峰值表示使裝置染色或脫色所需之離子電荷的傳遞。數學上,在峰值下方之陰影區域表示使裝置染色或脫色所需之總電荷。型態之在初始電流尖峰之後的部分(部分103)表示當裝置處於新光學狀態時之電子漏電流。
在圖中,將電壓型態105疊加於電流型態上。電壓型態遵循以下序列:負電壓斜坡107、負電壓保持109、正電壓斜坡111及正電壓保持113。注意,電壓在達到其最大量值之後且在裝置保持處於其定義之光學狀態中之時間長度期間保持恆定。負電壓斜坡107將裝置驅動至其新的染色狀態,且負電壓保持109將裝置維持於該染色狀態,直至在相反方向上之正電壓斜坡111驅動自染色狀態至脫色狀態之轉變為止。在一些實作中,負電壓保持109及正電壓保持113亦可稱作V驅動。在一些切換演算法中,強加電流帽。亦即,不許電流超過所定義之位準,以便防止損壞裝置(例如,過於迅速地驅動離子移動通過材料層可實體地損壞材料層)。染色速度不僅隨所施加電壓而且亦隨溫度及電壓斜坡速率而變。
圖2示出了根據某些實施例之電壓控制型態。在所示實施例中,採用電壓控制型態以驅動自脫色狀態至染色狀態(或至中間狀態)之轉變。為了在反方向上將電致變色裝置自染色狀態驅動至脫色狀態(或自較多染色狀態至較少染色狀態),使用類似但相反之型態。在一些實施例中,用於自染色進入脫色之電壓控制型態為圖2中所示之型態的鏡像。
圖2中所示之電壓值表示所施加電壓(V所施加)值。所施加電壓型態由虛線示出。為了對比,裝置中之電流密度由實線示出。在所示型態中,V所施 加包括四個分量:起始轉變之斜坡至驅動分量203、繼續驅動轉變之V驅動分量213、斜坡至保持分量215及V保持分量217。將斜坡分量實施為V所施加之變化,且V驅動及V保持分量提供恆定或實質上恆定之V所施加量值。
斜坡至驅動分量由斜坡速率(增大量值)及V驅動之量值表徵。當所施加電壓之量值達到V驅動時,完成斜坡至驅動分量。V驅動分量由V驅動之值以及V驅動之持續時間表征。V驅動之量值可經選擇以在如上文所描述之電致變色裝置的整個面上維持具有安全但有效之範圍的V有效。
斜坡至保持分量由電壓斜坡速率(減小量值)及V保持之值(或視情況,V驅動與V保持之間的差)表徵。V所施加根據斜坡速率下降,直至達到V保持之值為止。V保持分量由V保持之量值及V保持之持續時間表征。實際上,V保持之持續時間通常由將裝置保持在染色狀態(或相反地,在脫色狀態)之時間長度支配。與斜坡至驅動、V驅動及斜坡至保持分量不同,V保持分量具有任意長度,其獨立於裝置之光學轉變的物理性質。
每一類型之電致變色裝置將具有電壓型態之自己的特性分量以用於驅動光學轉變。舉例而言,相對大之裝置及/或具有電阻性較大之導電層之裝置將需要較高之V驅動值且斜坡至驅動分量可能需要較高斜坡速率。較大裝置亦可需要較高之V保持值。2012年4月17日申請之標題為「CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS」(代理人檔案號VIEWP042)且以引用之方式併入本文中的美國專利申請案第13/449,251號揭露了用於在廣泛條件範圍內驅動光學轉變之控制器及相關聯之演算法。如其中所解釋,可獨立地控制所施加電壓型態之分量中之每一者(本文中為斜坡至驅動、V驅動、斜坡至保持及V保持)以處理即時條件,諸如,當前溫度、當前透射率水準等。在一些實施例中,所施加電壓型態
之每一分量的值為針對特定電致變色裝置(具有其自己的匯流條間距、電阻率等)而設定且確實基於當前條件而變化。換言之,在此等實施例中,電壓型態不考慮反饋,諸如溫度、電流密度及其類似者。
如所指示,在圖2之電壓轉變型態中示出的所有電壓值對應於上文所描述之V所施加值。其不對應於上文所描述之V有效值。換言之,圖2中所示之電壓值表示電致變色裝置上之具有相反極性之匯流條之間的電壓差。
在某些實施例中,選擇電壓型態之斜坡至驅動分量以安全但快速地誘發離子電流在電致變色電極與反電極之間流動。如圖2所示,裝置中之電流遵循斜坡至驅動電壓分量之型態,直至型態之斜坡至驅動部分結束且V驅動部分開始為止。見圖2中之電流分量201。可按經驗或基於其他反饋判定電流及電壓之安全位準。2011年3月16日申請之標題為「CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES」的美國專利第8,254,013號(代理人檔案號VIEWP009)以引用之方式併入本文中且呈現了用於在電致變色裝置轉變期間維持安全電流位準之演算法的實例。
在某些實施例中,基於上文所描述之考慮來選擇V驅動之值。特定而言,選擇V驅動之值使得在電致變色裝置之整個表面上的V有效之值保持在使大型電致變色裝置有效且安全地轉變之範圍內。可基於各種考慮來選擇V驅動之持續時間。此等中之一者確保在足以引起裝置之實質染色的時段內保持驅動電位。出於此目的,可藉由監測裝置之光學密度來按經驗判定V驅動之持續時間,該光學密度隨V驅動保持處於適當處之時間長度而變。在一些實施例中,將V驅動之持續時間設定為指定時間段。在另一實施例中,將V驅動之持續時間設定為對應於正通過之離子電荷的所要量。如所示,在
V驅動期間,電流斜坡下降。見電流段207。
另一考慮為當離子電流因為可用鋰離子在光學轉變期間完成其自陽極染色電極至陰極染色電極(或反電極)之行程而衰減時裝置中之電流密度減小。當轉變完成時,跨越裝置流動之僅有電流為通過離子傳導材料之漏電流。因此,跨越裝置之面之電位的歐姆下降減小,且V有效之局部值增大。若不減小所施加電壓,則此等增大之V有效值可使裝置損壞或降級。因此,在判定V驅動之持續時間時的另一考慮為減小與漏電流相關聯之V有效之位準的目標。藉由使所施加電壓自V驅動下降至V保持,不僅裝置之面上的V有效減小,而且漏電流亦減小。如圖2所示,在斜坡至保持分量期間,裝置電流在段205中轉變。在V保持期間,電流安定至穩定之漏電流209。
為了應用電壓控制演算法,可存在至所供電之電致變色裝置的相關聯之佈線及連接。圖3示出了電致變色裝置300之橫截面示意圖的實例。電致變色裝置300包括基板305。基板可為透明的且可由例如玻璃製成。第一透明導電氧化物(TCO)層310在基板305上,其中第一TCO層310為用以形成電致變色裝置300之電極的兩個導電層中之第一者。電致變色堆疊315可包括(i)電致變色(EC)層,(ii)離子導電(IC)層,及(iii)反電極(CE)層以形成堆疊,其中IC層將EC層與CE層分隔。電致變色堆疊315夾在第一TCO層310與第二TCO層320之間,TCO層320為用以形成電致變色裝置300之電極的兩個導電層中之第二者。第一TCO層310與第一匯流條330接觸,且第二TCO層320與第二匯流條325接觸。線331及332分別連接至匯流條330及325,且形成終止於連接器335中之線總成334。線總成334及連接器335統稱為豬尾式接頭336。在線331及332可經編織且其上面具有絕
緣罩(或在一些實作中為其他額外線),使得多根線形成單股繩,即線總成334且因此形成豬尾式接頭336的意義上,線331及332亦可視為豬尾式接頭336之一部分。另一連接器340之線可連接至能夠實現電致變色裝置300例如自第一光學狀態至第二光學狀態之轉變的測試儀或控制器。豬尾式接頭336與連接器340可耦合,使得測試儀或控制器可驅動電致變色裝置300之光學狀態轉變。
根據電壓演算法及用於對電致變色裝置供電之相關聯的佈線及連接,亦存在佈線之電致變色鑲嵌玻璃如何併入至IGU中及IGU如何併入至例如框架中之態樣。圖4A及4B示出了用於製造包括電致變色窗格405之IGU 425及將IGU 425併入至框架427中之操作的實例。電致變色窗格405具有電致變色裝置(未示出,但例如在表面A上)且向電致變色裝置提供電力之匯流條410與另一玻璃窗格415匹配。電致變色窗格可包括例如與圖3所示之電致變色裝置類似的電致變色裝置,如上文所描述。在一些實施例中,電致變色裝置為固態的及無機的。
