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1、10申请公布号CN104364708A43申请公布日20150218CN104364708A21申请号201380031888922申请日2013041861/625,85520120418US61/661,69020120619USG02F1/17200601E06B9/2420060171申请人开关材料公司地址加拿大不列颠哥伦比亚省72发明人NR布兰达GR布雷姆纳JG芬登CA基斯布雷希特D拉姆MA皮拉皮尔MP斯米特74专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人李峥于静54发明名称用于控制滤光器组件的系统和方法57摘要一种用于可变透射率滤光器组件的控制系统，包括控制器，该控制器通信地耦。
2、接到一对负载端子；以及存储器，该存储器通信地耦接到控制器并且具有在其上编码的可由控制器执行的语句和指令，以当耦接到该对负载端子时将在操作状态之间的滤光器组件转变。控制器可操作以实施如下中的任何一个或多个允许滤光器组件通过将负载端子短接在一起而转变到黑暗状态，通过在负载端子两端施加脉冲宽度调制电压信号而将滤光器组件保持在保持模式中，以及通过施加具有相反极性的电压脉冲的电压信号给负载端子而将在操作状态之间的滤光器组件转变。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014121786PCT国际申请的申请数据PCT/CA2013/0003812013041887PCT国际申请的公布数据WO201。
3、3/155612EN2013102451INTCL权利要求书6页说明书12页附图13页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书6页说明书12页附图13页10申请公布号CN104364708ACN104364708A1/6页21一种控制系统，用于可变透射率滤光器组件，所述滤光器组件包括一对端子和在所述对端子之间电耦接的滤光器，所述控制系统包括A控制器，所述控制器通信地耦接到用于电耦接到所述滤光器组件的端子的一对负载端子；以及，B存储器，所述存储器通信地耦接到所述控制器并且具有在其上编码的可由所述控制器执行的语句和指令，以在操作状态之间转变所述滤光器组件，其中所述控制器允许所述滤。
4、光器组件通过将所述负载端子短接在一起而转变到黑暗状态，以及其中所述滤光器组件的透射率响应于入射所述滤光器的光而降低到最小透射率，并且响应于在所述滤光器组件的端子两端施加的电压而增加到最大透射率。2根据权利要求1所述的控制系统，进一步包括通信地耦接到所述控制器的检测器，以及其中在所述存储器上编码的语句和指令可由所述控制器执行以在从所述检测器接收检测器输出信号时将所述负载端子短接在一起。3根据权利要求2所述的控制系统，其中所述检测器包括开关、时钟、定时器、HVAC系统、建筑物控制系统和汽车控制系统中的至少一个。4根据权利要求1所述的控制系统，进一步包括通信地耦接到所述控制器以提供检测器输出信号的检。
5、测器，其中在所述存储器上编码的语句和指令可由所述控制器执行以实施如下方法，包括比较所述检测器输出信号与阈值；以及当所述检测器输出信号满足所述阈值时，将所述负载端子短接在一起。5根据权利要求4所述的控制系统，其中所述检测器是光传感器，所述检测器输出信号是光度值，并且所述阈值是最大光度阈值。6根据权利要求1至5中任一项所述的控制系统，进一步包括在所述控制器和所述对负载端子之间通信耦接的开关电路，所述开关电路被配置成响应于从所述控制器接收的控制输入信号，将所述负载端子短接在一起。7根据权利要求6所述的控制系统，其中所述开关电路包括H桥、单刀双掷开关和双刀双掷开关中的至少一个。8一种控制系统，用于可变。
6、透射率滤光器组件，所述滤光器组件包括一对端子和在所述对端子之间电耦接的滤光器，所述控制系统包括A控制器，所述控制器通信地耦接到用于电耦接到所述滤光器组件的端子的一对负载端子；以及B存储器，所述存储器通信地耦接到所述控制器并且具有在其上编码的可由所述控制器执行的语句和指令，以在操作状态之间转变所述滤光器组件，其中所述控制器通过在所述负载端子两端施加脉冲宽度调制电压信号而在保持模式中保持所述滤光器组件，以及其中所述滤光器组件的透射率在保持模式中保持在一定的平均值和方差处。9根据权利要求8所述的控制系统，进一步包括通信地耦接到所述控制器以提供检测器输出信号的检测器，其中在所述存储器上编码的语句和指令。
