CN109310153B - 包括根据温度的电池预热的电池供电气溶胶生成装置 - Google Patents
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Abstract
描述了一种气溶胶生成系统,其包括:电操作气溶胶生成元件(102);第一电化学储能装置(EESD,充电电池106,第一电池126),其被配置为向所述气溶胶生成元件(102)供给电功率;以及EESD温度控制系统,其包括至少一个温度传感器(200,210),所述温度传感器被定位以感测所述第一EESD(106,126)的温度,和电加热器(140,144),所述电加热器被配置为加热所述第一EESD(106,126),其中所述EESD温度控制系统例如通过微控制器(142,146)根据来自所述至少一个温度传感器(200,210)的输出来操作所述电加热器(140,144)。通过为第一EESD(106,126)提供电加热器(140,144),所述系统能够确保在各种不同的环境条件下可以将所需量的电功率递送到所述气溶胶生成元件(102)。
Description
技术领域
本发明涉及电池供电的气溶胶生成系统,特别是可能需要在各种不同环境中操作的手持式电池供电的气溶胶生成系统。
背景技术
用于手持式气溶胶生成装置(例如电加热吸烟装置或电子香烟)的电池需要小巧,但同时必须能够在短短几分钟(通常约7分钟)的时期内递送大量动力以用于单次吸烟期。还希望电池是可再充电的并且它们可以充分再充电以允许在几分钟并且优选小于6分钟之内进行另一次完全吸烟体验。
因为用于手持式气溶胶生成装置的电池小巧以便保持装置的整体尺寸小,所以它们通常需要频繁再充电。在电加热吸烟系统的情况下,电池可具有足以用于仅单次吸烟期的容量,因此需要在每次吸烟期之后再充电。出于这个原因,便携式充电器配备有一些装置。便携式充电器本身由电池供电。便携式充电器中使用的电池也需要具有相对小的尺寸和高容量。
锂离子电池可以满足气溶胶生成装置和便携式充电器的需求。但锂离子电池的性能受到温度的显著影响。不同的电池表现不同,但通常,在低于10摄氏度的温度下,诸如锂离子电池等电池以及锂电容器的性能显著降低。特别是,可用的放电容量在低于该温度时急剧下降。这是一个重要的问题,因为气溶胶生成装置通常需要在寒冷气候或寒冷环境中操作。此外,气溶胶生成装置可能需要在某一时刻在寒冷环境中(例如在滑雪场的户外)以及在下一时刻在温暖的室内环境中始终如一地操作。在一次使用与下一次使用之间,环境温度可能差异高达40摄氏度。事实上,从制造的角度来看,气溶胶生成装置和便携式充电器需要在高达60摄氏度的范围内始终如一地操作。
期望提供一种气溶胶生成装置、系统和方法,其即使在非常低的环境温度下也能提供可接受的性能水平,而不会损害装置和系统的尺寸或易用性。
发明内容
在第一方面,提供了一种气溶胶生成系统,其包括:
电操作气溶胶生成元件;
第一电化学储能装置(EESD),其被配置为向所述气溶胶生成元件供给电功率;以及
EESD温度控制系统,其包括至少一个温度传感器,所述温度传感器被定位以感测所述第一EESD的温度,和电加热器,所述电加热器被配置为加热所述第一EESD,其中所述EESD温度控制系统根据来自所述至少一个温度传感器的输出来操作所述电加热器。
所述系统可包括手持式气溶胶生成装置,并且所述气溶胶生成装置可包括气溶胶生成元件、第一EESD和EESD温度控制系统。
第一EESD可以是电池,或者它可以是超级电容器或锂电容器(LIC)。第一EESD可包括锂离子电池。在一个实施方案中,第一EESD包括磷酸铁锂电池,但是可以使用其它电池类型。
第一EESD的尺寸有利地适合手持式装置,并且有利地具有不大于100cm3的体积。在一个实施方案中,第一EESD是圆柱形的。第一EESD可具有5mm至100mm之间的长度。在一个实施方案中,第一EESD的长度为37mm且直径为10mm。
电加热器也有利地具有低体积。电加热器被配置为有效地加热第一EESD,以最小化电加热器的功率需求。电加热器可定位成与第一EESD直接接触并且可通过传导加热第一EESD。电加热器可包括围绕第一EESD缠绕的加热箔或加热线圈。电加热器可包括电阻加热器,其在电流经过时通过焦耳加热产生热量。电加热器可包括在高温下稳定的柔性基底。例如,电加热器可包括聚酰亚胺基底。电加热器可包括基底上的一个或多个电阻加热轨道。电阻加热轨道可由铜形成。加热器可具有0.05mm至0.3mm之间的厚度,并且可具有完全覆盖第一EESD的长度和宽度。
EESD温度控制系统可以连接到功率控制器或与功率控制器集成,所述功率控制器被配置为控制从第一EESD到气溶胶生成元件的电功率供给。功率控制器可以被配置为根据来自至少一个温度传感器的输出来防止从第一EESD到气溶胶生成元件的功率供给。以这种方式,可以防止装置操作,除非EESD处于能够提供令人满意的性能的温度。
EESD温度控制系统可包括微控制器。微控制器可以是低温微控制器。微控制器在不同范围的操作温度下可用。微控制器优选是工业级或军用级微控制器,其被配置为在低于0摄氏度的温度下操作。微控制器可以是可编程的微处理器。功率控制器可包括微控制器,其可以是可编程的微处理器。EESD温度控制系统和功率控制器可以使用单个微控制器来实施。EESD温度控制系统可以被配置为监测电加热器的电阻,并且可以基于电阻来控制供给到电加热器的功率。
EESD温度控制系统可包括PID调节器,其用于控制供给到电加热器的功率。控制器可以配置成以电功率脉冲形式向加热器供给功率。控制器可以配置成通过改变功率脉冲的占空比来改变对电加热器的功率供给。
第一EESD可具有电端子并且EESD温度控制系统可以连接到EESD端子,使得电加热器可以由第一EESD供电。即使在低温下,第一EESD也可能能够递送足够的功率来操作电加热器。或者或另外地,电加热器可以由装置内的辅助EESD或装置外部的EESD供电。
气溶胶生成装置可以是手持式吸烟系统。
气溶胶生成装置可以配置成从气溶胶形成基质生成气溶胶。气溶胶形成基质可以容纳在装置中。气溶胶形成基质是能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。挥发性化合物可以通过加热或燃烧气溶胶形成基质而释放。作为加热或燃烧的替代方案,在某些情况下,挥发性化合物可通过化学反应或通过机械刺激(例如振动)而释放。气溶胶形成基质可以被吸附,涂覆,浸渍或以其它方式加载到载体或支撑物上。
气溶胶生成装置还可包括围绕第一EESD的绝热体。合适的绝热体的实例包括基于纤维的织物例如玻璃棉和陶瓷纸,基于陶瓷粉末的材料例如珍珠岩、蛭石、氧化铝和二氧化硅基陶瓷,聚合物例如橡胶、膨胀或挤出的聚苯乙烯、聚氨酯泡沫、聚异氰脲酸酯泡沫、酚醛泡沫和聚酰亚胺泡沫,以及气凝胶。绝热体的厚度取决于材料以及它是作为第一EESD上的涂层施加还是作为单独的层施加。通常,绝热体越厚,隔热性越好。优选地,绝热体的厚度为至少1mm。
绝热体可包括红外反射层。所述红外反射层可以是铝箔或铝化聚合物薄膜。所述膜可具有约0.02mm的厚度。红外反射层可以作为涂层设置在绝热体或EESD上。所述涂层可包括金属例如铝、银和金,金属氧化物例如氧化铝、二氧化钛、氧化锌和二氧化铈,或与掺杂剂例如氟、硼、铝、镓、铊、铜和铁混合的金属氧化物。
绝热体可包含相变材料,其被配置成当相变材料的温度下降到阈值以下时将潜热释放到第一EESD。
在一个实施方案中,如果来自至少一个温度传感器的输出指示第一EESD具有小于10摄氏度的温度,则可以启动电加热器。然而,任何阈值温度可根据第一EESD的特征和气溶胶生成装置的功率要求来选择。此外,阈值温度可根据一个或多个其它测量参数而变化。
至少一个温度传感器可包括位于第一EESD与绝热体之间的第一温度传感器和位于绝热体外部的第二温度传感器。换句话说,绝热体可位于第一温度传感器与第二温度传感器之间。电加热器可以根据来自第一温度传感器的输出和来自第二温度传感器的输出而启动。
