CN111436659A - 气雾剂吸入器的电源单元及其控制方法和程序 - Google Patents

气雾剂吸入器的电源单元及其控制方法和程序 Download PDF

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charging
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Abstract

本公开提供一种用于气雾剂吸入器的电源单元，该电源单元包括：电源，该电源能够向负载放电以从气雾剂产生源产生气雾剂；温度测量单元，该温度测量单元被配置为测量电源的温度；以及控制设备，该控制设备被配置为，将温度测量单元的测量值等于或高于第一阈值的情况下要提供给电源的第一功率或第一电量控制为小于测量值低于第一阈值的情况下要提供给电源的第二功率或第二电量的值。

Description

气雾剂吸入器的电源单元及其控制方法和程序
技术领域
本发明涉及一种用于气雾剂吸入器的电源单元，以及一种用于气雾剂吸入器的电源单元的控制方法和控制程序。
背景技术
现有一种气雾剂吸入器，该气雾剂吸入器包括气雾剂产生源、用于从气雾剂产生源产生气雾剂的负载、能够向负载放电的电源以及控制电源的控制单元(例如，参见专利文献1至4)。
专利文献1US 2017/0250552 A1
专利文献2US 2015/0173124 A1
专利文献3JP-T-2017-518733
专利文献4JP-A-2017-079747
由于气雾剂吸入器被频繁使用，因此需要抑制气雾剂吸入器的电源的恶化。作为用于对电源进行充电的充电设备，已知在专利文献3和4中公开了根据电源的温度执行充电控制的设备。
例如，在充电设备中，如果电源的温度变高，则结束充电以保护电源。
然而，如果充电提前结束，则气雾剂吸入器的可用时间会缩短。
因此，损害了使用者的便利性。
在专利文献1和2中，公开了电源的温度的获取，然而，没有公开基于获取的温度的充电控制的任何特定模式。
在专利文献3和4中，公开了当电源的温度较高时结束充电，但是，没有公开防止充电提前结束的任何方法。
本发明的目的是提供一种用于气雾剂吸入器的电源单元，以及一种用于气雾剂吸入器的电源单元的控制方法和控制程序，可以使电源保持充电的时间尽可能长以延长气雾剂吸入器的可用时间。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于气雾剂吸入器的电源单元，该电源单元包括：电源，该电源能够向负载放电以从气雾剂产生源产生气雾剂；温度测量单元，该温度测量单元被配置为测量所述电源的温度；以及控制设备，该控制设备被配置为将所述温度测量单元的测量值等于或高于第一阈值的情况下，要提供给所述电源的第一功率或第一电量控制为小于所述测量值低于所述第一阈值的情况下，要提供给所述电源的第二功率或第二电量的值。
附图说明
图1是配备有本发明的实施例的电源单元的气雾剂吸入器的立体图。
图2是图1的气雾剂吸入器的另一立体图。
图3是图1的气雾剂吸入器的剖面图。
图4是图1的气雾剂吸入器中的电源单元的立体图。
图5是示出图1的气雾剂吸入器中的电源单元的主要部分配置的框图。
图6是示出图1的气雾剂吸入器中的电源单元的主要部分电路配置的示意图。
图7是示出图5所示的充电控制单元的控制内容的时序图。
图8是用于说明在电源充电期间图1的气雾剂吸入器的操作流程图。
具体实施方式
以下将描述根据本发明的实施例用于气雾剂吸入器的电源单元。首先，将参照图1和图2描述配备有电源单元的气雾剂吸入器。
(气雾剂吸入器)
气雾剂吸入器1是用于在不燃烧的情况下吸入包含香味的气雾剂的设备，并且气雾剂吸入器1具有沿一定方向(以下称为纵向A)延伸的杆形。气雾剂吸入器1包括沿纵向A按顺序排列的电源单元10、第一烟弹20和第二烟弹30。第一烟弹20可以被附接到电源单元10上，也可以从电源单元10上拆卸。第二烟弹30可以被附接到第一烟弹20上，也可以从第一烟弹20上拆卸。换句话说，可以单独地更换第一烟弹20和第二烟弹30。
(电源单元)
如图3、图4、图5和图6所示，本实施例的电源单元10包括在圆筒状电源单元壳体11内的电源12、充电IC(集成电路)55、MCU(微控制器单元)50、开关19、温度传感器17和各种传感器等。作为MCU 50，其最短控制周期(最大操作时钟频率的倒数)长于充电IC 55的最短控制周期的MCU被使用。
电源12是可充电的二次电池或双电层电容器等，优选地，电源12是锂离子电池。
温度传感器17例如配置有温度检测元件(其电阻值根据温度而变化)，具体而言，该温度检测元件为NTC(负温度系数)热敏电阻。温度传感器17用于检测电源12的温度，并且温度传感器17被布置为靠近电源12。
放电端子41被设置在位于电源单元壳体11的沿纵向A的一端侧(第一烟弹20侧)的顶部11a上。放电端子41被设置成从顶部11a的顶表面向第一烟弹20伸出，并且放电端子41被配置成能够电连接到第一烟弹20的负载21。此外，在放电端子41附近、顶部11a的顶表面的一部分上，设置用于向第一烟弹20的负载21供应空气的空气供应部42。
在位于电源单元壳体11的沿纵向的另一端侧(与所述第一烟弹20相对的一侧)的底部11b上，设置能够电连接到外部电源的充电端子43。充电端子43被设置在底部11b的侧表面上，使得例如可以将USB端子、micro-USB端子和Lightning(注册商标)端子中的至少一个连接到充电端子43。
然而，充电端子43可以是能够以非接触方式从外部电源接收电力的电力接收部。在这种情况下，充电端子43(电力接收部)可以由电力接收线圈构成。无线电力传输系统可以是电磁感应型，或者可以是磁共振型。此外，充电端子43可以是能够在没有任何接触点的情况下从外部电源接收电力的电力接收部。作为另一示例，充电端子43可以被配置为能够将USB端子、micro-USB端子和Lightning端子中的至少一个连接到充电端子43，并且充电端子43包括上述电力接收部。