參照圖4A,在IGU 425之製造期間,分隔件420夾在電致變色窗格405與玻璃窗格415之間且在電致變色窗格405及玻璃窗格415處註冊。IGU 425具有由玻璃窗格之與分隔件420接觸的面及分隔件之內表面限定的相關聯之內部空間。分隔件420可為密封分隔件,亦即,分隔件可包括間隔件及在間隔件與每一玻璃窗格之間的密封材料(主密封件),其中玻璃窗格接觸分隔件。分隔件420可為預先佈線之間隔件(下文所論述),其中豬尾式接頭430架設穿過間隔件且最終自間隔件突出。密封分隔件與主密封件一起可密封(例如,氣密地)由電致變色窗格405及玻璃窗格415與分隔件420圍封之內部體積且保護內部體積以防濕氣及其類似者。一旦電致變
色窗格405及玻璃窗格415耦合至分隔件420,輔助密封件便可施加於IGU 425之周邊邊緣周圍,以便施加進一步密封以隔絕周圍環境,以及賦予IGU 425進一步結構剛度。輔助密封件可為例如基於矽氧烷之密封劑。
參照圖4B,IGU 425可經由豬尾式接頭430佈線至窗控制器或測試儀450。豬尾式接頭430包括電耦合至匯流條410之線且可包括用於感測器或用於IGU 425之其他組件的其他線。如上文所陳述,豬尾式接頭430中之絕緣線可經編織且在所有線(電力、感測器、通信等)上方具有絕緣罩,使得多根線形成單股繩或線總成。IGU 425可安裝於框架427中以形成窗總成435。窗總成435經由豬尾式接頭430連接至窗控制器450。窗控制器450亦可藉由一或多根通信線445連接至框架427中之一或多個感測器。在IGU 425之製造、運輸及安裝期間,例如因為玻璃窗格可為易碎的但亦因為豬尾式接頭430延伸超出IGU玻璃窗格且可能受損之事實而必須小心。
圖5A示出了具有作為預先佈線之間隔件之分隔件520的IGU 500,其中線525與匯流條510接觸,接著經過間隔件520之主體以形成豬尾式接頭530。2012年12月11日申請之PCT國際申請案第PCT/US12/68950號(代理人檔案號VIEWP034X1WO)「CONNECTORS FOR SMART WINDOWS」中進一步描述了預先佈線之間隔件,該申請案全文且出於所有目的在此以引用之方式併入。圖5B示出了替代IGU設定550,其中線525架設於間隔件520外部之輔助密封區域505中。
在某些實作中,豬尾式接頭或其他IGU連接器包括晶片,晶片包括例如圖3中之連接器335中的記憶體及/或邏輯。此記憶體自工廠程式化以含有窗參數或印跡,該等參數或印跡允許測試儀或窗控制器判定用於與窗相
關聯之電致變色塗層的適當驅動電壓。其他相關印跡參數包括電壓回應、電流回應、驅動參數、通信保真度、窗尺寸,及片或窗ID。用於電致變色窗網路之站點監測系統在某些實施例中可遠程地及自動地再程式化豬尾式接頭中之記憶體(或其他記憶體),而現場監測系統在雲端運行且自不同站點收集資料。2015年3月5日申請之PCT國際申請案第PCT/US2015/019031號(代理人檔案號VIEWP061WO)「MONITORING SITES CONTAINING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS」中描述了用於電致變色窗網路之印跡及站點監測系統,該申請案全文在此以引用之方式併入。
圖12示出了根據一些實施方案之在IGU連接器1200與豬尾式接頭罩蓋1220之間的實例介面。IGU連接器具有經組態以與豬尾式接頭罩蓋之連接介面1230配合的連接介面1210。連接器可具有用於在IGU與所附接裝置(例如,測試儀、窗控制器,或豬尾式接頭罩蓋)之間傳送資訊及/或電力之複數個接腳1212。用於將電力遞送至電致變色窗之接腳可經由佈線1202遞送電荷。用以傳送資訊之接腳可例如經由佈線1202連接至窗感測器,或連接至與連接器相關聯之記憶體儲存裝置1204。與連接器相關聯之記憶體可儲存窗參數,窗參數包括用於控制電致變色裝置之參數,或可用以將當前窗狀況與先前窗狀況進行比較之參數(例如,使用電壓及/或電流回應資料)。豬尾式接頭罩蓋1220具有經組態以收納連接器之接腳的母接點1222。豬尾式接頭罩蓋無需具有母連接器;亦預期在IGU連接器與豬尾式接頭罩蓋之間的混合的公/母連接器及其他類型之連接介面。在一些情況下,罩蓋及連接器將具有用以定向豬尾式接頭罩蓋至IGU連接器之配合的鍵控介面1240或某一非對稱特徵。在一些實作中,罩蓋經組態以使豬尾
式接頭之引線短接,該等引線用以在罩蓋附接時向電致變色裝置提供電荷-從而允許自電致變色裝置汲取電流。此可由置放於豬尾式接頭罩蓋之接點1222之間的線1206,或另一導體實施。使連接至電致變色裝置之EC及CE層的IGU連接器或豬尾式接頭引線短接使得IGU與將以其他方式清除之IGU相比更迅速地清除。在一些情況下,IGU罩蓋可使得IGU完全清除,其中取決於存在之著色量,可在大約幾小時或幾分鐘內而非幾天內實現清除狀態。總IGU放電時間將根據大小及原生洩漏位準而變化,但總IGU放電時間應小於自工廠或製造商至客戶站點之運送時間。IGU連接器或豬尾式接頭可具有多個接腳(1212)及/或插口(未示出),例如2016年9月16日申請之標題為「POWER DISTRIBUTION NETWORKS FOR ELECTROCHROMIC DEVICES」的美國專利申請案第15/268,204號(代理人檔案號VIEWP085)中描述之5接腳連接器,該申請案全文併入本文中。在一些情況下,電阻器可包括於電路中,例如與線1206串聯,以按特定速率汲取裝置。在一些實施例中,豬尾式接頭罩蓋可包括電路1208,電路1208偵測IGU電荷是否經完全汲取,使得IGU處於清除狀態。一旦IGU電荷經汲取,則指示器,例如LED 12010可指示窗已清除著色。連接介面1230可以上推或扣合方式,或任何其他類型之機械連接與IGU連接器或豬尾式接頭耦合。
圖6A及6B示出了根據一些實施方案之豬尾式接頭罩蓋的不同態樣。豬尾式接頭罩蓋600包括經組態以與豬尾式接頭配合之連接介面605(對應於圖12中之1230)。連接介面605可包括鍵控介面610(對應於圖12中之1240),鍵控介面610用以定向豬尾式接頭罩蓋600,使得及接點615與豬尾式接頭之對應引線對準。如所示,豬尾式接頭罩蓋上之接點615可在空間上以圓形圖案配置,然而,此並非必須的。例如,接點可以如圖12所示
之線性方式或任何其他方式配置。
一旦豬尾式接頭罩蓋與豬尾式接頭耦合,豬尾式接頭罩蓋便保護豬尾式接頭以防碎屑。豬尾式接頭罩蓋通常在IGU準備好運出之前在工廠與豬尾式接頭耦合,因此豬尾式接頭罩蓋保護豬尾式接頭以防在工廠、在運送中或在安裝站點處在其連接器內收集諸如灰塵及塵垢之碎屑,並保護豬尾式接頭之引線以防受損。一旦IGU準備好安裝或返回至製造商以供未來使用,便可丟棄便宜的豬尾式接頭罩蓋。
在一些實施方案(未示出)中,豬尾式接頭罩蓋可經由附接組件與IGU附接以保護豬尾式接頭(例如圖3中之線總成334及連接器335)以防損壞且保護IGU以防損壞或由豬尾式接頭造成之刮傷。在一個實作中,夾具(例如,U型夾具)用以將與豬尾式接頭耦合之豬尾式接頭罩蓋固定至IGU之邊緣或表面以防止豬尾式接頭在IGU在運送中時亂動。在另一實作中,豬尾式接頭罩蓋及豬尾式接頭可常駐於IGU之輔助密封區域中,例如圖5B中之輔助密封區域505。
