CN114502020A - 气溶胶生成装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种气溶胶生成装置，该气溶胶生成装置包括：加热器，该加热器构造成通过对气溶胶生成物质进行加热来生成气溶胶；以及控制器，该控制器被配置成：在不使用反馈控制的情况下对供给至加热器的电流进行控制，使得加热器被加热至预设的参考温度，以及当加热器被加热至参考温度时，基于加热器的温度与目标温度之间的差，通过使用反馈控制来控制电流，使得加热器从参考温度被进一步加热至目标温度。
Description
技术领域
本公开涉及一种气溶胶生成装置，并且尤其涉及一种能够防止电池损坏的气溶胶生成装置。
背景技术
近年来，对传统燃烧型香烟的替代方案的需求日益增加。例如，对不通过燃烧而是通过对包含在香烟或液体储存部中的气溶胶生成物质进行加热来生成气溶胶的气溶胶生成装置的需求不断增长。
发明内容
技术问题
安装在气溶胶生成装置中的加热器可以根据比例-积分-微分(PID)控制方案进行加热。然而，在这种情况下，电池可能过载。因此，需要一种能够防止电池损坏的气溶胶生成装置。
本公开的技术问题不限于上述描述，其他技术问题可以从以下将描述的实施方式得出。
解决技术问题的技术方案
根据本公开的一方面，气溶胶生成装置包括：加热器，该加热器构造成对气溶胶生成物质进行加热；以及控制器，该控制器被配置成：在不使用反馈控制的情况下对供给至加热器的电流进行控制，使得加热器被加热至预设的参考温度，以及当加热器的温度达到参考温度时，基于加热器的温度与目标温度之间的差，通过使用反馈控制来控制电流，使得加热器从参考温度被进一步加热至目标温度。
控制器可以将供给至加热器的电流限制成小于或等于预设的参考电流，直到加热器被加热至参考温度为止。
参考电流可以是4安培(A)。
控制器可以将供给至加热器的电流控制成等于或大于用于使加热器的温度以特定速度或更快地升高的最小电流。
最小电流可以是1A。
控制器可以将参考电流设定在预设范围内。
预设范围可以是1A至4A。
参考温度可以比目标温度低30℃至200℃。
参考温度可以基于参考电流来确定。
参考温度可以随着参考电流的增加而降低。
控制器可以在加热器被加热至参考温度时根据比例-积分-微分(PID)控制方案来控制电流。
控制器可以将电流控制成使得加热器的温度从加热器开始被加热时单调增加，直至加热器的温度达到目标温度为止。
根据本公开的另一方面，一种对供给至气溶胶生成装置的加热器的电力进行控制的方法包括：当气溶胶生成装置通电时，在不使用反馈控制的情况下对供给至加热器的电流进行控制；以及，当加热器被加热至参考温度时，基于加热器的温度与目标温度之间的差，通过使用反馈控制来控制电流，使得加热器从参考温度被进一步加热至目标温度。
在不使用反馈控制的情况下控制电流可以包括：将供给至加热器的电流限制成小于或等于预设的参考电流。
根据本公开的另一方面，提供了一种记录有用于实现该方法的计算机程序的计算机可读记录介质。
本发明的有益效果
根据本公开的气溶胶生成装置可以防止气溶胶生成装置的电池由于电流的纹波分量而损坏。
此外，根据本公开的气溶胶生成装置可以防止由于加热器的温度迅速升高成超过目标温度而导致物质的碳化并给使用者带来不愉快感受的过冲现象。
附图说明
图1至图3是示出了香烟插入到气溶胶生成装置中的示例的图。
图4和图5是示出了香烟的示例的图。
图6是根据实施方式的气溶胶生成装置的内部框图。
图7是用于描述根据实施方式的电流限制方法的图。
图8是用于描述根据实施方式的预热方法的图。
图9是根据实施方式的操作气溶胶生成装置的方法的流程图。
图10是根据另一实施方式的操作气溶胶生成装置的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的方案
就本公开的各个实施方式中的术语而言，考虑在本公开的各种实施方式中的结构元件的功能来选择当前广泛使用的一般术语。然而，这些术语的含义可以根据意图、司法判例、新技术的出现等而改变。另外，在某些情况下，还存在申请人任意选择的术语，在这种情况下，将在一个或更多个实施方式的描述中详细地描述含义。因此，一个或更多个实施方式中使用的术语应当基于术语的含义以及一个或更多个实施方式的一般内容来限定，而不是仅仅基于术语的名称。
