專利名稱：用于將功率源的極性與電致變色裝置匹配的結(jié)構(gòu)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明處于電致變色裝置的技術(shù)領(lǐng)域并且涉及一種用于將電功率源的極性與電致變色裝置的極性匹配的結(jié)構(gòu)和方法。
背景技術(shù)：
電致變色裝置、例如電致變色的玻璃化物像這樣是廣泛已知的并且已經(jīng)以多種方式在專利文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述。僅僅示例性地參見歐洲專利EP 0338876、EP 0408427、EP 0628849和美國(guó)專利5，985，486。電致變色的玻璃化物(Verglasung)尤其是使用在建筑物和車輛中，以便通過(guò)不同的光學(xué)透明度來(lái)無(wú)級(jí)地調(diào)節(jié)進(jìn)入的光量。在出版物DE 197 06 918 Al或者EP 691 12 159 T2中分別公開了一種用于激勵(lì)電致變色裝置的結(jié)構(gòu)和方法。在所提及的兩種方法中，測(cè)量電致變色元件上的電流和/或電壓，為此在關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)中包含相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備。如尤其是從所提及的出版物中所得出的那樣，電致變色的玻璃化物包括至少一個(gè)透明襯底例如玻璃，在該襯底上施加導(dǎo)電材料構(gòu)成的層；以及至少一個(gè)由電致變色材料例如氧化鎢構(gòu)成的層，其能夠可逆地存儲(chǔ)陽(yáng)離子。在此重要的是，電致變色材料的不同氧化狀態(tài)(其對(duì)應(yīng)于陽(yáng)離子的儲(chǔ)存或者釋放狀態(tài))具有不同的顯色，其中這些狀態(tài)之一通常是透明的。通過(guò)施加不同極性的電壓，可以控制陽(yáng)離子的儲(chǔ)存或釋放，以便由此有針對(duì)性地影響電致變色的玻璃化物的光學(xué)透明度。典型的是，電致變色裝置此外包含離子導(dǎo)電層例如聚合物層或者無(wú)機(jī)層(例如氧化硅、氧化鉭或氧化鉿構(gòu)成的陶瓷層)，以及對(duì)電極，例如氧化鎳、氧化銥或氧化釩構(gòu)成的層。相應(yīng)地，電致變色的玻璃化物在要施加的電壓的極性方面具有與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)相關(guān)的、特定的端子配置，以下稱為“極性”，因?yàn)橹挥薪柚幌鄳?yīng)極化的電壓，才可以以所希望的方式引起用于陽(yáng)離子儲(chǔ)存或釋放的電致變色過(guò)程。電致變色的玻璃化物由此必須連接到被合適或者正確地極化的電壓源上。因?yàn)榕c用于提高光學(xué)透明度相比，用于減小光學(xué)透明度的所允許的最大電壓通常較高，所以導(dǎo)致在極性錯(cuò)誤的電壓源情況下，當(dāng)施加不允許的高電壓時(shí)，可能損壞電致變色裝置或者使得電致變色裝置提前老化。為了避免與極性錯(cuò)誤的電壓源連接的問(wèn)題，已知的是，電致變色裝置的接頭 (Anschluesse)設(shè)置有機(jī)械的反極性保護(hù)裝置例如插頭，其耦合件構(gòu)建為使得其只能與極性正確的電壓源連接。然而在實(shí)踐中，例如在將電致變色的玻璃化物安裝在建筑物中的情況下，出現(xiàn)如下情況其中必須將支承插頭的連接線纜延長(zhǎng)或者縮短，使得需要拆除插頭。 在連接線纜上重新安裝插頭之后，又存在與極性錯(cuò)誤的電壓源連接的危險(xiǎn)，因?yàn)椴⒉荒芘懦孱^的錯(cuò)誤安裝。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種可能性，在日常實(shí)踐中能夠可靠地并且安全地避免電致變色的玻璃化物與極性錯(cuò)誤的電壓源的電連接。
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該任務(wù)和其他任務(wù)根據(jù)本發(fā)明的建議通過(guò)一種用于將電功率源的極性與電致變色裝置的極性匹配的結(jié)構(gòu)和方法來(lái)解決。本發(fā)明的有利的擴(kuò)展方案通過(guò)從屬權(quán)利要求的特征來(lái)說(shuō)明。根據(jù)本發(fā)明，給出了一種結(jié)構(gòu)，其包括電致變色裝置、例如電致變色的玻璃化物以及與電致變色裝置電連接的電路裝置。電致變色裝置具有兩個(gè)電裝置接頭，其中電致變色裝置的光學(xué)透明度可以通過(guò)施加電壓和/或電流到裝置接頭上來(lái)降低或提高。如開頭已經(jīng)闡述的那樣，裝置接頭關(guān)于電致變色裝置的光學(xué)透明度的變化具有與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)相關(guān)的、特定的接頭配置(極性)用于與電功率源的極性端子連接。