电子雾化装置及电子雾化装置的控制方法与流程
未命名
09-22
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1.本技术实施例涉及电子雾化技术领域,尤其涉及一种电子雾化装置及电子雾化装置的控制方法。
背景技术:
2.烟制品(例如,香烟、雪茄等)在使用过程中燃烧烟草以产生烟草烟雾。人们试图通过制造在不燃烧的情况下释放化合物的产品来替代这些燃烧烟草的制品。
3.此类产品的示例为电子雾化产品,其通过加热液体基质以使其发生汽化,从而产生可吸入蒸汽或气溶胶。该液体基质可包含尼古丁和/或芳香剂和/或气溶胶生成物质(例如,甘油)。在已知的电子雾化产品中,电芯直接通过开关管的通断向电阻加热元件输出功率,使液体基质被加热雾化生成气溶胶;对于加热过程中的控制,cn112189907a号专利提出了典型的输出控制方法,以恒功率输出方式控制向电阻加热元件提供功率,进而加热液体基质;由此导致在加热中,需要实时检测电阻加热元件的温度,以防止恒功率输出中电阻加热元件的温度升高至目标温度以上引起“干烧”。
技术实现要素:
4.本技术的一个实施例提供一种电子雾化装置,包括:
5.储液腔,用于存储液体基质;
6.加热元件,用于加热液体基质生成供抽吸的气溶胶;
7.电芯,用于提供功率输出;
8.控制器,被配置为循环地重复执行控制步骤,以控制所述电芯直接或间接地向所述加热元件提供功率,以使所述加热元件加热液体基质;其中,所述控制步骤包括:
9.确定一预设的与目标温度值相关的物理参数;
10.获取所述加热元件的与当前温度值相关的物理参数,并根据所述加热元件的所述与当前温度值相关的物理参数、或者所述与当前温度值相关的物理参数和所述与目标温度值相关的物理参数的差值,确定在单个循环的预定时段内将所述加热元件加热至所述与目标温度值相关的物理参数或保持于所述与目标温度值相关的物理参数所需的功率;
11.控制所述电芯以所述所需的功率直接或间接地输出至所述加热元件,直至所述预定时段结束;
12.所述控制步骤在重复地执行过程中,所述与目标温度值相关的物理参数是恒定或不变的。
13.更加优选的实施中,所述与目标温度值相关的物理参数包括目标温度值,或与目标温度值相关的电阻、电压或电流中的至少一个;
14.和/或,所述与当前温度值相关的物理参数包括当前温度值,或与当前温度值相关的电阻、电压或电流中的至少一个。
15.更加优选的实施中,还包括:
16.第一开关管,所述电芯通过该开关管直接或间接地向所述加热元件提供功率;
17.所述控制所述电芯以所述所需的功率直接或间接地输出至所述加热元件包括:根据所述所需的功率确定在所述预定时段内所述第一开关管的所需的导通时间,并根据所述所需的导通时间控制所述第一开关管的导通和断开。
18.更加优选的实施中,所述目标温度介于150~300℃。
19.更加优选的实施中,所述预定时段介于1~100ms。
20.更加优选的实施中,所述控制器被配置为:
21.在第一加热时段控制所述电芯向所述加热元件提供功率,以将所述加热元件的物理参数趋近于至所述与目标温度值相关的物理参数;
22.在第二加热时段,将所述加热元件的物理参数保持于所述与目标温度值相关的物理参数。
23.以上,加热元件的物理参数包括温度值、或者与温度值相关的电阻、电压或电流中的至少一个。
24.更加优选的实施中,所述控制器被配置为在所述第一加热时段以第一频率重复地执行所述控制步骤,以及在所述第二加热时段以第二频率重复地执行所述控制步骤;
25.所述第一频率大于所述第二频率。
26.更加优选的实施中,所述控制步骤在所述第一加热时段执行中的所述预定时段,小于所述控制步骤在所述第二加热时段执行中的所述预定时段。
27.更加优选的实施中,所述控制器被配置为控制所述电芯在所述第一加热时段向所述加热元件提供的功率,大于在所述第二加热时段向所述加热元件提供的功率。
28.更加优选的实施中,所述控制步骤在所述第一加热时段执行中的所述预定时段介于1~20ms;
29.和/或,所述控制步骤在所述第二加热时段执行中的所述预定时段介于20~100ms。
30.更加优选的实施中,所述控制器还被配置为根据所述电芯提供至所述加热元件的功率,以确定不利条件;以及在存在所述不利条件时,阻止所述电芯向所述加热元件提供功率。
