一种加热烟具控制方法、加热烟具及存储介质与流程

1.本发明涉及加热烟具领域，特别涉及一种加热烟具启动阶段电源保护控制方法、加热烟具及存储介质。


背景技术：

2.各国对卷烟管制逐渐加强，以及人们越来越重视健康，近年来出现了一类加热不燃烧的电子烟越来越受欢迎。其主要是通过雾化等手段，将烟草中的尼古丁等物质变成蒸汽后，让用户吸食的一种产品。
3.目前，在加热不燃烧的电子烟具中，最常见的是电阻式加热烟具。而电阻式加热烟具根据加热器与烟媒的相对位置，又可主要细分为内加热和外加热两类烟具。
4.其中，外加热烟具的优点在于对烟媒的利用效率高，同时，缺点也很显著：加热速度较慢、热传递效率低。为了提高加热速度，电阻外加热烟具往往采用降低加热器阻值的方式进行加温控制，但这也同时提高了对电池电源以及温度控制方案的要求，例如：在烟具加热的过程中，需要电源瞬时输出大电流，加热气溶胶，从而导致对电池的输出能力要求较高，而这还会造成控制加热器功率的电子开关发热严重、线路损耗增大、电池循环寿命降低、烟具续航能力降低等一系列问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明目的是为了提供一种加热烟具启动阶段电源保护控制方法，用于降低不燃烧烟具启动时需要的瞬时电流，从而保护电源，解决上述问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
7.第一方面，本技术一实施例提供一种加热烟具启动阶段电源保护控制方法，加热烟具包括：加热腔室、电源、加热器和控制器，加热器用于加热在工作时收容在加热腔室内的气溶胶形成基质以产生气溶胶，加热器包括加热电阻组，电源和加热电阻组在控制器的控制下可以分别形成具有第一电阻的第一加热回路和具有第二电阻的第二加热回路，第一阻值大于第二电阻，第一加热回路和第二加热回路用于传输电源能量以在加热器的同一区域产生热量，控制器可以监测第一加热回路和第二加热回路的工作参数，启动阶段电源保护控制方法包括以下步骤：步骤一：控制器启动第一加热回路；步骤二：控制器控制第一加热回路工作以向加热器传输电源能量，控制器同时获取加热烟具的工作参数；步骤三：控制器判断加热烟具的工作参数是否超过预设参数阈值：若是，则控制器切换第一加热回路至第二；若否，则继续重复上述步骤二。
8.进一步的，加热烟具的工作参数为关于以下任意一项或多项的组合相关的参数：第一加热回路的发热功率、加热器的温度、启动后的持续工作时长、流经加热电阻组至少一部分的电流、加热电阻组至少一部分的电压、加热电阻组至少一部分的电阻。
9.进一步的，加热电阻组包括公共电阻，第一加热回路和第二加热回路均包含公共电阻。
10.进一步的，加热电阻组包括第一电阻和第二电阻，控制器控制电源、公共电阻选择与第一电阻以形成第一加热回路或与第二电阻以形成第二加热回路。
11.进一步的，第二电阻的电阻随着加热器温度的升高而增加，控制器根据加热烟具的工作参数是否超过预设参数阈值确定第二电阻的电阻是否对于电源是安全的。
12.进一步的，加热电阻组包括第一电阻和第二电阻，控制器控制电源选择与串联的第一电阻和第二电阻以形成第一加热回路或与并联的第一电阻和第二电阻以形成第二加热回路。
13.进一步的，控制方法还包括：步骤四：切换至第二加热回路工作后，控制器继续获取加热烟具的工作参数；控制器判断加热器的工作参数是否超过预设参数阈值：若是，则控制器断开第二加热回路，停止向加热器传输电源能量；若否，则维持第二加热回路工作。
14.第二方面，本技术还提供了一种加热烟具，该加热烟具包括：加热腔室、电源、加热器和控制器，加热器用于加热在工作时收容在加热腔室内的气溶胶形成基质以产生气溶胶，加热器包括加热电阻组，电源和加热电阻组在控制器的控制下可以分别形成具有第一电阻的第一加热回路和具有第二电阻的第二加热回路，第一阻值大于第二电阻，第一加热回路和第二加热回路用于传输电源能量以在加热器的同一区域产生热量，控制器可以监测第一加热回路和第二加热回路的工作参数；控制器被配置为：启动第一加热回路；控制第一加热回路工作以向加热器传输电源能量；同时获取加热烟具的工作参数；判断第一加热回路的工作参数是否超过预设参数阈值：若是，则切换第一加热回路至第二加热回路工作以向加热器传输电源能量；若否，则控制第一加热回路以向加热器传输电源能量。
15.进一步的，控制器包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行如上述第一方面提供的一种加热烟具启动阶段电源保护控制方法。
