CN113907422A - 一种加热组件、电子雾化装置以及加热组件的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加热组件、电子雾化装置以及加热组件的控制方法，该加热组件包括加热元件和控制单元；控制单元，检测加热元件在加热阶段中当前时刻下的第一电阻值，并根据加热元件在加热阶段中的预设的温度‑时间曲线确定当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值；响应于第一电阻值大于目标电阻值，控制单元在一个第一时间段内关断与加热组件连接的电池组件与加热元件之间的通路，以使得加热元件在第一时间段内停止被加热；响应于第一电阻值不大于目标电阻值，控制单元在一个第二时间段内导通电池组件与加热元件之间的通路，以使得加热元件在第二时间段内被驱动进行加热。通过控制加热时间，保持加热元件的温度处于目标温度，进而保证雾化效果。

Description

一种加热组件、电子雾化装置以及加热组件的控制方法

技术领域

本发明涉及电子雾化装置领域，特别是涉及一种加热组件、电子雾化装置以及加热组件的控制方法。

背景技术

电子雾化装置用于雾化待雾化基质，其可用于不同的领域，例如，对具有特定香气的植物叶类的固体基质以加热不燃烧的方式进行烘烤以使叶类的固体基质被烘烤形成气溶胶，进一步的，植物叶类可以添加香精香料等成分，同时被烘烤而混合于气溶胶内，使气溶胶具有所需的香气。

现有的电子雾化装置通常包括电池组件和加热组件，其中，加热组件中存储有待雾化基质和加热元件，电池组件控制加热元件供电，以使加热元件加热雾化待雾化基质。

然而，现有的电子雾化装置在加热雾化过程中，若加热元件温度过高，会导致雾化后的气溶胶具有焦味；或加热元件的温度过低，则导致待雾化基质不能充分加热雾化，从而导致雾化效果较差。

发明内容

本发明提供一种加热组件、电子雾化装置以及加热组件的控制方法，能够有效控制加热元件的温度，保证雾化效果。

为解决上述技术问题，本发明提供的第一个技术方案为：提供一种加热组件，该加热组件包括加热元件和控制单元；其中，控制单元，检测加热元件在加热阶段中当前时刻下的第一电阻值，并确定当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值；响应于第一电阻值大于目标电阻值，控制单元在一个第一时间段内关断与加热组件连接的电池组件与加热元件之间的通路，以使得加热元件在第一时间段内停止被加热；响应于第一电阻值不大于目标电阻值，控制单元在一个第二时间段内导通电池组件与加热元件之间的通路，以使得加热元件在第二时间段内被驱动进行加热。

其中，第一时间段的时长等于或不等于第二时间段的时长。

其中，加热阶段包括多个加热期和多个停止期，任意一加热期包括至少一第一时间段，任意一停止期包括至少一第二时间段，每个第一时间段的时长相等，每个第二时间段的时长相等。

其中，任意两个加热期中第一时间段的数量相等或不等，任意两个停止期中第二时间段的数量相等或不等。

其中，加热组件还包括：开关单元，设置在加热元件和电池组件之间的通路上。

其中，控制单元连接开关单元而控制开关单元在第一时间段截止，以关断电池组件与加热元件之间的通路；或者在第二时间段导通，以导通电池组件与加热元件之间的通路。

其中，加热元件包括：发热单元以及测温单元，其中，发热单元通过开关单元连接电池组件，测温单元平行于发热单元并连接控制单元以使控制单元通过测温单元侦测加热元件的第一电阻值；

加热组件还包括：采样单元，采样单元与测温单元串联，且采样单元连接控制单元以使控制单元通过采样单元侦测流经采样单元和测温单元的电流，进而确定测温单元的电阻值，其中，测温单元的电阻值表征加热元件的第一电阻值。

其中，根据加热元件在加热阶段中的预设的温度-时间曲线，确定加热元件在当前时刻下目标温度；基于预设的温度-电阻关系表确定目标温度对应的目标电阻值。

为解决上述技术问题，本发明提供的第二个技术方案为：提供一种加热组件的控制方法，包括：检测加热元件在加热阶段中当前时刻下的第一电阻值，并根据加热元件在加热阶段中的预设的温度-时间曲线确定当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值；响应于第一电阻值大于目标电阻值，则在第一时间段内停止加热加热元件；响应于第一电阻值不大于目标电阻值，则在第二时间段内加热加热元件。

