CN114158781B - 电子装置、应用该电子装置的电池杆及电子雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子装置、应用于电子雾化装置的电池杆、电子雾化装置。其中，电子装置包括：供电电源，所述供电电源用于连接负载，且为所述负载供电；保护模块，连接在所述供电电源和所述负载之间，所述保护模块检测带载时间，并在所述带载时间大于预设时间时，切断所述供电电源与所述负载之间的供电通路。本申请的电子装置能够有效保护负载的安全。

Description

电子装置、应用该电子装置的电池杆及电子雾化装置

技术领域

本发明涉及电子雾化技术领域，尤其是涉及一种电子装置、应用该电子装置的电池杆及电子雾化装置。

背景技术

现有的电子装置中，只集成有过充保护、过放保护、过流保护、短路保护这样的特殊应用场景，对于更多应用的保护需求却无能为力。

例如，在一些应用场景中，设备长时间工作会引发安全隐患，现有的电子装置对于该安全隐患并没有提出合适的保护方案。

发明内容

本发明提供一种电子装置、应用于该电子装置的电池杆及电子雾化装置。该电子装置能够在长时间工作的情况下保证例如电子雾化装置等设备的安全。

为解决上述技术问题，本发明提供的第一个技术方案为：提供一种电子装置，包括：供电电源，所述供电电源用于连接负载，且为所述负载供电；保护模块，连接在所述供电电源和所述负载之间，所述保护模块检测带载时间，并在所述带载时间大于预设时间时，切断所述供电电源与所述负载之间的供电通路。

其中，所述供电电源包括第一连接端以及第二连接端；所述负载连接在所述第一连接端以及第二连接端之间；所述保护模块连接在所述负载与所述第二连接端之间；所述保护模块在所述带载时间大于预设时间时，切断所述第二连接端与所述负载之间的供电通路。

其中，所述保护模块包括：检测电路，所述检测电路连接所述负载，检测所述负载的电流，并输出带载电流；保护电路，连接在所述第二连接端与所述检测电路之间；所述保护电路基于所述带载电流的持续时间确定所述带载时间，在所述带载时间大于预设时间时，所述保护电路切断所述负载与所述第二连接端之间的通路。

其中，所述保护电路包括：第一控制电路，连接所述检测电路；第一开关元件，连接所述检测电路、所述第二连接端以及所述第一控制电路；所述第一控制电路在所述带载时间大于预设时间时，控制所述第一开关元件处于第一状态，进而切断所述负载与所述第二连接端之间的通路。

其中，所述保护电路还包括：定时单元，连接所述控制电路，所述控制电路基于所述带载电流控制所述定时单元进行计时，进而确定所述带载时间。

其中，响应于所述带载时间不大于所述预设时间，且所述检测电路停止输出带载电流，所述控制电路控制所述定时单元停止计时，并初始化。

其中，所述带载电流为触发所述定时单元开始工作的电流；响应于所述带载时间不大于所述预设时间，且所述带载电流大于触发所述定时单元工作的最小电流且小于触发所述定时单元工作的最大电流时，所述定时单元继续定时以确定所述带载时间。

其中，所述保护模块为分离电路，或者所述保护模块集成在芯片中。

其中，所述芯片为锂电池保护芯片，所述锂电池保护芯片进一步包括过充保护模块、过放保护模块、充电过流保护模块、放电过流保护模块、带载短路保护模块中的至少一种以及第二控制电路、第二开关元件；其中，所述第一控制电路和所述第二控制电路为同一控制电路，所述第一开关元件和所述第二开关元件为同一开关元件。

其中，所述定时单元工作的最大电流小于所述放电过流保护模块对应的放电过流值。

为解决上述技术问题，本发明提供的第二个技术方案为：提供一种应用于电子雾化装置的电池杆，所述电池杆包括上述任一项所述的电子装置；主控芯片；控制开关，串联在所述保护模块和所述负载之间，用于在所述主控芯片输出加热控制信号后导通，进而驱动所述雾化器加热待雾化基质；其中，所述保护模块用于在所述控制开关的导通时间大于预设时间时，切断所述供电电源与所述负载之间的供电通路。

所述电池杆进一步包括：检测传感器，连接所述主控芯片，所述检测传感器在检测到使用动作时，发送指令至所述主控芯片以使所述主控芯片输出所述加热控制信号。

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：雾化器，所述雾化器包括发热元件；电池杆，所述电池杆包括上述任一项所述的电子装置；所述电池杆连接所述雾化器，以通过所述供电电源为所述发热元件供电；所述保护模块检测所述雾化器的带载时间，并在所述带载时间大于预设时间时，切断所述电池杆与所述雾化器之间的供电通路。

