本發(fā)明涉及一種控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的方法，一種控制電加熱氣溶膠生成裝置的方法，以及相關(guān)的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)和裝置。

背景技術(shù)：

具有便攜式裝置和一次充電裝置的這種電氣系統(tǒng)的實(shí)例是電操作吸煙系統(tǒng)。當(dāng)準(zhǔn)許消費(fèi)者在吸煙過程中選擇性地激活吸煙系統(tǒng)時(shí)，與端部點(diǎn)燃式吸煙裝置相比，電操作的吸煙系統(tǒng)顯著地減小側(cè)流煙。電操作的吸煙系統(tǒng)通常包含具有用于容納氣溶膠生成制品或吸煙制品的殼體的氣溶膠生成裝置、用于生成氣溶膠的加熱元件、電源和必要的電路。電路可以是(例如)用于控制氣溶膠生成裝置的加熱和充電的電路。具有便攜式裝置和一次充電裝置提供小型氣溶膠生成裝置為易于保持且使用的便攜式裝置的優(yōu)點(diǎn)，并且提供迅速且便利地再充電氣溶膠生成裝置以用于重復(fù)使用的能力。

盡管有這種已知系統(tǒng)，仍需要能夠提高電源充電過程的速度和效率。即，充電裝置電源的充電和氣溶膠生成裝置電源的充電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的方法。所述電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)包括：充電裝置，其包括可再充電電源；和電加熱氣溶膠生成裝置，其配置成容納氣溶膠生成基質(zhì)，所述電加熱氣溶膠生成裝置包括可再充電電源和至少一個(gè)電加熱元件。所述方法包括：監(jiān)測(cè)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度；依賴于充電裝置鄰近的環(huán)境溫度確定充電電流，以用于對(duì)充電裝置的可再充電電源進(jìn)行充電；并且以所確定的充電電流對(duì)充電裝置的可再充電電源進(jìn)行充電。如此當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第一預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，充電電流小于約0.1C；當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第二預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，充電電流大于約0.1C；并且，當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度大于預(yù)定溫度時(shí)，防止對(duì)充電裝置的可再充電電源進(jìn)行充電。

提供這種充電方法使得充電裝置的可再充電電源能夠以大體上最優(yōu)速率再充電同時(shí)降低由提供對(duì)電源的電流狀態(tài)來說過大的充電電流導(dǎo)致的損壞可再充電電源的風(fēng)險(xiǎn)。

如本文所使用，術(shù)語“C”指代充電電流，其中對(duì)于1000mAh可再充電電源來說1C等同于1A。即，借以在一個(gè)小時(shí)內(nèi)提供可再充電電源的容量的充電電流。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一溫度范圍在約0攝氏度到約10攝氏度之間，且第二溫度范圍在約10攝氏度到約45攝氏度之間。

在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第二預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，充電電流為約0.2C。

充電裝置的可再充電電源可配置成允許電源的快速充電。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第二預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，快速充電電流為約1C。方法可以包括接收來自使用者的要求對(duì)充電裝置電源進(jìn)行快速充電的輸入。另外，或替代地，方法可以包括確定提供電力以對(duì)充電裝置電源進(jìn)行再充電的輸入電源的類型，并且相應(yīng)地確定充電電流。例如，如果輸入電源不能提供對(duì)可再充電電源進(jìn)行快速充電的充足電力，那么選擇0.2C的充電電流。

鑒于上述情況，將了解，第一和第二溫度范圍以及相關(guān)的充電電流可依賴于所使用的電源類型而由本領(lǐng)域一般技術(shù)人員改變。

方法可進(jìn)一步包括：當(dāng)充電裝置的可再充電電源正經(jīng)充電時(shí)，向使用者指示哪一充電電流正被提供給電源。優(yōu)選的是，指示哪一充電電流正被提供的步驟利用以下各者中的至少一者：視覺指示器，例如燈，或一連串燈；聲音，或一連串聲音；和觸覺指示器。觸覺指示器可以是振動(dòng)或一連串振動(dòng)。視覺指示器可以是數(shù)字顯示器。數(shù)字顯示器可提供對(duì)將充電裝置可再充電電源充滿電所需的時(shí)間的估計(jì)。

優(yōu)選的是，方法進(jìn)一步包括以下步驟：確定充電裝置的可再充電電源的放電電流，以用于對(duì)電加熱氣溶膠生成裝置的可再充電電源進(jìn)行充電；并且以所確定放電電流對(duì)電加熱氣溶膠生成裝置的可再充電電源進(jìn)行充電。如此當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第三預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，放電電流在約0.1C到約0.3C之間；當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第四預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，放電電流在約0.8C到約1.2C之間；且當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度大于預(yù)定溫度時(shí)，防止充電裝置的可再充電電源的放電。

提供這種充電方法使得電加熱氣溶膠生成裝置的可再充電電源能夠以大體上最優(yōu)速率再充電，同時(shí)降低由提供對(duì)電源的電流狀態(tài)來說過大的充電電流導(dǎo)致的損壞充電裝置的可再充電電源的風(fēng)險(xiǎn)。如將了解，充電裝置電源的放電電流大體上相當(dāng)于電加熱氣溶膠生成裝置電源的充電電流。