7、可由所述控制器执行以执行如下方法，包括比较所述检测器输出信号与在所述存储器中存储的查找表；以及权利要求书CN104364708A2/6页3从所述查找表确定所述脉冲宽度调制电压信号。10根据权利要求9所述的控制系统，其中所述检测器是光传感器，并且所述检测器输出信号包括光度值。11根据权利要求8所述的控制系统，进一步包括通信地耦接到所述控制器以提供检测器输出信号的检测器，其中在所述存储器上编码的语句和指令可由所述控制器执行以在所述负载端子两端通过如下施加脉冲宽度调制电压信号比较所述检测器输出信号与第一阈值；当所述检测器输出信号低于所述第一阈值时，在所述负载端子两端施加电压；比较所述检测器输出信号与。
8、第二阈值；以及当所述检测器输出信号满足所述第二阈值时，将电压从所述负载端子一起移除。12根据权利要求8所述的控制系统，进一步包括通信地耦接到所述控制器以提供检测器输出信号的检测器，其中在所述存储器上编码的语句和指令可由所述控制器执行以在所述负载端子两端通过如下施加脉冲宽度调制电压信号比较所述检测器输出信号与第一阈值；当所述检测器输出信号低于所述第一阈值时，在所述负载端子两端施加电压；比较所述检测器输出信号与第二阈值；以及当所述检测器输出信号满足所述第二阈值时，将所述负载端子短接在一起。13根据权利要求11至12中任一项所述的控制系统，其中所述检测器是通信地耦接到所述滤光器组件的透射传感器，所述。
9、检测器输出信号指示所述滤光器组件的透射率值，所述第一阈值是下透射率阈值，而所述第二阈值是上透射率阈值。14根据权利要求8至13中任一项所述的控制系统，其中所述脉冲宽度调制电压信号包括多个电压脉冲，并且所述电压脉冲的初始电压脉冲包括足以将所述滤光器组件偏置以至少满足一定平均透射率值的脉冲宽度。15根据权利要求8至14中任一项所述的控制系统，其中所述脉冲宽度调制电压信号包括每一个具有在01伏特和10伏特之间电压幅度的多个电压脉冲。16根据权利要求8至15中任一项所述的控制系统，进一步包括在所述控制器和所述对负载端子之间通信耦接的开关电路，所述开关电路被配置成响应于从所述控制器接收的控制输入信号，在。
10、所述负载端子两端施加脉冲宽度调制电压信号。17根据权利要求16所述的控制系统，其中所述开关电路包括H桥、单刀双掷开关和双刀双掷开关中的至少一个。18一种控制系统，用于可变透射率滤光器组件，所述滤光器组件包括一对端子和在所述对端子之间电耦接的滤光器，所述控制系统包括A控制器，所述控制器通信地耦接到用于电耦接到所述滤光器组件的端子的一对负载端子；以及，B存储器，所述存储器通信地耦接到所述控制器并且具有在其上编码的可由所述控制器执行的语句和指令，以在操作状态之间转变所述滤光器组件，其中所述控制器通过在所述负载端子两端施加包括多个脉冲的电压信号而将所述滤光器组件从第一操作状态转变到第二操作状态，其中所。
11、述脉冲中的至少一个脉冲包括一个极性的电压，并且所述脉冲中的至少另一个脉冲包括相反极性的电压。权利要求书CN104364708A3/6页419根据权利要求18所述的控制系统，其中所述电压信号是在所述一个极性和所述相反极性之间交替的交流信号。20根据权利要求19所述的控制系统，其中所述交流信号具有在05S至30S之间的切换间隔。21根据权利要求18所述的控制系统，进一步包括通信地耦接到所述控制器的检测器，以及其中在所述存储器上编码的语句和指令可由所述控制器执行以在从所述检测器接收检测器输出信号时施加所述电压信号。22根据权利要求21所述的控制系统，其中所述检测器包括开关、时钟、定时器、HVAC系统。
12、、建筑物控制系统和汽车控制系统中的至少一个。23根据权利要求18所述的控制系统，进一步包括通信地耦接到所述控制器以提供检测器输出信号的检测器，其中在所述存储器上编码的语句和指令可由所述控制器执行以实施如下方法，包括比较所述检测器输出信号与阈值；以及当所述检测器输出信号低于所述阈值时，在所述负载端子两端施加电压信号。24根据权利要求23所述的控制系统，其中所述检测器是光传感器，所述检测器输出信号是光度值，并且所述阈值是最小光度阈值。25根据权利要求18至24中任一项所述的控制系统，进一步包括在所述控制器和所述对负载端子之间通信耦接的开关电路，所述开关电路被配置成响应于从所述控制器接收的控制输入信。