本发明的有益效果，区别于现有技术的情况，本发明提供的电子装置能够检测带载时间，在带载时间大于预设时间时，切换供电电源于负载之间的供电通路，进而保护负载的安全。

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为本发明电子装置的第一实施例的结构示意图；

图2为本发明电子装置的第二实施例的结构示意图；

图3为本发明电子装置的第三实施例的结构示意图；

图4为本发明电子装置的第四实施例的结构示意图；

图5为现有技术锂电池保护芯片的一实施例的结构示意图；

图6为本发明锂电池保护芯片的结构示意图；

图7为本发明应用于电子雾化装置的电池杆的一实施例的结构示意图；

图8为本发明电子雾化装置的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

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。

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。

请参见图1，为本发明电子装置的一实施例的结构示意图，具体包括供电电源11以及保护模块12。其中，供电电源11用于连接负载，为负载供电。保护模块12连接在供电电源11以及负载之间。

本申请中，保护模块12检测带载时间，在带载时间大于预设时间时，切换供电电源11与负载之间的供电通路。

具体的，如图2所示，供电电源11包括第一连接端P1以及第二连接端P2，负载连接在第一连接端P1以及第二连接端P2之间。可以理解的，第一连接端P1为供电电源11的正电极，第二连接端P2为供电电源的负电级。进一步的，保护模块12连接在负载与第二连接端P2(也即负电级)之间。保护模块12在带载时间大于预设时间时，切换供电电源11的第二连接端P2与负载之间的供电通路。

进一步的，如图3所示，保护模块12包括检测电路121以及保护电路122，检测电路121连接所述负载，检测所述负载的电流，并输出带载电流。保护电路122连接在所述第二连接端P2与所述检测电路121之间。

所述保护电路122基于所述带载电流的持续时间确定所述带载时间，在所述带载时间大于预设时间时，所述保护电路122切断所述负载与所述第二连接端P2之间的通路。

在一实施例中，保护电路122包括：第一控制电路14、第一开关元件T以及定时单元13。其中，第一控制电路14连接检测电路121，具体的，第一开关元件T，连接所述检测电路121、所述第二连接端P2以及所述第一控制电路14。也即第一控制电路14通过第一开关元件T连接检测电路121。定时单元13连接所述第一控制电路14，所述第一控制电路14基于所述带载电流控制所述定时单元13进行计时，进而确定所述带载时间。具体的，在设备开始正常带载时，检测电路121检测到带载电流，进而发送信号给第一控制电路14，第一控制电路14启动定时单元13进行计时，进而确定带载时间，如果带载时间大于预设时间时，第一控制电路14控制所述第一开关元件T处于第一状态(也即截止状态)，进而切断所述负载与所述第二连接端P2之间的通路，供电电源11停止为负载供电。

需要说明的是，带载电流I4为触发定时单元13开始工作的电流。也即Imin＜I4＜Imax，其中，Imin为触发定时单元13工作的最小电流，Imax为触发定时单元13工作的最大电流，且Imax小于放电过流值，放电过流值为放电过流保护模块对应的放电过流值。预设时间为设备正常带载的最大允许时间。

在一实施例中，响应于所述带载时间不大于所述预设时间，且所述检测电路121停止输出带载电流，所述第一控制电路14控制所述定时单元13停止计时，并初始化。

在一实施例中，响应于所述带载时间不大于所述预设时间，且带载电流大于触发所述定时单元工作的最小电流且小于触发所述定时单元工作的最大电流时，则定时单元13继续定时以确定所述带载时间。

具体的，本申请的方法，在设备发生故障，无法及时停止带载时，定时单元13会基于带载时间确定是否发生故障。具体的，带载时间大于预设时间时，即触发保护模块12的保护机制，及时断开供电通路，以确保设备的安全，减少事故的发生。

在一实施例中，所述保护模块12集成于芯片中，或者保护模块12集成于芯片中，然后再集成于PCB板上；所述芯片为锂电池保护芯片。在另一实施例中，保护模块12可以为分离电路，也即保护模块12不集成在芯片上，直接以分离元件的形式设置在PCB板上。

锂电池/聚合物电池保护模块，简称锂电池保护芯片，广泛应用于各种电子设备，用于对设备工作过程中如过充、过放、过流、短路等异常状态进行监测，大大提高了设备的安全性，同时也提高了电池的使用寿命。