在一個(gè)實(shí)施例中，第三溫度范圍在約-10攝氏度到約0攝氏度之間，且第四溫度范圍在約0攝氏度到約45攝氏度之間。

在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第三預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，放電電流為約0.2C，且當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第四預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，放電電流為約1C。

方法可進(jìn)一步包括：當(dāng)充電裝置的可再充電電源正經(jīng)放電時(shí)，向使用者指示哪一放電電流正被提供給電加熱氣溶膠生成裝置的電源。優(yōu)選的是，指示哪一放電電流正被提供的步驟利用以下各者中的至少一者：視覺指示器，例如燈，或一連串燈；聲音，或一連串聲音；和觸覺指示器。觸覺指示器可以是振動(dòng)或一連串振動(dòng)。視覺指示器可以是電子顯示器。電子顯示器可提供對(duì)將電加熱氣溶膠生成裝置可再充電電源充滿電所需的時(shí)間的估計(jì)。

優(yōu)選的是，方法進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)電加熱生成裝置鄰近的環(huán)境溫度，且依賴于裝置鄰近的環(huán)境溫度，將充電電流提供到電加熱氣溶膠生成裝置的可再充電電源以用于對(duì)電源進(jìn)行再充電。如此當(dāng)電加熱氣溶膠生成裝置鄰近的環(huán)境溫度在預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，將約10C的充電電流提供到電源；且當(dāng)電加熱氣溶膠生成裝置鄰近的環(huán)境溫度在預(yù)定溫度范圍外時(shí)，防止將充電電流提供到電源。

在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)預(yù)定溫度范圍為約0攝氏度到約35攝氏度時(shí)，將約10C的充電電流提供到電源。

在一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度的步驟優(yōu)選地以約每分鐘一次到約每分鐘五次的頻率執(zhí)行。優(yōu)選的是，每分鐘監(jiān)測(cè)一次環(huán)境溫度。在這個(gè)實(shí)施例中，依賴于所監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度的平均數(shù)，優(yōu)選地加權(quán)平均數(shù)執(zhí)行確定充電電流的步驟。可使用兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多測(cè)量結(jié)果計(jì)算平均數(shù)。在使用的情況下，應(yīng)用于每一連續(xù)測(cè)量的權(quán)重可按等差級(jí)數(shù)或等比級(jí)數(shù)減小。

在優(yōu)選實(shí)施例中，使用加權(quán)平均數(shù)，其中加權(quán)平均值是使用當(dāng)前經(jīng)測(cè)量環(huán)境溫度和先前加權(quán)平均數(shù)來計(jì)算。當(dāng)前測(cè)量結(jié)果給定有在約10％到約50％之間的權(quán)重，且相應(yīng)的先前加權(quán)平均數(shù)給定有在約90％到約50％之間的權(quán)重。優(yōu)選的是，依賴于可再充電電源和周圍空氣的總傳熱系數(shù)選擇所應(yīng)用權(quán)重，使得加權(quán)產(chǎn)生可再充電電源的加熱速率或冷卻速率的近似值。將初始加權(quán)平均數(shù)設(shè)為環(huán)境溫度的第一測(cè)量結(jié)果。

在一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)前測(cè)量結(jié)果給定有約20％的權(quán)重，且先前加權(quán)平均數(shù)給定有約80％的權(quán)重。有利的是，這些權(quán)重近似此處描述的系統(tǒng)的可再充電電源的相對(duì)緩慢加熱速率或冷卻速率。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種控制電加熱氣溶膠生成裝置的方法，所述電加熱氣溶膠生成裝置配置成容納氣溶膠生成基質(zhì)。裝置包括可再充電電源和至少一個(gè)電加熱元件。方法進(jìn)一步包括：監(jiān)測(cè)裝置鄰近的環(huán)境溫度；依賴于裝置鄰近的環(huán)境溫度將來自可再充電電源的電力提供到加熱元件。如此：當(dāng)裝置鄰近的環(huán)境溫度在預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，將電力提供到加熱元件；且當(dāng)裝置鄰近的環(huán)境溫度在預(yù)定溫度范圍外時(shí)，防止將電力提供到加熱元件。

在一個(gè)實(shí)施例中，操作溫度范圍在約10攝氏度到約70攝氏度之間，更優(yōu)選的是在約12攝氏度到約65攝氏度之間。與溫度在操作范圍內(nèi)時(shí)的加熱元件的電阻相比，溫度低于操作溫度范圍的下端時(shí)的加熱元件的電阻較低。因此，根據(jù)歐姆定律，電流損耗更高，且在不增加大小和容量的情況下，電加熱氣溶膠生成裝置的電源不能提供所需電流。