31.更加优选的实施中,所述控制器被配置为根据所述电芯提供至所述加热元件的功率小于预设阈值时,确定提供给所述加热元件的液体基质不足或耗尽。
32.更加优选的实施中,所述与所述目标温度相关的物理参数包括电阻、电压或电流中的至少一个;
33.和/或,所述与所述当前温度相关的物理参数包括电阻、电压或电流中的至少一个。
34.更加优选的实施中,还包括:
35.标准分压电阻;
36.第二开关管,可操作地将所述准分压电阻与所述加热元件形成串联的可检测回路;
37.所述控制器被配置为检测在所述可检测回路中所述标准分压电阻和/或加热元件的电参数,以获取所述加热元件的当前温度或与该当前温度相关的电参数。
38.更加优选的实施中,还包括:
39.升压单元,用于对所述电芯的输出电压进行升压。
40.更加优选的实施中,所述控制器被配置为通过脉冲宽度调制以控制所述第一开关管的导通和断开;
41.以及,所述控制步骤中,所述控制器被配置为根据所述所需的导通时间,调节所述脉冲宽度调制的占空比以控制控制所述第一开关管的导通和断开。
42.更加优选的实施中,所述电芯向所述加热元件提供的功率是变化的或非恒定的。
43.本技术的又一个实施例还一种电子雾化装置的控制方法,所述电子雾化装置包括:
44.储液腔,用于存储液体基质;
45.加热元件,用于加热液体基质生成供抽吸的气溶胶;
46.电芯,用于提供功率输出;
47.所述方法包括:
48.循环地重复执行控制步骤,以控制所述电芯直接或间接地向所述加热元件提供功率,从而使加热元件加热液体基质;其中,所述控制步骤包括:
49.确定一预设的目标温度或与所述目标温度相关的物理参数;
50.获取所述加热元件的当前温度或与所述当前温度相关的物理参数,并根据所述加热元件的当前温度或与所述当前温度相关的物理参数、或者当前温度与目标温度的差值、或者与所述当前温度相关的物理参数和与所述目标温度相关的物理参数的差值,确定在单个循环的预定时段内将所述加热元件加热至目标温度或与该目标温度相关的电参数或保持于所述目标温度或与该目标温度相关的电参数所需的功率;
51.控制所述电芯以所述所需的功率直接或间接地输出至所述加热元件,直至所述预定时段结束;
52.所述控制步骤在重复地执行过程中,所述目标温度或与该目标温度相关的电参数是恒定或不变的。
53.以上电子雾化装置,以恒定温度的控制模式提供功率,比通常的恒功率输出控制模式,在由初始温度加热至目标温度是更快的,对于快速地产生气溶胶是有利的。
附图说明
54.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
55.图1是一实施例提供的电子雾化装置的示意图;
56.图2是图1中雾化器一个实施例的示意图;
57.图3是图2中多孔体一个视角的示意图;
58.图4是图2中多孔体又一个视角的示意图;
59.图5是图1中雾化器又一个实施例的示意图;
60.图6是图1中电路板一个实施例的结构框图;
61.图7是图6中标准分压电阻与加热元件组成可检测回路的示意图;
62.图8是一个实施例中控制加热元件的预设加热曲线的示意图;
63.图9是一个实施例中控制向加热元件提供功率的控制步骤的示意图;
64.图10是一个实施例和对比例中按照预设加热曲线进行加热中加热元件的电阻变化曲线示意图;
65.图11是又一个实施例的电子雾化装置的示意图;
66.图12是又一个实施例的雾化组件的示意图。
具体实施方式
67.为了便于理解本技术,下面结合附图和具体实施方式,对本技术进行更详细的说明。
68.本技术提出一种电子雾化装置,可以参见图1所示,包括存储有液体基质并对其进行加热汽化生成气溶胶的雾化器100、以及为雾化器100供电的电源机构200。
69.在一个可选的实施方案中,比如图1所示,电源机构200包括设置于沿长度方向的一端、用于接收和容纳雾化器100的至少一部分的接收腔270,以及至少部分裸露在接收腔270表面的第一电触头230;第一电触头230用于当雾化器100的至少一部分接收和容纳在接收腔270内时,与雾化器100形成电连接进而为雾化器100供电。
70.根据图1所示的优选实施方案,雾化器100沿长度方向与电源机构200相对的端部上设置有第二电触头21,进而当雾化器100的至少一部分接收于接收腔270内时,第二电触头21通过与第一电触头230接触抵靠进而形成导电。