16.第三方面，本技术提供一种存储有计算机可读指令的非易失性可读存储介质，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行如上述第一方面实施例或结合第二方面实施例的任一种可能的实施方式的加热烟具的功能。
17.其中，气溶胶生成制品是吸烟制品，包括气溶胶形成基质，其通过加热生成通过用户的口直接可吸入用户的肺中的气溶胶。优选地，气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可同时包括固体和液体组分。优选地，气溶胶形成基质包括尼古丁。在一些优选实施方式中，气溶胶形成基质包括烟草。
18.气溶胶生成装置用于说明与气溶胶生成制品的气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。优选地，气溶胶生成装置是加热烟具，其与气溶胶生成制品的气溶胶生成基质相互作用以生成通过用户的口直接可吸入用户的肺中的气溶胶。气溶胶生成装置可以是用于吸烟制品的固定器。
19.电源可以是任何适当的电源，例如直流电压源，比如电池。在一个实施方式中，电源是锂离子电池。可替代地，电源可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池或锂基电池，例如锂钴、磷酸锂铁、钛酸锂或锂聚合物电池。
20.控制元件可以是简单的开关。可替代地，控制元件可以是电路，并且可以包括一个或多个微处理器或微控制器。
21.气溶胶生成系统可能包括气溶胶生成装置以及一个或多个气溶胶生成制品，气溶
胶生成装置配置相应数量的加热腔室收容气溶胶生成制品。
22.由上述技术方案可知，本发明提出的加热烟具启动阶段电源保护控制方法器的优点和积极效果在于：
23.电源和加热电阻组在控制器的控制下，形成第一加热回路和第二加热回路，通过控制器在电源启动阶段，先启动电阻值较高的第一加热回路，防止高电流损坏电池电源，控制器再通过获取加热烟具的工作参数，确定启动切换电阻值较低的第二加热回路，这样可以使得发热器的电阻值始终处于相对较大的值，提高总体加热回路的负载能力，确保电池输出电流始终能够抑制在相对较低的水平，从而提高对电池电源的保护性。
附图说明
24.本发明的以上内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的技术方案的示例。
25.图1是本发明的一种实施方式提供的加热烟具控制方法的流程示意图；
26.图2是本发明一实施例提供的加热回路的加热轨迹图；
27.图3是本发明一实施例提供的控制加热回路的流程示意图；
28.图4是本发明一实施例提供的加热回路的电阻变化图；
29.图5是本发明一实施例提供的电气控制的框图；
30.图6是本发明一实施例提供的电池电源电流流向的示意图。
具体实施方式
31.以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
32.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
35.在本发明的第一种实施方式中，加热烟具可以包括：加热腔室、电源、加热器和控制器。其中，加热器可以用于加热在工作时收容在加热腔室内的气溶胶形成基质以产生气溶胶。加热器可以包括加热电阻组。电源和加热电阻组在控制器的控制下可以分别形成具有第一电阻的第一加热回路和具有第二电阻的第二加热回路，第一阻值大于第二电阻，控制器可以监测第一加热回路和第二加热回路的工作参数。
36.需要说明的是，第一加热回路和第二加热回路用于传输电源能量以在加热器的同一区域产生热量，并非对烟支的不同区域进行加热。
37.其中，控制器可以是mcu(micro controller unit，微控制单元)。
38.请参照图1所示，通过控制器在加热烟具启动阶段的电源保护的控制方法可以包括以下步骤：
39.s1：启动第一加热回路。
40.s2：控制第一加热回路工作以向加热器传输电源能量，同时获取加热烟具的工作参数。
41.一实施例中，控制器可以以较大的时间间隔，周期性地获取加热烟具的工作参数，以便减少电源电量的损耗。
42.s3：判断加热烟具的工作参数是否超过预设参数阈值：若是，则切换第一加热回路至第二加热回路工作以向加热器传输电源能量；若否，则继续重复上述步骤二。
43.可以理解，电源和加热电阻组在控制器的控制下，形成第一加热回路和第二加热回路，通过控制器在电源启动阶段，先启动电阻值较高的第一加热回路，防止高电流损坏电池电源，控制器再通过获取加热烟具的工作参数，确定启动切换电阻值较低的第二加热回路，这样可以使得发热器的电阻值始终处于相对较大的值，提高总体加热回路的负载能力，确保电池输出电流始终能够抑制在相对较低的水平，从而提高对电池电源的保护性。