13、号，在所述对负载端子两端施加电压信号。26根据权利要求25所述的控制系统，其中所述开关电路包括H桥、单刀双掷开关和双刀双掷开关中的至少一个。27一种滤光系统，包括A可施加输入电压的输入电压端子；B滤光器组件，所述滤光器组件包括一对端子和在所述对端子之间电耦接的滤光器，其中所述滤光器组件的透射率响应于入射所述滤光器的光而降低到最小透射率，并且响应于在所述滤光器组件的端子两端施加的电压而增加到最大透射率；C所述滤光器组件的端子电耦接到的一对负载端子；以及D开关电路，所述开关电路用于在褪色状态和黑暗状态之间切换所述滤光器组件，其中所述开关电路在所述负载端子两端施加输入电压的至少一部分以将组件切换到褪。
14、色状态，并且所述开关电路将所述负载端子短接在一起以将所述组件切换到黑暗状态。28一种滤光系统，包括A可施加输入电压的输入电压端子；B滤光器组件，所述滤光器组件包括一对端子和在所述对端子之间电耦接的滤光器，其中所述滤光器组件的透射率响应于入射所述滤光器的光而降低到最小透射率，并且响应于在所述滤光器组件的端子两端施加的电压而增加到最大透射率；C所述滤光器组件的端子电耦接到的一对负载端子；以及D开关电路，所述开关电路在所述负载端子两端以一个极性和相反极性可切换地施加输入电压的至少一部分。29根据权利要求27至28中任一项所述的滤光系统，其中所述开关电路包括H桥、单权利要求书CN104364708A4。
15、/6页5刀双掷开关和双刀双掷开关中的至少一个。30一种方法，用于控制可变透射率滤光器组件，所述滤光器组件包括一对端子和在所述对端子之间电耦接的滤光器，所述方法包括A在所述滤光器组件的端子两端施加足以将所述滤光器组件转变到褪色状态的电压；以及B将所述滤光器组件的端子短接在一起，以允许所述滤光器组件转变到黑暗状态，其中所述滤光器组件的透射率响应于入射所述滤光器的光而降低到最小透射率，并且响应于在所述滤光器组件的端子两端施加的电压而增加到最大透射率。31根据权利要求30所述的方法，进一步包括从检测器接收检测器输出信号，以及其中在接收所述检测器输出信号时实施将所述滤光器组件的端子短接在一起。32根据权。
16、利要求31所述的方法，其中所述检测器包括开关、时钟、定时器、HVAC系统、建筑物控制系统和汽车控制系统中的至少一个。33根据权利要求30所述的方法，进一步包括从检测器接收检测器输出信号；并且比较所述检测器输出信号与阈值，其中当所述检测器输出信号满足阈值时实施将所述滤光器组件的端子短接在一起。34根据权利要求33所述的方法，其中所述检测器是光传感器，所述检测器输出信号是光度值，并且所述阈值是最大光度阈值。35一种方法，用于控制可变透射率滤光器组件，所述滤光器组件包括一对端子和在所述对端子之间电耦接的滤光器，所述方法包括通过在所述端子两端施加脉冲宽度调制电压信号而将所述滤光器组件保持在保持模式中，。
17、以及其中所述滤光器组件的透射率在保持模式中保持在一定的平均值和方差处。36根据权利要求35所述的方法，进一步包括从检测器接收检测器输出信号；比较所述检测器输出信号与查找表；以及从所述查找表确定所述脉冲宽度调制电压信号。37根据权利要求36所述的方法，其中所述检测器是光传感器，并且所述检测器输出信号包括光度值。38根据权利要求35所述的方法，进一步包括从检测器接收检测器输出信号，其中在所述端子两端通过如下施加所述脉冲宽度调制电压信号比较所述检测器输出信号与第一阈值；当所述检测器输出信号低于所述第一阈值时，在所述端子两端施加电压；比较所述检测器输出信号与第二阈值；以及当所述检测器输出信号满足所述第。
18、二阈值时，将电压从所述端子移除。39根据权利要求35所述的方法，进一步包括从检测器接收检测器输出信号，其中在所述端子两端通过如下施加所述脉冲宽度调制电压信号比较所述检测器输出信号与第一阈值；当所述检测器输出信号低于所述第一阈值时，在所述端子两端施加电压；比较所述检测器输出信号与第二阈值；以及当所述检测器输出信号满足所述第二阈值时，将所述端子短接在一起。权利要求书CN104364708A5/6页640根据权利要求38至39中任一项所述的方法，其中所述检测器是通信地耦接到所述滤光器组件的透射传感器，所述检测器输出信号指示所述滤光器组件的透射率值，所述第一阈值是下透射率阈值，而所述第二阈值是上透射率。