71.电源机构200内设置有密封件260,并通过该密封件260将电源机构200的内部空间的至少一部分分隔形成以上接收腔270。在图1所示的优选实施方案中,该密封件260被构造成沿电源机构200的横截面方向延伸,并且优选是采用具有柔性材质例如硅胶制备,进而阻止由雾化器100渗流至接收腔270的液体基质流向电源机构200内部的电路板220、气流传感器250等部件。
72.在图1所示的优选实施中,电源机构200还包括沿长度方向背离接收腔270的用于供电的电芯210;以及设置于电芯210与容纳腔之间的电路板220,该电路板220可操作地在电芯210与第一电触头230之间引导电流。
73.电源机构200包括有气流传感器250,例如咪头、气压传感器等,用于感测用户对雾化器100抽吸时产生的抽吸气流,进而电路板220根据该气流传感器250的检测信号控制电芯210向雾化器100输出功率。
74.进一步在图1所示的优选实施中,电源机构200在背离接收腔270的另一端设置有充电接口240,用于对电芯210充电。
75.图2至图4的实施例示出了图1中雾化器100一个实施例的结构示意图,其包括有主壳体10、多孔体30以及加热元件40:
76.根据图2所示,该主壳体10大致呈扁形的筒状,当然其内部是中空,用于存储雾化液体基质和收纳其它必要功能器件;主壳体10的上端设置有用于抽吸气溶胶的吸嘴口a;
77.主壳体10的内部设置有用于存储液体基质的储液腔12;具体实施中,主壳体10内设有沿轴向设置的烟气传输管11,该烟气传输管11的外壁与主壳体10内壁之间的空间形成用于存储液体基质的储液腔12;该烟气传输管11相对近端110的上端与吸嘴口a连通;
78.多孔体30用于通过液体通道13获取储液腔12内的液体基质,液体基质传递如图2中箭头r1所示;该多孔体30具有一个平坦的雾化面310,该雾化面310上形成有加热多孔体30所吸取的至少部分液体基质生成气溶胶的加热元件40。
79.具体参见图3和图4所示,多孔体30背离雾化面310的一侧与液体通道13流体连通进而吸收液体基质,而后再将液体基质传递至雾化面310上加热雾化。
80.在装配后加热元件40的两端是与第二电触头21抵靠进而导电的,加热元件40在通电过程中加热多孔体30的至少部分液体基质生成气溶胶。在可选的实施中,多孔体30包括柔性的纤维,例如棉纤维、无纺布、玻纤绳等等,或者包括具有微孔构造的多孔陶瓷,例如图3和图4所示形状的多孔陶瓷体。
81.加热元件40可以是通过印刷、沉积、烧结或物理装配等方式结合在多孔体30的雾化面310上的。在一些其他的变化实施方式中,多孔体30可以具有用于支撑加热元件40的平面或曲面,加热元件40通过贴装、印刷、沉积等方式形成于多孔体30的平面或曲面上。
82.加热元件40的材料可以是具有适当阻抗的金属材料、金属合金、石墨、碳、导电陶瓷或其它陶瓷材料和金属材料的复合材料。适当的金属或合金材料包括镍、钴、锆、钛、镍合金、钴合金、锆合金、钛合金、镍铬合金、镍铁合金、铁铬合金、铁铬铝合金、钛合金、铁锰铝基合金或不锈钢等中的至少一种。加热元件40的电阻材料可以选取具有适合电阻温度系数的金属或合金材料,例如正温度系数或负温度系数,这样发热线路既可以用来发热,又可以作为用来感测雾化组件实时温度的传感器。
83.图5示出了又一个实施例的雾化器100a的结构示意图;多孔体30a被构造成沿雾化器100a的纵向延伸的中空柱状的形状,加热元件40a形成于多孔体30a的柱状中空内。在使用中如箭头r1所示,储液腔20a的液体基质沿多孔体30a的径向方向的外表面被吸收,而后传递至内表面的加热元件40a内加热汽化生成气溶胶;生成的气溶胶由多孔体30a的柱状中空内沿雾化器100a的纵向输出。
84.以及在一些通常的实施中,加热元件40/40a可以具有大约0.3~1.5ω的初始电阻值。
85.进一步为了使电源机构200能监测和控制加热元件40/40a的加热过程,电源机构200的电路板220在一个实施例的硬件结构参见图6所示,电路板220包括:
86.升压单元221,用于对电芯210输出的电压进行升压后输出;升压单元221一方面提升输出电压的值;另一方面升压后输出的电压值是稳定的,以避免电芯210的输出电压随着放电过程逐渐下降或不稳的情形;