此外，監(jiān)測(cè)氣溶膠生成裝置鄰近的環(huán)境溫度的步驟優(yōu)選地以約每分鐘一次到約每分鐘五次的頻率執(zhí)行。優(yōu)選的是，如上文所描述的使用類似加權(quán)平均處理。當(dāng)前測(cè)量結(jié)果給定有在約10％到約50％之間的權(quán)重，且相應(yīng)的先前加權(quán)平均數(shù)給定有在約90％到約50％之間的權(quán)重。優(yōu)選的是，依賴于可再充電電源和周圍空氣的總傳熱系數(shù)選擇所應(yīng)用權(quán)重，使得加權(quán)產(chǎn)生可再充電電源的加熱速率或冷卻速率的近似值。此外，將初始加權(quán)平均數(shù)設(shè)為環(huán)境溫度的第一測(cè)量結(jié)果。

在一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)前測(cè)量結(jié)果給定有約30％的權(quán)重，且先前加權(quán)平均數(shù)給定有約70％的權(quán)重。有利的是，由于氣溶膠生成裝置的熱質(zhì)量小于充電裝置的熱質(zhì)量，這些權(quán)重比上文所描述的用于充電裝置加權(quán)平均數(shù)的20％/80％模型更有效地模擬氣溶膠生成裝置的加熱速率和冷卻速率。因此，氣溶膠生成裝置比充電裝置更快加熱或冷卻。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括配置成容納氣溶膠生成基質(zhì)的電加熱氣溶膠生成裝置。裝置包括：加熱元件；用于為加熱元件供電的可再充電電源。系統(tǒng)進(jìn)一步包括配置成容納電加熱氣溶膠生成裝置的充電裝置。所述充電裝置包括：腔，其用于容納電加熱氣溶膠生成裝置；可再充電電源，其用于對(duì)電加熱氣溶膠生成裝置的可再充電電源進(jìn)行充電；溫度傳感器，其用于感測(cè)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度；和控制器，其用于依賴于充電裝置鄰近的環(huán)境溫度，控制從外部電源到充電裝置電源的電力供給以對(duì)電源進(jìn)行再充電。如此：當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第一預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，控制器配置成提供小于約0.1C的充電電流；當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第二預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，控制器配置成提供大于約0.1C的充電電流；且當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度大于預(yù)定溫度時(shí)，防止對(duì)充電裝置的可再充電電源進(jìn)行充電。

提供這類系統(tǒng)使得充電裝置的可再充電電源能夠以大體上最優(yōu)速率再充電同時(shí)降低由提供對(duì)電源的電流狀態(tài)來說過大的充電電流導(dǎo)致的損壞可再充電電源的風(fēng)險(xiǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一溫度范圍在約0攝氏度到約10攝氏度之間，且第二溫度范圍在約10攝氏度到約45攝氏度之間。

在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第二預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，充電電流為約0.2C。

充電裝置的可再充電電源可配置成允許電源的快速充電。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第二預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，快速充電電流為約1C。控制器可配置成接收來自使用者的要求對(duì)充電裝置電源進(jìn)行快速充電的輸入。另外，或替代地，控制器可配置成確定提供電力以對(duì)充電裝置電源進(jìn)行再充電的輸入電源的類型，并且相應(yīng)地確定充電電流。例如，如果輸入電源不能提供對(duì)可再充電電源進(jìn)行快速充電的充足電力，那么選擇0.2C的充電電流。

優(yōu)選的是，充電裝置包括用于接收外部電力以對(duì)可再充電電源進(jìn)行再充電的構(gòu)件。

充電裝置可進(jìn)一步包括指示器，所述指示器用于在充電裝置的可再充電電源正經(jīng)充電時(shí)向使用者指示哪一充電電流正被提供給電源。優(yōu)選的是，指示器包括以下各者中的至少一者：視覺指示器，例如燈，或一連串燈；聲音，或一連串聲音；和觸覺指示器。觸覺指示器可以是振動(dòng)，或一連串振動(dòng)。視覺指示器可以是數(shù)字顯示器。數(shù)字顯示器可提供對(duì)將充電裝置可再充電電源充滿電所需的時(shí)間的估計(jì)。

優(yōu)選的是，充電裝置控制器經(jīng)進(jìn)一步配置以控制從充電裝置電源到電加熱氣溶膠生成裝置電源的電力供給從而對(duì)電源進(jìn)行再充電。如此：當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第三預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，控制器配置成將在約0.1C到約0.3C之間的放電電流提供到電加熱氣溶膠生成裝置的電源；當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第四預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，控制器配置成將在約0.8C到約1.2C之間的放電電流提供到電加熱氣溶膠生成裝置的電源；且當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度大于預(yù)定溫度時(shí)，控制器配置成防止充電裝置的可再充電電源的放電。

提供這種控制器使得電加熱氣溶膠生成裝置的可再充電電源能夠以大體上最優(yōu)速率再充電同時(shí)降低由提供對(duì)電源的電流狀態(tài)來說過大的充電電流導(dǎo)致的損壞充電裝置的可再充電電源的風(fēng)險(xiǎn)。如將了解，充電裝置電源的放電電流大體上相當(dāng)于電加熱氣溶膠生成裝置電源的充電電流。