目前市面上的锂电池保护芯片，只适用于设备的过充、过放、过流、短路保护这样的特殊应用场景，对于更多应用的保护需求却无能为力。例如电子雾化装置在正常加热的时候电流都比较大，但是这时候的工作电流不在锂电池保护芯片监测的异常范围内，所以不会触发锂电池保护芯片的保护条件。如果电子雾化装置在正常加热的时候发生了故障例如MCU发生故障无法控制加热信号，无法及时停止加热，设备就有可能因为长时间加热而发安全隐患。

在一实施例中，如图5所示，现有的锂电池保护芯片包括：过充保护模块、过放保护模块、充电过流保护模块、放电过流保护模块、带载短路保护模块中至少一种或任意组合。进一步的，电子装置还包括第二控制电路、第二开关元件。第二控制电路为图5所示的控制电路，第二开关元件为图5所示的开关电路。在一实施例中，过充保护模块对应有一个定时器T1，过放保护模块对应有一个定时器T2、充电过流保护模块对应有一个定时器T3、放电过流保护模块对应有一个定时器T4以及带载短路保护模块对应有一个定时器T5。其中，过充保护模块、过放保护模块、充电过流保护模块、放电过流保护模块以及带载短路保护模块共用一个第二控制电路和一个第二开关电路。

如图6所示，为本申请的锂电池保护芯片的一实施例的结构示意图，与图5所示相比，本申请的锂电池保护芯片除过充保护模块、过放保护模块、充电过流保护模块、放电过流保护模块、带载短路保护模块外，还集成了上述的保护模块12。保护模块12进一步包括：定时单元13(也即定时器T6)、第一控制电路14(也即控制电路)、第一开关元件T(也即开关电路)以及检测电路121(也即带载保护模块)，保护模块12中的第一控制电路14以及第一开关元件T与过充保护模块、过放保护模块、充电过流保护模块、放电过流保护模块、带载短路保护模块共用同一控制电路以及开关电路，在一定程度上可以节约资源，减少芯片占用面积。

请参见图7，为本发明应用于电子雾化装置的电池杆的一实施例的结构示意图，电池杆100包括电子装置10，该电子装置10为上述图1～图4任一实施例所示的电子装置。

本实施例的电池杆用于为雾化器加热，在对雾化器的带载时间大于预设时间时，第一开关元件T截止，切换供电电源11给雾化器的供电通路，进而实现对雾化器的保护。

电池杆100进一步还包括主控芯片101，所述主控芯片101连接所述电子装置10，且所述主控芯片101用于连接雾化器，用于输入加热控制信号以驱动所述雾化器加热待雾化基质。

在一实施例中，所述电池杆100还包括：检测传感器102以及控制开关M。其中，检测传感器102连接所述主控芯片101，所述检测传感器102在检测到使用动作时，发送指令至所述主控芯片101。可以理解的，使用动作可以为抽吸动作，或者，使用动作还可以为触摸动作，具体不做限定。控制开关M串联在所述保护模块12和所述负载20之间，所述主控芯片101输出加热控制信号，以控制所述控制开关M导通，进而驱动所述雾化器加热待雾化基质。

其中，所述保护模块12用于在所述控制开关M的导通时间大于预设时间时，切断所述供电电源11与所述负载20之间的供电通路。

进一步的，如图8所示，为本发明电子雾化装置的一实施例的结构示意图，具体包括电池杆100以及雾化器200。电池杆100包括电子装置10，该电子装置10为上述图1～图5任一实施例所示的电子装置。

现有技术中，如果电子雾化装置在正常加热的时候发生了故障例如MCU发生故障无法控制加热信号，无法及时停止加热，设备就有可能因为长时间加热而发安全隐患。

而本申请中，电池杆100中使用了上述所示的电子装置，电子装置的保护模块12检测所述雾化器200的带载时间，并在所述带载时间大于预设时间时，切断所述电池杆100与所述雾化器200之间的供电通路，进而实现对雾化器的保护。在实际应用中，保护模块12可以集成在锂电池保护芯片中，从而在不改变电池杆的硬件电路的基础上，增加一个新的保护机制。

具体的，本申请中，如果检测到雾化器正常带载，则发送信号给第一控制电路14，第一控制电路14启动定时单元13确定带载时间。如果带载时间小于预设时间即停止带载，则发送停止信号给第一控制电路14，控制电路控制定时单元13停止计时，并清零。如果设备发生了故障，导致带载时间大于预设时间仍未发送信号为第一控制电路14，则第一控制电路14及时控制开关元件T截止，断开供电电源11与雾化器200的供电通路，停止为雾化器200供电，进而保证了电子雾化装置的安全。

