CN118077961A - 气溶胶产生装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种气溶胶产生装置及其控制方法，接收到启动加热指令之后进入预热工作阶段，其中所述预热工作阶段依次包括升温阶段、热传递维持阶段和保温阶段，在所述升温阶段，提供功率以提升所述加热器的温度，在所述热传递维持阶段，提供功率以维持所述加热器与所述气溶胶形成基质之间的热传递速率，在所述保温阶段，提供功率以维持所述加热器的温度，其中，在所述热传递维持阶段提供给所述加热器的功率小于在所述升温阶段提供给所述加热器的功率。本申请可以避免气溶胶形成基质吸收的能量不足的问题，提升用户的抽吸体验。

Description

气溶胶产生装置及其控制方法

技术领域

本申请涉及电子雾化技术领域，尤其涉及一种气溶胶产生装置及其控制方法。

背景技术

诸如香烟、雪茄等物品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。已经尝试通过产生在不燃烧的情况下释放化合物的产品来为这些燃烧烟草的物品提供替代物。此类产品的示例是所谓的加热不燃烧产品，也称之为烟草加热产品或烟草加热设备，该产品或设备通过加热材料而不燃烧材料来释放化合物。材料例如可为烟草或其他非烟草产品或组合，诸如，可包含或可不包含尼古丁的共混的混合物。

现有的气溶胶产生装置在预热工作阶段中，需要通过加热器的温度传感器对加热器进行实时温度监测，并且遵照预设定的温度曲线进行功率控制，在加热器的快速升温的过程中，一旦温度达到预设的最高温度，为了避免温度过冲，则会马上停止加热器的输出功率，来让加热器的温度符合预热的温度曲线。

发明内容

本申请一方面提供一种气溶胶产生装置的控制方法，所述气溶胶产生装置包括用于对气溶胶形成基质进行加热以产生气溶胶的加热器以及为所述加热器提供能量的功率源；所述方法包括：

接收到启动加热指令之后进入预热工作阶段，其中所述预热工作阶段依次包括升温阶段、热传递维持阶段和保温阶段；

在所述升温阶段，提供功率以大幅度提升所述加热器的温度；

在所述热传递维持阶段，提供功率以维持所述加热器与所述气溶胶形成基质之间的热传递速率；

在所述保温阶段，提供功率以维持所述加热器的温度；

其中，在所述热传递维持阶段所提供给所述加热器的功率，小于在所述升温阶段所提供给所述加热器的功率。

本申请另一方面提供一种气溶胶产生装置的控制方法，所述气溶胶产生装置包括用于对气溶胶形成基质进行加热以产生气溶胶的加热器以及为所述加热器提供能量的功率源；所述方法包括：

接收到启动加热指令之后进入预热工作阶段，其中所述预热工作阶段包括连续输出阶段和间隙输出阶段；

在所述连续输出阶段，提供功率以大幅度提升所述加热器的温度；

在所述间隙输出阶段，提供功率以维持所述加热器的温度；

其中，在所述连续输出阶段的时间期间内，提供给所述加热器的功率至少降低一次。

本申请另一方面提供一种气溶胶产生装置，包括：

加热器，用于对气溶胶形成基质进行加热以产生气溶胶；

功率源，为所述加热器提供能量；

控制器，被配置为在依次包括升温阶段、热传递维持阶段和保温阶段的预热工作阶段中；在所述升温阶段，提供功率以大幅度提升所述加热器的温度；在所述热传递维持阶段，提供功率以维持所述加热器与所述气溶胶形成基质之间的热传递速率；在所述保温阶段，提供功率以维持所述加热器的温度；

其中，在所述热传递维持阶段提供给所述加热器的功率，小于在所述升温阶段提供给所述加热器的功率。

本申请另一方面提供一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括：

加热器，用于对气溶胶形成基质进行加热以产生气溶胶；

功率源，为所述加热器提供能量；

控制器，被配置为在包括连续输出阶段和间隙输出阶段的预热工作阶段，在所述连续输出阶段，提供功率以大幅度提升所述加热器的温度，在所述间隙输出阶段，提供功率以维持所述加热器的温度；