電致變色裝置具有這種結(jié)構(gòu)，使得其在減小光學(xué)透明度(顯色)的情況下用作電荷存儲(chǔ)器(蓄電池)，使得在存在減小的光學(xué)透明度情況下在兩個(gè)裝置接頭上產(chǎn)生由電致變色裝置本身產(chǎn)生的直流電壓。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的電路裝置包括與兩個(gè)裝置接頭連接的電壓/電流測(cè)量設(shè)備用于測(cè)量在兩個(gè)裝置接頭之間的電壓和/或電流。該電路裝置此外包括至少一個(gè)電功率源(電壓源和/或電流源)，通過(guò)其可以為電致變色裝置輸送電功率(電壓和/或電流)。功率源為此目的具有兩個(gè)極性端，它們?cè)谥虚g連接可控的電極端子換接電路的情況下連接到兩個(gè)裝置接頭上。電極端子換接電路能夠?qū)崿F(xiàn)的是，可以將裝置接頭選擇性地與兩個(gè)電極端子之一導(dǎo)電連接，并且同時(shí)將另一裝置接頭與相應(yīng)另外的電極端子導(dǎo)電連接，使得電致變色裝置可以與隨意選擇極性的電功率源導(dǎo)電連接。有利的是，電極端子換接電路也能夠?qū)崿F(xiàn)將電致變色裝置與電功率源電隔離。此外，該電路裝置還包括電子控制設(shè)備用于控制電極端子換接電路。該控制設(shè)備設(shè)計(jì)為使得裝置接頭分別與電極端子連接，使得在電極端子上測(cè)量的電壓和/或在電極端子上測(cè)量的電流的極性對(duì)應(yīng)于電功率源的極性。電子控制設(shè)備為此目的用數(shù)據(jù)技術(shù)與電壓 /電流測(cè)量設(shè)備以及電極端子換接電路連接。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)由此能夠有利地實(shí)現(xiàn)改變電功率源的極性，其中該電功率源以錯(cuò)誤的極性連接到(具有減小的光學(xué)透明度的)電致變色裝置的裝置接頭上，使得電致變色裝置的光學(xué)透明度能夠以所希望的方式被控制，并且可以可靠并且安全地避免由于不允許的高電壓導(dǎo)致的損壞。在根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個(gè)有利的擴(kuò)展方案中，控制設(shè)備設(shè)計(jì)為使得當(dāng)裝置接頭之間不能測(cè)量到電壓或電流時(shí)，在可選的時(shí)段上將電功率(電壓和/或電流)輸送給電致變色裝置。此外，在本發(fā)明的該擴(kuò)展方案中的控制設(shè)備設(shè)計(jì)為使得
a)對(duì)于在時(shí)段結(jié)束之后測(cè)量在裝置接頭之間的電壓和/或電流的情況，裝置接頭分別與電極端子連接，使得在電極端子上測(cè)量的電學(xué)量(電壓和/或電流)的極性對(duì)應(yīng)于電功率源的極性，并且
b)對(duì)于在時(shí)段結(jié)束之后不再繼續(xù)測(cè)量在裝置接頭之間的電壓和/或電流的情況，裝置接頭分別與電極端子連接，使得電極端子的極性相對(duì)于在輸送電功率情況下的電極端子極性反轉(zhuǎn)。本發(fā)明的該擴(kuò)展方案由此能夠有利地實(shí)現(xiàn)改變以錯(cuò)誤的電極連接到(不具有減小的光學(xué)透明度的)電致變色裝置的裝置接頭上的電功率源的極性，使得能夠以所希望的方式控制電致變色裝置的光學(xué)透明度，并且可以可靠并且安全地避免由于不允許的高電壓導(dǎo)致的損壞。在根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的另一有利的擴(kuò)展方案中，將電壓/電流測(cè)量設(shè)備集成到電子控制設(shè)備中，由此能夠?qū)崿F(xiàn)特別緊湊的電路裝置。在技術(shù)上可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)的電路裝置擴(kuò)展方案中，電極端子換接電路包括第一連接線路，通過(guò)其可以將功率源的第一電極端子與第一裝置接頭導(dǎo)電連接；以及第二連接線路，通過(guò)其可以將功率源的第二電極端子與第二裝置接頭導(dǎo)電連接。電極端子換接電路此外包括帶有第一晶體管和第二晶體管的第一晶體管對(duì)，其中第一晶體管的負(fù)載路徑將第一連接線路劃分為(位于電極端子側(cè)的)第一端子側(cè)區(qū)段和(位于裝置接頭側(cè)的)第一接頭側(cè)區(qū)段，并且其中第二晶體管的負(fù)載路徑將第二連接線路劃分為第二端子側(cè)區(qū)段和第二接頭側(cè)區(qū)段。此外，電極端子換接電路包括第一橋線路，通過(guò)該第一橋線路能夠?qū)⒌谝贿B接線路的第一端子側(cè)區(qū)段與第二連接線路的第二接頭側(cè)區(qū)段導(dǎo)電連接；以及第二橋線路，通過(guò)該第二橋線路能夠?qū)⒌诙B接線路的第二端子側(cè)區(qū)段與第一連接線路的第一接頭側(cè)區(qū)段導(dǎo)電連接。此外，電極端子換接電路包括帶有第三晶體管和第四晶體管的第二晶體管對(duì)， 其中第三晶體管的負(fù)載路徑包含在第一橋線路中，并且第四晶體管的負(fù)載路徑包含在第二橋線路中。