CN111671158A - 一种电子烟具辅助开发装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子烟具辅助开发装置，用于对电子烟具的一个或多个功能模块进行辅助设计，装置包括：壳体；设置在壳体上的多个连接接口，各连接接口用于与一个或多个功能模块的其中一个功能模块可拆卸连接；连接电路；参数设定部，通过连接电路与连接接口相连，以对与连接接口连接的功能模块的预设工作参数进行设定；输出部，通过连接电路与连接接口相连，以输出功能模块的反馈参数，其中，反馈参数为用于对功能模块的预设工作参数进行调整，以得到功能模块的最终工作参数。该装置可以实现电子烟具的模块化设计，提高了装置的通用性和可移植性，进而减少了实际研发过程中的设计工作量，缩短了开发周期。

Description

一种电子烟具辅助开发装置

技术领域

本发明涉及电子烟技术领域，特别涉及一种电子烟辅助开发装置。

背景技术

以电力作为驱动能源的新型烟草制品，其产品设计涉及烟具和烟媒两个方面，在进行产品设计时，为使用户得到最佳的体验，需要烟具和烟煤之间紧密配合。

目前，传统的设计方法是烟具和烟媒独立开发，当烟具和烟媒都开发完成后，再对两者进行适配试验，如不适配则进行烟具或者烟媒的改进，反复上述过程，直至产品达到最佳效果。并且由于烟具是电子产品，设计较为精密，当烟具中的一部分功能需要变更时，需要将烟具的整个方案舍弃，重新进行整体方案设计。因此，增加了新型烟草制品的研发工作量，并使得产品的研发周期在很大程度上被延长。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中新型烟草制品的研发工作量大，研发周期较长的技术问题。本发明提供了一种电子烟具辅助开发装置，用于指引烟具的开发方向以及烟媒的辅助测试，该装置能够减少新型烟草制品开发的工作量，缩短其开发周期。

基于此，本发明的实施方式公开了一种电子烟具辅助开发装置，用于对电子烟具的一个或多个功能模块进行辅助设计，装置包括：壳体；设置在壳体上的多个连接接口，各连接接口用于与一个或多个功能模块的其中一个功能模块可拆卸连接；连接电路；参数设定部，通过连接电路与连接接口相连，以对与连接接口连接的功能模块的预设工作参数进行设定；输出部，通过连接电路与连接接口相连，以输出功能模块的反馈参数，其中，反馈参数为用于对功能模块的预设工作参数进行调整，以得到功能模块的最终工作参数。

采用上述技术方案，可以实现对电子烟具设计的模块化，提高了装置的通用性和可移植性，进而减少了实际研发过程中的设计工作量，缩短了开发周期。

根据本发明的另一具体实施方式，参数设定部包括：上位机，用于对所述功能模块的所述预设工作参数进行设定；通讯模块，通过所述连接电路分别所述上位机和与所述连接接口相连，用于接收所述预设工作参数并将所述预设工作参数传送至所述功能模块。

根据本发明的另一具体实施方式，上位机通过设置在壳体上的USB接口与连接电路相连。

根据本发明的另一具体实施方式，输出部为显示屏或上位机。

根据本发明的另一具体实施方式，电子烟具辅助开发装置还包括设置在壳体上的能够与雾化器可拆卸连接的一个或多个雾化器接口，雾化器接口通过连接电路与连接接口相连。

根据本发明的另一具体实施方式，功能模块至少包括主处理模块、电源电路模块和雾化控制电路模块。

根据本发明的另一具体实施方式，参数设定部通过连接电路和主处理模块对雾化控制电路模块的预设工作参数进行设定，以控制雾化器工作；雾化控制电路模块监测雾化器的工作过程，获得雾化器的反馈参数并传送至输出部。