在一個(gè)實(shí)施例中，第三溫度范圍在約-10攝氏度到約0攝氏度之間，且第四溫度范圍在約0攝氏度到約45攝氏度之間。

在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第三預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，放電電流為約0.2C，且當(dāng)充電裝置鄰近的環(huán)境溫度在第四預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，放電電流為約1C。

優(yōu)選的是，充電裝置電源是鋰離子電池。更優(yōu)選的是，充電裝置電源是鈷酸鋰電池。

優(yōu)選的是，電加熱氣溶膠生成裝置電源也是鋰離子電池。更優(yōu)選的是，電加熱氣溶膠生成裝置電源是磷酸鐵鋰電池。

充電裝置可進(jìn)一步包括指示器，所述指示器用于在充電裝置的可再充電電源正經(jīng)放電時(shí)向使用者指示哪一放電電流正被提供給電加熱氣溶膠生成裝置的電源。優(yōu)選的是，指示器包括以下各者中的至少一者：視覺指示器，例如燈，或一連串燈；聲音，或一連串聲音；和觸覺指示器。觸覺指示器可以是振動(dòng)或一連串振動(dòng)。視覺指示器可以是電子顯示器。電子顯示器可提供對(duì)將電加熱氣溶膠生成裝置可再充電電源充滿電所需的時(shí)間的估計(jì)。

充電裝置可包含顯示器，或向使用者指示信息的另一顯示器(例如數(shù)字顯示器)。例如，顯示器可指示吸煙制品消耗、能源使用或其它信息。顯示器可進(jìn)一步指示電加熱氣溶膠生成裝置電源具有用于消耗吸煙制品的充足充電量。

優(yōu)選的是，充電裝置進(jìn)一步包括殼體，和附著于殼體的蓋。所述蓋配置成封蓋腔的開口端，以使得電加熱氣溶膠生成裝置在蓋處于關(guān)閉位置中時(shí)不可接入。充電裝置可進(jìn)一步包括用于防止在蓋打開時(shí)到電加熱氣溶膠生成裝置的電力供給的構(gòu)件。

蓋優(yōu)選的是鉸接蓋。優(yōu)選的是，鉸鏈從前壁到后壁跨殼體頂部延伸。鉸鏈可以包括配置成將蓋保持在第一位置的彈簧。鉸鏈還可以包括配置成在蓋從第二位置移動(dòng)到第一位置時(shí)緩沖蓋的移動(dòng)的阻尼器。替代地，鉸鏈可以包括配置成將蓋保持在第二位置的彈簧。在這個(gè)替代方案中，蓋優(yōu)選地具有用于將蓋保持在第一位置的構(gòu)件，所述保持構(gòu)件配置成提供充足的力以克服由彈簧施加到蓋的力。

保持構(gòu)件可以包括至少一個(gè)磁體和至少一個(gè)對(duì)應(yīng)鐵類元件。所述至少一個(gè)磁體設(shè)置在主要裝置的殼體中，且鐵類元件設(shè)置在蓋中。替代地，保持構(gòu)件可以是插銷式裝置。

鉸接蓋可形成殼體的整個(gè)頂部。在這個(gè)替代方案中，鉸鏈可在蓋內(nèi)部，且鄰近殼體側(cè)壁。

優(yōu)選的是，充電裝置的殼體包括前壁、后壁、底壁、頂壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。

用于描述充電裝置和電加熱氣溶膠生成裝置的組件的相對(duì)位置的術(shù)語“前部”、“后部”、“上部”、“下部”、“側(cè)部”、“頂部”、“底部”、“左邊”、“右邊”和其它術(shù)語指代在垂直位置處具有開口的腔的充電裝置配置成在頂端處容納電加熱氣溶膠生成裝置。

術(shù)語“縱向”指的是從底部到頂部的方向，反之亦然。術(shù)語“橫向”指的是垂直于縱向方向的方向。

充電裝置可以是包括由兩個(gè)較窄側(cè)壁間隔開的兩個(gè)較寬壁面和頂壁和底壁的大體上長方體。電加熱氣溶膠生成裝置優(yōu)選的是伸長的。

優(yōu)選的是，將溫度傳感器設(shè)置為與充電裝置殼體的壁面接觸，以實(shí)現(xiàn)所測(cè)量溫度與環(huán)境溫度之間的改進(jìn)相關(guān)性。溫度傳感器可以是熱電偶或熱敏電阻。

優(yōu)選的是，系統(tǒng)的電加熱氣溶膠生成裝置進(jìn)一步包括用于感測(cè)裝置鄰近的環(huán)境溫度的溫度傳感器。優(yōu)選的是，充電裝置控制器經(jīng)進(jìn)一步配置以控制從充電裝置電源到電加熱氣溶膠生成裝置電源的電力供給，從而依賴于電加熱氣溶膠生成裝置鄰近的環(huán)境溫度對(duì)電源進(jìn)行再充電。如此：當(dāng)電加熱氣溶膠生成裝置鄰近的環(huán)境溫度在預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，控制器配置成將約10C的充電電流提供到電源；且當(dāng)電加熱氣溶膠生成裝置鄰近的環(huán)境溫度在預(yù)定溫度范圍外時(shí)，控制器配置成防止將充電電流提供到電源。