其中，在所述连续输出阶段中，提供给所述加热器的功率至少降低一次。

本申请提供的气溶胶产生装置及其控制方法，通过在预热工作阶段中，依次设置升温阶段、热传递维持阶段和保温阶段，尤其是在升温阶段之后增加了热传递维持阶段，从升温阶段的大功率输出后马上在热传递维持阶段转成小功率输出，从而有利于气溶胶形成基质在预热阶段吸收充足的热量，优化第一口抽吸气雾的口感。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本申请实施方式提供的气溶胶生成制品结构示意图；

图2是本申请实施方式提供的气溶胶产生装置结构示意图；

图3是本申请一实施方式提供的气溶胶产生装置的控制方法示意图；

图4是本申请一实施方式提供的气溶胶产生装置的控制方法示意图；

图5是本申请一实施方式提供的加热器的供电电压曲线示意图；

图6是本申请一实施方式提供的加热器的供电电压曲线示意图；

图7是本申请一实施方式提供的加热器的供电电压曲线示意图；

图8是本申请一实施方式提供的加热器的供电电压曲线示意图；

图9是本申请一实施方式提供的加热器的实时温度曲线示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

附图中可以仅示出与本实施例相关的元件。本领域技术人员应理解，附图中还可以包括除了附图示出元件之外的其他通用元件。

图1是本申请实施方式提供的气溶胶生成制品的结构示意图。

如图1所示，气溶胶生成制品20包括滤嘴段21和基材段22。

基材段22包括气溶胶形成基质。气溶胶形成基质为能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质，可以通过加热气溶胶形成基质释放挥发性化合物。

气溶胶形成基质可以是固态气溶胶形成基质。替代性地，气溶胶形成基质可包括固态和液态成分。气溶胶形成基质可包括含烟草材料，其包含在加热时从气溶胶形成基质中释放的挥发性烟草香味化合物。替代性地，气溶胶形成基质可包括非烟草材料。气溶胶形成基质可进一步包括气溶胶形成物。合适的气溶胶形成物的例子是甘油和丙二醇。

基材段22被加热产生的气溶胶通过滤嘴段21输送给使用者，滤嘴段21可以是醋酸纤维素过滤嘴。滤嘴段21可以喷洒调味液体来提供香味、或者，可以将涂覆有调味液体的分离的纤维插入滤嘴段21，进而改善输送给使用者的味道的持久性。滤嘴段21还可具有球形或圆柱形形状的胶囊，胶囊可以含有调味物质的内容物。

气溶胶生成制品20还可以包括设置在基材段22与滤嘴段21之间的冷却段23，用于对基材段22被加热产生的气溶胶进行冷却，以使得使用者可以吸入被冷却到适当温度的气溶胶。

图2是本申请实施方式提供的气溶胶产生装置结构示意图。

如图1和图2所示，气溶胶产生装置10包括电芯101、控制器102以及加热器103。此外，气溶胶产生装置10具有壳体所限定的内部空间，气溶胶生成制品20可以插入到气溶胶产生装置10的内部空间中。

电芯101，即功率源，用于提供操作气溶胶产生装置10的电力。例如，电芯101可以提供电力以对加热器103进行加热，并且可以提供操作控制器102所需的电力。此外，电芯101可以提供操作气溶胶产生装置10中所提供的显示装置、传感器、电机等所需的电力。

电芯101可以但是不限于磷酸铁锂(LiFePO4)电池。例如，电芯101还可以是钴酸锂(LiCoO2)电池或钛酸锂电池。电芯101还可以是可反复充电电池或一次性电池。

当气溶胶生成制品20插入到气溶胶产生装置10内部时，通过电芯101提供的电力，气溶胶产生装置10可以对加热器103进行加热。加热器103使气溶胶生成制品20中的气溶胶形成基质的温度升高以生成气溶胶。所生成的气溶胶通过气溶胶生成制品20的滤嘴段21传递给使用者抽吸。