87.在一些具体实施中,升压单元221是常用的升压芯片,例如微源半导体lp6216b6f的升压芯片,能将电芯10输出的电压(约为3.7~4.5v)转换成6.0v的标准电压输出。
88.进一步,电路板220还包括:
89.开关管222,用于在加热元件40与升压单元221之间引导电流,即对加热元件40进行供电;
90.mcu控制器223,通过控制开关管222的导通或断开,进而控制提供给加热元件40的功率;
91.标准分压电阻224,用于与加热元件40组成检测回路,以用于供mcu控制器223检测加热元件40的电特性参数。电特性参数通常包括加热元件40的电压、电流、电阻等;而后mcu
控制器223在根据所采样的电特性获取加热元件40的温度。例如,基于给定电阻加热元件44的电阻与温度的相关关系,mcu控制器223通过检测加热元件40的电阻,即可计算获得加热元件44的实时温度。
92.具体进一步图7示出了一个实施例标准分压电阻224与加热元件40组成检测回路的示意图。在加热过程中,mcu控制器223控制开关管222的导通进而向加热元件40提供功率。在检测的过程中,mcu控制器223断开开关管222、并导通mos管q1,通过采样串联的标准分压电阻224与加热元件40之间的位点b的电压,再根据分压公式即可计算加热元件40的电特性例如电阻,而后即可再计算获得加热元件40的温度。即向加热元件40输出功率,和检测加热元件40的电特性或/温度是不同时进行的。
93.进一步地,图8示出了一个实施例中控制加热元件40按照目标温度进行加热的加热曲线的示意图;在该实施例中,控制加热元件40的目标温度t0是恒定不变的,mcu控制器223按照该目标温度t0恒定的模式控制向加热元件40提供功率。在实施中,目标温度t0是高于液体基质的最低汽化温度的,进而使加热元件40的加热温度能达到汽化液体基质所需的温度。在一些具体的实施中,适合于液体基质的目标温度t0可以设定为150~300℃是合适的;更加优选地,适合于液体基质的目标温度t0可以设定为200~280℃。
94.在一个具体的实施例中,以上控制步骤中所确定的目标温度t0,是由mcu控制器223中的存储单元所预先存储的。或者在又一个具体的实施例中,以上控制步骤中所确定的目标温度t0是由用户通过电子雾化装置上的输入按钮、交互屏等输入元件输入的。或者在又一个具体的实施中,以上控制步骤中所确定的目标温度t0,是根据液体基质的类型而由生产商在生产中在雾化器100内设置可读存储单元(例如eeprom存储器)所存储的;而后当雾化器100接收于电源机构200时,mcu控制器223通过读取雾化器100内的可读存储单元进而获取的。
95.进一步地以上控制方法,始终是基于恒定的目标温度t0控制提供功率,则无论传递至加热元件40的液体基质的量的多寡,加热元件40不能被加热至高于产生有害物质的较高的干烧温度,对于防止干烧是有利的。
96.以及进一步地,在电子雾化装置的加热过程中,加热元件40的加热时长是由气流传感器250感测的用户的抽吸时间决定的。即当气流传感器250感测到用户抽吸时,则mcu控制器223控制加热元件40按照目标温度t0进行加热;而当气流传感器250感测到用户的抽吸动作停止时,则停止输出功率以及停止加热。则加热元件40的加热时长是由气流传感器250感测到用户的抽吸时长决定的。例如,在一些常规的实施中,用户每次的抽吸时长大约为3~5s。
97.进一步图9示出了一个实施例中mcu控制器223控制向加热元件40提供功率的步骤的示意图,控制过程包括:
98.s10,通过检测加热元件40的电阻,确定加热元件40的当前温度;
99.s20,根据加热元件40的当前温度,确定在预定时段内使加热元件40的温度加热至目标温度所需的功率;
100.s30,根据所需的功率计算在预定时段内开关管222的导通时间,并根据该导通时间控制开关管222导通,进而向加热元件40提供功率使加热元件40的温度加热至目标温度。
101.在以上控制过程的具体实施中,基于加热元件40所具有的电阻温度系数的特性,
mcu控制器223可存储有加热元件40的电阻与温度的对照表;而步骤s10中即可根据所检测的电阻通过查表的方式确定加热元件40的温度。