当来自第一温度传感器的输出低于第一阈值并且来自第二温度传感器的输出低于第二阈值时,可以启动电加热器。第一阈值可能等于第二阈值或者可能不同于第二阈值。或者,电加热器可以在来自第一温度传感器的输出低于第一阈值时启动,但是可以根据来自第二温度传感器的输出的变化而停用。或者,电加热器可以在来自第一温度传感器的输出低于第一阈值时启动,但是所述第一阈值的值可以基于第二温度传感器的输出来确定。例如,当来自第一温度传感器的输出指示小于10摄氏度的温度时,电加热器可以始终被激活,但是第二温度传感器的输出可以确定当来自第一温度传感器的输出指示小于阈值10摄氏度以上的温度时电加热器应该被启动。如果环境温度高于10摄氏度,则EESD可以被加热直到第一温度传感器的输出为10摄氏度。如果环境温度低于10摄氏度(例如-5摄氏度),则EESD可以被加热直到第一温度传感器的输出指示更高的温度(例如25摄氏度),以确保第一EESD尽管持续热量损失到环境中但仍然完全起作用。或者,供给到电加热器的功率量以及因此加热速率可以取决于来自第二温度传感器的输出。
除了绝热体内部的温度传感器之外,在绝热体外部具有温度传感器的优点是,EESD温度控制系统可以根据第二温度传感器的输出对环境温度的变化做出更快的反应,从而降低第一EESD过热的风险。
至少一个温度传感器可包括以下中的一个或多个:电阻温度检测器(RTD)、热敏电阻、硅基集成电路(IC)温度传感器和热电偶。
气溶胶生成元件可以是电加热器,其被配置为加热气溶胶形成基质以产生气溶胶。气溶胶生成元件可包括一个或多个加热元件。一个或多个加热元件可包括一个或多个电阻加热元件。一个或多个加热元件可包括一个或多个感应加热元件。一个或多个加热元件可包括一个或多个电阻加热元件和一个或多个感应加热元件。一个或多个电加热元件在正常操作中的温度范围可以在约250摄氏度至约450摄氏度之间。
一个或多个电加热元件可包括电阻材料。合适的电阻材料包括但不限于:半导体,例如掺杂陶瓷、“导电”陶瓷(例如二硅化钼)、碳、石墨、金属、金属合金以及由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。这种复合材料可包括掺杂或未掺杂的陶瓷。一个或多个电加热元件可包括红外加热元件、光子源或感应加热元件。
一个或多个电加热元件可以采用任何合适的形式。例如,一个或多个电加热元件可以采用加热叶片的形式。一个或多个电加热元件可以采用具有不同导电部分的外壳或基底的形式,或者采用电阻金属管的形式。可以使用穿过气溶胶形成基质中心的一个或多个加热针或杆。一个或多个电加热元件可以是盘形(端部)加热元件或者盘形加热元件与加热针或杆的组合。一个或多个电加热元件可包括柔性材料片,所述柔性材料片布置成围绕或部分围绕气溶胶形成基质。其它可能性包括加热丝或细丝,例如Ni-Cr、铂、钨或合金丝,或加热板。任选地,一个或多个加热元件可以沉积在刚性载体材料之中或之上。
一个或多个电加热元件可包括散热器或储热器,所述储热器包括能够吸收和储存热量并随后随时间释放热量的材料。散热器可以由任何合适的材料,例如合适的金属或陶瓷材料形成。优选地,所述材料具有高热容量(显热存储材料),或者是能够通过例如高温相变的可逆过程吸收并随后释放热量的材料。合适的储热材料包括硅胶,氧化铝,碳,玻璃毡,玻璃纤维,矿物,金属或合金如铝、银或铅,和纤维素材料如纸。经由可逆相变释放热量的其它材料包括石蜡,乙酸钠,萘,蜡,聚环氧乙烷,金属,金属盐,共晶盐混合物或合金。
一个或多个加热元件可包括感应加热元件,使得当所述装置形成由气溶胶生成装置和可去除的气溶胶生成制品组成的气溶胶生成系统的一部分时,在制品与装置之间不形成电接触。所述装置可包括感应线圈和电源,所述电源被配置为向所述感应线圈提供高频振荡电流。所述制品可包括定位成加热气溶胶形成基质的感受器元件。如本文所用,高频振荡电流是指具有500kHz至10MHz之间的频率的振荡电流。
优选地,气溶胶生成装置是便携式的。气溶胶生成装置可具有与常规雪茄或香烟相当的尺寸。气溶胶生成装置可具有约30mm至约150mm之间的总长度。气溶胶生成装置可具有约5mm至约30mm之间的外径。
气溶胶生成装置可包括壳体。壳体可以是细长的。壳体可包括任何合适的材料或材料组合。合适材料的实例包括金属,合金,塑料或含有一种或多种这些材料的复合材料,或适用于食品或药物应用的热塑性塑料,例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。优选地,所述材料轻质且不易碎。
壳体可包括烟嘴。所述烟嘴可包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。烟嘴可包括一个以上的空气入口。一个或多个空气入口可在将气溶胶递送到用户之前降低其温度,并且可在将气溶胶递送到用户之前降低其浓度。如本文所用,术语“烟嘴”是指气溶胶生成装置的一部分,其置于用户的口中以便直接吸入由来自容纳在壳体腔体中的气溶胶生成制品的气溶胶生成装置生成的气溶胶。
气溶胶生成装置可包括用于启动系统的用户接口,例如用于启动装置或显示器的加热的按钮以指示装置或气溶胶形成基质的状态。
所述装置可包括一个或多个指示器。至少一个指示器可以被配置为指示至少一个温度传感器的输出何时超过操作阈值或小于操作阈值。一个或多个指示器可以是视觉指示器,并且可包括发光二极管(LED)。
气溶胶形成基质可以设置在气溶胶生成制品中。气溶胶生成制品是包含气溶胶形成基质的制品,所述气溶胶形成基质能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物。气溶胶生成制品可以是不可燃的气溶胶生成制品,或者可以是可燃的气溶胶生成制品。气溶胶生成制品可以生成由用户直接吸入的气溶胶。气溶胶生成制品可以是吸烟制品,其生成气溶胶,该气溶胶可通过用户的嘴直接吸入到用户的肺部。气溶胶生成制品可以类似于常规吸烟制品如香烟。
气溶胶生成制品可以基本上是圆柱形的形状。气溶胶生成制品可以基本上是细长的。气溶胶生成制品可具有长度和基本上垂直于长度的圆周。气溶胶形成基质可以基本上是圆柱形的形状。气溶胶形成基质可以基本上是细长的。气溶胶形成基质也可具有长度和基本上垂直于长度的圆周。
气溶胶生成制品可具有约30mm至约100mm之间的总长度。在一个实施方案中,气溶胶生成制品具有约45mm的总长度。气溶胶生成制品可具有约5mm至约12mm之间的外径。在一个实施方案中,气溶胶生成制品可具有约7.2mm的外径。
气溶胶形成基质可具有约7mm至约15mm之间的长度。在一个实施方案中,气溶胶形成基质可具有约10mm的长度。或者,气溶胶形成基质可具有约12mm的长度。
气溶胶生成基质的外径优选与气溶胶生成制品的外径大致相等。气溶胶形成基质的外径可以在约5mm至约12mm之间。在一个实施方案中,气溶胶形成基质可具有约7.2mm的外径。
气溶胶生成制品可包括过滤塞。过滤塞可位于气溶胶生成制品的下游端。过滤塞可以是醋酸纤维素过滤塞。过滤塞的长度在一个实施方案中为约7mm,但可具有约5mm至约10mm之间的长度。
气溶胶生成制品可包括外部纸封套。此外,气溶胶生成制品可包括气溶胶形成基质与过滤塞之间的隔离物。隔离物可以是约18mm,但可以在约5mm至约25mm的范围内。
气溶胶形成基质可以是固体气溶胶形成基质。或者,气溶胶形成基质可包含固体和液体组分。气溶胶形成基质可包含含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料,所述挥发性烟草香味化合物在加热时从基质释放。或者,气溶胶形成基质可包含非烟草材料。气溶胶形成基质还可包含气溶胶形成剂,其有助于形成致密且稳定的气溶胶。合适的气溶胶形成剂的实例是甘油和丙二醇。
所述气溶胶生成系统可包括:
气溶胶生成装置,和
附件,其中所述附件包括辅助EESD,并且其中所述气溶胶生成装置和所述附件可以电连接。所述系统可以被配置成当气溶胶生成装置和附件电连接时允许辅助EESD向电加热器供给功率。
EESD温度控制系统可以至少部分地包含在附件中。例如,EESD温度传感器可以定位在附件中,或者电加热器中的一些或全部可以定位在附件中。
附件可包括交流电源和感应线圈,所述感应线圈被配置为感应加热第一EESD。气溶胶生成装置可包括感受器。所述感受器可以与第一EESD集成或者是第一EESD的一部分,或者可以位于第一EESD周围或附近。感应线圈和感受器可一起形成电加热器。