在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)預(yù)定溫度范圍為約0攝氏度到約35攝氏度時(shí)，將約10C的充電電流提供到電源。

優(yōu)選的是，將電加熱氣溶膠生成裝置的溫度傳感器設(shè)置為與裝置的殼體的壁面接觸，以實(shí)現(xiàn)所測(cè)量溫度與環(huán)境溫度之間的改進(jìn)相關(guān)性。溫度傳感器可以是熱電偶或熱敏電阻。替代地，可將加熱元件用作熱敏電阻以測(cè)量溫度。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種電加熱氣溶膠生成裝置，所述電加熱氣溶膠生成裝置配置成容納氣溶膠生成基質(zhì)。所述裝置包括：加熱元件；可再充電電源，其用于為加熱元件供電；溫度傳感器，其用于感測(cè)裝置鄰近的環(huán)境溫度；和控制器，其用于依賴于裝置鄰近的環(huán)境溫度控制從電源到加熱元件的電力供給。如此：當(dāng)裝置鄰近的環(huán)境溫度在預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，控制器配置成將電力提供到加熱元件；且當(dāng)裝置鄰近的環(huán)境溫度在預(yù)定溫度范圍外時(shí)，控制器配置成防止將電力提供到加熱元件。

裝置可進(jìn)一步包括指示器，所述指示器用于在裝置鄰近的環(huán)境溫度在預(yù)定溫度范圍外時(shí)向使用者指示。

優(yōu)選的是，氣溶膠生成裝置經(jīng)設(shè)計(jì)以容納呈氣溶膠生成制品形式的氣溶膠生成基質(zhì)，且在吸煙過程中由使用者保持。優(yōu)選的是，氣溶膠生成裝置電源適合于在氣溶膠生成開始之前將氣溶膠形成基質(zhì)加熱到操作溫度。氣溶膠生成裝置中的電源還適合于在氣溶膠生成期間維持氣溶膠形成基質(zhì)的溫度。

優(yōu)選的是，氣溶膠生成裝置與端部點(diǎn)燃式香煙的大小相似或稍大。因此，裝置可以與端部點(diǎn)燃式香煙類似的方式保持于使用者的手指間。

優(yōu)選的是，氣溶膠生成基質(zhì)呈氣溶膠生成制品或吸煙制品的形式。

如本文中所使用的，術(shù)語‘氣溶膠形成基質(zhì)’涉及能夠釋放可形成氣溶膠的揮發(fā)性化合物的基質(zhì)。通過加熱氣溶膠形成基質(zhì)釋放這類揮發(fā)性化合物。氣溶膠形成基質(zhì)可以是固體或液體或包括固體和液體組分。氣溶膠形成基質(zhì)可被吸附、涂覆、浸漬或以其它方式加載到承載件或支承件上。成煙基質(zhì)可便利地是成煙制品或吸煙制品的一部分。

氣溶膠形成基質(zhì)可以包括尼古丁。氣溶膠形成基質(zhì)可以包括煙草，例如可以包括含有揮發(fā)性煙草香味化合物的含煙草材料，當(dāng)加熱時(shí)所述揮發(fā)性煙草香味化合物從氣溶膠形成基質(zhì)釋放。在優(yōu)選實(shí)施例中，氣溶膠形成基質(zhì)可以包括均質(zhì)煙草材料，例如落葉煙草。氣溶膠形成基質(zhì)可以包括至少一個(gè)氣溶膠形成劑，例如丙二醇或丙三醇。

如本文中所使用的，術(shù)語‘氣溶膠生成制品’和‘吸煙制品’指代一種包括氣溶膠形成基質(zhì)的制品，該氣溶膠形成基質(zhì)能夠釋放出可形成氣溶膠的揮發(fā)性化合物。例如，氣溶膠生成制品可以是生成通過使用者的口直接可吸入使用者的肺中的氣溶膠的吸煙制品。成煙制品可以是用完即可丟棄的。下文中通常使用術(shù)語‘氣溶膠生成制品’。

與通過氣溶膠形成基質(zhì)的燃燒或熱降解產(chǎn)生的己知有害成分相比，通過加熱所述氣溶膠形成基質(zhì)形成的氣溶膠可含有較少的已知有害成分。氣溶膠生成制品可以是或可包括煙草梗。

優(yōu)選的是，氣溶膠形成基質(zhì)包括含有揮發(fā)性煙草香味化合物的含煙草材料，當(dāng)加熱時(shí)所述揮發(fā)性煙草香味化合物從基質(zhì)釋放。此外，氣溶膠形成基質(zhì)可包括非煙草材料。優(yōu)選地，氣溶膠形成基質(zhì)還包含氣溶膠形成劑。合適的氣溶膠形成劑的例子是甘油和丙二醇。

