CN117479856A - 气溶胶产生装置电力监测 - Google Patents

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Abstract

提供了一种被配置为在气溶胶化过程中使得用于产生气溶胶的消耗品(114)气溶胶化的气溶胶产生装置(100)。该气溶胶产生装置包括电源(104)和控制器(102)。该控制器被配置为：控制在该气溶胶化过程中从该电源到加热器的功率流、确定在该气溶胶化过程期间该电源的随时间变化的多个电源测量值、以及基于所确定的这些随时间变化的电源测量值之间的关系来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电。该控制器还被配置为：当该控制器确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电时，控制该气溶胶产生装置执行进一步的动作。

Description

气溶胶产生装置电力监测
技术领域
本发明涉及气溶胶产生装置，更具体地涉及气溶胶产生装置中的电力监测。
背景技术
气溶胶产生装置(比如电子烟及其他气溶胶吸入器或汽化装置)成为越来越流行的消费产品。
用于汽化或气溶胶化的加热装置是本领域已知的。这种装置典型地包括加热腔室和加热器。在操作中，操作者将要气溶胶化或汽化的产品插入加热腔室中。然后用电子加热器对产品进行加热来使产品的成分汽化以供操作者吸入。在一些示例中，产品是类似于传统香烟的烟草产品。这种装置有时被称为“加热不燃烧”装置，因为产品被加热到气溶胶化点而不燃烧。其他装置被配置为接收用于汽化或气溶胶化的液体基质。
这种气溶胶产生装置面临的问题包括提供对这种装置的电源的电量水平的准确监测。
发明内容
本发明解决了上述问题以及其他问题。
在第一方面，提供了一种被配置为在气溶胶化过程中使得用于产生气溶胶的消耗品气溶胶化的气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括：电源；控制器，该控制器被配置为：控制在该气溶胶化过程中从该电源到加热器的功率流、确定在该气溶胶化过程期间该电源的随时间变化的多个电源测量值、以及基于所确定的这些随时间变化的电源测量值之间的关系来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电；其中，该控制器被配置为：当该控制器确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电时，控制该气溶胶产生装置执行进一步的动作。
以这种方式，可以准确地监测电源的电量水平，并且该气溶胶产生装置可以基于在后续气溶胶化过程之前的气溶胶化过程中取得的测量值来确定电源是否能够为完整的后续气溶胶化过程供电。当电池几乎完全耗尽时，存在重大的风险，即，在加热器激活之后，可用能量将足以启动但不足以完成下一个过程。这可能会引起消费者的不满。基于在后续气溶胶化过程之前的气溶胶化过程中取得的测量值来确定电源是否能够为完整的后续气溶胶化过程供电允许在电源不能为后续气溶胶化过程供电时由该装置采取进一步的动作，而不是在后续气溶胶化过程中耗尽电力。因此，可以改善用户体验。在另一个优点中，该方法不需要适应电池老化，因为只需要来自最后一个完整的气溶胶化过程的数据来确定是否可以进行完整的后续气溶胶化过程。
优选地，确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电包括确定该电源不能为完整的后续气溶胶化过程供电。
优选地，当该电源没有足够的可用能量来为完整的后续气溶胶化过程供电时，该电源不能为后续气溶胶化过程供电。
优选地，该气溶胶化过程包括加热阶段，在该加热阶段，该加热器被维持在气溶胶化温度，并且该多个随时间变化的电源测量值包括在该加热阶段确定的多个电源测量值。
以这种方式，当施加加热负载时，可以使用电源的电压变化来准确地确定电源是否能够为后续气溶胶化过程供电。
优选地，该控制器被配置为基于这些随时间变化的电源测量值之间的线性关系来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电；其中，这些电源测量值是该电源的电压测量值，并且该线性关系被定义为V＝at+b，其中，V是在该气溶胶化过程中所测量的随时间t变化的电源电压，a是每单位时间的测量电源电压的变化，并且b是电压偏移量。
以这种方式，可以确定是否可以在不使用电流感测测量值的情况下执行完整的后续气溶胶化过程，从而降低成本和复杂性。此外，不需要计算密集型的数学运算，从而避免了大量存储器的使用。这允许使用低成本的微控制器来实现。
优选地，该控制器被进一步配置为：当该每单位时间的测量电源电压的变化小于第一阈值且该电压偏移量小于第二阈值时，确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电。
优选地，该气溶胶产生装置进一步包括温度传感器，该温度传感器被配置为确定该电源的第一温度；并且其中，该控制器被配置为根据该电源的所确定的第一温度来确定该第一阈值和该第二阈值。优选地，该控制器被配置为基于所确定的该电源的该第一温度将该每单位时间的测量电源电压的变化和该电压偏移量的变化归一化为标称温度。
优选地，该控制器被配置为：确定在该气溶胶化过程之后该电源的第二温度；以及当该第二温度满足预定温度要求时，基于该第二温度来重新计算该归一化的每单位时间的电源电压的变化和该归一化的电压偏移量。
优选地，该预定温度要求包括该第二温度小于阈值温度，和/或该第一温度与第二温度之间的温度变化超过阈值温度变化。
优选地，该控制器被配置为：当该重新计算的归一化的每单位时间的电压的变化小于该第一阈值且该重新计算的归一化的电压偏移量小于该第二阈值时，确定该电源不能为该后续气溶胶化过程供电。
在已经记录了电源电压测量值以确定可以执行后续气溶胶化过程的气溶胶化过程与实际执行的后续气溶胶化过程之间的时间内，气溶胶产生装置可能暴露于可能对电源的保持容量产生负面影响的寒冷条件。通过确定在气溶胶化过程之后的第二温度，即使在目前的气溶胶化过程已经结束之后，该装置也可以继续确定电源是否能够为下一个气溶胶化过程供电。这允许当电源不能为后续气溶胶化过程供电时，由该装置采取进一步的动作，而不是在后续气溶胶化过程期间耗尽电力。因此，以这种方式，可以改善用户体验。
优选地，该气溶胶化过程包括预热阶段，在该预热阶段，该加热器被加热到预定气溶胶化温度；并且其中，该控制器被配置为：确定在该预热阶段该电源的最小电压测量值；基于该线性关系来确定在该气溶胶化过程的终点处该电源的电压；以及基于所确定在该气溶胶化过程的终点处的该电压与在该预热阶段的最小电压测量值之间的比较来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电。
以这种方式，可以使用另一个参数来基于在预热阶段取得的测量值来确定电源是否能够为后续气溶胶化过程供电。这提高了该确定的准确性，并且因此改善了用户体验。
优选地，该进一步的动作包括禁止后续气溶胶化过程，直到满足预定要求。
以这种方式，如果电源不能完成后续气溶胶化过程，则禁止用户开始后续气溶胶化过程。这改善了用户体验，因为后续气溶胶化过程不会中途中断。
优选地，该预定要求包括对该电源进行充电达预定时间量。
