CN209017878U - 一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，包括：充电单元，锂电池组，用户单元，雾化单元，和检测单元，检测锂电池组中各节锂电池的电压；控制单元，接收锂电池电压信息，判断锂电池状态发出控制信号至平衡单元，发送智能电子烟的状态信息至用户单元，接收用户单元发送的操作信息；平衡单元，接收控制信号并据此控制锂电池的泄放或电荷转移。控制单元控制检测单元不断循环的采集各节锂电池电压的数据，并依据采集的数据进行分析做出判断，通过对平衡单元进行控制，保证该智能电子烟系统内的各节锂电池的电压都处在安全区域内，不会对锂电池造成损伤，解决了目前电子烟中锂电池组电荷不平衡，损耗锂电池，影响电子烟使用效果的问题。

Description

一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统

技术领域

本实用新型涉及一种智能电子烟系统，尤其涉及中锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统。

背景技术

电子烟作为一种新型的电子产品用作传统烟草型香烟的替代品越来越受到广大烟民的认可和使用。目前市面上的电子烟，其电力供给主要分为干电池供电和锂电池供电两大类，其中锂电池引起可反复充电使用的优点得到更多使用者的青睐。然而，实际在采用锂电池供电的也存在一些问题。锂电池在使用时，如果过充或过放，即锂电池电压高于电压上限或低于电压下线都会造成锂电池的不可逆损伤，缩减锂电池的使用寿命同时也增加锂电池的自放电率。

目前，锂电子在为电子烟供电时，往往是以锂电池组的形式供电，即便对整个锂电池组的电压进行检测，保证锂电池组的电压在合理范围内，也不能保证每节锂电池都处在合理电压范围内。不能对每节锂电池进行调节控制，使得锂电池组的电荷平衡，这就导致了目前的电子烟中，锂电池组损耗严重，锂电池组的使用寿命缩减，锂电池的自放电率增加，影响电子烟的使用效果。对此，生成者需要一种能够控制锂电池组内每节锂电池都处在合理电压范围内，实现锂电池组电荷平衡的一种新型电子烟系统，以解决目前生产中遇到的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，解决目前电子烟中锂电池组电荷不平衡，损耗锂电池，影响电子烟使用效果的问题。

本实用新型所述的一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，包括：

充电单元，接受控制单元的充电信号，为锂电池组进行充电；

锂电池组，为智能电子烟内部单元进行供电；

检测单元，检测锂电池组中各节锂电池的电压并发送至控制单元；

控制单元，接收锂电池电压信息，判断锂电池状态发出控制信号至平衡单元，发出充电信号至充电单元，发送智能电子烟的状态信息至用户单元，接收用户单元发送的操作信息；

平衡单元，接收控制信号并据此控制锂电池的泄放或电荷转移；

用户单元，接收控制单元发送的智能电子烟的状态信息并进行显示，供用户查看，接受用户操作，产生操作信息发送至控制单元；

雾化单元，接收控制单元的控制对烟油进行雾化。

本实用新型所述的一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，通过设置检测单元，检测每节锂电池的电压情况，将检测结果发送至控制单元，控制单元分析每节锂电池的电压及平均电压，当各节锂电池电压相同且高于电压上限时，控制单元控制平衡单元打开电荷泄放通道，将电压值偏高的锂电池电荷进行泻放，直到各节锂电池电压回落到安全区域；当各节锂电池电压相同且低于电压下限时，控制单元控制平衡单元关闭锂电池的泻放通道，禁止雾化器工作，控制充电单元为锂电池组充电，直到各节锂电池电压充电后回落到安全区域；当某节锂电池高于电压上限，某节锂电池低于电压下限，其余锂电池电压正常时，控制单元控制平衡单元打开电压高的通道和电压低的通道，进行电荷的转移，直到各节锂电池电压回落到安全区域；当部分锂电池高于电压上限，部分锂电池低于电压下限，控制单元控制平衡单元打开电压高的通道和电压低的通道，进行电荷的转移，直到各节锂电池电压回落到安全区域；控制单元会不断循环的采集各节锂电池电压的数据和做出判断，并对平衡单元进行控制。在控制单元及平衡单元的控制下，可以保证该智能电子烟系统内的各节锂电池的电压都处在安全区域内，不会对锂电池造成损伤，解决了目前电子烟中锂电池组电荷不平衡，损耗锂电池，影响电子烟的使用效果的问题。