根据本发明的另一具体实施方式，雾化器接口包括红外雾化器接口、陶瓷雾化器接口、电磁雾化器接口和/或超声波雾化器接口。

根据本发明的另一具体实施方式，功能模块至少还包括放电管理电路模块；参数设定部通过连接电路和主处理模块对放电管理电路模块的预设工作参数进行设定以控制电源电路模块工作；雾化器在电源管理电路模块的驱动下进行雾化，雾化控制电路模块监测雾化器的工作过程，获得雾化器的反馈参数并传送至输出部。

根据本发明的另一具体实施方式，功能模块至少包括主处理模块、电源电路模块和充电管理电路模块；电子烟具辅助开发装置还包括电源部和电源开关，电源部通过连接电路与连接接口相连，以对与连接接口相连的电源电路模块充电；参数设定部通过连接电路和主处理模块对充电管理电路模块的预设工作参数进行设定，以控制对电源电路模块进行充电；电源电路模块获得其充电过程中的反馈参数，并将反馈参数传送至输出部。

本发明相比于现有技术具有以下技术效果：

通过模块化、层次化设计，提高了装置的通用性、可移植性，当需要更新特定模块的功能时，无需将整体方案推倒，只需要进行特定模块的电路以及固件设计，进而减少了实际开发项目的设计工作量，缩短了开发周期。

附图说明

图1示出本发明一实施例的电子烟具辅助开发装置的结构示意图；

图2示出本发明一实施例的电子烟具辅助开发装置的结构框图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

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。

本申请实施方式用于提供一种电子烟具辅助开发装置。为便于理解本申请的技术方案，首先对电子烟具的结构进行简要说明。

目前，电子烟具一般具有主处理模块、电源电路模块、人机交互模块、雾化控制电路模块、充电管理电路模块、放电管理电路模块和雾化模块等，其中雾化模块又根据加热方式的不同，可以分为红外雾化模块、陶瓷雾化模块、电磁雾化模块和超声波雾化模块。其中，主处理模块可以具体为单片机，负责控制电源电路模块、人机交互模块、雾化控制电路模块、充电管理电路模块和放电管理电路模块等这些模块的运转。

具体来说，对于雾化模块而言，主处理模块可以控制雾化控制电路模块工作，使雾化控制电路模块输出相应的电流至雾化模块，从而驱动雾化模块对烟支进行加热从而产生烟雾；电源电路模块可以为充电电池，用于为主处理模块、人机交互模块、雾化控制电路模块、充电管理电路模块、放电管理电路模块和雾化模块这些模块提供所需供电电源；对于充电管理电路模块而言，主处理模块控制充电管理电路模块工作，使其输出相应的充电电流至电源电路模块，从而对电源电路模块进行充电；对于放电管理电路模块而言，主处理模块控制放电管理电路模块工作，使其输出放电电流至雾化控制管理电路模块，进而驱动雾化模块对烟支进行加热使其产生烟雾。

如图1和图2所示，本发明的一个实施例提供了一种电子烟具辅助开发装置，用于对电子烟具的一个或多个功能模块进行辅助设计，装置包括：壳体1、连接接口2、连接电路3、参数设定部4和输出部5。

其中，连接接口2为多个，设置在壳体1，各连接接口2可以用于与一个或多个功能模块的其中一个功能模块可拆卸连接，该功能模块可以是主处理模块、电源电路模块、人机交互模块、雾化控制电路模块、充电管理电路模块以及放电管理电路模块中的任一个模块。

参数设定部4通过连接电路3与连接接口2相连，以对与连接接口2连接的功能模块的工作参数进行设定。输出部5通过连接电路3与连接接口2相连，以接收功能模块的反馈参数，并输出反馈参数。具体地，参数设定部4可以包括上位机和通讯模块，上位机用于对所述功能模块的所述工作参数进行设定；通讯模块可以通过所述连接电路3分别与上位机和所述连接接口2相连，用于接收上位机设定的工作参数并将所述工作参数传送至所述功能模块。输出部5为上位机和/或设置在壳体1上的显示屏。