以这种方式，只有当电源已经被充分再充电以存储足够的电量而能够为完整的后续气溶胶化过程供电时，才能启动后续气溶胶化过程。
优选地，该气溶胶产生装置进一步包括指示器，并且该进一步的动作包括：当该控制器确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电时，通过该指示器进行指示。
以这种方式，可以在尝试后续气溶胶化过程之前告知用户不能执行后续气溶胶化过程。也就是说，向用户指示该装置的内部状态，该内部状态可以指示用户对该装置进行再充电，而不是尝试由于电源不能为后续气溶胶化过程供电而无法完成的气溶胶化过程。这改善了用户体验。
优选地，该用于产生气溶胶的消耗品是烟草棒，并且该气溶胶产生装置被配置为对该烟草棒进行加热而不燃烧该烟草棒，以在该气溶胶化过程中产生气溶胶。
在第二方面，提供了一种气溶胶产生装置的操作方法，该气溶胶产生装置被配置为在气溶胶化过程中使得用于产生气溶胶的消耗品气溶胶化，该方法包括：控制在该气溶胶化过程中从电源到加热器的功率流；确定在该气溶胶化过程期间该电源的随时间变化的多个电源测量值；基于所确定的这些随时间变化的电源测量值之间的关系来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电；以及当确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电时，执行进一步的动作。
在第三方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质存储当由控制器的一个或多个处理器执行时使该一个或多个处理器执行步骤的指令，该控制器被配置为与气溶胶产生装置一起操作，该气溶胶产生装置被配置为在气溶胶化过程中使得用于产生气溶胶的消耗品气溶胶化，这些步骤包括：控制在该气溶胶化过程中从电源到加热器的功率流；确定在该气溶胶化过程期间该电源的随时间变化的多个电源测量值；基于所确定的这些随时间变化的电源测量值之间的关系来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电；以及当确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电时，执行进一步的动作。
第二方面的方法和第三方面的非暂时性计算机可读介质可以适当地与第一方面的优选特征组合。
附图说明
现在将参照附图通过举例的方式来描述本发明的实施例，在附图中：
图1是气溶胶产生装置的框图；
图2是气溶胶产生装置的操作模式的流程图；
图3A是在气溶胶化过程中加热器温度随时间的曲线图；
图3B是在气溶胶化过程中输送到加热器的功率随时间的曲线图；
图3C是在气溶胶化过程中处于强状态的电源和处于弱状态的电源的电源电压随时间的曲线图；
图4脉冲宽度调制功率流的曲线图；
图5是气溶胶产生装置的电力系统的示例性电路图；
图6A是在多个连续气溶胶化过程中电源电压随时间的曲线图；
图6B至图6G是在图6A的六个气溶胶化过程中电源电压随时间的增强视图；
图7A是处于强状态的电源和处于弱状态的电源的电源电压随时间的示例性曲线图；
图7B是图7A的处于强状态的电源和处于弱状态的电源在加热阶段期间记录的随时间的电源电压测量值的线性拟合的示例性曲线图；
图8是在确定电源是否能够执行后续气溶胶化过程时执行的操作步骤的过程流程图；
图9展示了在一定温度范围内电池的保持容量对电压的示例性曲线图；以及
图10呈现了在气溶胶或蒸气产生装置上执行的多次抽吸中电源电压随时间的示例性曲线图，该气溶胶或蒸气产生装置被配置为使基于液体的用于产生气溶胶或蒸气的材料气溶胶化或汽化。
具体实施方式
图1示出了气溶胶产生装置100或蒸气产生装置(也称为电子烟)的部件的框图。出于本说明书的目的，应当理解术语蒸气和气溶胶是可互换的。
气溶胶产生装置100具有包含控制器102的本体部分112，以及包括电源104的电力系统。在示例中，电源104是电池104。在以下描述中，电源104通常被称为电池；然而，在替代方案中，电源可以是超级电容器、混合电容器等。电源104可以是可再充电的。电力系统可在多种可选择的操作模式下操作。如随后将描述的，控制器102被配置为基于所选择的操作模式来控制电源104的功率流。控制器102可以是至少一个微控制器单元，该至少一个微控制器单元包括：存储器，该存储器上存储有用于操作气溶胶产生装置100的指令，包括用于执行可选择的操作模式和控制功率流的指令；以及被配置为执行这些指令的一个或多个处理器。
在示例中，加热器108包含在本体部分112中。在这种示例中，如图1所示，加热器108布置在本体部分112中的腔体110或腔室内。腔体110通过本体部分112中的开口110A进入。腔体110被布置成接纳相关联的用于产生气溶胶的消耗品114。用于产生气溶胶的消耗品可以包含气溶胶产生材料(比如包含烟草的烟草棒)。烟草棒可以类似于传统香烟。腔体110的横截面与用于产生气溶胶的消耗品114的横截面大致相等，并且其深度使得当相关联的用于产生气溶胶的消耗品114插入到腔体110中时，用于产生气溶胶的消耗品114的第一端部部分114A到达腔体110的底部部分110B(也就是说，腔体110的远离腔体开口110A的端部部分110B)，并且用于产生气溶胶的消耗品114的远离第一端部部分114A的第二端部部分114B从腔体110向外延伸。以这种方式，当将用于产生气溶胶的消耗品114插入到气溶胶产生装置100中时，消费者可以在该用于产生气溶胶的消耗品上方吸入。在图1的示例中，加热器108布置在腔体110中，使得用于产生气溶胶的消耗品114在插入到腔体110中时与加热器108接合。在图1的示例中，加热器108被布置为腔体中的管子，使得当用于产生气溶胶的消耗品的第一端部部分114A插入到腔体中时，加热器108基本上或完全包围用于产生气溶胶的消耗品114在腔体110内的部分。加热器108可以是金属丝，比如盘绕式金属丝加热器、或陶瓷加热器、或任何其他合适类型的加热器。加热器108可以包括沿着腔体的轴向长度顺序地布置的多个加热元件，这些加热元件可以按顺序次序独立激活(即，通电)。
在替代性实施例(未示出)中，加热器可以被布置为腔体内的长形穿刺构件(比如针、棒或刀片的形式)；在这种实施例中，加热器可以被布置成当用于产生气溶胶的消耗品插入腔体中时穿透用于产生气溶胶的消耗品并与气溶胶产生材料接合。
在另一替代性实施例(未示出)中，加热器可以呈感应加热器的形式。在这种实施例中，加热元件(即，感受器)可以设置在消耗品中，并且当消耗品插入腔体中时，加热元件与腔体中的感应元件(即，感应线圈)感应地耦合。然后感应加热器通过感应对加热元件进行加热。
从前述内容可以理解，加热器108可以是比如加热元件或感应线圈等加热器部件。在下文中，这种加热器部件被称为加热器，但是应当理解，该术语可以指上述加热器部件以及更普遍的加热器中的任一种。
加热器108被布置成将用于产生气溶胶的消耗品114加热到预定温度以在气溶胶化过程中产生气溶胶。可以将气溶胶化过程视为装置进行操作以加热消耗品114并从消耗品114产生气溶胶的时间。在用于产生气溶胶的消耗品114是烟草棒的示例中，用于产生气溶胶的消耗品114包括烟草。加热器108被布置成对烟草进行加热而不燃烧烟草，以产生气溶胶。也就是说，加热器108将烟草加热到低于烟草燃烧点的预定温度，使得产生基于烟草的气溶胶。技术人员将容易理解，用于产生气溶胶的消耗品114不一定需要包括烟草，并且任何其他适合于气溶胶化(或汽化)的物质(特别是通过对该物质进行加热而不燃烧该物质)都可以用来代替烟草。