另外，除非明确地进行相反描述，否则用语“包括”及诸如“包括有”和“包括了”之类的变型将被理解为表示包括所陈述的元件但不排除任何其他元件。另外，申请文件中描述的术语“-器”、“-部”和“模块”是指用于处理至少一种功能和/或操作的单元，并且可以通过硬件部件或软件部件及其组合来实施。
如本文中所使用的，诸如“…中的至少一者”之类的表述当位于元件列表之后时修饰元件的整个列表而不修饰列表中的各个元件。例如，表述“a、b和c中的至少一者”应理解为：仅包括a、仅包括b、仅包括c、包括a和b两者、包括a和c两者、包括b和c两者、或者包括a、b和c全部。
将理解的是，当元件或层被称为在另一元件或层的“上方”、“上部”、“上面”、被称为“连接至”或“联接至”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层的上方、上部、或上面、可以直接连接至或联接至另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。与之相比，当元件被称为“直接在另一元件或层的上方”、“直接在另一元件或层的上部”、“直接在另一元件或层的上面”、被称为“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，则不存在中间元件或层。在全文中，相同的附图标记表示相同的元件。
在下文中，将参考附图详细描述一个或更多个实施方式的示例性实施方式。然而，一个或更多个实施方式可以以许多不同的形式实现并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。
在下文中，将参考附图详细描述一个或更多个实施方式的实施方式。
图1至图3是示出了香烟插入到气溶胶生成装置中的示例的图。
参照图1，气溶胶生成装置1可以包括电池11、控制器12和加热器13。参照图2和图3，气溶胶生成装置1还可以包括汽化器14。此外，气溶胶生成装置1的内部空间中可以插入有气溶胶生成制品2。
图1至图3示出了气溶胶生成装置1的与本实施方式有关的部件。因此，与本实施方式有关的本领域普通技术人员将理解的是，除了图1至图3中所示的部件之外，气溶胶生成装置1中还可以包括其他通用部件。
此外，图2和图3示出了气溶胶生成装置1包括加热器13。然而，根据需要，加热器13可以被略去。
图1示出了电池11、控制器12和加热器13串联布置。此外，图2示出了电池11、控制器12、汽化器14和加热器13串联布置。此外，图3示出了汽化器14和加热器13并联布置。然而，气溶胶生成装置1的内部结构不限于图1至图3中所示的结构。换言之，根据气溶胶生成装置1的设计，电池11、控制器12、加热器13和汽化器14可以以不同的方式布置。
当气溶胶生成制品2插入到气溶胶生成装置1中时，气溶胶生成装置1可以对加热器13和/或汽化器14进行操作，以生成气溶胶。由加热器13和/或汽化器14生成的气溶胶通过穿过气溶胶生成制品2而被传送至使用者。
根据需要，即使在气溶胶生成制品2没有插入到气溶胶生成装置1中时，气溶胶生成装置1也可以对加热器13进行加热。
电池11可以供给用于使气溶胶生成装置1操作的电力。例如，电池11可以供给电力以对加热器13或汽化器14进行加热，并且可以供给电力以使控制器12操作。此外，电池11可以供给用于安装在气溶胶生成装置1中的显示器、传感器、马达等的操作的电力。
控制器12可以总体控制气溶胶生成装置1的操作。详细地，控制器12不仅可以对电池11、加热器13和汽化器14的操作进行控制，而且可以对包括在气溶胶生成装置1中的其他部件的操作进行控制。此外，控制器12可以对气溶胶生成装置1的部件中的每个部件的状态进行检查，以确定气溶胶生成装置1是否能够操作。
控制器12可以包括至少一个处理器。处理器可以被实现为多个逻辑门的阵列，或者可以被实现为通用微处理器与存储有能够在微处理器中执行的程序的存储器的组合。本领域普通技术人员将理解的是，处理器可以以其他形式的硬件来实现。
加热器13可以由从电池11供给的电力来加热。例如，当气溶胶生成制品2被插入到气溶胶生成装置1中时，加热器13可以位于气溶胶生成制品2的外部。因此，被加热的加热器13可以使气溶胶生成制品2中的气溶胶生成物质的温度升高。
加热器13可以包括电阻式加热器。例如，加热器13可以包括导电迹线，并且当电流流动通过导电迹线时，加热器13可以被加热。然而，加热器13不限于上述示例，并且可以包括能够被加热至期望温度的所有加热器。此处，期望温度可以在气溶胶生成装置1中预先设定或者可以由使用者来设定。