加热器103与气溶胶形成基质可以采用多种的加热配合形态。例如，采用中心加热方式的加热器，加热器为针、片、销等形态，插入气溶胶形成基质的内部，使得加热器的外周与气溶胶形成基质接触或者接近接触(尽可能地贴近)，从而实现热量的传递。采用外围加热方式的加热器，加热器通常为中空筒状，气溶胶形成基质设置在加热器的中空筒状内部，使得加热器的内壁与气溶胶形成基质的外周接触或者接近接触(尽可能地贴近)，从而实现热量的传递。

加热器103可以采用多种的加热方式。例如，通过电阻热传导、电磁感应、化学反应、红外作用、共振、光电转换、光热转换、空气加热中的一种或几种方式对气溶胶形成基质进行加热。

控制器102可以控制气溶胶产生装置10中主要元器件的操作。详细地说，控制器102可以控制电芯101和加热器103的操作，还可以控制气溶胶产生装置10中其它元器件的操作。

控制器102还被配置为用于执行气溶胶产生装置10的控制方法。

控制器102包括至少一个处理器。控制器可以包括逻辑门阵列，或可以包括通用微处理器和存储微处理器中可执行的程序的存储器的组合。

例如，控制器102控制加热器103的工作。控制器102可以控制提供给加热器103的电力的量、给加热器103持续提供电力的时间，以及停止给加热器103提供功率。此外，控制器102还可以监控电芯101的状态(例如，电芯101的剩余电量)、和/或可以监控加热器103的工作状态(例如，加热器103的电阻变化)，并且必要时可以生成通知信号以提示使用者。

除了电芯101、控制器102和加热器103之外，气溶胶产生装置10还可以包括其他通用元器件。例如，气溶胶产生装置10可以包括用于输出视觉信息的显示装置，显示装置可以是显示屏、触控屏、灯光组件等视觉显示元器件。控制器102可以向使用者发送关于气溶胶产生装置10的状态的信息(例如是否可以使用气溶胶产生装置10)、关于加热器103的信息(例如预热开始，正执行预热，或预热完成)、关于电芯101的信息(例如电芯101的剩余电量、是否可以使用电芯101)、与气溶胶产生装置10的重置有关的信息(例如重置时间、正执行重置、或重置完成)、与气溶胶产生装置10的清洁有关的信息(例如清洁时间、需要清洁、正执行清洁、或清洁完成)、与气溶胶产生装置10的充电有关的信息(例如需要充电、正执行充电、或充电完成)、与抽吸有关的信息(例如抽吸的次数、抽吸结束通知)、或与安全有关的信息(例如使用时间)。例如，气溶胶产生装置10还可以包括用于输出触觉反馈信息的振动马达，控制器102可以通过使用振动马达来生成振动反馈信号，并且可以将上述信息发送到使用者。例如，气溶胶产生装置10还包括检测使用者是否进行抽吸和/或抽吸强度的气流传感器。例如，气溶胶产生装置10可以包括至少一个输入设备，以控制气溶胶产生装置10的功能。具体的，输入设备可以包括按键、或者触控屏等；使用者可以通过使用输入设备来执行各种功能。例如调整使用者按压输入设备的次数(例如一次或两次)，或者使用者持续按压输入设备的时间(例如0.1秒或0.2秒)来执行气溶胶产生装置10的多个功能当中的期望功能；使用者还可以通过输入设备来执行对加热器103进行加热的功能、调整加热器103的温度的功能、清洁气溶胶生成制品插入的空间的功能、检查气溶胶产生装置10是否可以进行操作的功能、显示电芯101的剩余电量(可使用的电力)的功能以及重置气溶胶产生装置10的功能。然而，气溶胶产生装置10的功能不限于此。

在一些实施例中，气溶胶产生装置10还包括耦接在加热器103与电芯101之间的调压电路；调压电路包括升压电路和/或降压电路。例如：如图5所示的BUCK-BOOST变换电路。可以理解的，调压电路并不限于BUCK-BOOST变换电路，还可以为BOOST变换电路、BUCK变换电路、CUK变换电路、ZETA变换电路、SEPIC变换电路中的至少一种。

在一些实施例中，加热器的温度可以通过在加热器上或者周围设置温度传感器来测量或者直接设定，例如热电偶，热敏电阻、相变材料测温等；或者一些实施例中，加热器的温度可以由加热器的电阻的测量和设定，来间接的测量或者设定，例如TCR测温。

