CN204905326U - 一种温控电子烟用电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种温控电子烟用电池，在电池内部设置有PCB板，PCB板上设置有主控芯片MCU及与主控芯片MCU连接的温控电路、电池防反接管理控制电路、输出电压监测电路、雾化器电阻测量电路、电流极限控制电路，所述输出电压监测电路包括电压监测模块、电流监测模块；通过温度传感器监测雾化器发热丝温度，电压监测模块、电流监测模块测定电阻，以及主控芯片MCU设定的目标电阻值所构成的温控电路，使雾化器电阻、PCB板的温度得到有效的控制，增加了雾化器、PCB板电路系统的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子烟，具体的说是涉及一种温控电子烟用电池。
背景技术
电子烟又名虚拟香烟、电子雾化器，它有着与香烟一样的外观、与香烟近似的味道，主要是用于在不影响健康的前提下模拟吸烟感觉，以供戒烟或替代香烟使用。
众所周知，吸烟有害健康，然而全世界目前仍有10亿人吸烟，而且每年这个数字还在扩大。吸烟每年造成490万人死亡，尽管吸烟可导致严重的呼吸系统疾病和癌症，但是让吸烟者完全戒烟是极其困难的事。香烟的有效成分是烟碱(即尼古丁)，吸烟时烟碱随着香烟燃烧产生的大量焦油雾滴进入肺泡后被迅速吸收，烟碱被吸收入血后作用于中枢神经系统的受体上，引起类似兴奋剂的“陶醉感”，如吸烟者所经历的头晕目眩或飘飘然的感觉。烟碱是小分子生物碱，在小剂量下对人体基本无害，而且在血液中的半衰期极短。烟草的有害物质主要是焦油，烟草焦油是由数千种成分组成，其中有数十种成分是致癌物。目前证实被动吸烟对不吸烟者的危害更大。
电子烟需要用到电池，传统的电子烟电池在使用时，如果输出功率相对于电池输出来说太大的情况下，电池电压会降低，如果降低太多，电池的能量被拖拽的太大，电池就会发热，电池长时间发热会导致电子烟内部元件发热，从而会加速电子烟内部元件及电池本身的老化过程，缩短其寿命。电子烟属于功率发热设备，效率不可能做到100%，电流流过电路板及器件的时候会产生一定的热量，持续长时间大功率工作可能导致电路板温度升高，持续升温容易导致系统温度过高，引起使用不适，甚至引起系统被烧坏的风险。
实用新型内容
针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种温控电子烟用电池。
为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：一种温控电子烟用电池；
它包括一面设置有开口的外壳体、盖于外壳体开口处的壳体后盖、柱状电池单元及设置于外壳体容腔内的电池单元收纳盒，所述外壳体上端面，设置有连接雾化器的510接口；
所述电池单元收纳盒通过螺丝固定在外壳体容腔内，所述壳体后盖与电池单元收纳盒为磁吸式连接，壳体后盖盖于外壳体后，形成一个圆角方形体；
所述外壳体的侧面内侧，卡接有PCB板，所述PCB板上设置有主控芯片MCU及与主控芯片MCU连接的温控电路、电池防反接管理控制电路、输出电压监测电路、雾化器电阻测量电路、电流极限控制电路，所述输出电压监测电路包括电压监测模块、电流监测模块；
所述温控电路中设置有温度传感器，该温度传感器电连接510接口的正负极，并通过510接口的正负极连接雾化器上的发热丝，所述发热丝分别连接电压监测模块、电流监测模块，并通过电压监测模块、电流监测模块检测发热丝的电阻值大小；
所述主控芯片MCU设定有目标电阻值，温度升高，发热丝电阻会不断增大向目标电阻值靠近，当工作一段时间后，发热丝电阻达到目标电阻值后，主控芯片MCU控制电压输出使发热丝功率降低或使发热丝停止工作，以让电池输出端不致加热过量，当外界带走了发热丝热量使发热丝的温度降低时，主控芯片MCU控制电压输出使发热丝加大功率，通过增大和减小发热丝功率稳定发热丝温度。