豬尾式接頭罩蓋之進一步益處與其在部署週期上之效率相關。因為工廠中之地面空間及時間為寶貴的,所以藉由利用IGU在運送中之時間來自IGU汲取電流,IGU在室外更快,且工廠地面空間釋放出來以用於其他操作。此外,藉由自IGU汲取電流使得其以清除狀態到達其安裝站點,在安裝站點處測試IGU將容易得多,因為所有IGU將自相同的初始清除或脫色狀態開始,從而確保在測試結束時遍及所測試IGU具有較均勻之著色狀態。此允許開箱即可用之較容易的片與片匹配,且使可能因為在未均勻地汲取所有電流的情況下IGU可出現之不同的著色水準而擔心其IGU看起來不同的處理或購買IGU之任何人安心。因此,IGU可在豬尾式接頭罩蓋安
裝之情況下,例如,在各種著色狀態下運輸,且其將均以清除或脫色狀態且在豬尾式接頭受保護之情況下到達安裝站點。
IGU通常在電致變色窗網路,包括其中涉及之電力分配及通信網路經組態之前安裝。在一些實作中,豬尾式接頭或其他IGU連接器用以在安裝之前及之後將佈線自IGU連接至測試儀以驗證工作窗效能。測試儀亦可用以在工廠、製造商處或任何其他適當環境下測試IGU。
在IGU已到達其目的安裝站點之後,玻璃工或其他技術人員可藉由攜帶型測試儀進行初始測試以評定IGU是否在正常運轉。若初始測試發現IGU不在正常運作,則玻璃工將知道IGU在運送中受損且可通知站點安裝所涉及之適當個人(例如,建築物管理者、製造商等)該問題。在一些實施例中,測試儀可例如經由無線通信構件自動向適當個人發送測試結果,使得可訂購及運輸與具有問題之IGU為相同規格之新IGU,使得站點安裝部署時間最低限度地受影響。在玻璃工安裝IGU之後,玻璃工可再次使用攜帶型測試儀來確認IGU在正常運轉。玻璃工自測試每一IGU獲取之資料可稍後用於調試,其中IGU之實體位置與網路ID配對在一起以使電致變色窗之控制系統在線上。可將測試資料之日誌發送至站點監測系統,例如以提供印跡或另外針對IGU EC裝置效能之歷史的基線。
圖7A及7B示出了測試儀之外部視圖的實例。圖7A示出了具有外殼701之測試儀700,外殼701上面包括所示外部組件。測試儀700具有可耦合至豬尾式接頭或其他IGU連接器之埠730。在某些實作中,埠可經由兩個接點(未示出)與窗通信,該等接點用以向IGU之電致變色裝置提供電荷。在另一實作中,埠可包括額外接腳,例如5接腳連接器之5個接腳。在
一些實施例中,兩個接點用以對電致變色裝置供電,而其他接腳用於測試儀與豬尾式接頭之間的通信。埠730可藉由任何類型之機械連接與豬尾式接頭連接器耦合,該機械連接維持埠730中之接點與IGU連接器之間的電耦合。例如,機械連接可為上推、扭轉,或扣合連接。測試儀700可經由輸入介面按鈕705通電及斷電,例如,其中短按按鈕705打開測試儀700且長按按鈕705約四秒關閉測試儀700。一旦測試儀700打開,對按鈕705之另一短按可起始IGU之測試。儘管圖7A及7B所示之裝置經由按鈕705接收使用者輸入,但可使用其他輸入介面,諸如觸敏圖形使用者介面。在一些實施例中,測試儀可接收由操作遠程裝置(諸如平板電腦或行動電話)之使用者提供的使用者輸入。一旦測試儀700連接至豬尾式接頭且通電,則可選狀態指示器720(例如,LED)將指示測試儀之當前狀態,該等狀態包括(i)自豬尾式接頭讀取印跡及其他參數,(ii)IGU測試在進行中,及(iii)閒置。測試儀700亦可判定片ID與站點ID是否匹配以檢查IGU是否已運輸至正確位置。儘管將狀態指示器示為測試儀錶面外部上之LED,但當外殼為透明或半透明的時,LED指示器亦可位於外殼內。在一些實施例中,緊固介面725可由反射LED指示器之顏色的半透明材料製成。在一些實施例中,指示器可為可聽指示器(例如,若測試儀具有揚聲器單元),且在一些實施例中,測試儀可經組態以傳輸具有用於另一裝置(例如,電話或平板電腦)之指令的無線信號以向使用者提供IGU之狀態。
在測試儀700通電且完成讀取豬尾式接頭之後,IGU測試可經由按鈕705起始並例如在約10秒或不到10秒內完成。測試儀向連接之IGU施加激進的驅動電壓型態,即取決於V驅動之量值比圖1更陡之電壓斜坡速率及更短之電壓保持時間,但測試儀實際上無需使IGU著色。在一些實作中,參
照圖1中之電壓型態105,激進的驅動電壓型態使IGU著色接著清除IGU,並且包括持續例如若干分之一秒長的負電壓斜坡107及正電壓斜坡111,持續例如一秒長的負電壓保持109及正電壓保持113,及具有在例如0.1V與5V之間的量值之V驅動。測試儀700亦可藉由首先施加清除電壓接著第二施加著色電壓來測試IGU。測試儀基於向IGU供應之電壓、IGU消耗之電流,及可自豬尾式接頭讀取之IGU尺寸來計算IGU之電流密度。基於所計算之電流密度,測試儀判定IGU是否在正常運轉,即通過測試或測試失敗。例如,測試儀可識別電流密度是否在所施加電壓型態之可接受範圍內、高於最大臨限值,或低於最小臨限值,以便判定IGU是否在正常運轉。在測試IGU之後,測試儀700可經由通過/失敗指示器710(例如,LED)指示IGU通過測試抑或測試失敗。測試儀700接著可與IGU連接器或豬尾式接頭斷開而不必斷電,因為測試儀在測試已起始之後在例如10秒時進入高阻抗模式。若例如電致變色裝置中存在影響電致變色裝置之效能且導致超出範圍之電流密度的開路或短路,則IGU可測試失敗。電池指示器715(例如,LED)示出測試儀700之剩餘電池壽命。緊固介面725允許玻璃工經由例如鉤環、收緊索或其他連接構件將測試儀700緊固至其人或腰帶。
圖7B示出了測試儀700之替代視圖,其中外殼701為透明的,使得可觀察到測試儀700之內部組件的定向。圖8中繼續對測試儀700之內部組件的論述。
圖8顯示了測試儀700之內部組件800。對應於圖7中之埠730的埠830電耦合(例如,藉由佈線,未示出)至控制器811。內部按鈕組件805示出了圖7中之按鈕705例如在子卡812處與內部組件800之其餘部分耦合的情
況。類似地,指示器,例如LED,諸如通過/失敗指示器810、電池指示器815及狀態指示器820示出了通過/失敗指示器710、電池指示器715及狀態指示器720例如在子卡812處分別與內部組件800之其餘部分耦合的情況。子卡812含有用以增加控制器811之數位輸入及輸出點之數目的電路,諸如,例如用以讀取按鈕705之輸入及用以驅動指示器710、715及720之輸出。在一些實作中,子卡812可監測及控制充電電池816。在一些實作中,子卡812包括使得能夠與行動裝置進行無線通信之通信模組835,例如,Bluetooth Smart®或低能無線電。測試儀結果及其他相關資料可經由通信模組835及對應的行動裝置應用程式例如自動地傳送至行動裝置。測試儀結果及相關資料接著可傳送至站點安裝所涉及之適當個人,或替代地上載至雲端。在一些實作中,子卡812包括具有調試應用程式(下文所論述)之超寬頻(「UWB」)模組840,例如,DecaWave®無線電。在一些實作中,子卡可連接至可用於定位及通信至行動裝置之UWB模組。
控制器811可具有用於調節內部組件800中之電流及/或電壓的電路。例如,可將由電池供應之電壓調節至例如3.3V。類似地,控制器811可調節向子卡、通信模組或UWB模組提供之電壓或電流。在一些實施例中,控制器811或子卡812可包括用於對可再充電電池充電之充電電路。
控制器811藉由將激進的電壓驅動型態施加至連接至埠830之IGU來操作測試儀。如所提及,測試儀無需使IGU著色;替代地,控制器811及/或子卡812基於供應至IGU之電壓、IGU消耗之電流,及自豬尾式接頭讀取之IGU之尺寸計算IGU之電致變色裝置內的電流密度以判定IGU是否在正確地運作。儘管所示實施例具有控制器及子卡兩者,但應理解,此僅為許多可能組態中之一者。例如,子卡812之組件及特徵在一些實施例中可