附图说明

图1是一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统的系统框图1。

图2是一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统的系统框图2。

图3是一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，包括：充电单元，接受控制单元的充电信号，为锂电池组进行充电；锂电池组，为智能电子烟内部单元进行供电；检测单元，检测锂电池组中各节锂电池的电压并发送至控制单元；控制单元，接收锂电池电压信息，判断锂电池状态发出控制信号至平衡单元，发出充电信号至充电单元，发送智能电子烟的状态信息至用户单元，接收用户单元发送的操作信息；平衡单元，接收控制信号并据此控制锂电池的泄放或电荷转移；用户单元，接收控制单元发送的智能电子烟的状态信息并进行显示，供用户查看，接受用户操作，产生操作信息发送至控制单元；雾化单元，接收控制单元的控制对烟油进行雾化。控制单元控制检测单元不断循环的采集各节锂电池电压的数据，并依据采集的数据进行分析做出判断，通过对平衡单元进行控制，保证该智能电子烟系统内的各节锂电池的电压都处在安全区域内，不会对锂电池造成损伤，解决了目前电子烟中锂电池组电荷不平衡，损耗锂电池，影响电子烟使用效果的问题。

如图2所示，所述用户单元包括：显示模块，接收控制单元发送的智能电子烟的状态信息，向用户显示电子烟工作状态时的温度、锂电池电压、锂电池电量、输出电压、输出电流、输出功率，提示语言等相关信息；按键模块，用户通过按键输入相关的参数，参数操作信息发送至控制单元。通过设置用户单元，用户可以获取电子烟的相关状态信息，并且对电子烟进行控制操作，使得用户更好的使用电子烟。

如图2所示，所述雾化单元包括：供电模块，接受锂电池组提供的电能，对电能进行电压处理得到满足雾化器的工作电压，将处理后的电能传递至功率模块；功率模块，接受控制单元的控制对电能进行电流控制，得到满足雾化器工作的电能，为雾化器供电；雾化器装置，接受功率模块的供电，在控制单元的控制下将烟油进行雾化。雾化单元是将烟油进行雾化的重要单元，其中雾化器装置是指由吸嘴、储油仓、雾化丝或发热片、导油棉、电极座等组成的装置。供电模块及功率模块可为雾化器装置提供合适的电能。

本实用新型的一个实施例如3所示，所述供电模块包括：升/降压电路，对锂电池组放电电压进行变换得到合适的工作电压；稳压电路，对电压进行处理得到稳点的输出电压；驱动电路，对电能进行功率放大得到符合负载额定功率的电能。所述供电模块是对锂电池组的电能进行进一步处理的模块，保证锂电池组提供的电能可以供电子烟内的其他单元使用。

本实用新型的一个实施例如3所示，所述功率模块包括功率MOS管和电感、电容、电阻等电子元器件组成的大电流控制电路，在控制单元的控制下实现对电能的大电流控制。该功率模块实质是电流控制电路，控制单元通过控制其电流以产生满足额定功率的电能。

本实用新型的一个实施例如3所示，所述检测单元包括运算放大器组成的运放组，运放组进行AD模数转换，并把检测到的锂电池的电压信息送到控制单元。该检测单元在每节锂电池的两端都设置检测点，以检测每一节锂电池的电压，通过运放检测转换的到电压信息发送至控制单元，每一节锂电池均对应一个运算放大器，故而该检测单元包括与锂电池组相对应的运放组，通过运放组进行AD模数转换，把检测到的信号送到控制单元。