102.以及在又一些具体的实施中,步骤s20中根据加热元件40的当前温度确定加热至目标温度所需的功率,mcu控制器223可以是根据能量转换公式计算得到。在更加优选的实施中,确定加热至目标温度所需的功率,也是根据查表获得的;例如,对于不同的雾化器100,预先将加热元件40由不同的当前温度加热至目标温度或是当前温度与目标温度的差值、与所需消耗的功率建立对照表,而后mcu控制器223通过查表即可获得将当前温度的加热元件40加热至目标温度所需的功率。
103.以及在一些最常规的实施中,mcu控制器223是通过pwm(脉冲宽度)调制方式,控制开关管222的导通进而向加热元件40提供功率的。则对应地,在步骤s30的具体实施中,mcu控制器223通过调节pwm调制的占空比,以控制开关管222的导通和断开时间,进而改变提供给加热元件40的直流电压或直流电流的占空比,以使输出给加热元件40的功率与所需的功率保持一致。
104.在一些具体的实施中,在完整的抽吸中,以上控制过程是分成若干预定时段重复执行。例如在一个完整的用户抽吸时长3~5s中,mcu控制器223控制分成若干预定时段,重复执行以上步骤s10~s30控制加热;每个预定时段的时长大约为1~100ms之间。
105.在一个具体的实施例中,以目标温度t0为260℃、升压单元的输出电压为6.0v、加热元件40的初始电阻值为0.783mω,在4s的抽吸时长内,分成若干预定时段按照以上步骤s10~s30控制向加热元件40提供功率;其中,每个预定时段的时长设定为20ms。进一步地,图10中曲线l1示出了mcu控制器223根据以上设置,控制加热元件40进行加热中加热元件40的电阻变化曲线。以及下表1对应示出了加热元件40的实时电阻和向加热元件40提供的功率的数据:
106.[0107][0108]
同时进一步图10中曲线l2示出了mcu控制器223以常用的典型的恒功率输出模式控制加热元件40加热至目标温度的对比例的电阻变化曲线;同样地,该对比例中目标温度t0为260℃、输出功率恒定为7.2w、加热元件40的初始电阻值为0.783mω。以及下表2对应示出了该对比例的加热过程中加热元件40的实时电阻和向加热元件40提供的功率的数据:
[0109]
[0110][0111]
从图10中以实施例的控制过程得到的曲线l1中,电阻在大约t1时间(0.1s)内由初始状态上升到一目标值后,基本保持稳定直至抽吸结束;基于电阻与温度的相关性,即曲线l1表明加热元件40的加热温度在大约t1时间(0.15s)内由室温或初始温度加热到目标温度后,基本维持在目标温度直至抽吸结束。以及,从上表1中得出,在加热元件40达到目标温度
之前的过程中,提供给加热元件40的功率相对保温阶段是更大的;即输出的功率是随当前温度与目标温度的差值而变化的,至少是非恒功率的。
[0112]
而以经典的恒功率模式输出的加热控制方式的曲线l2中,电阻在大约t2时间(1.6s)内由初始状态上升到一目标值后,保持稳定直至抽吸结束。
[0113]
从实施例的曲线l1和对比例的曲线l2可以看出,实施例中的输出控制模式比常用的恒功率输出控制模式,由室温或初始温度加热至目标温度是更快的,对于快速地产生气溶胶是有利的。同时,实施例中以目标温度作为功率计算基准,因而加热过程中液体基质供应充足或不足,温度始终是保持在目标温度,即不会产生温度骤升至超过目标温度的“干烧”情形。
[0114]
进一步地在更加优选的实施中,基于以上表1中的检测数据,mcu控制器223还根据以上保持目标温度所需的功率设置预设功率;并且在当输出至加热元件40的实际功率与预设功率不符时,确定不利条件。
[0115]
在一个具体的实施中,以上所描述的不利条件,是指传递或提供给加热元件40的液体基质不足或储液腔12内的液体基质耗尽。一般来说,当提供给加热元件40的液体基质不足或耗尽时,维持加热元件40处于目标温度的功率比正常汽化液体时所需的功率要更低。则通过监测功率是否低于最小预设功率,即可确定提供给加热元件40的液体基质不足或储液腔12内的液体基质耗尽。例如根据表1的测试,将7.5w设置为最小预设功率,而当将加热元件40的温度保持在目标温度为260度时的功率低于7.5w的最小预设功率时,可以认为传递或提供给加热元件40的液体基质不足或储液腔12内的液体基质耗尽。
