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电致变色器件控制方法和电致变色器件

文献发布时间:2024-01-17 01:26:37



本发明专利申请是基于申请日为2022年9月16日、发明名称为“电致变色器件控制方法、装置和电致变色器件”、申请号为202211129611.7的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及电致变色技术领域,尤其涉及一种电致变色器件控制方法和电致变色器件。

背景技术

现有技术中,诸如房间窗户、汽车的挡风玻璃等常常采用电致变色材料来实现在不同色态之间的光学性能切换,而为了适应不同场景应用,有时该电致变色器件还会设置多个不同档位,其中,每个档位对应于不同的透光率或反射率,这样使得用户可以根据需求来调节至最合适的状态使用。

然而,对于一些尺寸较大的电致变色器件,通常存在变色较慢的现象,且在切换过程中无法对器件进行操作。现有技术中,针对接收到新档位命令时器件的状态不同,如在调光完成前或者调光完成后接收到新档位命令的时候,由于器件当前处于调光或者稳定的状态中,因而采用不同的数据关系进行切换目标档位,但这种需要多种数据关系的情况,则需要预存多种数据关系,因而现有技术中的电致变色器件换挡过程存在程序复杂的技术问题。

发明内容

有鉴于此,本申请实施例提供一种电致变色器件控制方法和电致变色器件,可以很好地解决在换挡过程中程序复杂的技术问题,能够简单、快速地响应档位切换需求,从而提升用户体验。

第一方面,本申请实施例提供一种电致变色器件控制方法,所述电致变色器件预存有档位表征参数数据,所述档位表征参数数据包括所述电致变色器件在不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据;所述方法包括:

在接收到目标档位的调光指令时,获取所述电致变色器件的当前的实际开路电压;

根据所述实际开路电压、所述目标档位对应的目标开路电压以及不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据确定电荷容量调整值;

根据所述电荷容量调整值调整所述电致变色器件切换到所述目标档位。

优选的,所述根据所述实际开路电压、所述目标档位对应的目标开路电压以及不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据确定电荷容量调整值,包括:

获取第一预设时间内的实时开路电压,并计算所述第一预设时间内的实时开路电压的变化率,根据实时开路电压的变化率确定所述实时开路电压的修正值;

根据所述实时开路电压的修正值确定所述目标档位的调光指令对应的目标开路电压的补充值;

根据所述目标开路电压的补充值确定电荷容量调整值。

优选的,所述获取第一预设时间内的实时开路电压,并计算第一预设时间内的实时开路电压的变化率,包括:

获取第一预设时间内至少两个时间点对应的实时开路电压值,建立实时开路电压与时间的衰减函数;根据所述实时开路电压与时间的衰减函数,确定所述实时开路电压的修正系数。

优选的,若所述开路电压的变化率等于0时,则所述修正系数为0,其中,所述修正系数与所述变化率的绝对值呈正相关。

根据权利要求1所述的电致变色器件控制方法,其特征在于,所述方法还包括:

在所述电致变色器件切换到所述目标档位前,接收到新的目标档位调光指令;

获取此时所述电致变色器件的中断时的实际开路电压,若中断时的实际开路电压的绝对值大于预设值,且为充电方向,则等待第二预设时间,再获取稳定开路电压,根据所述稳定开路电压、所述目标档位对应的目标开路电压以及不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据确定电荷容量调整值;

若中断时的实际开路电压的绝对值小于所述预设值,则判断中断时的实际开路电压和新目标档位的目标开路电压之间的差值是否在第一预设范围内,若是,则计算中断时的实际开路电压的修正值,根据所述修正值预测稳定后的开路电压;根据预测的稳定开路电压、所述目标档位对应的目标开路电压以及不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据确定电荷容量调整值;

若中断时的实际开路电压和新目标档位的目标开路电压之间的差值在第二预设范围内,则根据中断时的实际开路电压对所述电致变色器件充放电,再进行补充充放电。

优选的,所述方法还包括:在执行基于预测稳定后的开路电压计算电荷容量调整值的步骤完毕后,判断当前透过率是否等于目标透过率,若否,则重新发送目标档位命令,获取稳定后的开路电压,确认需要补充的电荷容量补充值,控制充入补充电荷量。

优选的,在根据所述电荷容量调整值调整所述电致变色器件切换到所述目标档位之后,所述方法还包括:

获取初始档位切换到目标档位的充电/放电的时间长短,以及获取充入的电量;

当充入的电量等于预设值,且在第一预设时间内无变化,则完成切换到目标档位。

优选的,所述根据所述电荷容量补充值调整所述电致变色器件切换到所述目标档位包括:

根据所述电荷容量补充值的大小确定对应的充电或放电模式,所述充电或放电模式包括以下之一:

当所述电荷容量补充值大于第一预设值时,按照预设大电流方式,控制充入或释放电荷容量补充值;

当所述电荷容量补充值小于第二预设值时,按照预设小电流方式或逐步减小电流的方式,控制充入或释放电荷容量补充值;

当所述电荷容量补充值位于所述第一预设值和所述第二预设值之间时,将所述电荷容量补充值均分为N等分,控制每次充入或释放N分之一电荷容量补充值的电荷量,直至完成调整,其中N≥1。