在电源单元壳体11的顶部11a的侧表面上，设置使用者可以操作的操作单元14为面向充电端子43的相对侧。更具体而言，操作单元14和充电端子43关于连接操作单元14和充电端子43的直线与电源单元10沿纵向A的中心线L的交点对称。操作单元14由按钮型开关或触控面板等组成。在操作单元14的附近，设置用于检测抽吸动作的抽吸传感器15。
充电IC 55被设置为例如靠近充电端子43，并且充电IC 55执行控制以将从外部电源输入到充电端子43的电力转换为用于电源12的充电电力并向电源12提供充电电力。
如图5所示，MCU 50被连接到各种传感器设备(例如用于检测抽吸(吸入)动作的抽吸传感器15、用于测量电源12的电源电压的电压传感器16以及设置为测量电源12的温度的温度传感器17)、操作单元14、通知单元45以及用于存储抽吸动作的次数和已向负载21施加电力的时间等的存储器18，并且控制单元50对气雾剂吸入器1执行各种控制。具体而言，MCU50主要由处理器构成，并且MCU 50还包括存储介质(例如处理器的操作所需的RAM(随机存取存储器)和用于存储各种信息的ROM(只读存储器))。在本说明书中，更具体而言，处理器是通过组合诸如半导体元件等的电路元件而配置的电路。
此外，在电源单元壳体11中，形成了用于吸入空气的进气口(图中未示出)。进气口可以在操作单元14周围形成，或者可以在充电端子43周围形成。
(第一烟弹)
如图3所示，第一烟弹20包括在圆筒状烟弹壳体27内部的：用于贮存气雾剂源22的贮存器23；用于雾化气雾剂源22的电力负载21；用于从贮存器23向负载21吸取气雾剂源的吸液芯24；用于使雾化气雾剂源22而产生的气雾剂流向第二烟弹30的气雾剂通道25；以及用于收纳第二烟弹30的一部分的端帽26。
贮存器23被形成为围绕气雾剂通道25并存放气雾剂源22。在贮存器23中，可以贮存诸如树脂网或棉的多孔构件，并且可以用气雾剂源22浸渍该多孔构件。气雾剂源22包括诸如甘油、丙二醇或水的液体。
吸液芯24是用于利用毛细管作用从贮存器23向负载21吸取气雾剂源22的液体保持构件，并且吸液芯24由例如玻璃纤维或多孔陶瓷等构成。
通过从电源12经由放电端子41供给的电力，负载21可以在不燃烧的情况下使气雾剂源22雾化。负载21配置有以预定间距缠绕的加热丝(线圈)。然而，负载21仅需是能够雾化气雾剂源22从而产生气雾剂的元件，负载21例如是加热元件或超声波发生器。加热元件的示例包括加热电阻器、陶瓷加热器和感应加热型加热器等。
气雾剂通道25被设置在电源单元10的中心线L上、负载21的下游侧。
端帽26包括：用于收纳第二烟弹30的一部分的烟弹存储部26a；以及用于连接气雾剂通道25和烟弹存储部26a的连接通道26b。
(第二烟弹)
第二烟弹30存放香味源31。第二烟弹30的在第一烟弹(20)侧的端部被收纳在设置在第一烟弹20的端帽26中的烟弹存储部26a中，以便能够被移除。第二烟弹30在第一烟弹(20)的相反侧的另一端部被配置为使用者的抽吸口32。然而，抽吸口32不一定要与第二烟弹30一体地配置以使抽吸口32不能与第二烟弹分离，而是可以被配置成能够附接到第二烟弹30并从第二烟弹30拆卸。如果如上所述将抽吸口32与电源单元10以及第一烟弹20分离地配置，则可以保持抽吸口32卫生。
通过使气雾剂穿过香味源31，第二烟弹30添加香味至由负载21雾化气雾剂源22而产生的气雾剂。作为构成香味源的原料片，可以使用将烟丝或烟草原料形成粒状而制成的压块。香味源31可以由除烟草以外的植物(例如薄荷、中药和草药)构成。可以将诸如薄荷脑的香味剂添加到香味源31。
本实施例的气雾剂吸入器1能够通过气雾剂源22、香味源31以及负载21产生含有香味的气雾剂。换句话说，气雾剂源22和香味源31构成用于产生气雾剂的气雾剂产生源。
气雾剂吸入器1中的气雾剂产生源是使用者可以更换使用的部分。对于这一部分，例如可以将一个第一烟弹20和一个或多个(例如，五个)第二烟弹30作为一组提供给使用者。
可以在气雾剂吸入器1中使用的气雾剂产生源的配置，不限于气雾剂源22和香味源31分开构造的配置，可以是气雾剂源22和香味源31一体地形成的配置，可以是省略香味源31并且气雾剂源22包含可包含在香味源31中的物质的配置，可以是其中气雾剂源22包含可代替香味源31的药物等的配置，或者可以是其他配置。
对于包括通过一体地形成气雾剂源22和香味源31而配置的气雾剂产生源的气雾剂吸入器1，例如可以将一个或多个(例如20个)气雾剂产生源作为一组提供给使用者。
在气雾剂吸入器1仅包括气雾剂源22作为气雾剂产生源的情况下，例如可以将一个或多个(例如20个)气雾剂产生源作为一组提供给使用者。
在上述配置的气雾剂吸入器1中，如图3中的箭头B所示，从电源单元壳体11中所形成的进气口(附图中未示出)进入的空气穿过空气供应部42，并在第一烟弹20的负载21附近穿过。负载21使由吸液芯24从贮存器23吸取的气雾剂源22雾化。由雾化产生的气雾剂与从进气口进入的空气一起流经气雾剂通道25，并通过连接通道26b被提供给第二烟弹30。被提供给第二烟弹30的气雾剂穿过香味源31(添加香味剂的地方)并且被提供给抽吸口32。
此外，在气雾剂吸入器1中，设置了用于通知各种信息的通知单元45(参见图5)。通知单元45可以配置有发光元件，或者可以配置有振动元件，或者可以配置有声音输出元件。通知单元45可以是发光元件、振动元件和声音输出元件中的两个或更多个元件的组合。通知单元45可以被设置在电源单元10、第一烟弹20和第二烟弹30中的任何一个中。然而，通知单元被设置在电源单元10中为优选。例如，操作单元14周围的区域被配置成具有半透明性以允许由诸如LED的发光元件发射的光穿过。
(电路)
现在，将参照图6描述电源单元10的电路的细节。
电源单元10包括作为主要部件的电源12、温度传感器17、开关19、构成放电端子41的正极侧放电端子41a和负极侧放电端子41b、构成充电端子43的正极侧充电端子43a和负极侧充电端子43b、MCU 50、充电IC 55、由具有电阻值的元件(例如电阻元件或晶体管)构成的电阻器61和电阻器62、由诸如MOSFET的晶体管或类似器件构成的开关63和开关64，以及电阻元件65。