整合至控制器811中。子卡812之組件亦可在控制器811上且反之亦然。例如,在一些實施例中,若例如通信模組及UWB模組不在子卡上,或若內部組件800不包括子卡812,則控制器可包括通信模組及UWB模組。
電池816(例如,Li離子可再充電電池)向測試儀提供電壓且可允許測試儀連續操作例如約16小時。電池816經由電池結構817耦合,電池結構817耦合至支撐結構802。子卡812與控制器811耦合,控制器811又與支撐結構802耦合,從而向測試儀提供結構補強及對準。
圖11示出了使用IGU測試儀1100之方法。在步驟1101中,測試儀電力接通。接下來,在步驟1102中,測試儀檢查其是否連接至IGU之豬尾式接頭。若未連接,則在步驟1103中測試儀之狀態指示器指示測試儀正等待豬尾式接頭。在步驟1104中,測試儀自豬尾式接頭讀取之參數,例如印跡,諸如IGU尺寸、驅動參數,及片ID。接下來,在步驟1105中,可再一次按壓電源按鈕以藉由施加激進的驅動電壓型態而開始測試IGU。在步驟1106中,測試儀計算IGU中之電流密度。在步驟1107中,取決於計算所連接之IGU之電流密度而進行的量測,測試儀將判定IGU通過抑或失敗。接下來,在步驟1108中,測試儀檢查豬尾式接頭是否已斷開。若豬尾式接頭尚未斷開,則在步驟1109中,測試儀藉由進入高阻抗狀態而中斷與豬尾式接頭之連接並重新檢查。在豬尾式接頭已斷開之後,測試儀經由通信模組將IGU及位置資料發送至手機應用程式。
一旦玻璃工完成對所安裝之每一IGU的測試,則站點安裝部署之其餘部分可繼續且可建立窗控制器網路。玻璃工獲得之測試資料對於調試站點(下文所論述)為有用的。
圖9A示出了用於控制及驅動複數個電致變色窗902之實例系統900的圖示。其亦可用以控制與電致變色窗相關聯之一或多個裝置(諸如窗天線)的操作。系統900可經調適以用於與建築物904(諸如商業辦公建築物或住宅建築物)一起使用。在一些實作中,系統900經設計以結合現代加熱、通風及空氣調節(「HVAC」)系統906、內部照明系統907、保全系統908及供電系統909作為整個建築物904或建築物904之校園的單一整體性且有效的能量控制系統運轉。系統900之一些實施方案特別適用於與建築物管理系統(「BMS」)910整合。BMS 910為可安裝在建築物中以監測及控制建築物之機械設備及電設備的基於電腦之控制系統,諸如HVAC系統、照明系統、供電系統、電梯、消防系統及保全系統。BMS 910可包括用於根據由佔據者或由建築物管理者或其他管理人員設定之偏好維持建築物904中之條件的硬體及相關聯之韌體或軟體。軟體可基於例如網際網路協定或開放標準。
BMS通常可用於大型建築物中,其中BMS運轉以控制建築物內之環境。例如,BMS 910可控制建築物904內之照明、溫度、二氧化碳水準及濕度。可存在可由BMS 910控制之眾多機械裝置或電裝置,包括例如爐子或其他加熱器、空氣調節器、送風機及通風口。為了控制建築物環境,BMS 910可根據規則或回應於條件而開啟及關閉此等各種裝置。此等規則及條件可由例如建築物管理者或管理人員選擇或規定。BMS 910之一個主要功能為為建築物904之佔據者維持舒適之環境,同時最小化加熱及冷卻能量損耗及成本。在一些實作中,BMS 910可經組態以不僅進行監測及控制,而且優化各種系統之間的協作,例如,節省能量並降低建築物運作成本。
一些實施方案替代地或另外地經設計以基於經由例如熱感測器、光感測器或其他感測器或經由來自例如HVAC或內部照明系統之輸入或來自使用者控制之輸入感測之反饋回應性地或反應性地運轉。2012年4月17日申請(代理人檔案號VIEWP035)且2014年4月22日頒佈之標題為「CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES」的美國專利第8,705,162號中可發現進一步資訊,該專利全文以引用之方式併入本文中。一些實施方案亦可用於具有傳統或習知HVAC或內部照明系統之現有結構,包括商業及住宅結構。一些實施方案亦可經改進以用於較舊住宅。
系統900包括經組態以控制複數個窗控制器914之網路控制器912。例如,網路控制器912可控制幾十、幾百或甚至幾千個窗控制器914。每一窗控制器914又可控制及驅動一或多個電致變色窗902。在一些實作中,網路控制器912發出高階指令(諸如電致變色窗之最終著色狀態)且窗控制器接收此等命令並藉由施加電刺激以適當地驅動著色狀態轉變及/或維持著色狀態而直接控制其窗。每一窗控制器914可驅動之電致變色窗902的數目及大小通常受控制相應電致變色窗902之窗控制器914上的負載之電壓及電流特性所限制。在一些實作中,每一窗控制器914可驅動之最大窗大小受在期望時段內引起電致變色窗902之期望的光學轉變之電壓、電流或功率要求所限制。此等要求又隨窗之表面積而變。在一些實作中,此關係為非線性的。例如,電壓、電流或功率要求可隨電致變色窗902之表面積非線性地增大。例如,在一些情況下,至少部分因為IGU中之電致變色堆疊之第一及第二導電層的片電阻隨跨越第一或第二導電層之長度及寬度的距離非線性地增大,關係為非線性的。然而,在一些實作中,驅動相等
大小及形狀之多個電致變色窗902所需之電壓、電流或功率要求之間的關係與所驅動之電致變色窗902之數目成正比。
圖9B示出了用於控制及驅動複數個電致變色窗902之另一實例系統900。圖9B所示之系統900類似於圖9A所示之系統900。與圖9A之系統形成對比,圖9B所示之系統900包括主控制器911。主控制器911與多個網路控制器912通信且結合多個網路控制器912運轉,該等網路控制器912中之每一者能夠如參照圖9A所描述處理複數個窗控制器914。在一些實作中,主控制器911向網路控制器912發出高階指令(諸如電致變色窗之最終著色狀態),且網路控制器912接著將指令傳達至對應的窗控制器914。
在一些實作中,建築物或其他結構之各種電致變色窗902及/或天線有利地分組至區域或區域組中,該等區域或區域組中之每一者包括電致變色窗902之子集。例如,每一區域可對應於建築物之特定位置或區中的電致變色窗902之集合,該等電致變色窗應基於其位置而著色(或以其他方式轉變)為相同或類似的光學狀態。作為較特定實例,考慮具有四面或四側之建築物:北面、南面、東面及西面。亦考慮建築物具有十層。在此說教性實例中,每一區域可對應於特定樓層及四面中之特定面上的電致變色窗902之集合。在一些此等實作中,每一網路控制器912可處理一或多個區域或區域組。例如,主控制器911可向網路控制器912中之相應的一或多者發出針對特定區域或區域組之最終著色狀態命令。例如,最終著色狀態命令可包括目標區域中之每一者的摘要識別。接收最終著色狀態命令之指定網路控制器912接著可將區域之摘要識別映射至相應的窗控制器914之特定網路位址,該等相應的窗控制器914控制將施加至該(等)區域中之電致變色窗902之電壓或電流型態。
在電致變色窗中之至少一些具有天線的實施例中,用於著色目的之窗區域可對應於或可不對應於天線相關功能之區域。例如,主控制器及/或網路控制器可識別用於著色目的之窗的兩個不同區域,例如在建築物之單側上的兩層窗,其中每一樓層基於客戶偏好具有不同的著色演算法。在一些實作中,在三個或更多個層列的階層中實施分區;例如,將建築物之至少一些窗分組至區域中,且將至少一些區域劃分為子區域,其中每一子區域經受不同的控制邏輯及/或使用者存取。