44.加热烟具的工作参数可以为关于以下任意一项或多项的组合相关的参数：第一加热回路的发热功率、加热器的温度、启动后的持续工作时长、流经加热电阻组至少一部分的电流、加热电阻组至少一部分的电压、加热电阻组至少一部分的电阻。
45.一实施例中，加热电阻组可以包括公共电阻，第一加热回路和第二加热回路均包含该公共电阻。
46.加热电阻组包括第一电阻和第二电阻，控制器控制电源、公共电阻选择与第一电阻以形成第一加热回路或与第二电阻以形成第二加热回路。
47.请参照图2，在控制器的控制下，公共电阻与第一电阻组成高阻值的第一加热回路，公共电阻与第二电阻组成低阻值的第二加热回路，第一加热回路和第二加热回路在加热器中形成两条加热轨迹。其中，1-2为较高阻值的第一加热回路的加热轨迹，3-2为较低阻值的第二加热回路的加热轨迹。
48.当加热烟具启动时，首先控制器启动第一加热回路，关闭加热轨迹3-2，在第一加热回路为加热器供能加热的过程中，加热器的加热轨迹为1-2，当控制器获取到加热器的当前温度大于预设阈值时，控制器再关闭加热轨迹1-2，切换用加热轨迹3-2进行加热。
49.具体地，可以参考图3，控制器启动1-2的加热轨迹为加热器供能加热，在此过程中，控制器捕获1-2加热轨迹的实时温度，并且控制器判断1-2加热轨迹的实时温度是否到达阈值温度1，若否，则继续启动1-2的加热轨迹为加热器供能加热，直至控制器确定1-2加热轨迹的实时温度到达1。
50.当1-2加热轨迹的实时温度到达1时，控制器控制1-2加热轨迹关闭，并启动3-2加热轨迹为加热器供能加热。接着，在3-2加热轨迹为加热器供能加热的过程中，控制器捕获3-2加热轨迹的实时温度，并且控制器判断3-2加热轨迹的实时温度是否到达阈值温度2，若否，则继续启动3-2的加热轨迹为加热器供能加热，直至控制器确定3-2加热轨迹的实时温度到达2。
51.当控制器判断3-2加热轨迹的实时温度达到预设温度2时，控制器控制3-2加热轨
迹关闭。
52.可以理解，阈值温度2可以是加热的目标温度，示例性地，加热烟具的目标温度为200℃，那么阈值温度2即为200℃，阈值温度1为过渡温度，其温度值低于阈值温度2，阈值温度1可以设定为100℃，阈值温度1的目的是使得1-2加热轨迹对应的第一加热回路先加热，提高加热器的温度，从而使得相较于原本常温时电阻较低的3-2加热轨迹对应的第二加热回路电阻增大，避免切换到3-2加热轨迹进行加热时，电池电源瞬时输出的电流过大，影响电池电源寿命。
53.可以理解，这样使得第一加热回路和第二加热回路所组成的加热轨迹的电阻可以保持在相对较大的值，将电池电源输出的电流始终抑制在相对较低的水平，提高对电池电源的保护性。
54.进一步地，请参照图4，r1是第一加热回路的常温阻值，r0是第二加热回路的常温阻值，r1＞r0。可以理解，根据欧姆定律，当同等电压值加到第一加热回路的上时，流过第一加热回路的电流小于同等电压值加到第二加热回路的电流。即，通过控制器在加热烟具启动阶段启动较高电阻的第一加热回路，可以有效减少电池在加热启动时的输出电流。当控制器检测到加热器到达阈值温度时，再选择将第一加热回路切换到较低阻值的第二加热回路继续为加热器供能加热，这时，由于加热器已经具有一定温度，进而导致第二加热回路升温，此时第二加热回路的阻值大于r0。因此，控制器可以控制电池不需要输出非常大的电流。
55.可以理解，由于低阻值的加热回路的同温度阻值小于高阻值的加热回路，导致将第一加热回路切换为第二加热回路供能，可以使得加热器上的电功率保持较高水平，提高对烟具的加热效率.。
56.第二电阻的电阻随着加热器温度的升高而增加，控制器可以根据加热烟具的工作参数是否超过预设参数阈值确定第二电阻的电阻是否对于电源是安全的。
57.示例性地，控制器可以获取加热器的温度，通过加热器的温度大小是否超过预设参数阈值，以确定第二电阻的电阻是否对于电源是安全的。
58.控制器也可以通过获取启动后的持续工作时长、流经加热电阻组至少一部分的电流、加热电阻组至少一部分的电压、加热电阻组至少一部分的电阻，以上任意一项或多项的组合相关参数，综合确定第二电阻的电阻是否对于电源安全。
59.可以理解，控制器根据加热烟具的工作参数确定第二电阻的电阻是否对于电源是安全的，其中的具体过程为本领域技术人员所熟知，在此不再过多赘述。