进一步的，所述外壳体内部设置有PCB板安装槽，PCB板的两端卡接在PCB板安装槽内，在外壳体的内部中心上部设置有圆柱形柱体，该圆柱形柱体与置于外壳体内部左下角、右下角的凸台构成电池单元收纳盒支撑面，并且在圆柱形柱体和凸台上设置有内螺纹孔。
进一步的，所述外壳体底部端面边缘处设置有斜槽，当壳体后盖与外壳体磁吸在一起后，通过该斜槽能够将壳体后盖与外壳体分开，在所述外壳体的右边内侧面，贴有条形贴纸。
进一步的，所述外壳体的两侧面开口边缘处，设置有一整条的凹槽槽沟，该凹槽槽沟朝内开口，呈直角状。
进一步的，所述壳体后盖内表面贴有一层黑色贴纸，该黑色贴纸上下两端中部开口，在开口处设置有凸起的方形磁铁安装槽，方形磁铁安装槽端面与壳体后盖的其它端面相平，在磁铁安装槽上安装有磁铁，该磁铁分别是上部的N极朝上磁铁、下部的S极朝上磁铁，磁铁安装后，其上表面与方形磁铁安装槽端面相平，所述壳体后盖两边内侧为弧面。
进一步的，所述壳体后盖左右两端的长边端面上设置有凸起的条形柱，该条形柱与外壳体上的凹槽槽沟匹配，在壳体后盖的背面，设置有弧形凹槽阵列。
进一步的，所述PCB板的中部，设置有LCD显示屏，该LCD显示屏固定在LCD支架上，所述LCD显示屏前端设置有玻璃镜片，该玻璃镜片固定在外壳体的侧面中部，所述PCB板上还设置有开关键、功率增加按键、功率减少按键。
进一步的，所述电池单元收纳盒通过十字螺丝固定在外壳体内腔内，其上下两端边缘设置有与壳体后盖匹配的磁铁，该磁铁嵌于电池单元收纳盒内，其上表面与电池单元收纳盒相平，两个磁铁的放置方式分别是：
与N极朝上磁铁匹配的第二S极朝上磁铁；
与S极朝上磁铁匹配的第二N极朝上磁铁；
所述电池单元收纳盒上设置有两个电池槽，所述电池槽上部开口为方形，下部呈椭圆状，电池槽放置两个圆柱形电池。
进一步的，所述电池槽底面设置有长方形开口，底部贴纸贴于电池单元收纳盒背面，将电池槽的长方形开口封闭，在电池槽的上下两端设置有正极弹片、负极弹片。
进一步的，所述510接口焊接于外壳体上端面左侧，位于PCB板的上端，它最外圈是圆柱通孔接口，圆柱通孔接口通过导线与PCB板负极端连接，所述圆柱通孔接口内部依次放置有绝缘圈、电极弹簧、正极顶针，所述正极顶针前端柱形接触套入电极弹簧内，其端部附近设置有卡接槽，E型卡簧卡在卡接槽上，所述正极顶针的尾部通过导线连接PCB板的负极端。
进一步的，所述电池防反接管理控制电路的电路中电连接有防反接MOS的驱动开关，所述防反接MOS的驱动开关由N沟道结型场效应管Q1和N沟道结型场效应管Q2串联构成，N沟道结型场效应管Q1和N沟道结型场效应管Q2通过驱动模块Driver连接主控芯片MCU的PWM脉宽调制端。
进一步的，所述主控芯片MCU的PWM脉宽调制端需要调节功率的时候，启用主控芯片MCU的PWM脉宽调制模式，通过调节占空比实现功率的大小调节，电池的电压经过N沟道结型场效应管Q2的不断开启与闭合，间断性送到电感器，在电感器的稳定续流的作用下实现了输出电压大小调节。
进一步的，所述输出电压监测电路的输出电压是采用分压电阻的方式将高电压变成低电压，主控芯片MCU采集电压以后通过倍率计算得出输出电压的值。
进一步的，所述雾化器电阻测量电路主要包括电压监测模块、电流监测模块，所述电压监测模块检测雾化器电阻的电压，所述电流监测模块监测雾化器电阻的电流，所述雾化器电阻测量电路的雾化器电阻计算方式为：
系统升压部分的电压为V，运算放大器部分倍率为N，送到主控芯片MCU的电压为V1，因此，流过温度感应器上的电流I=(V1/N)/r，与电池连接的雾化器上的电阻R=V/I。
进一步的，所述电流极限控制电路中的最大电流限制为17A，当工作的过程中如果出现电流超标，系统会自动切断输出或是调低功率，以防输出电流过大损坏电子材料。
