CN113507857A - 气溶胶生成装置及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种气溶胶生成装置及其控制方法。所述气溶胶生成装置可以包括：加热器，配置成加热气溶胶生成物质，电池，配置成向所述加热器供应电力，微控制单元，配置成控制所述加热器的操作，以及保护电路控制部。所述保护电路控制部可以配置成获取与所述加热器的操作相关的至少一个参数并基于所述至少一个参数检测并控制所述加热器的异常操作。
Description
技术领域
本发明涉及气溶胶生成装置及其操作方法。
背景技术
近来，对于克服普通卷烟的缺点的替代方法的需求正在增加。例如，对通过对气溶胶生成物质进行加热来生成气溶胶的方法而非通过燃烧卷烟来生成气溶胶的方法的需求正在增加。
发明内容
发明要解决的问题
在气溶胶生成装置中，加热器用于加热气溶胶生成物质。当加热器出现故障时，用户的吸烟满意度可能会降低，并且装置的安全性可能会降低。因此，需要一种用于防止加热器故障的技术。
用于解决问题的手段
一个以上的实施例包括气溶胶生成装置及其操作方法。一个以上的实施例还包括能够在考虑气溶胶生成装置周围的大气压力的情况下准确确定是否产生抽吸的装置和方法。一个以上的实施例还包括其上记录有用于在计算机中执行气溶胶生成装置的操作方法的程序的计算机可读记录介质。
本发明的技术问题不限于上述技术问题，其他技术问题可以通过以下将描述的实施例来解决。
发明效果
根据本发明，保护电路控制部可以防止加热部的操作周期超过预设时间，从而防止诸如火灾之类的事故。并且，保护电路控制部可以由独立于微控制单元(MCU)的硬件实现，这样即使MCU发生错误，保护电路控制部也可以正常操作，防止加热部超出预设时间的操作。
此外，根据本发明，保护电路控制部可以确定提供给加热部的电力的占空比是否在一定时间内保持在相同值，从而可以防止用户的吸烟满意度降低并且可以防止火灾等事故。此外，由于保护电路控制部可以由独立于MCU的硬件来实现，因此即使MCU发生错误，保护电路控制部也可以正常操作并持续监测供应给加热部的电力的占空比。
附图说明
图1至图3是示出卷烟插入气溶胶生成装置的示例的图。
图4和图5是示出卷烟的示例的图。
图6是根据一实施例的包括保护电路的气溶胶生成装置的框图。
图7是用于描述根据一实施例的保护电路的操作的框图。
图8是根据一实施例的包括保护电路的气溶胶生成装置的框图。
图9是示出根据一实施例的控制气溶胶生成装置的方法的流程图。
具体实施方式
根据本发明的一方面，一种气溶胶生成装置，包括：加热器，配置成加热气溶胶生成物质，电池，配置成向所述加热器供应电力，微控制单元(MCU)，配置成控制所述加热器，以及保护电路控制部，配置成获取与所述加热器的操作相关的至少一个参数并基于所述至少一个参数检测并控制所述加热器的异常操作。
所述保护电路控制部可以测量所述加热器的操作周期，以及将所述操作周期与第一阈值进行比较。
所述保护电路控制部可以包括计时器，所述计时器配置成：当所述加热器开始操作时开始测量时间，以及当所述加热器停止操作时停止测量时间。
所述保护电路控制部可以从所述MCU接收供应给所述加热器的电力的占空比，以及当所述占空比在预设时间内保持在相同值时停止向所述加热器供应电力。
所述保护电路控制部还可以包括比较器，所述比较器可以确定所述占空比是否在所述预设时间内保持在所述相同值。
气溶胶生成装置还可以包括负载开关，所述负载开关配置成从所述电池接收电力并将所接收的电力输送到所述加热器。
所述负载开关配置成，当输送到所述加热器的所述电力超出预设范围时，向所述保护电路控制部发送错误信号，以及所述保护电路控制部可以配置成，在接收到所述错误信号时，控制所述负载开关以停止向所述加热器供应电力。
气溶胶生成装置还可以包括负载开关，所述负载开关配置成从所述电池接收电力并将所接收的电力输送到所述加热器，所述保护电路控制部可以配置成，在所述操作周期超过所述第一阈值时，控制所述负载开关以停止向所述加热器供应电力。
气溶胶生成装置还可以包括负载开关，所述负载开关配置成从所述电池接收电力并将所接收的电力输送到所述加热器，当所述占空比在所述预设时间内保持在所述相同值时，所述保护电路控制部可以控制所述负载开关以停止向所述加热器供应电力。
MCU可以配置成基于比例-积分-微分(PID)算法控制供应给所述加热器的电力。
根据本发明的另一方面，一种控制气溶胶生成装置的方法，包括以下步骤：获取与加热器的操作相关的至少一个参数，以及基于所述至少一个参数而控制所述加热器的异常操作。
获取与加热器的操作相关的至少一个参数的步骤可以包括如下步骤：测量所述加热器的操作周期，以及基于所述至少一个参数而控制所述加热器的异常操作的步骤可以包括如下步骤：将所述操作周期与第一阈值进行比较。
获取与加热器的操作相关的至少一个参数的步骤可以包括如下步骤：接收供应给所述加热器的电力的占空比，以及基于所述至少一个参数而控制所述加热器的异常操作的步骤可以包括如下步骤：当所述占空比在预设时间内保持在相同值时停止向所述加热器供应电力。
获取与加热器的操作相关的至少一个参数的步骤可以包括如下步骤：接收指示输送到所述加热器的电力超出预设范围的错误信号，以及基于所述至少一个参数而控制所述加热器的异常操作的步骤可以包括如下步骤：响应于所述错误信号而停止向所述加热器供应电力。