图3是本申请一实施方式提供的气溶胶产生装置的控制方法流程图。如图3所示，控制器102配置为用于执行气溶胶产生装置10的控制方法，该方法包括：

步骤S11、在接收到启动加热指令之后进入预热工作阶段。

启动加热指令可以是使用者操作输入元件所产生的信号、也可以是依赖传感器的检测信号所得到的，例如，通过压力传感器或者电参数传感器等来气溶胶生成制品20插入气溶胶产生装置10的到位触发信号、或者通过气流传感器来检测通过使用者抽吸进行启动的信号等。

预热工作阶段是指这样的工作阶段，在此工作阶段中，使气溶胶形成基质的温度增加到足以产生令人满意的气溶胶量的温度。气溶胶可以在此阶段中生成，但通常不太可能被使用者抽吸出气溶胶产生装置10之外。在预热工作阶段结束时，气溶胶形成基质就可能已经达到释放气溶胶形成基质中所含挥发性成分的温度。

在气溶胶加热领域，第一口抽吸的时间是一个非常重要的因素，消费者通常并不希望在启动装置之后等待过长的时间才能进行第一口抽吸。因此希望尽可能缩短预热工作阶段；但是第一口抽吸的感受也是一个非常重要的因素，消费者不希望气雾的口感夹生，因此又确保气溶胶形成基质吸收充足的热量，达到释放气溶胶形成基质中所含挥发性成分的温度。因此本申请就是致力于追求在不增加预热工作时间阶段的持续时长的情况，确保气溶胶形成基质吸收到充足的热量。

在预热工作阶段中，从时间上来看，依次分成三个阶段，分别为升温阶段、热传递维持阶段和保温阶段。下面依照控制器102提供功率的顺序，依次介绍步骤S12-S14。

步骤S12、在升温阶段，提供功率以大幅度提升加热器的温度。

在升温阶段中，控制器102提供大功率给予加热器103的目的，是为了加热器尽可能快速地从初始温度(通常冷机状态下为25℃，环境温度)升温到最高温度阈值T1。控制器102在升温阶段中的所供给能量/功率远远大于热传递维持阶段和保温阶段的供给能量/功率。升温阶段所能提供的大功率通常受限于功率源以及电子元器件所能提供的最大功率、以及功率源的容量等因素。此处的大幅度可以被理解温差超过100℃，优选为超过200℃；例如，最高温度阈值约为260℃～270℃。

在一些实施例中，控制器102所提供的功率可以是电芯101所能提供的最大实时电压U0，但随着电芯容量的衰减，电芯101供给至加热器103的实时电压也会随着减少。在一些实施例中，控制器102所提供的功率也可以是经过调压电路之后所输出的稳定功率。

在一些实施例中，控制器102可以预先设定升温阶段的能量供给量(本文下称为设定能量)；例如，可以进一步通过分别设置输出电压以及功率供给时间来体现设定能量；例如，可以在输出功率稳定的情况，也可以仅通过设定功率供给时间，来间接地体现出设定能量；例如，可以仅设定能量，而输出功率和功率供给时间均是可变化的。控制器102在升温阶段仅按照升温阶段的设定能量Q1进行功率输出，当控制器102确定已供给的能量满足设定能量Q1，则停止升温阶段的功率输出并同时进入热传递维持阶段，整个升温阶段的控制无需考虑加热器103的实时温度。在一些实施例中，也可以通过统计升温阶段的功率供给时间满足预设的时间阈值，来停止升温阶段的功率输出并同时进入热传导维持阶段。

在一些实施例中，控制器102可以通过温度传感器来检测加热器103的实时温度。在升温阶段中，控制器102会根据最大实时电压或者设定的稳定电压进行功率输出，并在功率输出的过程中，关注加热器103的实时温度，当实时温度达到预设的最高温度阈值T1，则停止升温阶段的功率输出并同时进入热传递维持阶段。