作为另一示例，加热器13可以包括感应式加热器。详细地，加热器13可以包括用于以感应加热方法来加热气溶胶生成制品的导电线圈，并且气溶胶生成制品可以包括能够由感应加热器来加热的基座。
例如，加热器13可以包括管型加热元件、板型加热元件、针型加热元件或棒型加热元件，并且可以根据加热元件的形状而对气溶胶生成制品2的内部或外部进行加热。
此外，气溶胶生成装置1可以包括多个加热器13。此处，所述多个加热器13可以插入到气溶胶生成制品2中，或者可以布置在气溶胶生成制品2的外部。此外，所述多个加热器13中的一些加热器可以插入到气溶胶生成制品2中，并且其他加热器可以布置在气溶胶生成制品2的外部。另外，加热器13的形状不限于图1至图3中所示的形状，并且可以包括各种形状。
汽化器14可以通过对液状组合物进行加热来生成气溶胶，并且所生成的气溶胶可以穿过气溶胶生成制品2而被传送至使用者。换言之，经由汽化器14生成的气溶胶可以沿着气溶胶生成装置1的气流通道移动，并且该气流通道可以构造成使得经由汽化器14生成的气溶胶穿过气溶胶生成制品2而被传送至使用者。
例如，汽化器14可以包括液体储存部、液体传送元件和加热元件，但不限于此。例如，液体储存部、液体传送元件和加热元件可以作为独立的模块而被包括在气溶胶生成装置1中。
液体储存部可以储存液状组合物。例如，液状组合物可以是包括具有挥发性烟草香成分的含烟草物质的液体，或者是包括非烟草物质的液体。液体储存部可以形成为能够从汽化器14拆卸，或者可以与汽化器14一体地形成。
例如，液状组合物可以包括水、溶剂、乙醇、植物萃取物、香料、香味剂或维生素混合物。香料可以包括薄荷醇、欧薄荷、绿薄荷油以及各种果香成分，但不限于此。香味剂可以包括能够向使用者提供各种香味或口味的成分。维生素混合物可以为维生素A、维生素B、维生素C及维生素E中的至少一者的混合物，但不限于此。此外，液状组合物可以包括比如甘油及丙二醇的气溶胶形成物质。
液体传送元件可以将液体储存部的液状组合物传送至加热元件。例如，液体传送元件可以是芯，该芯比如为棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和多孔陶瓷，但不限于此。
加热元件是用于对由液体传送元件所传送的液状组合物进行加热的元件。例如，加热元件可以是金属加热线、金属热板、陶瓷加热器等，但不限于此。另外，加热元件可以包括比如镍铬合金线的传导丝，并且可以定位成围绕液体传送元件缠绕。加热元件可以通过电流供给来加热，并且可以将热传递至与加热元件相接触的液状组合物，由此对液状组合物进行加热。结果是，可以生成气溶胶。
例如，汽化器14可以被称为雾化烟弹(cartomizer)或雾化器(atomizer)，但不限于此。
气溶胶生成装置1除了包括电池11、控制器12、加热器13和汽化器14之外，还可以包括其他通用部件。例如，气溶胶生成装置1可以包括能够输出视觉信息的显示器/或用于输出触觉信息的马达。此外，气溶胶生成装置1可以包括至少一个传感器(例如，抽吸传感器、温度传感器、气溶胶生成制品插入检测传感器等)。此外，气溶胶生成装置1可以形成为即使在气溶胶生成制品2插入到气溶胶生成装置1中时也可以引入外部空气或者可以将内部空气排出的结构。
尽管在图1至图3中未示出，但是气溶胶生成装置1和附加的托架可以一起形成系统。例如，托架可以用于对气溶胶生成装置1的电池11进行充电。替代性地，当托架和气溶胶生成装置1联接至彼此时，加热器13可以被加热。
气溶胶生成制品2可以类似于普通燃烧型香烟。例如，气溶胶生成制品2可以分为包括气溶胶生成物质的第一部分和包括过滤器等的第二部分。替代性地，气溶胶生成制品2的第二部分也可以包括气溶胶生成物质。例如，可以将以颗粒或胶囊形式制成的气溶胶生成物质插入到第二部分中。
整个第一部分可以插入到气溶胶生成装置1中，并且第二部分可以暴露于外部。替代性地，可以将第一部分的仅一部分插入到气溶胶生成装置1中，或者可以将第二部分的一部分和整个第一部分插入到气溶胶生成装置1中。使用者可以在通过使用者的嘴来保持第二部分的同时抽吸气溶胶。在这种情况下，气溶胶由穿过第一部分的外部空气生成，并且所生成的气溶胶穿过第二部分并被传送至使用者的嘴。
例如，外部空气可以流动到形成在气溶胶生成装置1中的至少一个空气通道中。例如，使用者可以对形成在气溶胶生成装置1中的空气通道的打开和关闭以及/或者空气通道的尺寸进行调节。因此，可以由使用者对烟雾的量和吸烟感受进行调节。作为另一示例，外部空气可以通过形成在气溶胶生成制品2的表面中的至少一个孔而流动到气溶胶生成制品2中。