在電極端子換接電路中，晶體管連接為使得電功率源的第一電極端子可以通過(guò)第一晶體管的負(fù)載路徑與第一裝置接頭導(dǎo)電連接或分離，并且第二電極端子可以通過(guò)第二晶體管的負(fù)載路徑與第二裝置接頭導(dǎo)電連接或分離。此外，第一電極端子可以通過(guò)第三晶體管的負(fù)載路徑與第二裝置接頭導(dǎo)電連接或分離，并且第二電極端子可以通過(guò)第四晶體管的負(fù)載路徑與第一裝置接頭導(dǎo)電連接或分離。在電極端子換接電路中，晶體管的控制端子與電子控制設(shè)備連接，其中可以是有利的是，晶體管對(duì)的晶體管的控制端子與電子控制設(shè)備的共同的信號(hào)輸出端連接，以便通過(guò)這種方式共同地控制晶體管對(duì)。在根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的另一有利的擴(kuò)展方案中，該結(jié)構(gòu)包括第一電功率源和第二電功率源，它們分別通過(guò)電極端子換接電路連接到電致變色裝置的裝置接頭上，其中兩個(gè)功率源的電極端子可以受換接開關(guān)控制地選擇性地與裝置接頭連接。在此，第一功率源用于減小電致變色裝置的光學(xué)透明度，而第二功率源用于提高電致變色裝置的光學(xué)透明度。 可以是特別有利的是，換接開關(guān)用數(shù)據(jù)技術(shù)與電子控制設(shè)備連接，并且可以由控制設(shè)備控制。此外可以是有利的是，兩個(gè)電功率源的至少之一的最大輸出功率(最大電壓或最大電流)可以通過(guò)電子控制設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)。優(yōu)選的是，電致變色裝置是(不一定玻璃制的)電致變色的玻璃化物，其設(shè)置有至少一個(gè)透明襯底例如玻璃。本發(fā)明此外擴(kuò)展到用于將電功率源的極性與電致變色裝置的極性匹配的方法。在根據(jù)本發(fā)明的方法中首先借助電壓/電流測(cè)量設(shè)備來(lái)測(cè)量在電致變色裝置的裝置接頭之間的電壓和/或電流。接著，借助電子控制設(shè)備將所測(cè)量的電學(xué)量(電流和/或電壓)的極性(符號(hào))與功率源的極性比較，其中裝置接頭與電極端子連接，使得在電極端子上測(cè)量的電學(xué)量(電流和/或電壓)的極性對(duì)應(yīng)于電功率源的極性。
根據(jù)本發(fā)明的方法由此以簡(jiǎn)單并且可靠的方式實(shí)現(xiàn)了功率源的極性與(具有減小的光學(xué)透明度的)電致變色裝置的極性的匹配。在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)有利的擴(kuò)展方案中，針對(duì)在裝置接頭上不能測(cè)量出電壓或電流的情況，在可選的時(shí)段上將電功率(電壓和/或電流)輸送給電致變色裝置。此外
a)對(duì)于在時(shí)段結(jié)束之后在裝置接頭之間測(cè)量到電壓和/或電流的情況，將裝置接頭分別與電極端子連接，使得在電極端子上測(cè)量的電學(xué)量(電壓和/或電流)的極性對(duì)應(yīng)于電功率源的極性，并且
b)對(duì)于在時(shí)段結(jié)束之后在裝置接頭之間沒有測(cè)量到電壓和/或電流的情況，將裝置接頭分別與電極端子連接，使得電極端子的極性相對(duì)于在輸送電功率情況下的電極端子極性反轉(zhuǎn)。該擴(kuò)展方案能夠以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)將功率源的極性與(不具有減小的光學(xué)透明度的)電致變色裝置的極性匹配。所輸送的電功率(電壓和/或電流)的極性可以任意選擇。 在正確極性的功率源情況下，減小了電致變色裝置的光學(xué)透明度，使得在裝置接頭上產(chǎn)生電壓，而電致變色裝置的光學(xué)透明度在極性錯(cuò)誤的功率源情況下并未被減小并且以相應(yīng)地方式在裝置接頭上并不產(chǎn)生電壓。在兩種情況中，可以以簡(jiǎn)單的方式基于不同的結(jié)果檢測(cè)功率源的正確極性。本發(fā)明此外擴(kuò)展到一種用于運(yùn)行電致變色裝置的方法，其中在(尤其是第一次)改變電致變色裝置的光學(xué)透明度之前借助電功率源執(zhí)行如上所述的用于將電功率源的極性與電致變色裝置的極性匹配的方法。


現(xiàn)在借助實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中參照?qǐng)D1，在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出了總體上用參考標(biāo)記1表示的結(jié)構(gòu)，其包括電致變色裝置2和與電致變色裝置2電連接的電路裝置3。電致變色裝置2在此例如實(shí)施為帶有至少一個(gè)透明襯底(例如玻璃片)的電致變色的玻璃化物。電致變色裝置2的光學(xué)透明度可以通過(guò)施加合適大小和極性的電壓和/或電流來(lái)改變，其中電致變色裝置2在減小光學(xué)透明度的情況下如電荷存儲(chǔ)器那樣工作。在圖1所示的結(jié)構(gòu)1中，電致變色裝置2借助其(虛線包圍的)等效電路圖來(lái)示出。 