附件可以是便携式充电器,并且辅助EESD可以是充电EESD。系统可以被配置为允许从充电EESD对气溶胶生成装置中的第一EESD充电。
附件可包括辅助EESD温度控制系统,其包括至少一个定位成感测辅助EESD的温度的辅助温度传感器,以及配置成加热辅助EESD的第二电加热器,其中辅助EESD温度控制系统根据来自至少一个辅助温度传感器的输出来操作第二电加热器。
附件可包括加热器,其配置成基于来自气溶胶生成装置中的温度传感器的信号来加热气溶胶生成装置中的第一EESD。
当附件是便携式充电器时,辅助EESD温度控制系统可以连接到充电功率控制器或与充电功率控制器集成,所述充电功率控制器被配置为控制从辅助EESD到气溶胶生成装置的电功率供给。充电功率控制器可以被配置为根据来自至少一个充电器温度传感器的输出来防止从辅助EESD向气溶胶生成装置的功率供给。
辅助EESD可具有电端子,并且辅助EESD温度控制系统可以连接到辅助EESD端子,使得第二电加热器可以由辅助EESD供电。
辅助EESD可以是锂离子电池。在一个实施方案中,辅助EESD是氧化钴锂电池。在便携式充电器的情况下,辅助EESD优选具有大于第一EESD的容量。有利地,辅助EESD的容量是第一EESD的容量的至少五倍。这意味着辅助EESD可用于提供第一EESD的多次再充电。此外,辅助EESD的较大容量有利于为第一EESD的电加热器供电。
气溶胶生成系统还可包括围绕辅助EESD的第二绝热体。第二绝热体可包括红外反射层。
至少一个辅助温度传感器可包括位于辅助EESD与第二绝热体之间的第一辅助温度传感器和位于第二绝热体外部的第二辅助温度传感器。第二电加热器可以根据来自第一辅助温度传感器的输出和来自第二辅助温度传感器的输出而启动。
当来自第一辅助温度传感器的输出低于第一阈值并且来自第二辅助温度传感器的输出低于第二阈值时,辅助电加热器可以被启动。第一阈值可能等于第二阈值,或者可能不同于第二阈值。第一阈值可能取决于来自第二辅助温度传感器的输出。或者,辅助电加热器可以在来自第一辅助温度传感器的输出低于第一阈值时启动,但是可以根据来自第二辅助温度传感器的输出的变化而停用。或者,辅助电加热器可以在来自第一辅助温度传感器的输出低于第一阈值时启动,但是供给到辅助电加热器的功率可以取决于来自第二辅助温度传感器的输出。
至少一个温度传感器可包括以下中的一个或多个:电阻温度检测器(RTD)、热敏电阻、基于硅的集成电路(IC)温度传感器和热电偶。
辅助EESD温度控制系统可包括微控制器。微控制器可以是低温微控制器。微控制器可以是可编程的微处理器。充电功率控制器可包括微控制器,其可以是可编程的微处理器。辅助EESD温度控制系统和充电功率控制器可以使用单个微控制器来实施。
辅助EESD温度控制系统可包括PID调节器,用于控制供给到辅助电加热器或电加热器的功率。控制器可以被配置为随着电功率的脉冲向加热器供给功率。控制器可以被配置为通过改变功率脉冲的占空比来改变功率供给。
气溶胶生成装置可包括开关,当气溶胶生成装置连接到附件时,所述开关被切换成允许来自辅助EESD的功率被递送到电加热器。
数据可以在气溶胶生成装置与附件之间传输,以及从附件传输到能够由计算机或能够将数据传输到计算机或互联网的其它电子装置读取的计算机接口。优选地,数据连接在接口标准下操作。接口标准是描述允许在两个或更多个系统或设备部件之间进行信息交换所需的例如代码变换、行赋值或协议一致性等一个或多个功能特征,或例如电、机械或光学特征等物理特征的一种标准。用于通信链路的适合接口标准的实例包括但不限于,推荐标准232(RS-232)标准系列;USB;Bluetooth;FireWire(苹果公司(Apple,Inc)的品牌名称,用于其IEEE 1394接口)、IrDA(红外数据协会—有关通过红外线进行短距离数据交换的通信标准);Zigbee(基于IEEE 802.15.4标准的用于无线个人局域网的规范)及其它Wi-Fi标准。
附件还可包括用于向用户指示的指示器。优选的是,指示器包括以下各者中的至少一者:视觉指示器,例如灯,或一连串灯;声音,或一连串声音;和触觉指示器。触觉指示器可以是振动或一连串振动。指示器可以指示电加热器何时被启动。视觉指示器可以是电子显示器。在便携式充电器的情况下,电子显示器可以提供对第一EESD完全充电所需的时间的估计。
附件或便携式充电器可包括显示器,或向用户指示信息的另一显示器(例如数字显示器)。例如,显示器可指示吸烟制品消耗、能源使用或其它信息。显示器还可以指示第一EESD何时具有足够的电荷来用于消耗吸烟制品。显示器可以指示辅助EESD或第一EESD何时在使用前被加热。
优选地,便携式充电器还包括壳体。壳体可以装备有腔体,当气溶胶生成装置被充电时,该气溶胶生成装置被容纳在该腔体中。便携式充电器可以是基本上长方体的平行六面体,其包括由两个较窄的侧壁隔开的两个较宽的壁,以及顶壁和底壁。便携式充电器可以具有与一包端部点燃式香烟相似的尺寸和形状。
附件可以是加热装置,其被配置为容纳气溶胶生成装置,所述加热装置包括加热装置EESD。气溶胶生成装置和加热装置可以电连接。系统可以被配置为当气溶胶生成装置和加热装置电连接时允许加热装置EESD向电加热器供给功率。
在附件是便携式充电器的情况下,所述系统可包括第二附件,其可以是加热装置,所述加热装置被配置为容纳便携式充电器和气溶胶生成装置,所述加热装置包括加热装置EESD,其中所述气溶胶生成装置或便携式充电器和所述加热装置可以电连接,并且其中所述系统被配置为当气溶胶生成装置或便携式充电器与加热装置电连接时允许加热装置EESD向电加热器供给功率。
在本发明的第三方面,提供了一种气溶胶生成系统,其包括:
根据本发明第一方面的气溶胶生成装置,和
便携式充电器,其中所述便携式充电器包括充电电化学储能装置(EESD),并且其中所述气溶胶生成装置和所述便携式充电器可以电连接以允许第一EESD从充电EESD充电,并且其中所述便携式充电器包括充电EESD温度控制系统,其包括至少一个充电器温度传感器,所述充电器温度传感器被定位成感测充电EESD的温度,和第二电加热器,所述第二电加热器被配置为加热充电EESD,其中所述充电EESD温度控制系统根据来自至少一个充电器温度传感器的输出来操作所述第二电加热器。
在本发明的第四方面,提供了一种控制电操作气溶胶生成装置的操作的方法,所述电操作气溶胶生成装置包括:电操作气溶胶生成元件;第一电化学储能装置(EESD),其被配置为向所述气溶胶生成元件供给电功率;以及EESD温度控制系统,其包括至少一个温度传感器,所述温度传感器被定位成感测所述第一EESD的温度,和电加热器,所述电加热器被配置为加热所述第一EESD,所述方法包括:
监测所述至少一个温度传感器的输出并且如果所述至少一个温度传感器的输出低于第一阈值则操作所述电加热器,以及
防止从所述第一EESD到所述电操作气溶胶生成元件的功率供给,直到所述至少一个温度传感器的输出等于或高于第二阈值。
所述方法可包括仅当来自第一温度传感器的输出低于第一阈值并且来自第二温度传感器的输出低于第二阈值时才操作电加热器。第一阈值可能等于第二阈值,或者可能不同于第二阈值。第一阈值可取决于第二温度传感器的输出。或者,所述方法可包括仅当来自第一温度传感器的输出低于第一阈值时才操作电加热器,但是根据来自第二温度传感器的输出的变化而停用电加热器。或者,所述方法可包括当来自第一温度传感器的输出低于第一阈值时操作电加热器,并且根据来自第二温度传感器的输出来调节供给到电加热器的功率。
在本发明的第五方面,提供了一种气溶胶生成系统,其包括:
气溶胶生成装置,和
附件,其中所述附件被配置为在使用中容纳所述气溶胶生成装置,并且包括加热器,所述加热器被配置为基于所感测的温度来加热所述气溶胶生成装置中的EESD。所述附件可包括温度传感器。或者,所述附件可以电连接到所述气溶胶生成装置,并且可以配置成接收指示来自所述气溶胶生成装置的感测温度的数据。
参考本发明的一个方面描述的特征可以应用于本发明的其它方面。
附图说明
现将仅借助于实例参考附图详细描述本发明的实施方案,在附图中:
图1是根据本发明的一个实施方案的气溶胶生成装置和便携式充电器的示意图;