在本实施例中，如图2和图3所示，该种电池组电荷平衡的智能电子烟系统，其包括①充电单元、②锂电池组、③检测单元、④控制单元、⑤平衡单元、⑥显示模块和按键模块、⑦供电模块、⑧功率模块、⑨雾化器装置等组成。

所述的①充电单元是指提供电压在30V以内的任意直流电源接入的插口，比如充电器、适配器等等。

所述的②锂电池组是指由可循环充电式锂离子电池组成的单节或两节串(并)联或多节串(并)联电池组合，当②锂电池组的电能使用完后可通过④控制单元和⑤平衡单元进行电池能量平衡。

所述的③检测单元是指可通过运放组合进行AD模数转换，并把检测到的信号送到④控制单元。

所述的④控制单元是指由编写好软件程序的单片机组成的一套逻辑控制电路。

所述的⑤平衡单元是指根据④控制单元发出逻辑信号给到⑤平衡单元进行电池的泻放或电荷转移。

所述的⑥显示模块(OLED或LCD屏)和按键模块，用户通过此界面可以观察到电池节数和充电状态并可通过显示屏或按键输入相关的参数，同时也可显示电子烟工作状态时的温度、电池电压、电池电量、输出电压、输出电流、输出功率，提示语言等相关信息。

所述的⑦供电模块包括升压电路、降压电路、驱动电路等等，可通过②锂电池组供电。

所述的⑧功率模块是指由功率MOSFET和电感、电容、电阻等电子元器件组成的大电流控制电路

所述的⑨雾化器装置是指由吸嘴、储油仓、雾化丝或发热片、导油棉、电极座等组成的装置。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，其特征在于，包括：

充电单元，接受控制单元的充电信号，为锂电池组进行充电；

锂电池组，为智能电子烟内部单元进行供电；

检测单元，检测锂电池组中各节锂电池的电压并发送至控制单元；

控制单元，接收锂电池电压信息，判断锂电池状态发出控制信号至平衡单元，

发出充电信号至充电单元，发送智能电子烟的状态信息至用户单元，接收用户单元发送的操作信息；

平衡单元，接收控制信号并据此控制锂电池的泄放或电荷转移；

用户单元，接收控制单元发送的智能电子烟的状态信息并进行显示，供用户查看，接受用户操作，产生操作信息发送至控制单元；

雾化单元，接收控制单元的控制对烟油进行雾化。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，其特征在于，所述用户单元包括：

显示模块，接收控制单元发送的智能电子烟的状态信息，向用户显示电子烟工作状态时的温度、锂电池电压、锂电池电量、输出电压、输出电流、输出功率，提示语言相关信息；

按键模块，用户通过按键输入相关的参数，参数操作信息发送至控制单元。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，其特征在于，所述雾化单元包括：

供电模块，接受锂电池组提供的电能，对电能进行电压处理得到满足雾化器的工作电压，将处理后的电能传递至功率模块；

功率模块，接受控制单元的控制对电能进行电流控制，得到满足雾化器工作的电能，为雾化器供电；

雾化器装置，接受功率模块的供电，在控制单元的控制下将烟油进行雾化。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，其特征在于，所述供电模块包括：

升/降压电路，对锂电池组放电电压进行变换得到合适的工作电压；

稳压电路，对电压进行处理得到稳点的输出电压；

驱动电路，对电能进行功率放大得到符合负载额定功率的电能。

5.根据权利要求3所述的一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，其特征在于，所述功率模块包括功率MOS管和电感、电容、电阻电子元器件组成的大电流控制电路，在控制单元的控制下实现对电能的大电流控制。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种锂电池组电荷平衡的智能电子烟系统，其特征在于，所述检测单元包括运算放大器组成的运放组，运放组进行AD模数转换，并把检测到的锂电池的电压信息送到控制单元。