CN112931942A - 智能烟弹和电子烟 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能烟弹和电子烟。智能烟弹包含：第一电源输入端、第二电源输入端、控制模块、开关模块及发热体；所述控制模块的第一输入端与所述第一电源输入端电连接，第二输入端与所述第二电源输入端电连接，输出端与所述开关模块的控制端电连接；所述开关模块与所述发热体串联于所述第一电源输入端及所述第二电源输入端之间，所述开关模块用于根据所述控制信号将其第一端与第二端导通或关断；所述发热体的第二端与所述第一电源输入端电连接，所述发热体用于加热所述智能烟弹中的烟油。本发明能够对不同的烟弹进行匹配加热，提升电子烟的口感。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电子烟技术领域，尤其涉及一种智能烟弹和电子烟。
背景技术
电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道和感觉。一般包括烟杆和烟弹，烟弹内部灌有烟油，通过加热烟弹中的烟油，将尼古丁等变成蒸汽后，让用户吸食。
现有的电子烟中，烟弹与烟杆为分离式结构，也即烟弹和烟杆分别是一个独立的组件。烟弹和烟杆之间只有结构上的关联，烟杆中装配不同的烟弹时，不同的烟弹会采用同一种方式进行处理，也即烟杆对不同的烟弹加热温度相同，当不同的烟弹中烟油不同时，烟油加热的温度也相同，从而导致口感较差，严重影响电子烟的使用。
发明内容
本发明提供一种智能烟弹和电子烟，以对不同的烟弹进行匹配加热，提升电子烟的口感。
第一方面，本发明实施例提供了一种智能烟弹，所述智能烟弹包括：第一电源输入端、第二电源输入端、控制模块、开关模块及发热体；所述控制模块的第一输入端与所述第一电源输入端电连接，所述控制模块的第二输入端与所述第二电源输入端电连接，所述控制模块的输出端与所述开关模块的控制端电连接，所述控制模块用于根据所述第一电源输入端与所述第二电源输入端之间的电压、以及所述发热体的目标发热功率输出控制信号；所述开关模块与所述发热体串联于所述第一电源输入端及所述第二电源输入端之间，其中，所述开关模块的第一端与所述发热体的第一端电连接，所述开关模块的第二端与所述第二电源输入端电连接，所述开关模块用于根据所述控制信号将其第一端与第二端导通或关断；所述发热体的第二端与所述第一电源输入端电连接，所述发热体用于加热所述智能烟弹中的烟油。
可选地，所述发热体的目标发热功率与所述智能烟弹中的烟油匹配。
可选地，所述控制模块用于在预设时间内，根据所述第一电源输入端与所述第二电源输入端之间的电压、以及所述发热体的第一目标发热功率输出第一控制信号；并在预设时间后，根据所述第一电源输入端与所述第二电源输入端之间的电压、以及所述发热体的第二目标发热功率输出第二控制信号；其中，所述第一目标发热功率大于所述第二目标发热功率。
可选地，所述第一控制信号的占空比大于所述第二控制信号的占空比。
可选地，所述控制模块包括控制器和电压监测模块；所述电压监测模块的第一输入端与所述第一电源输入端电连接，所述电压监测模块的第二输入端与所述第二电源输入端电连接，所述电压监测模块的输出端与所述控制器电连接，所述电压监测模块用于监测所述第一电源输入端与所述第二电源输入端之间的电压；所述控制器的第一输入端与所述第一电源输入端电连接，所述控制器的第二输入端与所述第二电源输入端电连接，所述控制器的第三输入端与所述电压监测模块的输出端电连接，所述控制器用于根据所述第一电源输入端与所述第二电源输入端之间的电压、以及所述发热体的目标发热功率输出控制信号。
可选地，所述控制器为微处理器。
可选地，所述发热体为电热器件。
可选地，所述开关模块为半导体开关器件。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电子烟，所述电子烟包括烟杆和第一方面所述的智能烟弹。
可选地，所述烟杆包括第一电源输出端和第二电源输出端；当所述智能烟弹装配入所述烟杆后，所述第一电源输出端与所述第一电源输入端连接，所述第二电源输出端与所述第二电源输入端连接。