19、阈值。41根据权利要求35至40中任一项所述的方法，其中所述脉冲宽度调制电压信号包括多个电压脉冲，并且所述电压脉冲的初始电压脉冲包括足以将所述滤光器组件偏置以至少满足一定平均透射率值的脉冲宽度。42一种方法，用于控制可变透射率滤光器组件，所述滤光器组件包括一对端子和在所述对端子之间电耦接的滤光器，所述方法包括通过在所述端子两端施加包括多个脉冲的电压信号而将所述滤光器组件从第一操作状态转变到第二操作状态，其中所述脉冲中的至少一个脉冲包括一个极性的电压，并且所述脉冲中的至少另一个脉冲包括相反极性的电压。43根据权利要求42所述的方法，其中所述电压信号是在所述一个极性和所述相反极性之间交替的交流信号。
20、。44根据权利要求43所述的方法，其中所述交流信号具有在05S至30S之间的切换间隔。45根据权利要求42至44中任一项所述的方法，进一步包括从检测器接收检测器输出信号，其中在接收检测器输出信号时在所述端子两端施加电压信号。46根据权利要求45所述的方法，其中所述检测器包括开关、时钟、定时器、HVAC系统、建筑物控制系统和汽车控制系统中的至少一个。47根据权利要求42至44中任一项所述的方法，进一步包括从检测器接收检测器输出信号；并且比较所述检测器输出信号与阈值，其中当所述检测器输出信号低于阈值时在所述端子两端施加所述电压信号。48根据权利要求47所述的方法，其中所述检测器是光传感器，所述检测。
21、器输出信号是光度值，并且所述阈值是最小光度阈值。49一种控制系统，用于可变透射率滤光器组件，所述滤光器组件包括一对端子和在所述对端子之间电耦接的滤光器，所述控制系统包括A控制器；B通信地耦接到所述控制器的开关电路，所述开关电路包括用于接收输入电压的一对输入电压端子，和用于电耦接到所述滤光器组件的端子的一对负载端子，其中所述控制器被配置成在负载端子两端以正向极性施加输入电压的一部分，在负载端子两端以反向极性施加输入电压的一部分，将所述负载端子短接在一起，或响应于从所述控制器接收的控制信号，将电压从所述负载端子移除；C存储器，所述存储器通信地耦接到所述控制器并且具有在其上编码的可由所述控制器执行的。
22、语句和指令，以根据所述滤光器组件的所需操作状态发送控制信号给所述开关电路。50根据权利要求49所述的控制系统，其中所需的操作状态是褪色状态，并且所述控制器进一步被配置成响应于所述控制信号，在负载端子两端以正向极性施加输入电压的一部分。51根据权利要求49所述的控制系统，其中所需的操作状态是褪色状态，并且所述控制器进一步被配置成响应于所述控制信号，在负载端子两端以反向极性施加输入电压的一权利要求书CN104364708A6/6页7部分。52根据权利要求50至51中任一项所述的控制系统，其中在所述负载端子两端的输入电压的一部分包括在01伏特和10伏特之间的幅度。53根据权利要求49所述的控制系统，。
23、其中所需的操作状态是黑暗状态，并且所述控制器进一步被配置成响应于所述控制信号，将所述负载端子短路。54根据权利要求49所述的控制系统，其中所需的操作状态是黑暗状态，并且所述控制器被配置成响应于所述控制信号，将电压从所述负载端子移除。55根据权利要求49至54中任一项所述的控制系统，进一步包括通信地耦接到所述控制器的检测器，其中在所述存储器上编码的语句和指令可由所述控制器执行以进一步从所述检测器接收检测器输出信号；以及响应于所述检测器输出信号，发送控制信号给所述开关电路以实施如下中的任一个或多个在负载端子两端以正向极性施加输入电压的一部分；在负载端子两端以反向极性施加输入电压的一部分；将所述负载。
24、端子短接到一起；以及将电压从所述负载端子移除。56根据权利要求55所述的控制系统，其中所述检测器包括开关、时钟、定时器、HVAC系统、建筑物控制系统、汽车控制系统和光传感器中的至少一个。57根据权利要求49至56中任一项所述的控制系统，其中所述开关电路包括H桥、单刀双掷开关和双刀双掷开关中的至少一个。58根据权利要求49至57中任一项所述的控制系统，进一步包括在所述对负载端子之间耦接的滤光器组件，其中所述滤光器是混合的光致变色/电致变色滤光器。59根据权利要求49至58中任一项所述的控制系统，进一步包括在所述对输入电压端子之间耦接的电压调节器，用于从电源接收电压，并且提供调节的电压作为由所述开。
25、关电路接收的输入电压。60根据权利要求18所述的系统或权利要求42所述的方法，其中所述第一操作状态是黑暗状态，而所述第二操作状态是褪色状态。权利要求书CN104364708A1/12页8用于控制滤光器组件的系统和方法技术领域0001本公开涉及用于控制滤光器组件的系统和方法。背景技术0002可变透射率滤光器是可用于选择性地过滤电磁辐射的装置。鉴于这种能力，这些过滤器可以结合到房间窗户中以控制进入和逸出房间的电磁辐射的强度和频率中的一个或两个。在房间中人的舒适性和房间的能量效率可取决于窗户允许多少和什么类型的电磁辐射进入和离开房间。因此，研究和开发继续深入可用于控制可变透射率滤光器的方法和系统。发。