在替代方案中，用于产生气溶胶的消耗品可以是可汽化的液体。可汽化的液体可以包含在可接纳在气溶胶产生装置中的筒中，或者可以直接沉积到气溶胶产生装置中。
控制器102被布置成基于气溶胶化过程的所选择的操作模式来控制能量储存模块104的功率流。操作模式可以包括预热模式和浮充模式(也称为加热模式)。
从预热模式到浮充模式的进展可以从图2中理解。
在预热模式202下，与气溶胶产生装置100相关联的加热器108被加热到预定温度，以用于从用于产生气溶胶的消耗品114产生气溶胶。预热阶段可以被认为是执行预热模式的时间，例如加热器108达到预定温度所花费的时间。预热模式发生在气溶胶化过程的第一时间段期间。在示例中，第一时间段可以是固定的预定时间段。在其他示例中，第一时间段可以对应于将加热器108加热到预定温度所需的时间长度而变化。
当预热阶段完成时，控制器102结束预热模式202并且控制电力系统以执行浮充模式204。在浮充模式204下，控制器102控制来自电力系统的功率流以将加热器108基本上维持在预定温度，从而产生气溶胶以供消费者吸入。浮充阶段(也称为加热阶段)可以被认为是执行浮充模式的时间，例如在预热阶段之后加热器108使一个用于产生气溶胶的消耗品114(或其至少一部分)气溶胶化的时间。控制器102可以控制电力系统操作浮充模式持续气溶胶化过程的第二时间段。第二时间段可以是预定的，并且存储在控制器102处。
图3A、图3B和图3C(分别)示出了在气溶胶化过程中加热器温度304、输送到加热器108的平均功率312和平均电池电压水平314随时间302的示例性曲线图。在预热阶段，控制器102控制电力系统向加热器108施加功率持续第一时间段308，直到加热器温度达到预定温度306。在示例中，预定温度是230℃。在示例中，第一时间段是20秒。在一些示例中，控制器102被配置为在固定的预定第一时间段内将加热器108加热到预定温度。在其他示例中，第一时间段根据加热器108达到预定温度所花费的时间长度而变化。
当加热器108达到预定温度306时，控制器102将操作模式切换到浮充模式(也称为加热模式)持续第二时间段310，并将加热器温度基本上维持在预定温度306持续该第二时间段310。在示例中，第二时间段可以是250秒。
典型地，在浮充模式下将加热器108维持在预定温度时施加到加热器108的功率水平低于在预热模式下施加到加热器108以将其加热到预定温度的功率水平。这在图3B中可以看出，因为在第二时间段310(浮充模式)输送到加热器108的功率低于在第一时间段308(预热模式)输送到加热器108的功率。输送到加热器108的功率水平可以通过各种方式来控制，例如调节来自能量储存模块的功率输出、或者通过调节脉冲宽度调制功率流中的接通/关断时段(如随后描述的)。
在气溶胶化过程之后，可以例如通过视觉、触觉或可听指示器通知气溶胶产生装置的用户气溶胶化过程已经结束，使得他们知道消耗品不再被气溶胶化。
在预热模式和浮充模式下，控制器102可以控制从电力系统到加热器108的功率流，使得功率流是具有一个或多个脉冲宽度调制循环的脉冲宽度调制功率流。图4呈现了示例性脉冲宽度调制功率流。脉冲宽度调制功率流包括一个或多个脉冲宽度调制(PWM)循环402(也称为脉冲宽度调制切换周期)。单个PWM循环或切换周期402包括一个PWM循环“接通时段”D和一个PWM循环“关断时段”1-D。PWM循环接通时段D与PWM循环关断时段1-D的组合形成总PWM循环或切换周期402。
在PWM循环的PWM接通时段期间，通过闭合在到加热器108的电源线中实现PWM控制的开关，将功率施加到加热器108。在PWM关断时段期间，通过断开在到加热器108的电源线中实现PWM控制的开关，不将功率施加到加热器108。实现该PWM控制的开关例如可以是由控制器102控制的PWM模块中的晶体管。
一个脉冲宽度调制循环402包括功率在接通状态与关断状态之间切换一次，并且因此脉冲宽度调制功率流包括用功率流连续地为加热器108供电，该功率流以一定的占空比在PWM接通时段与关断时段之间快速切换。
脉冲宽度调制占空比与作为循环402的总周期(D+(1-D))(即，切换周期402的“接通时段”和“关断时段”的组合)的一部分的接通时段(D)相对应。
包括多个PWM循环的脉冲宽度调制功率流基于占空比用PWM接通时段和PWM关断时段的平均功率连续地为加热器108供电。控制占空比就控制了输送到加热器108的功率的量。脉冲宽度调制功率流的较高占空比输送较高的平均功率；脉冲宽度调制功率流的较低占空比输送较低的平均功率。也就是说，与较低占空比相比，对于较高占空比，循环402的更大部分是“接通时段”D。以这种方式，通过控制脉冲宽度调制功率流的占空比，可以实现对施加到加热器108的功率水平的仔细控制。
在浮充模式下，控制器102被配置为控制电力系统以第一占空比方案将脉冲宽度调制功率流施加到加热器108，以将加热器108基本上维持在预定的气溶胶产生温度。在预热模式下，控制器102被配置为控制电力系统以不同于第一占空比方案的第二占空比方案向加热器108施加脉冲宽度调制功率流，以将加热器108加热到气溶胶产生温度。第二占空比方案可以具有比第一占空比方案更高的占空比，以这种方式，更大量的功率被施加到加热器108以将其快速加热到预定温度，而更少量的功率用于将加热器108维持在预定温度。第一占空比方案包括具有第一占空比D1的一个或多个PWM循环，并且第二占空比方案包括具有第二占空比D2的一个或多个PWM循环；D1与D2之间的关系可以被认为是D2＝D1×K，其中，K是>>1的系数，并且可以被选择作为实施方式选择；理论上最大占空比为1，即没有关断时段，或者接近但小于1，即具有非常短的关断时段。在示例中，第一占空比方案包括占空比远小于1的一个或多个占空比，并且第二占空比方案包括占空比接近但小于1的一个或多个占空比。在其他示例中，第一占空比方案包括占空比<<0.5的一个或多个占空比，并且第二占空比方案包括占空比≥0.5的一个或多个占空比。在另外的示例中，第一占空比被配置为使得在浮充模式下施加<3W，并且第二占空比被配置为使得在预热模式下施加大约16W。在其他示例中，第一占空比方案可以是可变的，因为在浮充模式期间调整占空比，以便将加热器108维持在预定温度；典型地，第一占空比方案中的该可变的占空比小于预热模式下第二占空比方案中使用的较高占空比。
图5示出了气溶胶产生装置100的电力系统电子器件的示例性电路图。电力系统电子器件包括电池104、控制器102和加热器108。电力系统电子器件可以进一步包括由控制器102控制的脉冲宽度调制(PWM)模块122。PWM模块122被配置为对从电池104到加热器108的功率流应用脉冲宽度调制。控制器102可以控制脉冲宽度调制的占空比以控制施加到加热器108的功率。例如，在预热时，可以应用高占空比以对加热器108进行快速加热。当加热器108被维持在气溶胶化温度时，在浮充模式下，可以应用较低的占空比。PWM模块122可以包括由控制器102控制的开关，比如晶体管，以在每个PWM周期的“接通状态”和“关断状态”之间进行切换。
加热器温度传感器或加热器温度感测电路120可以布置在加热器108处或腔室110中以监测加热器温度。加热器温度被反馈到控制器102。当控制器102确定加热器温度已经移动到气溶胶化温度以上时，可以减小施加到加热器108的功率水平(例如通过降低PWM占空比)。同样地，当控制器102确定加热器温度已经下降到气溶胶化温度以下时，可以增加施加到加热器108的功率水平(例如通过增加PWM占空比)。