进一步的，所述主控芯片MCU控制电压监测模块、电流监测模块检测电阻丝阻值的检测时间设置为5ms，也就是说，电压监测模块、电流监测模块每5ms对雾化头上的电阻丝进行一次电阻测量，以与目标电阻值进行对比，当检测到所测电阻值与目标电阻值相差较远的时候启用较大功率进行升温操作，随着温度的升高，所测电阻与目标电阻逐步逼近，这时候，调小功率，在温度逼近目标的时候动态调节功率的大小能够实现对电阻丝温度的控制。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：
1.通过温度传感器监测雾化器发热丝温度，电压监测模块、电流监测模块测定电阻，以及主控芯片MCU设定的目标电阻值所构成的温控电路，使雾化器电阻、PCB板的温度得到有效的控制，增加了雾化器、PCB板电路系统的使用寿命。
2.电池防反接管理控制电路起到主动隔断电池负极与电路负极的作用，避免PCB板上的元件、电池受到损坏。
3.功率输出调节系统可以有效的在电感的稳定续流的作用下实现了输出电压大小调节，易于操控，可靠性高。
4.整个测量系统中，由于运算放大器的精度限制，在电流较大的情况下送到运算放大器的微电压才会较大，放大器的输出相对于本身的系统误差才会更小，在针对不同的雾化器的时候判断输出到主控芯片MCU的电压值是不是太小，如果小于0.5V整个系统会在很短的时间内裁决再进行一次升压动作，通过这种多次尝试的方式确保运放输出的电压值不会太小的情况下来读取值，这样可以更大限度在让整个测量器件工作在较合理的工作范围内，以此来提高测量的精确度。
5.通过不断地升温并进行雾化器电阻检测，判定有没有达到相应的温度，随着温度的升高，雾化器电阻的阻值会不断增大向目标电阻值靠近。当工作一段时间后，电阻阻值达到目标电阻值后，这时候就需要调小功率甚至关闭功率输出，以让输出端不致加热过量，当外界带走了热量尝试想让发热丝的温度降低的时候，此时必须适当加大功率，如此增大和减小功率可以达到稳定住发热丝温度的效果，即实现了我们所需要的温控。
6.本实用新型将检测电阻丝的阻值检测时间设置为5ms，也就是说，电阻检测模块每5ms都会对雾化头上的电阻丝进行一次电阻测量，并将测量好的电阻与目标电阻值进行对比，当检测到所测电阻值与目标电阻值相差较远的时候启用较大功率进行升温操作，随着温度的升高，所测电阻与目标电阻逐步逼近，这时候适当调小功率，在温度逼近目标的时候动态调节功率的大小可以实现对电阻丝温度的控制。
7.温控操作过程中，可有多种操作模式：自动模式和可调焦耳模式。自动模式时，最大功率会随着温度的设置的改变而改变，温度高时，可调到的最大功率，升温也会更快，发热也较多，温度相对较低的时候，最大功率小，升温速度也相应较小，温控的值也会较低。转换为可调焦耳模式时，同一个温度下可以对应多种焦耳值，这个值越大，达到相应温度值越快，使用时会感觉到爆燃的效果。反之，焦耳值调的越低，升温越温和。
8.本实用新型采用精确的功率控制方法，并且设置了阀值限制，最大电流限制在17A，当工作的过程中如果出现电流超标，系统会自动切断输出或是调低功率，以防输出电流过大损坏电子材料。
9.本实用新型电池使用中，如果输出功率相对于电池输出来说太大的情况下，电池电压会降低，如果输出功率降低太多，电池的能量被拖拽的太大，电池就会发热，这时候就需要动态地监测电池电压的极限，当电压过低的时候就不再强制提高输出能力，而是停下来，用目前电池可以提供的最大能力执行输出。
10.在电压调节的过程中，可以最低输出0.5V的电压，从这个值不断往上调节，当调节的值达到升压极限的时候即停止再升压，这个通过输出电压监控电路来实现。
11.为了保障机器的可靠性，使用温度传感器可以很好地起到监控温度的目的，当温度达到极限值60度的时候所以在升压的时候不是一次性升压到目标电压，而是一边升压，一边监控着电池电压、电流极限、温度极限、以及升压极限，任何一个值达到极限都会停止增大输出。通过这种方式可以确保整个系统工作在安全范围内。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型外壳体及PCB板连接在一起后的结构示意图。