其中，第一时间段的时长等于或不等于第二时间段的时长。

其中，加热阶段包括多个加热期和多个停止期，任意一加热期包括至少一第一时间段，任意一停止期包括至少一第二时间段，每个第一时间段的时长相等，每个第二时间段的时长相等，任意两个加热期中第一时间段的数量相等或不等，任意两个停止期中第二时间段的数量相等或不等。

为解决上述技术问题，本发明提供的第三个技术方案为：提供一种电子雾化装置，包括加热组件和电池组件；加热组件包括上述任一项的加热组件；电池组件为加热组件供电。

本发明的有益效果，区别于现有技术的情况，本申请提供的加热组件，该加热组件包括加热元件和控制单元；控制单元，检测加热元件在加热阶段中当前时刻下的第一电阻值，并根据加热元件在加热阶段中的预设的温度-时间曲线确定当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值；响应于第一电阻值大于目标电阻值，控制单元在一个第一时间段内关断与加热组件连接的电池组件与加热元件之间的通路，以使得加热元件在第一时间段内停止被加热；响应于第一电阻值不大于目标电阻值，控制单元在一个第二时间段内导通电池组件与加热元件之间的通路，以使得加热元件在第二时间段内被驱动进行加热。通过控制加热时间，能够有效控制加热元件的温度，保证雾化效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本申请一实施例提供的加热组件的功能模块示意图；

图2为本申请一实施例提供的开关单元的时序图；

图3为本申请一实施例提供的加热组件的电路示意图；

图4为本申请一实施例提供的控制单元控制方法的逻辑图；

图5为本申请加热组件的控制方法的一实施例的流程示意图；

图6为本申请一实施例提供的电子雾化装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1，为本申请一实施例提供的加热组件的功能模块示意图，具体的，加热组件10包括加热元件11和控制单元12，控制单元12控制加热元件11工作以雾化待雾化基质。

具体的，控制单元12用于检测加热元件11在加热阶段中当前时刻下的第一电阻值Rx，并确定当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值Rt。基于第一电阻值Rx与目标电阻值Rt的关系控制对加热元件11的加热时间。可以理解的，在实际应用中，电阻越高，温度对应越高。因此，当第一电阻值Rx大于目标电阻值Rt时，也即可以确定第一电阻值Rx对应的温度大于目标电阻值Rt对应的温度。

在一具体实施例中，请结合图2，利用T0时间PWM信号导通或关断电池组件20与加热元件11之间的通路，对加热元件11进行加热。例如，可以在T1时间检测T1时间对应的第一电阻值Rx，当第一电阻值Rx不大于目标电阻值Rt时，也即当前温度小于目标温度时，控制单元12在第二时间段T2内导通电池组件20与加热元件11之间的通路，以使得加热元件11在第二时间段T2内被驱动进行加热，进而提高加热元件11的温度。在一具体实施例中，T2大于T0。

进一步的，在T3时间检测T3时间对应的第一电阻值Rx，当第一电阻值Rx大于目标电阻值Rt时，则此时温度过高，则控制单元12在第一时间段T4内关断与加热组件10连接的电池组件20与加热元件11之间的通路，以使得加热元件11在第一时间段T4内被停止加热，进而降低加热元件11的温度，在一具体实施例中，T4大于T1。

具体的，第一电阻值Rx对应的温度为当前温度，目标电阻值Rt对应的温度为当前目标温度，也即在当前温度大于当前目标温度时，需要降低加热元件11的当前温度，此时需要在第一时间段T4断开电池组件20与加热元件11的电连接，使得加热元件11停止被加热，加热元件11的温度逐渐降低至目标温度。在当前温度不大于当前目标温度时，需要在第二时间段T2提高加热元件11的当前温度，此时需要导通电池组件20与加热元件11的电连接，使得加热元件11被驱动进行加热，加热元件11的温度逐渐提高至目标温度。通过控制单元12控制加热元件11与电池组件20的电连接，能够有效控制加热元件11的温度，保证雾化效果。

具体的，预先存储温度-电阻关系表以及温度-时间曲线。在检测到当前时刻对应的第一电阻值Rx时，基于温度-电阻关系表确定第一电阻值Rx对应的当前温度。进一步的，可以基于当前时刻的时间基于温度-时间曲线得到当前时刻对应的目标温度，进一步的，可以基于目标温度从温度-电阻关系表确定处目标温度对应的目标电阻值Rt。