26、明内容0003根据一方面，提供了用于可变透射率滤光器组件的控制系统，该滤光器组件包括一对端子和在该对端子之间电耦接的滤光器。该控制系统包括A控制器，该控制器通信地耦接到用于电耦接到滤光器组件的端子的一对负载端子；以及B存储器，该存储器通信地耦接到控制器并且具有在其上编码的可由控制器执行的语句和指令，以将在操作状态之间的滤光器组件转变，其中控制器允许滤光器组件通过将负载端子短接在一起而转变到黑暗状态，以及其中滤光器组件的透射率响应于入射滤光器的光而降低到最小透射率，并且响应于在滤光器组件的端子两端所施加的电压而增加到最大透射率。0004根据另一方面，提供了用于可变透射率滤光器组件的控制系统，该滤。
27、光器组件包括一对端子和在该对端子之间电耦接的滤光器。该控制系统包括A控制器，该控制器通信地耦接到用于电耦接到滤光器组件的端子的一对负载端子；以及B存储器，该存储器通信地耦接到控制器并且具有在其上编码的可由控制器执行的语句和指令，以将在操作状态之间的滤光器组件转变，其中控制器通过在负载端子两端施加脉冲宽度调制电压信号而在保持模式中保持滤光器组件，以及其中滤光器组件的透射率在保持模式中保持在一定的平均值和方差处。0005根据另一方面，提供了用于可变透射率滤光器组件的控制系统，该滤光器组件包括一对端子和在该对端子之间电耦接的滤光器。该控制系统包括A控制器，该控制器通信地耦接到用于电耦接到滤光器组件的。
28、端子的一对负载端子；以及B存储器，该存储器通信地耦接到控制器并且具有在其上编码的可由控制器执行的语句和指令，以将在操作状态之间的滤光器组件转变，其中控制器通过在负载端子两端施加包括多个脉冲的电压信号而将滤光器组件从第一操作状态转变到第二操作状态，其中脉冲中的至少一个脉冲包括一个极性的电压，并且脉冲中的至少另一个脉冲包括相反极性的电压。0006根据另一方面，提供了一种滤光系统，包括A可施加输入电压的至少一个输入电压端子；B滤光器组件，该滤光器组件包括一对端子和在该对端子之间电耦接的滤光器，其中滤光器组件的透射率响应于入射滤光器的光而降低到最小透射率，并且响应于在滤光器组件的端子两端施加的电压而增。
29、加到最大透射率；C滤光器组件的端子电耦接到说明书CN104364708A2/12页9的一对负载端子；以及D开关电路，用于切换在褪色状态和黑暗状态之间的滤光器组件，其中开关电路在负载端子两端施加输入电压的至少一部分以将组件切换到褪色状态，并且开关电路将负载端子短接在一起以将组件切换到黑暗状态。0007根据另一方面，提供了一种滤光系统，包括A可施加输入电压的至少一个输入电压端子；B滤光器组件，该滤光器组件包括一对端子和在该对端子之间电耦接的滤光器，其中滤光器组件的透射率响应于入射滤光器的光而降低到最小透射率，并且响应于在滤光器组件的端子两端施加的电压而增加到最大透射率；C滤光器组件的端子电耦接到的。
30、一对负载端子；以及D开关电路，该开关电路可切换地在负载端子两端以一个极性和相反极性施加输入电压的至少一部分。0008根据另一方面，提供了用于控制可变透射率滤光器组件的方法，该滤光器组件包括一对端子和在该对端子之间电耦接的滤光器。该方法包括A在滤光器组件的端子两端施加足以将滤光器组件转变到褪色状态的电压；以及B将滤光器组件的端子短接在一起，以允许滤光器组件转变到黑暗状态，其中滤光器组件的透射率响应于入射滤光器的光而降低到最小透射率，并且响应于在滤光器组件的端子两端施加的电压而增加到最大透射率。0009根据另一方面，提供了用于控制可变透射率滤光器组件的方法，该滤光器组件包括一对端子和在该对端子之间。
31、电耦接的滤光器。该方法包括通过在端子两端施加脉冲宽度调制电压信号而在保持模式中保持滤光器组件，以及其中滤光器组件的透射率在保持模式中保持在一定的平均值和方差处。0010根据另一方面，提供了用于控制可变透射率滤光器组件的方法，该滤光器组件包括一对端子和在该对端子之间电耦接的滤光器。该方法包括通过在端子两端施加包括多个脉冲的电压信号而将滤光器组件从第一操作状态转变到第二操作状态，其中脉冲中的至少一个脉冲包括一个极性的电压，并且脉冲中的至少另一个脉冲包括相反极性的电压。0011根据另一方面，提供了用于可变透射率滤光器组件的控制系统，该滤光器组件包括一对端子和在该对端子之间电耦接的滤光器。该控制系统包。