60.请参照图2和图5，图5为本技术一实施例提供的电气控制的框图。控制器还可以与充电管理、放电保护、电量检测、电池温度检测、按键、led指示的器件、功能模块连接，并相互作用。控制器通过与上述实施例提供的加热烟具控制方法对应的控制电路连接，对加热器进行供能，实现加热器加热烟具。
61.示例性地，请参照图6，在加热烟具工作的过程中，控制器可以先通过控制信号控制切换开关连接节点1，使得电池电源的电流自保护电路经过节点1流向加热器，再从节点2经过保护电路流回电池，构成第一加热回路。控制器再通过控制信号控制切换开关连接节点3，使得电池电源的电流自保护电路经过节点3流向加热器，再从节点2经过保护电路流回电池，构成第二加热回路。
62.可以理解，构成的第一加热回路和第二加热回路与保护电路串联，使得电池电源在放电的过程中，电流经过保护电路，提高对电池电源以及相关元件的保护性。
63.另一实施例中，加热电阻组可以包括第一电阻和第二电阻，控制器控制电源选择与串联的第一电阻和第二电阻以形成第一加热回路或与并联的第一电阻和第二电阻以形成第二加热回路。
64.进一步的，控制方法还可以包括：步骤四：切换至第二加热回路工作后，控制器继续获取加热烟具的工作参数；控制器判断加热器的工作参数是否超过预设参数阈值：若是，则控制器断开第二加热回路，停止向加热器传输电源能量；若否，则维持第二加热回路工作。
65.可以理解，在控制器控制切换启动主功率控制回路为加热器继续供电后，控制器可以通过温度采集电路等方式，获取加热烟具的工作参数，例如加热器的温度，方便控制器根据加热器的温度曲线，管理电池电源的输入功率和输出功率。
66.需要说明的是，温度采集电路的具体设置和实施过程为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
67.本技术还提供一种加热烟具，该加热烟具可以包括：加热腔室、电源、加热器和控制器。
68.其中，加热器可以用于加热在工作时收容在加热腔室内的气溶胶形成基质以产生气溶胶，加热器包括加热电阻组，电源和加热电阻组在控制器的控制下可以分别形成具有第一电阻的第一加热回路和具有第二电阻的第二加热回路，第一阻值大于第二电阻，第一加热回路和第二加热回路用于传输电源能量以在加热器的同一区域产生热量，控制器可以监测第一加热回路和第二加热回路的工作参数。
69.控制器可以被配置为：启动第一加热回路；控制第一加热回路工作以向加热器传输电源能量；同时获取加热烟具的工作参数；判断第一加热回路的工作参数是否超过预设参数阈值：若是，则切换第一加热回路至第二加热回路工作以向加热器传输电源能量；若否，则控制第一加热回路以向加热器传输电源能量。
70.在一个实施例中，控制器可以包括一个存储器，以及至少一个处理器，该处理器可以被配置为执行根据本发明的可应用的方法步骤。此外，根据本发明的方法可以用一个或多个计算机程序实现，该计算机程序可以由至少一个处理器或控制器执行。
71.在一个实施例中，根据本发明的方法步骤、设备和计算机程序能够由至少一个单独的或嵌入的硬件模块实现。
72.计算机程序可以存储在至少一种计算机可读介质上，例如存储器电路，存储卡，磁盘或光盘。一些功能实体可以通过链接到另一个功能实体的程序模块而实现。功能实体也可以存储在单独的存储器中并由单独的处理器执行，该处理器可以通过例如消息总线进行通信。这种消息总线的一个示例可以是外围组件互连(pci)总线。
73.这里基于的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
74.同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领
域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书的范围内。

技术特征：
1.一种加热烟具启动阶段电源保护控制方法，所述加热烟具包括：加热腔室、电源、加热器和控制器，所述加热器用于加热在工作时收容在所述加热腔室内的气溶胶形成基质以产生气溶胶，所述加热器包括加热电阻组，所述电源和所述加热电阻组在所述控制器的控制下可以分别形成具有第一电阻的第一加热回路和具有第二电阻的第二加热回路，所述第一阻值大于所述第二电阻，所述第一加热回路和所述第二加热回路用于传输所述电源能量以在所述加热器的同一区域产生热量，所述控制器可以监测所述第一加热回路和所述第二加热回路的工作参数，其特征在于，所述启动阶段电源保护控制方法包括以下步骤：步骤一：所述控制器启动所述第一加热回路；步骤二：所述控制器控制所述第一加热回路工作以向所述加热器传输所述电源能量，所述控制器同时获取所述加热烟具的工作参数；步骤三：所述控制器判断所述加热烟具的工作参数是否超过预设参数阈值：若是，则所述控制器切换所述第一加热回路至所述第二加热回路工作以向所述加热器传输所述电源能量；若否，则继续重复上述步骤二。