优选的,所述电致变色器件在不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据包括所述电致变色器件的档位/透光率、开路电压、电荷容量之间的函数关系式。

第二方面,本申请实施例提供一种电致变色器件,所述终端设备包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于执行所述计算机程序以实施上述的电致变色器件控制方法。

第三方面,本申请实施例提供一种可读存储介质,其存储有计算机程序,所述计算机程序在处理器上执行时,实施上述的电致变色器件控制方法。

本申请的实施例具有如下有益效果:

本申请的电致变色器件控制方法通过在电致变色器件中预存所述电致变色器件在不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据的档位表征参数,且用过在接收到目标档位的调光指令的时候,通过实际开路电压来计算出需要补充的电荷容量值,本申请提供的控制方法,由于该数据关系,无论是在调光过程中还是在调光完成后接收到目标调光指令,均可以通过该数据关系获取当前的器件的实际OCV来确定电荷量的补充值,不仅打断的控制逻辑中,不需要再另外设置其他的控制逻辑,就可以完成初始档位到初始目标的切换,还可以在初始档位到初始目标的切换完成前对下一个中断命令的操作。整个系统控制逻辑简单,容易实现,且运算简单,只需要结合OCV-Q-T之间的关系,再结合实时开路电压的值变化情况来选择具体的控制方法,既能完成任意档位之间的切换,还能在未完成初始档位切换时快速达到新的目标档位,提升用户的体验感等。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例1的电致变色器件控制方法的第一流程图;

图2为本申请实施例1的电致变色器件控制方法的第二流程图;

图3为本申请实施例2的电致变色器件控制方法的第一流程图;

图4为本申请实施例2的电致变色器件控制方法的第二流程图;

图5为本申请实施例3的电致变色器件控制方法的流程图;

图6为本申请实施例4的电致变色器件控制方法的流程图;

图7为本申请实施例5的电致变色器件换挡控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

在下文中,可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定,否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。

下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

对于大尺寸的电致变色器件,其完成档位切换的时间往往较长,对于发生如用户误触或用户真实的档位切换打断需求等场景,为了减少用户的等待时间,本申请提出的电致变色器件控制方法通过在执行档位切换的过程中,实时获取用于表征档位的相关参数,以便在换挡过程中接收到新的换挡信号时,结合对应的目标档位信息来实现换挡过程中的直接切换,而不用等到先切换到初始的目标档位再到最新的目标档位,因此可以大大缩短用户等待的时间,以保证提高用户体验。

本申请中,电致变色器件可设置有多个档位,以便对器件的透过率进行量化控制等。例如,可以根据电致变色器件的透过率的变化程度来进行多个档位划分,具体地,透过率越高,定义的档位越大,即档位对应的数值越大;而透过率越小,则档位越小,即档位对应的数值越小。又例如,可以根据电致变色器件的状态电压,如开路电压(Open CircuitVoltage,OCV)的大小等来进行多个档位划分,比如,OCV越大,则定义的档位越大;反之,OCV越小,档位越小等。

除了上述的可以按照透过率、状态电压等参数进行档位划分设置外,还可以采用与该电致变色器件的光学性能相关的其他参数进行设置,如电荷容量Q的大小等,这里不作限定。可以理解,依据相应参数类型进行设置时,涵盖不同档位的档位表征参数的数据将会存储在该电致变色器件内,以便后续换挡时的查询使用等。值得注意的是,电致变色器件在同一档位下的各参数之间也可以存在对应关系,故用户可根据具体实际需求建立不同档位下的相应参数之间的对应关系并进行存储,例如,可以建立档位或透过率、开路电压OCV及电荷容量Q三者之间的函数关系式等。该函数关系式可以通过对电致变色器件进行预先测试得到。另外,采用存储函数关系式的好处还包括,不需要列出每个档位下的开路电压、电荷容量的对应数据。并且,当需要对电致变色器件进行校准时,只需修改函数关系式即可,而无需将所有的数据进行调整等。

下面将结合具体的实施例来进行说明。

实施例1

图1所示为本申请实施例的电致变色器件控制方法的第一流程图。示范性地,该电致变色器件控制方法包括步骤S110~S130,分别是中断时的档位表征参数状态获取,档位表征参数调整值确定以及新目标档位调整等几大步骤,下面对各个步骤进行详细说明。

中断时的档位表征参数状态的获取步骤S110,即在由换挡前的初始档位切换到初始目标档位的过程中,获取该电致变色器件的档位表征参数状态,并在接收到新的换挡信号时,获得新目标档位,中断当前的充电或放电操作。

本实施例中,该电致变色器件预先存储有与多个档位划分有关的档位表征参数数据。其中,上述的档位表征参数状态与存储的档位表征参数有关。例如,若存储的档位表征参数包括有不同档位下对应的电荷容量数据,则该档位表征参数状态可以是与电荷容量相关的数据,具体如该电致变色器件输入或释放的电荷电量变化值,或者该电致变色器件当前的电荷电量等。

示范性地,在执行换挡操作过程中,可实时地监测电致变色器件的相关档位表征参数的状态,以用于后续的打断后的档位调整等。同时,在切换到该初始目标档位之前,检测是否有接收到新的换挡信号,若接收到新的换挡信号,则可从该新的换挡信号中获得待切换的新目标档位,同时还中断当前正在执行的充电或放电操作。

其中,上述的初始档位是指该电致变色器件未开始执行换挡操作之前的当前实际档位。在一种实施方式中,如图2所示,在初始档位开始切换到初始目标档位之前,该电致变色器件控制方法还包括:

步骤S140,在检测接收到一初始换挡信号时,检测电致变色器件当前的开路电压以确定当前实际档位,将该当前实际档位作为初始档位。

步骤S150,从初始换挡信号中获得初始目标档位,并将该初始目标档位和初始档位对应的电荷容量作差,得到由初始档位切换到初始目标档位需要调整的电荷容量。

示范性地,该电致变色器件在接收到一初始的换挡信号时,可通过信号解析来获取该换挡信号中携带的目标档位信息,从而得到初始的目标档位。进而,通过查询存储的电致变色器件在不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据,可以获得该初始目标档位和初始档位各自对应的电荷容量。

于是,将该初始目标档位和初始档位的电荷容量进行作差,即可得到由当前实际档位切换到初始目标档位所需调整的电荷容量差值。其中,若该差值为正,则表明需要充电,反之,则需要放电。然后,根据当前的环境条件按照设置对应的控制模式来进行调整,例如,可以是以恒压或恒流方式等进行调整,这里并不作限定。

档位表征参数调整值的确定步骤S120,即根据中断操作时的档位表征参数状态、以及初始档位和新目标档位或新目标档位对应的档位表征参数,确定该中断操作之后的充电或放电方向以及对应的档位表征参数调整值。值得注意的是,本实施例以根据中断操作时的档位表征参数状态、初始档位对应的档位表征参数以及新目标档位的表征参数确定充电或放电方向和中断档位表征参数调整值为例,对本实施例详细的说明。此外,在其他的实施例中,还可以根据中断操作时的档位表征参数状态、以及初始档位和新目标档位来确定充电或放电方向以及档位表征参数调整值。

其中,该中断操作时的档位表征参数状态主要用于反映在中断操作时的当前状态。对于该中断操作时的档位表征参数状态的获取,可以有多种方式实现,例如,当档位表征参数状态不同时,对应的获取方式也不同;又或者,对于同一种的档位表征参数状态,也可以有多种方式来获取。

例如,当档位表征参数状态设为该电致变色器件的实时电荷容量变化值时,可通过直接监测计算得到;而当档位表征参数状态设为该电致变色器件的当前档位时,同样可通过对应的用于表征档位的电参数来识别,例如,可包括但不限于为,当前的开路电压、当前电致变色状态的透过率、和当前电致变色器件已获得的电荷容量等。

示范性地,根据获得的档位表征参数状态及对应目标档位对应的档位表征参数,通过比较当前状态与目标档位状态下的差异,则可以确定该中断操作之后是执行充电还是放电,以及具体需要调整多少。

新目标档位的调整步骤S130,即根据该充电或放电方向和该档位表征参数调整值,调整所电致变色器件切换到该新目标档位。

示范性地,在确定好相应的调整方向后,则以中断操作时的状态为调整基准,按照确定的充电方向或者放电方向对该电致变色器件的相应挡位表征参数按照该调整值进行调整。例如,在一种实施方式中,该挡位表征参数调整值可以为该电致变色器件需要补充或释放的电荷容量等。

作为一种可选的方案,在进行挡位切换过程中,也可以通过监测OCV,再根据电荷容量与OCV之间的拟合函数关系等,来直接得到当前器件的电荷容量,进而,将其与待切换的目标挡位的容量做差值,即可以得到所需要补充的容量值和充放电的方向,此时则无需在整个变色过程中对器件进行电荷容量的变化值进行实时监控等。

本实施例的电致变色器件控制方法,通过在进行换挡操作过程中增加打断处理逻辑,通过获取对应的目标挡位信息,并暂停停止充放电,计算从当前状态到新挡位需要调整的充放电荷容量,从而直接进行充放电调整,这样可以解决现有技术中的需要先切换到最初的目标挡位,再切换到新的目标挡位的问题,对于用户而言,尤其针对发生误触碰或需要实时换挡等场合,可以减少用户的等待时间,加快响应用户的换挡打断操作,提高了用户体验。

实施例2

图3所示为本申请实施例的电致变色器件控制方法的第二流程图。在该实施例中,该挡位表征参数数据主要包括该电致变色器件在不同挡位下的电荷容量数据等。

示范性地,该电致变色器件控制方法包括:

步骤S210,在由换挡前的初始挡位切换到初始目标挡位的过程中,获取电致变色器件的实时电荷容量变化值,并在接收到新的换挡信号时,获得新目标挡位,中断当前的充电或放电操作。