32、括A控制器；B通信地耦接到控制器的开关电路，该开关电路包括用于接收输入电压的一对输入电压端子，和用于电耦接到滤光器组件的端子的一对负载端子，其中控制器被配置成在负载端子两端以正向极性施加输入电压的一部分，在负载端子两端以反向极性施加输入电压的一部分，将负载端子短接在一起，或响应于从控制器接收的控制信号，将电压从负载端子移除；C存储器，该存储器通信地耦接到控制器并且具有在其上编码的可由控制器执行的语句和指令，以根据滤光器组件的所需操作状态发送控制信号给开关电路。0012在上述方面的任一方面中，开关电路可以是从由H桥、单刀双掷开关和双刀双掷开关组成的组中选择的至少一个构件。控制系统可进一步包括作为。
33、由开关、时钟、定时器、HVAC系统、建筑物控制系统和汽车控制系统组成的组中的至少一个构件的检测器。0013本发明内容不必描述所有方面的全部范围。在阅读具体实施例的以下描述时，其它方面、特征和优点对于本领域中的普通技术人员将是显而易见的。附图说明0014图1是用于滤光器组件的控制系统的框图。说明书CN104364708A3/12页100015根据一个实施例，图2A示出矩形脉冲电压信号，而图2B示出当滤光器组件的端子随后开路实线以及短路虚线时，响应于图2A的矩形脉冲电压信号的滤光器组件的光透射率。0016根据另一个实施例，图3A示出用于将滤光器组件设置在保持模式中的脉冲波形调制信号，而图3B示出当。
34、处于保持模式中时的滤光器组件的透射率。0017图4是根据另一个实施例用于滤光器组件的控制系统的框图。0018根据另外的实施例，图5A至C和图6A至C示出当由非反馈图5A和图6A、自适应图5B和图6B和闭环5C和图6C控制系统控制时的滤光器组件的透射率。0019图7和图8是示出非反馈控制系统的实施例的框图。0020图9是示出自适应控制系统的实施例的框图。0021图10是示出闭环控制系统的实施例的框图。0022图11是根据本发明实施例的图7的非反馈控制系统的电路示意图。0023图12是根据本发明另一个实施例的包括以单刀双掷SPDT开关形式的开关电路的滤光系统的框图。0024图13是根据本发明另一个。
35、实施例的包括以双刀双掷DPDT开关形式的开关电路的滤光系统的框图。0025图14是根据本发明另一个实施例包括以单刀单掷SPST开关形式的开关电路的滤光系统的框图。0026图15是根据本发明另一个实施例包括以H桥形式的开关电路的滤光系统的框图。0027图16是根据本发明另一个实施例包括耦接到电压调节器的开关电路的滤光的框图。0028图17是根据本发明另一个实施例示出响应于I恒定电压输入和具有II05秒，III2秒，IV10秒和V30秒的极性反转周期的电压输入信号的滤光器组件的光透射率的曲线。具体实施方式0029滤光器组件包括在一对端子之间电耦接的滤光器。滤光器可使用几种不同类型技术中的任何一种来。
36、制造。例如，滤光器可以使用光致变色、电致变色、混合的光致变色/电致变色、液晶或悬浮颗粒技术来制造。光致变色滤光器在暴露于阳光或UV时趋于自动变暗，并且在没有阳光或UV的情况下变亮。然而电致变色、液晶和悬浮颗粒技术趋于响应于电力而在黑暗和明亮操作状态或透射状态之间交替。当在电耦接到电致变色材料不同侧的一对端子两端施加电压差时，滤光器例如趋于变暗，并且当电压差的极性反转时趋于变亮。0030在此所讨论的在实施例中使用的滤光器组件是基于混合的光致变色/电致变色技术，其响应于阳光、UV或电磁辐射以下称为“光”而反过来变暗，或响应于在滤光器组件的端子两端所施加的非零电压以下称为“电压”而变亮或变成透明以下。
37、称为“褪色”。混合的光致变色/电致变色滤光器包括具有在着色黑暗和未着色褪色状态之间可逆地相互转变的一个或多个发色团的切换材料；切换材料可进一步包括溶剂部说明书CN104364708A104/12页11分、多种聚合物、盐或其它成分，以当暴露于光或电压时支持在着色和未着色状态之间发色团的相互转变。发色团的一些示例可包括俘精酸酐、二芳基乙烯或二噻吩基环戊烯DITHIENYLCYCLOPENTENE。然而，在替代实施例未示出中，同样可利用包括具有与混合的光致变色/电致变色材料类似行为的交替切换材料的其它类型的滤光器。0031现在参考图1，示出可与滤光器组件46以下称为“组件46”一起使用的控制系统10。