根据本发明的另一方面，提供一种非暂时性计算机可读记录介质，其上记录有用于在计算机中执行上述方法的程序。
如本文中所使用的，如“…中的至少一者”的表达，在位于元件列表后时修改了整个元件列表并且不修改列表中的各个元件。例如，表述“a，b和c中的至少一者”应理解为包括仅“a”、仅“b”、仅“c”、“a和b”、“a和c”、“b和c”或“a、b、c”全部。
将理解的是，当元件被称为在另一元件“上方”、“上面”、“之上”、“连接”或“结合”到另一元件时，它可以直接在另一元件上方、上面、之上、连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另一元件“上方”、“上面”、“之上”、“直接连接至”或“直接结合至”另一元件时，则不存在中间元件。
关于用于描述各种实施例的术语，考虑到本发明的各种实施例中的结构元件的功能来选择当前广泛使用的通用术语。然而，可以根据本领域普通技术人员的意图、判例、新技术的出现等来改变术语的含义。另外，在某些情况下，可以选择不常用的术语。在这种情况下，将在本发明的描述中的相应部分处详细描述该术语的含义。因此，应基于术语的含义以及在本文提供的描述的上下文来定义在本发明的各种实施例中使用的术语。
另外，除非另外明确指出，否则术语“包括”将被理解为暗示包括所描述的要素，但不排除任何其他要素。另外，术语“部”和“模块”可以指用于处理至少一个功能和/或工作的单元，并且可以由硬件部件或软件部件及其组合来实现。
以下，参照附图，对本发明进行详细说明，以便本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施。然而，本发明可以以多种不同的方式来实现，并非限定于这里所说明的实施例。
以下，参照附图，对本发明的实施例进行详细说明。
图1至图3是示出卷烟插入气溶胶生成装置的示例的图。
参照图1，气溶胶生成装置1可以包括电池11、控制部12和加热器13。参照图2和图3，气溶胶生成装置1还包括汽化器14。另外，可将卷烟2插入气溶胶生成装置1的内部空间。
图1至图3所示的气溶胶生成装置1中仅示出与本实施例相关的构成要素。因此，本实施例相关技术领域的普通技术人员应理解，气溶胶生成装置1还可包括除图1至图3所示的构成要素以外的其他通用构成要素。
另外，图2和图3中示出气溶胶生成装置1包括加热器13。但根据需要，也可省略加热器13。
图1中示出电池11、控制部12和加热器13配置成一列。另外，图2中示出电池11、控制部12、汽化器14和加热器13配置成一列。另外，图3中示出汽化器14和加热器13并列配置。然而，气溶胶生成装置1的内部结构并不限于图1至图3所示的结构。换言之，根据气溶胶生成装置1的设计，可变更电池11、控制部12、加热器13和汽化器14的配置。
当卷烟2插入气溶胶生成装置1时，气溶胶生成装置1可以使加热器13和/或汽化器14工作，以从卷烟2和/或汽化器14产生气溶胶。通过加热器13和/或汽化器14产生的气溶胶经由卷烟2并传输至用户。
根据需要，即使卷烟2未插入气溶胶生成装置1时，气溶胶生成装置1也可加热加热器13。
电池11供给气溶胶生成装置1操作所需的电力。例如，电池11可进行供电，以能够对加热器13或者汽化器14进行加热，且可向控制部12供给操作所需的电力。另外，电池11可供给设置在气溶胶生成装置1的显示器、传感器、电机等操作所需的电力。
控制部12整体控制气溶胶生成装置1的操作。具体地，控制部12不仅控制电池11、加热器13和汽化器14的操作，还控制气溶胶生成装置1中的其他结构的操作。另外，控制部12还可检查气溶胶生成装置1的各结构的状态，来判断气溶胶生成装置1是否处于可操作状态。
控制部12可以包括至少一个处理器。处理器可以由多个逻辑门的阵列构成，也可以通过微处理器和存储有能够在该微处理器执行的程序的存储器的组合来实现。另外，只要是本实施例所属技术领域的通常的技术人员就能够理解，还可以以其他形式的硬件来实现。
加热器13可通过电池11供给的电力而被加热。例如，当卷烟2插入气溶胶生成装置1时，加热器13可位于卷烟2的外部。因此，被加热的加热器13可使卷烟2内的气溶胶生成物质的温度上升。
加热器13可以是电阻加热器。例如，加热器13可包括导电轨道，加热器13可随着电流在导电轨道流动而被加热。然而，加热器13不限于上述示例，只要能够加热到期望温度即可，并没有特殊限制。这里，期望温度可以在气溶胶生成装置1预先设定，或可以设置成用户输入的温度。
作为另一示例，加热器13可以是感应式加热器。具体地，加热器13可包括用于以感应加热方式加热卷烟的导电线圈，卷烟可包括能够被感应式加热器加热的感热体。
例如，加热器13可包括管形加热部件、板形加热部件、针形加热部件或棒形加热部件，可根据加热部件形状来加热卷烟2的内部或外部。
另外，气溶胶生成装置1上可配置有多个加热器13。此时，多个加热器13配置成插入卷烟2的内部或可配置在卷烟2的外部。另外，也可以将多个加热器13中的部分加热器设置成插入卷烟2的内部，其他加热器配置在卷烟2的外部。另外，加热器13的形状不限于图1至图3所示的形状，还可制作成其他多种形状。