图2为本实用新型外壳体爆炸图。
图3为本实用新型壳体后盖结构示意图。
图4为本实用新型壳体后盖爆炸图。
图5为本实用新型PCB板结构示意图。
图6为本实用新型电池单元收纳盒示意图。
图7为本实用新型电池单元收纳盒爆炸图。
图8为本实用新型电池单元收纳盒置入外壳体后示意图。
图9为本实用新型温控电子烟用电池原理框图。
图10为本实用新型电池功率输出结构框图。
图11为本实用新型雾化器电阻测量原理框图。
图12为本实用新型温控调节原理框图。
附图中标记：外壳体1、壳体后盖2、PCB板3、电池单元收纳盒4、发热丝5、510接口101、开孔101a、开关键102、玻璃镜片103、LCD显示屏104、LCD支架105、功率增加按键106、功率减少按键107、PCB板安装槽108、内螺纹孔109、斜槽110、凸台111、条形贴纸112、凹槽槽沟113、圆柱形柱体114、弧面201、黑色贴纸202、磁铁安装槽203、N极朝上磁铁204、S极朝上磁铁205、条形柱206、弧形凹槽阵列207、第二S极朝上磁铁401、十字螺丝402、负极弹片403、正极弹片404、第二N极朝上磁铁406、电池槽挡板407、电池槽408、正极顶针1011、电极弹簧1012、绝缘圈1013、E型卡簧1014、圆柱通孔接口1015。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参照附图1~8，本实用新型的温控电子烟用电池，它包括一面设置有开口的外壳体1、盖于外壳体1开口处的壳体后盖2、柱状电池单元及设置于外壳体1容腔内的电池单元收纳盒4，所述外壳体1上端面，设置有连接雾化器5的510接口101；所述电池单元收纳盒4通过螺丝固定在外壳体1容腔内，所述壳体后盖2与电池单元收纳盒4为磁吸式连接，壳体后盖2盖于外壳体1后，形成一个圆角方形体,一般为长方体,侧面的转角为倒圆角。所述外壳体1的侧面内侧，卡接有PCB板3，所述PCB板3上设置有主控芯片MCU及与主控芯片MCU连接的温控电路、电池防反接管理控制电路、输出电压监测电路、雾化器电阻测量电路、电流极限控制电路，所述输出电压监测电路包括电压监测模块、电流监测模块。
如图9所示，所述温控电路中设置有温度传感器，该温度传感器电连接510接口101的正负极，并通过510接口101的正负极连接雾化器上的发热丝5，所述发热丝5分别连接电压监测模块、电流监测模块，并通过电压监测模块、电流监测模块检测发热丝5的电阻值大小；所述主控芯片MCU设定有目标电阻值，温度升高，发热丝5电阻会不断增大向目标电阻值靠近，当工作一段时间后，发热丝5电阻达到目标电阻值后，主控芯片MCU控制电压输出使发热丝功率降低或使发热丝停止工作，以让电池输出端不致加热过量，当外界带走了发热丝热量使发热丝的温度降低时，主控芯片MCU控制电压输出使发热丝加大功率，通过增大和减小发热丝功率稳定发热丝温度。
本实用新型温控工作原理：温控模式下，为了实现温度的精确可控，需要动态地调节功率来保持温度恒定，由于雾化器电阻丝的温度系数基本不随温度变化而改变，也就说电阻与温度存在线性的相关性，所以使用这一特点来计算所需要的电阻值，当雾化器电阻丝达到某一温度时，可以推导出所需要达到温度点的电阻值，所以通过不断地升温并进行电阻检查，就可以判定我们有没有达到相应的温度，随着温度的升高，雾化器电阻会不断增大向目标电阻值靠近。当工作一段时间后，电阻达到目标电阻值后，这时候就需要调小功率输出甚至关闭功率输出以让输出端不致加热过量，当外界带走了雾化器热量尝试想让发热丝的温度降低的时候，此时必须适当加大功率，如此增大和减小功率可以达到稳定住发热丝温度的效果，即实现了我们所需要的温控。