本发明实施例的技术方案，采用的智能烟弹包括：第一电源输入端、第二电源输入端、控制模块、开关模块及发热体；控制模块的第一输入端与第一电源输入端电连接，控制模块的第二输入端与第二电源输入端电连接，控制模块的输出端与开关模块的控制端电连接，控制模块用于根据第一电源输入端与第二电源输入端之间的电压、以及发热体的目标发热功输出控制信号；开关模块与发热体串联于第一电源输入端及第二电源输入端之间，其中，开关模块的第一端与发热体的第一端电连接，开关模块的第二端与第二电源输入端电连接，开关模块用于根据控制信号将其第一端与第二端导通或关断；发热体的第二端与第一电源输入端电连接，发热体用于加热智能烟弹中的烟油。每种智能烟弹均能够按照与灌入其中的烟油相匹配的加热方式进行加热，即使智能烟弹接入的电源不同，最终加热方式也是与灌入其中的烟油相匹配的加热方式，从而避免了现有的智能烟弹只能按照相同的加热方式进行加热而导致的口感较差的问题，更加有利于电子烟的应用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种智能烟弹的电路结构示意图；
图2为本发明实施例提供的又一种智能烟弹的电路结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电子烟的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种智能烟弹的电路结构示意图，参考图1，智能烟弹包括：第一电源输入端POWER_V+、第二电源输入端POWER_V-、控制模块101、开关模块102及发热体103；控制模块101的第一输入端与第一电源输入端POWER_V+电连接，控制模块101的第二输入端与第二电源输入端POWER_V-电连接，控制模块101的输出端与开关模块102的控制端电连接，控制模块101用于根据第一电源输入端POWER_V+与第二电源输入端POWER_V-之间的电压、以及发热体103的目标发热功输出控制信号；开关模块102与发热体103串联于所述第一电源输入端POWER_V+及所述第二电源输入端POWER_V-之间，其中，开关模块102的第一端与发热体103的第一端电连接，开关模块102的第二端与第二电源输入端POWER_V-电连接，开关模块102用于根据控制信号将其第一端与第二端导通或关断；发热体103的第二端与第一电源输入端POWER_V+电连接，发热体103用于加热智能烟弹中的烟油。
具体地，智能烟弹中灌有烟油，每种烟油都有匹配的加热方式，如在匹配的温度下加热才能够有更好的口感。第一电源输入端POWER_V+和第二电源输入端POWER_V-用于接入电源，例如分别接入电源的正极与负极，从而为智能烟弹中的电路提供电能，在其它一些实施方式中，还可以是第一电源输入端POWER_V+接入电源的负极，第二电源输入端POWER_V-接入电源的正极，本发明实施例对此不作具体限定；例如为控制模块101提供工作所需的能量，以及为发热体103发热提供能量；在本实施例中，智能烟弹的控制模块101与发热体及开关元件在电气上为并联关系，且每种智能烟弹的控制模块101中均存储有该智能烟弹对应的烟油所需要的加热方式，如存储有该烟油所需要的加热温度，进而根据该加热温度便可计算出发热体102所需要的发热功率，也即目标发热功率；在电子烟工作时，控制模块101检测出第一电源输入端POWER_V+和第二电源输入端POWER_V-之间的电压，该电压也即施加在发热体103两端的电压，再根据发热体的目标发热功率即可计算出发热体与电源之间的导通频率以及导通时间与关断时间之间的占比，从而生成相应的控制信号，控制信号如可以是脉冲宽度调制信号PWM，从而控制开关单元的导通与关断，进而控制发热体103按照目标发热功率发热，将烟油按照与之匹配的加热方式进行加热，从而使得电子烟具有更好的口感。每种智能烟弹中的烟油都能够按照与之匹配的加热方式加热，即使智能烟弹接入的电源不同，最终加热方式也是与灌入其中的烟油相匹配的加热方式，从而避免了现有的智能烟弹只能按照相同的加热方式进行加热而导致的口感较差的问题，更加有利于电子烟的应用。
本实施例的技术方案，采用的智能烟弹包括：第一电源输入端、第二电源输入端、控制模块、开关模块及发热体；控制模块的第一输入端与第一电源输入端电连接，控制模块的第二输入端与第二电源输入端电连接，控制模块的输出端与开关模块的控制端电连接，控制模块用于根据第一电源输入端与第二电源输入端之间的电压、以及发热体的目标发热功输出控制信号；开关模块与发热体串联于所述第一电源输入端及所述第二电源输入端之间，其中，开关模块的第一端与发热体的第一端电连接，开关模块的第二端与第二电源输入端电连接，开关模块用于根据控制信号将其第一端与第二端导通或关断；发热体的第二端与第一电源输入端电连接，发热体用于加热智能烟弹中的烟油。每种智能烟弹均能够按照与灌入其中的烟油相匹配的加热方式进行加热，即使智能烟弹接入的电源不同，最终加热方式也是与灌入其中的烟油相匹配的加热方式，从而避免了现有的智能烟弹只能按照相同的加热方式进行加热而导致的口感较差的问题，更加有利于电子烟的应用。
可选地，在本实施例中，发热体的目标发热功率与智能烟弹中的烟油匹配。