电压传感器或电压感测电路118可以连接到电池104，以充当电压表，并将电池电压反馈到控制器102，使得控制器102可以通过确定电池104的电压水平来监测电池104的荷电状态。
电源温度传感器124或电源温度感测电路可以连接到电池104(或更一般地，电源)或靠近该电池，并且可以将电池104的温度反馈到控制器，使得控制器可以监测电池104的温度。
在图5中，为简单起见，控制器102与电压传感器118、PWM模块122、电源温度传感器124和加热器温度传感器120之间的相应连接由箭头表示。然而，技术人员将理解，可以使用控制器与这些部件之间的典型电连接。
返回图3C中的曲线图，呈现了示例性‘强’电池316和示例性‘弱’电池318的平均电池电压314随时间302的变化。强电池可以被认为是具有大量可用能量并且能够为多个后续气溶胶化过程供电的电池单元。在示例中，强电池(比如完全充电的电池)可能能够为大约20个气溶胶化过程完全供电。在另一个示例中，强电池(但不一定完全充电)可能能够为两个或更多个后续气溶胶化过程完全供电。弱电池可以被认为是由于电池老化、低荷电状态或低工作温度而不能为任何后续气溶胶化过程或极少数过程(例如，一个后续气溶胶化过程)完全供电的电池。可以看出，在浮充/加热模式期间，弱电池318的电池电压随时间的梯度大于强电池316的电池电压随时间的梯度。也就是说，电池电压随时间的梯度指示电池104是否能够为完整的后续气溶胶化过程供电。
在时域中观察到的电池总内阻包括欧姆内阻、钝化膜/层电阻、充电器转移内阻和浓度相关效应(比如扩散、迁移和对流)。当电池‘强’时，前三个电阻的贡献更为显著。然而，当电池‘弱’时，浓度相关效应的贡献变得比其他效应的贡献高得多，这是因为离子耗尽导致离子浓度低于平衡。由这种现象引起的过电压/极化可以用自然对数函数ln(实际浓度/平衡浓度)来描述。因此，如果实际浓度显著下降，则电压降/更高的电阻可能会变得更高，如图3C中‘弱’电池与‘强’电池的对比所观察到的。由于浓度相关效应典型地比其他三种效应出现得晚，因此在加热模式下比在预热模式下更容易观察到斜率。为完整起见，在目前的上下文中，‘弱’并不一定意味着几乎完全放电，它也可能与老化或低温或其组合有关。
如图3C中可以看出，强电池316的电压偏移量(电压轴上的偏移量)大于弱电池318的电压偏移量。也就是说，电池电压随时间的电压偏移量也指示电池104是否能够为完整的后续气溶胶化过程供电。
在本披露的上下文中，后续气溶胶化过程可以被认为是在当前正在执行的目前气溶胶化过程之后的尚未发生的下一个气溶胶化过程，或者在目前没有执行气溶胶化过程时已经执行的最近的气溶胶化过程之后的下一个气溶胶化过程。
图6A示出了在22个连续气溶胶化过程620-1至620-22中所测量的电池电压614随时间602的曲线图，其中每个过程之间有短暂的停顿。方框620-1至620-22中的每一者表示一个气溶胶化过程。在该示例中，脉冲宽度调制功率流被施加到加热器108；因此，在方框620-1至620-22中，表示所测量的电池电压的线具有厚度，这是因为从电池104快速施加和移除的负载影响所测量的电池电压。在每个气溶胶化过程之间，都会发生一定的电池恢复，这会导致一个过程的结束与下一过程的开始之间的电压增加。
可以看出，所测量的电池电压遵循总体向下的趋势，因为随着执行的气溶胶化过程的数量增加，电池104的荷电状态下降。还可以看出，对于后面的过程(例如，620-20和620-21)，所测量的电池电压随时间的梯度趋向于在每个气溶胶化过程的开始与结束之间更陡地向下；即，所测量的电池电压下降的速率随着时间的推移而增加。所测量的电池电压遵循总体向下趋势是由于电池104中的电量水平下降，并且可以用于确定电池104是否能够为完整的后续气溶胶化过程供电。
图6B至图6E分别示出了气溶胶化过程620-1、620-8、620-14、620-20、620-21和620-22的增强视图。
气溶胶化过程620-1、620-8、620-14和620-20全部对应于‘强’电池104，而气溶胶化过程620-21和620-22对应于‘弱’电池104。在该示例中，电池104已经变得较弱，因为荷电状态已经由于在其间没有再充电的情况下执行的气溶胶化过程的数量而下降。
示例性拟合线620-1、620-8、620-14、620-20、620-21和620-22(电压相对于时间的变化)分别被呈现为覆盖气溶胶化过程620-1、620-8、620-14、620-20、620-21和620-22的增强视图。为清楚起见，拟合线基于电压的平均值，以考虑到PWM接通时段和关断时段。替代性地，拟合线可以基于PWM接通时段或PWM关断时段中的电压。也就是说，可以仅在PWM导通时段期间记录电压测量值，然后拟合线基于PWM接通时段期间的电池电压。替代性地，可以仅在PWM关断时段期间记录电压测量值，然后拟合线基于PWM关断时段期间的电池电压。
可以看出，针对气溶胶化过程620-21和620-22的拟合线的梯度(或斜率)的负值低于(即，小于)针对气溶胶化过程620-1、620-8、620-14和620-20的拟合线的梯度。也就是说，针对620-21和620-22的电池104的随时间变化的电压降大于针对620-1、620-8、620-14和620-20的电压降。
同样地，针对620-21和620-22的气溶胶化过程的拟合线的电压偏移量小于针对气溶胶化过程620-1、620-8、620-14和620-20的拟合线的电压偏移量。为清楚起见，电压偏移量是在相应的单个气溶胶化过程开始(例如，对于该特定的过程，时间＝0秒)时拟合线与电压轴相交的点，而不是在全部22个气溶胶化过程中拟合线在0秒时将与电压轴相交的点，如图6A所示。
对于620-21和620-22的气溶胶化过程，电池104的随时间变化的电压降更大(即，梯度的负值更低)，并且电压偏移量更小，这指示电池104处于较弱的状态。
在该示例中，气溶胶化过程620-22的电池104的随时间变化的电压降和电压偏移量指示电池104不能执行任何进一步的完整气溶胶化过程。气溶胶化过程620-21的随时间变化的电压降和电压偏移量指示电池104仅能够执行一个进一步的完整气溶胶化过程。
虽然图6A至图6E示出了使用PWM功率流的气溶胶化过程，但与所描述的相同的原理也可以应用于恒定功率流。
图7A示出了‘强’电池720和‘弱’电池730的电池电压714随时间(t)702的曲线图。曲线图720和730可以被认为示出了在气溶胶化过程中随着到加热器108的PWM功率流变化的平均电池电压。类似的曲线图也将代表在气溶胶化过程中针对到加热器108的恒定功率流的电池电压。