上位机是一个具有海量存储器的微机系统，在具体实施时，可以通过上位机的程序配置界面对相应功能模块的工作参数进行配置，并在上位机的程序中点击启动即可实现模拟电子烟具的工作。进一步地，上位机可以通过设置在壳体1上的USB接口11与连接电路3相连。

可选地，该电子烟具辅助开发装置还可以包括设置在壳体1上的多个调整按钮14，当通过上位机的程序配置界面对相应功能模块的工作参数进行配置时，除了在程序配置界面直接设定工作参数外，还可以利用调整按钮14调整工作参数的数值。

进一步地，连接电路3可以集成在PCB上，具体地，该PCB板可以设置于壳体1底部，且位于连接接口2的下方。值得注意的是，连接接口2与电子烟具相应功能模块的连接为电连接，并且可以实现连接接口2与功能模块之间的数据交互，在具体实施时，可以直接将功能模块插入相应的连接接口2即可。

具体地，连接接口2可以包括主处理接口、电源电路接口、人机交互接口、雾化控制接口、充电管理接口和放电管理接口，其中，主处理接口与主处理模块可拆卸连接，电源电路模块与电源电路接口可拆卸连接，人机交互模块与人机交互接口可拆卸连接，雾化控制电路模块与雾化控制接口可拆卸连接，充电管理电路模块与充电管理接口可拆卸连接，放电管理电路模块与放电管理接口可拆卸连接。进一步地，连接接口2还可以包括通讯接口，与通讯模块连接。所述主处理接口与其他各接口之间可以通过连接电路3实现数据交互。

电子烟辅助开发装置还可以包括设置在壳体1上的能够与雾化器6可拆卸连接的一个或多个雾化器接口12，雾化器接口12通过连接电路3与连接接口2相连。这里的雾化器6可以为手持式雾化器，是根据电子烟具的实际雾化模块设计的，与电子烟具中的雾化模块工作性能一致。进一步地，为应对不同的雾化模块进行设计，雾化器接口12可以设置为4个，分别为红外雾化器接口、陶瓷雾化器接口、电磁雾化器接口和/或超声波雾化器接口，各雾化接口与相应的雾化模块相连接。例如，对于红外雾化器而言，需要将其连接至红外雾化接口；而对于陶瓷雾化器而言，则需要将其连接至陶瓷雾化接口。

在具体实施时，通过参数设定部4进行参数配置，将待设计的电子烟具中的相关功能模块插入连接接口2，启动装置即可模拟电子烟具的工作。在模拟过程中，输出部5会接收电子烟具各功能模块的反馈参数(如温度曲线、时间、功率、电流、电压、环境温度、环境湿度、气压等参数)，并输出上述反馈参数，从而实现对电子烟具的模块化设计，提高了组件的通用性和可移植性，进而减少了实际研发过程中的设计工作量，缩短了开发周期。以下具体进行说明。

在本申请的第一个示例中，辅助开发装置应用于对电子烟具的雾化控制电路模块进行辅助设计，雾化器控制电路模块的工作参数包括雾化温度、雾化时间和PID控制参数，其中雾化温度和雾化时间是影响雾化量的相关参数，PID控制参数主要影响雾化温度曲线中的雾化升温速度和雾化温度的波动值，本示例主要是为了优化雾化控制电路模块工作参数中的PID控制参数。

本示例中，参数设定部4和输出部5同为一台上位机，在具体实施时，包括以下步骤：

S01、通过上位机配置界面设定雾化控制电路模块的目标工作参数后，上位机输出目标雾化温度曲线，其中，雾化温度曲线是雾化温度随雾化时间的变化关系，工作参数具体包括雾化温度、雾化时间和PID控制参数；