汽化器14能够通过加热液态组合物来生成气溶胶，所生成的气溶胶能够经由卷烟2传输至用户。换言之，通过汽化器14生成的气溶胶可沿气溶胶生成装置1的气流通路移动，气流通路可构成为能够使由汽化器14生成的气溶胶经由卷烟2传输至用户。
例如，汽化器14可包括液体储存部、液体传输单元和加热部件，但不限于此。例如，液体储存部、液体传输单元和加热部件可作为独立的模块设置在气溶胶生成装置1中。
液体储存部能够储存液态组合物。例如，液态组合物可以为包括含有挥发性烟草香味成分的含烟草物质的液体，还可以为包括非烟草物质的液体。液体储存部可制作成能够从汽化器14拆卸或安装于汽化器14，也可制作成与汽化器14一体。
例如，液态组合物可包括水、溶剂、乙醇、植物提取物、香料、香味剂或维生素混合物。香料可包括薄荷醇、欧薄荷、绿薄荷油、各种水果香成分等，但不限于此。香味剂可包括能够向用户提供多种香味或风味的成分。维生素混合物可以为混合有维生素A、维生素B、维生素C和维生素E中的至少一者的物质，但不限于此。另外，液态组合物可包括诸如甘油和丙二醇的气溶胶形成剂。
液体传递单元能够将液体储存部的液态组合物传递到加热部件。例如，液体传递单元可以为如棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维或多孔陶瓷的芯，但不限于此。
加热部件是用于加热通过液体传递单元传递的液态组合物的部件。例如，加热部件可以为金属热线、金属热板、陶瓷加热器等，但不限于此。另外，加热部件可由如镍铬线的导电发热丝构成，可设置成卷绕在液体传递单元的结构。加热部件可通过电流供给被加热，并向与加热部件接触的液态组合物传递热量，来加热液态组合物。其结果，能够生成气溶胶。
例如，汽化器14可称为雾化器或喷雾器，但不限于此。
气溶胶生成装置1还可包括除电池11、控制部12、加热器13和汽化器14以外的其他通用的结构。例如，气溶胶生成装置1可包括可输出视觉信息的显示器和/或用于输出触觉信息的电机。另外，气溶胶生成装置1可包括至少一个传感器(抽吸感测传感器、温度感测传感器、卷烟插入感测传感器等)。另外，气溶胶生成装置1可制作成即使在卷烟2插入的状态下也可使外部空气流入或使内部气体流出的结构。
虽然图1至图3中没有示出，但气溶胶生成装置1也可以与另设的托架一同构成系统。例如，托架可用于对气溶胶生成装置1的电池11进行充电。或者，在托架与气溶胶生成装置1相接合的状态下，还可对加热器13进行加热。
卷烟2可以与普通燃烧型卷烟类似。例如，卷烟2可划分为包括气溶胶生成物质的第一部分和包括滤嘴等的第二部分。或者，卷烟2的第二部分也可包括气溶胶生成物质。例如，也可以将以颗粒或胶囊形式制成的气溶胶生成物质插入第二部分。
整个第一部分插入气溶胶生成装置1的内部，第二部分暴露在外部。或者，也可以是仅第一部分的一部分插入气溶胶生成装置1的内部，还可以是整个第一部分和第二部分的一部分插入气溶胶生成装置1的内部。用户可用嘴部叼住第二部分的状态下吸入气溶胶。此时，外部空气通过第一部分，从而生成气溶胶，所生成的气溶胶经由第二部分传递至用户的嘴部。
作为一例，外部空气可以通过形成在气溶胶生成装置1的至少一个空气通路流入。例如，形成在气溶胶生成装置1的空气通路的开闭和/或空气通路的大小，可以由用户来调整。由此，用户能够调节雾化量、吸烟感等。作为另一例，外部空气也可以经由形成在卷烟2的表面的至少一个孔(hole)流入卷烟2的内部。
以下，参照图4和图5，对卷烟2的示例进行说明。
图4和图5是示出卷烟的示例的图。
参照图4，卷烟2包括烟草棒21和过滤棒22。参照图1至图3所述的第一部分包括烟草棒21，第二部分包括过滤棒22。
图4中示出的过滤棒22为单一段结构。然而，过滤棒22不限于此，过滤棒22也可由多个段构成。例如，过滤棒22可包括用于冷却气溶胶的段和用于过滤气溶胶中的规定成分的段。另外，根据需求，过滤棒22还可包括执行其他功能的至少一个段。
卷烟2可用至少一个包装纸24来包装。包装纸24上可形成有用于使外部空气流入或使内部气体流出的至少一个孔。作为一例，卷烟2可用一个包装纸24来包装。作为另一例，卷烟2也可用两个以上的包装纸24来重叠包装。例如，可用第一包装纸241包装烟草棒21，可用包装纸242、243、244包装过滤棒22。并且，可用单个包装纸245再次包装整个卷烟2。过滤棒22由多个段构成时，可用包装纸242、243、244包装各段。
烟草棒21可以包括气溶胶生成物质。例如，气溶胶生成物质可包括甘油、丙二醇、乙二醇、二丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇和油醇中的至少一者，但不限于此。另外，烟草棒21可含有如调味剂、湿润剂和/或有机酸的其他添加物质。另外，可以以向烟草棒21喷射的方式，对烟草棒21添加薄荷醇或者保湿剂等加香液。
烟草棒21可以以多种方式制得。例如，烟草棒21可由烟草片制成，也可由烟草丝制成。另外，烟草棒21可通过将烟草片切细而得的烟叶制得。另外，烟草棒21可被导热物质包围。例如，导热物质可以为如铝箔的金属箔，但不限于此。作为一例，包围烟草棒21的导热物质能够均匀分散传递到烟草棒21的热，从而提高施加到烟草棒的导热率，由此能够提高烟草的味道。另外，包围烟草棒21的导热物质可发挥被感应式加热器加热的感热体的功能。此时，虽然图中没有示出，但烟草棒21除包括包围烟草棒21的导热物质之外，还可包括其他感热体。