从t＝0到t＝t1，发生了气溶胶化过程的预热阶段。从t＝t1到t＝t结束(气溶胶化过程的终点，其中从电池104到加热器108的功率流停止)，发生了气溶胶化过程的加热阶段(浮充阶段)。控制器102可以确定在气溶胶化过程中、在加热阶段期间随时间变化的多个电池电压测量值。控制器102然后可以基于所确定的这些随时间变化的x电池电压测量值之间的关系来确定电池104是否能够为完整的后续气溶胶化过程供电。控制器102然后被配置为：当控制器102确定电池104不能为完整的后续气溶胶化过程供电时，控制气溶胶产生装置执行进一步的动作。该进一步的动作可以包括禁止后续气溶胶化过程，直到满足预定要求。预定要求可以是对电池104进行充电达预定时间量(例如5分钟)。当控制器102禁止后续气溶胶化过程时，控制器102可以控制该装置，使得如果用户操作用户输入装置(比如按钮)来触发气溶胶化过程，则不触发该过程。在一些示例中，这还可以包括向操作者指示(例如通过音频、视觉或触觉指示器)电池104没有足够的电量来为后续气溶胶化过程供电。在示例中，这可能会显示在该装置的显示屏上。也就是说，向用户指示该装置的内部状态，该内部状态可以指示用户对该装置进行再充电，而不是尝试由于电源不能为后续气溶胶化过程供电而无法完成的气溶胶化过程。
返回图7A的示例，控制器102确定在加热阶段期间、在t＝t2、t＝t3、t＝t4、t＝t5和t＝t6时的五个电池电压测量值。对于强电池720的示例，针对t2、t3、t4、t5和t6的多个电压测量值分别标记为722、723、724、725和726。对于弱电池730的示例，针对t2、t3、t4、t5和t6的多个电压测量值分别标记为732、733、734、735和736。虽然在图7A的示例中讨论了五个电池电压测量值，但是将理解，在加热阶段的任何合适数量的电池电压测量值都可以替代地用于该多个电池电压测量值。
控制器102可以基于在加热阶段确定的随时间变化的多个电池电压测量值之间的线性关系来确定电源104是否能够为完整的后续气溶胶化过程供电。可以将线性拟合应用于电池电压测量值，如针对图7B中的强电池729和弱电池739所呈现的。线性拟合提供了所测量的电池电压之间的关系，该关系可以定义为V＝at+b，其中V是所测量的随时间t变化的电池电压，a是每单位时间的测量电压的变化，并且b是电压偏移量。
每单位时间的测量电压的变化(a)是线性拟合线的梯度。如图7B中可以看出，针对弱电池的拟合线739的梯度的负值低于(即，小于)针对强电池的拟合线729的梯度。
电压偏移量(b)是通过对气溶胶化过程中t＝0(即，该过程的开始时间)时的拟合线进行外推而确定的电压值。换言之，电压偏移量是当t＝0时线性拟合线与电压轴交叉的点。如图7B中可以看出，弱电池的电压偏移量739小于强电池的电压便偏移量729。
在一些示例中，控制器102可以通过递归最小二乘滤波器例程来执行线性拟合。这种例程不需要计算密集型的矩阵运算，比如求逆，并且由于避免了随着时间或测量次数的变化而重新进行最小二乘拟合，因此也不需要使用任何专用的存储器。
也可以使用其他方法来获得参数a和b。例如可以确定在加热模式开始(V1)和结束(V2)时所测量的电池电压，其中比如以下的方程式由控制器102求解：
V1＝at1+b
V2＝at2+b
V1＝at1+V2-at2
a＝(V1-V2)/(t1-t2)
在该后一个示例中，V1可以包括在加热模式开始时取得的一个或多个测量值，并且V2可以包括在加热模式结束时取得的一个或多个测量值。
当每单位时间的测量电池电压的变化(即，a)小于第一阈值(即，当每单位时间的测量电池电压比第一阈值的负值更低时)且电压偏移量(即，b)小于第二阈值时，控制器102可以确定电源104不能为后续气溶胶化过程供电。这些阈值可以是预定的，并且存储在控制器102可访问的存储器中。控制器102可以将a和b的值分别与第一阈值和第二阈值进行比较，以确定a的值是否小于第一阈值以及b的值是否小于第二阈值。
即使目前的气溶胶化过程尚未完全结束，控制器也可以确定是否可以完成下一个气溶胶化过程，只要已经进行了足够次数的电池电压测量来确定a和b即可。例如，足够次数的电池电压测量可以是在加热阶段的5次电池电压测量。
气溶胶产生装置可以进一步包括电源温度传感器124，该电源温度传感器被配置为由控制器102用来监测电池104的温度。在气溶胶化过程期间，控制器102可以使用电源温度传感器124来确定电池104的工作温度。当确定第一阈值和第二阈值时，控制器102然后可以基于电池温度来确定第一阈值和第二阈值。控制器102可以访问控制器102可访问的存储装置中的针对一系列电池温度的预定第一阈值和预定第二阈值的查找表，并且基于所测量的电池104温度来确定要使用哪些值。替代性地，控制器102可以基于所测量的电池温度，使用二次多项式函数来确定第一阈值和第二阈值。
在一些示例中，仅需要每单位时间的测量电池电压的变化必须小于第一阈值或者电压偏移量必须小于第二阈值中的一者，控制器102就能确定不能执行后续气溶胶化过程。在一些示例中，需要每单位时间的测量电池电压的变化必须小于第一阈值和电压偏移量必须小于第二阈值两者，控制器102才能确定不能执行后续气溶胶化过程。后一个示例可以提供是否可以执行后续气溶胶化过程的更可靠的确定。
在图7B的示例中，第一阈值可以在弱电池组的拟合线738的梯度与强电池728的梯度之间。第二阈值可以在弱电池的电压偏移量739与强电池的电压偏移量729之间。
以这种方式，对于弱电池的示例，控制器102将确定弱电池的每单位时间的测量电压的变化(a)小于第一阈值，并且弱电池的电压偏移量(b)小于第二阈值；因此，控制器102随后将确定电池104不能执行进一步的气溶胶化过程，并且将控制气溶胶产生装置执行进一步的动作。
对于强电池的示例，控制器102将确定强电池的每单位时间的测量电压的变化(a)不小于第一阈值，并且强电池的电压偏移量(b)不小于第二阈值；因此，控制器102随后将确定电池104能够执行进一步的气溶胶化过程，并且将不控制气溶胶产生装置执行进一步的动作。
图8呈现了控制器102在确定是否可以执行后续气溶胶化时执行的操作步骤的过程流程。
如已经解释的，在步骤801，控制器102在气溶胶化过程的加热模式期间使用电压传感器来确定电池104的多个电压测量值。
可选地，在步骤802，控制器102可以使用电源温度传感器124来确定在气溶胶化过程期间电池104的温度。在气溶胶化过程期间确定的电池104的温度测量值可以被认为是第一温度测量值(T1)。
在步骤803，控制器102可以基于在加热模式期间记录的多个电池电压测量值来确定a和b的值，例如使用多个电压测量值的线性拟合。
在步骤804，控制器102检查a的值是否小于第一阈值(检查是否a<第一阈值)以及b的值是否小于第二阈值(检查是否b<第二阈值)，如已经描述的。
如果a小于第一阈值并且b小于第二阈值，则控制器102确定不能执行完整的后续气溶胶化过程(步骤805)。在替代方案中，仅需要a小于第一阈值和b小于第二阈值中的一者，控制器102就能确定不能执行后续气溶胶化过程(步骤805)。
如果a不小于第一阈值并且b不小于第二阈值，则控制器102确定可以执行完整的后续气溶胶化过程(步骤807)。在替代方案中，仅需要a不小于第一阈值和b不小于第二阈值中的一者，控制器102就能确定可以执行后续气溶胶化过程(步骤807)。
当已经确定不能执行完整的后续气溶胶化过程(步骤805)时，该过程继续到步骤806，在该步骤，控制器102在禁止后续气溶胶化过程时执行进一步的动作。
后续气溶胶化过程可以被禁止，直到满足预定要求，比如控制器102检测到电池104已经被再充电了预定时间量。禁止后续气溶胶化过程可以包括：控制器102控制气溶胶产生装置，使得如果用户操作用户输入装置(比如按钮)以试图触发气溶胶化过程，则不触发该过程。控制器102还可以控制指示器(比如音频、视觉或触觉指示器)以向用户指示电池104没有足够的电量来为后续气溶胶化过程供电。