步骤S220,根据中断操作时的实时电荷容量变化值、以及初始挡位和新目标挡位对应的挡位表征参数,确定中断操作之后的充电或放电方向以及对应的挡位表征参数调整值。

对于上述步骤S120中的中断操作时的挡位表征参数状态,在本实施例中,其主要为该电致变色器件在发生中断操作时的实时电荷容量变化值。示范性地,可通过实时监测输入至该电致变色器件中或从该电致变色器件中释放的电荷容量的变化情况,得到上述的实时电荷容量变化值。

进而,在确定充电或放电方向以及对应的电荷容量调整值时,示范性地,如图4所示,包括:

子步骤S221,计算新目标挡位与初始挡位之间的电荷容量差值。

子步骤S222,根据该电荷容量差值和中断操作时获取的实时电荷容量变化值的比较结果,确定中断操作之后是充电方向还是放电方向,以及将该电荷容量差值和该实时电荷容量变化值之间的绝对差值作为对应方向下的电荷容量调整值。

例如,若初始挡位S0对应的电荷容量记为QS0,新目标挡位S1对应的电荷容量记为QS1,中断操作时获取的实时电荷容量变化值为△Q,则两挡位之间的电荷容量差值TQ1为:TQ1=QS1-QS0;此时,两挡位之间的电荷容量差值TQ1和中断操作时的实时电荷容量变化值的差值为:TQ2=TQ1-△Q;若TQ2为正,则表明还需要补充电荷容量,此时判定为充电方向;反之,则表明需要释放电荷容量,此时将判定为放电方向。相应地,|TQ1-△Q|即为对应方向下的电荷容量调整值。

可以理解,在选取电荷容量参数来作为挡位调整的依据时,这里采用的是根据新的目标挡位与初始挡位之间的容量差异、以及器件从初始挡位起变化的电荷变化量来计算调整值,这样以相同的电荷容量基准来进行计算,可确保计算结果的准确性等。

步骤S230,根据该充电方向或放电方向、和该电荷容量调整值,调整电致变色器件切换到该新目标挡位。

该步骤S230与上述步骤S130相同,故在此不再重复描述。

本实施例的电致变色器件控制方法在进行换挡过程中,主要通过利用电荷容量等相关信息来实现换挡过程中的打断处理操作。由于容量在充放电的过程中可以通过实时检测得到,故选取电荷容量参数来表征挡位切换的程度,测量的结果的实时性较好,这样在进行挡位打断时,可以进一步节省换挡时间,从而缩减用户等待的整体时间等。

实施例3

图5所示为本申请实施例的电致变色器件控制方法的第三种流程图。

在该实施例中,该挡位表征参数数据主要包括该电致变色器件在不同挡位下对应的开路电压与电荷容量数据,例如,可通过预先测试器件的开路电压与电荷容量的关系,并通过函数拟合,以得到档位/透光率、开路电压、电荷容量之间的函数关系式,其中,存储于器件中的数据优先可以是上述的函数关系式,也可以是通过上述函数关系式计算出的具体数据形成的矩阵表等,这里不作限定。而挡位表征参数状态则为该电致变色器件的开路电压OCV,电致变色器件的开路电压可以是当前时刻下的实时开路电压,也可以是中断时刻的中断开路电压。

本实施例基于电致变色器件在不同档位下对应的开路电压与电荷容量的函数关系,具体的,电致变色器件电荷容量-透光度(档位)-OCV的关系会呈现出函数关系,将透光度划分为无数个档位,每个档位对应一个的透光率和对应的OCV;最终利用容量与OCV的关系函数Q(X)=ax

此外,还可以将透光率划分为11个档位,每个档位对应一个OCV,以及与OCV对应的电荷容量形成一个关系矩阵表。

在进一步的方案中,所述方法还包括中断操作指令确认步骤:

获取初始档位切换到初始目标档位充电/放电的时间长短,在初始档位切换到初始目标档位充电/放电完成前,接收到换挡信号。

判断是否打断该初始档位切换到初始目标档位的指令包括:获取初始档位切换到初始目标档位充电/放电的时间长短,以及获取充入的电量Q,在充入的Q值等于预设值,且在第一预设时间内均无变化,此时认为初始档位切换到初始目标档位完成。例如,在初始档位切换到初始目标档位的当前的充电模式下,需要t1时间(30秒)能充到Q电量(Q的电量值是通过软件获取,充电时间只是举个例子),且在充了Q的电量后,在预设t2的时间(60秒)后OCV稳定,因此,在t1+t2时间(30+60=90秒)内接收到新目标档位信号,则认为此时被打断。另外,可以实时读取OCV,在预设时间内OCV的变化值在预设的范围内,则认为OCV稳定,且OCV与初始目标档位下的OCV1值一致(在60秒内,OCV的值均为0.123V)。此外,还可以是通过测量Q值充入多少,进行判断是否被打断。

示范性地,该电致变色器件控制方法包括:

中断时的档位表征参数状态的获取步骤S310,在由换挡前的初始挡位切换到初始目标挡位的过程中,获取电致变色器件的实时开路电压,并在接收到新的换挡信号时,获得新目标挡位,中断当前的充电或放电操作。

档位表征参数调整值的确定步骤S320,根据获取的中断时所述电致变色器件的相关开路电压、以及新目标挡位对应的目标开路电压,结合该电致变色器件在不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据,确定中断操作之后的充电或放电方向以及对应的电荷容量调整值。