在許多情況下,光學可切換窗可形成或佔據建築物外殼之實質部分。例如,光學可切換窗可形成公司辦公建築物、其他商業建築物或住宅建築物之牆壁、立面及甚至屋頂的實質部分。在各種實作中,控制器之分佈式網路可用以控制光學可切換窗。圖9C示出了根據一些實施方案之可操作以控制複數個IGU 922之實例網路系統920的方塊圖。網路系統920之一個主要功能為控制IGU 922內之電致變色裝置(或其他光學可切換裝置)的光學狀態。在一些實作中,IGU 922中之一或多者可為多區域窗,例如其中每一窗包括兩個或更多個可獨立控制之電致變色裝置或區域。在各種實作中,網路系統920可操作以控制向IGU 922提供之電力信號的電特性。例如,網路系統920可生成及傳達著色指令或命令以控制施加至IGU 922內之電致變色裝置的電壓。
在一些實作中,網路系統920之另一功能為自IGU 922獲取狀態資訊(下文中「資訊」與「資料」可互換地使用)。例如,給定IGU之狀態資訊可包括IGU內之電致變色裝置之當前著色狀態的識別或關於IGU內之電致變色裝置之當前著色狀態的資訊。網路系統920亦可操作以自各種感測器,諸如溫度感測器、光感測器(本文中亦稱作光線感測器)、適度感測器、氣流感測器或佔據感測器、天線獲取資料,無論感測器或天線整合於
IGU 922之上或之內抑或位於建築物之中、之上或周圍的各種其他位置處。
網路系統920可包括具有各種能力或功能之任何合適數目的分佈式控制器。在一些實作中,按階層定義各種控制器之功能及配置。例如,網路系統920包括複數個分佈式窗控制器(WC)924、複數個網路控制器(NC)926,及主控制器(MC)928。在一些實作中,MC 928可與圖9B中之BMS 910互動及通信,其表示為面向外之網路934。在一些實作中,MC 928可與幾十或幾百個NC 926通信且控制該等NC 926。在各種實作中,MC 928經由一或多個有線或無線鏈路946(下文中統稱為「鏈路946」)向NC 926發出高階指令。指令可包括例如著色命令以引起由相應NC 926控制之IGU 922之光學狀態的轉變。每一NC 926又可經由一或多個有線或無線鏈路944(下文中統稱為「鏈路944」)與若干WC 924通信且控制該等WC 924。例如,每一NC 926可控制幾十或幾百個WC 924。每一WC 924又可經由一或多個有線或無線鏈路942(下文中統稱為「鏈路942」)與一或多個相應IGU 922通信、驅動或以其他方式控制該等IGU 922。
MC 928可發出包括著色命令、狀態請求命令、資料(例如,感測器資料)請求命令或其他指令之通信。在一些實作中,MC 928可在一天之某些預定義時間(其可基於一週或一年之一天而變化),或基於特定事件、狀況或事件或狀況之組合的偵測(例如,如由所獲取之感測器資料,或基於使用者或應用程式起始之請求的接收,或此感測器資料與此請求之組合而判定)而週期性地發出此等通信。在一些實作中,當MC 928判定以引起一或多個IGU 922之集合的著色狀態變化時,MC 928生成或選擇對應於期望著色狀態之著色值。在一些實作中,IGU 922之集合與第一協定識別符
(ID),例如,BACnet ID相關聯。MC 928接著生成且經由鏈路946經由第一通信協定(例如,BACnet相容協定)傳輸包括著色值及第一協定ID之通信-本文中稱作「主要著色命令」。在一些實作中,MC 928處理對控制特定的一或多個WC 924之特定NC 926的主要著色命令,特定的一或多個WC 924又控制待轉變之IGU 922的集合。NC 926接收包括著色值及第一協定ID之主要著色命令且將第一協定ID映射至一或多個第二協定ID。在一些實作中,第二協定ID中之每一者識別WC 924中之對應的WC 924。NC 926隨後經由鏈路944經由第二通信協定將包括著色值之第二著色命令傳輸至所識別的WC 924中之每一者。在一些實作中,接收第二著色命令之WC 924中之每一者接著基於著色值而自內部記憶體中選擇電壓或電流型態以將其相應連接之IGU 922驅動為與著色值一致的著色狀態。WC 924中之每一者接著生成且經由鏈路942向其相應連接之IGU 922提供電壓或電流信號以施加電壓或電流型態。
類似於控制器之功能及/或配置可按階層配置之方式,電致變色窗可按階層式結構配置,如圖9D所示。階層式結構有助於藉由允許將規則或使用者控制施加至電致變色窗或IGU之各組而便於控制特定站點處之電致變色窗。另外,為了美觀性,房間或其他站點位置之多個相連的窗有時必須使其光學狀態相對應及/或按相同速率著色。將一組相連的窗視為區域可便於實現此等目標。
如上文所表明,各種IGU 922可分組至電致變色窗之區域953中,區域953中之每一者包括至少一個窗控制器924及其相應的IGU 922。在一些實作中,IGU 922之每一區域由一或多個相應的NC 926及由此等NC 926控制之一或多個相應的WC 924控制。在一些較特定之實作中,每一區域
953可由單一NC 926及由該單一NC 926控制之兩個或更多個WC 924控制。換言之,區域953可表示IGU 922之邏輯分組。例如,每一區域953可對應於建築物之特定位置或區中的基於其位置而經一起驅動的IGU 922之集合。作為較特定實例,考慮為具有四面或四側之建築物的站點951:北面、南面、東面及西面。亦考慮建築物具有十層。在此說教性實例中,每一區域可對應於特定樓層及四面中之特定面上的電致變色窗900之集合。另外或替代地,每一區域953可對應於共用一或多個物理特性(例如,裝置參數,諸如大小或壽命)的IGU 922之集合。在一些其他實作中,可基於一或多個非物理特性,諸如例如保全指定或業務階層而對IGU 922之區域953分組(例如,形成管理者之辦公室邊界的IGU 922可分組於一或多個區域中,而形成非管理者之辦公室邊界的IGU 922可分組於一或多個不同區域中)。
在一些此等實作中,每一NC 926可處理一或多個相應區域953中之每一者中的所有IGU 922。例如,MC 928可向控制目標區域953之NC 926發出主要著色命令。主要著色命令可包括目標區域之摘要識別(下文中亦稱作「區域ID」)。在一些此等實作中,區域ID可為第一協定ID,諸如剛剛在以上實例中所描述。在此等情況下,NC 926接收包括著色值及區域ID之主要著色命令且將區域ID映射至與區域內之WC 924相關聯的第二協定ID。在一些其他實作中,區域ID可為等級高於第一協定ID之摘要。在此等情況下,NC 926可首先將區域ID映射至一或多個第一協定ID,且隨後將第一協定ID映射至第二協定ID。
當經由網路系統920傳遞與任何裝置之控制相關的指令(例如,針對窗控制器或IGU之指令)時,該等指令伴隨有其所發送至之裝置的唯一網
路ID。網路ID為必要的以確保指令到達預期裝置並在預期裝置上執行。例如,控制一個以上IGU之著色狀態的窗控制器基於連同著色命令一起傳遞之網路ID,諸如CAN ID(網路ID之形式)判定控制哪一IGU。在諸如本文中所描述之窗網路中,術語網路ID包括但不限於CAN ID,及BACnet ID。此等網路ID可應用於窗網路節點,諸如窗控制器924、網路控制器926及主控制器928。經常當本文中描述時,裝置之網路ID包括在階層式結構中控制該裝置之每一裝置的網路ID。例如,IGU之網路ID除了其CAN ID之外可包括窗控制器ID、網路控制器ID及主控制器ID。
為了使著色控制起作用(例如,允許窗控制系統改變特定窗或IGU中之一者或集合的著色狀態),負責著色決策之主控制器、網路控制器及/或其他控制器必須知道連接至該特定窗或窗集合之窗控制器的網路位址。為此,調試之功能將提供窗控制器位址及/或其他識別資訊至特定窗及窗控制器,以及建築物中之窗及/或窗控制器之實體位置的正確指派。在一些情況下,調試之目標為校正將窗安裝在錯誤位置或將電纜連接至錯誤的窗控制器所造成之錯誤或其他問題。在一些情況下,調試之目標為提供半自動或全自動安裝。換言之,允許安裝者在具有極少或甚至沒有位置引導的情況下進行安裝。