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述加热烟具的工作参数为关于以下任意一项或多项的组合相关的参数：所述第一加热回路的发热功率、所述加热器的温度、启动后的持续工作时长、流经所述加热电阻组至少一部分的电流、所述加热电阻组至少一部分的电压、所述加热电阻组至少一部分的电阻。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述加热电阻组包括公共电阻，所述第一加热回路和所述第二加热回路均包含所述公共电阻。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述加热电阻组包括第一电阻和第二电阻，所述控制器控制所述电源、所述公共电阻选择与所述第一电阻以形成第一加热回路或与所述第二电阻以形成第二加热回路。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述第二电阻的电阻随着所述加热器温度的升高而增加，所述控制器根据所述加热烟具的工作参数是否超过预设参数阈值确定所述第二电阻的电阻是否对于所述电源是安全的。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述加热电阻组包括第一电阻和第二电阻，所述控制器控制所述电源选择与串联的所述第一电阻和所述第二电阻以形成第一加热回路或与并联的所述第一电阻和所述第二电阻以形成第二加热回路。7.根据权利要求1-6中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：步骤四：切换至所述第二加热回路工作后，所述控制器继续获取所述加热烟具的工作参数；所述控制器判断所述加热器的工作参数是否超过预设参数阈值：若是，则所述控制器断开所述第二加热回路，停止向所述加热器传输所述电源能量；若否，则维持所述第二加热回路工作。8.一种加热烟具，其特征在于，包括：加热腔室、电源、加热器和控制器，所述加热器用于加热在工作时收容在所述加热腔室内的气溶胶形成基质以产生气溶胶，所述加热器包括加热电阻组，所述电源和所述加热电阻组在所述控制器的控制下可以分别形成具有第一电阻的第一加热回路和具有第二电阻的第二加热回路，所述第一阻值大于所述第二电阻，所述第一加热回路和所述第二加热回路用于传输所述电源能量以在所述加热器的同一区域产生热量，所述控制器可以监测所述第一加热回路和所述第二加热回路的工作参数；
所述控制器被配置为：启动所述第一加热回路；控制所述第一加热回路工作以向所述加热器传输所述电源能量；同时获取所述加热烟具的工作参数；判断所述第一加热回路的工作参数是否超过预设参数阈值：若是，则切换所述第一加热回路至所述第二加热回路工作以向所述加热器传输所述电源能量；若否，则控制所述第一加热回路以向所述加热器传输所述电源能量。9.根据权利要求8所述的加热烟具，其特征在于，所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的一种加热烟具启动阶段电源保护控制方法。10.一种存储有计算机可读指令的非易失性可读存储介质，所述计算机可读指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的一种被配置为加热烟具启动阶段电源保护控制的方法或实现如权利要求8所述的一种加热烟具的功能。

技术总结
本发明涉及加热烟具领域，具体为一种加热烟具控制方法、加热烟具及存储介质，该控制方法包括以下步骤：步骤一：控制器启动第一加热回路；步骤二：控制器控制第一加热回路工作以向加热器传输电源能量，控制器同时获取加热烟具的工作参数；步骤三：控制器判断加热烟具的工作参数是否超过预设参数阈值：若是，则控制器切换第一加热回路至第二加热回路工作以向加热器传输电源能量；若否，则继续重复上述步骤二。通过控制器在电源启动阶段，先启动电阻值较高的第一加热回路，防止高电流损坏电池电源，从而提高对电池电源的保护性。从而提高对电池电源的保护性。从而提高对电池电源的保护性。


技术研发人员：瞿江洪 张慧 蔡吉俊 黄柳铭
受保护的技术使用者：上海新型烟草制品研究院有限公司
技术研发日：2023.08.16
技术公布日：2023/10/5