在下文中，将参考图4和图5来描述气溶胶生成制品2的示例。
图4和图5图示了气溶胶生成制品的示例。
参照图4，气溶胶生成制品2可以包括烟草棒21和过滤器棒22。以上参照图1至图3描述的第一部分可以包括烟草棒21，并且第二部分可以包括过滤器棒22。
图4示出了过滤器棒22包括单个段。然而，过滤器棒22不限于此。换言之，过滤器棒22可以包括多个段。例如，过滤器棒22可以包括构造成对气溶胶进行冷却的第一段和构造成对包含在气溶胶中的特定成分进行过滤的第二段。此外，根据需要，过滤器棒22还可以包括构造成执行其他功能的至少一个段。
气溶胶生成制品2可以使用至少一个包装件24来包装。包装件24可具有至少一个孔，通过该孔可以引入外部空气或者可以排放内部空气。例如，气溶胶生成制品2可以由一个包装件24来包装。作为另一示例，气溶胶生成制品2可以由两个或更多个包装件24双重包装。例如，烟草棒21可以由第一包装件241来包装，并且过滤器棒22可以由包装件242、243、244包装。此外，整个气溶胶生成制品2可以由另外的单个包装件245再次包装。当过滤器棒22包括多个段时，每个段可以由包装件242、243、244单独包装。
烟草棒21可以包括气溶胶生成物质。例如，气溶胶生成物质可以包括甘油、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。此外，烟草棒21可以包括其他添加剂，比如香味剂、润湿剂和/或有机酸。此外，烟草棒21可以包括被注射至烟草棒21的香味液体、比如薄荷醇或保湿剂。
烟草棒21可以以各种形式制造。例如，烟草棒21可以形成为片或丝。此外，烟草棒21可以形成为烟丝，该烟丝由从烟草片切割的小碎屑形成。此外，烟草棒21可以被热传导材料围绕。例如，热传导材料可以是但不限于金属箔、例如铝箔。例如，围绕烟草棒21的热传导材料可以使传递至烟草棒21的热均匀地分配，并且因此，可以使施加至烟草棒的热导率增加并且可以改进烟草的口味。此外，围绕烟草棒21的热传导材料可以用作通过感应加热器而被加热的基座。此处，虽然未在附图中示出，但是除了围绕烟草棒21的热传导材料之外，烟草棒21还可以包括附加的基座。
过滤器棒22可以包括纤维素醋酸过滤器。过滤器棒22的形状不受限制。例如，过滤器棒22可以包括具有中空内部的筒型棒或管型棒。此外，过滤器棒22可以包括凹入式棒。当过滤器棒22包括多个段时，所述多个段中的至少一个段可以具有不同的形状。
此外，过滤器棒22可以包括至少一个胶囊23。此处，胶囊23可以生成香味剂或气溶胶。例如，胶囊23可以具有用膜将含香味材料的液体包裹的构型。例如，胶囊23可以具有球形或筒形形状，但不限于此。
参照图5，气溶胶生成制品3还可以包括前端塞33。前端塞33可以位于烟草棒31的不面向过滤器棒32的一侧。前端塞33可以防止烟草棒31从过滤器棒32脱离并且防止液化的气溶胶在吸烟期间从烟草棒31流动到气溶胶生成装置(图1至图3的气溶胶生成装置1)。
过滤器棒32可以包括第一段321和第二段322。此处，第一段321可以对应于图4的过滤器棒22的第一段，并且第二段322可以对应于图4的过滤器棒22的第二段。
气溶胶生成制品3的直径和总长度可以对应于图4的气溶胶生成制品2的直径和总长度。例如，前端塞33的长度为约7mm，烟草棒31的长度为约15mm，第一段321的长度为约12mm，并且第二段322的长度为约14mm，但不限于此。
气溶胶生成制品3可以使用至少一个包装件35来包装。包装件35可具有至少一个孔，通过该孔可以引入外部空气或者可以排放内部空气。例如，前端塞33可以由第一包装件351包装，烟草棒31可以由第二包装件352包装，第一段321可以由第三包装件353包装，并且第二段322可以由第四包装件354包装。此外，整个气溶胶生成制品3可以由第五包装件355再次包装。
另外，在第五包装件355中可以形成至少一个穿孔36。例如，穿孔36可以形成在围绕烟草棒31的区域中，但不限于此。穿孔36可以用于将由图2和图3中所示的加热器13生成的热传递至烟草棒31的内部。
另外，在第二段322中可以包括至少一个胶囊34。此处，胶囊34可以生成香味剂或气溶胶。例如，胶囊34可以具有用膜将含有香味材料的液体包裹的构型。例如，胶囊34可以具有球形或筒形形状，但不限于此。
图6是根据实施方式的气溶胶生成装置的内部框图。