相應(yīng)地，電致變色裝置2以其作為電荷存儲(chǔ)器的特性而具有電容5，該電容可以通過(guò)兩個(gè)裝置接頭9、10來(lái)充電或放電。根據(jù)電致變色裝置2的具體結(jié)構(gòu)，電容5可以僅僅通過(guò)施加合適(正確)極性的電壓來(lái)充電，這在圖1中通過(guò)與電容5并聯(lián)連接的二極管6來(lái)示出。就此而言，兩個(gè)裝置接頭9、10必須對(duì)應(yīng)于特定的連接配置與電功率源的電極端子相連，以便以所希望的方式實(shí)現(xiàn)電致變色裝置2的顯色(減小光學(xué)透明度)或者褪色(提高光學(xué)透明度)。 在電荷存儲(chǔ)的特性方面，電致變色裝置2的顯色導(dǎo)致電容5的充電，而電致變色裝置2的褪色導(dǎo)致電容5放電。與電容5并聯(lián)連接的泄漏電阻7表明了通常出現(xiàn)的由于泄漏電流和爬電流導(dǎo)致的
7電致變色裝置2的(小的)自放電。與電容5串聯(lián)連接的接線電阻8表示用于將電容5與裝置接頭9、10連接的線路的電阻。僅僅示例性地說(shuō)明的是，電致變色的玻璃化物的電容與20相對(duì)比可以為大約 300F/m2。對(duì)于具有Im2面積的玻璃化物，泄漏電阻7可以為大約20歐姆。接線電阻8可以為大約0.5歐姆。電路裝置3包括控制設(shè)備11用于控制電路裝置3的不同部件。該電路裝置此外包括可調(diào)節(jié)的第一電功率源(電壓源/電流源)12和不可調(diào)節(jié)的第二電功率源(電壓源/電流源)13，通過(guò)其可以將電功率(直流電壓和/或直流電流)輸送給電致變色裝置2。兩個(gè)功率源12、13可以在電極端子換接電路4的中間連接情況下交替地與兩個(gè)裝置接頭9、10導(dǎo)電連接。兩個(gè)功率源12、13分別設(shè)置有兩個(gè)電極端子，其中兩個(gè)功率源12、13的同名電極端子與共同的第三電極端子16短接。于是，第一功率源12設(shè)置有第一電極端子14和第三電極端子16，第二電壓源13設(shè)置有第二電極端子15和第三電極端子16。第一功率源12 用于減小電致變色裝置2的光學(xué)透明度，而第二功率源13用于提高電致變色裝置2的光學(xué)透明度。兩個(gè)功率源12、13為此目的具有最大直流電壓或最大直流電流，其與相應(yīng)的功能匹配，其中第二功率源13的最大直流電壓或最大直流電流通常小于第一功率源12的最大直流電壓或最大直流電流。通過(guò)換接開關(guān)17控制，可以或者將第一功率源12的第一電極端子14或者第二功率源13的第二電極端子15通過(guò)第一連接線路18與電致變色裝置2的第一裝置接頭9導(dǎo)電連接。兩個(gè)功率源12、13的(共同的)第三電極端子16可以通過(guò)第二連接線路19與電致變色裝置2的第二裝置接頭10導(dǎo)電連接。第一連接線路18以及第二連接線路19都是在圖1中用虛線包圍地示出的電極端子換接電路4的一部分。電極端子換接電路4除了第一連接線路18和第二連接線路19之外還包括帶有第一晶體管20和第二晶體管21的第一晶體管對(duì)，這些晶體管分別實(shí)施為可控的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中每個(gè)晶體管都具有負(fù)載路徑(即將晶體管的源極端子和漏極端子彼此連接的電流路徑)和用于控制負(fù)載路徑中的電流的控制端子。在此，第一晶體管20的負(fù)載路徑將第一連接線路18劃分為第一端子側(cè)區(qū)段47和第一接頭側(cè)區(qū)段48，并且第二晶體管21的負(fù)載路徑將第二連接線路19劃分為第二端子側(cè)區(qū)段49和第二接頭側(cè)區(qū)段50。電極端子換接電路4此外包括第一橋線路22，通過(guò)該第一橋線路可以將第一端子側(cè)區(qū)段47與第二接頭側(cè)區(qū)段50導(dǎo)電連接；以及第二橋線路23，通過(guò)該第二橋線路可以將第二端子側(cè)區(qū)段49與第一接頭側(cè)區(qū)段48導(dǎo)電連接。此外，電極端子換接電路4包括帶有第三晶體管M和第四晶體管25的第二晶體管對(duì)，第三晶體管M和第四晶體管25分別實(shí)施為可控的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中第三晶體管M的負(fù)載路徑包含在第一橋線路22中，并且第四晶體管25的負(fù)載路徑包含在第二橋線路23中。第一晶體管20的第一控制端子沈和第二晶體管21的第二控制端子27通過(guò)共同的第一控制線路30與控制設(shè)備11的第一信號(hào)輸出端32連接，使得控制設(shè)備11在中間連接第一放大器34的情況下可以將用于同時(shí)控制兩個(gè)晶體管20、21的控制信號(hào)傳輸給第一控制端子沈和第二控制端子27。第三晶體管M的第三控制端子觀和第四晶體管25的第四控制端子四通過(guò)共同的第二控制線路31與控制設(shè)備11的第二信號(hào)輸出端33連接，使得控制設(shè)備11在中間連接第二放大器35的情況下可以將控制信號(hào)同時(shí)傳輸給第三控制端子觀和第四控制端子四。一般地，可以通過(guò)相應(yīng)地激勵(lì)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的控制端子來(lái)讓由控制端子控制的負(fù)載路徑中的電流(必要時(shí)以降低的電流強(qiáng)度)通過(guò)或者借助場(chǎng)效應(yīng)來(lái)阻止。由于連接兩個(gè)晶體管對(duì)，可以通過(guò)電極端子換接電路4來(lái)實(shí)現(xiàn)