当已经确定可以执行后续气溶胶化过程(步骤807)时，控制器102不禁止后续气溶胶化过程。以这种方式，不对装置施加限制，并且用户能够在目前气溶胶化过程之后执行后续气溶胶化过程。
在已经记录电池电压测量值以确定可以执行后续气溶胶化过程的气溶胶化过程与实际执行的后续气溶胶化之间的时间内，气溶胶产生装置可能暴露于不利条件。示例可能是气溶胶产生装置在气溶胶化过程之间暴露于寒冷条件。将气溶胶产生装置暴露于寒冷条件可能会对电池104的保持容量产生负面影响。
图9示出了在以下温度范围内从4.2V放电到2.75V的电池的保持容量相对于电压的示例性曲线图：-20℃(曲线图910)、0℃(曲线图912)、25℃(曲线图914)、40℃(曲线图916)、60℃(曲线图918)。保持容量可以被认为是实际可用于从电池104放电的储存电荷的百分比。
从25℃处的曲线图914可以看出，储存在电池中的100％电荷可用于放电。因此，25℃可以被认为是电池的理想工作温度。类似地，可以分别从60℃处的曲线图918和40℃处的曲线图916看出，电池中90％以上的储存电荷可用于放电；因此，这些温度也可以被认为是电池性能不会受到显著影响的温度。
另一方面，从-20℃处的曲线图910可以看出，实际上电池中只有约60％的储存电荷可用于放电，并且从0℃处的曲线图912可以看出，电池中只有约80％的储存电荷可用于放电。这种情况的结果是，基于在前一次气溶胶化过程期间记录的电池电压测量值、被确定为具有足够的储存电荷以用于后续气溶胶化过程的电池104如果被放置在冷环境中，则实际上可能不能为后续气溶胶化过程供电。
例如，气溶胶产生装置的操作者可以在室内执行气溶胶化过程，其中在步骤807确定电池104能够执行后续气溶胶化过程。然后，操作者可以将装置带到室外、进入寒冷的环境中(例如-20℃)，并且希望执行后续气溶胶化过程。然而，由于在这种低温下可获得的储存电荷的百分比要低得多(例如在图9的示例中，约60％)，因此电池104可能实际上不能为后续气溶胶化过程完全供电，因为它不能提供所有的储存电荷。
可选地，步骤808至812可以考虑在气溶胶化过程之间低温暴露于电池104的影响，以便确定电池104是否仍然可以为后续气溶胶化过程供电。以这种方式，返回图8的步骤807，当已经确定可以执行后续气溶胶化过程(步骤807)时，该过程可以继续到步骤808。
在步骤808，控制器102可以对a和b应用归一化，以确定a的归一化值(a归一)和b的归一化数值(b归一)。这些归一化或调节后的值可以被确定为温度的函数，以考虑到在气溶胶化过程期间确定的电池的第一温度(T1)(步骤802)，从而对预定标称温度(例如25℃)的a和b的值进行归一化。
在示例中，a归一和b归一被计算为：
a归一＝a×Ca1(T1)
b归一＝b×Cb1(T1)
在该示例中，a归一可以被计算为a的值乘以作为电池104的第一温度的函数的a的第一系数(Ca1)。同样地，b归一可以被计算为b的值乘以作为电池104的第一温度的函数的b的第一系数(Cb1)。
作为温度的函数的Ca1和Cb1的值的范围可以例如存储在控制器102可访问的存储装置中的查找表中；使用这些查找表，控制器102可以基于所确定的温度T1来确定要应用于a和b的Ca1和Cb1的值。在替代方案中，Ca1和Cb1的值可以由控制器102使用二次多项式函数结合所确定的温度T1来确定。
当确定时，控制器102可以将a归一和b归一的值保存在与控制器102相关联的存储装置中。
在步骤809，控制器102使用电源温度传感器124在完成气溶胶化过程之后的预定时间确定电池104的温度。在示例中，该预定时间可以是30分钟。该温度可以被认为是第二电池温度(T2)。也就是说，第二电池温度是在气溶胶化过程之后的一段时间内电池104的温度。附加地或替代性地，还可以响应于电池监测触发条件来执行确定第二电池温度(T2)和后续步骤(810以后)。这种触发条件可以是当用户特别触发被配置为监测电池状态的输入装置(例如，按下电池监测按钮)时、当用户操作用户输入装置以激活装置上的显示器(其中显示器可以包括可以被完全供电的气溶胶化过程的剩余数量的指示)时、或者当用户试图触发气溶胶化过程时、或者当用户以任何其他方式激活装置时。
监测第二电池温度的目的是为了确定电池104在气溶胶化过程之后是否已经暴露于低温，该低温可能影响电池104为后续气溶胶化过程供电的能力。
在步骤810，控制器102确定T2是否满足预定温度要求。预定要求可以包括T2小于或等于阈值温度(即，T2≤阈值温度)。该阈值温度可以是电池104的保持容量已经降低的合理可能性所在的温度或低于该温度。在示例中，温度阈值可以是-15℃。
预定温度要求还可以包括温度变化大于或等于阈值温度变化。因此，在步骤810，控制器102还确定温度变化(ΔT)是否大于或等于阈值温度变化(ΔT≥阈值温度变化)。更具体地，温度变化可以被认为是温度的降低值，其中控制器102确定该降低值是否大于或等于阈值降低值。在示例中，阈值温度变化可以是-5℃，这意味着控制器102确定温度降低值是否≥5℃。在另一个示例中，阈值温度变化可以小于-5℃；这可以确保更高的精度。较大的阈值温度变化减少了重新计算的次数，从而提供了对计算资源的更有效使用。在一些示例中，阈值温度变化可以作为T2的函数而变化；在较高的T2值处可以使用较大的阈值温度变化值，并且在较低的T2值处可以使用较小的阈值温度变化值。这说明了在较低温度下电池内阻呈不断增加的指数变化，从而提供了是否可以执行完整的后续气溶胶化过程的更可靠的确定。例如，当T2在10-15℃的范围内时，阈值温度变化可以是-5℃，并且当T2在0-10℃的范围内时，阈值温度变化可以是-2℃。
温度变化可以被确定为T2与T1之间的差。
当T2不小于或等于阈值温度，并且温度变化不大于或等于阈值温度变化时，控制器102可以确定仍然可以执行后续气溶胶化过程。在这种情况下，控制器102可以循环回到步骤809，并且在预定时间间隔(例如5分钟)之后确定T2的进一步的测量值。然后，控制器102重复步骤810，检查T2的新测量值是否小于或等于阈值温度，并且检查T2的新测量值与T2的先前测量值之间的温度变化是否大于或等于阈值温度变化。该过程以预定的时间间隔重复，直到操作者触发后续气溶胶化过程，或者T2的新测量值小于或等于阈值温度，或者T2的新测量值与T2的先前测量值之间的温度变化大于或等于阈值温度变化。
当T2小于或等于阈值温度，或者温度变化大于或等于阈值温度变化时，该过程继续到步骤811，并且控制器102可以执行关于是否仍然可以执行后续气溶胶化过程的进一步确定。
在步骤811，控制器102基于第二电池温度(T2)来计算a和b的更新值。
a的更新值(a新)可以通过将a归一的存储值乘以作为电池的第二温度(T2)的函数的a的第二系数(Ca2)来计算为：
a新＝a归一×Ca2(T2)
b的更新值(b新)可以通过将b归一的存储值乘以作为电池104的第二温度的函数的b的第二系数(Cb2)来计算为：
b新＝b归一×Cb2(T2)
作为温度的函数的Ca2和Cb2的值的范围可以例如存储在控制器102可访问的存储装置中的查找表中；使用这些查找表，控制器102可以基于所确定的温度T2来确定要应用于a和b的Ca2和Cb2的值。在替代方案中，Ca2和Cb2的值可以由控制器102使用二次多项式函数结合所确定的温度T2来确定。
该过程然后进行到步骤812，在该步骤，控制器102可以将a的存储值设定为等于a新(即，a＝a新)并且将b的存储值设定为等于b新(即，b＝b新)。然后将这些更新的a和b的值反馈到在步骤804执行的确定中，检查是否a<第一阈值和b<第二阈值。