参照图6，气溶胶生成装置100可以包括输入单元110、输出单元120、感测单元130、接口单元140、加热器150、电池160、存储器170和控制器180。图6的气溶胶生成装置图100可以对应于图1至图3的气溶胶生成装置1。此外，图6的电池160可以对应于图3的电池11，并且图6的控制器180可以对应于图3的控制器12。
输入单元110可以接收使用者输入。例如，输入单元110可以以按钮的形式来设置，但不限于此。
当接收到使用者输入时，输入单元110可以将与使用者输入相对应的控制信号发送至控制器180。控制器180可以基于控制信号来控制气溶胶生成装置100的内部部件。例如，控制器180可以基于控制信号来对加热器150进行加热。
输出单元120可以输出与气溶胶生成装置100相关的视觉信息和/或触觉信息。为此，输出单元120可以包括显示器(未示出)、振动马达(未示出)等。
感测单元130可以包括用于对加热器150的温度进行测量的温度感测单元131和用于对供给至加热器150的电流进行测量的电流感测单元132。温度感测单元131可以包括至少一个温度传感器，并且该温度传感器可以设置成靠近于加热器150。电流感测单元132可以包括至少一个分流电阻器，但本公开不限于此。
根据实施方式，感测单元130还可以包括用于对使用者的抽吸进行感测的抽吸传感器。
接口单元140可以用作用于与连接至气溶胶生成装置100的各种外部装置进行通信的路径。例如，接口单元140可以包括能够连接至外部装置的端口，并且气溶胶生成装置100可以通过该端口连接至外部装置。气溶胶生成装置100可以在被连接至外部装置时与外部装置交换数据。
接口单元140还可以用作用于接收外部电力的路径。例如，接口单元140可以包括能够连接至外部电力供给件的端口，并且气溶胶生成装置100可以在被连接至外部电力供给件时从外部电力供给件接收外部电力。
加热器150可以是电阻式加热器或感应式加热器。当加热器150是电阻式加热器时，加热器150可以包括导电迹线。加热器150可以通过施加至导电迹线的电流而被加热。当加热器150是感应式加热器时，加热器150可以包括导电线圈和基座。当电流被施加至导电线圈时，基座可以通过由导电线圈形成的可变磁场而被加热。
电池160可以在控制器180的控制下向加热器150供给电力。电池160可以是但不限于锂离子电池。
存储器170可以存储用于气溶胶生成装置100的操作的信息。在实施方式中，存储器170可以存储温度曲线和关于参考温度的信息，温度反馈控制时段在该参考温度处开始。
控制器180可以通过对由电池160供给至加热器150的电流脉冲的频率和/或占空比进行调节来控制供给至加热器150的电力。例如，控制器180可以通过借助于脉冲宽度调制提高频率或占空比来使供给至加热器150的电力增加。
控制器180可以设定对于加热器150而言的目标温度。例如，目标温度可以是335℃。此外，控制器180可以基于加热器150的温度与目标温度之间的差来控制加热器150的温度。换言之，控制器180可以基于关于加热器150的温度的信息来执行反馈控制。
详细地，控制器180可以根据基于以下各者的反馈控制方案来控制供给至加热器150的电力：加热器150的温度与目标温度之间的差、通过随着时间对该差进行积分而获得的积分值以及通过随着时间对该差进行微分而获得的微分值。
例如，控制器180可以根据比例-积分-微分(PID)控制方案来控制加热器150的温度。PID控制的系数可以预先实验性地设定，以用于最佳地控制加热器150的温度。控制器180可以根据PID控制的设定系数来控制加热器150的温度，使得加热器150的温度达到目标温度。
同时，如果加热器150从开始加热就根据PID控制方案被加热，则电池160可能由于电流的纹波分量(ripple component)而过载。此外，电流的纹波分量可能作为电动势噪声而起作用，从而对电池160造成严重损坏。
为了解决上述问题，根据本公开的气溶胶生成装置100可以在通过PID控制方案使加热器150的温度升高至目标温度之前根据电流限制方案来对加热器150进行加热。
详细地，控制器180可以在加热的初始阶段期间对供给至加热器150的电流进行限制。控制器180可以将供给至加热器150的电流限制成小于或等于预设的参考电流。参考电流可以设定为在1安培(A)与4A之间。将参考电流的下限设定为1A的原因是对加热器150进行加热所需的最小电流为1A。此外，将参考电流的上限设定为4A的原因是电池160的额定电流为6A并且加热器150以外的部件所需的电流总和为2A。例如，可以将参考电流设定为1.95A。