氣溶膠形成基質(zhì)可以是固體基質(zhì)。固體基質(zhì)可包含例如下述中的一種或多種：包含下述中的一種或多種的粉末、顆粒、小球、碎片、通心管(spaghettis)、條或片材：草本植物葉、煙葉、煙肋片段、再生煙草、均質(zhì)煙草、擠出煙草和膨脹煙草。任選地，固體基質(zhì)可含有另外的煙草或非煙草揮發(fā)性香味化合物，以在基質(zhì)加熱時(shí)釋放。視情況地，固體基質(zhì)可以設(shè)置在熱穩(wěn)定載體上或嵌入在熱穩(wěn)定載體中。載體可采取粉末、顆粒、小球、碎片、通心管、條或片材的形式。此外，載體可為管狀載體，其內(nèi)表面、外表面或內(nèi)外表面兩者上沉積有固體基質(zhì)薄層。此類管狀載體可由例如紙、或紙狀材料、非織造碳纖維墊、低質(zhì)量開網(wǎng)金屬絲網(wǎng)、或穿孔金屬箔或任何其他熱穩(wěn)定的聚合物基質(zhì)形成。固體基質(zhì)可以例如片材、泡沫、凝膠或漿料的形式安置在載體的表面上。固體基質(zhì)可安置在載體的整個(gè)表面上，或替代地，可以模式安置以便提供在使用期間非均勻的香味遞送。替代地，載體可為已包括有煙草成分的無紡布或纖維束。非織造織物或纖維束可包含例如碳纖維、天然纖維素纖維或纖維素衍生物纖維。

氣溶膠形成基質(zhì)可為液體基質(zhì)，并且吸煙制品可包括用于保持液體基質(zhì)的設(shè)備。氣溶膠形成基質(zhì)可替代地為任何其他種類的基質(zhì)，例如氣態(tài)基質(zhì)或各種類型基質(zhì)的任何組合。

本發(fā)明的一個(gè)方面的任何特征均可以任何適當(dāng)組合應(yīng)用于本發(fā)明的其他方面。特別地，方法方面可應(yīng)用于設(shè)備方面，并且反之亦然。更具體地說，關(guān)于充電裝置和電加熱氣溶膠生成裝置的本文中所描述的控制器可配置成執(zhí)行關(guān)于電源的控制的任何方法方面。此外，在一個(gè)方面的任何、一些和/或所有特征可以任何適當(dāng)組合應(yīng)用于任何其他方面的任何、一些和/或所有特征。

還應(yīng)了解在本發(fā)明的任何方面描述且限定的各種特征的特定組合可獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)和/或供應(yīng)和/或使用。

附圖說明

將參照附圖僅通過舉例方式進(jìn)一步描述本發(fā)明，在所述附圖中：

圖1展示根據(jù)本發(fā)明的充電單元和電加熱氣溶膠生成裝置的示意圖；

圖2展示具有充電單元和電加熱氣溶膠生成裝置的本發(fā)明的系統(tǒng)；

圖3展示用于對(duì)充電單元進(jìn)行充電的控制步驟的流程圖；

圖4展示用于對(duì)充電單元進(jìn)行放電的控制步驟的流程圖；

圖5展示用于對(duì)電加熱氣溶膠生成裝置進(jìn)行充電的控制步驟的流程圖；以及

圖6展示用于對(duì)電加熱氣溶膠生成裝置進(jìn)行放電的控制步驟的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1(a)展示充電裝置100。這個(gè)實(shí)例中的充電裝置100用于電加熱吸煙系統(tǒng)。圖1(b)展示電加熱氣溶膠生成裝置102。電加熱氣溶膠生成裝置102適合于容納包括氣溶膠形成基質(zhì)的吸煙制品104。充電裝置100包括可充電電池106、控制電子裝置108、電觸點(diǎn)110，所述電觸點(diǎn)配置成在氣溶膠生成裝置與電觸點(diǎn)110連接時(shí)，將來自電池106的電力提供給氣溶膠生成裝置。充電裝置進(jìn)一步包括溫度傳感器111?？沙潆婋姵?08為鈷酸鋰電池。

充電裝置配置成依賴于所測(cè)量溫度利用電池106對(duì)氣溶膠生成裝置進(jìn)行充電。電觸點(diǎn)110鄰近腔112的底部提供。腔配置成容納氣溶膠生成裝置102。提供蓋114，其配置成將氣溶膠生成裝置102固定在充電裝置100的腔112內(nèi)。充電裝置100的組件容納在殼體116內(nèi)。蓋114通過鉸鏈118聯(lián)接到殼體116。

此外，充電裝置100具有一系列三個(gè)指示器120、122和124。指示器120經(jīng)提供以指示充電裝置電池106中剩余的充電水平。指示器120可指示充電裝置電池中剩余的充電量的百分比。例如，100％將指示電池106充滿電，且50％將指示電池106充了一半的電。替代地，指示器120可在充電裝置電池需要充電時(shí)簡(jiǎn)單地指示。

第二指示器122經(jīng)提供以指示氣溶膠生成裝置102充滿電，且可以用于生成氣溶膠。指示器122僅指示氣溶膠生成裝置能夠提供充足電力以給使用者提供完整吸煙過程的就緒狀態(tài)；例如，提供充足電力以霧化整個(gè)氣溶膠形成基質(zhì)104，或提供充足電力以生成預(yù)定抽吸次數(shù)。