然后，当基于a和b的更新值(即，a新和b新)确定电池104不能执行后续气溶胶化过程时，该过程进行到步骤805，或者当基于a和b的更新值确定电池104能够执行后续气溶胶化过程时，该过程进行到步骤807。当该过程继续到步骤807时，步骤807至812(以及步骤804)可以继续循环，直到确定电池104不能为后续气溶胶化过程供电，或者操作者触发后续气溶胶化过程。在一些示例中，当控制器确定可以被完全供电的气溶胶化过程的数量已经增加或减少时，控制器可以控制指示器向用户指示这一点，例如通过视觉指示器(比如装置中的显示屏)、可听指示器或触觉指示器。
以这种方式，控制器102可以通过监测第二电池温度并更新基于来自先前气溶胶化过程的电池电压测量值确定的a和b的值，继续确定在先前气溶胶化过程已经完成之后是否可以执行后续气溶胶化过程。
在参考图8所描述的前述处理步骤中，当控制器102确定可以执行后续气溶胶化过程时，可以在后续气溶胶化过程中重复参考图8所描述的处理，以确定在后续气溶胶化过程之后是否可以执行进一步的气溶胶化过程，等等。
在参考图8所描述的过程的进一步改进中，代替或除了在步骤804的是否a<第一阈值和b<第二阈值的确定，控制器102还可以执行以下确定。
控制器102可以确定在预热阶段的最小电池电压。在示例中，这可以通过在预热阶段期间监测电池电压、使用电压传感器、记录最低电压以及在监测中识别出更低电压时更新所记录的最低电压来实现。替代性地，这可以通过在预热阶段的终点(t＝t1)处测量电池电压来实现，此时电池电压预计将处于其最低值。
在图7A中，该最小预热电池电压(V最小预热)对于‘强’电池的示例被描绘为点721，并且对于‘弱’电池的示例被描绘为点731。
使用在步骤803确定的a和b的值以及线性关系V＝at+b，控制器102可以通过外推来确定在气溶胶化过程结束时(即，当t＝t结束时)的预期电池电压(V结束)为：
V结束＝at结束+b
在包括20秒预热阶段和250秒加热阶段的气溶胶化过程的示例中，t结束可以设定为270秒。
控制器102然后可以确定以下情况是否成立：
V结束<V最小预热×K(T)
在气溶胶化过程结束时的外推电压(V结束)小于在预热阶段的最小电压(V最小预热)乘以K(T)指示电池104不能为完整的后续气溶胶化过程供电。因为预热阶段比加热阶段对电池104施加更大的压力(当预热阶段切换到加热阶段时，存在一些电池恢复)，所以在加热阶段结束时比在预热阶段结束时低的电池电压可能处于弱状态，这是因为其电压水平在加热阶段将大幅下降。
另一方面，在气溶胶化过程结束时的外推电压(V结束)不小于在预热阶段的最小电压(V最小预热)乘以K(T)指示电池104能够为完整的后续气溶胶化过程供电。这指示电池104处于强状态，因为当从预热阶段和加热阶段切换时由于电池恢复导致的电压增加大于在加热阶段期间的电压降。
也就是说，当控制器102确定在气溶胶化过程结束时的外推电压(V结束)小于在预热阶段的最小电压(V最小预热)乘以K(T)时，控制器102可以确定电池104不能为完整的后续气溶胶化过程供电。当控制器102确定在气溶胶化过程结束时的外推电压(V结束)不小于在预热阶段的最小电压(V最小预热)乘以K(T)时，控制器102可以确定电池104能够为完整的后续气溶胶化过程供电。
这可以根据图7A来理解，其中，对于‘强’电池的曲线图720，t＝t结束时的电压大于在预热阶段的最小电压721，对于‘弱’电池的曲线图730，t＝t结束时的电压小于在预热阶段的最小电压731。
K(T)是常数，其是用作V最小预热的温度相关比例因子的电池温度的函数。例如，参考图9，可以看出在-20℃时3.4V的电压水平并不意味着不能再释放更多的容量。然而，在25℃时，这样的电压已经是电池严重耗尽的信号。因此，使用常数K(T)来提高精度。在示例中，V最小预热可能在25℃时被确定为3.4V，在0℃时被确定为3.3V，并且在-20℃被确定为3.25V。因此，对于较高的温度(例如，在25℃的范围内)，比例因子K(T)可以是1，并且对于较低的温度(例如，在0℃至-20℃的范围内)，小于1。优选地，对于这些较低的温度，比例因子K(T)仍将>0.9，因为在非常低的温度下(例如，小于-20℃)，其中K(T)将<0.9，该装置将根本不会被激活。气溶胶产生装置(比如本披露的那些气溶胶产生装置)中的典型电池的典型最低工作温度(也就是说，放电温度)可以是-20℃。控制器可以基于所确定的电池温度从与控制器相关联的存储装置中访问要应用的K(T)的值。在示例中，作为T的函数的K的值可以存储在查找表中；替代性地，控制器可以使用二次多项式函数来确定作为所测量的电池温度T的函数的K的值。
在简化算法中，可以不包括K(T)，并且控制器可以简单地确定是否V结束<V最小预热，从而减少在计算中花费的计算资源。
在一些示例中，是否V结束<V最小预热*K(T)的检查可以结合确定是否a<第一阈值和b<第二阈值来执行，从而执行三个检查：
(1)检查是否a<第一阈值；
(2)检查是否b<第二阈值；以及
(3)检查是否V结束<V最小预热*K(T)
在一些示例中，所有三个检查都必须为真，控制器102才能确定电池104不能为完整的后续气溶胶化过程供电。在其他示例中，三个检查中仅一个检查必须为真，控制器102就能确定电池104不能为后续气溶胶化过程供电。在又一个示例中，检查(1)和(2)都需要为真，或者检查(3)需要为真，控制器102才能确定电池104不能为完整的后续气溶胶化过程供电。
在其他示例中，是否V结束<V最小预热*K(T)的检查可以作为在步骤804确定是否a<第一阈值和b<第二阈值的替代方案来执行。
虽然前面的描述通常是参考被配置为在不燃烧烟草产品的情况下加热烟草产品的气溶胶产生装置来描述的，但是相同的原理可以应用于被配置为使基于液体的用于产生气溶胶或蒸气的材料气溶胶化或汽化的气溶胶或蒸气产生装置。
图10示出了在这种装置上的多次抽吸中电池电压1004随时间1002的曲线图。线1006表示当加热负载被施加到电池104以向加热器108供电时在抽吸期间的电池电压。线1008表示当电池104静止并且没有施加加热负载时在抽吸之间的电池电压。可以看出，由于当加热器108通电时电池104的荷电状态降低，电池电压通常随着抽吸次数的增加而下降。
当电池104变得特别弱时，如圆圈区域1010所描绘，电压随时间变化下降的速率增加。
以与步骤801至804类似的方式，控制器102可以记录一系列抽吸中的电池电压，例如通过移动窗口，并且连续地确定和更新a和b的值。在示例中，移动窗口可以表示最后10次抽吸。当控制器102确定a小于第一阈值和/或b小于第二阈值时，控制器102确定电池104不能为完整的后续气溶胶化过程(即，下一次抽吸)供电。控制器102然后可以禁止进一步的/后续气溶胶化过程(即，抽吸)，直到电池104已经被再充电，和/或控制指示器以向操作者指示电池104不能以与步骤805和806类似的方式为后续气溶胶化过程(即，下一次抽吸)供电。
以与步骤804和807类似的方式，当控制器102确定a不小于第一阈值和/或b不小于第二阈值时，控制器102可以确定电池104能够为完整的后续气溶胶化过程(即，下一次抽吸)供电。以与步骤808至812类似的方式，控制器102可以在前一次抽吸于后续抽吸之间的时间段期间监测电池温度，以基于电池温度来确定电池104是否可以为后续抽吸供电。
换言之，在一些示例中，a<第一阈值和b<第二阈值都必须为真，控制器才能确定电池104能够为完整的后续气溶胶化过程(即，下一次抽吸)供电。在其他示例中，仅a<第一阈值和b<第二阈值必须为真，控制器就能确定电池104能够为完整的后续气溶胶化过程(即，下一次抽吸)供电。这些示例中的前者提供了电池104是否能够为完整的后续气溶胶化过程(即，下一次抽吸)供电的更可靠的确定。
虽然前面的描述通常将电源104称为电池，但是所描述的原理也可以应用于具有替代性电源(比如多个电池、一个或多个混合电容器、一个或多个超级电容器或者其组合)的气溶胶产生装置。
在先前的描述中，控制器102可以存储用于以所描述的方式控制气溶胶产生装置和电力系统的指令。技术人员将容易理解，控制器102可以被配置为视情况以相互组合的方式执行上述方式中的任何一种。本文描述的由控制器102执行的处理步骤可以存储在与控制器102相关联的非暂时性计算机可读介质或存储装置中。计算机可读介质可以包括非易失性介质和易失性介质。易失性介质尤其可以包括半导体存储器和动态存储器。非易失性介质尤其可以包括光盘和磁盘。
技术人员应容易理解，前面描述中的前述实施例不是限制性的；每个实施例的特征可以适当地并入到其他实施例中。

Claims (15)

1.一种被配置为在气溶胶化过程中使得用于产生气溶胶的消耗品气溶胶化的气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括：
电源；
控制器，该控制器被配置为：控制在该气溶胶化过程中从该电源到加热器的功率流、确定在该气溶胶化过程期间该电源的随时间变化的多个电源测量值、以及基于所确定的这些随时间变化的电源测量值之间的关系来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电；
其中，该控制器被配置为：当该控制器确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电时，控制该气溶胶产生装置执行进一步的动作。
2.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，该气溶胶化过程包括加热阶段，在该加热阶段，该加热器被维持在气溶胶化温度，并且该多个随时间变化的电源测量值包括在该加热阶段确定的多个电源测量值。
3.如权利要求1或权利要求2所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器被配置为基于这些随时间变化的电源测量值之间的线性关系来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电；
其中，这些电源测量值是该电源的电压测量值，并且该线性关系被定义为V＝at+b，其中，V是在该气溶胶化过程中所测量的随时间t变化的电源电压，a是每单位时间的测量电源电压的变化，并且b是电压偏移量。
4.如权利要求3所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器被进一步配置为：当该每单位时间的测量电源电压的变化小于第一阈值并且该电压偏移量小于第二阈值时，确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电。
5.如权利要求4所述的气溶胶产生装置，进一步包括温度传感器，该温度传感器被配置为确定该电源的第一温度；并且
其中，该控制器被配置为根据所确定的该电源的该第一温度来确定该第一阈值和该第二阈值。
6.如权利要求5所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器被配置为基于所确定的该电源的该第一温度将该每单位时间的测量电源电压的变化和该电压偏移量归一化为标称温度。
7.如权利要求6所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器被配置为：
确定在该气溶胶化过程之后该电源的第二温度；以及
当该第二温度满足预定温度要求时，基于该第二温度来重新计算该归一化的每单位时间的电源电压的变化和该归一化的电压偏移量。
8.如权利要求7所述的气溶胶产生装置，其中，该预定温度要求包括该第二温度小于阈值温度、和/或该第一温度与第二温度之间的温度变化超过阈值温度变化。
9.如权利要求7或权利要求8所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器被配置为：当该重新计算的归一化的每单位时间的电压的变化小于该第一阈值且该重新计算的归一化的电压偏移量小于该第二阈值时，确定该电源不能为该后续气溶胶化过程供电。
10.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该气溶胶化过程包括预热阶段，在该预热阶段，该加热器被加热到预定气溶胶化温度；并且
其中，该控制器被配置为：
确定在该预热阶段该电源的最小电压测量值；
基于该线性关系来确定在该气溶胶化过程的终点处该电源的电压；以及
基于所确定的在该气溶胶化过程的终点处的该电压与在该预热阶段的最小电压测量值之间的比较来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电。
11.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该进一步的动作包括禁止后续气溶胶化过程，直到满足预定要求。
12.如权利要求11所述的气溶胶产生装置，其中，该预定要求包括对该电源充电达预定时间量。
13.如任一前述权利要求所述的气溶胶产生装置，其中，该气溶胶产生装置进一步包括指示器，并且该进一步的动作包括：当该控制器确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电时，通过该指示器进行指示。
14.一种气溶胶产生装置的操作方法，该气溶胶产生装置被配置为在气溶胶化过程中使得用于产生气溶胶的消耗品气溶胶化，该方法包括：
控制在该气溶胶化过程中从电源到加热器的功率流；
确定在该气溶胶化过程期间该电源的随时间变化的多个电源测量值；
基于所确定的这些随时间变化的电源测量值之间的关系来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电；以及
当确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电时，执行进一步的动作。
15.一种非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质存储当由控制器的一个或多个处理器执行时使该一个或多个处理器执行步骤的指令，该控制器被配置为与气溶胶产生装置一起操作，该气溶胶产生装置被配置为在气溶胶化过程中使得用于产生气溶胶的消耗品气溶胶化，这些步骤包括：
控制在该气溶胶化过程中从电源到加热器的功率流；
确定在该气溶胶化过程期间该电源的随时间变化的多个电源测量值；
基于所确定的这些随时间变化的电源测量值之间的关系来确定该电源是否能够为后续气溶胶化过程供电；以及
当确定该电源不能为后续气溶胶化过程供电时，执行进一步的动作。
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