S02、将主处理模块、电源电路模块、雾化控制电路模块、通讯模块以及雾化器6分别连接至主处理接口、电源电路接口、雾化控制接口、通讯接口和雾化接口，启动装置工作；上位机通过通讯模块将雾化温度、雾化时间和PID控制参数这些工作参数传送至主处理模块，再由主处理模块接收上述工作参数并产生相应的信号传送至雾化控制电路模块，使雾化控制电路模块产生相应的电流并输出至雾化器6从而驱动雾化器6工作，在雾化器6工作过程中，上位机接收雾化器6的反馈参数，该反馈参数至少包括雾化温度和雾化时间，并根据雾化温度和雾化时间模拟出实际雾化温度曲线。

S03、通过比对实际雾化温度曲线和目标雾化温度曲线，进一步优化PID参数。例如，当实际雾化温度曲线中的雾化升温速度低于目标雾化温度曲线中的雾化升温速度时，增大PID控制参数，直至实际雾化温度曲线与目标雾化温度曲线相匹配。最终将该PID控制参数确定为电子烟具的工作参数，以完成雾化控制电路模块的设计工作。

可选地，为了能更便捷地显示雾化器6是否正在工作，壳体1上还可以设置雾化指示灯13，雾化指示灯13通过连接电路3与雾化器接口12相连，当雾化器6工作时，雾化指示灯13亮灯指示。

在本申请的第二个示例中，辅助开发装置应用于对电子烟具的放电管理电路模块进行辅助设计。放电管理电路的工作参数包括放电保护电压和放电保护电流，其中放电保护电流和放电保护电压分别为电子烟工作时流经雾化模块的最大电流值和最大电压值。

一方面，为防止电子烟的雾化模块因电流过大被烧坏，需要设定一个不超过额定电流的放电保护电流时，当流经电子烟的电流超过该放电保护电流时，使得电子烟具会自动断电停止工作，从而起到保护作用，该放电保护电流的设置需要考虑一下两点：一是当流经雾化模块的电流值过小时，会造成雾化升温速度较慢，影响烟雾的产生；二是当流经雾化模块的电流值过大时，又容易造成电子烟的损坏，因此需要对放电保护电流进行试验优化。

另一方面，出于同样的考虑，为了防止雾化模块两端的电压过大，造成电子烟具的损坏，也需要设定一个放电保护电压，当雾化模块两端的电压超过该放电保护电压时，使得电子烟具会自动断电停止工作，从而起到保护作用。出于实际考虑，施加在雾化模块两端的电压不可能超过电子烟具的电池电压，但是当施加在雾化模块两端的电压过小时，又会影响雾化产生的效果，因此，同样需要对放电保护电压进参数行优化。

本示例中，参数设定部4和输出部5同为一台上位机，在具体实施时，包括以下步骤：

S11、通过上位机的配置界面设定放电管理电路模块的放电保护电压和放电保护电流这两个工作参数，其中，放电保护电流的数值应该始终在电子烟电池的额定电流值内，放电保护电压的数值应该不高于电子烟中电池的额定电压；

S12、将主处理模块、电源电路模块、雾化控制电路模块、通讯模块、放电管理电路模块和雾化器6分别连接至主处理接口、电源电路接口、雾化控制接口、通讯接口、放电管理接口和雾化接口，启动装置工作。上位机通过通讯模块将工作参数传送至主处理模块，主处理模块接收该工作参数并产生相应的信号传送至放电管理电路模块，从而控制放电管理电路模块输出相应的放电电流至雾化控制电路模块，进而驱动雾化器6工作，在雾化器6工作过程中，雾化器控制电路模块检测雾化器6的工作过程并获得雾化器6的反馈参数，并将反馈参数通过通讯模块上传至上位机，反馈参数至少包括雾化器的工作温度、工作时间、实时电流和实时电压。且雾化器6的工作温度和工作时间以雾化温度曲线的形式显示在上位机上，雾化温度曲线实际上是雾化器6的工作温度随工作时间的变化曲线。其中，当雾化温度曲线中的雾化升温速度低于预设值时，且实时电流值在额定电流值之内，则适当增大放电保护电压，直至雾化升温速度达到预设值；当反馈的实时电压低于电子烟电池的额定电压时，可以适当增大电子烟的放电保护电压，直至所设定的放电保护电压触发保护装置使得装置断电停止工作。最终将该放电保护电流和放电保护电压确定为电子烟具的工作参数，以完成放电管理电路模块的设计工作。