[0116]
在又一个可能的具体实施中,以上所描述的不利条件,是耦合于电源机构200的雾化器100为仿冒或不合格或损坏的。对于仿冒或不合格或损坏的雾化器100,在维持加热元件40处于目标温度所提供的功率是合格的雾化器100预设功率不同的,或者超出预设功率的。
[0117]
在又一个可能的具体实施中,以上所描述的不利条件,是由雾化器100提供给加热元件40的液体基质是非期望的;具体,非期望的液体基质可能与所期望的液体基质具有不同的成分导致具有不同的粘度、热容或沸点等,则在被加热雾化中具有比所预期的更高或更低的温度或功率。则加热元件40汽化非期望的液体基质时,与所期望的液体基质在汽化中所需的功率是显著差异的,则根据这一功率的差异即可确定是否为不利条件。
[0118]
基于图10中实际加热过程中的电阻变化曲线l1,整个抽吸过程中,对应于不同的加热时段,mcu控制器223的控制过程的执行频率、和/或响应速度是不同的。进而能在准确保持以目标温度加热的同时降低mcu控制器223的运行功耗。
[0119]
具体,在一个优选的实施中,根据图10中所示的实际加热过程中的电阻变化曲线l1,包括有:
[0120]
第一加热时段,即0~t1时段,此加热时段中加热元件40的电阻由初始值达到预设值;
[0121]
第二加热时段,即t1~抽吸结束,此加热时段中加热元件40的电阻保持在恒定。
[0122]
或者基于电阻与温度的相关性,将加热元件40由初始温度加热至目标温度定义为第一加热时段,即0~t1时段;以及将t1~抽吸结束中将加热元件40的温度保持于目标温度定义为第二加热时段。
[0123]
以及,结合于mcu控制器223的微积分控制方式,mcu控制器223在第一加热时段内,分为若干预定时段重复执行步骤s10~s30最终整体在第一加热时段实现将加热元件40加热至目标温度;同样地,mcu控制器223在第一加热时段内分为若干预定时段重复执行步骤s10~s30控制向加热元件40提供的功率。当然,控制过程中每个预定时段中的目标温度设定都是相同或恒定的。
[0124]
进一步地,mcu控制器223在第一加热时段内重复执行步骤s10~s30中,每个预定时段设定的时间是比在第二加热时段中每个预定时段设定的时间是更短的。例如,mcu控制器223在第一加热时段中,每个预定时段设定1~20ms或更短;以及在第二加热时段中,每个预定时段设定20~100ms或更长的时长。
[0125]
或者根据以上,mcu控制器223控制在第一加热时段内以高于第二加热时段的频率执行步骤s10~s30;或者,mcu控制器223控制第一加热时段内以比第二加热时段更快的响应速度执行步骤s10~s30。
[0126]
以及,mcu控制器223控制在第一加热时段以相对高于第二加热时段的输出功率,控制电芯210向加热元件40提供功率。以及根据以上表1的功率数据,,mcu控制器223控制在第一加热时段中,电芯10的输出功率基本是电芯210所能输出的最大功率;例如在0~100ms的时段中,输出功率为15662mw,基本是电芯210所能输出的最大功率。
[0127]
以及,根据表1所示的具体实施中,当电芯210能输出的最大功率小于所需的功率时,例如表1中当0~100ms的时段中,则mcu控制器223控制电芯210以全功率最大功率进行输出,即控制开关管22在该阶段是全导通,直至该阶段结束。
[0128]
图11示出了又一个实施例的电子雾化装置的示意图,该实施例的电子雾化装置包括:
[0129]
存储有液体气溶胶生成基质并对其进行汽化生成气溶胶的雾化器200e、以及为雾化器200e供电的电源组件100e。在该实施例中,气溶胶生成基质是液态的,通常包括有液态的尼古丁或尼古丁盐、甘油、丙二醇等,在被加热时汽化生成可供吸食的气溶胶。
[0130]
雾化器200e包括:
[0131]
储液腔210e,以用于存储液体气溶胶生成基质;
[0132]
导液元件220e,至少部分延伸至储液腔210e内以吸取液体气溶胶生成基质;
[0133]