由此可见，温控的核心就在于用有效的算法来动态地调节变化的电阻丝的发热功率，不断根据外界的变化稳定位发热丝的温度。本实用新型电池将检测电阻丝的阻值检测时间设置为5ms，也就是说，每5ms都会对雾化头上的电阻丝进行一次电阻测量，并将测量后的电阻值与目标电阻值进行对比，当检测到所测电阻值与目标电阻值相差较远的时候，启用较大功率进行升温操作，随着温度的升高，所测电阻与目标电阻逐步逼近，这时候适当调小功率，根据如此工作的特性原理，在温度逼近目标的时候动态调节功率的大小可以实现对电阻丝温度的控制。
温控操作过程中，可有多种操作模式：自动模式和可调焦耳模式。自动模式时，最大功率会随着温度的设置的改变而改变，温度高时，可调到的最大功率较大，升温也会更快，发热也较多，温度相对较低的时候，最大功率小，升温速度也相应较小。温控的值也会较低。可调焦耳模式时，同一个温度下可以对应多种焦耳值，这个值越大，达到相应温度值越快，使用时会感觉到爆燃的效果。反之，焦耳值调的越低，升温越温和。
如图1所示，所述外壳体1内部设置有PCB板安装槽108，PCB板3的两端卡接在PCB板安装槽108内，在外壳体1的内部中心上部设置有圆柱形柱体114，该圆柱形柱体114与置于外壳体1内部左下角、右下角的凸台111构成电池单元收纳盒4支撑面，并且在圆柱形柱体114和凸台111上设置有内螺纹孔109。所述外壳体1底部端面边缘处设置有斜槽110，当壳体后盖2与外壳体1磁吸在一起后，通过该斜槽110能够将壳体后盖2与外壳体1分开，在所述外壳体1的右边内侧面，贴有条形贴纸112。所述外壳体1的两侧面开口边缘处，设置有一整条的凹槽槽沟113，该凹槽槽沟113朝内开口，呈直角状。
如图3~4所示，所述壳体后盖2内表面贴有一层黑色贴纸202，该黑色贴纸202上下两端中部开口，在开口处设置有凸起的方形磁铁安装槽203，磁铁安装槽203端面与壳体后盖2的其它端面相平，在磁铁安装槽203上安装有磁铁，该磁铁分别是上部的N极朝上磁铁204、下部的S极朝上磁铁205，磁铁安装后，其上表面与方形磁铁安装槽203端面相平，所述壳体后盖2两边内侧为弧面201。所述壳体后盖2左右两端的长边端面上设置有凸起的条形柱206，该条形柱206与外壳体1上的凹槽槽沟113匹配，在壳体后盖2的背面，设置有弧形凹槽阵列207。
如图1所示，所述PCB板3的中部，设置有LCD显示屏104，该LCD显示屏104固定在LCD支架105上，所述LCD显示屏104前端设置有玻璃镜片103，该玻璃镜片103固定在外壳体1的侧面中部，所述PCB板3上还设置有开关键102、功率增加按键106、功率减少按键107。当要开启LCD显示屏104时，需要连续的按压开关键5次，LCD显示屏104会打开，在显示屏上面首先会出现开发公司的LOGO及本实用新型电池的型号，然后隐去。接着会显示电池电量及当前所电池所输出的功率值，功率增加按键106每按压一次会增加0.1W的功率，长按不动，会快速的增加功率值，所述功率减少按键107每按压一次会减少0.1W的功率，长按不动，会快速的减少功率值，功率值显示的最低数值为1.0W，最高数值为80W。当要关闭LCD显示屏时，需要快速按压开关键5次，就会将LCD显示屏关闭。
如图7~8所示，所述电池单元收纳盒4通过十字螺丝402固定在外壳体1内腔内，其上下两端边缘设置有与壳体后盖2匹配的磁铁，该磁铁嵌于电池单元收纳盒4内，其上表面与电池单元收纳盒4相平，两个磁铁的放置方式分别是：
与N极朝上磁铁204匹配的第二S极朝上磁铁401；
与S极朝上磁铁205匹配的第二N极朝上磁铁406；