一般而言,特定窗或IGU之調試過程可涉及使窗或其他窗相關組件之ID與其對應的窗控制器相關聯。該過程亦可將建築物位置及/或絕對位置(例如,緯度、經度及海拔)指派給窗或其他組件。2017年11月20日申請之標題為「AUTOMATED COMMISSIONING OF CONTROLLERS IN A WINDOW NETWORK」的國際專利申請案第PCT/US17/62634號(代理人檔案號VIEWP092WO)中呈現了與調試及/或重新組態電致變色窗網路相
關的進一步資訊,該申請案全文在此以引用之方式併入。
在一些實作中,藉由將第一組件之架構上判定之位置與第二組件之無線地量測之位置進行比較來進行調試關聯或聯結,該第二組件與第一組件相關聯。例如,第一組件可為光學可切換窗且第二組件可為經組態以控制光學可切換組件之光學狀態的窗控制器。在另一實例中,第一組件為向窗控制器提供所量測之輻射資料的感測器,該窗控制器為第二組件。相比於第二組件之位置,經常較準確地知道第一組件之位置,第二組件之位置可藉由無線量測判定。儘管第一組件之準確位置可自建築圖或類似來源判定,但調試過程可採用替代來源,諸如窗或其他組件之手動量測之安裝後的位置。亦可使用GPS。在各種實施例中,位置藉由無線量測判定之組件(例如,窗控制器)具有窗網路ID,且該網路ID在調試過程期間例如經由組態檔案可獲得。在此等情況下,調試過程可將第一組件之準確的實體位置與第二組件之網路ID配對。在一些實施例中,第一組件及第二組件為單個組件。例如,窗控制器可為此組件;例如,其位置可自建築圖及自無線量測判定。在此情況下,調試過程可簡單地歸於來自建築圖之實體位置與來自組態檔案之網路ID。
將在調試期間判定之關聯儲存於可由各種窗網路組件及/或相關聯之系統,諸如手機應用程式、窗控制智慧演算法、建築物管理系統(BMS)、保全系統、照明系統及其類似者參照之檔案、資料結構、資料庫或類似者中。在某些實施例中,調試聯結儲存於網路組態檔案中。在一些情況下,網路組態檔案由窗網路使用以在網路上之組件之間發送適當命令;例如,主控制器向由在結構上之位置指定之窗的窗控制器發送著色命令以進行著色改變。
圖10A示出了網路組態檔案1003可由控制邏輯1004使用以便於網路上之各種功能的實施例。儘管以下描述使用術語「網路組態檔案」,但應理解,任何合適的檔案、資料結構、資料庫等可用於相同目的。此檔案或其他特徵提供窗網路之實體組件(例如,由片ID識別之片位置)與和此等實體組件相關聯之控制器(例如,直接控制片之狀態的窗控制器)的網路ID(其可為或包括網路位址)之間的聯結。控制邏輯1004指可用於實體組件與相關聯之控制器之間的聯結做出決策或其他目的之任何邏輯。如所表明,此邏輯可包括向窗網路主控制器1005、網路控制器1006及窗控制器1007以及相關聯或介接之系統(諸如用於控制窗狀態之手機應用程式、窗控制智慧演算法、建築物管理系統、保全系統、照明系統及其類似者)提供的邏輯。在一些情況下,網路組態檔案1003由控制邏輯1004使用以向用於控制網路之使用者介面(諸如遠程無線裝置上之應用程式)或向智慧系統1009或BMS提供網路資訊。在一些情況下,手機應用程式之使用者介面1008經組態以使用由網路組態檔案1003提供之資訊來控制主控制器1005、網路控制器1006、窗控制器1007,或其他網路組件。
圖10B中示出了創建網路組態檔案1000之過程的實例。第一操作為自建築物規劃(諸如建築圖1001)判定站點之實體佈局,使得可判定窗網路之佈局。通常,建築圖1001提供建築物尺寸、配電間之位置,及各種其他結構及建築特徵。在一些情況下,諸如當建築圖不可獲得時,可藉由首先勘查站點來創建建築圖。使用建築圖,個人或團隊設計用於電致變色窗網路之佈線基礎結構及電力遞送系統。包括電力分配組件之此基礎結構在視覺上以修改之建築圖,有時稱作連線圖1002示出。連線圖示出站點處之線排定(例如,幹線)、網路上之各種裝置(例如,控制器、電源、控制面板、窗及感測器)的定位,及網路組件之識別資訊(例如,網路ID)。在
一些情況下,連線圖直至所安裝之光學可切換窗之片ID(WID或其他ID)與裝置所安裝位置匹配才完成。天生地或明顯地,連線圖亦可示出階層式通信網路,包括特定站點處之窗、窗控制器、網路控制器及主控制器。然而,通常最初呈現之連線圖並不包括片或光學可切換窗網路上之其他組件的網路ID。
在連線圖創建之後,其用以創建網路組態檔案1003,網路組態檔案1003可為連線圖之文本表示。網路組態檔案1003接著可提供於可由控制邏輯及/或其他介接系統讀取之媒體中,控制邏輯及/或其他介接系統允許以預期方式控制窗網路。只要連線圖及網路組態檔案準確地反映所安裝網路1010,創建初步網路組態檔案之過程便完成。然而,調試可向檔案增加其他資訊以聯結所安裝之光學可切換窗與對應的窗控制器網路ID匹配。若在任何點判定連線圖及網路組態檔案與所安裝網路1010不匹配,則可需要手動使用者干預以藉由準確的片ID(或其他ID)資訊1111更新連線圖1002。根據更新後之連線圖,接著更新網路組態檔案1003以反映已進行之改變。
調試之一個態樣允許在安裝之後進行自動窗位置判定。窗控制器以及在一些情況下組態有天線及/或機上控制器之窗可組態有發射器以經由各種形式之無線電磁傳輸(例如,時變電場、磁場或電磁場)進行通信。用於電磁通信之普通無線協定包括但不限於藍芽、BLE、Wi-Fi、RF及UWB。可自與一或多個天線處之所接收傳輸(諸如無線地發射之信號的所接收強度或能力、到達時間或相位、頻率,及到達角度)相關的資訊判定兩個或更多個裝置之間的相對位置。當自此等度量判定裝置之位置時,可
實施在一些情況下說明建築物之實體佈局(例如,牆壁及傢俱)的三角測量演算法。最終,可使用此等技術獲得個別窗網路組件之準確位置。例如,可易於將具有UWB微位置晶片之窗控制器的位置判定為在其實際位置之10公分內。在一些情況下,可使用諸如2016年5月24日申請之美國專利申請案第62/340,936號「WINDOW ANTENNAS」(代理人檔案號VIEWP072X1P)中描述的地理定位方法判定一或多個窗之位置,該申請案全文在此以引用之方式併入。如本文中所使用,地理定位(「geo-positioning」及「geolocation」)可指部分地藉由對電磁信號之分析判定窗或裝置之位置或相對位置的任何方法。
基於脈衝之超寬頻技術(ECMA-368及ECMA-369)為用於在低功率下(通常小於0.5mW)在短距離內(高達230呎)傳輸大量資料之無線技術。UWB信號之特性為其佔據至少500MHz頻寬頻譜或其中心頻率之至少20%。根據UWB協定,組件廣播數位信號脈衝,數位信號脈衝跨越若干頻道同時在載波信號上非常精確地定時。可藉由調變脈衝之時序或定位來傳輸資訊。替代地,可藉由對脈衝之極性、其振幅編碼及/或藉由使用正交脈衝來傳輸資訊。除了低功率資訊傳送協定之外,UWB技術可經由其他無線協定提供室內位置應用程式之若干優點。UWB頻譜之寬範圍包括具有長波長之低頻率,此允許UWB信號穿透多種材料,包括牆壁。包括此等低穿透頻率之頻率的寬範圍減小多路徑傳播錯誤的機會,因為一些波長通常將具有視線軌跡。基於脈衝之UWB通信之另一優點為脈衝通常非常短(500MHz寬之脈衝小於60cm,1.3GHz頻寬脈衝小於23cm),從而減小反射脈衝將與原始脈衝重疊之機會。
可使用UWB協定判定具有微位置晶片之窗控制器的相對位置。例