在一些实施例中，在升温阶段，控制器102提供功率的过程可以为不间断地连续输出，这样可以满足加热器103快速升温的需要。在一些实施例中，控制器102提供功率可以在至少的部分时间内通过调节占空比，来避免加热器103在升温阶段的温度过冲。

步骤S13、在热传递维持阶段，提供功率以维持加热器与气溶胶形成基质之间的热传递速率。

本文所称的热传递速率可以理解为单位时间内加热器与气溶胶形成基质之间的导热截面的导热量。依照傅立叶定律，在导热过程中，单位时间内通过给定截面的导热量，正比于垂直于该截面方向上的温度变化率和截面面积，而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。可以得知，热传递速率在导热截面面积相同的情况，与温度变化率是呈正比的。

在通常情况下，当加热器达到最高温度时，此时气溶胶形成基质内部与加热器的温度差达到最大，两者的热传递速率最高；如果此时停止供应能量，加热器的实时温度会马上下降，气溶胶形成基质与加热器的温度差会缩小，而加热器与气溶胶形成基质之间的热传递速率也会相应地下降，则会影响到气溶胶形成基质吸收热量的速率，可能会导致第一口抽吸的气雾带有夹生气；也可能导致预热工作阶段的延长。

因此，本申请实施例在升温阶段之后，增加了热传递维持阶段，通过在热传递维持阶段提供小功率的输出，以使加热器与气溶胶形成基质之间的温度差依然被维持，气溶胶形成基质可以高速率地通过热传递从加热器中吸收热量。而如果在热传递维持阶段，继续提供大功率给加热器，则可能会导致气溶胶形成基质过热而造成口感糊味等。因此，在热传递维持阶段所提供给加热器的功率，小于在升温阶段所提供给加热器的功率，例如，在升温阶段所提供给加热器的功率25W以上，优选30W以上，而在热传递维持阶段所提供给加热器的功率约为8W。

在一些实施例中，从升温阶段进入热传递维持阶段，控制器控制功率源从升温阶段的大功率无间断地切换成小功率给予加热器。也可以理解为，在升温阶段与热传递维持阶段之间过渡为不间断地连续输出，不存在时间间隙。

如图5-图8所示，在热传递维持阶段中，控制器102对于加热器103的功率输出可以为连续输出。具体的，控制器102输出的功率可以采用多种形式来实现。

例如，如图5，加热器103的输入电压随时间变化呈多次阶梯性下降，其中每一个阶梯电压的持续时长和/或下降幅度可以根据实际需求而调整。

例如，如图6，加热器103的输入电压相对于升温阶段的输入电压下降一次之后保持恒定。

例如，如图7，加热器103的输入电压随时间变化呈线性下降，其中，可以以恒定斜率的下降，或者以变化斜率地下降。

例如，如图8，加热器103的输入电压随时间变化呈波浪变化，换句说，加热器103的输入电压在热传递维持阶段可以是有升有降的。

在一些实施例中，加热器103的输入电压还可以采用离散脉冲式输出，脉冲的持续时间和脉冲之间的持续时间的至少一者是可以变化的，例如控制器103还可以通过调节占空比的方式来调节热传递维持阶段的输出功率。其中，首个离散脉冲的触发时间不得超过升温阶段的结束时间3s。

其中，热传递维持阶段的持续时长(t1-t11)介于2s～3s，此持续时长是根据加热器与气溶胶形成基质之间的热传递通量以及传递效率进行测算的，这样有利于气溶胶形成基质充足地吸收热量。

在一些实施例中，控制器102可以预先设定热传递维持阶段的能量供给量(本文下称为设定能量)；例如，可以进一步通过设置输出电压以及功率供给时间来表征设定能量；例如，如图6所示，可以在输出电压稳定的情况，也可以仅通过电压供给时间，来表征设定能量；例如，可以仅设定能量，而输出功率和功率供给时间均是可变化的。控制器102在热传递维持阶段仅按照热传递阶段的设定能量Q2进行功率输出，当控制器102确定已供给的能量满足设定能量Q2，则停止功率输出并同时进入保温阶段，整个热传递维持阶段的控制无需考虑加热器103的实时温度。在一些实施例中，控制器可以通过统计热传递维持阶段的持续时长，当持续时长满足预设的时间阈值，则停止功率输出，结束热传递维持阶段并进入保温阶段。