具体的，在控制单元12检测到加热元件11的当前时刻的第一电阻值Rx大于当前时刻的目标电阻值Rt时，需要在第一时间段T4内对加热元件11进行降温；在控制单元12检测到加热元件11的当前时刻的第一电阻值Rx不大于目标电阻值Rt时，需要在第二时间段T2内对加热元件11进行升温，通过控制第一时间段T4与第二时间段T2的时长，保证加热元件11基本处于目标温度的波动范围内，无限接近于目标温度，保证加热元件11的雾化效果。可以理解，第一时间段T4与第二时间段T2的时长可以相同也可以不同，只要保持加热元件11一直处于目标温度附近即可。

在一实施方式中，参见图2，加热阶段包括多个加热期和多个停止期，任意一加热期包括至少一第一时间段T4，任意一停止期包括至少一第二时间段T2。在本实施方式中，每个第一时间段T4的时长相等，每个第二时间段T2的时长相等，且第一时间段T4的时长与第二时间段T2的时长相等。

在另一实施方式中，参见图3，为本申请另一实施例提供的开关单元的导通时序图，加热阶段包括多个加热期和多个停止期，任意一加热期包括至少一第一时间段T4，任意一停止期包括至少一第二时间段T2。在本实施方式中，每个第一时间段T4的时长相等，每个第二时间段T2的时长相等，且第一时间段T4的时长与第二时间段T2的时长不相等。

在一实施方式中，任意两个加热期中第一时间段的数量相等或不等，任意两个停止期中第二时间段的数量相等或不等。具体的，当第一电阻值Rx大于目标电阻值Rt时，加热元件11即处于加热期，当控制单元12连续多次检测到加热元件11的第一电阻值Rx大于目标电阻值Rt时，该加热期即包含多个第一时间段T4；当第一电阻值Rx不大于目标电阻值Rt时，加热元件11即处于停止期，当控制单元12连续多次检测到加热元件11的第一电阻值Rx不大于目标电阻值Rt时，该停止期即包含多个第二时间段T1。可以理解，任一加热期至少包括一个第一时间段T4，任一停止期至少包括一个第二时间段T2，任意加热期与任意停止期内包含的第一时间段T4和第二时间段T2数量具体根据加热元件11的当前时刻第一电阻值Rx与目标电阻值Rt的比值决定，即，任意两个加热期中第一时间段的数量可以相等或不等，任意两个停止期中第二时间段的数量可以相等或不等。

在一实施方式中，如图3所示，为本申请一实施例提供的加热组件的电路示意图，加热组件10还包括开关单元121，开关单元121设置在加热元件11和电池组件20之间的通路上。其中，控制单元12连接开关单元121而控制开关单元121导通与关断，以在第一时间段T4关断电池组件20与加热元件11之间的通路，或者在第二时间段T2导通与电池组件20与加热元件11之间的通路。因此，通过控制元件控制开关单元121导通与关断，可以保证加热元件11在加热阶段处于目标温度附近，保证雾化效果。

在一实施方式中，加热元件11包括发热单元R1以及测温单元R2。其中，发热单元R1通过开关单元121连接电池组件20，在开关单元121导通状态下，电池组件20为发热单元R1供电，使得发热单元R1发热以雾化待雾化基质。测温单元R2平行于发热单元R1并连接控制单元12，以使控制单元12通过测温单元R2侦测发热单元R1的第一电阻值Rx。

在本实施方式中，加热组件10还包括：采样单元R3，采样单元R3与测温单元R2串联，且采样单元R3连接控制单元12，控制单元12通过采样单元R3侦测流经采样单元R3和测温单元R2的电流，进而确定测温单元R2的电阻值，其中，测温单元R2的电阻值表征加热元件11的第一电阻值Rx。可以理解为，测温单元R2当前的实际电阻值为加热元件11当前的实际电阻值。具体的，控制单元12可以检测出流经采样单元R3的电流I3，且采样单元R3的电阻已知，可以计算出采样单元R3的电压V1。根据串联电路分压原理可以得到，测温单元R2的电压V2为电池组件20的电压减去采样单元R3的电压V1，然后通过电阻计算公式得到测温单元R2当前时刻的电阻值为：