如,使用微位置晶片,可以10cm之準確度內判定每一裝置之相對位置。在各種實施例中,窗控制器及在一些情況下安置於窗或窗控制器上或安置成靠近窗或窗控制器之天線經組態以經由微位置晶片進行通信。在一些實施例中,窗控制器可裝備有標籤,該標籤具有經組態以廣播全向信號之微位置晶片。接收微位置晶片(亦稱作錨)可位於多種位置,諸如具有已知位置之無線路由器、網路控制器,或窗控制器處。藉由分析廣播信號到達標籤之可傳輸距離內之錨所花費的時間,可判定標籤之位置。在一些情況下,安裝者可將臨時錨置放於建築物內以用於調試目的,接著在調試過程完成之後移除臨時錨。在存在複數個光學可切換窗之一些實施例中,窗控制器可裝備有經組態以發送及接收UWB信號之微位置晶片。藉由分析每一窗控制器處之所接收UWB信號,可判定位於傳輸範圍限制內之窗控制器彼此之間的相對距離。藉由聚集此資訊,可判定所有窗控制器之間的相對位置。當知道至少一個窗控制器之位置時,或若亦使用錨,則可判定具有微位置晶片之每一窗控制器或其他網路裝置的實際位置。此等天線可用於如下文所描述之自動調試程序。然而,應理解,本揭露不限於UWB技術;可使用自動地報告高解析度位置資訊之任何技術。此技術將頻繁地採用及與將自動定位之組件相關聯的一或多個天線。下文進一步描述可配置為標籤或錨之測試儀的實施方案。
如所解釋,連線圖或建築資訊之其他來源經常包括各種窗網路組件之位置資訊。例如,窗可使其實體位置坐標有時以非常高之準確度(例如,在1公分內)按x、y及z尺寸列出。類似地,由此等圖得到之檔案或文件(諸如網路組態檔案)可含有相關窗網路組件之準確的實體位置。在某些實施例中,坐標將對應於如安裝在結構中之片或IGU的一個角落。特定角
落或用於在連線圖中指定坐標之其他特徵的選擇可受天線或其他位置感知組件的置放影響。例如,窗及/或配對之窗控制器可具有置放於相關聯之IGU之第一角落(例如,左下角落)附近的微位置晶片;在該情況下可針對第一角落指定片之連線圖坐標。類似地,在IGU具有窗天線之情況下,連線圖上之所列坐標可表示IGU片之表面上的天線或靠近天線之角落的位置。在一些情況下,坐標可自建築圖及對諸如IGU之較大窗組件上之天線置放的知識獲得。在一些實施例中,窗之定向亦包括連線圖。
儘管本說明書經常將連線圖稱作窗之準確的實體位置資訊之來源,但本揭露不限於連線圖。可使用具有光學可切換窗之建築物或其他結構中之組件位置的任何類似的準確表示。此包括自連線圖得到之檔案(例如,網路組態檔案)以及例如經由在建築物之建造期間進行之手動或自動量測而獨立於連線圖產生的檔案或圖。在無法自建築圖判定坐標,例如牆壁上之窗控制器之豎直位置的一些情況下,可由負責安裝及/或調試之人員判定未知坐標。因為建築圖及連線圖廣泛用於建築物設計及建造中,所以其在此處為了便利起見而經使用,但再次本揭露不限於連線圖作為實體位置資訊之來源。
在使用連線圖或組件位置及地理定位之類似詳細表示的某些實施例中,調試邏輯將如由連線圖指定之組件位置與組件(諸如用於光學可切換窗之窗控制器)之網路ID(或連線圖中不可獲得之其他資訊)配對。在一些實施例中,此藉由將由地理定位提供之裝置位置之間的所量測相對距離與連線圖上提供之所列坐標進行比較而完成。由於可以高準確度(例如,優於約10cm)判定網路組件之位置,因此可易於以避免複雜化之方式執行自動調試,藉由手動調試窗可引入複雜化。
與窗(或其他組件)之實體位置配對的控制器網路ID或其他資訊可來自各種來源。在某些實施例中,窗控制器之網路ID儲存於附接至每一窗(例如,用於窗控制器之塢或豬尾式接頭)之記憶體裝置上,或可基於窗序列號自雲端下載。控制器之網路ID的一個實例為CAN ID(用於經由CAN匯流排進行通信之識別符)。除了控制器之網路ID之外,其他所儲存窗資訊可包括控制器之ID(並非其網路ID)、窗之片ID(例如,片之序列號)、窗類型、窗尺寸、製造資料、匯流條長度、區域成員關係、當前韌體,及各種其他窗細節。不管儲存了什麼資訊,其可在調試過程期間存取。一旦存取,此資訊之任何或所有部分聯結至自連線圖、部分完成之網路組態檔案,或其他來源獲得之實體位置資訊。
在一些實作中,應用工程產生連線圖,接著使用來自建築圖的窗之位置ID、窗之實體位置,及窗控制器之位置ID以經由例如電腦輔助設計軟體產生網路組態檔案。此網路組態檔案將具有併入於其中之分區資訊,例如圖9D中之區域953及區域組952。玻璃工自該處可在安裝IGU之後利用測試儀獲得每一IGU之資訊及量測結果。
在一些實作中,測試儀可包括UWB模組,類似於圖8中之UWB模組840。此等UWB模組可為DecaWave®無線電(DWM1000)且可組態測試儀以充當標籤或錨,標籤或錨可經實施以用於在藉由如上文所描述之網路組態檔案及連線圖進行調試時所使用的IGU位置感知及繪製。在安裝IGU之前,玻璃工或低電壓電工可藉由將多達八個配置為錨之測試儀置放於建築物之樓層周圍(例如,在建築物樓層之四個角落及儘可能彼此遠離之四個其他位置,視情況在彼此視線內)而開始調試過程,以便為建築物之該特定樓層建立坐標系統,例如x軸及y軸。替代配置亦為可能的,諸如始終藉
由位於不同樓層上同一地方之IGU置放錨。接著,玻璃工可如上文所論述進行至利用配置為標籤之測試儀來測試每一IGU,例如,將IGU之豬尾式接頭耦合至測試儀並運行測試。測試儀及IGU可在測試期間經由無線通信(例如,Bluetooth Smart®或低能)彼此通信,使得玻璃工可在測試期間藉由將測試儀對照IGU置放於每一IGU之表面上或附近的相同位置(例如,片之左下角落)來確保每一IGU測試提供最準確之位置測試資料。此亦提供一些z軸資訊,因為考慮了自IGU豬尾式接頭讀取之IGU尺寸,其中在IGU上測試儀與IGU進行通信。當玻璃工測試每一IGU時,標籤組態之測試儀無線地,例如經由圖8中之通信模組835(其可為Bluetooth Smart®或低能模組)與行動裝置經由位置引擎手機應用程式進行通信。在IGU之每一所測試實體安裝位置處,位置引擎手機應用程式捕獲及處理每一IGU相對於錨組態之測試儀及相對於先前測試之IGU的位置資料,同時使用自IGU豬尾式接頭接收之資訊(例如,IGU尺寸及片ID)來建立樓層上之IGU位置地圖。可重複此過程以允許安裝站點之IGU在每一樓層經準確地繪製。為了獲得整個建築物佈局之準確地圖,玻璃工或其他安裝技術人員可例如將兩個或更多個錨組態之測試儀自先前繪製之樓層向上移動至下一樓層。此允許不同樓層上之錨組態之測試儀彼此進行通信以建立建築物坐標系統之z軸,該坐標系統先前限於每一樓層之x軸及y軸,而自IGU尺寸及量測略微覆蓋z軸。此過程亦可用以創建建築物之線-框架模型。由應用工程產生之網路組態檔案接著可與測試儀資料組合以將片ID與IGU位置資訊匹配。
在一些實施例中,諸如當測試儀沒有UWB模組時,可藉由經由在行動裝置上運行之應用程式提供的使用者輸入來判定IGU之實體位置。例如,應用程式可經組態以顯示連線圖或建築物地圖,連線圖或建築物地圖
顯示各種窗位置。在一些實施例中,應用程式提供窗位置之清單,例如指定IGU坐標或描述IGU位於哪裡之清單。當玻璃工或其他安裝技術人員將測試儀連接至IGU連接器時,應用程式可提示使用者選擇IGU之位置。應用程式可經組態以藉由例如觸碰式選擇或語音式選擇接收使用者選擇。應用程式接著將所選定位置與由測試儀單元提供之對應IGU之網路ID或其他ID配對,且可將配對用於如本文中所描述之調試方法。在一些情況下,應用程式亦可經組態以向站點監測系統報告IGU之狀態。應用程式可使用與行動裝置之無線連接(例如,經由Wi-Fi或藍芽)或在一些情況下使用與裝置之有線連接(例如,USB電纜)自測試儀接收網路ID。在一些實施例中,測試儀可向使用者顯示網路ID,且應用程式經組態以顯示資料欄位,其中使用者可手動地提供網路ID作為輸入。在一些實施例中,應用程式經組態以使用來自行動裝置上之一或多個感測器(例如,加速度計、陀螺儀、羅盤及GPS感測器)的資料以追蹤裝置之移動且基於所追蹤移動提供IGU之建議位置。例如,若在選擇第一窗之位置之後,應用程式已偵測到行動裝置已在向北方向上移動,則應用程式可自動向使用者建議選擇向北方向上之相鄰窗。