具体地，每个智能烟弹中灌入一种烟油，当其中的烟油用完时，智能烟弹便不再使用。在智能烟弹制作时，便将与灌入其中的烟油对应的加热方式存储进入控制模块中的存储模块中，该加热方式也即对应着发热体的发热功率，需要说明的是，不同的烟油对应的加热方式不同，且同一种烟油在吸食不同的时间时加热方式也可不同，也即是说，不同的烟油对应的目标发热功率不同，且同一种烟油在吸食不同的时间对应的加热方式也可不同。当吸食电子烟时，智能烟弹按照其内部存储的加热方式进行加热，也即控制发热体的功率为目标发热功率，从而保证每种智能烟弹均能够按照与之匹配的加热方式进行加热，进而保证每种智能烟弹在吸食时都能达到最佳的口感。需要说明的是，每种智能烟弹对应的最佳加热方式为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。控制模块中的存储模块例如可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或者闪存(FLASH)等，本发明实施例对此不做具体限定。
可选地，控制模块101用于在预设时间内，根据第一电源输入端POWER_V+与第二电源输入端POWER_V-之间的电压、以及发热体的第一目标发热功率输出第一控制信号；并在预设时间后，根据第一电源输入端POWER_V+与第二电源输入端POWER_V-之间的电压、以及发热体的第二目标发热功率输入第二控制信号，其中，第一目标发热功率大于第二目标发热功率。
具体地，在本实施例中，智能烟弹中的烟油加热方式为先高功率加热，后低功率加热，相应的发热体的目标发热功率在智能烟弹工作开始(即吸食开始)的预设时间内为第一目标发热功率，在预设时间过后变化为第二目标发热功率，从而保证该智能烟弹达到最佳的口感。需要说明的是，在其它一些实施方式中，在智能烟弹工作开始后的目标发热功率可以保持不变，例如为烟油提供的加热温度可以是220度或者240度等，或者在智能烟弹工作开始后的目标发热功率可以实时变化，从而为不同的烟油提供与之匹配的最佳加热方式。在本实施例中，智能烟弹的存储器中可以存储与烟油相匹配的加热温度，此时可根据发热体的相关参数(如电阻值)计算出发热体所需的目标发热功率；或者也可以存储与烟油相匹配的加热功率(即目标加热功率)。
可选地，第一控制信号的占空比大于第二控制信号的占空比。
具体地，第一控制信号和第二控制信号均为PWM信号，开关单元102可在高电平时导通，在低电平时关断，或者开关单元102也可在高电平状态下关断，在低电平下导通，本发明实施例对此不做具体限定；第一控制信号的占空比表示第一控制信号中控制开关单元导通的电平所占时间与第一控制信号中控制开关单元关断的电平所占时间的比值，第二控制信号的占空比表示第二控制信号中控制开关单元导通的电平所占时间与第二控制信号中控制开关单元关断的电平所占时间的比值；本实施例中，控制第一控制信号的占空比大于第二控制信号的占空比，从而保证发热体103在预设时间内能够按照第一目标发热功率，即高功率进行发热，而在预设时间过后，则按照第二目标发热功率，即低功率进行发热，从而保证智能烟弹具有最佳的口感。
可选地，图2为本发明实施例提供的又一种智能烟弹的电路结构示意图，参考图2，控制模块101包括控制器1011和电源检测模块1012；电压监测模块1012的第一输入端与第一电源输入端POWER_V+电连接，电压监测模块的第二输入端与第二电源输入端POWER_V-电连接，电压监测模块1012的输出端与控制器1011电连接，电压监测模块1012用于监测第一电源输入端POWER_V+与第二电源输入端POWER_V-之间的电压；控制器1011的第一输入端与第一电源输入端POWER_V+电连接，控制器1011的第二输入端与第二电源输入端POWER_V-电连接，控制器1011的第三输入端与电压监测模块1012的输出端电连接，控制器1011用于根据第一电源输入端POWER_V+与第二电源输入端POWER_V-之间的电压、以及发热体的目标发热功率输出控制信号。
具体地，在本实施例中，电压监测模块1012能够监测第一电源输入端POWER_V+与第二电源输入端POWER_V-之间的电压，更进一步的电压监测模块1012还能包括模数转换模块，将监测到的电压转换为数字信号，供控制器进行处理。在本实施例中，电压监测模块和控制器为独立的电子器件，在智能烟弹设计过程中，设计更为灵活，可供选择的元器件类型也更多，从而降低智能烟弹设计的难度；在其它一些实施方式中，电压监测模块1012还可集成到控制器1011中，从而提高智能烟弹中电路的集成度，有利于降低成本。
可选地，控制器为微处理器。微处理器具有成本低廉，程序执行稳定等优点，将控制器设置为微处理器，更有利于降低智能烟弹的成本，进一步扩大智能烟弹的应用范围。