这种放置的方式，可以使磁铁不会放反，如果壳体后盖2放反方向，壳体后盖2上的磁铁就会与电池单元收纳盒4上的磁铁相斥，壳体后盖2与电池单元收纳盒4移位，无法封盖。所述电池单元收纳盒4上设置有两个电池槽408，所述电池槽408上部开口为方形，下部呈椭圆状，电池槽408放置两个圆柱形电池，在电池槽408的中间设置有电池槽挡板407。所述电池槽408底面设置有长方形开口，底部贴纸405贴于电池单元收纳盒4背面，将电池槽408的长方形开口封闭，在电池槽408的上下两端设置有正极弹片404、负极弹片403。
如图2所示，所述510接口101焊接于外壳体1上端面左侧，外壳体1上端面左侧设置有一个开孔101a，510接口101固定在该开孔101a内，它最外圈是圆柱通孔接口1015，圆柱通孔接口1015通过导线与PCB板3负极端连接，所述圆柱通孔接口1015内部依次放置有绝缘圈1013、电极弹簧1012、正极顶针1011，所述绝缘圈1013将正极顶针1011与圆柱通孔接口1015隔开，避免短路。所述正极顶针1011前端柱形接触套入电极弹簧1012内，其端部附近设置有卡接槽，E型卡簧1014卡在卡接槽上，所述正极顶针1011的尾部通过导线连接PCB板3的负极端。
如图10所示，所述电池防反接管理控制电路的电路中电连接有防反接MOS的驱动开关，所述防反接MOS的驱动开关由N沟道结型场效应管Q1和N沟道结型场效应管Q2串联构成，N沟道结型场效应管Q1和N沟道结型场效应管Q2通过驱动模块Driver连接主控芯片MCU的PWM脉宽调制端。所述电池防反接管理控制电路在电池插反的情况下可以保障电路不会导通，就是通过在插反电池的情况下阻止电池的负极与电路板的负极相连，进行主动切断操作。这样可以有效保护电路在使用时的安全性。具体做法是让电池置入正常的情况下正负极的压差来打开防反接MOS的驱动开关，当插反了电池以后，MOS的驱动开关就不会被打开，起到主动隔断电池负极与电路负极的作用。所述主控芯片MCU的PWM脉宽调制端需要调节功率的时候，启用主控芯片MCU的PWM脉宽调制模式，通过调节占空比实现功率的大小调节，电池的电压经过N沟道结型场效应管Q2的不断开启与闭合，间断性送到电感器，在电感器的稳定续流的作用下实现了输出电压大小调节，需要调节功率的时候可以启用主控芯片MCU的PWM，通过调节占空比实现功率的大小调节，电池的电压经过Q2的不断开闭，间断性送到电感，在电感的稳定续流的作用下实现了输出电压大小调节。这种方法的效率可以达到95%以上，且易于操控，可靠性高。
如图9~12所示，所述输出电压监测电路的输出电压是采用分压电阻的方式将高电压变成低电压，主控芯片MCU采集电压以后通过倍率计算得出输出电压的值。由于雾化器的多样性，要想输出指定的功率值就需要先测得准确的电阻值，通过功率计算式P=U2/R，在已知P和R的情况下，可以推算出需要的电压值。所以电阻的测量非常重要。输出电压通过分压电阻进行测量，输出电流可以通过毫欧电阻来进行测量，有了电压和电流就可以通过公式R=U/I计算得出电阻值。
如图1所示，所述雾化器电阻测量电路主要包括电压监测模块、电流监测模块，所述电压监测模块检测雾化器电阻的电压，所述电流监测模块监测雾化器电阻的电流，所述雾化器电阻测量电路的雾化器电阻计算方式为：
系统升压部分的电压为V，运算放大器部分倍率为N，送到主控芯片MCU的电压为V1，因此，
流过温度感应器上的电流I=(V1/N)/r，与电池连接的雾化器上的电阻R=V/I。
例如：V=4.5v，V1=3v，N=10，r=100Ω；
I=（V1/N)/r=(3/10)/0.1=3A；
R=V/I=4.5/3=1.5KΩ。