在本实施例中，示出了使用由德州仪器公司制造的“BQ24040DSQT”作为充电IC 55的示例。然而，充电IC不限于此。充电IC 55具有多个引脚作为用于与外部电连接的引脚，该多个引脚包括IN引脚(在图6中由“IN”示出)、OUT引脚(在图6中由“OUT”示出)、TS引脚(在图6中由“TS”示出)、#CHG引脚(在图6中由“#CHG”示出)以及EP引脚(在图6中由“EP”示出)。然而，应当注意，在本实施例中，仅公开了充电IC 55具有的引脚中的主要引脚。
此外，在本实施例中，示出了使用由美国微芯科技公司制造的“PIC16F18346”作为MCU 50的示例。然而，MCU不限于此。MCU 50具有多个引脚作为用于与外部电连接的引脚，该多个引脚包括Vdd引脚(在图6中由“Vdd”示出)、RA4引脚(在图6中由“RA4”示出)、#RC3引脚(在图6中由“#RC3”示出)、#RC4引脚(在图6中由“#RC4”示出)、#RC5引脚(在图6中由“#RC5”示出)、RB7引脚(在图6中由“RB7”示出)和EP引脚(在图6中由“EP”示出)。然而，应当注意，在本实施例中，仅公开了MCU 50具有的引脚中的主要引脚。
充电IC 55的IN引脚是从充电端子43提供的电力(用于产生充电电力的电力)的输入端子。充电IC 55的IN引脚被连接到正极侧充电端子43a。
充电IC 55的OUT引脚是由充电IC 55产生的充电电力的输出端子。电源线60V被连接到充电IC 55的OUT引脚。该电源线60V通过开关19被连接到正极侧放电端子41a。
充电IC 55的EP引脚是接地端子。充电IC 55的EP引脚被连接到接地线60E，该接地线60E将负极侧充电端子43b和负极侧放电端子41b进行连接。
充电IC 55的#CHG引脚是用于输出表示正在执行充电、充电被停止或已完成充电的充电状态信息的端子。充电IC 55的#CHG引脚被连接到MCU 50的#RC5引脚。
充电IC 55的TS引脚是用于输入施加到与其连接的电阻器的电压值(根据相应电阻器的电阻值的电压值)的端子。从输入到TS引脚的电压值，可以检测连接到TS引脚的电阻器的电阻值(换句话说，相应电阻器的温度)。在使用热敏电阻作为连接到TS引脚的电阻器的情况下，可以从输入到TS引脚的电压值检测连接到TS引脚的电阻器的温度。
充电IC 55具有基于输入到TS引脚的电压值控制要从OUT引脚输出的充电电压的功能。具体而言，在基于输入到TS引脚的电压值的温度低于阈值TH1的情况下，充电IC 55从OUT引脚输出第一充电电压；在该温度等于或高于阈值TH1并且低于阈值TH2的情况下，充电IC 55输出低于第一充电电压的第二充电电压；在该温度等于或高于阈值TH2情况下，充电IC 55执行控制以防止充电电压从OUT引脚输出(即停止充电)。阈值TH1例如为40℃，阈值TH2例如为45℃。
在电阻器的温度变为阈值TH1的情况下，连接到TS引脚的电阻器的电压值用Vmax表示；在电阻器的温度变为阈值TH2的情况下，连接到TS引脚的电阻器的电压值用Vmin表示。在连接到TS引脚的电阻器是NTC热敏电阻的情况下，随着电阻器的温度升高，电阻器的电阻值降低。因此，建立了Vmax＞Vmin的关系。应该注意这一点。基于上述定义，在输入到TS引脚的电压值被包括在大于Vmin且等于或小于Vmax的预定范围内的情况下，充电IC 55从OUT引脚输出第二充电电压；在输入到TS引脚的电压值超过Vmax的情况下，充电IC 55从OUT引脚输出第一充电电压；在输入到TS引脚的电压值小于Vmin的情况下，充电IC 55停止充电。
电阻器61的一端被连接到本实施例的充电IC 55的TS引脚上。电阻器61的另一端被连接到接地线60E。此外，开关63的一端被连接到充电IC 55的TS引脚。电阻器62的一端被连接到开关63的另一端。电阻器62的另一端被连接到接地线60E。
电阻器61和电阻器62中的每一个具有预定的固定电阻值。电阻器61与开关63和电阻器62的串联电路被并联连接至TS引脚。因此，当开关63断开(不导通)时，由电流从TS引脚流向电阻器61而引起的电阻器61上的电压值V1被输入到TS引脚。
由于电阻器61的电阻值为固定值，因此电压值V1变为恒定值。电阻器61的电阻值被预先确定，使得电压值V1变为在上述执行范围(大于Vmin且等于或小于Vmax)内的任意值。优选地，预先确定电阻器61的电阻值，使得在预定范围的中值是Vc的情况下，电压值V1变为更靠近Vmax而不是更靠近Vc的值。在这种情况下，即使输入到TS引脚的电压值由于噪声或误差而改变，也可以保持充电IC 55对电源12的充电。如上所述，电阻器61的电阻值被确定，使得电压值V1变为用于从充电IC 55的OUT引脚输出第二充电电压的值。具体而言，电阻器61的电阻值为4.7kΩ。
此外，电阻器62的电阻值被设置为充分地小于电阻器61的电阻值的值。因此，当开关63接通时(导通时)，电流优先地从TS引脚流向电阻器62，并且电阻器62上由电流引起的电压值V2被输入到TS引脚。
由于电阻器62的电阻值为固定值，因此电压值V2变为恒定值。电阻器62的电阻值被预先确定，使得电压值V2变为小于Vmin的任意值。如上所述，电阻器62的电阻值被预先确定，使得电压值V2变为用于使充电IC 55停止对电源12充电的值。
然而，电阻器62不是必需的，可以省略。换句话说，开关63的另一端可以被直接连接到接地线60E。在这种情况下，当开关63接通时，TS引脚接地。因此，可以使输入到TS引脚的电压值小于Vmin。因此，通过接通开关63，可以使充电IC 55停止对电源12充电。此外，通过省略电阻器62，可以降低成本和重量。
电源12的正极侧被连接到电源线60V，并且电源12的负极侧被连接到接地线60E。因此，可以利用从充电IC 55的OUT引脚向电源线60V输出的充电电压对电源进行充电。
MCU 50的Vdd引脚是电源端子并被连接到电源线60V。
MCU 50的EP引脚是接地端子并被连接到接地线60E。
MCU 50的RA4引脚被连接到开关63并用作对接通和断开开关63执行控制的端子。
MCU 50的RB7引脚被连接到开关19并用作对接通和断开开关19执行控制的端子。
MCU 50的#RC5引脚用作从充电IC 55的#CHG引脚接收充电IC 55的充电状态的端子。
MCU 50的#RC4引脚被连接到开关64并用作对接通和断开开关64执行控制的端子。开关64的一端被连接到电源线60V，开关64的另一端被连接到电阻元件65的一端。电阻元件65的另一端被连接到构成温度传感器17的NTC热敏电阻的一端。构成温度传感器17的NTC热敏电阻的另一端被连接到接地线60E。
MCU 50的#RC3引脚用作检测电源12的温度的端子。MCU 50的#RC3引脚被连接到电阻元件65和温度传感器17之间的连接点。
当开关64接通(导通)时，电源线60V上的电压被电阻元件65和温度传感器17分压，并且施加到温度传感器17的电压值被输入到MCU 50的#RC3引脚。MCU 50具有基于被输入到#RC3引脚的电压值来测量电源12的温度的功能(将在下文描述)。
同时，当开关64断开时(不导通时)，电压不被提供给温度传感器17。因此，在这种情况下，MCU 50变为无法获取电源12的温度的状态。
开关19由例如半导体元件(例如MOSFET)构成，并且开关19在MCU 50的控制下被接通和断开。
在图6所示的电源单元10的电路中，开关19被设置在电源12的正极侧与正极侧放电端子41a之间。开关19可以是负控制型(其被设置在负极侧放电端子41b与电源12的负极侧之间)，代替这种所谓的正控制型。
(MCU)
现在，将更详细地描述MCU 50的配置。
如图5所示，MCU 50包括作为通过处理器执行存储在ROM中的程序而实现的功能块的：气雾剂产生请求检测单元51、充电控制单元52、电力控制单元53和温度测量单元54。
气雾剂产生请求检测单元51基于抽吸传感器15的输出结果来检测气雾剂产生请求。抽吸传感器15被配置为输出由于使用者通过抽吸口32的抽吸而引起的电源单元10中的压力(内部压力)的变化值。抽吸传感器15例如是压力传感器，用于根据内部压力来输出输出值(例如，电压值或电流值)，该内部压力根据从进气口(附图中未示出)向抽吸口32吸入(即，使用者的抽吸动作)的空气的流量而变化。抽吸传感器15可以由电容麦克风或压力传感器等构成。
如果气雾剂产生请求检测单元51检测到气雾剂产生请求，则电力控制单元53通过接通和断开开关19来控制经由放电端子41对电源12的放电。
电力控制单元53执行控制，使得通过负载21雾化气雾剂源而产生的气雾剂的量落在所需范围内(即，使得从电源12向负载21提供的功率或电量落在预定范围内)。具体而言，电力控制单元53例如通过PWM(脉冲宽度调制)控制来控制开关19的接通和断开。或者，电力控制单元53可以通过PFM(脉冲频率调制)控制来控制开关19的接通和断开。
在开始向负载21供电以产生气雾剂之后，如果经过了预定的时间段，则电力控制单元53停止从电源12向负载21供电。换句话说，即使当使用者实际上在进行抽吸动作时，如果抽吸时间段超过一定的时间段，则电力控制单元53也停止从电源12向负载21供电。确定一定的时间段以抑制使用者的抽吸时间段的变化。
通过电力控制单元53的控制，在一次抽吸动作期间在负载21中流动的电流大体上变为恒定值，该恒定值根据通过PWM控制被提供给负载21的大体上恒定的有效电压以及放电端子41和负载21的电阻值来确定。在本实施例的气雾剂吸入器1中，当使用者使用一个未经使用的第二烟弹30吸入气雾剂时，向负载21供电的累积时间可以被控制为例如最多120秒。为此，可以预先获得清空(用尽)一个第二烟弹30所需的最大电量。
温度测量单元54基于被输入到#RC3引脚的温度传感器17的电压值来测量电源12的温度。
充电控制单元52基于温度测量单元54测量的电源12的温度，通过对接通和断开开关63执行控制来控制要提供给电源12的充电电压。
图7是示出充电控制单元52的控制内容的时序图。如图7所示，如果电源12的温度Tbatt等于或高于阈值TH2(在图7的示例中为45℃)，则充电控制单元52使要输入到开关63的开关控制信号维持在高电平，从而使开关63维持在接通(ON)状态。当开关63被维持在ON状态时，用于停止充电的电压值V2被连续输入到充电IC 55的TS引脚。因此，电源12的充电被停止，并且用于电源12的充电电流变为零。
在电源12的温度Tbatt低于阈值TH3的情况下，充电控制单元52使要输入到开关63的开关控制信号维持在低电平，从而使开关63维持在断开(OFF)状态。阈值TH3是小于阈值TH2且大于阈值TH1(例如为40℃)的值，并且在图7的示例中，阈值TH3为43℃。当开关63被维持在OFF状态时，用于提供第二充电电压的电压值V1被连续输入到充电IC 55的TS引脚。因此，第二充电电压被提供给电源12，并且用于电源12的充电电流变为大于零的预定值。
在电源12的温度Tbatt处于等于或大于阈值TH3且小于阈值TH2的范围内的情况下，充电控制单元52执行控制以使要输入到开关63的开关控制信号在低电平和高电平之间切换，从而切换开关63。
如图7所示，假设切换周期是预定的单位时间T，则对于时间T1(单位时间T的一部分)，充电控制单元52执行控制以使开关63维持在ON状态，并且对于单位时间T中除T1以外的时间T2，充电控制单元执行控制以使开关63维持在OFF状态。由于在上述控制下开关63被切换，所以用于电源12的充电电流在预定值和零之间交替变化。
当时间T1(执行控制以维持ON状态的时间)与单位时间T之比被定义为占空比时，在温度Tbatt低于阈值TH3的状态下，使用0％作为占空比的控制被执行；在温度Tbatt等于或高于阈值TH3且低于阈值TH2的状态下，使用大于0％且小于100％的占空比(在图7的示例中，占空比为60％)的控制被执行；在温度Tbatt高于阈值TH2的状态下，使用100％作为占空比的控制被执行。