图2A是具有电池加热器和绝缘组件的电池的示意性截面图;
图2B是图2A的加热器和绝缘组件的分解视图;
图3是根据本发明的EESD温度控制系统的控制元件的示意图;
图4是说明根据本发明的EESD温度控制系统中使用的控制过程的实施例的流程图;
图5是使用利用便携式充电器的感应加热器的EESD温度控制系统的一个实施方案的示意图;和
图6是使用利用专用电池加温附件的感应加热器的EESD温度控制系统的一个实施方案的示意图。
具体实施方式
图1示出了便携式充电器100和气溶胶生成装置102。该实施例中的气溶胶生成装置102是电加热的气溶胶生成装置,其适于容纳包含气溶胶形成基质的吸烟制品104。气溶胶生成装置包括加热器134,用于在操作中加热气溶胶形成基质。用户在吸烟制品104的烟嘴部分上吸气,以将气溶胶吸入到用户的口中。气溶胶生成装置102被配置成容纳在便携式充电器100中的腔体112内,以便为气溶胶生成装置中的电源再充电。
便携式充电器100包括充电电池106、充电控制电子器件108和电触头110,其配置成当气溶胶生成装置与电触头110连接时,从充电电池106向气溶胶生成装置中的第一电池提供电功率。电触头110设置在腔体112的底部附近。所述腔体被配置成容纳气溶胶生成装置102。便携式充电器100的部件容纳在壳体116内。
气溶胶生成装置102包括第一电池126、控制电子器件128和电触头130。如上所述,气溶胶生成装置102的第一电池126被配置为当电触头130与便携式充电器100的电触头110接触时,从充电电池106接收功率供给。气溶胶生成装置102还包括腔体132,其被配置成容纳吸烟制品104。呈例如叶片加热器形式的加热器134设置在腔体132的底部。在使用中,用户启动气溶胶生成装置102,并且从第一电池126经由控制电子器件128向加热器134提供功率。将加热器加热到标准操作温度,该温度足以从吸烟制品104的气溶胶形成基质生成气溶胶。气溶胶生成装置102的部件容纳在壳体136内。这种类型的气溶胶生成装置在例如EP2110033中更充分地描述。
气溶胶形成基质优选包含含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料,所述挥发性烟草香味化合物在加热时从基质释放。或者,气溶胶形成基质可包含非烟草材料。优选地,气溶胶形成基质还包含气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例是甘油和丙二醇。
气溶胶形成基质可以是固体基质。固体基质可以包括例如以下中的一种或多种:粉末、颗粒、球粒、细片、细条、条带或片材,其含有以下中的一种或多种:草本植物叶、烟草叶、烟草叶脉片段、复原烟草、均质烟草、挤出烟草以及膨胀烟草。
在该实施例中,气溶胶生成装置102是电加热吸烟装置。因此,气溶胶生成装置102很小(常规香烟尺寸),但必须在短短几分钟(通常约7分钟)的时期内递送高功率以用于单次吸烟期。然后可能需要将第二电池返回便携式充电器100以进行再充电。希望完成再充电,至少达到足以允许在几分钟并且优选小于6分钟之内进行另一次完全吸烟体验的水平。
便携式充电器中的充电电池106被配置为在本身需要再充电之前保持足够的电荷以对第一电池126再充电若干次。这为用户提供了便携式系统,其允许在需要从主电源插座再充电之前进行多次吸烟期。
还希望不需要频繁更换充电电池。优选地,第二电池具有至少一年的使用寿命,对于典型用户来说相当于约8000次充电/放电循环。
为了满足第一电池126具有小尺寸、足够容量和安全性但快速的充电和放电以及可接受的寿命的竞争要求,可以使用磷酸铁锂(LiFePO4)电池化学,如在该实施例中。该实施例中的第一电池126具有圆柱形状,其直径为10mm并且长度为37mm。该电池能够以每个循环900J以上进行8000次充电/放电循环。平均充电速率可高达12C。1C的充电速率意味着电池在一小时内从零电荷完全充电到满电荷,2C的充电速率意味着电池在半小时内从零电荷完全充电到满电荷。电池容量处于125mAh的范围内。最大充电电流可在从980mA到1.5A的范围内。使用高达4A的1毫秒脉冲进行放电。在典型操作温度下,放电速率为大约13C。作为替代方案,钛酸锂电池可用于第二电池。
便携式充电器100中的充电电池106是棱柱型的氧化钴锂(LiCoO2)电池。充电电池具有约2900mAh的容量,是第一电池容量的十倍以上。第一电池可以2C至16C之间的速率从充电电池充电。充电电池以1C的速率放电为第一电池提供了超过10C的充电速率。充电电池的充电可以从主电源以0至1.5C之间的速率进行,并且通常以约0.5C的速率进行以最大化电池寿命。
氧化钴锂电池提供比磷酸锂铁更高的电池电压,从而允许从单个氧化钴锂电池对磷酸锂铁电池充电。
第一电池126和充电电池106都具有相关的电池加热器组件。电加热器140围绕第一电池126并由低温微控制器142控制。充电电池加热器144围绕充电电池106并由第二低温微控制器146控制。
图2A是围绕图1中所示的第一电池126的电池加热器组件的示意性横截面。图2B是图2A的电池加热器组件中的加热器和绝缘层的分解视图。电池加热器组件包括第一电池加热器140,其是缠绕在第一电池126周围的箔。如图2B所示,电连接141、143向箔加热器140提供电流。向加热器140供给功率将在下面更详细地描述。围绕箔加热器140的是红外反射层,其可以作为箔或涂层提供。绝缘层160围绕反射层设置。加热器140、反射层150和绝缘层160可以设置为共层叠结构。反射层减少了电池的辐射热损失。绝缘层减少了电池的传导热损失。
此外,电池加热器组件包括两个温度传感器。第一温度传感器200设置在第一电池126与电池加热器140之间。第二温度传感器210设置在绝缘层160的外部。来自两个温度传感器的输出用于通过微控制器142来控制供给到电池加热器140的功率。
在该实施例中,绝缘层160由玻璃棉形成并且具有3mm的厚度。反射层150是厚度为0.02mm的铝箔。箔加热器140包括聚酰亚胺基底,电阻铜层层压在该基底上。温度传感器200、210是热敏电阻。
图2A和图2B示出了用于第一电池126的电池加热器组件。对于充电电池106提供了相同的电池加热器组件。
图3是如图1所示的系统中的EESD温度控制系统的控制元件。气溶胶生成装置102包括第一电池126,由参考图2A描述但为清楚起见在图3中未示出的电池加热器组件围绕。微控制器142是工业级微控制器,其在低至-40摄氏度的温度下操作。微控制器142通过连接T1和T2连接到第一温度传感器200,并通过连接T3和T4连接到第二温度传感器。通过连接H1和H2从第一电池126向加热器组件提供功率。微控制器142通过控制开关147控制通过连接H2向加热器组件的电流供给。基于温度传感器200和210的输出,微控制器关闭或打开开关147。通过改变开关147的操作的占空比来控制提供给加热器组件的功率量以及因此第一电池126的温度。使用来自温度传感器200和210的反馈,电池的温度可以保持在或高于所需温度。在该实施例中,所需温度是10摄氏度,并且下面参考图6更详细地描述控制过程。
还为便携式充电器100提供了EESD温度控制系统,其以相同的方式操作。充电电池106具有类似的电池加热器组件,如参考图2A和图2B所述。微控制器146也是工业级微控制器,其在低至-40摄氏度的温度下操作。微控制器146通过连接T1和T2连接到第一温度传感器200,并通过连接T3和T4连接到第二温度传感器。通过连接H1和H2从充电电池106向加热器组件提供功率。微控制器146通过控制开关149控制通过连接H2向加热器组件的电流供给。基于温度传感器的输出,微控制器关闭或打开开关149。通过改变开关149的操作的占空比来控制提供给加热器组件的功率量以及因此充电电池106的温度。使用来自温度传感器200和210的反馈,充电电池的温度可以保持在或高于所需温度。