可选地，发热体103为电热器件，例如可以是电阻丝等。具体地，本实施例中，发热体103可以包括一个电热器件，也可以包括多个电热器件，多个电热器件之间的连接方式例如可以是串联、并联或者串并联的组合等，本发明实施例对此不做具体限定。将发热体设置为电热器件，可进一步降低智能烟弹的成本，从而进一步扩大智能烟弹的应用范围。
可选地，继续参考图2，开关模块102为半导体开关器件，例如MOS管、IGBT或者三极管等。具体地，开关模块102例如可以是P型MOS管或N型MOS管等，可以是增强型或者耗尽型等，本发明实施例对此不做具体限定；半导体开关器件具有成本低、开关稳定性好等特点，采用半导体开关器件作为开关模块，可极大地降低智能烟弹的成本，同时增加智能烟弹工作的可靠性。
图3为本发明实施例提供的一种电子烟的结构示意图，参考图3，本发明实施例提供的电子烟包括烟杆202本发明任意实施例提供的智能烟弹201，因其包括本发明任意实施例提供的智能烟弹，因而也具有相同的有益效果，在此不再赘述。
可选地，烟杆202包括第一电源输出端(未示出)和第二电源输出端(未示出)；当智能烟弹201装配如烟杆202后，第一电源输入端POWER_V+与第一电源输入端POWER_V+连接，第二电源输出端与第二电源输入端POWER_V-电连接。
具体地，在本实施例中，烟杆202中包括电源，当智能烟弹装配如烟杆中后，烟杆202通过第一电源输出端及第二电源输出端向智能烟弹供电，从而不必为智能烟弹设置额外的电源，提高电子烟的集成度，更加有利于电子烟的小型化，从而更加有利于电子烟的应用。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种智能烟弹，其特征在于，所述智能烟弹包括：第一电源输入端、第二电源输入端、控制模块、开关模块及发热体；
所述控制模块的第一输入端与所述第一电源输入端电连接，所述控制模块的第二输入端与所述第二电源输入端电连接，所述控制模块的输出端与所述开关模块的控制端电连接，所述控制模块用于根据所述第一电源输入端与所述第二电源输入端之间的电压、以及所述发热体的目标发热功率输出控制信号；
所述开关模块与所述发热体串联于所述第一电源输入端及所述第二电源输入端之间，其中，所述开关模块的第一端与所述发热体的第一端电连接，所述开关模块的第二端与所述第二电源输入端电连接，所述开关模块用于根据所述控制信号将其第一端与第二端导通或关断；
所述发热体的第二端与所述第一电源输入端电连接，所述发热体用于加热所述智能烟弹中的烟油。
2.根据权利要求1所述的智能烟弹，其特征在于，所述发热体的目标发热功率与所述智能烟弹中的烟油匹配。
3.根据权利要求1所述的智能烟弹，其特征在于，所述控制模块用于在预设时间内，根据所述第一电源输入端与所述第二电源输入端之间的电压、以及所述发热体的第一目标发热功率输出第一控制信号；并在预设时间后，根据所述第一电源输入端与所述第二电源输入端之间的电压、以及所述发热体的第二目标发热功率输出第二控制信号；其中，所述第一目标发热功率大于所述第二目标发热功率。
4.根据权利要求3所述的智能烟弹，其特征在于，所述第一控制信号的占空比大于所述第二控制信号的占空比。
5.根据权利要求1所述的智能烟弹，其特征在于，所述控制模块包括控制器和电压监测模块；
所述电压监测模块的第一输入端与所述第一电源输入端电连接，所述电压监测模块的第二输入端与所述第二电源输入端电连接，所述电压监测模块的输出端与所述控制器电连接，所述电压监测模块用于监测所述第一电源输入端与所述第二电源输入端之间的电压；
所述控制器的第一输入端与所述第一电源输入端电连接，所述控制器的第二输入端与所述第二电源输入端电连接，所述控制器的第三输入端与所述电压监测模块的输出端电连接，所述控制器用于根据所述第一电源输入端与所述第二电源输入端之间的电压、以及所述发热体的目标发热功率输出控制信号。
6.根据权利要求5所述的智能烟弹，其特征在于，
所述控制器为微处理器。
7.根据权利要求1所述的智能烟弹，其特征在于，
所述发热体为电热器件。
8.根据权利要求1所述的智能烟弹，其特征在于，
所述开关模块为半导体开关器件。
9.一种电子烟，其特征在于，所述电子烟包括烟杆和权利要求1-8任一项所述的智能烟弹。
10.根据权利要求9所述的电子烟，其特征在于，所述烟杆包括第一电源输出端和第二电源输出端；
当所述智能烟弹装配入所述烟杆后，所述第一电源输出端与所述第一电源输入端连接，所述第二电源输出端与所述第二电源输入端连接。
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