过滤棒22可以为醋酸纤维素过滤器。此外，过滤棒22的形状没有限制。例如，过滤棒22可以为圆筒型棒，还可以为内部中空的管型棒。另外，过滤棒22还可以为凹入型棒。如果过滤棒22由多个段构成，则多个段中的至少一者还可制作成不同的形状。
另外，过滤棒22可包括至少一个胶囊23。这里，胶囊23能够发挥生成香味的功能，也能够发挥生成气溶胶的功能。例如，胶囊23可以是用被膜包裹含有香料的液体而成的结构。胶囊23可具有球形或者圆筒形的形状，但不限于此。
参照图5，卷烟3还可以包括前端插件33。前端插件33位于烟草棒31的与过滤棒32相对的一侧。前端插件33能够防止烟草棒31向外部脱离，且还能够防止吸烟中从烟草棒31液化的气溶胶流入气溶胶生成装置1(图1至图3)。
过滤棒32可包括第一段321和第二段322。这里，第一段321可对应于图4的过滤棒22的第一段，第二段322可对应于图4的过滤棒22的第三段。
卷烟3的直径和整体长度可对应于图4的卷烟2的直径和整体长度。例如，前端插件33的长度可以为约7mm，烟草棒31的长度可以为约15mm，第一段321的长度可以为约12mm，第二段322的长度可以为约14mm，但卷烟3的各部分的长度不限于此。
卷烟3可用至少一个包装纸35来包装。在包装纸35上可形成有用于使外部空气流入或使内部气体流出的至少一个孔。例如，前端插件33可被第一包装纸351包装，烟草棒31可被第二包装纸352包装，第一段321可被第三包装纸353包装，第二段322可被第四包装纸354包装。并且，整个卷烟3可用第五包装纸355进行再包装。
另外，在第五包装纸355上可形成有至少一个孔36。例如，孔36可形成在包围烟草棒31的区域，但不限于此。孔36能够发挥将通过图2和图3所示的加热器13形成的热传递到烟草棒31的内部的作用。
另外，第二段322可包括至少一个胶囊34。这里，胶囊34能够发挥生成香味的功能，也能够发挥生成气溶胶的功能。例如，胶囊34可以是用被膜包裹含有香料的液体而成的结构。例如，胶囊34可具有球形或者圆筒形的形状，但不限于此。
图6是根据一实施例的包括保护电路的气溶胶生成装置的框图。
气溶胶生成装置600可包括微控制单元(MCU)610、保护电路620和加热部630。加热部630可包括图3的加热器13和汽化器14中的至少一者。
MCU 610可以是用于控制气溶胶生成装置600的整体操作的硬件。MCU 610可以包括至少一个处理器。处理器可以由多个逻辑门的阵列构成，也可以通过通用的微处理器和存储有能够在该微处理器执行的程序的存储器的组合来实现。另外，只要是本实施例所属技术领域的通常的技术人员就能够理解，MCU 610还可以以其他形式的硬件来实现。
MCU 610可以控制加热部630的整体操作。在一实施例中，MCU 610可以控制供应给加热部630的电力，从而可以基于由至少一个传感器感测到的结果开始或结束加热部630的操作。此外，MCU 610可以基于由至少一个传感器感测到的结果控制供应给加热部630的电力量和供应电力的时间，使得加热部630可以被加热到特定温度或保持在特定温度。
MCU 610可以控制供应给加热部630的电力量。在一实施例中，MCU 610可以使用比例-积分-微分(PID)控制方法来控制供应给加热部630的电力的占空比。PID控制方式是比例控制(P控制)、积分控制(I控制)和微分控制(D控制)的组合。
P控制是将与目标值的差乘以恒定增益的控制方法。P控制基于与目标值的偏差以波动信号的形式进行控制。当通过使用P控制乘以增益来执行控制操作时，可以快速接近目标值。当不能仅用P控制适当地获得目标值时，例如在二级以上的系统中，可以添加I控制和/或D控制方法。
I控制是一种对误差进行积分并反馈的控制方法。换句话说，I控制是一种将误差累积并反映到下一轮的控制方法。在P控制中，当PI控制以较大的波动值进行时，超调量逐渐减小，并获取目标值。另一方面，如果只进行PI控制，会有算术上细微的波动值作为残留偏差，测量值可能会因为残留偏差而振动相当长的时间。
D控制是一种将误差微分并反馈给控制系统的控制方法，当在PI控制中加入D控制时，微分以比例积分图的形式应用。通过去除残余偏差，可以控制振动系统以在适当的时间内无误差地获取目标值。
在另一实施例中，MCU 610可以使用脉宽调制(PWM)控制方法来控制供应给加热部630的电力的占空比。例如，可以为抽吸系列的每个进程不同地设置占空比。随着抽吸系列的进行，MCU 610可以基于预设的占空比向加热部630供电。
此外，可以将用于防止加热部630的异常操作的至少一种算法应用于MCU 610。例如，可以将用于检测加热部630的操作超过预设时间的算法应用于MCU 610。而且，可以将用于检测提供给加热部830的电力的占空比在特定时间内保持在相同值的算法应用于MCU610。此外，可以将用于检测过电流和/或短电流流过加热部630的算法应用于MCU 610。
然而，即使将用于防止加热部630的异常操作的至少一种算法应用于MCU 610，当MCU 610中出现错误时，也可能不再防止加热部630的异常操作。