当气溶胶生成装置连接到便携式充电器时,可以从便携式充电器向第一电池的电池加热器提供功率。提供第二开关170,其允许将充电电池选择性连接到用于第一电池的电池加热器。微控制器142通过控制开关147和开关170来控制通过连接H2向加热器组件的电流供给。如果气溶胶生成装置连接到便携式充电器,则微控制器142可以将第一电池126与第一电池加热器断开,但可允许充电电池连接到第一电池加热器。充电电池可以处于比第一电池更高的温度,因此可能能够递送更多的功率。充电电池通常还具有比第一电池更大的容量。
图4示出了使用两个温度传感器的基本控制方法。在第一步骤中,由微控制器读取第一温度传感器的输出(称为T1)和第二温度传感器210的输出(称为T2)。在步骤310中,将T1值与第一阈值Ta(T在这种情况下为10摄氏度)进行比较。如果T1不小于Ta,则该过程返回到步骤300以进行另一次循环。如果T1小于Ta,则该过程进行到步骤320。在步骤320中,将T2值与第一阈值Tb(在这种情况下为12摄氏度)进行比较。如果T2不小于Tb,则该过程返回到步骤300以进行另一次循环。如果T2小于Tb,则该过程进行到步骤330,其中通过向电池加热器提供电流脉冲来启动电池加热器。然后通过返回到步骤300重复该过程。具有感测环境温度的第二温度传感器的优点是可以更容易地避免热过冲。装置的正常操作将产生一些热量。如果环境温度高于阈值水平,则即使电池温度最初低于第一阈值,可能也不需要主动加热电池。例如,如果装置在即将使用之前从寒冷环境被带到温暖的室内环境,则电池温度可能低于最佳温度,但电池的被动加热可能是足够的。电池的主动加热可能都是能量浪费并导致可能的热过冲。
图5示出了用于气溶胶生成装置和便携式充电器的EESD温度控制系统的替代配置。图4的实施方案使用保持在充电器内的线圈使用感应加热来加热气溶胶生成装置内的第一电池。
气溶胶生成装置402示意性地示出并且包括第一电池404和气溶胶生成元件406。便携式充电器400包括充电电池408。气溶胶生成装置402保持在便携式充电器的腔体410中。便携式充电器中的线圈412围绕腔体410的一部分,使得当气溶胶生成装置402保持在腔体410中时,线圈412围绕第一电池404的一部分。气溶胶生成装置具有感受器元件(未示出),其与第一电池集成或靠近第一电池。线圈412连接到高频AC电源418,该高频AC电源418由充电电池408供电。便携式充电器还包括与腔体410相邻的热敏电阻416,以感测气溶胶生成装置的第一电池或壳体的温度。微控制器414连接到热敏电阻416、充电电池408和高频AC电源418。基于热敏电阻416的输出,微控制器414允许向线圈412供给高频交流电。当温度传感器检测到的温度低于10摄氏度时,通过微控制器接通AC电源。当向线圈供给高频交流电时,它引起感受器的感应加热,从而加热第一电池。使用来自热敏电阻416的反馈,电池的温度可以保持在或高于所需温度。
便携式充电器可以连续监测温度传感器所感测到的温度,并操作线圈以防止温度低于10摄氏度。可以对充电电池执行相同的过程。或者,充电电池可以被配置为在低温下操作,并且电池加热系统仅在用户输入之后被启动。
作为感应加热的替代方案,线圈412可以被配置为用作加热腔体410的电阻加热器,并且因此当第一电池404在腔体中时加热第一电池404。可以将DC电流施加到线圈412或另一种形式的电阻加热器,以通过焦耳加热来加热腔体。
图6示出了另一种替代配置,其中与便携式充电器分开地提供专用的加温附件。加温附件500是一起容纳便携式充电器和气溶胶生成装置的小袋,并且操作用于感应地加热气溶胶生成装置中的电池。
图6中的气溶胶生成装置402与图5中所示的气溶胶生成装置相同,并且包括第一电池404和气溶胶生成元件406。气溶胶生成装置具有感受器元件(未示出),其与第一电池集成或接近第一电池。便携式充电器440包括充电电池448。气溶胶生成装置402保持在便携式充电器的腔体410中。便携式充电器还包括与腔体410相邻的温度传感器446,以感测气溶胶生成装置的第一电池或壳体的温度。微控制器444连接到446、充电电池448和与加温附件500的接口450。
加温附件500包括辅助EESD 502、微控制器504、高频AC电源506和线圈508。当气溶胶生成装置容纳在加温附件中时,线圈位于加温附件内与第一电池相邻的位置。在所示的实施例中,线圈508是平面线圈。微控制器504连接到辅助EESD 502和高频AC电源506。微控制器504还连接到接口450,并基于便携式充电器中的温度传感器446的输出通过接口450接收信号。所述接口允许加温附件与便携式充电器之间的数据交换,并且可以是例如微USB连接。作为接口450的替代,加温附件可以通过无线连接(例如蓝牙)与便携式充电器交换信息。当温度传感器446所感测到的温度低于阈值温度例如10摄氏度时,微控制器接通AC电源。当向线圈供给高频交流电时,它引起感受器的感应加热,从而加热第一电池。使用来自温度传感器446的反馈,电池的温度可以保持在或高于所需温度。
可以提供相同的布置来加热便携式充电器中的充电电池。
加温附件可包括绝热体,其减少来自辅助EESD 502以及来自便携式充电器和气溶胶生成装置的热损失。
此外,作为感应加热的替代方案,加温附件可包括电阻加热器,其被配置为加热附件的内部以及容纳在附件中的任何充电器和气溶胶生成装置。可以参考图6描述的方式基于来自温度传感器446的反馈控制电阻加热器。
与不具有电池温度调节的系统相比,根据本发明的系统导致改进且更一致的用户体验。虽然电池加温可能会降低气溶胶生成或电池充电的可用能量,但无论环境条件如何向用户提供令人满意的气溶胶递送的优点更为关键。
尽管已经参考一种特定类型的气溶胶生成装置描述了本发明的实施方案,但应该清楚的是,本发明可以应用于任何类型的电池供电的便携式气溶胶生成装置。
Claims (16)
1.一种气溶胶生成系统,其包括:
电操作的气溶胶生成元件;
第一电化学储能装置,其被配置为向所述气溶胶生成元件供给电功率;以及
电化学储能装置温度控制系统,其包括:至少一个温度传感器,所述温度传感器定位成感测所述第一电化学储能装置的温度;和电加热器,所述电加热器被配置成加热所述第一电化学储能装置,其中所述电化学储能装置温度控制系统根据来自所述至少一个温度传感器的输出来操作所述电加热器,
其中所述气溶胶生成系统还包括围绕所述第一电化学储能装置的绝热体,
其中所述至少一个温度传感器包括:第一温度传感器,其位于所述第一电化学储能装置与所述绝热体之间;和第二温度传感器,其位于所述绝热体的外部,
并且其中所述电加热器根据来自所述第一温度传感器的输出和来自所述第二温度传感器的输出被启动,
其中供给到所述电加热器的功率量取决于来自所述第二温度传感器的输出。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统,其中所述气溶胶生成系统包括手持式气溶胶生成装置,并且其中所述气溶胶生成装置包括所述气溶胶生成元件、所述第一电化学储能装置和所述电化学储能装置温度控制系统。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成系统,其中所述电化学储能装置温度控制系统连接到功率控制器或与功率控制器集成,所述功率控制器被配置成控制从所述第一电化学储能装置到所述气溶胶生成元件的电功率供给,其中所述功率控制器被配置成根据来自所述至少一个温度传感器的输出防止从所述第一电化学储能装置到所述气溶胶生成元件的功率供给。
4.根据权利要求2或3所述的气溶胶生成系统,其中所述第一电化学储能装置具有电端子,并且其中所述电化学储能装置温度控制系统连接到所述第一电化学储能装置的电端子,使得所述电加热器能由所述第一电化学储能装置供电。
5.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统,其包括:
气溶胶生成装置,和
附件,其中所述附件包括辅助电化学储能装置,并且其中所述气溶胶生成装置和所述附件能够电连接,并且其中所述气溶胶生成系统被配置成当所述气溶胶生成装置和所述附件电连接时允许所述辅助电化学储能装置向所述电加热器供给功率。
6.根据权利要求5所述的气溶胶生成系统,其中所述电化学储能装置温度控制系统至少部分地包含在所述附件中。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成系统,其中所述附件包括交流电源和感应线圈,所述感应线圈被配置成感应加热所述第一电化学储能装置。