控制器180可以根据电流限制方案来对加热器150进行加热，直到加热器150的温度达到预设的参考温度为止。该参考温度可以基于是否加热器150的过冲(overshoot)可以被控制来设定。例如，参考温度可以设定为比目标温度低30℃至200℃。例如，当参考电流为1.95A时，参考温度可以设定为比目标温度低35℃。
同时，随着参考电流增大，加热器150的温度会更高得更快。因此，考虑到过冲，随着参考电流的增大，参考温度可以降低。例如，如果参考电流设定为大于1.95A，则参考温度可以设定为比目标温度低多于35℃。
如上所述，根据本公开的气溶胶生成装置100在对加热器150进行加热的较早阶段对供给至加热器150的电流进行调节，从而防止电流的纹波分量对电池160造成损坏。更具体地，控制器180将电流限制成小于或等于参考电流。
图7是用于描述根据实施方式的电流限制方法的图。
参照图7，电流感测单元132可以对供给至加热器150的电流进行感测。电流感测单元132可以将电流信息发送至控制器180。
控制器180可以基于电流信息来限制供给至加热器150的电流。
如图7中所示，根据本公开的气溶胶生成装置100可以在控制器180的控制下限制供给至加热器150的电流。
图8是用于描述根据实施方式的预热方法的图。
图8示出了加热器150的温度820和供给至加热器150的电流810。参照图8，控制器180可以对在预热时段和吸烟时段期间供给至加热器150的电力进行控制。
预热时段可以指加热器150的温度被加热至目标温度Tt的时段，在该目标温度Tt处，从气溶胶生成物质(即，气溶胶生成材料)生成气溶胶。如果加热器150是感应式加热器，则加热器150的温度820可以指直接接触气溶胶生成物质的基座的温度。吸烟时段可以指加热器150的温度保持在目标温度Tt处的时段。
目标温度Tt可以根据气溶胶生成物质的类型而不同地设定。例如，目标温度Tt可以设定为335℃。
控制器180可以在预热时段控制供给至给加热器150的电力，使得加热器150的温度在短时间段内达到目标温度Tt。
控制器180可以在电流限制时段内(即，在预热开始点与第一时间点t1之间)将供给至加热器150的电流限制成小于或等于预设的参考电流irs。参考电流irs可以设定为在1A至4A的范围内。例如，参考电流irs可以设定为1.95A。
控制器180可以接收与在供给至加热器150的电流受到限制时加热器150的温度有关的信息。控制器180可以根据电流限制方案对加热器150进行加热，直到加热器150的温度达到预设的参考温度Tr为止。考虑到加热器150的过冲控制，参考温度Tr可以设定为在(Tt-200)℃至(Tt-30)℃的范围内。例如，如果参考电流irs是1.95A，则参考温度Tr可以设定为比目标温度Tt低35℃的300℃。
当加热器150的温度在第一时间点t1处达到参考温度Tr时，电流限制时段结束并且加热器150的温度被进一步加热至目标温度Tt的温度反馈控制时段开始。
在温度反馈控制时段中，控制器180可以基于加热器150的温度与目标温度Tt之间的差来执行反馈控制。控制器180可以根据PID控制方案来控制加热器150的温度。控制器180可以根据PID系数来控制加热器150的温度，使得加热器150的温度达到目标温度Tt。
同时，电流限制时段可以被称为第一预热时段，并且温度反馈控制时段可以被称为第二预热时段。
当预设的预热时段在第二时间点t2处结束时，控制器180可以切换至吸烟时段并将加热器150的温度保持成处于目标温度Tt。
图9是根据实施方式的操作气溶胶生成装置的方法的流程图。
参照图9，控制器180可以将供给至加热器150的电流限制成小于或等于预设的参考电流(操作S910)。参考电流可以被设定在1A至4A的范围内。例如，参考电流可以设定为1.95A。
控制器180可以确定加热器150的温度是否已经达到参考温度(操作S920)。如果加热器150的温度低于参考温度，则控制器180可以保持电流限制方案。
如果加热器150的温度等于或高于参考温度，则控制器180可以基于加热器150的温度与目标温度之间的差来执行反馈控制(操作S930)。也就是说，控制器180可以根据PID系数来控制加热器150的温度以使加热器150的温度达到目标温度。
图10是根据另一实施方式的操作气溶胶生成装置的方法的流程图。