感应加热元件30e,结合于导液元件220e上,以在被变化的磁场穿透时发热以加热导液元件220e内的部分液体基质生成气溶胶。在一些可选的实施中,导液元件220e是棒状或管状或杆状等形状;导液元件220e可以采用纤维棉、海绵体、多孔陶瓷体等具有多孔材料制备,进而能通过内部的毛细作用吸取和传递液体气溶胶生成基质;感应加热元件30e可以是围绕导液元件220e的感受性的条带、管、或网等。
[0134]
电源组件100e包括:
[0135]
设置于沿长度方向的一端的接收腔130e,在使用中雾化器200e的至少部分可移除地接收于接收腔130e;
[0136]
感应线圈50e,至少部分围绕接收腔130e,以用于产生变化的磁场;
[0137]
用于供电的电芯110e;
[0138]
电路板120e,通过适当的电连接到可充电的电芯110e,用于从将电芯110e输出的直流电流,转变成具有适合频率的交变电流再供应到感应线圈50e。而通过向感应线圈50e
提供功率,使感应线圈50e产生的变化的磁场,再转而使磁场能量转化为感应加热元件30e的涡流发热,以加热液体基质。电路板120e通过将电芯110e输出的功率,通过感应线圈50e间接地提供功率至感应加热元件30e。
[0139]
同样地,电路板120e还能通过重复地执行以上控制步骤s10~s30控制输出给感应线圈50e的功率,以使感应加热元件30e的温度保持在所需的目标温度。
[0140]
或者又一个变化的实施例中,图12示出了又一个实施例的导液元件220f的示意图;导液元件220f至少部分表面用于与储液腔210e流体连通,以接收液体气溶胶生成基质;导液元件220f具有平坦延伸的雾化面221f;感应加热元件30f通过表面贴装、共烧、沉积等方式结合于雾化面221f上,并通过被变化的磁场穿透而发热以加热液体气溶胶生成基质生成气溶胶。感应加热元件30f上具有镂空31f,进而界定用于供气溶胶从雾化面221f溢出的通道。或者在一些实施中,感应加热元件30f可以是网状、条带状或蜿蜒迂回的形状等。
[0141]
或者又一些变化的实施例中,导液元件220f还可以是平板状、或者是表面具有凹腔的凹型块状、或者是拱形结构的拱形形状等等。
[0142]
需要说明的是,本技术的说明书及其附图中给出了本技术的较佳的实施例,但并不限于本说明书所描述的实施例,进一步地,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本技术所附权利要求的保护范围。
技术特征:
1.一种电子雾化装置,其特征在于,包括:储液腔,用于存储液体基质;加热元件,用于加热液体基质生成供抽吸的气溶胶;电芯,用于提供功率输出;控制器,被配置为循环地重复执行控制步骤,以控制所述电芯直接或间接地向所述加热元件提供功率,以使所述加热元件加热液体基质;其中,所述控制步骤包括:确定一预设的与目标温度值相关的物理参数;获取所述加热元件的与当前温度值相关的物理参数,并根据所述加热元件的所述与当前温度值相关的物理参数、或者所述与当前温度值相关的物理参数和所述与目标温度值相关的物理参数的差值,确定在单个循环的预定时段内将所述加热元件加热至所述与目标温度值相关的物理参数或保持于所述与目标温度值相关的物理参数所需的功率;控制所述电芯以所述所需的功率直接或间接地输出至所述加热元件,直至所述预定时段结束;所述控制步骤在重复地执行过程中,所述与目标温度值相关的物理参数是恒定或不变的。2.如权利要求1所述的电子雾化装置,其特征在于,所述与目标温度值相关的物理参数包括目标温度值,或与目标温度值相关的电阻、电压或电流中的至少一个;和/或,所述与当前温度值相关的物理参数包括当前温度值,或与当前温度值相关的电阻、电压或电流中的至少一个。3.如权利要求1或2所述的电子雾化装置,其特征在于,还包括:第一开关管,所述电芯通过该开关管直接或间接地向所述加热元件提供功率;所述控制所述电芯以所述所需的功率直接或间接地输出至所述加热元件包括:根据所述所需的功率确定在所述预定时段内所述第一开关管的所需的导通时间,并根据所述所需的导通时间控制所述第一开关管的导通和断开。4.如权利要求1或2所述的电子雾化装置,其特征在于,所述目标温度值介于150~300℃。5.如权利要求1或2所述的电子雾化装置,其特征在于,所述预定时段介于1~100ms。6.如权利要求1或2所述的电子雾化装置,其特征在于,所述控制器被配置为:在第一加热时段控制所述电芯向所述加热元件提供功率,以将所述加热元件的物理参数趋近于至所述与目标温度值相关的物理参数;在第二加热时段,将所述加热元件的物理参数保持于所述与目标温度值相关的物理参数。