СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОХРОМНЫХ УСТРОЙСТВ БОЛЬШОЙ ПЛОЩАДИ

1. Способ переключения электрохромного элемента, содержащего в качестве компонентов по меньшей мере первый и второй электродные слои, первый и второй слои, в которые могут быть обратимо введены ионы, и ионопроводящий слой, причем по меньшей мере первый слой, в который могут быть обратимо введены ионы, является электрохромным, и первый и второй слои, в которые могут быть обратимо введены ионы, являются противоэлектродами друг для друга,
при этом способ включает шаги, на которых:
C
непрерывно измеряют ток (i), протекающий через элемент, если к электродным слоям приложено напряжение, и
прилагают к электродным слоям напряжение и ступенчато изменяют это приложенное напряжение в зависимости от тока таким образом, чтобы напряжение, генерированное между электродными слоями, оставалось в предварительно заданных зависящих от температуры безопасных пределах окислительно-восстановительного потенциала, и при этом ток через элемент ограничен предварительно заданными зависящими от температуры пределами,
max
причем приложенное напряжение может быть увеличено, только если ток через элемент меньше максимального тока (i) через элемент, определенного согласно уравнению
,
max
0
где j означает плотность тока, Area означает полезную площадь элемента, Т означает температуру электрохромного элемента, а Т означает исходную температуру, при этом коэффициент F позволяет изменять ток в зависимости от температуры и тем самым изменять скорость переключения относительно температуры.
EC
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вычисляют температурную зависимость безопасного предела (U) окислительно-восстановительного потенциала согласно уравнению
,
где T означает температуру электрохромного элемента, а А и B означают константы, соответствующие конструкции электрохромного устройства.
max
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на основании максимально допустимого времени переключения вычисляют максимальную плотность (j) тока согласно уравнению
,
max
где Q означает максимальную плотность заряда, соответствующую полностью окрашенному состоянию, a Time означает максимально допустимое время переключения.
Eff
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что до начала процесса переключения на основании размеров элемента и по меньшей мере одной материальной константы вычисляют эффективное сопротивление (R).
Eff
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что на основании ширины элемента, которой является расстояние между контактными вставками электродов, высоты элемента, которая соответствует длине краев элемента, на которых расположены контакты, и по меньшей мере одной материальной константы (k) вычисляют эффективное сопротивление (R) согласно уравнению
.
C
C
Eff
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что на основании приложенного контактного напряжения (U), тока (i) через элемент и эффективного сопротивления (R) вычисляют максимальную разность потенциалов, генерированную между электродными слоями.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что вычисляют максимальную разность потенциалов, генерированную между электродными слоями, согласно уравнению
.
EC
C
Eff
8. Способ по п.2 или 7, отличающийся тем, что на основании зависящего от температуры безопасного предела (U) окислительно-восстановительного потенциала, тока (i) через элемент и эффективного сопротивления (R) вычисляют максимальную разность потенциалов, которая может быть безопасно приложена к электродным контактам.
EC
C
Eff
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что на основании зависящего от температуры безопасного предела (U) окислительно-восстановительного потенциала, тока (i) через элемент и эффективного сопротивления (R) вычисляют максимальное напряжение, которое может быть безопасно приложено к электродным контактам, согласно уравнению
.
max
C,max
10. Способ по п.1, в котором ступенчато изменяют приложенное к элементу напряжение путем его увеличения для окрашивания и уменьшения для обесцвечивания при условии, что ток через элемент остается ниже предварительно заданного предельного тока (i), пока не будет достигнут верхний предел контактного напряжения (U) элемента.
C,max
11. Способ по п.10, в котором ступенчато изменяют приложенное к элементу напряжение, пока не будет достигнут верхний предел контактного напряжения (U) элемента, согласно уравнению
step
C,f
C,i
где величина размера шага напряжения U является положительной при окрашивании и отрицательной при обесцвечивании, а U и U означают конечный и начальный потенциалы.
C,max
12. Способ по п.10, в котором после достижения верхнего предела контактного напряжения (U) элемента ступенчато изменяют приложенное к элементу напряжение согласно уравнению
,
step
C,f
C,i
где величина размера шага напряжения U является положительной при окрашивании и отрицательной при обесцвечивании, a U и U означают конечный и начальный потенциалы.
Bl
13. Способ по п.1 или 2, в котором процесс обесцвечивания и, следовательно, уменьшение плотности заряда продлевают на конкретный период времени Δt, который вычисляют согласно уравнению
,
Bl
min
где Δt - дополнительное время обесцвечивания, T означает минимальную температуру, а T означает температуру устройства.
C
14. Способ по любому из пп.1, 11 или 12, отличающийся тем, что контактное напряжение (U), приложенное к электродным слоям, изменяют ступенчато на 10-100 мВ.
15. Способ по п.1, в котором оба слоя, в которые могут быть обратимо введены ионы, являются электрохромными.
16. Способ по любому из пп.1-7, 9-12, 15, в котором первый и второй электродные слои являются оптически прозрачными.
17. Способ по п.8, в котором первый и второй электродные слои являются оптически прозрачными.
18. Способ по п.13, в котором первый и второй электродные слои являются оптически прозрачными.
19. Способ по п.14, в котором первый и второй электродные слои являются оптически прозрачными.
20. Устройство, содержащее
источник напряжения, прилагаемого к контактам (А и В) электронного элемента,
C
средство измерения приложенного контактного напряжения (U),
контроллер, соединенный со средством измерения приложенного контактного напряжения с возможностью анализа измеренных значений,
амперметр, приспособленный для непрерывного измерения тока через элемент,
циклический базис, приспособленный для передачи измеренных значений контроллеру,
датчик температуры, приспособленный для измерения температуры электрохромного элемента и предпочтительно входящий в его конструкцию,
max
при этом контроллер выполнен с возможностью вычисления величины электрического напряжения, которое должно быть приложено к контактам элемента, на основании значений температуры, пределов электрохромного напряжения и тока через элемент, и с возможностью ступенчатого увеличения приложенного напряжения в зависимости от тока таким образом, чтобы напряжение, генерированное между электродными слоями, оставалось в предварительно заданных зависящих от температуры безопасных пределах окислительно-восстановительного потенциала, и при этом ток через элемент ограничен предварительно заданными зависящими от температуры пределами, а приложенное напряжение может быть увеличено, только если ток через элемент меньше максимального тока (i) через элемент, определенного согласно уравнению
,
max
0
где j означает плотность тока, Area означает полезную площадь элемента, Т означает температуру электрохромного элемента, а Т означает исходную температуру, при этом коэффициент F позволяет изменять ток в зависимости от температуры и тем самым изменять скорость переключения относительно температуры.
21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что контроллер дополнительно имеет микропроцессор и выполнен с возможностью осуществления вычислений согласно алгоритму переключения и тем самым управления всем процессом переключения на основании этого алгоритма.