38、。组件46包括在两个透明导电电极之间夹持的可切换光致变色/电致变色材料。透明导电电极的示例包括氧化铟锡ITO涂覆的PET和玻璃，以及氟锡氧化物FTO涂覆的玻璃和其它透明导电基板。控制系统10用于通过组件46来控制透光度，并包括电源12和当闭合时在组件46两端电耦接电源12的手动控制的单刀单掷SPST开关14。当开关14打开并且光已被照射在组件46上一段时间时，组件46是黑暗的并且因此处于“黑暗状态”。当开关14随后闭合并且电源12在组件46两端施加电压时，组件46褪色并转变到“褪色状态”。当再次打开开关14并且组件46暴露于光时，组件46转变返回到黑暗状态。0032当使用图1的控制系统10时遇。
39、到的一个问题是当处于褪色状态时在组件46的端子上电荷的积累。残余电荷导致在端子之间逗留的电场，当开关14随后打开时该逗留电场抑制组件46到黑暗状态的转变。图1的控制系统10遇到的另一个问题在于，它具有组件46的运作状态例如黑暗、褪色等的有限控制，因为它没有考虑诸如环境光水平或组件46的当前透射率的实时信息。例如，在褪色和黑暗状态之间的组件46的转变可以根据诸如入射组件46的光的波长和强度的若干外在因素而改变。在开关材料热响应时，温度可能同样会影响状态转变。此外，图1的控制系统10设计成将组件46保持在褪色或黑暗状态；其没有设计成将组件46保持在与褪色和黑暗状态之间的透射率对应的中间状态处。最后。
40、，图1的控制系统10仅在组件46两端以正向极性施加电源12的电压；在某些情况下，它可能有助于以相反极性施加电压以帮助消散残余电荷。0033一般控制系统基础设施0034参考图4，示出了用于可变透射率组件46的控制系统40的一个实施例。控制系统40包括控制器48，该控制器48电耦接到电源42；存储器49，该存储器49通信地耦接到控制器48，并具有可由控制器48执行的编码语句和指令；开关电路44，该开关电路44经由控制输入51由控制器控制，并且同样通过输入电压端子43耦接到电源42；以及检测器47，该检测器47通信地耦接到控制器48。检测器47可包括例如检测环境照明条件的光传感器或检测用户输入的开关。
41、，但在其它实施例中可以包括其它类型的传感器、开关、定时器或输入装置。例如，检测器47可包括上拉开关、下拉开关、差动开关、欧姆表或电流表。0035如在图4中所示，控制器48包括用于处理在存储器49上的编码语句和指令的处理器48B，和用于从检测器47接收检测器输出信号50，并且将信号50向处理器48B通信，并且同样用于根据通过处理器48B的处理语句和指令经由控制输入51来控制开关电路44的输入/输出模块48A以下称为“I/O模块”。开关电路44同样包括负载端子45，该负载端子45可以响应于来自I/O模块48A的控制输入51，在组件46的端子两端施加电压例如，来自作为源的电源42。开关电路44可包括。
42、例如能够在负载端子45两端施加正向和反向电压以及将负载端子45开路并且短路的H桥。0036如将在下面进一步详细讨论的，控制系统40可用于控制和转变在各种操作状态之间的组件46，包括通过将其端子短接在一起来将组件46转变到黑暗状态，使用检测器说明书CN104364708A115/12页1247来监测和控制组件46的运作状态，通过施加脉冲宽度调制信号将组件46设置在保持模式中，并且通过施加包括交流电压极性的电压信号而将组件46转变到褪色状态。0037虽然本公开将组件46的运作状态引用为简单的“黑暗”、“褪色”或“中间”，但是在特定状态中的组件46的光透射率或透明度可能同样根据具体的实施例而变化。例。
43、如，在一个实施例中“黑暗”状态可以指5的透射率，而在另一个实施例中“黑暗”状态可以指在0至15的范围中的任何透射率。在另一个示例中，当在一个实施例中处于“褪色”状态并且在另一个实施例中仅相对透明时，组件46可以是光学透光的。0038图4的控制系统40可操作以在负载端子45两端施加在输入电压端子43处接收的电源电压的一部分，以将组件46转变到褪色状态，并且同样能够基于从检测器47接收的反馈，通过将负载端子45开路或短路而将组件46转变到黑暗状态。检测器47检测任何感觉输入41，并且响应产生发送给控制器48的I/O模块48A的检测器输出信号50。感觉输入41可例如包括按钮按下、环境光度变化、组件4。
44、6的电阻或透射测量、定时器信号或时钟信号。在一个实施例中，其中检测器47是开关或按钮，感觉输入41可以是用户翻转开关或按压按钮以指示用户想要组件46转变到一定的状态例如黑暗或褪色状态。在一个实施例中，其中检测器47是光传感器，感觉输入41可以是用户想要组件46从褪色状态自动转变到黑暗状态以阻止光透射的足够高的光度读数。在一个实施例中，其中检测器47是定时器或时钟，感觉输入可以是触发事件，诸如指示预定周期已经流逝的定时器，或指示用于将组件46转变的时间已经达到的时钟。此外，感觉输入41可以包括通过控制HVAC系统和建筑物光和温度的建筑物自动化系统所提供的触发事件。0039通过I/O模块48A，处。