在本申请的第三个示例中，辅助开发装置应用于对电子烟具的充电管理电路模块进行辅助设计。在本示例中，充电管理电路模块的工作参数包括充电电流、截止电压和截止判断条件，充电电流的大小影响电池充电的时间长短，截至判断条件具体是指涓流充电时的电流值，可以设置为0.1C～0.2C之间，C代表电池的额定电量，比如电池的额定电量为1000mA·h，则价值判断条件可以设置为100～200mA，当达到截止判断条件时，则认为电池已经充满，装置会自动关断充电电路，完成充电过程；截止电压的数值根据电子烟的具体电池的电量进行设置，一般设定为低于电子烟电池的额定电压，比如电子烟的电池若是磷酸铁锂电池，一般的其满电电压为3.7V，则设定的工作参数中的截止电压设置为3.7V以下，比如3.4V，以防止充电过多，导致电池爆炸。本示例主要是为了优化充电管理电路模块工作参数中的充电电流这一参数。

本示例中，电子烟具辅助开发装置还包括电源部和电源开关72，电源开关72可以设置在壳体1上，电源部通过连接电路3与连接接口2相连，以对与连接接口2相连的电源电路模块进行充电；参数设定部4和输出部5同为一台上位机。在具体实施时，包括以下步骤：

S21、通过上位机配置界面设定充电管理电路模块的充电电流、截止电压和截止判断条件这些工作参数。

S22、将主处理模块、电源电路模块、通讯模块和充电管理电路模块分别连接至主处理接口、电源电路接口、通讯接口和充电管理接口，启动装置工作。上位机通过通讯模块将工作参数传送至主处理模块，主处理模块接收该工作参数，产生相应的信号并将该信号传送至充电管理电路模块，从而控制充电管理电路模块输出相应的充电电流以对电源电路模块进行充电。在电源电路模块充电过程中，充电管理电路模块可以检测电源电路模块的反馈参数，并将反馈参数通过通讯模块上传至上位机，上位机获取所述实时电流降低至涓流电流时所对应的充电时长；所述反馈参数为所述充电时长。当所述充电时长大于目标时长时，增大所述充电电流，直至所述充电时长小于或等于所述目标时长。最终将该充电电流确定为电子烟具的工作参数，以完成充电管理电路模块的设计工作。

另外还可以根据是否在目标时长内使得电源电路模块充满电为依据进行判断，当电源电路模块在目标时长内充满电，则认为充电管理电路模块合理设置。否则，增大充电电流，直至能够在目标时长内使得电源电路模块充满电。最终将该充电电流确定为电子烟具的工作参数，以完成充电管理电路模块的设计工作。

在本发明的一个实施方式中，该电子烟具辅助开发装置还可以用于对电子烟具的人机交互模块进行设计，需要借助电子烟具的主处理模块和电源电路模块。人机交互功能是指用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。一般而言，电子烟具中的人机交互模块具有显示屏或者指示灯，当启动电子烟时，人机交互模块的显示屏或指示灯闪亮。具体实施时，将电子烟具的主处理模块、电源电路模块和人机交互模块插入连接接口2，启动装置工作，查看人机交互模块的显示屏或者指示灯是否闪亮，若闪亮，则人机交互模块正常。

在本发明的一个实施方式中，该电子烟具辅助开发装置还可以用于对电子烟具的电机驱动电路模块进行辅助设计，需要借助电子烟具的主处理模块、通讯模块和电源电路模块，另外配合直流刷电机或空心杯电机进行工作。通过参数设定部4对电机驱动电路模块的工作参数进行配置，该工作参数包括直流刷电机或空心杯电机的转速和时间,并通过外部观测设备进行转速观测，获得直流刷电机或空心杯电机的转速，若检测到的该转速与设定的转速相同，则设置合理。进一步地，本发明提供的电子烟具辅助开发装置还可以包括至少一个扩展接口，用于与其他功能模块进行连接。