在一实施例中，气溶胶生成装置600可以提供保护电路620，其用于实现应用于上述MCU 610的算法。保护电路620可以由独立于MCU 610的硬件实现。
保护电路620可以获取与加热部630的操作相关的参数并且可以基于获取的参数防止加热部630的异常操作。
例如，保护电路620可以获取加热部630的操作周期作为参数。保护电路620可测量加热部630的操作周期，将操作周期与第一阈值进行比较，并停止向加热部630供应电力。
此外，保护电路620可以获取提供给加热部630的电力的占空比作为参数。保护电路620可以从MCU 610接收提供给加热部630的电力的占空比，并且当占空比在特定时间内保持在相同值时可以停止向加热部630供应电力。
此外，保护电路620可以获取提供给加热部630的电力作为参数。当提供给加热部630的电力超出预设范围时，保护电路620可以停止向加热部630供应电力。
此外，气溶胶生成装置600还可包括存储器。作为用于存储气溶胶生成装置600内的各种待处理数据的硬件，存储器可以存储由MCU 610和保护电路620处理的数据和待处理的数据。存储器可以用各种类型的存储器来实现，如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)等的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、带电可擦除可编程只读存储器等。
例如，存储器可存储与加热部630的操作周期有关的数据、与供应给加热部630的电力的占空比有关的数据、以及与供应给加热部630的电力有关的数据。
图7是用于描述根据一实施例的保护电路的操作的框图。
参照图7，电池740可以供应用于操作气溶胶生成装置700所需的电力。电池740可以是可充电电池或一次性电池。例如，电池740可以是锂聚合物(LiPoly)电池，但不限于此。
电池740可以为MCU 710、保护电路控制部722和负载开关721供应电力。本实施例所属领域的技术人员将理解，除了图7所示部件之外的其他部件可以从电池740接收电力。
MCU 710可以控制加热部730的操作。MCU 710可以向加热部730供应电力或停止供应电力。MCU 710可以通过保护电路720检测加热部730的异常操作以停止向加热部730供应电力。
此外，MCU 710可以控制供应给加热部730的电力量。在一实施例中，MCU 710可以使用PID控制方法控制供应给加热部730的电力的占空比。PID控制方法可以是比例控制(P控制)、积分控制(I控制)和微分控制(D控制)的组合。
MCU 710可以电连接到保护电路720。保护电路720可以包括保护电路控制部722和负载开关721。保护电路控制部722可以从电池740接收电力。保护电路控制部722可以从MCU710接收控制信号。
保护电路控制部722可由独立于MCU 710的硬件实现。例如，保护电路控制部722可由现场可编程门阵列(FPGA)实现，但不限于此。
保护电路控制部722可以获取与加热部730的操作相关的参数。此外，保护电路控制部722可以基于该参数来防止加热部730的异常操作。
在一实施例中，保护电路控制部722可以获取加热部730的操作周期作为参数。保护电路控制部722可测量加热部730的操作周期，将操作周期与第一阈值进行比较，并停止向加热部730供应电力。
MCU 710可以将占空比控制信号发送到占空比控制开关725，以使用PID控制方法来控制供应给加热部730的电力量。在一实施例中，保护电路控制部722可以获取传输至占空比控制开关725的占空比控制信号(或占空比)作为参数。保护电路控制部722可以从MCU710接收供应给加热部730的电力的占空比，并且当占空比在特定时间内保持在相同值时可以停止向加热部730供应电力。
在一实施例中，保护电路控制部722可以获取输送到加热部730的电力作为参数。当输送到加热部730的电力超出预设范围时，保护电路控制部722可以停止向加热部730供应电力。
图8是根据一实施例的包括保护电路的气溶胶生成装置的框图。
参照图8，气溶胶生成装置800可以通过连接器801从外部电源850接收电力。例如，连接器801可以是通用串行总线(USB)连接器，但不限于此。
连接器801可以电连接到电池保护电路802。电池保护电路802可以执行防止气溶胶生成装置800的退化或烧毁的各种功能中的一种以上。例如，电池保护电路802可以包括过压保护(OVP)电路。
电池保护电路802可以电连接到充电集成芯片(IC)803。充电IC 803可以基于是否从外部电源850接收到电力来对电池840进行充电或放电。
在一实施例中，当连接器801从外部电源850接收电力时，充电IC 803可以使用所接收到的电力给来电池840进行充电，并且当连接器801没有从外部电源850接收电力时，充电IC 803可以使电池840放电，从而可以向气溶胶生成装置800的其他部件供应电力。
充电IC 803可以电连接到电池840。充电IC 803可以从电池840接收电力，以供应气溶胶生成装置800中所含的其他硬件部件的操作所需的电力。参照图8，充电IC 803可以向MCU 810、保护电路控制部822和负载开关821供应电力。