对于上述的中断操作时的挡位表征参数状态,在本实施例中,其可以为该电致变色器件在中断操作时的与开路电压有关的量,例如,该相关开路电压可以指在发生中断操作之后经预测得到器件稳定时的开路电压(也称预测开路电压)或者是等待器件稳定后测出的开路电压(也称稳定开路电压),又或者是发生中断操作时记录的开路电压(也称中断开路电压)等。

在一种实施方式中,中断时的档位表征参数状态的获取步骤S310包括:获取中断操作时的相关开路电压时,可通过记录在发生中断操作的时刻该电致变色器件的中断开路电压(记为OCV

上述步骤S310还包括:根据发生中断操作时的实时开路电压确定开路电压的修正系数,根据所述修正系数预测稳定时的预测开路电压;具体可以根据当前实测的开路电压计算出其在第一预设时间内的变化速率来计算开路电压的修正系数,还可以是根据实时开路电压当前的值来计算开路电压的修正系数。

具体地,可根据发生中断操作时的中断开路电压OCV

可选地,除了采用上述两个时刻的开路电压之外,还可以在器件稳定前采集更多的实时开路电压并通过计算得到开路电压的平均变化率,进而,根据该平均变化率估算出一段时间后的稳定开路电压。可以理解,由于在未等待器件完全稳定后读取的实时开路电压,因此读取到的数据可能会存在一定偏差,故需要进行开路电压修正。

在一种实施方式中,上述修正系数K的确定,包括:当上述开路电压变化速率等于或趋于0时,则修正系数K为0;当上述开路电压变化速率不趋于0时,即与0存在较大偏差时,则该修正系数K与变化速率的绝对值呈正相关,即斜率的绝对值越大,则K值越大。值得注意的是,当开路电压变化速率等于或趋于0时,可以认为初始档位切换到初始目标档位已经完成或者几乎完成;可以说明,利用斜率来提出修正OCV的值,不仅适用在打断的控制逻辑中,可以使用于整个电致变色器件的控制逻辑中。比如,初始档位切换到第一次的目标档位已经完成,此时经过稳定,OCV的变化率趋于0,此时对实时开路电压修正系数K则为0;而在初始档位切换到第一次的目标档位未完成的时候,此时OCV未稳定,根据OCV的变化率来计算修正值,利用修正值来预测稳定后的开路电压。因此,采用OCV的变化率可以使电致变色器件快速达到中断的新目标档位外,还适用于整个电致变色器件的控制逻辑,不需要再另外设置其他的控制逻辑,就可以完成初始档位到初始目标的切换,还可以在初始档位到初始目标的切换完成前对下一个中断命令的操作。整个系统控制逻辑简单,容易实现,且运算简单,只需要结合OCV-Q-T之间的关系,再结合实时开路电压的值变化情况来选择具体的控制方法,既能完成任意档位之间的切换,还能在未完成初始档位切换时快速达到新的目标档位,提升用户的体验感等。

在又一种实施方式中,由于在发生中断操作后,OCV的值会随着时间而衰减并在一定时间后趋于稳定,故所述方法还包括:获取第一预设时间内至少2个时间点对应的OCV值,建立OCV与时间t的衰减函数;可根据OCV与时间t的衰减函数,来确定K值的大小。因此,可在预存的OCV与时间t的衰减函数中,在距离中断操作时的任意时刻t开始修正时,则对应在该函数中计算出对应的K值。例如,由于一般器件在中断的2min(120S)后达到稳定,建立2分钟(为了数据更加准确,可以设置5min或者更长时间)内OCV与时间t的衰减函数,在中断后没有立即修正,而是等待10s后,因此,可以根据OCV与时间t的衰减函数对应10s处的斜率,来确认K值的大小。此方法可以在打断时OCV

一般而言,电致变色器件在中断时的OCV

表1

本实施例通过先等待两秒,计算出需要修正的修正系数K,在通过修正系数补偿OCV值,能够使电致变色器件快速达到目标透过率,不需要等待过长的稳定时间,从而减少了用户的等待时间,增强了用户体验感。

在本实施例中,利用在第一预设时间内OCV的变化率来确认开路电压的修正系数以预测稳定时的开路电压,应用在整个换挡逻辑时,具体方法包括:当接收到调光指令时,获取当前的实际开路电压,并获取在第一预设时间内的实时开路电压,计算第一时间内实时开路电压的变化率;根据实时开路电压的变化率确定实时开路电压的修正值;根据实时开路电压的修正值计算调光指令对应的目标开路电压。

在另一种实施方式中,OCV随时间的衰减趋势大体相同,因此可根据当前的实时开路电压OCV

在又一些实施例中,OCV随时间的衰减趋势大体相同,不同的OCV实测值的K值对应不一样,具体的OCV与K值的关系还可以表示为矩阵表关系,例如,表2所示为某一电致变色器件在充电/放电情况下实测的OCV数据,可以看到,在充电/放电过程中,同一温度下,OCV的值会变化,在不同的OCV范围下对应的K值不同。又例如,在放电过程中,在不同温度(如25℃和85℃)下,不同的OCV范围下对应的K值可能相同,也可能不相等。