所述电流极限控制电路中的最大电流限制为17A，当工作的过程中如果出现电流超标，系统会自动切断输出或是调低功率，以防输出电流过大损坏电子材料。这里所计算得出的值只是一次测量，做一次动作的计算结果，在实际工程应用中，由于电子元器件的本身误差，需要采用多次采样以去掉波形中的毛刺和采样误差，整个测量系统中，由于运算放大器的精度限制，在电流较大的情况下送到运算放大器的微电压才会较大，放大器的输出相对于本身的系统误差才会更小，所以在针对不同的雾化器的时候会尝试判断输出到MCU的电压值是不是太小，如果小于0.5V整个系统会在很短的时间内裁决再进行一次升压动作，通过这种多次尝试的方式，确保运放输出的电压值不会太小的情况下来读取值，这样可以更大限度的让整个测量器件工作在较合理的工作范围内，以此来提高测量的精确度。
所述主控芯片MCU控制电压监测模块、电流监测模块检测电阻丝阻值的检测时间设置为5ms，也就是说，电压监测模块、电流监测模块每5ms对雾化头上的电阻丝进行一次电阻测量，以与目标电阻值进行对比，当检测到所测电阻值与目标电阻值相差较远的时候启用较大功率进行升温操作，随着温度的升高，所测电阻与目标电阻逐步逼近，这时候，调小功率，在温度逼近目标的时候动态调节功率的大小能够实现对电阻丝温度的控制。
电流极限控制：本实用新型采用精确的功率控制方法，并且设置了阀值限制，最大电流限制在17A，当工作的过程中如果出现电流超标，系统会自动切断输出或调低功率，以防输出电流过大损坏电子材料。
最低电池电压保护：本实用新型在使用中如果输出功率相对于电池输出来说太大的情况下，电池电压会降低，如果降低太多，电池的能量被拖拽的太大，电池就会发热，这时候就需要动态地监测电池电压的极限，当电压过低的时候就不再强制提高输出能力，而是停下来，用目前电池可以提供的最大能力执行输出。
最大电压限制：在电压调节的过程中，可以最低输出0.5V的电压，从这个值不断往上调节，当调节的值达到升压极限的时候即停止再升压，这个通过输出电压监控电路来实现。
过热保护：电子烟属于功率发热设备，效率不可能做到100%，电流流过电路板及器件的时候会产生一定的热量，持续长时间大功率工作可能导致电路板温度升高，持续升温容易导致机器温度过高，引起使用不适，甚至引起设备被烧坏的风险，所以为了保障电子烟的可靠性，使用温度传感器可以很好地起到监控温度的目的，温度极限值为60度，超出该温度电池停止工作。因此，在升压的时候不是一次性升压到目标电压，而是一边升压，一边监控着电池电压，电流极限、温度极限、以及升压极限，任何一个值达到极限都会停止增大输出。通过这种方式可以确保整个系统工作在安全范围内。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种温控电子烟用电池；
它包括一面设置有开口的外壳体（1）、盖于外壳体（1）开口处的壳体后盖（2）、柱状电池单元及设置于外壳体（1）容腔内的电池单元收纳盒（4），所述外壳体（1）上端面，设置有连接雾化器（5）的510接口（101）；其特征在于：
所述电池单元收纳盒（4）通过螺丝固定在外壳体（1）容腔内，所述壳体后盖（2）与电池单元收纳盒（4）为磁吸式连接，壳体后盖（2）盖于外壳体（1）后，形成一个圆角方形体；
所述外壳体（1）的侧面内侧，卡接有PCB板（3），所述PCB板（3）上设置有主控芯片MCU及与主控芯片MCU连接的温控电路、电池防反接管理控制电路、输出电压监测电路、雾化器电阻测量电路、电流极限控制电路，所述输出电压监测电路包括电压监测模块、电流监测模块；
所述温控电路中设置有温度传感器，该温度传感器电连接510接口（101）的正负极，并通过510接口（101）的正负极连接雾化器上的发热丝（5），所述发热丝（5）分别连接电压监测模块、电流监测模块，并通过电压监测模块、电流监测模块检测发热丝（5）的电阻值大小；
所述电池防反接管理控制电路的电路中电连接有防反接MOS的驱动开关，所述防反接MOS的驱动开关由N沟道结型场效应管Q1和N沟道结型场效应管Q2串联构成，N沟道结型场效应管Q1和N沟道结型场效应管Q2通过驱动模块Driver连接主控芯片MCU的PWM脉宽调制端。