在一些实施例中，控制器102可以通过温度传感器来检测加热器103的实时温度。在热传递维持阶段中，关注加热器103的实时温度，当实时温度达到预设的温度阈值(加热器在此阶段的目标低温阈值)，则停止功率输出并同时进入保温阶段。当实时温度达到预设的温度阈值(加热器分阶段的目标低温阈值)，则可以改变供应给加热器的功率，例如图8，供应电压起起伏伏。

步骤S14、在保温阶段，提供功率以维持加热器的温度。

在保温阶段，控制器102提供功率给予加热器103的目的，气溶胶形成基质需要有足够的时间来继续维持热传递，以充分地从加热器中吸收热量，但是在这个阶段中，加热器和气溶胶形成基质也会不断对外散热，而导致热量损耗，此时仅需要针对性地补充热量损耗，让加热器与气溶胶形成基质之间的热传递能继续保持，不要中断即可。从加热器的温度来看，此阶段的温度可以基本上维持一个恒定的温度，或者在一个小的温度区间(大约2-5℃)波动，或者在一个小的温度区间(大约2-5℃)均匀下降。

在一些实施例中，在保温阶段中，可以分成多个功率输出阶段(间隙地输出)进行能量供给，以补充加热器的热能损失。在每一个功率输出阶段中，控制器102输出功率给予加热器103，并持续一定的时间(功率供给时间)此时加热器103的温度小幅度上升(小于3℃)，例如图9的t21-1；当已供给能量(输出功率*功率供给时间)达到设置值Q3，控制器102则停止输出功率；并让加热器自然冷却一段时间之后，则启动下一个功率输出阶段的功率输出，此时加热器103的温度小幅度回落(小于3℃)，例如图9的t21-2。其中，每个功率输出阶段的功率供给时间≥500ms(毫秒)，优选1s以上或者频率≤2Hz；不同于PWM输出控制(频率约为100Hz)，属于高频输出。

针对何时结束自然冷却时间，并启动下个功率输出阶段的功率输出，本申请提供了几种思路。其一，可以在自然冷却时间内，检测加热器的实时温度，当检测到加热器的实时温度达到设定的低温阈值，则启动下一个功率输出阶段。其二，统计自然冷却时间的持续时长，当自然冷却时间的持续时长满足预设时间阈值，则启动下一功率输出阶段。第一种方式减少了对于加热器实时温度的依赖，仅需要通过监测实时温度不要超过低温阈值，就可以实现控制；而第二种方式可以完全做到无需监测加热器的实时温度就可以实现控制，从而避免了温度传感器的精准度的影响。从加热器的实时温度变化来看，在保温阶段加热器103的温度成波动变化；从输出功率的变化来看，为间隙式输出。

以电阻厚膜发热的周向形态的加热器为例，由于电阻厚膜加热器具有升温快、但保温性较弱的特性，控制器102在保温阶段，依次启动3-5个功率输出阶段，每个功率输出阶段的输出功率约为6W，功率供给时间约为1s(可根据实时功率变化)，自然冷却时间约为3s。

以红外发热的周向形态的加热器为例，由于红外加热器具有升温慢、但保温性良好的特性，控制器102在保温阶段中，依次启动3-5个功率输出阶段，每个功率输出阶段的输出功率约为6W，功率供给时间约为1s，自然冷却时间约为5s-8s不等。

在一些实施例中，可以预先设定加热器在保温阶段的目标温度区间，根据目标温度区间来控制是否提供功率给加热器。例如，设定加热器在保温阶段的目标温度范围T1-T2，当加热器的实时温度等于低温阈值T2时，则输出功率给加热器，当加热器的实时温度满足高温阈值T1，则停止输出功率，进入自然冷却，此种方式的加热器的实时温度也是同样呈现出在目标温度范围内波动，但需要加热器的测温精准度比较高。