表2

具体的,针对25℃时,如对应新目标档位需要充电,且中断时的OCV为0.8V,此时对修正后的OCV=0.8-0.05=0.795(V),则利用0.795(V)结合容量与OCV之间的关系式来得到当前的档位;又如,对应新目标档位需要放电,测出的OCV为-0.8,此时对修正后的OCV=-0.8-0.18=0.98(V),则利用-0.98(V)结合容量与OCV之间的关系式来得到当前的档位。

在另一种实施方式中,中断时的档位表征参数状态的获取步骤S310包括:获取中断时的相关开路电压,还可以通过等待第二预设时间段,其中,该第二预设时间段大于上述的第一预设时间段,即等待器件稳定后,直接读取该电致变色器件的当前开路电压,从而确定中断操作时所在的当前挡位。例如,该第一预设时间段可为30秒,该第二预设时间段可为60秒、100秒等,具体可根据实际需求来设定,这里不作限定。一般而言,在1平方米的蓝色变色器件中,中断操作后,等待2分钟,其OCV则趋于稳定。OCV的稳定时间与器件的材料体系有关,也跟电致变色器件的面积存在正相关的关系。

由于电致变色器件的特性,在加持续恒压的时候,透明导电电极上的电势分布不均匀,电源输入两极附近电势高,导致电源两极区域先变色,而由于透明导电电极内阻大,离电极较远位置的电势较低,不能使变色材料有足够的电压进行反应,此时表现为两极区域的透过率和中心区域的变色不一致,为此,需要更长的等待时间才能使中心慢慢的达到所需透过率,进而使得整个电致变色器件的透过率趋于一致。

可以理解,通过等待一定时间,是为了使电荷在器件中分布均匀,这样才能得到更为准确的OCV值来判断当前挡位。其中,等待的时间越久,则电荷在器件中的分布更会越均匀,于是此时将直接读取稳定后的开路电压,以得到更准确的当前挡位。

值得注意的是,这里设置的任意一个预设时间段都会远远小于该电致变色器件从先切换到初始目标挡位后再切换到新的目标挡位的等待时间。例如,一个大尺寸的电致变色器件从1挡完成到5挡的切换变色通常超过1分钟,甚至更久;此时,上述的预设时间段可选取为10s-20s以内的数值。应当理解,上述的第一预设时间段和第二预设时间段的选取可以根据器件的实际变色尺寸或面积等来确定。应当理解,在电致变色器件出厂前,可将器件的变色面积预存在电致变色器件内。

在一种实施方式中,步骤S320包括基于所述预测开路电压或稳定开路电压计算电荷容量调整值步骤,具体包括:根据该预测开路电压或稳定开路电压、以及新目标档位的目标开路电压,结合该电致变色器件在不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据,确定中断操作之后的充电或放电方向以及对应的电荷容量调整值。例如,根据稳定后的开路电压可确定中断操作时的实际当前档位,进而根据该新目标挡位和当前挡位的挡位大小,确定中断操作之后是充电方向还是放电方向。例如,当新目标挡位大于该当前挡位时,则判定为充电方向;反之,则为放电方向。以及,计算目标开路电压与稳定后的开路电压的差值,然后将该开路电压差值代入上述函数关系式,可计算出对应需要的电容容量调整值。

新目标档位的调整步骤S330,根据该充电方向或放电方向、和该电荷容量调整值,调整电致变色器件切换到该新目标挡位。

该步骤S330与上述步骤S130相同,故在此不再重复描述。

此外,考虑到实时开路电压的获取还是需要至少等待上述的第一预设时间段,于是,本实施还提出另一种基于开路电压的调整方案,即根据发生中断操作时的中断开路电压计算电荷容量调整值,也就是说以中断开路电压结合OCV和电荷量Q的函数式,计算到得到理论上的电荷量,以先调整到新目标档位附近,等待稳定时间,得到稳定的OCV,再利用稳定后的OCV与目标档位的OCV计算出差值的OCV,进行补偿二次调整的方式进行微调,这样同样可以达到新目标档位,而且这一调整方案通过先充入到一定量的Q,使电致变色器件朝着新目标档位的调光状态先变色,先从视觉上往新目标档位的调光状态调,使用户当前等待稳定时最后一点差异再进行无极调光,减少用户视觉上的差异变化,也使用户的眼睛有个慢慢适应光变化的过程,提升用户的体验感等。

对于上述步骤S320的中断操作时的相关开路电压,也可以指在发生中断操作时当即读取到的中断开路电压。在另一种实施方式中,上述步骤S320包括基于所述中断开路电压计算电荷容量调整值步骤,并根据所述中断开路电压计算的电荷容量对电致变色器件进行调整后再基于调整后的稳定开路电压进行再次调整的步骤,具体包括:

根据中断操作时该电致变色器件的中断开路电压、以及新目标档位的目标开路电压,结合该电致变色器件在不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据,确定中断操作之后的充电或放电方向以及对应的电荷容量调整值。例如,若发生中断的时刻所读取的中断开路电压记为OCV