MCU 810可以控制加热部830的操作。此外，MCU 810可以控制供应给加热部830的电力量。
MCU 810可以电连接到保护电路820。保护电路820可以包括保护电路控制部822和负载开关821。保护电路控制部822可以从充电IC 803接收电力。保护电路控制部822可以从MCU 810接收控制信号。
保护电路控制部822可以获取与加热部830的操作相关的至少一个参数。此外，保护电路控制部822可以基于至少一个参数来防止加热部830的异常操作。
在一实施例中，保护电路控制部822可以包括计时器823。保护电路控制部822可以通过计时器823获取加热部830的操作周期作为参数。
当加热部830开始操作时，计时器823可以开始测量，并且当加热部830停止操作时，计时器823可以停止测量。详细地，当开始向加热部830供应电力时，保护电路控制部822可以开始计时器823的操作。此外，当停止向加热部830供应电力时，保护电路控制部822可以停止计时器823的操作。也就是说，计时器823可以基于是否向加热部830供应电力来开始或停止操作，从而测量加热部830的操作周期。
保护电路控制部822可以基于加热部830的操作周期来防止加热部830的异常操作。
详细地，保护电路控制部822可以基于从计时器823接收到的加热部830的操作周期来防止加热部830的异常操作。当接收到的操作周期超过第一阈值时，保护电路控制部822可以确定加热部830操作异常并且可以停止向加热部830供应电力。例如，第一阈值可以是10秒、15秒、20秒、30秒、60秒等，但不限于此。
加热部830操作超过预设时间可能导致诸如火灾之类的事故。根据本发明的保护电路控制部822可以使用计时器823测量加热部830的操作周期，从而防止加热部830工作超过预设时间。
此外，根据一实施例的保护电路控制部822可以由独立于MCU 810的硬件实现。也就是说，根据该实施例的保护电路控制部822可以仅基于是否向加热部830进行电力供应来开始或停止计时器823的测量，而不管MCU 810的控制如何。因此，当MCU 810中发生错误并且MCU 810未检测到加热部830工作超过预设时间时，也可以使用根据该实施例的保护电路控制部822防止加热部830工作超过预设时间。
在一实施例中，保护电路控制部822可以包括比较器824。保护电路控制部822可以通过使用比较器824获取供应给加热部830的电力的占空比作为参数。
MCU 810可以使用PID控制方法来控制提供给加热部830的电力量。MCU 810可以将占空比控制信号发送到占空比控制开关825，以根据PID控制方法控制供应给加热部830的电力的占空比。此时，MCU 810可以将传送到占空比控制开关825的占空比控制信号发送到保护电路控制部822。
保护电路控制部822可以基于供应给加热部830的电力的占空比来防止加热部830的异常操作。
详细地，保护电路控制部822的比较器824可以确定供应给加热部830的电力的占空比是否在特定时间内保持在相同值。例如，特定时间可以是5秒、10秒、15秒等，但不限于此。
当MCU 810使用PID控制方法控制供应给加热部830的电力量时，占空比连续改变。即，供应给加热部830的电力的占空比在一定时间内保持在相同值可能是MCU 810的占空比控制算法中出现错误的情况。
当没有根据PID控制方法对供应给加热部830的电力量进行控制并且在一定时间内以相同的占空比向加热部830供应电力时，用户的吸烟满意度会降低。此外，这可能会导致火灾等事故。
根据一实施例的保护电路控制部822可以通过使用比较器824来监测提供给加热部830的电力的占空比，从而确定供应给加热部830的电力的占空比是否在一定时间内保持相同的值。因此，可以防止用户的吸烟满意度下降，并且可以防止诸如火灾等事故。
此外，根据一实施例的保护电路控制部822可以由独立于MCU 810的硬件实现。也就是说，即使当MCU 810中出现错误并且MCU 810未正确执行占空比控制时，可以使用保护电路控制部822来防止加热部830的异常操作。
在一实施例中，保护电路820可以包括负载开关821。负载开关821可以从充电IC803接收电力。负载开关821可以从保护电路控制部822接收控制信号。此外，负载开关821可以将从充电IC 803接收的电力传送到加热部830。
可以根据保护电路控制部822的控制信号来控制负载开关821的接通或断开，当负载开关821接通时，可以向加热部830供应电力，并且当负载开关821断开时，可以停止向加热部830供应电力。
负载开关821可以执行有功电流限制(ACL)功能和短路限制(SCL)功能。ACL功能可以是检测过电流流动并切断电路的功能，SCL功能可以是检测短路电流流动并切断电路的功能。然而，负载开关821还可以包括除上述功能之外的其他功能。
当输送到加热部830的电力超出预设范围时，负载开关821可以向保护电路控制部822传输错误信号。或者，当输送到加热部830的电力超出预设范围时，负载开关821可以将错误信号传送给MCU 810，MCU 810可以将错误信号传送给保护电路控制部822。保护电路控制部822接收到错误信号后，可以控制负载开关821以停止向加热部830供应电力。
