EA040566B1

EA040566B1 - ELECTRONIC CIGARETTE WITH TWO BATTERIES

Info

Publication number: EA040566B1
Application number: EA202190571
Authority: EA
Inventors: Клод Зомини
Original assignee: ДжейТи ИНТЕРНЕШНЛ СА
Priority date: 2018-09-24
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2022-06-24

Description

Настоящее изобретение относится к системе с двумя батареями для использования в электронной сигарете.The present invention relates to a dual battery system for use in an electronic cigarette.

Электронные сигареты становятся все более популярными потребительскими устройствами. Некоторые электронные сигареты снабжены резервуаром для жидкости, в котором хранится испаряемая жидкость. Путь потока проходит от резервуара для жидкости до испарителя, который иногда называют распылителем. Часто распылитель снабжен фитилем или поглотителем, который может поглощать жидкость из резервуара, и нагревательной катушкой, которая может испарять жидкость, которая размещена в поглотителе. Эти нагревательные катушки часто предусмотрены в виде электрически резистивных проволок, которые обернуты вокруг поглотителя.Electronic cigarettes are becoming more and more popular consumer devices. Some e-cigarettes are equipped with an e-liquid reservoir that stores the liquid that is being vaporized. The flow path is from the liquid reservoir to the evaporator, sometimes referred to as the nebulizer. Often the atomizer is provided with a wick or absorber that can absorb liquid from the reservoir and a heating coil that can vaporize the liquid which is placed in the absorber. These heating coils are often provided in the form of electrically resistive wires which are wrapped around the absorber.

Другие электронные сигареты снабжены обычным табаком и нагревателем, который может нагревать табак без его сжигания. Эти электронные сигареты могут также генерировать вдыхаемый пар для пользователя.Other e-cigarettes are equipped with regular tobacco and a heater that can heat the tobacco without burning it. These e-cigarettes can also generate inhaled vapor for the user.

Обычно электронные сигареты снабжены перезаряжаемой батареей. Полный заряд батареи обеспечивает возможность использования в течение некоторого времени, после чего устройство должно быть перезаряжено. Обычно электронная сигарета имеет схему управления для управления подачей электропитания на нагреватель. Обычно перезаряжаемая батарея предназначена для подачи питания как на схему управления, так и на электрический нагреватель.Usually, electronic cigarettes are equipped with a rechargeable battery. A full battery charge allows you to use it for some time, after which the device must be recharged. Typically, an electronic cigarette has a control circuit for controlling power supply to the heater. Typically, the rechargeable battery is designed to supply power to both the control circuit and the electric heater.

Один пример устройства, генерирующего аэрозоль, описан в документе US 2017/0215477 A1. В этом документе описано устройство, генерирующее аэрозоль, имеющее первый блок питания, выполненный с возможностью подачи электрической энергии только на электрический нагреватель, и второй блок питания, выполненный с возможностью подачи электрической энергии на контроллер, который управляет подачей электрической энергии от первого блока питания на электрический нагреватель. Разделение подачи электрической энергии на нагреватель и контроллер было принято в этой конструкции для облегчения использования измерения электрической энергии, остающейся в первом блоке питания, в качестве индикации уровня потребления субстрата, образующего аэрозоль. Было обнаружено, что этот вид конструкции не обязательно эффективен для всех типов батарей.One example of an aerosol generating device is described in US 2017/0215477 A1. This document describes an aerosol generating device having a first power supply configured to supply electrical power only to an electric heater and a second power supply configured to supply electrical power to a controller that controls the supply of electrical power from the first power supply to an electric heater. heater. The separation of the electrical power supply to the heater and the controller has been adopted in this design to facilitate the use of the measurement of electrical energy remaining in the first power supply as an indication of the level of consumption of the aerosol forming substrate. It has been found that this kind of design is not necessarily effective for all battery types.

Одной целью настоящего изобретения является предоставление электронной сигареты, которая может быть использована с более широким разнообразием типов батарей.One object of the present invention is to provide an electronic cigarette that can be used with a wider variety of battery types.

Согласно аспекту настоящего изобретения предусмотрена электронная сигарета, содержащая электрический нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, чтобы генерировать вдыхаемый аэрозоль; схему управления, выполненную с возможностью управления подачей электропитания на электрический нагреватель; первую батарею, имеющую первое рабочее напряжение при полном заряде, которое выше первого порога, при этом первая батарея электрически соединена со схемой управления и выполнена с возможностью подачи электропитания на схему управления при использовании; и вторую батарею, имеющую второе рабочее напряжение при полном заряде, которое ниже первого порога, при этом вторая батарея электрически соединена с электрическим нагревателем и выполнена с возможностью подачи электропитания на электрический нагреватель при использовании.According to an aspect of the present invention, an electronic cigarette is provided, comprising: an electric heater for heating an aerosol-generating substrate to generate an inhalable aerosol; a control circuit configured to control the supply of power to the electric heater; a first battery having a first fully charged operating voltage that is higher than a first threshold, the first battery being electrically connected to the control circuit and configured to supply power to the control circuit in use; and a second battery having a second fully charged operating voltage that is below the first threshold, wherein the second battery is electrically connected to the electric heater and configured to energize the electric heater in use.