8.根据权利要求5、6或7所述的气溶胶生成系统,其中所述附件是便携式加热装置。
9.根据权利要求5所述的气溶胶生成系统,其中所述附件是便携式充电器,并且其中所述气溶胶生成系统被配置成允许从所述辅助电化学储能装置向所述第一电化学储能装置充电。
10.根据权利要求9所述的气溶胶生成系统,其还包括加热装置,所述加热装置被配置成容纳所述便携式充电器和所述气溶胶生成装置,所述加热装置包括加热装置电化学储能装置,并且其中所述气溶胶生成装置或便携式充电器与所述加热装置能够电连接,并且其中所述气溶胶生成系统被配置成当所述气溶胶生成装置或便携式充电器与所述加热装置电连接时允许所述加热装置电化学储能装置向所述电加热器供给功率。
11.根据权利要求9所述的气溶胶生成系统,其中所述附件包括辅助电化学储能装置温度控制系统,所述辅助电化学储能装置温度控制系统包括:至少一个辅助温度传感器,所述辅助温度传感器定位成感测所述辅助电化学储能装置的温度;和第二电加热器,所述第二电加热器被配置成加热所述辅助电化学储能装置,其中所述辅助电化学储能装置温度控制系统根据来自所述至少一个辅助温度传感器的输出来操作所述第二电加热器。
12.根据权利要求11所述的气溶胶生成系统,其中所述辅助电化学储能装置温度控制系统连接到功率控制器或与功率控制器集成,所述功率控制器被配置成控制从所述辅助电化学储能装置到所述气溶胶生成装置的电功率供给,其中所述功率控制器被配置成根据来自所述至少一个辅助温度传感器的输出防止从所述辅助电化学储能装置到所述气溶胶生成装置的功率供给。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的气溶胶生成系统,其中所述辅助电化学储能装置具有电端子,并且其中所述辅助电化学储能装置温度控制系统连接到所述辅助电化学储能装置的电端子,使得所述第二电加热器能够由所述辅助电化学储能装置供电。
14.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统,其中所述绝热体包括红外反射层。
15.根据权利要求2所述的气溶胶生成系统,其还包括:
便携式充电器,其中所述便携式充电器包括充电电化学储能装置,并且其中所述气溶胶生成装置和所述便携式充电器能够电连接以允许从所述充电电化学储能装置向所述第一电化学储能装置充电,并且其中所述便携式充电器包括充电电化学储能装置温度控制系统,所述充电电化学储能装置温度控制系统包括:至少一个充电器温度传感器,所述充电器温度传感器定位成感测所述充电电化学储能装置的温度;和第二电加热器,所述第二电加热器被配置成加热所述充电电化学储能装置,其中所述充电电化学储能装置温度控制系统根据来自所述至少一个充电器温度传感器的输出来操作所述第二电加热器。
16.一种控制电操作气溶胶生成装置的操作的方法,所述电操作气溶胶生成装置包括:电操作的气溶胶生成元件;第一电化学储能装置,其被配置成向所述气溶胶生成元件供给电功率;和电化学储能装置温度控制系统,所述电化学储能装置温度控制系统包括电加热器和至少一个温度传感器,所述温度传感器定位成感测所述第一电化学储能装置的温度,所述电加热器被配置成加热所述第一电化学储能装置,其中所述气溶胶生成装置还包括围绕所述第一电化学储能装置的绝热体,其中所述至少一个温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器,所述第一温度传感器位于所述第一电化学储能装置与所述绝热体之间,所述第二温度传感器位于所述绝热体的外部,并且其中所述电加热器根据来自所述第一温度传感器的输出和来自所述第二温度传感器的输出被启动,
所述方法包括:
监测所述至少一个温度传感器的输出,如果所述至少一个温度传感器的输出低于第一阈值则操作所述电加热器,并且防止从所述第一电化学储能装置到所述电操作的气溶胶生成元件的功率供给,直到所述至少一个温度传感器的输出等于或高于第二阈值,
其中供给到所述电加热器的功率量取决于来自所述第二温度传感器的输出。
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PL3939377T3 (pl) * | 2019-03-11 | 2024-07-29 | Nicoventures Trading Limited | Urządzenie do przyrządu generującego aerozol |
GB201903247D0 (en) * | 2019-03-11 | 2019-04-24 | Nicoventures Trading Ltd | Aerosol provision device |
KR102232204B1 (ko) * | 2019-03-19 | 2021-03-25 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성장치 및 이의 배터리 수명 추정방법 |
JP6613008B1 (ja) | 2019-05-31 | 2019-11-27 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル吸引器用の制御装置及びエアロゾル吸引器 |
JP6625258B1 (ja) * | 2019-05-31 | 2019-12-25 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル吸引器、エアロゾル吸引器用の制御装置、エアロゾル吸引器の制御方法及びプログラム |
JP6678936B1 (ja) | 2019-05-31 | 2020-04-15 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル吸引器用の制御装置及びエアロゾル吸引器 |
CN110138067A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-16 | 孙亦博 | 一种供电电源系统 |
EP4233590A3 (en) * | 2019-06-12 | 2024-02-21 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol-generating article comprising three dimensional code |
KR20220110801A (ko) * | 2020-01-09 | 2022-08-09 | 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. | 가요성 히터 및 전자기기 |
KR20210092082A (ko) * | 2020-01-15 | 2021-07-23 | 주식회사 케이티앤지 | 자동으로 가열 동작을 수행하는 에어로졸 생성 장치 |
KR102354965B1 (ko) * | 2020-02-13 | 2022-01-24 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 |
CN111387557A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-10 | 四川三联新材料有限公司 | 多层隔热材料、其制备方法及其应用和加热卷烟器具 |
WO2022002938A1 (en) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | Jt International S.A. | Aerosol generation device comprising temperature sensors and associated monitoring method |
JP6864769B1 (ja) | 2020-07-09 | 2021-04-28 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル吸引器の電源ユニット |