例如，当从负载开关821输送到加热部830的电力超过阈值上限时，负载开关821可以确定过电流流经加热部830并且可以向保护电路控制部822发送第一错误信号。
此外，当从负载开关821输送到加热部830的电力小于或等于阈值下限时，负载开关821可以确定短路电流流过加热部830并且可以向保护电路控制部822发送第二错误信号。
在接收到第一错误信号或第二错误信号后，保护电路控制部822可以控制负载开关821以停止向加热部830供应电力。
流过加热部830的过电流或短路电流可能导致诸如火灾之类的事故。根据该实施例的保护电路820可以包括负载开关821，并且当输送到加热部830的电力超出预设范围时，负载开关821可以将错误信号传送到保护电路控制部822，从而防止火灾等事故。
此外，根据一实施例的负载开关821或保护电路控制部822可以由独立于MCU 810的硬件实现。即使用于检测过电流和/或短路电流的算法被应用到MCU 810中，当在MCU 810中发生错误时，MCU 810可能不会检测到过电流和/或短路电流。根据该实施例，即使MCU810发生错误，MCU 810也可以使用负载开关821和保护电路控制部822检测过电流和/或短路电流，从而防止加热部830的异常操作。
此外，当计时器823测量的加热部830的操作周期超过第一阈值时，保护电路控制部822可以控制负载开关821以停止向加热部830供应电力。
此外，当比较器823确定供应给加热部830的电力的占空比在一定时间内保持在相同值时，保护电路控制部822可以控制负载开关821以停止向加热部830供应电力。
图9是示出根据一实施例的控制气溶胶生成装置的方法的流程图。
参照图9，在步骤910中，保护电路控制部可以获得与加热部的操作相关的至少一个参数。
保护电路控制部可以由独立于MCU的硬件实现。
在一实施例中，保护电路控制部可以获取加热部的操作周期作为参数。详细地，保护电路控制部可以包括计时器。当加热部开始操作时，计时器开始测量，并且当加热部停止操作时，计时器可以停止测量。计时器根据是否向加热部供应电力来开始或停止操作，使得计时器可以准确地测量加热部的操作周期。
此外，保护电路控制部可以获取供应给加热部的电力的占空比作为参数。MCU可以使用PID控制方法来控制供应给加热部的电力量。保护电路控制部可以从MCU接收占空比控制信号。
此外，保护电路控制部可以获取供应给加热部的电力作为参数。
在步骤920中，保护电路控制部可以基于至少一个参数而检测并控制加热部的异常操作。
在一实施例中，保护电路控制部可以测量加热部的操作周期，将操作周期与第一阈值进行比较，并停止向加热部供应电力。也就是说，当从计时器接收到的加热部的操作周期超过第一阈值时，保护电路控制部可以确定加热部操作异常并且可以停止向加热部供应电力。
此外，保护电路控制部可以从MCU接收提供给加热部的电力的占空比，并且当占空比在一定时间保持在相同值时，可以停止向加热部供应电力。当MCU使用PID控制方法控制供应给加热部的电力量时，占空比会不断变化。即，供应给加热部的电力的占空比在一定时间内保持在相同值可能是MCU的占空比控制算法中出现错误的情况。
此外，当供应给加热部的电力超出预设范围时，保护电路控制部可以停止向加热部供应电力。
具体地，当传送到加热部的电力超过阈值上限时，保护电路控制部可以停止向加热部供应电力。或者，当传送到加热部的电力小于或等于阈值下限时，保护电路控制部可以停止向加热部供应电力。
一个以上的实施例还可以以包括可由计算机执行的指令的记录介质的形式来实现，例如可由计算机执行的程序模块。计算机可读记录介质可以是可由计算机访问的任何可用介质，并且包括易失性和非易失性介质，以及可移动和不可移动介质。此外，计算机可读记录介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括通过任何方法或技术实现的用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的所有易失性和非易失性以及可移动和不可移动介质。通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、调制数据信号中的其他数据，例如程序模块，或其他传输机制，并且包括任何信息传输介质。
在附图中由方框表示的部件、元件、模块和单元中的至少一者(在本段落中统称为“部件”)，例如图6至图8中的MCU，可以体现为各种数量的硬件、软件和/或固件结构，其执行根据示例性实施例的上述各个功能。例如，这些部件中的至少一者可以使用能够通过一个或多个微处理器或其他控制装置的控制而执行各功能的直接电路结构，例如存储器、处理器、逻辑电路、查找表等。而且，这些部件中的至少一者可以由模块、程序或代码的一部分而具体体现，该模块、程序或代码的一部分包括一个以上可执行指令，其用于执行指定的逻辑功能并且由一个以上的微处理器或其他控制装置执行。此外，这些部件中的至少一者可以包括诸如执行相应功能的中央处理单元(CPU)、微处理器等之类的处理器或可以由其实现。这些部件中的两者以上可以组合为执行所组合的两个以上部件的所有操作或功能的单一部件。而且，这些部件中的至少一者的功能中的至少部分功能可以由其他部件来执行。此外，尽管在以上框图中未示出总线，但是可以通过总线执行部件之间的通信。可以以在一个以上的处理器上执行的算法来实现以上示例性实施例的功能方面。此外，由框或处理步骤表示的部件可以采用许多相关技术来进行电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等。