第三指示器124經(jīng)提供以指示正用于從外部電源(未展示)對(duì)電池106進(jìn)行再充電的充電模式。在下文中詳細(xì)描述不同充電模式。

氣溶膠生成裝置102包括可充電電池126、控制電子裝置128和電觸點(diǎn)130。如上所述，當(dāng)電觸點(diǎn)130與充電裝置100的電觸點(diǎn)110接觸時(shí)，氣溶膠生成裝置102的可充電電池126配置成容納來自充電裝置電池106的電力供給。氣溶膠生成裝置進(jìn)一步包括用于測(cè)量裝置鄰近的環(huán)境溫度的溫度傳感器131?？沙潆婋姵?26為磷酸鐵鋰電池。

氣溶膠生成裝置102進(jìn)一步包括配置成容納氣溶膠生成制品104的腔132。以例如刀片加熱器形式的加熱器134在腔132的底部提供。在使用中，使用者激活氣溶膠生成裝置102，且經(jīng)由控制電子裝置128將電力從電池126提供到加熱器134.加熱器加熱至標(biāo)準(zhǔn)操作溫度，所述溫度足以由氣溶膠生成制品104的氣溶膠形成基質(zhì)生成氣溶膠。氣溶膠生成裝置102的組件容納在殼體136內(nèi)。

圖2展示容納在充電裝置100的腔內(nèi)的氣溶膠生成裝置102。蓋114展示在關(guān)閉位置處。在這個(gè)關(guān)閉位置處，蓋配置成對(duì)氣溶膠生成裝置102起作用，使得在充電裝置與氣溶膠生成裝置之間產(chǎn)生良好電連接。如可見的，氣溶膠生成裝置的電觸點(diǎn)130與充電裝置的電觸點(diǎn)110嚙合。

充電裝置的控制電子裝置108配置成既控制通過外部電源對(duì)充電裝置電池106的充電，又控制依賴于環(huán)境溫度對(duì)氣溶膠生成裝置電池126的充電。分別參考圖3和4描述控制電子裝置108所利用的控制方法。

在使用中，當(dāng)使用者將充電裝置連接到外部電源時(shí)，控制電子裝置108使用圖3中展示的下列方法確定適當(dāng)?shù)某潆婋娏鳌?/p>

使用溫度傳感器111測(cè)量充電裝置鄰近的環(huán)境溫度，且計(jì)算環(huán)境溫度的加權(quán)平均數(shù)。電流溫度測(cè)量給定有20％的加權(quán)，且先前加權(quán)平均數(shù)給定有80％的加權(quán)。其中溫度測(cè)量為第一溫度測(cè)量，加權(quán)平均數(shù)被設(shè)為電流溫度。

控制電子裝置108接著確定加權(quán)平均溫度是否在第一溫度范圍內(nèi)。在一個(gè)具體實(shí)例中，第一溫度范圍為0攝氏度到10攝氏度。如果加權(quán)平均溫度在所述范圍內(nèi)，那么控制電子裝置將小于0.1C的充電電流提供到電池106。

如果加權(quán)平均溫度不在所述范圍內(nèi)，那么控制電子裝置確定加權(quán)平均溫度是否在第二溫度范圍內(nèi)。在一個(gè)具體實(shí)例中，第二溫度范圍為10攝氏度到45攝氏度。如果加權(quán)平均溫度不在第二溫度范圍內(nèi)，那么電池106在操作溫度范圍外，且不開始充電以使電池免受損壞。指示器124向使用者指示此情況。

如果加權(quán)平均溫度在第二溫度范圍內(nèi)，那么控制電子裝置108確定是否要求快速充電，如果是，那么提供大約1C的充電電流，如果不是，那么提供大約0.2C的充電電流。

在每個(gè)階段確定充電電流，在1分鐘時(shí)間段后重復(fù)所述過程。

在使用中，使用者將氣溶膠生成裝置插入到充電裝置中并且啟動(dòng)對(duì)氣溶膠生成裝置的充電，控制電子裝置108使用圖4中展示的下列方法確定適當(dāng)?shù)某潆婋娏鳌?/p>

又，使用溫度傳感器111測(cè)量充電裝置鄰近的環(huán)境溫度，且計(jì)算環(huán)境溫度的加權(quán)平均數(shù)。電流溫度測(cè)量給定有20％的加權(quán)，且先前加權(quán)平均數(shù)給定有80％的加權(quán)。其中溫度測(cè)量為第一溫度測(cè)量，加權(quán)平均數(shù)被設(shè)為電流溫度。

控制電子裝置108接著確定加權(quán)平均溫度是否在第三溫度范圍內(nèi)。在一個(gè)具體實(shí)例中，第三溫度范圍為-10攝氏度到0攝氏度。如果加權(quán)平均溫度在所述范圍內(nèi)，那么控制電子裝置將大約0.2C的充電電流提供到電池126。