图10是用于对可以从图9的流程图得出的实施方式进行详细描述的图。在下文中，与上面参考图9给出的描述相同的描述将被略去。
首先，当气溶胶生成装置100通电时，控制器180将待供给至加热器150的电流设定为在最小电流与参考电流之间(操作S1010)。此处，最小电流是使加热器150的温度以特定速度或更快地升高所需的最小电流。例如，最小电流可以是：为如上所述的参考电流范围的下限的1A。此外，在操作S1010中，参考电流可以是4A。
在操作S1010中，控制器180将供给至加热器150的电流控制成不超过4A，从而使电流的纹波分量最小化并防止电池的损坏。同时，控制器180可以将供给至加热器150的电流控制为1A或更大，使得加热器150可以至少以特定的预热速度被加热。控制器180可以参考基于经验或实验获得的信息将供给至加热器150的电流适当地设定在最小电流至参考电流的范围内，其中参考电流可以是如上所述的1.95A。
接下来，控制器180基于参考电流来设定参考温度(操作S1030)。如上面参考图6和图8所描述的，参考温度可以设定为比目标温度低30℃至200℃。例如，如果加热器150的目标温度是335℃，则加热器150的参考温度可以设定在135℃与305℃之间。此处，用于控制器180将参考温度设定在135℃与305℃之间的因素中的一个因素是参考电流。更具体地，随着参考电流增加，由控制器180设定的参考温度降低。在操作S1030中，参考电流与参考温度之间的关系可以表达为如下等式1中所示。
[等式1]
等式1示出了参考电流与由控制器180设定的参考温度之间的相关性。在等式1中，Tr表示参考温度，irs表示参考电流，k表示比例常数。等式1示出了反比关系。即，随着参考电流增加，参考温度降低。常数k可以被确定成使得加热器150的过冲被防止(即，使得加热器150不会过热成超过目标温度)。由于加热器150的过冲被防止，因而防止了气溶胶生成物质的碳化，而气溶胶生成物质的碳化会引起不愉快的吸烟体验。
接下来，控制器180将电池160控制成将与在S1010中设定的值对应的电流供给至加热器150，从而使加热器150的温度升高至在操作S1030中设定的参考温度(操作S1050)。
控制器180确定加热器150的温度是否达到在S1030中设定的参考温度(操作S1070)。在操作S1070中，如果加热器150的温度已经达到参考温度，则控制器180根据PID控制方案控制加热器150的温度直到加热器150的温度达到目标温度为止(操作S1090)。通过操作S1030至S1070，加热器150的温度从加热器150的初始温度单调增加至目标温度而不会引起纹波电流和过冲。结果是，根据本公开的气溶胶生成装置100可以防止对电池的损坏，从而提高气溶胶生成装置100的稳定性并为使用者提供令人满意的吸烟体验。
根据本公开的气溶胶生成装置100在预热的早期阶段根据电流限制方案而不是PID控制方案来控制供给至加热器150的电力，从而减少电流的纹波分量。因此，可以防止电池160过载，并且可以防止由于EMF噪声而对电池160的损坏。
上述一个或更多个实施方式可以以能够通过各种部件而在计算机上执行的计算机程序的形式来实现，并且这种计算机程序可以被记录在计算机可读记录介质中。此时，计算机可读记录介质可以是磁介质(例如硬盘、软盘和磁带)、光记录介质(例如CD-ROM和DVD)、磁-光学介质(例如软盘)、以及专门配置成存储和执行程序指令的硬件设备(例如ROM、RAM和闪存)。
同时，记录在介质上的计算机程序可以被专门设计并配置成用于示例实施方式，或者可以被公开并可以由计算机软件领域的普通技术人员使用。计算机程序的示例包括机器语言代码、比如由编译器生成的代码以及可以由计算机使用解释器等执行的高级语言代码。
一个或更多个实施方式中描述的具体实现方式为示例，并且并不以任何方式限制一个或更多个实施方式的范围。为了描述的简洁，可以省略对常规电子部件、控制系统、软件和系统的其他功能方面的描述。此外，所呈现的各个图中所示的连接线或连接件用于表示各个元件之间的示例性功能关系和/或物理或逻辑联接，并且应当指出的是，在实际设备中可以存在许多替代或附加的功能关系、物理连接或电路连接。此外，除非元件被具体描述为“必不可少的”或“关键的”，否则任何项目或部件对于一个或更多个实施方式的实现都不是必不可少的。