顺便一提，如果开关63被控制为处于ON状态，则用于电源12的充电电流变为零。因此，应当注意，从100％中减去开关63的占空比而获得的值成为充电电流的占空比。例如，当开关63的占空比为0％时，充电电流的占空比为100％，而当开关63的占空比为60％时，充电电流的占空比为40％。在下面的描述中，除非另有说明，占空比是指开关63的占空比。
在使用0％的占空比的控制被执行的时间段，被提供给电源12的有效功率(充电电流每单位时间T的平均做功量)P1变为最大值。在使用大于0％且小于100％的占空比的控制被执行的时间段，被提供给电源12的有效功率P2是低于有效功率P1的值。在使用100％的占空比的控制被执行的时间段，被提供给电源12的有效功率P3是低于有效功率P2的值(最小值)。此外，有效功率P2是从100％中减去占空比并使有效功率P1乘以该差值而获得的值(在图7的示例中，为0.4乘以有效功率P1的值)。
对于使用占空比大于0％且小于100％的控制需要被执行的时间段，作为占空比，预先设置足够小的值以使电源12的温度Tbatt不会达到阈值TH2。作为该占空比，等于或大于50％的值为优选，并且等于或大于60％的值为更优选。通过设置这样的值，可以充分降低温度Tbatt达到阈值TH2的可能性。
或者，充电控制单元52可以控制在预定的时间段(例如，单位时间T)内要提供给电源12的电量来代替控制有效功率。在电源单元10具有DC-DC转换器和平滑电容器的情况下，充电控制单元52可以控制要提供给电源12的电量来代替控制有效功率。在这种情况下，例如，在预定的时间段中，充电控制单元52减小充电电流的大小，同时向电源12连续提供充电电流，从而减少了在预定的时间段中要提供给电源12的电量。换句话说，充电控制单元将用于电源12的充电电流控制为预定值、小于预定值的中间值和零中的任何一个。在这种情况下，在充电电流已被控制为预定值的状态下，可以使电量为最大值；在充电电流已被控制为中间值的状态下，可以使电量为小于最大值的值；在充电电流已被控制为零的状态下，可以使电量为最小值。
占空比可以是固定值，也可以是根据温度Tbatt的变化量而变化的变量。例如，在温度Tbatt在每单位时间T的上升等于或大于预定值的情况下，占空比被设置为大于在温度Tbatt在每单位时间T的上升小于预定值的情况下的占空比。这样，可以降低电源12的温度达到阈值TH2的可能性，并且延长电源12的充电持续时间。
此外，优选地，从阈值TH2中减去阈值TH3而获得的值等于或大于温度测量单元54在测量电源12的温度时的误差的绝对值。温度测量单元54在测量电源12的温度时的误差是指这样的误差，其包括温度传感器17的电阻值根据温度的变化量的误差以及被输入到#RC3引脚的电压值的误差。优选地，这种测量误差应当包括温度传感器17的增益误差、偏移误差和滞后误差。这种测量误差大约在-2℃至2℃之间。
除了上述功能块之外，MCU 50还包括通知控制单元。通知控制单元54控制通知单元45，使得通知单元通知各种信息。例如，通知控制单元响应于更换第二烟弹30的时机的检测来控制通知单元45，使得通知单元通知更换第二烟弹30的时机。基于存储在存储器18中的抽吸动作的次数或已经向负载21供电的累积时间，通知控制单元检测并通知更换第二烟弹30的时机。通知控制单元不限于通知更换第二烟弹30的时机，还可以通知更换第一烟弹20的时机、更换电源12的时机、对电源12进行充电的时机等。
在设置了一个未经使用的第二烟弹30的状态下，如果预定数量的抽吸动作被执行，或者如果由于抽吸动作而向负载21施加电力的累积时间达到了预定值(例如，120秒)，通知控制单元确定第二烟弹30已用尽(即剩余量为零或第二烟弹为空)并通知更换第二烟弹30的时机。
此外，在确定一组中包括的所有第二烟弹30被全部用尽的情况下，通知控制单元可以确定单一组中包括的一个第一烟弹20被用尽(即，剩余量为零或第一烟弹为空)，并通知更换第一烟弹20的时机。
(电源充电操作)
将参照图8的流程图描述具有上述配置的气雾剂吸入器1在电源12的充电期间的操作。
如果充电电缆被连接到充电端子43，并且该充电电缆被连接到外部电源，则充电开始信号从充电IC 55的#CHG引脚被输入到MCU 50的#RC5引脚。此外，在充电开始信号被输入到MCU 50的#RC5引脚之前的状态下，开关63和开关64断开。换句话说，如果开始充电，则根据电阻器61的电阻值的电压值V1被输入到充电IC 55的TS引脚，并且用第二充电电压对电源12进行充电。
在开关控制信号被输入到MCU 50的#RC5引脚后，MCU 50定期测量电源12的温度。具体而言，MCU 50以长于电源单元的最短控制周期的周期(优选地，以与上述单位时间T相同的时间为间隔)获取电源12的温度，或者以低于电源单元的最大操作频率的频率获取电源12的温度，或者以小于最大操作时钟频率的操作时钟频率获取电源12的温度。当获取电源12的温度的时机到来时，MCU 50接通开关64，基于被输入到#RC3引脚的电压值来获取电源12的温度Tbatt，并且断开开关64(步骤S1)。
然后，MCU 50确定获取的温度Tbatt是否低于阈值TH2(步骤S2)。如果温度Tbatt等于或高于阈值TH2(步骤S2中为“否”)，则MCU 50使开关63维持在ON状态，即，MCU 50执行使用100％的占空比的控制(步骤S6)。根据该控制，根据电阻器62的电阻值的电压值V2被输入到充电IC 55的TS引脚。然后，充电IC 55停止向电源12提供充电电压。
在步骤S6之后，MCU 50向充电IC 55通知电源12的温度已达到保护温度(步骤S7)。如果充电IC 55接收到该通知，则充电IC 55从#CHG引脚输出充电停止信号。然后，MCU 50接收该信号并使开关63返回到OFF状态。然而，步骤S6和步骤S7的顺序可以颠倒，或者可以同时执行步骤S6和步骤S7。
在温度Tbatt低于阈值TH2的情况下(步骤S2中为“是”)，MCU 50确定温度Tbatt是否低于阈值TH3(步骤S3)。如果温度Tbatt低于阈值TH3(步骤S3中为“是”)，则MCU 50使开关63维持在OFF状态，即，MCU 50执行使用0％作为占空比的控制(步骤S4)。
在温度Tbatt等于或高于阈值TH3的情况下(步骤S3中为“否”)，MCU 50例如使用60％作为占空比来控制开关63的切换(步骤S5)。在步骤S4和步骤S5之后，如果下一个温度获取时机到来，则处理返回到步骤S1。
如上所述，根据图6的电源单元10，在电源12的温度的测量值等于或高于阈值TH3的情况下，被提供给电源12的有效功率变为低于在温度Tbatt低于阈值TH3的情况下的有效功率。因此，可以降低电源12的温度达到阈值TH2的可能性，并且可以延长可对电源12进行持续充电的时间。因此，可以延长气雾剂吸入器1的可用时间。
此外，根据图6的电源单元10，在电源12的温度的测量值等于或高于阈值TH2的情况下，电源12的充电被停止。因此，可以保护电源12。
此外，根据图6的电源单元10，在电源12的温度低于阈值TH3的状态下，充电IC 55用低于第一充电电压(其是充电IC可以输出的最高充电电压)的第二充电电压对电源12进行充电。如上所述，可以用低充电电压对电源12进行连续地充电。因此，可以抑制电源12的恶化。
此外，根据图6的电源单元10，可以通过控制开关63的切换来抑制要提供给电源12的有效功率，同时可以如上所述用低充电电压对电源12进行充电。因此，即使在使用便宜的充电IC 55的情况下，也可以执行能够抑制电源12的温度升高的高精度充电控制。
此外，根据图6的电源单元10，即使在使用当其被使用时需要将可变电阻连接到TS引脚的充电IC 55的情况下，也可以控制仅用低充电电压对电源12进行充电。因此，不必重新设计用于产生低充电电压的充电IC，并且可以降低电源单元10的制造成本。
顺便一提，在图6的电源单元10中，由于连接到充电IC 55的TS引脚的电阻器的电阻值是固定的，所以无法通过充电IC 55检测电源12的温度。然而，MCU 50获取电源12的温度，并且基于获取的温度来控制电源12的充电。因此，可以延长电源12的充电持续时间，并且可以防止由于温度升高引起电源12的恶化。
此外，MCU 50以比电源单元的最短控制周期更长的周期获取电源12的温度。因此，不会以过大的频率获取电源12的温度，并且可以减少功耗。此外，可以将MCU 50的计算资源用于其他目的。
此外，MCU 50可以通过控制开关64的切换来执行在能够获取电源12的温度的状态和不能获取电源12的温度的状态之间的切换。由于可以通过使用开关64的简单控制来获取温度，因此可以抑制制造成本。此外，由于仅在需要的时机才能获取电源12的温度，因此可以减少功耗。
在上述图6的电路中，接地线60E是接地的线路。然而，接地线60E仅需要是电源单元10中具有最低电势的线路(主负母线)，并且可以不是接地的线路。
在本说明书中，至少公开了以下发明(1)至(19)。另外，虽然在括号内示出了上述实施例中相关的构成元件，但并不限定于此。
(1)一种用于气雾剂吸入器的电源单元，该电源单元包括：
电源(电源12)，该电源能够向负载(负载21)放电以从气雾剂产生源产生气雾剂；
温度测量单元(温度测量单元54)，该温度测量单元被配置为测量电源的温度；以及
控制设备(MCU 50)，该控制设备被配置为将在温度测量单元的测量值等于或高于第一阈值(阈值TH3)的情况下，要提供给电源的第一功率(有效功率P2)或第一电量控制为小于在测量值低于第一阈值的情况下，要提供给电源的第二功率(有效功率P1)或第二电量的值。
根据(1)，在电源的温度的测量值等于或高于第一阈值的情况下，要提供给电源的功率或电量减少。因此，可以抑制电源的温度上升，并且可以延长可对电源12进行持续充电的时间。因此，可以延长气雾剂吸入器的可用时间。
(2)根据(1)所述的电源单元，其中，
在测量值等于或高于第二阈值(阈值TH2，大于第一阈值)的情况下，控制设备停止电源的充电。
根据(2)，即使在用低功率或小电量对电源进行充电的情况下，如果电源的温度的测量值等于或高于第二阈值，则可以停止电源的充电，因此可以保护电源。
(3)根据(1)或(2)所述的电源单元，其中，
第一阈值低于45℃。
根据(3)，在电源的温度达到45℃(其可能会导致电源恶化)之前，可以减少功率或电量。因此，可以抑制电源的恶化。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的电源单元，其中，
控制设备将第一功率或第一电量控制为第二功率或第二电量的50％或更低。
根据(4)，可以高效地抑制电源的温度升高。
(5)根据(4)所述的电源单元，其中，
控制设备将第一功率或第一电量控制为第二功率或第二电量的40％或更低。
根据(5)，可以更高效地抑制电源的温度升高。
(6)根据(1)所述的电源单元，其中，
在测量值等于或高于第二阈值(阈值TH2，大于第一阈值)的情况下，控制设备停止电源的充电，并且
在测量值等于或高于第一阈值且低于第二阈值的情况下，控制设备控制第一功率或第一电量，使得测量值不等于或不高于第二阈值。
根据(6)，可以防止电源的温度达到第二阈值。因此，可以降低电源的充电被停止的可能性，并且可以保持尽可能长时间的充电。
(7)根据(1)所述的电源单元，其中，
在测量值等于或高于第二阈值(阈值TH2，大于第一阈值)的情况下，控制设备停止电源的充电，并且
从第二阈值中减去第一阈值而获得的值等于或大于温度测量单元在测量温度时的误差的绝对值。
根据(7)，即使在由于存在测量误差而不清楚实际温度是否为第二阈值的情况下，当测量值等于或高于第一阈值时，即至少在实际温度超过第二阈值前，也可以减少功率或电量。因此，可以防止电源的温度超过第二阈值，并且可以保持尽可能长时间的充电。
(8)根据(1)所述的电源单元，其中，
第一阈值为43℃或更低，并且
控制设备将第一功率或第一电量控制为第二功率或第二电量的40％或更低。
根据(8)，可以在电源的温度达到电源可能恶化的45℃之前减少功率或电量。因此，可以抑制电源的恶化。
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的电源单元，还包括：
充电器(充电IC 55)，该充电器被配置为使输入的电力转换为用于电源的充电电力，
其中，在充电器和控制设备中，仅充电设备包括温度测量单元。
根据(9)，由于可以通过通常具有比充电器更高的处理性能的控制设备来测量电源的温度，因此可以准确地获取高频时的温度，并且可以使用获取的温度对充电和放电执行高精确度地控制。
(10)根据(9)所述的电源单元，其中，
控制设备对能够获取电源的温度的状态和不能获取电源的温度的状态之间的切换执行控制。
根据(10)，由于电源的温度可以在需要温度的时机被获取，因此可以降低功耗。此外，可以将控制设备的计算资源用于其他目的。此外，可以使用电源的温度提高控制的精度。
(11)根据(9)或(10)所述的电源单元，其中，
充电器包括信息输入部(TS引脚)，并且充电器被配置为能够基于从信息输入部输入的输入值向电源提供第一充电电压和低于第一充电电压的第二充电电压中的一个，
被预定作为一个输入值的固定值(电压值V1)可以被输入到信息输入部，并且
该固定值是用于向电源提供第二充电电压的值。
根据(11)，在固定值被输入到信息输入部的状态下，可以用低于第一充电电压的第二充电电压对电源进行充电。例如，通过实现固定值被连续地输入到信息输入部的状态，可以用低充电电压对电源进行连续地充电，并且可以抑制电源的恶化。
(12)根据(11)所述的电源单元，还包括：
开关(开关63)，该开关能够执行在固定值被输入到信息输入部的状态和固定值未被输入到信息输入部的状态之间的切换，
其中，控制设备通过控制开关的接通和断开来控制要提供给电源的电力。
根据(12)，可以将除固定值以外的输入值输入到信息输入部。例如，通过接通开关，可以用第二充电电压执行充电，使得第一功率或第一电量被提供给电源，并且通过断开开关，可以停止用第二充电电压进行充电。因此，通过交替且重复地接通和断开开关，可以提供小于第一功率或第一电量的第二功率或第二电量。
(13)根据(12)所述的电源单元，其中，
在固定值未被输入到信息输入部的状态下，开关使充电器将用于停止电源的充电的值(电压值V2)输入到信息输入部。
根据(13)，通过接通开关，可以用第二充电电压执行充电，使得第一功率或第一电量被提供给电源，并且通过断开开关，可以停止用第二充电电压进行充电。因此，通过交替且重复地接通和断开开关，可以提供小于第一功率或第一电量的第二功率或第二电量。此外，在电源的温度高到需要保护电源的情况下，可以将用于停止电源的充电的值输入到信息输入部，从而保护电源。
(14)根据(12)或(13)所述的用于气雾剂吸入器的电源单元，其中，
输入值是与要施加到电阻器(其被连接到信息输入部)的电压有关的值，
电源单元包括固定电阻器(电阻器61)，该固定电阻器具有固定的电阻值并且被连接到信息输入部，
开关被设置在信息输入部和主负母线或接地线(接地线60E)之间，并且
信息输入部和主负母线或接地线通过开关直接连接，从而固定值不被输入到信息输入部。
根据(14)，由于信息输入部与主负母线或地线直接连接，因此可以使要输入到信息输入部的电压相关值为足够小的值。在使用具有如果被输入到信息输入部的值小于阈值则停止充电的功能的充电器的情况下，则在相应的状态下，可以使充电器停止充电，因此可以保护电源。
(15)一种用于气雾剂吸入器的电源单元，该电源单元包括：
电源(电源12)，该电源能够向负载(负载21)放电以从气雾剂产生源产生气雾剂；
充电器(充电IC 55)，该充电器被配置为使被输入的电力转换为用于电源的充电电力；以及
控制设备(MCU 50)，该控制设备被配置为执行用于使充电器停止向电源供电的第一控制和用于使充电器向电源供电的第二控制，
其中，控制设备控制在预定的单位时间(单位时间T)内执行第一控制的时间段与执行第二控制的时间段的比率(占空比)。
根据(15)，通过仅控制在预定的单位时间内执行第一控制的时间段与执行第二控制的时间段的比率，可以控制要提供给电源的有效功率。因此，即使在使用便宜的充电器的情况下，也可以执行高精度的充电控制。例如，通过根据电源的温度控制上述比率，可以抑制电源的温度升高，并且可以保持电源的充电时间尽可能长。
(16)一种用于气雾剂吸入器的电源单元的控制方法，该控制方法包括：
测量能够向负载(负载21)放电以从气雾剂产生源产生气雾剂的电源(电源12)的温度的温度测量步骤；以及
将在温度的测量值等于或高于第一阈值的情况下要提供给电源的第一功率或第一电量控制为小于在测量值低于第一阈值的情况下要提供给电源的第二功率或第二电量的值的步骤。
(17)一种用于气雾剂吸入器的电源单元的控制程序用于使计算机执行：
测量能够向负载(负载21)放电以从气雾剂产生源产生气雾剂的电源(电源12)的温度的温度测量步骤；以及
将在温度的测量值等于或高于第一阈值的情况下，要提供给电源的第一功率或第一电量控制为小于在测量值低于第一阈值的情况下，要提供给电源的第二功率或第二电量的值的步骤。
(18)一种用于气雾剂吸入器的电源单元的控制方法，该电源单元包括：电源(电源12)，该电源能够向负载(负载21)放电以从气雾剂产生源产生气雾剂；以及充电器(充电IC55)，该充电器被配置为使被输入的电力转换为用于电源的充电电力，该控制方法包括：
执行用于使充电器停止向电源供电的第一控制和用于使充电器向电源供电的第二控制的控制步骤，
其中，控制步骤控制在预定的单位时间(单位时间T)内执行第一控制的时间段与执行第二控制的时间段的比率(占空比)。
(19)一种用于气雾剂吸入器的电源单元的控制程序，该电源单元包括：电源(电源12)，该电源能够向负载(负载21)放电以从气雾剂产生源产生气雾剂；以及充电器(充电IC55)，该充电器被配置为使被输入的电力转换为用于电源的充电电力，该控制程序用于使计算机执行：
执行用于使充电器停止向电源供电的第一控制和用于使充电器向电源供电的第二控制的控制步骤，