45、理器48B接收并且处理检测器输出信号50，并且经由控制输入51控制开关电路44以将组件46设置到所需的状态。例如，在一个实施例中，其中检测器47是光传感器并且检测器输出信号50是光度读数，处理器48B可比较光度读数与最大光度阈值，其中如果超过，则意味光度读数太高，并且组件46应当被转变到黑暗状态“变暗”。因此，通过I/O模块48A，处理器48B配置开关电路44以将负载端子45开路或短路以将组件46变暗。0040在另一个实施例中，如果处理器48B通过检测器输出信号50确定组件46应处于褪色状态中，则通过I/O模块48A的使用，处理器48B配置开关电路44以使得足以将过滤器转变到褪色状态“阈值电压。
46、”的从输入电压端子43接收的电压的至少一部分施加在其负载端子45两端以从而将组件46褪色。例如，在一个实施例中，其中检测器47是光传感器并且检测器输出信号50是光度读数，处理器48B可比较光度读数与最小光度阈值；如果光度读数低于最小光度阈值，则光线不足，并且处理器48B将组件46转变到褪色状态。将组件46褪色或转变的阈值电压幅度根据使用的特定切换材料而改变，并且可同样受外在因素影响。在特定实施例中，阈值电压处于06伏25伏的范围中，但在其它实施例中同样可以处于从01V至10V的范围。0041在其它实施例未示出中，处理器48B可施加包括多个不同电压电平的电压信号，以将组件46转变到褪色状态。例如。
47、，该信号可以包括在第一电压电平处的第一脉冲，接着在第二电压电平处的第二脉冲；第一电压电平可以高于第二电压电平以更迅速地对组件46的电极充电并且建立所需的电场，并且与单独施加第二脉冲相比，缩短了组件46的褪色时间。说明书CN104364708A126/12页130042在一些情况下，可能希望实现从褪色状态到黑暗状态的相对较长的转变时间。在该情况下，控制器48可改为将负载端子45开路即电解耦，以使得在组件46端子上的积累电荷可以自然消散，允许环境光照射在组件46上以使它自动变暗。例如，当处理器48B使用检测器输出信号50确定组件46应处于黑暗状态中时，通过I/O模块48A，处理器48B可将负载端子。
48、45开路，以使得它可以通过暴露于环境光而自动地变暗。然而，如果需要到黑暗状态的相对较快的转变时间，则处理器48B可改为通过I/O模块48A将负载端子45短路，以帮助消散在组件46的端子之间积累的任何残余电荷差。0043图2A和B是示出当将组件46转变到黑暗状态时在将负载端子45开路和将负载端子45短路之间的差异的实施例。图2A示出包括用于将组件46初始偏置到褪色状态的矩形脉冲电压信号20的输入波形，而图2B示出组件46对矩形脉冲电压信号20并且当组件46开路并且短路紧随的脉冲电压信号20时的透射率响应。在该示例中，存在足够强的在组件46上照射的光，以在没有施加电压的情况下将组件46转变到黑暗状。
49、态。因此，组件46从T0分钟到T5分钟处于黑暗状态中。从T5分钟到T10分钟，当在组件46的端子两端施加电压信号20时，组件46朝完全褪色状态在该实施例中其是约65的光透射率转变。在T10分钟时，矩形脉冲电压信号20结束。从T10分钟向前，当开关电路44的负载端子45是开路时实线24示出组件46的透射率，而当开关电路44的负载端子45被短路时，虚线22示出组件46的透射率。如由实线24所示，当负载端子45开路时，透射率逐渐减小直到在约20分钟时达到黑暗状态在该实施例中约15的光透射率。然而，如由虚线22所示，当负载端子45被短接在一起时，残余积累的电荷更快速地消散，允许组件46更快地转变到黑暗状态。在本示例中当其端子短路时组件46在约15分钟时达到黑暗状态，并且用于从褪色状态到黑暗状态转变的所需时间减少了约5分钟T。0044虽然图2A和B示出了根据特定实施例的组件46的透射率响应，但是在其它实施例中响应可能根据使用的切换材料和其它外部或物理因素而改变。例如，在组件46上照射的更大环境光强度可能需要更高幅度的电压脉冲，以便将组件转变到褪色状态。同样，组件46的响应可以随其寿命或基于组件46多久被切换而改变。例如，在组件的连续周期内积聚的电荷可能导致变黑过程和转变时间变得越来越慢。在一些实施例中，在几个周期之后，在没有将其端子短路一段时间的情况下，可能难以或不可。