a)當(dāng)?shù)谝痪w管20和第二晶體管21分別切換到導(dǎo)通并且第三晶體管M和第四晶體管25分別截止時(shí)，視換接開關(guān)17的狀態(tài)而定地與第一電極端子14或第二電極端子15連接的第一連接線路18與第一裝置接頭9導(dǎo)電連接，并且同時(shí)該與第三電極端子16連接的第二連接線路19與第二裝置接頭10導(dǎo)電連接；或者
b)當(dāng)?shù)谝痪w管20和第二晶體管21分別截止并且第三晶體管M和第四晶體管25分別切換到導(dǎo)通時(shí)，視換接開關(guān)17的狀態(tài)而定地與第一電極端子14或第二電極端子15連接的第一連接線路18與第二裝置接頭10導(dǎo)電連接，并且同時(shí)該與第三電極端子16連接的第二連接線路19與第一裝置接頭9導(dǎo)電連接；或者
c)當(dāng)?shù)谝痪w管20和第三晶體管M和/或第二晶體管21和第四晶體管25分別截止時(shí)，第一連接線路18和/或第二連接線路19與兩個(gè)裝置接頭9、10電隔離，例如以便測(cè)量在裝置接頭9、10上的直流電壓和/或直流電流。用于將第一功率源12或者第二功率源13與電極端子換接電路4連接的換接開關(guān) 14可以受控制設(shè)備11控制地通過(guò)接地的執(zhí)行器36 (例如電磁鐵)來(lái)操作，所述執(zhí)行器通過(guò)第三控制線路39在中間連接第三放大器38的情況下與控制設(shè)備11的第三信號(hào)輸出端37 連接。可調(diào)節(jié)的第一功率源12通過(guò)第四控制線路41與控制設(shè)備11的第四信號(hào)輸出端 (A/D輸出端)40用數(shù)據(jù)技術(shù)連接?？刂圃O(shè)備11可以產(chǎn)生并且在第四信號(hào)輸出端40上提供控制信號(hào)，這些控制信號(hào)通過(guò)第四控制線路41傳輸給第一功率源12，以便調(diào)節(jié)最大電壓或最大電流。通過(guò)最大電壓或最大電流的大小，可以將電致變色裝置2的光學(xué)透明度減小到所希望的透明度值?？刂圃O(shè)備11此外設(shè)置有集成的電壓/電流測(cè)量設(shè)備46，其通過(guò)第一信號(hào)輸入端 44 (A/D輸入端)和連接到其上的第一測(cè)量線路42以及通過(guò)第二信號(hào)輸入端45 (A/D輸入端)和連接到其上的第二測(cè)量線路43與電致變色裝置2的兩個(gè)裝置接頭9、10導(dǎo)電連接。電壓/電流測(cè)量設(shè)備46可以測(cè)量在兩個(gè)裝置接頭9、10之間的直流電壓和/或直流電流(包括符號(hào))。電子控制設(shè)備11例如構(gòu)建為可編程的邏輯控制器(微處理器)，其中可執(zhí)行或者執(zhí)行機(jī)器可讀的程序代碼，所述程序代碼設(shè)置有指令，通過(guò)所述指令以所希望的方式控制結(jié)構(gòu)1的可控部件。此外，在電子控制設(shè)備11中存儲(chǔ)有兩個(gè)功率源12、13的第一電極端子 14、第二電極端子15或第三電極端子16與哪個(gè)電極(正極或負(fù)極)對(duì)應(yīng)，使得控制設(shè)備11 可以視換接開關(guān)14的狀態(tài)而定地借助電極端子換接電路4
一選擇性地將第一裝置接頭9與第一功率源12的正極或負(fù)極導(dǎo)電連接，并且同時(shí)將第二裝置接頭10與第一功率源12的相應(yīng)另外的電極導(dǎo)電連接；或者
一選擇性地將第一裝置接頭9與第二功率源13的正極或負(fù)極導(dǎo)電連接，并且將第二裝置接頭10與第二功率源13的相應(yīng)另外的電極導(dǎo)電連接。在電子控制設(shè)備11中執(zhí)行機(jī)器可讀的程序代碼，通過(guò)所述程序代碼，尤其是在第一次將電致變色裝置2與第一功率源12電連接之前，借助電壓/電流測(cè)量設(shè)備46測(cè)量在兩個(gè)裝置接頭9、10上的直流電壓(包括符號(hào))。當(dāng)沒有電功率輸送給電致變色裝置2時(shí)，進(jìn)行電壓或電流的測(cè)量。對(duì)于換接開關(guān)14切換為使得第一功率源12連接到電致變色裝置2的情況，這可以通過(guò)將晶體管截止來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先考慮第一變形方案，其中電致變色裝置2具有減小的光學(xué)透明度，使得在兩個(gè)裝置接頭9、10上的直流電壓由于其作為電荷存儲(chǔ)器的特性可以被測(cè)量。