上述的实施例仅仅是示例，本领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改变和得出各种等价物。因此，本发明的范围应由所附权利要求书限定，其任何修改、替换、改进和等价物均应理解为包含在权利要求书所界定的保护范围内。
Claims (15)
1.一种气溶胶生成装置，其中，
包括：
加热器，配置成加热气溶胶生成物质，
电池，配置成向所述加热器供应电力，
微控制单元，配置成控制所述加热器的操作，以及
保护电路控制部，配置成获取与所述加热器的操作相关的至少一个参数并基于所述至少一个参数检测并控制所述加热器的异常操作。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，
所述保护电路控制部还配置成：
测量所述加热器的操作周期，以及
将所述操作周期与第一阈值进行比较。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其中，
所述保护电路控制部包括计时器，
所述计时器配置成：
当所述加热器开始操作时开始测量时间，以及
当所述加热器停止操作时停止测量时间。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，
所述保护电路控制部还配置成：
从所述微控制单元接收供应给所述加热器的电力的占空比，以及
当所述占空比在预设时间内保持在相同值时停止向所述加热器供应电力。
5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其中，
所述保护电路控制部包括比较器，所述比较器确定所述占空比是否在所述预设时间内保持在所述相同值。
6.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，
还包括负载开关，所述负载开关配置成从所述电池接收电力并将所接收的电力输送到所述加热器。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其中，
所述负载开关配置成，当输送到所述加热器的所述电力超出预设范围时，向所述保护电路控制部发送错误信号，以及
所述保护电路控制部还配置成，在接收到所述错误信号时，控制所述负载开关以停止向所述加热器供应电力。
8.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其中，
还包括负载开关，所述负载开关配置成从所述电池接收电力并将所接收的电力输送到所述加热器，
所述保护电路控制部还配置成，在所述操作周期超过所述第一阈值时，控制所述负载开关以停止向所述加热器供应电力。
9.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其中，
还包括负载开关，所述负载开关配置成从所述电池接收电力并将所接收的电力输送到所述加热器，
所述保护电路控制部还配置成，当所述占空比在所述预设时间内保持在所述相同值时，控制所述负载开关以停止向所述加热器供应电力。
10.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其中，
所述微控制单元配置成基于比例-积分-微分算法控制供应给所述加热器的电力。
11.一种控制气溶胶生成装置的方法，其中，
包括以下步骤：
获取与加热器的操作相关的至少一个参数，以及
基于所述至少一个参数而控制所述加热器的异常操作。
12.根据权利要求11所述的控制气溶胶生成装置的方法，其中，
获取与加热器的操作相关的至少一个参数的步骤包括如下步骤：测量所述加热器的操作周期，以及
基于所述至少一个参数而控制所述加热器的异常操作的步骤包括如下步骤：将所述操作周期与第一阈值进行比较。
13.根据权利要求11所述的控制气溶胶生成装置的方法，其中，
获取与加热器的操作相关的至少一个参数的步骤包括如下步骤：接收供应给所述加热器的电力的占空比，以及
基于所述至少一个参数而控制所述加热器的异常操作的步骤包括如下步骤：当所述占空比在预设时间内保持在相同值时停止向所述加热器供应电力。
14.根据权利要求11所述的控制气溶胶生成装置的方法，其中，
获取与加热器的操作相关的至少一个参数的步骤包括如下步骤：接收指示输送到所述加热器的电力超出预设范围的错误信号，以及
基于所述至少一个参数而控制所述加热器的异常操作的步骤包括如下步骤：响应于所述错误信号而停止向所述加热器供应电力。
15.一种非暂时性计算机可读记录介质，其中，
记录有用于在计算机上执行根据权利要求11所述的控制气溶胶生成装置的方法的程序。
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