EP3937337B1 (en) * | 2020-07-09 | 2022-11-09 | Japan Tobacco Inc. | Power supply unit for aerosol inhaler comprising a temperature sensor |
KR20230022446A (ko) * | 2020-07-14 | 2023-02-15 | 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. | 다중 기능 배터리 히터를 갖는 전자 장치 |
US20230263230A1 (en) * | 2020-07-14 | 2023-08-24 | Philip Morris Products S.A. | Electronic device with movable battery heating configuration |
US20230301365A1 (en) * | 2020-07-21 | 2023-09-28 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol generator with dual battery heating arrangement |
CN112291874B (zh) * | 2020-09-11 | 2022-05-13 | 中国科学技术大学 | 一种用于合金相变材料烟用热源的电磁加热装置 |
KR102463898B1 (ko) * | 2020-11-11 | 2022-11-03 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성장치 및 그 동작방법 |
CN114639925B (zh) * | 2020-12-16 | 2023-09-05 | 比亚迪股份有限公司 | 一种极耳热封设备和极耳热封方法 |
US20220192269A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | iVision Tech, Inc. | Induction vaporizer |
WO2022230009A1 (ja) * | 2021-04-26 | 2022-11-03 | 日本たばこ産業株式会社 | 香味吸引器 |
CN117241689A (zh) | 2021-05-10 | 2023-12-15 | 日本烟草产业株式会社 | 气溶胶生成装置的电源单元 |
KR20230163517A (ko) | 2021-05-10 | 2023-11-30 | 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 | 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛 |
KR20230114549A (ko) * | 2022-01-25 | 2023-08-01 | 주식회사 케이티앤지 | 에어로졸 생성장치 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08308129A (ja) * | 1995-05-08 | 1996-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 充電装置 |
US6440602B1 (en) * | 1999-02-08 | 2002-08-27 | Nec Corporation | Battery pack |
CN201041817Y (zh) * | 2007-01-16 | 2008-03-26 | 研华股份有限公司 | 电池模块的过温保护装置 |
JP2008269855A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Nec Access Technica Ltd | 電池パック及びそれを用いた電子機器 |
CN101416330A (zh) * | 2003-10-14 | 2009-04-22 | 布莱克和戴克公司 | 二次电池的保护方法、保护电路和保护器件、电动工具、充电器和适合在电池组中提供保护以防故障状况的电池组 |
CN201266841Y (zh) * | 2007-07-13 | 2009-07-01 | 布莱克和戴克公司 | 电池组 |
CN201294250Y (zh) * | 2008-11-17 | 2009-08-19 | 浙江绿源电动车有限公司 | 带恒温加热控制的蓄电池充电装置 |
CN201616494U (zh) * | 2009-12-25 | 2010-10-27 | 天津市飞科电动车有限公司 | 电动车蓄电池低温温度补偿装置 |
CN201655931U (zh) * | 2010-02-12 | 2010-11-24 | 奇鋐科技股份有限公司 | 应用于电池的加热结构及装置与辅助模组 |
CN102859784A (zh) * | 2010-06-03 | 2013-01-02 | 郑润珥 | 电池组以及用于为电池组充电的方法 |
CN203632311U (zh) * | 2013-12-16 | 2014-06-04 | 天宇通讯科技(昆山)有限公司 | 带加热装置的移动电源 |
CN104242390A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-24 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 一种充电方法、充电电路和移动终端 |
GB2528711A (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-03 | Nicoventures Holdings Ltd | E-cigarette and re-charging pack |
CN205211892U (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-04 | 袁元 | 一种可控温的电池加热装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09147813A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池および電池用外装材 |
JP4768273B2 (ja) | 2005-01-12 | 2011-09-07 | Necエナジーデバイス株式会社 | 電池パック |
RU2400110C1 (ru) | 2007-02-02 | 2010-09-27 | Джапан Тобакко Инк. | Курительное устройство |
EP2110033A1 (en) | 2008-03-25 | 2009-10-21 | Philip Morris Products S.A. | Method for controlling the formation of smoke constituents in an electrical aerosol generating system |
US8978663B2 (en) | 2010-12-06 | 2015-03-17 | Kyle D. Newton | Charger package for electronic cigarette components |
JP6030580B2 (ja) * | 2011-02-09 | 2016-11-24 | エスアイエス・リソーシズ・リミテッド | 可変出力制御電子タバコ |