在測(cè)量?jī)蓚€(gè)裝置接頭9、10上出現(xiàn)的直流電壓和/或直流電流之后，將所測(cè)量的電學(xué)量的符號(hào)(極性)與第一功率源12的極性比較，并且第一功率源12于是與裝置接頭9、10 導(dǎo)電連接，使得第一功率源12的極性與所測(cè)量的電學(xué)量的極性相同。如果例如在裝置接頭 9,10上測(cè)量到正直流電壓，其中第一裝置接頭9具有比第二裝置接頭10更高的電勢(shì)，并且第一電極端子14具有比第三電極端子15更高的電勢(shì)，則將第一電極端子14與第一裝置接頭9導(dǎo)電連接，并且將第三電極端子16與第二裝置接頭10導(dǎo)電連接。在電路裝置3中，為此目的將帶有第一晶體管20和第二晶體管21的第一晶體管對(duì)切換為導(dǎo)通，而帶有第三晶體管M和第四晶體管25的第二晶體管對(duì)截止。如果另一方面在裝置接頭9、10上測(cè)量到負(fù)直流電壓，其中第一裝置接頭9具有比第二裝置接頭10更低的電勢(shì)，并且第一電極端子14 具有比第三電極端子15更高的電勢(shì)，則第三電極端子16與第一裝置接頭9導(dǎo)電連接，并且第一電極端子14與第二裝置接頭10導(dǎo)電連接。在電路裝置3中，為此目的將帶有第一晶體管20和第二晶體管21的第一晶體管對(duì)截止，而帶有第三晶體管M和第四晶體管25的第二晶體管對(duì)被切換為導(dǎo)通?，F(xiàn)在觀察第二變形方案，其中電致變色裝置2并不具有減小的光學(xué)透明度，使得并不在兩個(gè)裝置接頭9、10上產(chǎn)生直流電壓。在該情況中，第一功率源12 (不考慮其電極端子14、16的極性)在可選擇的時(shí)段上與兩個(gè)裝置接頭9、10導(dǎo)電連接(在下面為了更容易引用而稱為“充電步驟”)。在充電步驟中施加到兩個(gè)裝置接頭上的直流電壓或直流電流的大小選擇為使得不超過(guò)電致變色裝置2 的最大允許的直流電壓或直流電流。接著，又將第一功率源12與電致變色裝置2分離，這可以通過(guò)將晶體管截止來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果現(xiàn)在在兩個(gè)裝置接頭9、10上測(cè)量到直流電壓或直流電流，則將所測(cè)量的電學(xué)量的符號(hào)(極性)與第一功率源12的極性比較，并且于是將第一功率源12與裝置接頭9、 10導(dǎo)電連接，使得第一功率源12的極性與所測(cè)量的電學(xué)量的極性相同。這可以通過(guò)如上面結(jié)合第一變形方案已經(jīng)描述的方式進(jìn)行。為了避免不必要的重復(fù)，參見那里的說(shuō)明。在此， 第一功率源12的兩個(gè)電極端子14、16的極性對(duì)應(yīng)于在充電步驟中的極性，因?yàn)橹挥羞@樣才可以實(shí)現(xiàn)減小電致變色裝置2的光學(xué)透明度。如果此外在兩個(gè)裝置接頭9、10上沒有測(cè)量到直流電壓或電流，則將第一功率源 12的電極端子14、16與裝置接頭9、10導(dǎo)電連接，使得其極性相對(duì)于在充電步驟中的電極端子14、16的極性反轉(zhuǎn)。如果在充電步驟情況下例如第一裝置接頭9與第一電極端子14導(dǎo)電連接并且第二裝置接頭10與第三電極端子16導(dǎo)電連接，則現(xiàn)在將第一裝置接頭9與第三電極端子16導(dǎo)電連接，并且將第二裝置接頭10與第一電極端子14導(dǎo)電連接。在電路裝
10置3中，為此目的將帶有第一晶體管20和第二晶體管21的第一晶體管對(duì)截止，而將帶有第三晶體管M和第四晶體管25的第二晶體管對(duì)切換為導(dǎo)通。如果另一方面在充電步驟的情況下第一裝置接頭9與第三電極端子16導(dǎo)電連接并且第二裝置接頭10與第一電極端子14 導(dǎo)電連接，則現(xiàn)在將第一裝置接頭9與第一電極端子14導(dǎo)電連接，并且將第二裝置接頭10 與第三電極端子16導(dǎo)電連接。在電路裝置3中，為此目的將帶有第一晶體管20和第二晶體管21的第一晶體管對(duì)切換為導(dǎo)通，而將帶有第三晶體管M和第四晶體管25的第二晶體管對(duì)截止。如果第一功率源12的電極端子以正確的極性與電致變色裝置2連接，則電致變色裝置2的光學(xué)透明度可以受控制設(shè)備11控制地以所希望的方式被降低。通過(guò)切換換接開關(guān)14和與第二功率源13連接，可以提高電致變色裝置2的光學(xué)透明度。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)1由此能夠以有利的方式實(shí)現(xiàn)用于減小光學(xué)透明度的第一功率源12或用于提高光學(xué)透明度的第二功率源13的極性與電致變色裝置2的極性的匹配。 通過(guò)這種方式，可以保證對(duì)電致變色裝置2的光學(xué)透明度的所希望的控制，并且可靠地避免了由于錯(cuò)誤地施加過(guò)高的直流電壓或過(guò)高的直流電流導(dǎo)致的損壞。雖然在結(jié)合圖1所闡述的實(shí)施例中使用了兩個(gè)功率源12、13，其中第一功率源12 用于減小光學(xué)透明度而第二功率源13用于提高光學(xué)透明度，同樣地可能的是，僅僅設(shè)置一個(gè)唯一的功率源例如第一功率源12，并且通過(guò)將兩個(gè)裝置接頭9、10短接來(lái)提高電致變色裝置2的光學(xué)透明度。這例如可以通過(guò)所有四個(gè)晶體管的接通切換來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中例如在第二連接線路19中設(shè)置了附加的可控晶體管。同樣地可替選地可能的是，為了提高電致變色裝置2的光學(xué)透明度，借助電極端子換接電路4來(lái)將與兩個(gè)裝置接頭9、10導(dǎo)電連接的電極端子14、16的極性交換，其中在該情況中必要時(shí)應(yīng)減小最大輸出功率，以便避免電致變色裝置2的損壞。附圖標(biāo)記表