且测温单元R2的电阻值表征加热元件11的第一电阻值Rx，因而得到加热元件11的当前时刻下的第一电阻值Rx。然后控制单元12通过对比测温元件当前时刻下的第一电阻值Rx、当前时刻下目标温度对应的目标电阻值Rt，驱动电池组件20对加热元件11采用第一时间段T4的加热、或者在第二时间段T2断开电池组件20对加热元件11的加热。

参见图4，为本申请一实施例提供的控制单元控制方法的逻辑图，控制单元12检测加热元件11在加热阶段中当前时刻下的第一电阻值Rx，并确定当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值Rt；当检测到第一电阻值Rx大于目标电阻值Rt时，控制单元12控制开关元件121关断，停止电池组件20对加热元件11的加热；当检测到第一电阻值Rx不大于目标电阻值Rt时，控制单元12控制开关元件121导通，驱动电池组件20对加热元件11进行加热。在本实施方式中，当控制单元12检测到第一电阻值Rx大于目标电阻值Rt时，控制单元12在第一时间段T4控制开关元件121关断，停止电池组件20对加热元件11的加热，具体的，第一时间段T4时长为0.1ms。当控制单元12检测到第一电阻值Rx不大于目标电阻值Rt时，控制单元12在第二时间段T2控制开关元件121导通，驱动电池组件20对加热元件11的加热，具体的，第二时间段T2时长为0.1ms。可以理解，第一时间段T4与第二时间段T2的时长为0.1ms仅做示意，实际取值根据具体情况选择。

在一实施方式中，控制单元12包括比例-积分-微分控制器(PID控制器)，通过对比当前时刻的第一电阻值Rx与当前时刻的目标电阻值Rt，为开关单元121输出PWM信号，以使开关单元121在第一电阻值Rx大于目标电阻值Rt时，开关单元121关断电池组件20与加热元件11之间的通路；或者开关单元121在第一电阻值Rx不大于目标电阻值Rt时，开关单元121导通电池组件20与加热元件11之间的通路。

本申请实施方式所提供的加热组件10，通过控制单元12检测加热元件11在加热阶段中当前时刻的实际电阻值Rx，与预存的当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值Rt进行比较，通过PWM信号控制开关单元121的关断或导通，从而调节电池组件20加热加热元件11的时间，将加热元件11的实际温度控制在预设目标温度附近，保证加热组件10的雾化效果。

请参见图5，为本申请加热组件的控制方法的一实施例的流程示意图，具体包括：

步骤S11：检测加热元件在加热阶段中当前时刻下的第一电阻值，并确定当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值。

具体的，控制单元检测加热元件在加热阶段中当前时刻下的第一电阻值Rx，并确定当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值Rt。基于第一电阻值Rx与目标电阻值Rt的关系控制对加热元件的加热时间。可以理解的，在实际应用中，电阻与温度呈对应关系，电阻越高，温度对应越高，当第一电阻值Rx大于目标电阻值Rt时，也即可以确定第一电阻值Rx对应的温度大于目标电阻值Rt对应的温度。电阻越低，温度对应越低，当第一电阻值Rx小于目标电阻值Rt时，也即可以确定第一电阻值Rx对应的温度小于目标电阻值Rt对应的温度。

步骤S12：响应于所述第一电阻值大于所述目标电阻值，则在第一时间段内停止加热所述加热元件。

在检测到加热元件的当前时刻的第一电阻值Rx大于当前时刻的目标电阻值Rt时，此时判断加热元件的温度较高，需要在第一时间段内停止对加热元件加热。

具体的，第一电阻值Rx对应的温度为加热元件的当前温度，目标电阻值Rt对应的温度为加热元件的目标温度。也即在当前温度大于目标温度时，需要降低加热元件的温度，此时在第一时间段内停止对加热元件的加热，使得加热元件的温度逐渐降低至目标温度。

步骤S13：响应于所述第一电阻值不大于所述目标电阻值，则在第二时间段内加热所述加热元件。

在检测到加热元件的当前时刻的第一电阻值Rx不大于当前时刻的目标电阻值Rt时，此时判断加热元件的温度较低，需要在第二时间段内加热加热元件。

具体的，第一电阻值Rx对应的温度为加热元件11的当前温度，目标电阻值Rt对应的温度为加热元件的目标温度。也即在当前温度不大于目标温度时，需要提高加热元件11的温度，此时在第二时间段内对加热元件加热，使得加热元件的温度逐渐提升至目标温度。

本申请提供的加热组件的控制方法，通过控制单元检测加热元件在加热阶段中当前时刻的实际电阻值Rx，与预存的当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值Rt进行比较，通过PWM信号控制开关单元的关断或导通，从而调节电池组件加热加热元件的时间，将加热元件的实际温度控制在预设目标温度附近，保证加热组件的雾化效果，且控制方法逻辑简单，尤其适用于低成本平台。

请参见图6，为本发明提供的一实施例的电子雾化装置的结构示意图，电子雾化装置包括加热组件10和电池组件20，其中，加热组件10可以插入到固态的待雾化基质内或者围绕在雾化基质外；电池组件20与加热组件10电连接，为加热组件10供电，以使得加热组件10加热雾化待雾化基质。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种加热组件，其特征在于，包括：

加热元件；

控制单元，检测所述加热元件在加热阶段中当前时刻下的第一电阻值，并确定当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值；

响应于所述第一电阻值大于所述目标电阻值，所述控制单元在一个第一时间段内关断与所述加热组件连接的电池组件与所述加热元件之间的通路，以使得所述加热元件在所述第一时间段内停止被加热；

响应于所述第一电阻值不大于所述目标电阻值，所述控制单元在一个第二时间段内导通所述电池组件与所述加热元件之间的通路，以使得所述加热元件在所述第二时间段内被驱动进行加热。

2.根据权利要求1所述的加热组件，其特征在于，所述第一时间段的时长等于或不等于所述第二时间段的时长。

3.根据权利要求1所述的加热组件，其特征在于，所述加热阶段包括多个加热期和多个停止期，任意一所述加热期包括至少一所述第一时间段，任意一所述停止期包括至少一所述第二时间段，每个所述第一时间段的时长相等，每个所述第二时间段的时长相等。

4.根据权利要求3所述的加热组件，其特征在于，任意两个所述加热期中所述第一时间段的数量相等或不等，任意两个所述停止期中所述第二时间段的数量相等或不等。

5.根据权利要求1所述的加热组件，其特征在于，所述加热组件还包括：

开关单元，设置在所述加热元件和所述电池组件之间的通路上；

其中，所述控制单元连接所述开关单元而控制所述开关单元在所述第一时间段截止，以关断所述电池组件与所述加热元件之间的通路；或者在所述第二时间段导通，以导通所述电池组件与所述加热元件之间的通路。

6.根据权利要求5所述的加热组件，其特征在于，

所述加热元件包括：发热单元以及测温单元，其中，所述发热单元通过所述开关单元连接所述电池组件，所述测温单元平行于所述发热单元并连接所述控制单元以使所述控制单元通过所述测温单元侦测所述加热元件的所述第一电阻值；

所述加热组件还包括：采样单元，所述采样单元与所述测温单元串联，且所述采样单元连接所述控制单元以使所述控制单元通过所述采样单元侦测流经所述采样单元和所述测温单元的电流，进而确定所述测温单元的电阻值，其中，所述测温单元的电阻值表征所述加热元件的所述第一电阻值。

7.根据权利要求1所述的加热组件，其特征在于，根据所述加热元件在所述加热阶段中的预设的温度-时间曲线，确定所述加热元件在所述当前时刻下目标温度；基于预设的温度-电阻关系表确定所述目标温度对应的所述目标电阻值。

8.一种电子雾化装置，其特征在于，包括：

电池组件；

加热组件，所述电池组件用于为所述加热组件供电，所述加热组件为上述权利要求1～7任一项所述的加热组件。

9.一种加热组件的控制方法，其特征在于，包括：

检测加热元件在加热阶段中当前时刻下的第一电阻值，并当前时刻下的目标温度所对应的目标电阻值；

响应于所述第一电阻值大于所述目标电阻值，则在第一时间段内停止加热所述加热元件；

响应于所述第一电阻值不大于所述目标电阻值，则在第二时间段内加热所述加热元件。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述第一时间段的时长等于或不等于所述第二时间段的时长。

11.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述加热阶段包括多个加热期和多个停止期，任意一所述加热期包括至少一所述第一时间段，任意一所述停止期包括至少一所述第二时间段，每个所述第一时间段的时长相等，每个所述第二时间段的时长相等，任意两个所述加热期中所述第一时间段的数量相等或不等，任意两个所述停止期中所述第二时间段的数量相等或不等。

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