本发明提供的电子烟具辅助开发装置，通过模块化、层次化设计，提高了装置的通用性、可移植性，当需要更新特定模块的功能时，无需将整体方案推倒，只需要进行特定模块的电路以及固件设计，进而减少了实际开发项目的设计工作量，缩短了开发周期。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电子烟具辅助开发装置，其特征在于，用于对电子烟具的一个或多个功能模块进行辅助设计，所述装置包括：

壳体；

设置在壳体上的多个连接接口，各连接接口用于与所述一个或多个功能模块的其中一个功能模块可拆卸连接；

连接电路；

参数设定部，通过所述连接电路与所述连接接口相连，以对与所述连接接口连接的所述功能模块的预设工作参数进行设定；

输出部，通过所述连接电路与所述连接接口相连，以输出所述功能模块的反馈参数，其中，所述反馈参数为用于对所述功能模块的预设工作参数进行调整，以得到所述功能模块的最终工作参数。

2.如权利要求1所述的电子烟具辅助开发装置，其特征在于，所述参数设定部包括：

上位机，用于对所述功能模块的所述预设工作参数进行设定；

通讯模块，通过所述连接电路分别所述上位机和与所述连接接口相连，用于接收所述预设工作参数并将所述预设工作参数传送至所述功能模块。

3.如权利要求2所述的电子烟具辅助开发装置，其特征在于，所述上位机通过设置在所述壳体上的USB接口与所述连接电路相连。

4.如权利要求1所述的电子烟具辅助开发装置，其特征在于，所述输出部为显示屏或上位机。

5.如权利要求1至4任一项所述的电子烟具辅助开发装置，其特征在于，还包括设置在壳体上的能够与雾化器可拆卸连接的一个或多个雾化器接口，所述雾化器接口通过所述连接电路与所述连接接口相连。

6.如权利要求5所述的电子烟具辅助开发装置，其特征在于，所述功能模块至少包括主处理模块、电源电路模块、雾化控制电路模块。

7.如权利要求6所述的电子烟具辅助开发装置，其特征在于，

所述参数设定部通过所述连接电路和所述主处理模块对所述雾化控制电路模块的预设工作参数进行设定，以控制所述雾化器工作；

所述雾化控制电路模块监测所述雾化器的工作过程，获得所述雾化器的反馈参数并传送至所述输出部。

8.如权利要求5所述的电子烟具辅助开发装置，其特征在于，所述雾化器接口包括红外雾化器接口、陶瓷雾化器接口、电磁雾化器接口和/或超声波雾化器接口。

9.如权利要求6所述的电子烟具辅助开发装置，其特征在于，所述功能模块至少还包括放电管理电路模块；

所述参数设定部通过所述连接电路和所述主处理模块对所述放电管理电路模块的预设工作参数进行设定以控制所述电源电路模块工作；

所述雾化器在所述电源管理电路模块的驱动下进行雾化，所述雾化控制电路模块监测所述雾化器的工作过程，获得所述雾化器的反馈参数并传送至所述输出部。

10.如权利要求1至4任一项所述的电子烟具辅助开发装置，其特征在于，所述功能模块至少包括主处理模块、电源电路模块和充电管理电路模块；

所述电子烟具辅助开发装置还包括电源部和电源开关，所述电源部通过所述连接电路与所述连接接口相连，以对与所述连接接口相连的所述电源电路模块充电；

所述参数设定部通过所述连接电路和所述主处理模块对所述充电管理电路模块的预设工作参数进行设定，以控制对所述电源电路模块进行充电；

所述电源电路模块获得其充电过程中的反馈参数，并将所述反馈参数传送至所述输出部。

Images