由于立即读取到的中断开路电压并不准确,因此根据所述中断开路电压计算的所述电荷容量对电致变色器件进行初次调整后,还需要进行再次调整。于是,控制充入或释放上述电荷容量调整值ΔQ后,再次调整包括:等待第二预设时间段后,在再次接收到新目标换挡信号时,获取当前调整后的稳定开路电路;根据该调整后的稳定开路电压和新目标档位的目标开路电压,结合电致变色器件在不同档位下对应的开路电压与电荷容量数据,确定所需的电荷容量补充值;根据所述电荷容量补充值对电致变色器件进行再次调整,达到该新目标档位。

示范性地,根据基于中断开路电压计算到的电荷容量调整值ΔQ,控制对器件进行充电/放电调整,例如在第二预设时间段t2后,其开路电压趋于稳定了,若当前的稳定开路电路记为OCV

进一步地,在进行电荷容量补充时,可判断该电荷容量补充值ΔQ

(1)当电荷容量补充值ΔQ

(2)当电荷容量补充值ΔQ

(3)当电荷容量补充值ΔQ

可以理解,上述情形(1)中的预设大电流方式是相较于情形(3)中的预设小电流方式而言,即在情况(1)中,补充电荷容量的电流值会大于情况(3)中的电流值,其中,这两个电流的取值大小具体可以根据实际需求来设定,这里不作限定。根据OCV补充值的大小选择Q值的充值方法,能够在需要的时候,快速达到新目标档位,且还能够最大程度的减少用户的视觉误差,增强用户的体验感。

此外,对于上述两种调整方案,即先得到预测开路电压或稳定开路电压并根据该预测开路电压或稳定开路电压计算电荷容量调整值以进行一次调整,其中,该稳定开路电压是指器件等待第二预设时间后测量得到的开路电压;以及,基于发生中断操作时的中断开路电压先计算电荷容量调整值并在初次调整后进行再次调整,作为一种可选的方案,本实施例可以在进行调整之前,根据具体的情况来选取其中的一种来提高调整效率等。当然可选地,也可以在采用其中一种方式调整后,仍结合另一种方式进行后续调整。

在一种实施方式中,该电致变色器件控制方法还包括选择执行步骤:计算发生中断操作时获取的中断开路电压OCV

若所述差值位于第二预设范围内,则执行基于所述中断开路电压计算电荷容量调整值步骤,并根据所述中断开路电压计算的电荷容量对电致变色器件进行调整;其中,该第二预设范围中数值的绝对值小于第一预设范围中数值的绝对值。通过根据中断开路电压OCV

例如,若初始目标档位为11档,11档对应的OCV为0.13V,当发生中断操作时,若当前监测的中断开路电压为0.11V(不是一个稳定值,会随时间而趋于稳定),若新目标档位为10档,其中,10档对应的OCV为0.12V,可知此时的中断开路电压OCV

又例如,若新目标档位为5档或15档,其中,5档对应的OCV为0.7V,15档对应的OCV为0.2V,可知此时的中断开路电压OCV

又由于预测的稳定开路电压在充电或者放电后依然没有准确的达到目标值,此时,可检测透过率是否到达预设值,若否,则在此发送新目标档位命令,获取稳定后的开路电压,确认需要补充的电荷量,控制充入补充电荷量。因此,在执行基于预测稳定后的开路电压计算电荷容量调整值步骤完毕后,判断当前透过率是否等于目标透过率,若否,则重新发送目标档位命令,获取稳定后的开路电压,确认需要补充的电荷量,控制充入补充电荷量。

本实施例的电致变色器件控制方法在进行换挡过程中,通过结合开路电压与电荷容量一起来实现换挡过程中的打断处理操作。当采用开路电压来获得当前挡位时,可通过延迟一定时间再来判断,判断当前的OCV值选择是通过K值修正,还是直接等待稳定,或者是先初步调整再补充电荷量,多方面考虑,选择最优的方式,从而得到更快、且更为准确的稳定开路电压,进而得到更为准确的挡位调整信息等。

在另外一些实施例中,在执行选择步骤之前,判断OCV

本实施例利用电致变色器件的开路电压作为档位表征参数状态,可以更加精准快速地将电致变色器件调整到达新目标档位,减少用户的等待时间,提高用户体验。以室温下25℃为例,本实施例涉及的流程为:接收到初始目标档位命令时,根据OCV-Q-T的函数关系,控制对电致变色器件充放电;在初始档位切换到初始目标档位完成前,接收到切换新目标档位命令;获取此时电致变色器件的中断开路电压;判断OCV

实施例4

图6所示为本申请实施例的电致变色器件控制方法的一种流程图。

基于上述实施例1、2或3的方法,本实施例还包括增加对换挡次数的限制,以避免出现存在过度调节,甚至是对器件寿命造成损伤的情况等。

示范性地,如图6所示,该电致变色器件控制方法还包括:

步骤S410,在由换挡前的初始挡位切换到初始目标挡位的过程中,对每次接收到的新的换挡信号进行次数累计,并在检测到换挡次数的计数值大于或等于预设次数阈值时,获得计数值等于预设次数阈值时的换挡信号对应的次目标挡位。