2.根据权利要求1所述的一种温控电子烟用电池，其特征在于：所述外壳体（1）内部设置有PCB板安装槽（108），PCB板（3）的两端卡接在PCB板安装槽（108）内，在外壳体（1）的内部中心上部设置有圆柱形柱体（114），该圆柱形柱体（114）与置于外壳体（1）内部左下角、右下角的凸台（111）构成电池单元收纳盒（4）支撑面，并且在圆柱形柱体（114）和凸台（111）上设置有内螺纹孔（109）。
3.根据权利要求1或2所述的一种温控电子烟用电池，其特征在于：所述外壳体（1）底部端面边缘处设置有斜槽（110），当壳体后盖（2）与外壳体（1）磁吸在一起后，通过该斜槽（110）能够将壳体后盖（2）与外壳体（1）分开，在所述外壳体（1）的右边内侧面，贴有条形贴纸（112）。
4.根据权利要求1或2所述的一种温控电子烟用电池，其特征在于：所述外壳体（1）的两侧面开口边缘处，设置有一整条的凹槽槽沟（113），该凹槽槽沟（113）朝内开口，呈直角状。
5.根据权利要求1所述的一种温控电子烟用电池，其特征在于：所述壳体后盖（2）内表面贴有一层黑色贴纸（202），该黑色贴纸（202）上下两端中部开口，在开口处设置有凸起的方形磁铁安装槽（203），方形磁铁安装槽（203）端面与壳体后盖（2）的其它端面相平，在磁铁安装槽（203）上安装有磁铁，该磁铁分别是上部的N极朝上磁铁（204）、下部的S极朝上磁铁（205），磁铁安装后，其上表面与方形磁铁安装槽（203）端面相平，所述壳体后盖（2）两边内侧为弧面（201）。
6.根据权利要求1或5所述的一种温控电子烟用电池，其特征在于：所述壳体后盖（2）左右两端的长边端面上设置有凸起的条形柱（206），该条形柱（206）与外壳体（1）上的凹槽槽沟（113）匹配，在壳体后盖（2）的背面，设置有弧形凹槽阵列（207）。
7.根据权利要求1所述的一种温控电子烟用电池，其特征在于：所述PCB板（3）的中部，设置有LCD显示屏（104），该LCD显示屏（104）固定在LCD支架（105）上，所述LCD显示屏（104）前端设置有玻璃镜片（103），该玻璃镜片（103）固定在外壳体（1）的侧面中部，所述PCB板（3）上还设置有开关键（102）、功率增加按键（106）、功率减少按键（107）。
8.根据权利要求1所述的一种温控电子烟用电池，其特征在于：所述电池单元收纳盒（4）通过十字螺丝（402）固定在外壳体（1）内腔内，其上下两端边缘设置有与壳体后盖（2）匹配的磁铁，该磁铁嵌于电池单元收纳盒（4）内，其上表面与电池单元收纳盒（4）相平，两个磁铁的放置方式分别是：
与N极朝上磁铁（204）匹配的第二S极朝上磁铁（401）；
与S极朝上磁铁（205）匹配的第二N极朝上磁铁（406）；
所述电池单元收纳盒（4）上设置有两个电池槽（408），所述电池槽（408）上部开口为方形，下部呈椭圆状，电池槽（408）放置两个圆柱形电池。
9.根据权利要求8所述的一种温控电子烟用电池，其特征在于：所述电池槽（408）底面设置有长方形开口，底部贴纸（405）贴于电池单元收纳盒（4）背面，将电池槽（408）的长方形开口封闭，在电池槽（408）的上下两端设置有正极弹片（404）、负极弹片（403）。
10.根据权利要求1所述的一种温控电子烟用电池，其特征在于：所述510接口（101）焊接于外壳体（1）上端面左侧，位于PCB板（3）的上端，它最外圈是圆柱通孔接口（1015），圆柱通孔接口（1015）通过导线与PCB板（3）负极端连接，所述圆柱通孔接口（1015）内部依次放置有绝缘圈（1013）、电极弹簧（1012）、正极顶针（1011），所述正极顶针（1011）前端柱形接触套入电极弹簧（1012）内，其端部附近设置有卡接槽，E型卡簧（1014）卡在卡接槽上，所述正极顶针（1011）的尾部通过导线连接PCB板（3）的负极端。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |