CN114069806A - 气溶胶发生系统、装置、无线充电电路及充电方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于无线充电技术领域，涉及一种气溶胶发生系统、装置、无线充电电路及充电方法，其中，所述用于气溶胶发生系统的无线充电电路包括：气溶胶发生模组，包括第一感应线圈、第一电容与谐振控制开关以及调节电容，通过所述第一感应线圈电磁感应接收电源，气溶胶发生模组的输出端接入电池进行充电；充电模组包括变压器、第二电容以及第二感应线圈，变压器将市电电压转换为工作电压，变压器的输出端串联接入第二感应线圈；控制模组的输出连接谐振控制开关的控制端。本申请通过控制谐振控制开关的间歇性导通关断而改变第一感应线圈所处的谐振参数，影响电磁感应的频率及第二感应线圈的充电电流，达到降低功耗，节约电能。

Description

气溶胶发生系统、装置、无线充电电路及充电方法

技术领域

本申请涉及无线充电技术领域，更具体地，涉及一种气溶胶发生系统、装置、无线充电电路及充电方法。

背景技术

现有技术中，气溶胶发生装置插入充电座内，通过电磁感应将磁场施加到感应线圈，进而使感受体进行充电或放电，便于气溶胶发生装置能够实现无线充电与无线放电的功能，然而，气溶胶发生装置与充电座各自的工作状态相对独立，因而无法预知对方的工作状态进行调控电磁感应的能量。

同时，在现有技术中能够实现无线充电的气溶胶发生装置，其需要单独设置用于无线充电的感应线圈，这个感应线圈不能用于其他功能。当气溶胶发生装置采用涡流加热的加热方式时，就同时存在2个感应线圈——一个感应线圈用于无线充电和另一个感应线圈用于发热，结构复杂，成本较高，尺寸也较大。

发明内容

本申请实施例所要解决的技术问题是解决气溶胶发生装置与充电座独立工作的状态。为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种用于气溶胶发生系统的无线充电电路，采用了如下所述的技术方案：

所述用于气溶胶发生系统的无线充电电路包括：

气溶胶发生模组，包括第一感应线圈，通过所述第一感应线圈电磁感应接收电源，所述气溶胶发生模组的输出端输出为电池充电，所述气溶胶发生模组还包括第一电容与谐振控制开关以及调节电容，所述第一电容与所述第一感应线圈组成谐振回路，所述谐振控制开关与所述调节电容组成谐振参数调节单元，所述谐振参数调节单元与所述谐振回路连接；

充电模组，包括变压器、第二电容以及第二感应线圈，所述变压器将市电电压转换为工作电压；所述第二电容与所述第二感应线圈组成谐振回路，并所述变压器连接，其中，所述第一感应线圈与所述第二感应线圈电磁感应；

控制模组，所述控制模组的输出连接所述谐振控制开关的控制端，由所述控制模组控制所述谐振控制开关的开断进而调节所述第一感应线圈所组成谐振回路的谐振参数。

进一步地，所述第一电容和所述第一感应线圈串联连接，所述气溶胶发生模组还包括第一场效应晶体管及第二场效应晶体管；其中，所述第一场效应晶体管的源极与所述第二场效应晶体管的漏极连接，并与所述第一电容连接；所述第一场效应晶体管的栅极与所述第二场效应晶体管的栅极分别连接所述气溶胶发生模组的控制模块；所述第二场效应晶体管的源极接地,并与所述第一感应线圈连接；所述第一场效应晶体管的漏极连接电池；所述第一场效应晶体管的栅极与所述第二场效应晶体管的栅极分别连接所述气溶胶发生模组的控制模块。

进一步地，所述充电模组还包括谐振电路与整流电路，其中，所述整流电路串联在所述谐振电路与所述变压器之间，将交流电压整流为直流电流；所述谐振电路与所述第二感应线圈连接，用于接收所述整流电路的直流电流，并输出谐振电流给所述第二感应线圈。

进一步地，所述谐振电路包括第二电阻、第三场效应晶体管以及第四场效应晶体管，其中，所述第二电容、所述第二感应线圈、所述第二电阻、所述第三场效应晶体管依次串联，所述第四场效应晶体管的源极与所述第三场效应晶体管的漏极连接，所述第四场效应晶体管的漏极连接所述整流电路的输出端，所述第四场效应晶体管与所述第三场效应晶体管串联，所述第三场效应晶体管的栅极与所述第四场效应晶体管的栅极分别连接所述控制模组，所述第三场效应晶体管的源极接地，所述第二电容连接所述第四场效应晶体管的源极，其中，所述第二电阻的两端电压分别与所述控制模组连接。

进一步地，所述整流电路为桥式整流电路。

进一步地，所述第一感应线圈用于无线充电和磁感应加热。

本申请一实施例还公开了一种气溶胶发生系统，包括前述的无线充电电路，所述气溶胶发生系统还包括：

气溶胶发生装置，所述气溶胶发生装置包括电池，所述气溶胶发生模组设置在所述气溶胶发生装置中并用于给所述电池进行充电；所述气溶胶发生装置的一端设置第一感应线圈，所述气溶胶发生装置包括气溶胶发生模组的控制模块，所述气溶胶发生模组的控制模块连接所述气溶胶发生模组中的谐振控制开关的控制端，由所述气溶胶发生模组的控制模块控制所述谐振控制开关的开断进而调节所述第一感应线圈组成的谐振回路的谐振参数；

充电座，所述充电模组设置于所述充电座，所述充电座包括插入部，所述插入部的内侧设置有第二感应线圈，所述气溶胶发生模块插入所述插入部时，所述第二感应线圈与所述第一感应线圈产生电磁感应并传输电流，以对电池进行充电。

本申请实施例还提供一种气溶胶发生装置，所述气溶胶发生装置内置有电池和气溶胶发生模组，所述气溶胶发生模组用于给所述电池进行充电和加热气溶胶基质，其中，所述气溶胶发生模组包括：

第一感应线圈，通过所述第一感应线圈电磁感应接收电源；

第一电容，所述第一电容与所述第一感应线圈组成谐振回路；

谐振控制开关；

调节电容，所述谐振控制开关与所述调节电容组成谐振参数调节单元，所述谐振参数调节单元与所述谐振回路连接；

气溶胶发生模组的控制模块，所述气溶胶发生模组的控制模块连接所述谐振控制开关的控制端，由所述气溶胶发生模组的控制模块控制所述谐振控制开关的开断进而调节所述第一感应线圈所组成谐振回路的谐振参数。

进一步地，所述第一电容和所述第一感应线圈串联连接，所述气溶胶发生模组还包括第一场效应晶体管及第二场效应晶体管；其中，所述第一场效应晶体管的源极与所述第二场效应晶体管的漏极连接，并与所述第一电容连接；所述第一场效应晶体管的栅极与所述第二场效应晶体管的栅极分别连接所述气溶胶发生模组的控制模块；所述第二场效应晶体管的源极接地,并与所述第一感应线圈连接；所述第一场效应晶体管的漏极连接电池；所述第一场效应晶体管的栅极与所述第二场效应晶体管的栅极分别连接所述气溶胶发生模组的控制模块。

本申请还提出一种利用上述气溶胶发生系统的充电方法，所述气溶胶发生系统包括气溶胶发生装置和充电座，所述气溶胶发生装置设置有电池，所述充电座的谐振回路中设置有第二电阻，所述充电方法包括以下步骤：

充电座处于低功耗待机模式，监测充电座中第二电阻两端的电压值；

当充电座监测到第二电阻两端的电压值大于第一预设阈值时，判断有气溶胶发生装置插入到充电座中；

充电座增大谐振电流；

气溶胶发生装置产生感应电流，给电池进行充电；

当气溶胶发生装置检测到电池充满电时，按照预设频率控制气溶胶发生装置的谐振控制开关导通；

当充电座监测到第二电阻两端的电压值小于第二预设阈值时，充电座降低谐振电流的大小，充电座变为低功耗待机模式；

气溶胶发生装置控制谐振控制开关截止。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：通过控制谐振控制开关的间歇性导通关断而改变第一感应线圈所处的谐振参数，实现电池充满电时对充电模组的反馈，从而降低第二感应线圈的谐振电流，达到降低功耗，节约电能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1为气溶胶发生模组的电路示意图；

图2为充电模组的电路示意图；

图3为用于气溶胶发生系统的无线充电电路的时序图；

图4为气溶胶发生装置的整体结构图；

图5为气溶胶发生装置的竖向截面图；

图6为利用气溶胶发生系统的充电方法的流程图。

附图标记：

1	气溶胶发生装置	R1	第一电阻
				2	充电座	R2	第二电阻
11	第一感应线圈	Q1	第一场效应晶体管
				21	第二感应线圈	Q2	第二场效应晶体管
L1	第一感应线圈	Q3	第三场效应晶体管
				L2	第二感应线圈	Q4	第四场效应晶体管
C1	第一电容	Q5	谐振控制开关
				C2	第二电容	D1	第一二极管
C3	调节电容	D2	第二二极管
				T1	变压器	D3	第三二极管
A1	整流电路	D4	第四二极管
				A2	谐振电路

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请实施例提供一种用于气溶胶发生系统的无线充电电路。

所述无线充电电路包括：

气溶胶发生模组，包括第一感应线圈，通过所述第一感应线圈电磁感应接收电源，所述气溶胶发生模组的输出端输出为电池充电，所述气溶胶发生模组还包括第一电容与谐振控制开关以及调节电容，所述第一电容与所述第一感应线圈组成谐振回路，所述谐振控制开关与所述调节电容组成谐振参数调节单元，所述谐振参数调节单元与所述第一感应线圈组成的谐振回路连接；

充电模组，包括变压器、第二电容以及第二感应线圈，所述变压器将市电电压转换为工作电压，所述第二电容以及所述第二感应线圈组成谐振回路，所述变压器与所述第二感应线圈组成的谐振回路连接，其中，所述第一感应线圈与所述第二感应线圈电磁感应；

控制模组，所述控制模组的输出连接所述谐振控制开关的控制端，由所述控制模组控制所述谐振控制开关的开断进而调节所述第一感应线圈组成的谐振回路的谐振参数。

气溶胶发生模组，还可以用于接收电池的供电，对气溶胶基质进行加热，以产生气溶胶。

下面以第一电容与第一感应线圈串联连接，第二电容与第二感应线圈串联连接，分别组成串联的谐振回路为例，进行说明。可以理解的是，谐振回路中，电容也可以和感应线圈并联连接，组成并联的谐振回路。

通过由充电模组对输入的市电电压进行降压，气溶胶发生模组中的第一感应线圈结合充电模组中的第二感应线圈进行电磁感应充电，使得降压后的工作电压从充电模组中的第二感应线圈电磁感应传输至气溶胶发生模组中的第一感应线圈，使得第一感应线圈产生感应电流，控制模组控制谐振控制开关关断，电流能够流经至电池进行充电；当电池充满电时，控制模组获得电池充满电的信号，控制谐振控制开关导通，可以将调节电容并联接入到第一感应线圈组成的谐振回路中，进而使得第一感应线圈所组成的谐振回路的谐振频率变小，回路呈现容性阻抗，致其回路中充电电流变小，从而充电模组内的谐振回路的谐振电流同时减小，实现控制谐振控制开关的间歇性导通关断而改变第一感应线圈所处的谐振参数，实现电池充满电时对充电模组的反馈，从而降低第二感应线圈的谐振电流，达到降低功耗，节约电能。

当然，调节电容也可以与第一感应线圈串联连接，此时，谐振控制开关与调节电容并联。当谐振控制开关截止时，调节电容接入到第一感应线圈组成的谐振回路中。当谐振控制开关导通时，调节电容未接入到第一感应线圈组成的谐振回路中。因此，谐振控制开关导通前后，第一感应线圈所组成的谐振回路中，电容大小可以得到改变，进而实现其所属谐振回路的谐振参数的调节。

可以理解的是，谐振控制开关与调节电容的连接形式，以及谐振控制开关的导通截止的控制方式，可以根据第一感应线圈与第一电容组成谐振回路的形式不同，而具体适配。只要谐振控制开关的导通和截止两种状态中，可以改变第一感应线圈所组成的谐振回路中的电容的大小即可。

基于上述的用于气溶胶发生系统的无线充电电路，本申请实施例还提供一种气溶胶发生系统。

所述气溶胶发生系统包括：

气溶胶发生装置，所述气溶胶发生装置内设置所述气溶胶发生模组，所述气溶胶发生装置的充电端设置第一感应线圈，所述气溶胶发生装置包括电池和气溶胶发生模组的控制模块，所述气溶胶发生模组用于给所述电池进行充电，所述气溶胶发生模组的控制模块根据电池是否充满电的状态，控制所述谐振控制开关的开断，进而调节所述第一感应线圈组成的谐振回路的谐振参数；

充电座，所述充电模组设置于所述充电座，所述充电座包括插入部，所述插入部设置有第二感应线圈，所述气溶胶发生装置插入所述插入部时，所述第二感应线圈与所述第一感应线圈产生电磁感应并传输电流，即对电池进行充电；

其中，所述第一感应线圈与所述第二感应线圈电磁感应充电。

通过在结构上实现气溶胶发生装置与充电座的电磁感应，并由控制模块调节第一感应线圈组成的谐振回路的谐振参数，进而达到控制谐振控制开关的间歇性导通关断而改变第一感应线圈所处的谐振参数，实现电池充满电时对充电模组的反馈，从而降低第二感应线圈的谐振电流，达到降低功耗，节约电能。

本申请实施例还提供一种所述气溶胶发生装置，所述气溶胶发生装置内置有气溶胶发生模组的充电电路和电池；其中，所述气溶胶发生模组的充电电路用于对所述电池进行充电，包括：

第一感应线圈，通过所述第一感应线圈电磁感应接收电源；

第一电容，所述第一电容与所述第一感应线圈组成谐振回路；

谐振控制开关；

调节电容，所述谐振控制开关与所述调节电容组成谐振参数调节单元，所述谐振参数调节单元与所述谐振回路连接；

气溶胶发生模组的控制模块，所述气溶胶发生模组的控制模块连接所述谐振控制开关的控制端，由所述气溶胶发生模组的控制模块根据所述电池是否充满电的状态，控制所述谐振控制开关的开断，进而调节所述第一感应线圈组成的谐振回路的谐振参数。

基于上述的用于气溶胶发生系统的无线充电电路，所述气溶胶发生系统包括气溶胶发生装置和充电座，所述气溶胶发生装置设置有电池，所述充电座的谐振回路中设置有第二电阻，本申请实施例还提供一种用于气溶胶发生系统的无线充电电路的充电方法，所述用于气溶胶发生系统的无线充电电路的充电方法包括以下步骤：

充电座处于低功耗待机模式，监测充电座中第二电阻两端的电压值；

当充电座监测到第二电阻两端的电压值大于第一预设阈值时，判断有气溶胶发生装置插入到充电座中；

充电座增大谐振电流；

气溶胶发生装置产生感应电流，给电池进行充电；

当气溶胶发生装置检测到电池充满电时，按照预设频率控制气溶胶发生装置的谐振控制开关导通；

当充电座监测到第二电阻两端的电压值小于第二预设阈值时，充电座降低谐振电流的大小，充电座变为低功耗待机模式；

气溶胶发生装置控制谐振控制开关截止。

本实施例通过在气溶胶发生装置插入时，触发所述充电模组中的回路电压差增大，根据增大的回路电压差调高充电模组的频率并增加充电电流，当气溶胶发生装置充满电时，改变谐振参数并发出已充满电信号，根据已充满电信号控制谐振控制开关导通，持续至充电模组处于低频率待机状态为止。实现控制谐振控制开关的间歇性导通关断而改变第一感应线圈所处的谐振参数，实现电池充满电时对充电模组的反馈，从而降低第二感应线圈的谐振电流，达到降低功耗，节约电能。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本申请用于气溶胶发生系统的无线充电电路的实施例一