1結(jié)構(gòu)2電致變色裝置3電路裝置4電極端子換接電路5電容6._-極管7泄漏電阻8接線電阻9第一裝置接頭10第二二裝置接頭11控制設(shè)備12第--功率源13第二二功率源14第--電極端子15第二二電極端子16第三三電極端子
1117換接開關(guān)18第—-連接線路19第二連接線路20第—-晶體管21第二晶體管22第—-橋線路23第二橋線路24第三晶體管25第四晶體管26第—-控制端子27第二控制端子28第三控制端子29第四控制端子30第—-控制線路31第二控制線路32第—-信號(hào)輸出端33第二信號(hào)輸出端34第—-放大器35第二放大器36執(zhí)行器37第三信號(hào)輸出端38第三放大器39第三控制線路40第四信號(hào)輸出端41第四控制線路42第—-測(cè)量線路43第二測(cè)量線路44第—-信號(hào)輸入端45第二信號(hào)輸入端46電壓/電流測(cè)量47第—-端子側(cè)區(qū)段48第—-接頭側(cè)區(qū)段49第二端子側(cè)區(qū)段50第二接頭側(cè)區(qū)段
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)(1)，包括帶有兩個(gè)電裝置接頭(9，10)的電致變色裝置(2)和電路裝置(3)，其中電路裝置(3)具有:-與兩個(gè)裝置接頭(9，10 )連接的電壓/電流測(cè)量設(shè)備(46 )，一帶有兩個(gè)電極端子(14，16)的至少一個(gè)電功率源(12)，所述至少一個(gè)電功率源通過(guò)可控的電極端子換接電路(4)連接到兩個(gè)裝置接頭(9，10)上，其中通過(guò)電極端子換接電路(4)能夠?qū)⒁粋€(gè)裝置接頭選擇性地與兩個(gè)電極端子之一導(dǎo)電連接，并且同時(shí)將另一裝置接頭與相應(yīng)另外的電極端子導(dǎo)電連接，一用于控制電極端子換接電路(4)的電子控制設(shè)備(11)，所述控制設(shè)備被設(shè)置為測(cè)量在所述裝置接頭(9，10)之間的電壓和/或電流，并且所述裝置接頭(9，10)分別與電極端子(14，16)連接，使得在裝置接頭(9，10)上測(cè)量的電學(xué)量的極性對(duì)應(yīng)于所述電功率源(12) 的極性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，如果在所述裝置接頭(9，10)之間不能測(cè)量到電壓時(shí)，該控制設(shè)備(11)被設(shè)置為使得該電致變色裝置(2 )在可選的時(shí)段上被輸送電功率，其中一對(duì)于在該時(shí)段結(jié)束之后在裝置接頭(9，10)之間測(cè)量到電壓和/或電流的情況，該裝置接頭(9，10)分別與電極端子(14，16)連接，使得在裝置接頭(9，10)上測(cè)量的電學(xué)量的極性對(duì)應(yīng)于電功率源(12)的極性，并且一對(duì)于在該時(shí)段結(jié)束之后在裝置接頭(9，10)之間沒有測(cè)量到電壓或電流的情況，該裝置接頭(9，10)分別與電極端子(14，16)連接，使得電極端子的極性相對(duì)于在輸送電功率情況下的電極端子極性反轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2之一所述的結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，所述電壓/電流測(cè)量設(shè)備 (46)集成到控制設(shè)備(11)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，所述電極端子換接電路(4) 包括一第一連接線路(18)，通過(guò)其能夠?qū)⒐β试?12)的第一電極端子(14)與第一裝置接頭(9)導(dǎo)電連接，一第二連接線路(19)，通過(guò)其能夠?qū)⒐β试?12)的第二電極端子(15)與第二裝置接頭(10)導(dǎo)電連接，一帶有第一晶體管(20)和第二晶體管(21)的第一晶體管對(duì)，其中第一晶體管(20)的負(fù)載路徑將第一連接線路(18)劃分為第一端子側(cè)區(qū)段(47)和第一接頭側(cè)區(qū)段(48)，并且第二晶體管(21)的負(fù)載路徑將第二連接線路(19)劃分為第二端子側(cè)區(qū)段(49)和第二接頭側(cè)區(qū)段(50)，一第一橋線路(22)，通過(guò)其能夠?qū)⒌谝欢俗觽?cè)區(qū)段(47)與第二接頭側(cè)區(qū)段(50)導(dǎo)電連接，一第二橋線路(23)，通過(guò)其能夠?qū)⒌诙俗觽?cè)區(qū)段(49)與第一接頭側(cè)區(qū)段(48)導(dǎo)電連接，一帶有第三晶體管(24)和第四晶體管(25)的第二晶體管對(duì)，其中第三晶體管(24)的負(fù)載路徑包含在第一橋線路(22)中，并且第四晶體管(25)的負(fù)載路徑包含在第二橋線路 (23)中，并且其中這些晶體管的控制端子(26 - 29)與電子控制設(shè)備(11)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，各晶體管對(duì)(20，21；M，25)的晶體管的控制端子(26，27 ；28二9)與所述電子控制設(shè)備(11)的共同信號(hào)輸出端(32，33)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括第一電功率源(12)和第二電功率源(13)，它們分別通過(guò)電極端子換接電路(4)連接到裝置接頭(9，10) 上，其中這兩個(gè)功率源的電極端子能夠受換接開關(guān)(17)控制地選擇性地與裝置接頭連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，所述換接開關(guān)(17)能夠由電子控制設(shè)備(11)來(lái)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求6至7之一所述的結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，這兩個(gè)電功率源(12)的至少之一的最大輸出電壓或最大輸出電流能夠通過(guò)電子控制設(shè)備(11)來(lái)調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，所述電致變色裝置(2)是設(shè)置有至少一個(gè)透明襯底的電致變色的玻璃化物。
10.一種用于將電功率源的極性與電致變色裝置的極性匹配的方法，其特征在于以下步驟一借助電壓/電流測(cè)量設(shè)備測(cè)量在電致變色裝置的裝置接頭之間的電壓或電流；一借助電子控制設(shè)備將所測(cè)量的電學(xué)量的極性與功率源的極性進(jìn)行比較，一借助由控制設(shè)備控制的電極端子換接電路將裝置接頭與電極端子電連接，其中所述裝置接頭與電極端子連接，使得在電極端子上測(cè)量的電學(xué)量的極性對(duì)應(yīng)于電功率源的極性。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，如果在裝置接頭之間不能測(cè)量到電壓或電流時(shí)，在可選擇的時(shí)段上將電功率輸送給電致變色裝置，其中一對(duì)于在該時(shí)段結(jié)束之后在裝置接頭之間測(cè)量到電壓和/或電流的情況，將裝置接頭分別與電極端子連接，使得在電極端子上測(cè)量的電壓的極性對(duì)應(yīng)于電功率源的極性，并且一對(duì)于在該時(shí)段結(jié)束之后在裝置接頭之間沒有測(cè)量到電壓和/或電流的情況，將裝置接頭分別與電極端子連接，使得電極端子的極性相對(duì)于在輸送電功率情況下的電極端子極性反轉(zhuǎn)。
12.一種用于運(yùn)行電致變色裝置的方法，其特征在于，在改變電致變色裝置的光學(xué)透明度之前借助電功率源實(shí)施如權(quán)利要求10至11之一所述的用于將電功率源的極性與電致變色裝置的極性匹配的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)(1)，包括帶有兩個(gè)電裝置接頭(9，10)的電致變色裝置(2)和電路裝置(3)，其中電路裝置(3)具有與兩個(gè)裝置接頭連接的電壓/電流測(cè)量設(shè)備(46)，帶有兩個(gè)電極端子(14，16)的至少一個(gè)電功率源(12)，所述功率源通過(guò)可控的電極端子換接電路(4)連接到兩個(gè)裝置接頭上，其中通過(guò)電極端子換接電路可以將一個(gè)裝置接頭選擇性地與兩個(gè)電極端子之一導(dǎo)電連接，并且同時(shí)將另一裝置接頭與相應(yīng)另外的電極端子導(dǎo)電連接；用于控制電極端子換接電路的電子控制設(shè)備，所述控制設(shè)備設(shè)計(jì)為使得測(cè)量在裝置接頭之間的電壓和/或電流，并且裝置接頭分別與電極端子連接，使得在裝置接頭上測(cè)量的電學(xué)量的極性對(duì)應(yīng)于電功率源的極性。此外，本發(fā)明還涉及一種方法，其中測(cè)量在裝置接頭之間的電壓或電流，將所測(cè)量的電學(xué)量的極性與功率源的極性進(jìn)行比較，并且將裝置接頭與電極端子電連接，使得在電極端子上測(cè)量的電學(xué)量的極性對(duì)應(yīng)于電功率源的極性。
文檔編號(hào)G02F1/163GK102246093SQ200980149713
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者萊托卡特 P. 申請(qǐng)人:法國(guó)圣戈班玻璃廠