在一些实施例中，可以预先设定在保温阶段中的加热器的目标温度，采用离散脉冲的形式从功率源向加热器提供电压。其中，脉冲的持续时间和脉冲之间的持续时间至少一者是可以变化的，即控制器可以通过改变输出电压的占空比，以调节加热器的输出功率，以使保温阶段的加热器保持在目标温度。其中，脉冲的持续时间可以在500μs(微秒)～1ms(毫秒)之间，属于高频输出。

图4是本申请一实施方式提供的气溶胶产生装置的控制方法流程图。如图4所示，控制器102配置为用于执行气溶胶产生装置10的控制方法，该方法包括：

步骤S21、在接收到启动加热指令之后进入预热工作阶段。

从输出功率的形态上来划分，可以将预热工作阶段依次分为两个阶段，分别是连续输出阶段和间隙输出阶段。

步骤S22、在连续输出阶段，提供功率以大幅度提升加热器的温度，其输出功率至少降低一次。

此处的连续输出阶段包括上述所称的升温阶段和热传递维持阶段，其输出功率的目的在于，使得加热器从出初始温度大幅度地上升到目标的最高温度阈值，例如冷机状态下的25℃上升到260℃以上，此处的大幅度可以被理解温差超过100℃，优选为超过200℃；例如，最高温度阈值约为260℃～270℃。而连续输出功率则有利于尽快地使加热器升温，例如电阻周向加热器可以在10s以内实现大幅度升温；例如红外周向加热器可以在17s以内实现上述的大幅度升温。

此阶段除了考虑大幅度升温，还需要在加热器达到或者接近目标最高温阈值的时候，将大功率切换为小功率输出，而且不间断地输出，这样有利于维持加热器与气溶胶形成基质之间的热传递速率，使得气溶胶形成基质可以利用此热传递速率更快地吸收热量，例如，小功率输出的持续时长约为2s～3s。

其中，从大功率减小为大功率的方式可以通过多种方式来实现，例如阶梯式下降一次后恒定；例如阶梯式多次下降；例如单一斜率地线性下降；例如可变斜率的线性下降；例如起起伏伏地浮动式下降。

步骤S23、在间隙输出阶段，提供功率以维持加热器的温度。

在预热工作阶段的后段，此时仅需要保持加热器器的温度，仅间断性地补充加热器的热能损失，就可以保证不会中断加热器与气溶胶形成基质的热传递。其中，间隙输出阶段的持续时长约为4s～8s。

在一些实施例，在间隙输出阶段中，可以采用上述实施例中的固定能量的定期输出方式来实现，可以减少或者无需依赖加热器的实时温度，这样可以避免引温度传感器的设置或者精准程度而引起的气溶胶形成基质热量吸收不足的问题。此采用固定能量进行间隙式输出功率的方式，每个功率输出时间≥500ms，输出低频输出。

在一些实施例，在间隙输出阶段中，也可以采用离散脉冲的形式从功率源向加热器提供电压。其中，脉冲的持续时间可以在500μs～1ms之间，属于高频输出。

在一些实施例中，提供了一种控制器，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法实施例中的气溶胶产生装置的控制方法的步骤。

在一些实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中气溶胶产生装置的控制方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

需要说明的是，本申请的说明书及其附图中给出了本申请的较佳的实施例，但是，本申请可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本申请内容的额外限制，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。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本申请说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种气溶胶产生装置的控制方法，所述气溶胶产生装置包括用于对气溶胶形成基质进行加热以产生气溶胶的加热器以及为所述加热器提供能量的功率源；其特征在于，所述方法包括：

接收到启动加热指令之后进入预热工作阶段，其中所述预热工作阶段依次包括升温阶段、热传递维持阶段和保温阶段；

在所述升温阶段，提供功率以大幅度提升所述加热器的温度；

在所述热传递维持阶段，提供功率以维持所述加热器与所述气溶胶形成基质之间的热传递速率；

在所述保温阶段，提供功率以维持所述加热器的温度；

其中，在所述热传递维持阶段所提供给所述加热器的功率，小于在所述升温阶段所提供给所述加热器的功率。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述升温阶段和所述热传递维持阶段之间，不间断地提供功率。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述热传递维持阶段，控制所述功率源提供给所述加热器的电压，按照以下至少之一的情况进行变化：