其中，控制步骤控制在预定的单位时间(单位时间T)内执行第一控制的时间段与执行第二控制的时间段的比率(占空比)。

Claims (14)

1.一种用于气雾剂吸入器的电源单元，所述电源单元包括：
壳体；
电源，所述电源能够向负载放电以从气雾剂产生源产生气雾剂，并且所述电源存储在所述壳体中；
温度测量单元，所述温度测量单元存储在所述壳体中，用于测量所述电源的温度；以及
控制设备，所述控制设备被配置为将第一功率或第一电量控制为小于第二功率或第二电量的值，其中，在所述温度测量单元的测量值等于或高于第一阈值的情况下将所述第一功率或所述第一电量提供给所述电源，在所述测量值低于所述第一阈值的情况下将所述第二功率或所述第二电量提供给所述电源。
2.根据权利要求1所述的电源单元，其中，
所述温度测量单元被存储在所述壳体中以靠近所述电源。
3.根据权利要求1或2所述的电源单元，其中，
在所述测量值等于或高于比所述第一阈值更大的第二阈值的情况下，所述控制设备停止所述电源的充电。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电源单元，其中，
所述第一阈值低于45℃。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电源单元，其中，
所述控制设备将所述第一功率或所述第一电量控制为所述第二功率或所述第二电量的50％或更低。
6.根据权利要求5所述的电源单元，其中，
所述控制设备将所述第一功率或所述第一电量控制为所述第二功率或所述第二电量的40％或更低。
7.根据权利要求1所述的电源单元，其中，
在所述测量值等于或高于比所述第一阈值更大的第二阈值的情况下，所述控制设备停止所述电源的充电，并且
在所述测量值等于或高于所述第一阈值且低于所述第二阈值的情况下，所述控制设备控制所述第一功率或所述第一电量，使得所述测量值不变为等于或高于所述第二阈值。
8.一种用于气雾剂吸入器的电源单元，所述电源单元包括：
电源，所述电源能够向负载放电以从气雾剂产生源产生气雾剂；
温度测量单元，所述温度测量单元被配置为测量所述电源的温度；以及
控制设备，所述控制设备被配置为将第一功率或第一电量控制为小于第二功率或第二电量的值，其中，在所述温度测量单元的测量值等于或高于第一阈值的情况下将所述第一功率或所述第一电量提供给所述电源，在所述测量值低于所述第一阈值的情况下将所述第二功率或所述第二电量提供给所述电源，其中，
在所述测量值等于或高于比所述第一阈值更大的第二阈值的情况下，所述控制设备停止所述电源的充电，并且
从所述第二阈值中减去所述第一阈值而获得的值等于或大于所述温度测量单元在测量温度时的误差的绝对值。
9.根据权利要求1所述的电源单元，其中，
所述第一阈值为43℃或更低，并且
所述控制设备将所述第一功率或所述第一电量控制为所述第二功率或所述第二电量的40％或更低。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电源单元，还包括：
充电器，所述充电器被配置为使输入的电力转换为用于所述电源的充电电力，
其中，在所述充电器和所述控制设备中，仅所述充电设备包括所述温度测量单元。
11.根据权利要求10所述的电源单元，其中，
所述控制设备对能够获取所述电源的温度的状态和不能获取所述电源的温度的状态之间的切换执行控制。
12.一种用于气雾剂吸入器的电源单元，所述电源单元包括：
电源，所述电源能够向负载放电以从气雾剂产生源产生气雾剂；
温度测量单元，所述温度测量单元被配置为测量所述电源的温度；
控制设备，所述控制设备被配置为将第一功率或第一电量控制为小于第二功率或第二电量的值，其中，在所述温度测量单元的测量值等于或高于第一阈值的情况下将所述第一功率或所述第一电量提供给所述电源，在所述测量值低于所述第一阈值的情况下将所述第二功率或所述第二电量提供给所述电源；
充电器，所述充电器被配置为使输入的电力转换为用于所述电源的充电电力，
其中，所述充电器包括信息输入部，并且所述充电器被配置为能够基于从所述信息输入部输入的输入值向所述电源提供第一充电电压和低于所述第一充电电压的第二充电电压中的一个，
被预定作为一个输入值的固定值可以被输入到所述信息输入部，
所述固定值是用于向所述电源提供所述第二充电电压的值，
在所述充电器和所述控制设备中，仅所述充电设备包括所述温度测量单元，并且
所述控制设备基于所述温度选择性地对所述信息输入部执行所述固定值的输入和不输入，以控制从所述充电器向所述电源提供的功率或电量。
13.一种用于气雾剂吸入器的电源单元的控制方法，所述电源单元包括：
壳体；
电源，所述电源能够向负载放电以从气雾剂产生源产生气雾剂，并且所述电源存储在所述壳体中；以及
温度测量单元，所述温度测量单元存储在所述壳体中，用于测量所述电源的温度，
其中，所述控制方法包括：
测量能够向负载放电以从气雾剂产生源产生气雾剂的电源的温度的温度测量步骤；以及
将第一功率或第一电量控制为小于第二功率或第二电量的值的步骤，其中，在所述温度的测量值等于或高于第一阈值的情况下将所述第一功率或所述第一电量提供给所述电源，在所述测量值低于所述第一阈值的情况下将所述第二功率或所述第二电量提供给所述电源。
14.一种用于气雾剂吸入器的电源单元的控制程序，所述电源单元包括：
壳体；
电源，所述电源能够向负载放电以从气雾剂产生源产生气雾剂，并且所述电源存储在所述壳体中；以及
温度测量单元，所述温度测量单元存储在所述壳体中，用于测量所述电源的温度，
其中，所述控制程序用于使计算机执行：
测量能够向负载放电以从气雾剂产生源产生气雾剂的电源的温度的温度测量步骤；以及
将第一功率或第一电量控制为小于第二功率或第二电量的值的步骤，其中，在所述温度的测量值等于或高于第一阈值的情况下将所述第一功率或所述第一电量提供给所述电源，在所述测量值低于所述第一阈值的情况下将所述第二功率或所述第二电量提供给所述电源。
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