如果加權(quán)平均溫度不在所述范圍內(nèi)，那么控制電子裝置確定加權(quán)平均溫度是否在第四溫度范圍內(nèi)。在一個(gè)具體實(shí)例中，第二溫度范圍為0攝氏度到45攝氏度。如果加權(quán)平均溫度不在第四溫度范圍內(nèi)，那么電池126在操作溫度范圍外，且不開始充電以使電池免受損壞。指示器124向使用者指示此情況。

如果加權(quán)平均溫度在第四溫度范圍內(nèi)，那么控制電子裝置108將大約1C的充電電流提供到電池126。

在每個(gè)階段確定充電電流，在1分鐘時(shí)間段后重復(fù)所述過程。

此外，氣溶膠生成裝置控制電子裝置128配置成既控制對(duì)裝置電池126的充電，又依賴于環(huán)境溫度控制裝置的使用。參考圖5和6描述控制電子裝置128所利用的控制方法。

當(dāng)使用者開始對(duì)氣溶膠生成裝置進(jìn)行充電時(shí)，氣溶膠生成裝置的控制電子裝置128配置成執(zhí)行圖5中展示的方法從而確定電池126是否可被充電。

使用溫度傳感器131測(cè)量裝置102鄰近的環(huán)境溫度，且計(jì)算環(huán)境溫度的加權(quán)平均數(shù)。電流溫度測(cè)量給定有在10％到50％之間的加權(quán)，且先前加權(quán)平均數(shù)給定有在90％到50％之間的加權(quán)。其中溫度測(cè)量為第一溫度測(cè)量，加權(quán)平均數(shù)被設(shè)為電流溫度。

控制電子裝置128接著確定加權(quán)平均溫度是否在操作溫度范圍內(nèi)。在一個(gè)具體實(shí)例中，操作溫度范圍為0攝氏度到35攝氏度。如果加權(quán)平均溫度在所述范圍內(nèi)，那么控制電子裝置使得能夠?qū)⒋蠹s10C的充電電流提供到電池126。然而，充電裝置溫度可根據(jù)上文所描述的控制方法改變此充電速率。

如果加權(quán)平均溫度不在所述范圍內(nèi)，那么控制電子裝置防止電池126被充電以降低損壞電池的風(fēng)險(xiǎn)。

在每個(gè)階段確定充電電流，在1分鐘時(shí)間段后重復(fù)所述過程。

最后，當(dāng)使用者啟動(dòng)氣溶膠生成裝置以生成氣溶膠時(shí)，由控制器128執(zhí)行圖6的方法。

又，使用溫度傳感器131測(cè)量裝置102鄰近的環(huán)境溫度，且計(jì)算環(huán)境溫度的加權(quán)平均數(shù)。電流溫度測(cè)量給定有10％到50％的加權(quán)，且先前加權(quán)平均數(shù)給定有90％到50％的加權(quán)。其中溫度測(cè)量為第一溫度測(cè)量，加權(quán)平均數(shù)被設(shè)為電流溫度。

控制電子裝置128接著確定加權(quán)平均溫度是否在操作溫度范圍內(nèi)。在一個(gè)具體實(shí)例中，操作溫度范圍為12攝氏度到65攝氏度。如果加權(quán)平均溫度在所述范圍內(nèi)，那么控制電子裝置使得能夠?qū)㈦娏?yīng)給加熱元件134。

如果加權(quán)平均溫度不在操作溫度范圍內(nèi)，那么控制電子裝置128防止將電力供應(yīng)給加熱元件134。

在1分鐘時(shí)間段后重復(fù)所述過程。

當(dāng)溫度低于操作溫度范圍的下端時(shí)，加熱元件的電阻對(duì)于電池126供應(yīng)充足電流來說將過低。在一個(gè)具體實(shí)例中的加熱元件在0攝氏度下具有大約0.7歐姆的電阻，且在300攝氏度(在所述溫度下保持加熱元件以生成氣溶膠)下具有大約2歐姆的電阻。電池的標(biāo)稱電壓在0攝氏度下為3.3V，且在操作期間電池的標(biāo)稱電壓在300攝氏度下為3.0V。因此，在0攝氏度下，電流損耗將為3.3/0.7＝4.7A，但在300攝氏度下，電流損耗將為3.0/2＝1.5。

當(dāng)溫度高于操作溫度范圍的較高端時(shí)，使用氣溶膠生成裝置可將控制電子裝置的溫度增加到高于80攝氏度的其較高設(shè)計(jì)溫度。

簡(jiǎn)單地說，當(dāng)控制電子裝置128將電力提供到加熱元件134時(shí)，加熱元件134加熱到大約300攝氏度。加熱元件134與氣溶膠生成制品104的氣溶膠生成基質(zhì)接觸。這導(dǎo)致氣溶膠生成基質(zhì)產(chǎn)生氣溶膠，所述氣溶膠可在使用者抽吸氣溶膠生成制品104時(shí)被使用者吸入。

本發(fā)明已通過參考隨附圖式在上文中例示。然而，將了解，本文中所描述的控制方法可適用于其它類型的便攜裝置。