随时间变化呈阶梯地降低；

随时间变化呈线性降低；

随时间变化呈波浪变化。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述在所述热传递维持阶段，提供功率，包括：

在所述热传递维持阶段，脉冲式地提供功率；

其中，首个脉冲的触发时间与升温阶段的结束时间不得超过3s。

5.根据权利要求1-4任一项所述的控制方法，其特征在于，所述热传递维持阶段的持续时间介于2s～3s。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述在所述热传递维持阶段，提供功率以维持所述加热器与所述气溶胶形成基质之间的热传递速率之前，包括：

检测所述加热器的实时温度；

当检测到所述加热器的实时温度达到设定的最高温阈值，则进入所述热传递维持阶段。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述在所述热传递维持阶段，提供功率以维持所述加热器与所述气溶胶形成基质之间的热传递速率之前，包括：

统计所述升温阶段的持续时长；

当所述持续时长达到设定阈值，则进入所述热传递维持阶段。

8.一种气溶胶产生装置的控制方法，所述气溶胶产生装置包括用于对气溶胶形成基质进行加热以产生气溶胶的加热器以及为所述加热器提供能量的功率源；其特征在于，所述方法包括：

接收到启动加热指令之后进入预热工作阶段，其中所述预热工作阶段包括连续输出阶段和间隙输出阶段；

在所述连续输出阶段，提供功率以大幅度提升所述加热器的温度；

在所述间隙输出阶段，提供功率以维持所述加热器的温度；

其中，在所述连续输出阶段的时间期间内，提供给所述加热器的功率至少降低一次。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述功率源在所述连续输出阶段提供给所述加热器的能量供给量，占所述功率源在所述预热工作阶段提供给所述加热器的能量供给总量的80％以上。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述连续输出阶段结束与所述预热工作阶段结束之间的持续时间介于4s～10s。

11.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述间隙输出阶段中，所述加热器的温度呈恒定频率地波动变化；和/或者

在所述间隙输出阶段中，所述加热器的温度呈可变频率地波动变化。

12.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述间隙输出阶段包括多个功率输出阶段，每个所述功率输出阶段的持续时间大于500ms。

13.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述在所述间隙输出阶段，提供功率以维持所述加热器的温度，还包括：

控制所述功率源对所述加热器启动第一功率输出阶段的能量供给；

确定所述第一功率输出阶段的能量供给量；

若所述功率源供给的能量供给量达到所述第一功率输出阶段所对应的设定能量，则控制所述功率源停止所述第一功率输出阶段的能量供给；

经过所述第一功率输出阶段所设定的自然冷却时间；

结束所述第一功率输出阶段，并控制所述功率源对所述加热器启动第二功率输出阶段的能量供给。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述经过所述第一功率输出阶段所设定的自然冷却时间，包括：

在所述自然冷却时间内，检测所述加热器的实时温度，当检测到所述加热器的实时温度达到设定的低温阈值，则进入所述第二功率输出阶段；或者

统计所述自然冷却时间，当所述自然冷却时间满足预设时间阈值，则进入所述第二功率输出阶段。

15.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括：

加热器，用于对气溶胶形成基质进行加热以产生气溶胶；

功率源，为所述加热器提供能量；

控制器，被配置为在依次包括升温阶段、热传递维持阶段和保温阶段的预热工作阶段中；在所述升温阶段，提供功率以大幅度提升所述加热器的温度；在所述热传递维持阶段，提供功率以维持所述加热器与所述气溶胶形成基质之间的热传递速率；在所述保温阶段，提供功率以维持所述加热器的温度；

其中，在所述热传递维持阶段提供给所述加热器的功率，小于在所述升温阶段提供给所述加热器的功率。

16.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括：

加热器，用于对气溶胶形成基质进行加热以产生气溶胶；

功率源，为所述加热器提供能量；

控制器，被配置为在包括连续输出阶段和间隙输出阶段的预热工作阶段，在所述连续输出阶段，提供功率以大幅度提升所述加热器的温度，在所述间隙输出阶段，提供功率以维持所述加热器的温度；

其中，在所述连续输出阶段中，提供给所述加热器的功率至少降低一次。