當行動裝置建立蜂巢式連接時,自測試IGU獲得之資料傳送至資料中心,例如雲端,且在調試期間經處理以使IGU位置資料與控制應用程式相關聯。現場服務工程師或技術人員可在調試期間將測試儀資料與例如連線圖資料由應用工程生成時之測試儀資料匹配或覆蓋測試儀資料且使片ID與IGU數目、IGU位置及窗控制器相關聯。一旦系統之平衡通電,則IGU之CAN ID與其片ID且因此與IGU位置(例如,每一IGU之x、y及z軸坐標)相關聯,從而使得窗控制網路能夠知道將命令發送至哪一窗或區域。
儘管已出於理解清楚之目的而相當詳細地描述了上述實施方案,但將顯而易見,可在所附申請專利範圍之範疇內實踐某些改變及修改。應注意,存在實施本實施方案之設備的許多替代方式。因此,本實施方案將視為說明性的而非限制性的,且實施方案將不限於本文中給出之細節。
700‧‧‧測試儀
701‧‧‧外殼
705‧‧‧輸入介面按鈕
710‧‧‧通過/失敗指示器
715‧‧‧電池指示器
720‧‧‧狀態指示器
725‧‧‧緊固介面
730‧‧‧埠
Claims (20)
- 一種用於控制窗之設備,其包括:一窗總成,該窗總成包括一電致變色裝置及包含一連接介面之一電連接器;及一罩蓋(cap),其經組態以藉由複數個接點與該連接介面配合(mate),其中該連接介面包含經組態以在該窗總成與一所附接裝置間傳送資訊及/或電力之複數個接腳及/或插口(sockets);且當該罩蓋與該連接介面配合時該複數個接點之一或多者經組態以藉由使該等接腳及/或插口之兩者或更多者短接在一起而允許自該電致變色裝置汲取(drain)電荷。
- 如請求項1之設備,其中該罩蓋及該電連接器具有經組態以將該罩蓋與該電連接器機械地耦合之一鍵控(keying)介面。
- 如請求項1之設備,其中該連接介面為5接腳連接介面。
- 如請求項1之設備,其中該複數個接點中之至少一者為一彈簧接點。
- 如請求項1之設備,其進一步包括一附接組件以保護該電連接器。
- 如請求項5之設備,其中該附接組件為經組態以固定至該窗總成之一 夾具(clip)。
- 如請求項5之設備,其中該窗總成包含一絕緣玻璃單元且該附接組件經組態以置放於該絕緣玻璃單元之一輔助密封件內。
- 如請求項1之設備,其中該連接介面包含與該電致變色裝置電通信的接點;一輸入介面,其經組態以接收一輸入;及一控制器,其經組態以自該輸入介面接收該輸入,且經由該連接介面至少基於該所接收輸入將一電壓型態施加至該電致變色裝置,且/或自該窗總成接收資料。
- 如請求項8之設備,其中該電壓型態之施加實質上不使該窗總成著色。
- 如請求項8之設備,其進一步包括一量測模組,該量測模組電耦合至該控制器以用於回應於該所施加電壓型態而量測該電致變色裝置之一電流回應。
- 如請求項10之設備,其中該控制器經進一步組態以至少基於該所施加電壓型態、回應於該所施加電壓型態之一電流回應,及該電致變色裝置之尺寸來計算該電致變色裝置之一電流密度。
- 如請求項1之設備,其中:該連接介面經組態以與一測試儀(tester)耦合,該測試儀包括一電源;一控制器,其經組態以將一電壓型態施加至該電致變色裝置;一量測模組,其電耦合至該控制器以用於回應於一所施加電流型態而量測該電致變色裝置之一電壓回應;及一或多個指示器;及該測試儀經組態以藉由以下操作判定該窗總成之一狀態:計算該電致變色裝置之一電流密度,其中該電流密度係至少基於該電致變色裝置之尺寸及對一所施加電流型態之一電壓回應而計算的;及經由該一或多個指示器指示該窗總成之該狀態,其中該狀態係至少基於該電流密度。
- 如請求項1之設備,其進一步包括:一測試儀,其經組態以判定一電致變色窗之一狀態,該測試儀包括:一埠,其經組態以附接至該連接介面,電路,其經組態以將一電壓型態施加至該電致變色窗且監測一電流回應,其中該電致變色窗之該狀態係至少基於該所監測電流回應,一超寬頻(ultra-wideband)模組,及一通信模組;複數個錨(anchors),其各自具有一超寬頻模組及一通信模組;及一電腦程式產品,其經組態以至少基於在該測試儀與該複數個錨之間傳輸的超寬頻信號判定該電致變色窗之位置,該電腦程式產品進 一步包括電腦可執行指令以調試(commission)該電致變色窗或向一站點監測系統報告該電致變色窗之該狀態。
- 如請求項13之設備,其中該電腦程式產品經組態以在下列中之一或多者上操作:一主控制儀、一網路控制器、一行動裝置、一遠程伺服器或雲端。
- 如請求項1之設備,其中:該複數個接點中之至少兩個經組態以用於將電荷遞送至該電致變色裝置之電接點;及電耦合該複數個接點中之該至少兩個電接點致使自該電致變色裝置汲取電荷。
- 如請求項1之設備,其進一步包括:一測試儀,其經組態以判定一電致變色窗之一狀態,該測試儀包括:一埠,其經組態以附接至該連接介面,電路,其經組態以將一電壓型態施加至該電致變色窗且監測一電流回應,其中該電致變色窗之該狀態係至少基於該所監測電流回應,及一通信模組;及一電腦程式產品,其經組態以經由利用一行動裝置介面提供之一使用者選擇接收該電致變色窗之一位置,該電腦程式產品進一步包 括電腦可執行指令以調試該電致變色窗及/或向一站點監測系統報告該電致變色窗之該狀態。
- 一種用於控制窗之系統,其包括:一窗總成,其包含一電致變色裝置;一電連接器,其包含經組態以與該窗總成之一連接器耦合之一連接介面,該連接介面包括經組態以在該窗總成及與該連接介面耦合之一控制器間傳送資訊及/或電力之一第一複數個接腳及/或插口,其中該控制器經組態以至少基於一所接收輸入經由該連接介面將一電壓型態施加至該電致變色裝置,且/或經組態以自該窗總成接收資料;及一罩蓋,其經組態以藉由複數個接點與該連接介面配合,其中當該罩蓋與該連接介面配合時該複數個接點之一或多者經組態以藉由使該等接腳及/或插口之兩者或更多者短接在一起而允許自該電致變色裝置汲取電荷。
- 如請求項17之系統,其進一步包括一量測模組,該量測模組電耦合至該控制器以用於回應於該所施加電壓型態而量測該電致變色裝置之一電流回應。
- 一種用於控制窗之方法,其包括:準備一光學可切換窗來進行安裝,其中該光學可切換窗包含:(i)一電致變色裝置,(ii)一電連接器,其包含一連接介面,該連接介面包括複 數個接腳及/或插口,及(iii)一罩蓋,其經組態以藉由複數個接點與該連接介面配合,,該準備包含:藉由附接經組態以藉由複數個接點與該連接介面配合之一罩蓋使該複數個接腳及/或插口之至少兩個電短接以自該電致變色裝置汲取電荷,該複數個接點之一或多者經組態以使該等接腳及/或插口之兩者或更多者短接在一起;及在已實質上自該電致變色裝置汲取電荷之後,將該複數個接腳及/或插口之至少兩個電解耦。
- 如請求項19之方法,其進一步包括:在將該複數個接腳及/或插口之至少兩個電解耦之後,經由一測試儀上之一埠將該測試儀連接至該窗連接器,其中該測試儀包括:一電源;一控制器,其經組態以經由該至少兩個接腳及/或插口將一電壓型態施加至該電致變色裝置;一量測模組,其電耦合至該控制器以用於回應於一所施加電流型態而量測該電致變色裝置之一電壓回應;及一或多個指示器;計算該電致變色裝置之一電流密度,其中該電流密度係至少基於該電致變色裝置之尺寸及對一所施加電流型態之一電壓回應而計算的;及經由該一或多個指示器指示該光學可切換窗之一狀態,其中該狀態係至少基於該電流密度。
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