BR112014012258B1 (pt) | 2011-12-30 | 2021-01-12 | Philip Morris Products S.A. | dispositivo gerador de aerossol e método de aquecimento de um substrato formador de aerossol |
CN105190987B (zh) * | 2013-05-08 | 2018-06-22 | 株式会社Lg化学 | 电池预热系统和使用其的电池预热方法 |
US20140333267A1 (en) | 2013-05-10 | 2014-11-13 | Fairchild Semiconductor Corporation | Heated accelerated battery charging |
US11202470B2 (en) | 2013-05-22 | 2021-12-21 | Njoy, Inc. | Compositions, devices, and methods for nicotine aerosol delivery |
GB201413032D0 (en) * | 2014-02-28 | 2014-09-03 | Beyond Twenty Ltd | Beyond 7 |
TWI681691B (zh) | 2014-04-30 | 2020-01-01 | 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 | 電熱式氣溶膠產生系統、裝置及其控制方法 |
US20160359207A1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-12-08 | Abominable Labs, Llc | Thermally-protected chemical-cell battery system |
WO2017084489A1 (zh) * | 2015-11-18 | 2017-05-26 | 常州聚为智能科技有限公司 | 烟嘴、带有该烟嘴的雾化器及其电子烟 |
-
2017
- 2017-06-15 US US16/310,224 patent/US11533953B2/en active Active
- 2017-06-15 RU RU2019102193A patent/RU2736025C2/ru active
- 2017-06-15 KR KR1020187033573A patent/KR102526864B1/ko active IP Right Grant
- 2017-06-15 EP EP17731854.0A patent/EP3478101B1/en active Active
- 2017-06-15 CA CA3022233A patent/CA3022233A1/en active Pending
- 2017-06-15 JP JP2018565051A patent/JP7069051B2/ja active Active
- 2017-06-15 CN CN201780035069.XA patent/CN109310153B/zh active Active
- 2017-06-15 WO PCT/EP2017/064663 patent/WO2018001746A1/en unknown
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08308129A (ja) * | 1995-05-08 | 1996-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 充電装置 |
US6440602B1 (en) * | 1999-02-08 | 2002-08-27 | Nec Corporation | Battery pack |
CN101416330A (zh) * | 2003-10-14 | 2009-04-22 | 布莱克和戴克公司 | 二次电池的保护方法、保护电路和保护器件、电动工具、充电器和适合在电池组中提供保护以防故障状况的电池组 |
CN201041817Y (zh) * | 2007-01-16 | 2008-03-26 | 研华股份有限公司 | 电池模块的过温保护装置 |
JP2008269855A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Nec Access Technica Ltd | 電池パック及びそれを用いた電子機器 |
CN201266841Y (zh) * | 2007-07-13 | 2009-07-01 | 布莱克和戴克公司 | 电池组 |
CN201294250Y (zh) * | 2008-11-17 | 2009-08-19 | 浙江绿源电动车有限公司 | 带恒温加热控制的蓄电池充电装置 |
CN201616494U (zh) * | 2009-12-25 | 2010-10-27 | 天津市飞科电动车有限公司 | 电动车蓄电池低温温度补偿装置 |
CN201655931U (zh) * | 2010-02-12 | 2010-11-24 | 奇鋐科技股份有限公司 | 应用于电池的加热结构及装置与辅助模组 |
CN102859784A (zh) * | 2010-06-03 | 2013-01-02 | 郑润珥 | 电池组以及用于为电池组充电的方法 |
CN203632311U (zh) * | 2013-12-16 | 2014-06-04 | 天宇通讯科技(昆山)有限公司 | 带加热装置的移动电源 |
GB2528711A (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-03 | Nicoventures Holdings Ltd | E-cigarette and re-charging pack |
CN104242390A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-24 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 一种充电方法、充电电路和移动终端 |
CN205211892U (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-04 | 袁元 | 一种可控温的电池加热装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
朱小清.工作特性.《照明技术手册》.机械工业出版社,1995,第161页. * |
颜鲁薪主编.外界温度.《太阳能光伏发电系统集成与施工》.西北工业大学出版社,2015,西北工业大学出版社. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7069051B2 (ja) | 2022-05-17 |
KR102526864B1 (ko) | 2023-04-28 |
KR20190024880A (ko) | 2019-03-08 |
RU2019102193A3 (zh) | 2020-09-24 |
WO2018001746A1 (en) | 2018-01-04 |
RU2019102193A (ru) | 2020-07-29 |
JP2019525737A (ja) | 2019-09-12 |
EP3478101B1 (en) | 2021-03-17 |
EP3478101A1 (en) | 2019-05-08 |
US20190320717A1 (en) | 2019-10-24 |
CN109310153A (zh) | 2019-02-05 |
CA3022233A1 (en) | 2018-01-04 |
US11533953B2 (en) | 2022-12-27 |
RU2736025C2 (ru) | 2020-11-11 |
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