具体的，在检测传感器102检测到使用动作时，发送指令至主控芯片101，主控芯片101发出加热驱动信号控制控制开关M导通，进而驱动雾化器200雾化。在雾化过程中，检测电路检测雾化器200的带载时间，若带载时间大于预设时间，则第一控制电路14控制开关元件T断开，进而断开供电电源11与雾化器200之间的供电通路，使得雾化器200停止雾化，以此能够在主控芯片101发生故障无法控制加热信号，使得加热时间过长的情况下及时停止加热，避免雾化器200损坏。

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 (13)

1.一种电子装置，应用于电子雾化装置的电池杆，其特征在于，包括：

供电电源，所述供电电源用于连接负载，且为所述负载供电；其中，所述负载为所述电子雾化装置的雾化器；所述雾化器在正常带载时，加热待雾化基质；

保护模块，连接在所述供电电源和所述负载之间，所述保护模块检测带载时间，并在所述带载时间大于预设时间时，切断所述供电电源与所述负载之间的供电通路；其中，所述预设时间为设备正常带载的最大允许时间；所述保护模块包括：

检测电路，所述检测电路连接所述负载，检测所述负载的电流，并输出带载电流；其中，所述带载电流为设备正常带载的电流；

保护电路，连接在所述供电电源与所述检测电路之间，所述保护电路基于所述带载电流的持续时间确定所述带载时间；其中，在所述带载时间大于预设时间时，所述保护电路切断所述负载与所述供电电源之间的通路。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述供电电源包括第一连接端以及第二连接端；所述负载连接在所述第一连接端以及第二连接端之间；所述保护模块连接在所述负载与所述第二连接端之间；

所述保护模块在所述带载时间大于预设时间时，切断所述第二连接端与所述负载之间的供电通路。

3.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，

所述保护电路连接在所述第二连接端与所述检测电路之间；

在所述带载时间大于预设时间时，所述保护电路切断所述负载与所述第二连接端之间的通路。

4.根据权利要求3所述的电子装置，其特征在于，所述保护电路包括：

第一控制电路，连接所述检测电路；

第一开关元件，连接所述检测电路、所述第二连接端以及所述第一控制电路；

所述第一控制电路在所述带载时间大于预设时间时，控制所述第一开关元件处于第一状态，进而切断所述负载与所述第二连接端之间的通路。

5.根据权利要求4所述的电子装置，其特征在于，所述保护电路还包括：

定时单元，连接所述第一控制电路，所述控制电路基于所述带载电流控制所述定时单元进行计时，进而确定所述带载时间。

6.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，响应于所述带载时间不大于所述预设时间，且所述检测电路停止输出带载电流，所述第一控制电路控制所述定时单元停止计时，并初始化。

7.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，所述带载电流为触发所述定时单元开始工作的电流；

响应于所述带载时间不大于所述预设时间，且所述带载电流大于触发所述定时单元工作的最小电流且小于触发所述定时单元工作的最大电流时，所述定时单元继续定时以确定所述带载时间。

8.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，所述保护模块为分离电路，或者所述保护模块集成在芯片中。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，所述芯片为锂电池保护芯片，所述锂电池保护芯片进一步包括过充保护模块、过放保护模块、充电过流保护模块、放电过流保护模块、带载短路保护模块中的至少一种以及第二控制电路、第二开关元件；

其中，所述第一控制电路和所述第二控制电路为同一控制电路，所述第一开关元件和所述第二开关元件为同一开关元件。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述定时单元工作的最大电流小于所述放电过流保护模块对应的放电过流值。

11.一种应用于电子雾化装置的电池杆，其特征在于，所述电池杆包括上述权利要求1~10任一项所述的电子装置；

主控芯片；

控制开关，串联在所述保护模块和所述负载之间，用于在所述主控芯片输出加热控制信号后导通，进而驱动所述雾化器加热待雾化基质；

其中，所述保护模块用于在所述控制开关的导通时间大于预设时间时，切断所述供电电源与所述负载之间的供电通路。

12.根据权利要求11所述的电池杆，其特征在于，所述电池杆进一步包括：

检测传感器，连接所述主控芯片，所述检测传感器在检测到使用动作时，发送指令至所述主控芯片以使所述主控芯片输出所述加热控制信号。

13.一种电子雾化装置，其特征在于，包括：

雾化器，所述雾化器包括发热元件；

电池杆，所述电池杆包括上述权利要求1~10任一项所述的电子装置；所述电池杆连接所述雾化器，以通过所述供电电源为所述发热元件供电；

所述保护模块检测所述雾化器的带载时间，并在所述带载时间大于预设时间时，切断所述电池杆与所述雾化器之间的供电通路。