在描述一个或更多个实施方式的上下文中(尤其是在以上权利要求的上下文中)，术语“一”和“一种”和“该”以及类似指代的使用被解释为涵盖单数和复数。此外，除非本文中另有说明，否则本文中对数值范围的引用仅旨在作为单独引用落入该范围内的每个单独值的速记方法，并且每个单独值都被并入说明书中，就如该单独值在本文中被单独引用一样。此外，本文中所描述的所有方法的步骤可以以任何合适的顺序执行，除非本文中另有说明或与上下文明显矛盾。一个或更多个实施方式不限于所描述的步骤顺序。除非另外声明，否则本文中提供的任何和所有示例或示例性语言(例如“比如”)的使用仅旨在更好地阐明本公开而不对一个或更多个实施方式的范围构成限制。在不背离一个或更多个实施方式的构思和范围的情况下，许多改型和变型对于本领域的普通技术人员来说将是明显的。
Claims (15)
1.一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：
加热器，所述加热器构造成对气溶胶生成物质进行加热；以及
控制器，所述控制器被配置成：
在不使用反馈控制的情况下对供给至所述加热器的电流进行控制，使得所述加热器被加热至预设的参考温度，以及
当所述加热器被加热至所述参考温度时，基于所述加热器的温度与目标温度之间的差，通过使用反馈控制来控制所述电流，使得所述加热器从所述参考温度被进一步加热至所述目标温度。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述控制器还被配置成将供给至所述加热器的电流限制成小于或等于预设的参考电流，直到所述加热器被加热至所述参考温度为止。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其中，所述参考电流为4安培(A)。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述控制器还被配置成将供给至所述加热器的电流控制成等于或大于用于使所述加热器的温度以特定速度或更快地升高的最小电流。
5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其中，所述最小电流为1A。
6.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其中，所述控制器还被配置成将所述参考电流设定在预设范围内。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其中，所述预设范围为1A至4A。
8.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述参考温度比所述目标温度低30℃至200℃。
9.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，
其中，所述参考温度是基于所述参考电流而确定的。
10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置，其中，所述参考温度随着所述参考电流的增加而降低。
11.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述控制器还被配置成：当所述加热器被加热至所述参考温度时，根据比例-积分-微分(PID)控制方案来控制所述电流。
12.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述控制器还被配置成：将所述电流控制成使得所述加热器的温度从所述加热器开始被加热时单调增加，直至所述加热器的所述温度达到所述目标温度为止。
13.一种对供给至气溶胶生成装置的加热器的电力进行控制的方法，所述方法包括：
当所述气溶胶生成装置通电时，在不使用反馈控制的情况下对供给至所述加热器的电流进行控制；以及
当所述加热器被加热至预设的参考温度时，基于所述加热器的温度与目标温度之间的差，通过使用反馈控制来控制所述电流，使得所述加热器从所述参考温度被进一步加热至所述目标温度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述加热器被加热至所述参考温度之前，将供给至所述加热器的电流限制成小于或等于预设的参考电流。
15.一种存储有用于执行根据权利要求13所述的方法的计算机程序的计算机可读记录介质。
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