7.如权利要求6所述的电子雾化装置,其特征在于,所述控制器被配置为在所述第一加热时段以第一频率重复地执行所述控制步骤,以及在所述第二加热时段以第二频率重复地执行所述控制步骤;所述第一频率大于所述第二频率。8.如权利要求6所述的电子雾化装置,其特征在于,所述控制步骤在所述第一加热时段执行中的所述预定时段,小于所述控制步骤在所述第二加热时段执行中的所述预定时段。9.如权利要求6所述的电子雾化装置,其特征在于,所述控制器被配置为控制所述电芯
在所述第一加热时段向所述加热元件提供的功率,大于在所述第二加热时段向所述加热元件提供的功率。10.如权利要求8所述的电子雾化装置,其特征在于,所述控制步骤在所述第一加热时段执行中的所述预定时段介于1~20ms;和/或,所述控制步骤在所述第二加热时段执行中的所述预定时段介于20~100ms。11.如权利要求1或2所述的电子雾化装置,其特征在于,所述控制器还被配置为根据所述电芯提供至所述加热元件的功率,以确定不利条件;以及在存在所述不利条件时,阻止所述电芯向所述加热元件提供功率。12.如权利要求1或2所述的电子雾化装置,其特征在于,所述控制器被配置为根据所述电芯提供至所述加热元件的功率小于预设阈值时,确定提供给所述加热元件的液体基质不足或耗尽。13.如权利要求1或2所述的电子雾化装置,其特征在于,还包括:标准分压电阻;第二开关管,可操作地将所述准分压电阻与所述加热元件形成串联的可检测回路;所述控制器被配置为检测在所述可检测回路中所述标准分压电阻和/或加热元件的电参数,以获取所述加热元件的所述与当前温度值相关的物理参数。14.如权利要求1或2所述的电子雾化装置,其特征在于,还包括:升压单元,用于对所述电芯的输出电压进行升压。15.如权利要求3所述的电子雾化装置,其特征在于,所述控制器被配置为通过脉冲宽度调制以控制所述第一开关管的导通和断开;以及,所述控制步骤中,所述控制器被配置为根据所述所需的导通时间,调节所述脉冲宽度调制的占空比以控制控制所述第一开关管的导通和断开。16.如权利要求1或2所述的电子雾化装置,其特征在于,所述电芯向所述加热元件提供的功率是变化的或非恒定的。17.一种电子雾化装置的控制方法,所述电子雾化装置包括:储液腔,用于存储液体基质;加热元件,用于加热液体基质生成供抽吸的气溶胶;电芯,用于提供功率输出;其特征在于,所述方法包括:循环地重复执行控制步骤,以控制所述电芯直接或间接地向所述加热元件提供功率,以使所述加热元件加热液体基质;其中,所述控制步骤包括:确定一预设的与目标温度值相关的物理参数;获取所述加热元件的与当前温度值相关的物理参数,并根据所述加热元件的所述与当前温度值相关的物理参数、或者所述与当前温度值相关的物理参数和所述与目标温度值相关的物理参数的差值,确定在单个循环的预定时段内将所述加热元件加热至所述与目标温度值相关的物理参数或保持于所述与目标温度值相关的物理参数所需的功率;控制所述电芯以所述所需的功率直接或间接地输出至所述加热元件,直至所述预定时段结束;所述控制步骤在重复地执行过程中,所述与目标温度值相关的物理参数是恒定或不变的。
技术总结
本申请提出一种电子雾化装置及电子雾化装置的控制方法;其中,电子雾化装置由控制器控制向加热元件提供功率,以期望使加热元件于恒定的目标温度下加热液体基质;控制器被配置为循环地重复执行控制步骤,以控制电芯直接或间接地向加热元件提供的功率;控制步骤包括:根据加热元件的与当前温度值相关的物理参数、或者与当前温度值相关的物理参数和与目标温度值相关的物理参数的差值,确定在单个循环的预定时段内将加热元件加热至或保持于与目标温度值相关的物理参数所需的功率。以上电子雾化装置,以恒定温度的控制模式提供功率,比通常的恒功率输出控制模式,在由初始温度加热至目标温度是更快的,对于快速地产生气溶胶是有利的。利的。利的。
技术研发人员:陈汉良 徐中立 李永海
受保护的技术使用者:深圳市合元科技有限公司
技术研发日:2022.03.11
技术公布日:2023/9/20
版权声明
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