示范性地,可通过设置一个换挡计数值,以用于在进行换挡操作的过程中,对检测到的每个新的换挡信号进行累加计数。于是,每增加一时,则判断该计数值是否达到预设的次数阈值,若达到,则从计数值等于预设次数阈值时的该次换挡信号中,获得对应的次目标挡位。通常地,该次目标挡位与前面的初始目标挡位表示两个不同的要到达的挡位。

步骤S420,根据接收到计数值等于该预设次数阈值时的换挡信号时对应的挡位表征参数状态、以及初始挡位和次目标挡位或新目标挡位对应的挡位表征参数,确定中断之后的充电或放电方向以及相应的挡位表征参数调整值,以直接调整电致变色器件切换到该次目标挡位。

关于直接调整到该次目标挡位的步骤,可参见上述实施例1至3中的相应步骤,这里不再重复描述。

可以理解,本实施例中,在未达到新的目标挡位之前,确定了另一个待切换的目标挡位时,可进一步控制电致变色器件由切换途中直接调整为该次目标挡位。通过限制器件的打断次数,在满足用户实时调节器件的需求的同时,减小变色缓慢带来的过度调节。

此外,考虑到在实际换挡过程时,用户可能会过多地操作,导致出现短时间内出现多次触发换挡操作,为了减少对器件的损伤,又避免不对用户的操作指令进行忽略,本实施例还将进一步对短时间内的多个换挡信号进行处理,以满足一些特定场景下的需求。

进一步地,该电致变色器件控制方法还包括:

步骤S430,在切换到次目标挡位的过程中,若单位时间内再接收到至少一次新的换挡信号,则将最后一次换挡信号对应的挡位作为最终目标挡位。例如,该单位时间可以是1s、2s或3s等,具体取值可根据实际需求来设定。

步骤S440,在切换到该次目标挡位之后,根据该次目标挡位和最终目标挡位对应的挡位表征参数,确定最后一次换挡信号对应的中断操作之后的充电或放电方向以及相应的挡位表征参数调整值,以再次调整电致变色器件切换到最终目标挡位。

例如,当该次目标挡位为第三次换挡操作时的挡位,若在第三次换挡操作还未完成时,又重新检测到更多的挡位信号,如第四次或第五次换挡信号时,此时器件会记录每个换挡信号,但不进行换挡打断操作,并继续完成第三次打断的补充充放电,直到第三次换挡完成后,再执行变色到记录的最后一次换挡打断信号的目标挡位。

可以理解,在实际的换挡过程中,由于用户调节挡位和器件达到目标挡位之前存在一个滞后时间差,因此,用户很可能在尚未达到目标挡位时误判了目标挡位的实际效果,而进行了换挡打断调节,此时就会存在过度调节的情况,反而影响了用户的使用。例如,用户完成从1挡调节到5挡的操作只需要一瞬间,但是器件完成到5挡的变色需要1min,中间存在时间差。在30s时,器件变色到3-4挡之间,但用户根据当前器件的变色效果误判了5挡的变色效果(实际5挡就能够满足用户的需求),进行打断调节(例如调节到7挡),此时就很可能存在过度调节,影响了用户的使用。

因此,当用户不清楚各个挡位的变色情况时,可能会发生多次挡位打断的情形,不能准确快速调节到最合适的挡位的同时,还会对器件寿命造成损伤等。而本实施例的电致变色器件控制方法通过限制换挡时的打断次数,可以进一步快速调节到最合适的挡位,同时还可以最大限度地减少对器件的损伤等。

实施例5

图7所示为本实施例的电致变色器件换挡控制装置的结构示意图。

本实施例中,该电致变色器件预存有挡位表征参数数据,示范性地,该电致变色器件换挡控制装置100包括:

获取模块110,用于在由换挡前的初始挡位切换到初始目标挡位的过程中,获取所述电致变色器件的挡位表征参数状态,并在接收到新的换挡信号时,获得新目标挡位,中断当前的充电或放电操作。

确定模块120,用于根据中断操作时的挡位表征参数状态、以及所述初始挡位和所述新目标挡位各自对应的挡位表征参数或所述新目标挡位对应的挡位表征参数,确定中断操作之后的充电或放电方向以及对应的挡位表征参数调整值。

调整模块130,用于根据所述充电或放电方向和所述挡位表征参数调整值,调整所述电致变色器件切换到所述新目标挡位。

可以理解,本实施例的装置对应于上述实施例的方法,上述实施例中的可选项同样适用于本实施例,故在此不再重复描述。

本申请还提供了一种电致变色器件,例如,可以为调光窗户、汽车的挡风板等具有集成有电致变色材料的设备。示范性地,该电致变色器件包括处理器和存储器,其中,存储器存储有计算机程序,处理器通过运行所述计算机程序,从而使终端设备执行上述的电致变色器件控制方法或者上述电致变色器件换挡控制装置中的各个模块的功能。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质,用于储存上述电致变色器件中使用的所述计算机程序。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和结构图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外,在本申请各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。

技术分类

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