请参照图1至图3所示，本申请用于气溶胶发生系统的无线充电电路包括：

气溶胶发生模组，包括第一感应线圈L1，通过所述第一感应线圈L1电磁感应接收电源，所述气溶胶发生模组的输出端接入电池进行充电，所述气溶胶发生模组还包括第一电容C1与谐振控制开关Q5以及调节电容C3，所述第一电容C1与所述第一感应线圈L1串联组成谐振回路，所述谐振控制开关Q5与所述调节电容C3串联组成谐振参数调节单元，所述谐振参数调节单元与所述第一感应线圈并联连接；

充电模组，包括变压器T1、第二电容C2以及第二感应线圈L2，所述变压器T1将市电电压转换为工作电压，所述变压器T1与所述第二电容C2、所述第二感应线圈L2串联连接，其中，所述第一感应线圈L1与所述第二感应线圈L2电磁感应；

控制模组，所述控制模组的输出连接所述谐振控制开关Q5的控制端，由控制模组控制所述谐振控制开关Q5的开断进而调节所述第一感应线圈L1组成的谐振回路的谐振参数。

通过由充电模组对输入的市电电压进行降压，气溶胶发生模组中的第一感应线圈L1结合充电模组中的第二感应线圈L2进行电磁感应充电，使得降压后的工作电压从充电模组中的第二感应线圈L2电磁感应传输至气溶胶发生模组中的第一感应线圈L1，使得气溶胶发生模组中的电流增大，控制模组控制谐振控制开关Q5关断，电流能够流经至电池进行充电，反之，当电池充满电时，控制模组获得电池充满电的信号，控制谐振控制开关Q5导通，从而调节电容C3与第一感应线圈L1并联,进而使得第一感应线圈L1所构成的谐振回路的谐振频率变小，回路呈现容性阻抗，致其回路中充电电流变小，从而充电模组内的流经第二感应线圈的谐振电流同时减小。

在本实施例中，控制模组可以具体包括气溶胶发生模组的控制模块与充电模组的控制模块，气溶胶发生模组的控制模块控制气溶胶发生模组中的元器件，充电模组的控制模块控制充电模组中的元器件。

气溶胶发生模组的第一感应线圈L1可以呈竖形螺旋状，其中，第一感应线圈L1可以围绕着气溶胶发生模组螺旋上升。第一感应线圈L1也可以是平面螺旋状。利用第一感应线圈L1与第二感应线圈L2之间互感，使得充电模组内的电能转化成磁能传递至气溶胶发生模组的第一感应线圈L1，气溶胶发生模组的第一感应线圈L1再把磁能转化成电能，储存至电池，完成充电。在第二感应线圈L2的外围，可以增加隔磁片以聚集磁能，使第二感应线圈L2至气溶胶发生模组的第一感应线圈L1的能量的转化效率提升。在本实施例中，气溶胶发生模组的第一感应线圈L1的圈数为9-10圈，线径1.2mm，内含单股外表绝缘铜丝，共约200股左右，电感量在10微亨至10亨左右，绕线直径为15mm左右。充电模组的第二感应线圈L2的圈数大于第一感应线圈L1的圈数，其中，充电模组的第二感应线圈L2的圈数以13-14圈为主，线径1.2mm，内含单股外表绝缘铜丝，共约200股左右，电感量在10微亨至10亨左右，绕线直径为25mm左右。

在本实施例中，所述气溶胶发生模组还可以包括第一场效应晶体管Q1与第二场效应晶体管Q2，其中，所述第一场效应晶体管Q1的源极与所述第二场效应晶体管Q2的漏极连接，并与所述第一电容C1连接；所述第二场效应晶体管Q2的源极接地，并与所述第一感应线圈L1连接；所述第一场效应晶体管Q1的漏极连接电池，所述第一场效应晶体管Q1的栅极与所述第二场效应晶体管Q2的栅极分别连接所述气溶胶发生模组的控制模块；气溶胶发生模组的控制模块分别连接第一场效应晶体管Q1的栅极与第二场效应晶体管Q2的栅极以及谐振控制开关Q5的基极，进而由气溶胶发生模组的控制模块控制第一场效应晶体管Q1与第二场效应晶体管Q2以及谐振控制开关Q5关断，其中，通过控制所述谐振控制开关Q5的开断进而调节所述第一感应线圈组成的谐振回路的谐振参数。

气溶胶发生模组可以具有加热工作模式和无线充电模式，分别用于加热气溶胶基质和无线充电。第一场效应晶体管Q1、第二场效应晶体管Q2、第一感应线圈L1以及第一电容C1组成半桥谐振电磁加热电路。在无线充电模式中对电池进行供电，通过气溶胶发生模组的控制模块对第一场效应晶体管Q1、第二场效应晶体管Q2截止与导通的控制，可以实现对气溶胶基质的加热。在半桥谐振电磁加热电路的基础上，通过增加调节电容C3以及谐振控制开关Q5，配合气溶胶发生模组的控制模块对第一场效应晶体管Q1、第二场效应晶体管Q2截止与导通的控制，可以实现对电池的无线充电。通过复用第一感应线圈L1以及半桥谐振电磁加热电路来构建无线充电电路，可以减少元器件的使用数量，降低成本，减小尺寸；还能减少充电接口的设置，便于气溶胶发生装置进行防水防尘的设计。

示例的，第一感应线圈L1以及第一电容C1组成的谐振回路的谐振频率可以为200Khz。当气溶胶发生模组处于加热工作模式时，气溶胶发生模组的控制模块可以向第一场效应晶体管Q1与第二场效应晶体管Q2的栅极提供200Khz频率的互补的PWM脉冲控制信号，让第一场效应晶体管Q1与第二场效应晶体管Q2进行200Khz频率互补导通，产生高速变化的高频电流流过第一感应线圈L1，以产生高速变化的交变磁场。发热体置于交变磁场中，可以感应产生涡流而发热，进而加热气溶胶基质，产生气溶胶。可以理解的是，第一感应线圈L1以及第一电容C1组成的谐振回路的谐振频率也可以为其他数值。

发热体可以采用任意可以在交变磁场中产生感应电流的材质，最常见的为金属，比如铁。可以理解的是，发热体可以作为气溶胶发生装置的一个部件，可以设置于第一感应线圈L1的中心位置。发热体也可以不属于气溶胶发生装置，而内置于气溶胶基质中；当将气溶胶基质插入于气溶胶发生装置内时，发热体位于第一感应线圈L1的中心位置。

当气溶胶发生装置插入充电座，气溶胶发生装置处于无线充电模式时，第二感应线圈L2的交流电压感应至第一感应线圈L1，感应电流通过第一场效应晶体管Q1、第二场效应晶体管Q2整流后输出至电池VBAT，完成无线充电。其中，第二感应线圈L2的谐振电流可以配置得较低(比如，无线充电模式下谐振电流可以为500mA，而让发热体正常发热工作时流经第一感应线圈的电流一般为1A-4A)，其感应涡流能量就不足以让发热体产生太多的热量。

在本实施例中，为了降低无线充电时发热体受到磁感应发热的温度，降低由此带来的电能浪费的问题，可以在充电座中心位置处可以设置一个隔磁环，当气溶胶发生装置插入到充电座时，发热体插入到隔磁环中，因而发热体就不会受到无线充电的磁场的影响。

在其他实施例中，为了减少无线充电时发热体感应发热带来的电能损耗，还可以让气溶胶发生装置加热工作模式时的第一感应线圈L1的工作频率，不等于无线充电时的第一感应线圈L1工作频率，甚至，二者之间可以相差较大。

当然，在另一实施例中，第一感应线圈L1、第二场效应晶体管Q2以及第一电容C1相互并联并接入第一场效应晶体管Q1的源极，其中，第一感应线圈L1与第一电容C1组成并联谐振电路。

充电过程：第一感应线圈L1上的感应电流(即充电电流)可以具有正半周期和负半周期。当感应电流为正半周期时(以第一感应线圈L1上的电流方向朝上为例)，气溶胶发生模组的控制模块控制第一场效应晶体管Q1导通，并截止第二场效应晶体管Q2，感应电流经第一电容C1、第一场效应晶体管Q1，给电池进行充电。当感应电流为负半周期时(以第一感应线圈L1上的电流方向朝下为例)，控制第一场效应晶体管Q1截止，并导通第二场效应晶体管Q2，感应电流经第二场效应晶体管Q2，并与第一电容C1形成回路。

在本实施例中，所述气溶胶发生模组还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1连接于所述谐振控制开关Q5的控制端。第一电阻R1主要是限定所述谐振控制开关Q5的源极与控制模块之间的电流的大小。调节电容C3的一端连接于所述谐振控制开关Q5的集电极，所述谐振控制开关Q5的发射极接地，第一感应线圈L1的一端连接与调节电容C3的另一端，第一感应线圈的L1的另一端连接于谐振控制开关Q5的发射极。

具体地，相对于原来的电磁加热的电路，本申请回路多了第一电阻R1、调节电容C3、谐振控制开关Q5组成的谐振参数调节单元。在加热时，或者无线充电过程中、且电池未充满电时，谐振控制开关Q5截止。当气溶胶发生装置内的控制模块检测到电池充满时，通过谐振控制开关Q5按照自定协议进行间歇性导通关断，来改变第一感应线圈L1所组成谐振回路的谐振参数：谐振控制开关Q5导通时，调节电容C3并联于第一感应线圈L1两端；从公式

可知,当电容C变大时，谐振频率F变小而偏离原来的工作频率，回路呈现容性阻抗，致其回路中充电电流变小，从而充电模组内的谐振回路的谐振电流同时减小。充电模组的谐振回路可以包括第二电阻R2，充电模组检测第二电阻R2两端电压随着协议变大或变小形成脉冲信号(如图3所示)，从而同步接收到气溶胶发生装置的满电信号，随之将流经第二感应线圈的谐振电流的频率降低到第二感应线圈L2与第二电容C2谐振频率的1/10，降低谐振电流的大小，达到降功耗的作用，即低功耗模式。所述第二电阻R2用于监测流经所述第二感应线圈L2的谐振电流大小，用来判断气溶胶发生装置是否插入充电座中，以及气溶胶发生装置是否充满电，所述第二电阻R2的两端电压分别接入充电模组的控制模块。

在本实施例中，所述充电模组包括谐振电路A2与整流电路A1，其中，所述整流电路A1串联在所述谐振电路A2与所述变压器T1之间，所述整流电路A1的输入端连接所述变压器T1的输出端，所述整流电路A1的输出端连接所述谐振电路A2的输入端，所述变压器T1用于将交流电压整流为直流电压，所述谐振电路A2与所述第二感应线圈L2连接，用于接收所述整流电路A1的直流电压，并输出谐振电流给所述第二感应线圈L2。其中，所述谐振电路A2包括第二电容C2、第三场效应晶体管Q3以及第四场效应晶体管Q4，其中，所述第二电容C2、所述第二感应线圈L2、所述第二电阻R2、所述第三场效应晶体管Q3依次串联，所述第四场效应晶体管Q4的源极与所述第三场效应晶体管Q3的漏极连接，所述第四场效应晶体管Q4的漏极连接所述整流电路A1的输出端，所述第四场效应晶体管Q4与所述第三场效应晶体管Q3串联，所述第三场效应晶体管Q3的源极接地，所述第二电容C2连接所述第四场效应晶体管Q4的源极，所述第三场效应晶体管Q3的栅极与所述第四场效应晶体管Q4的栅极分别连接所述充电模组的控制模块，充电模组的控制模块控制第三场效应晶体管Q3与第四场效应晶体管Q4的导通与截止。

所述整流电路A1可以为半波整流电路、全波整流电路或者桥式整流电路。示例的，整流电路A1可以具体为桥式整流电路，包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4，其中，所述第一二极管D1与所述第二二极管D2串联，所述第三二极管D3与所述第四二极管D4串联，所述变压器T1的的第一输出端连接所述第一二极管D1的正极，所述变压器T1的第二输出端连接所述第四二极管D4的正极，所述第二二极管D2的正极与所述第三二极管D3的正极同时接地，所述第一二极管D1的负极与所述第四二极管D4的负极同时连接所述第四场效应晶体管Q4的漏极。

需要说明的是，变压器T1的作用将交流电压为220V的市电电压转换为交流电压为5V的工作电压，经过第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4的整流桥整流输出直流电流。第二电容C2、第二电阻R2、第三场效应晶体管Q3以及第四场效应晶体管Q4组成谐振电路A2，将直流电流转换成谐振输出的谐振电流，输出给第二感应线圈L2，电磁加热的气溶胶发生模组感应后进行充电。

其中，所述第三场效应晶体管Q3的栅极与所述第四场效应晶体管Q4的栅极分别连接所述充电模组的控制模块，所述充电模组的控制模块为充电模组输出充电电流控制信号，在本实施例中具体为互补PWM脉冲信号，所述第三场效应晶体管Q3与所述第四场效应晶体管Q4由充电座的控制模块输出互补PWM脉冲信号进行驱动，该PWM脉冲信号固定50％占空比，待机状态时所述WM脉冲信号的频率为第二感应线圈L2与第二电容C2谐振频率的1/10，旨在降低功耗；当气溶胶发生模组插入充电模组时，流经第二感应线圈L2、第二电阻R2电流变大，第二电阻R2两端的电压值变大，经过采集第二电阻R2两端的电压(MCU_AD1,MCU_AD2)并输出至充电模组的控制模块，即可识别到气溶胶发生模组插入充电，此时充电模组的控制模块将充电电流控制信号的频率逐步提高，使得流经第二感应线圈L2的谐振电流的频率得到提高，直到接近第二感应线圈L2与第二电容C2的谐振频率，谐振电流的大小也达到设定充电电流为止，且谐振电流的大小仍可以通过采集第二电阻R2两端电压进行判断。

在本实施例中，由充电模组对市电电压进行降压，气溶胶发生模组中的第一感应线圈L1结合充电模组中的第二感应线圈L2进行电磁感应充电，使得降压后的工作电压从充电模组中的第二感应线圈L2电磁感应传输至气溶胶发生模组中的第一感应线圈L1，使得气溶胶发生模组中的电流增大，气溶胶发生模组的控制模块控制谐振控制开关Q5关断，电流能够流经至电池进行充电，反之，电池充满电，气溶胶发生模组的控制模块获得电池充满电的信号，控制谐振控制开关Q5导通，而谐振控制开关Q5与第一感应线圈L1并联进而使得频率变小，回路呈现容性阻抗，致其回路中充电电流变小，从而充电模组内的谐振回路的谐振电流同时减小，实现控制谐振控制开关Q5的间歇性导通关断而改变第一感应线圈L1所处的谐振参数，实现电池充满电时对充电模组的反馈，从而降低第二感应线圈L2的谐振电流，达到降低功耗，节约电能。

本申请气溶胶发生系统的实施例二

请参照图4至图5所示，所述气溶胶发生系统包括气溶胶发生装置1和充电座2：

所述气溶胶发生装置1设置有电池和所述气溶胶发生模组，所述气溶胶发生模块用于给电池进行充电和加热气溶胶基质；所述气溶胶发生模块包括：

第一感应线圈L1，通过所述第一感应线圈L1电磁感应接收电源；

第一电容C1，与所述第一感应线圈L1连接组成谐振回路；

谐振控制开关Q5以及调节电容C3，所述谐振控制开关Q5与所述调节电容C3串联组成谐振参数调节单元，所述谐振参数调节单元与所述第一感应线圈L1组成的谐振回路连接；

气溶胶发生模块的控制模块，连接所述谐振控制开关Q5的控制端，由所述控制模块控制所述谐振控制开关Q5的开断，控制所述调节电容接入或者断开与所述第一感应线圈L1的连接，进而调节所述第一感应线圈L1组成的谐振回路的谐振参数；

所述充电座2内设置有充电模组，所述充电座2设有插入部，所述插入部的设置有第二感应线圈21，所述气溶胶发生模块2插入所述插入部时，所述第二感应线圈21与所述第一感应线圈11产生电磁感应并传输电流，以对电池进行充电。

气溶胶发生装置中的气溶胶发生模块，以及充电座中的充电模组，其具体构成以及工作方式，可以参见前面实施例所述，在此不再赘述。

在一些实施例中，气溶胶发生装置1还可以设置有发热体，用于感应所述第一感应线圈L1产生的磁场而发热。在气溶胶发生装置1的一端，可以设置有加热腔，第一感应线圈L1可以环绕加热腔设置，发热体可以设置与加热腔中且位于第一感应线圈L1的中心位置。气溶胶基质可以插入到加热腔中，发热体伸入到气溶胶基质中；当发热体发热时，可以对气溶胶基质进行加热，以产生气溶胶。当需要进行无线充电时，设置有第一感应线圈L1的一端，可以插入到充电座2的插入部中，通过第一感应线圈L1和第二感应线圈L2的感应，从而实现对气溶胶发生装置的电池的充电。

本实施例通过由充电模组对输入的市电电压进行降压，气溶胶发生装置1中的第一感应线圈11结合充电模组中的第二感应线圈21进行电磁感应充电，使得降压后的工作电压从充电模组中的第二感应线圈21电磁感应传输至第一感应线圈11，使得第一感应线圈11产生感应电流，气溶胶发生模组的控制模块控制谐振控制开关关断，电流能够流经至电池进行充电，反之，电池充满电，气溶胶发生模组的控制模块获得电池充满电的信号时，控制谐振控制开关导通，而调节电容并联于第一感应线圈与与第一电容串联组成的谐振回路中，使得谐振回路的谐振频率变小，回路呈现容性阻抗，致其回路中充电电流变小，从而充电模组内的谐振电流同时减小，实现控制谐振控制开关的间歇性导通关断而改变第一感应线圈11所处的谐振参数，实现电池充满电时对充电模组的反馈，从而降低第二感应线圈21的谐振电流，达到降低功耗，节约电能。

本申请用于气溶胶发生系统的无线充电电路的充电方法的实施例三

请参照6所示，所述用于气溶胶发生系统的无线充电电路的充电方法包括以下步骤：

步骤S101，充电座处于低功耗待机模式，监测充电座中第二电阻两端的电压值；

步骤S102，当充电座监测到第二电阻两端的电压值大于第一预设阈值时，判断有气溶胶发生装置插入到充电座中；

步骤S103，充电座增大谐振电流；

步骤S104，气溶胶发生装置产生感应电流，给电池进行充电；

步骤S105，当气溶胶发生装置检测到电池充满电时，按照预设频率控制气溶胶发生装置的谐振控制开关导通；

步骤S106，当充电座监测到第二电阻两端的电压值小于第二预设阈值时，充电座降低谐振电流的大小，充电座变为低功耗待机模式；

步骤S107，气溶胶发生装置控制谐振控制开关截止。

在步骤S107中，可以在谐振控制开关导通预设时间之后，即关闭谐振控制开关；也可以在检测到充电座的谐振电流变小之后，即关闭谐振控制开关。

由充电模组对输入的市电电压进行降压，气溶胶发生模组中的第一感应线圈结合充电模组中的第二感应线圈进行电磁感应充电，使得降压后的工作电压从充电模组中的第二感应线圈电磁感应传输至气溶胶发生模组中的第一感应线圈，使得第一感应线圈产生感应电流，控制模组控制谐振控制开关关断，电流能够流经至电池进行充电。当电池充满电时，控制模组获得电池充满电的信号，控制谐振控制开关导通，改变第一感应线圈所在谐振回路的谐振频率，回路呈现容性阻抗，致其回路中充电电流变小，从而充电模组内的谐振回路的谐振电流同时减小，实现控制谐振控制开关的间歇性导通关断而改变第一感应线圈所处的谐振参数，实现电池充满电时对充电模组的反馈，从而降低第二感应线圈的谐振电流，达到降低功耗，节约电能。

当然，调节电容也可以与第一感应线圈串联连接，此时，谐振控制开关与调节电容并联。

气溶胶发生装置以及充电座的具体工作方式，可以参见前面实施例的描述，在此不再赘述。

本实施例通过在气溶胶发生装置插入时，触发所述充电模组中的回路电压差增大，根据增大的回路电压差调高充电模组的频率并增加充电电流，当气溶胶发生装置充满电时，改变谐振参数并发出已充满电信号，根据已充满电信号控制谐振控制开关导通，持续至充电模组处于低频率待机状态为止。实现控制谐振控制开关的间歇性导通关断而改变第一感应线圈所处的谐振参数，实现电池充满电时对充电模组的反馈，从而降低第二感应线圈的谐振电流，达到降低功耗，节约电能。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于气溶胶发生系统的无线充电电路，其特征在于，所述用于气溶胶发生系统的无线充电电路包括：

气溶胶发生模组，包括第一感应线圈，通过所述第一感应线圈电磁感应接收电源，所述气溶胶发生模组的输出端输出为电池充电，所述气溶胶发生模组还包括第一电容与谐振控制开关以及调节电容，所述第一电容与所述第一感应线圈组成谐振回路，所述谐振控制开关与所述调节电容组成谐振参数调节单元，所述谐振参数调节单元与所述谐振回路连接；

充电模组，包括变压器、第二电容以及第二感应线圈，所述变压器将市电电压转换为工作电压；所述第二电容与所述第二感应线圈组成谐振回路，并所述变压器连接，其中，所述第一感应线圈与所述第二感应线圈电磁感应；

控制模组，所述控制模组的输出连接所述谐振控制开关的控制端，由所述控制模组控制所述谐振控制开关的开断进而调节所述第一感应线圈所组成谐振回路的谐振参数。

2.根据权利要求1所述的用于气溶胶发生系统的无线充电电路，其特征在于，所述第一电容和所述第一感应线圈串联连接，所述气溶胶发生模组还包括第一场效应晶体管及第二场效应晶体管；其中，所述第一场效应晶体管的源极与所述第二场效应晶体管的漏极连接，并与所述第一电容连接；所述第一场效应晶体管的栅极与所述第二场效应晶体管的栅极分别连接所述气溶胶发生模组的控制模块；所述第二场效应晶体管的源极接地,并与所述第一感应线圈连接；所述第一场效应晶体管的漏极连接电池；所述第一场效应晶体管的栅极与所述第二场效应晶体管的栅极分别连接所述气溶胶发生模组的控制模块。

3.根据权利要求1所述的用于气溶胶发生系统的无线充电电路，其特征在于，所述充电模组还包括谐振电路与整流电路，其中，所述整流电路串联在所述谐振电路与所述变压器之间，将交流电压整流为直流电流；所述谐振电路与所述第二感应线圈连接，用于接收所述整流电路的直流电流，并输出谐振电流给所述第二感应线圈。

4.根据权利要求3所述的用于气溶胶发生系统的无线充电电路，其特征在于，所述谐振电路包括第二电阻、第三场效应晶体管以及第四场效应晶体管，其中，所述第二电容、所述第二感应线圈、所述第二电阻、所述第三场效应晶体管依次串联，所述第四场效应晶体管的源极与所述第三场效应晶体管的漏极连接，所述第四场效应晶体管的漏极连接所述整流电路的输出端，所述第四场效应晶体管与所述第三场效应晶体管串联，所述第三场效应晶体管的栅极与所述第四场效应晶体管的栅极分别连接所述控制模组，所述第三场效应晶体管的源极接地，所述第二电容连接所述第四场效应晶体管的源极，其中，所述第二电阻的两端分别与所述控制模组连接。

5.根据权利要求4所述的用于气溶胶发生系统的无线充电电路，其特征在于，所述整流电路为桥式整流电路。

6.根据权利要求1所述的用于气溶胶发生系统的无线充电电路，其特征在于，所述第一感应线圈用于无线充电和磁感应加热。

7.一种气溶胶发生系统，其特征在于，所述气溶胶发生系统包括权利要求1至6任意一项所述的无线充电电路，所述气溶胶发生系统还包括：

气溶胶发生装置，所述气溶胶发生装置包括电池，所述气溶胶发生模组设置在所述气溶胶发生装置中并用于给所述电池进行充电；所述气溶胶发生装置的一端设置第一感应线圈，所述气溶胶发生装置包括气溶胶发生模组的控制模块，所述气溶胶发生模组的控制模块连接所述气溶胶发生模组中的谐振控制开关的控制端，由所述气溶胶发生模组的控制模块控制所述谐振控制开关的开断进而调节所述第一感应线圈组成的谐振回路的谐振参数；

充电座，所述充电模组设置于所述充电座，所述充电座包括插入部，所述插入部的设置有第二感应线圈，所述气溶胶发生模块插入所述插入部时，所述第二感应线圈与所述第一感应线圈产生电磁感应并传输电流，以对电池进行充电。

8.一种气溶胶发生装置，其特征在于，所述气溶胶发生装置内置有电池和气溶胶发生模组，所述气溶胶发生模组用于给所述电池进行充电和加热气溶胶基质，其中，所述气溶胶发生模组包括：

第一感应线圈，通过所述第一感应线圈电磁感应接收电源；

第一电容，所述第一电容与所述第一感应线圈组成谐振回路；

谐振控制开关；

调节电容，所述谐振控制开关与所述调节电容组成谐振参数调节单元，所述谐振参数调节单元与所述谐振回路连接；

气溶胶发生模组的控制模块，所述气溶胶发生模组的控制模块连接所述谐振控制开关的控制端，由所述气溶胶发生模组的控制模块控制所述谐振控制开关的开断进而调节所述第一感应线圈所组成谐振回路的谐振参数。

9.根据权利要求8所述的气溶胶发生装置，其特征在于，所述第一电容和所述第一感应线圈串联连接，所述气溶胶发生模组还包括第一场效应晶体管及第二场效应晶体管；其中，所述第一场效应晶体管的源极与所述第二场效应晶体管的漏极连接，并与所述第一电容连接；所述第一场效应晶体管的栅极与所述第二场效应晶体管的栅极分别连接所述气溶胶发生模组的控制模块；所述第二场效应晶体管的源极接地,并与所述第一感应线圈连接；所述第一场效应晶体管的漏极连接电池；所述第一场效应晶体管的栅极与所述第二场效应晶体管的栅极分别连接所述气溶胶发生模组的控制模块。

10.一种利用权利要求7所述气溶胶发生系统的充电方法，所述气溶胶发生系统包括气溶胶发生装置和充电座，所述气溶胶发生装置设置有电池，其特征在于，所述充电座的谐振回路中设置有第二电阻，所述充电方法包括以下步骤：

充电座处于低功耗待机模式，监测充电座中第二电阻两端的电压值；

当充电座监测到第二电阻两端的电压值大于第一预设阈值时，判断有气溶胶发生装置插入到充电座中；

充电座增大谐振电流；

气溶胶发生装置产生感应电流，给电池进行充电；

当气溶胶发生装置检测到电池充满电时，按照预设频率控制气溶胶发生装置的谐振控制开关导通；

当充电座监测到第二电阻两端的电压值小于第二预设阈值时，充电座降低谐振电流的大小，充电座变为低功耗待机模式；

气溶胶发生装置控制谐振控制开关截止。

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