Электронная сигарета требует схему управления, чтобы обеспечить возможность ее эксплуатации. Однако схема управления имеет требования к напряжению, которые не могут быть выполнены всеми доступными типами батарей. Настоящая технология обеспечивает возможность снабжения электронной сигареты второй батареей, которая может питать электрический нагреватель, но которая имеет рабочее напряжение ниже порогового напряжения, которое требуется для питания схемы управления. Таким образом, первая батарея может быть обеспечена рабочим напряжением, которое выше первого порога для питания схемы управления, и вторая батарея может питать электрический нагреватель, но вторая батарея может быть обеспечена более низким рабочим напряжением, поскольку не требуется питать схему управления. Это обеспечивает возможность изготовления электронной сигареты с более широким диапазоном типов батарей.An electronic cigarette requires a control circuit to enable it to be operated. However, the control circuit has voltage requirements that cannot be met by all available battery types. The present technology allows an electronic cigarette to be provided with a second battery that can power an electric heater but that has an operating voltage below the threshold voltage required to power the control circuit. Thus, the first battery can be provided with an operating voltage that is higher than the first threshold to power the control circuit, and the second battery can power the electric heater, but the second battery can be provided with a lower operating voltage because the control circuit does not need to be powered. This allows the electronic cigarette to be manufactured with a wider range of battery types.

Первый порог может находиться в диапазоне 3-3,3 В. Предпочтительно первый порог близок к 3,3 В, поскольку это пороговое напряжение, которое необходимо для эффективной работы схемы управления. Предпочтительно схема управления содержит процессор, такой как микроконтроллер, имеющий минимальные требования к напряжению, которые выше первого порога.The first threshold may be in the range of 3-3.3 V. Preferably, the first threshold is close to 3.3 V, since this is the threshold voltage that is necessary for the effective operation of the control circuit. Preferably, the control circuit comprises a processor, such as a microcontroller, having a minimum voltage requirement that is above the first threshold.

Второе рабочее напряжение второй батареи при полном заряде предпочтительно ниже второго порога, и второй порог меньше, чем первый порог. Таким образом, первое рабочее напряжение и второе рабочее напряжение могут быть отличными друг от друга. Второй порог может находиться в диапазоне 2,5-3 В. Предпочтительно второе рабочее напряжение составляет приблизительно 2,6 В, поскольку это рабочее напряжение некоторых желаемых типов батарей, таких как батареи на основе оксида титаната лития (LTO).The second operating voltage of the second battery when fully charged is preferably below the second threshold and the second threshold is less than the first threshold. Thus, the first operating voltage and the second operating voltage may be different from each other. The second threshold may be in the range of 2.5-3 V. Preferably, the second operating voltage is approximately 2.6 V, since this is the operating voltage of some desired battery types, such as lithium titanate oxide (LTO) batteries.

Схема управления может содержать умножитель напряжения, выполненный с возможностью преобразования напряжения, подаваемого на электрический нагреватель второй батареей. Умножитель напряжения предпочтительно получает электропитание от первой батареи и преобразует выходное напряжение от второй батареи. Умножитель напряжения может преобразовывать напряжение от второй батареи, чтобы достичь подходящего напряжения для подачи питания на электрический нагреватель. Напря- 1 040566 жение, требуемое электрическим нагревателем, может изменяться в зависимости от требуемых свойств нагревателя. Одним предпочтительным видом умножителя напряжения является понижающий преобразователь.The control circuit may include a voltage multiplier configured to convert the voltage supplied to the electric heater by the second battery. The voltage multiplier is preferably powered by the first battery and converts the output voltage from the second battery. The voltage multiplier can convert the voltage from the second battery to reach a suitable voltage to power the electric heater. The voltage required by an electric heater may vary depending on the properties of the heater required. One preferred form of voltage multiplier is a buck converter.

Умножитель напряжения может не требоваться во всех вариантах осуществления. Например, в случаях, когда электрический нагреватель представляет собой катушку с низким сопротивлением, может быть возможным обеспечение эффективного нагрева, используя низкое входное напряжение, без какоголибо преобразования напряжения.A voltage multiplier may not be required in all embodiments. For example, in cases where the electric heater is a low resistance coil, it may be possible to provide efficient heating using a low input voltage without any voltage conversion.

Первая батарея имеет первую зарядную емкость, и вторая батарея имеет вторую зарядную емкость, которая предпочтительно больше, чем первая зарядная емкость. Таким образом, зарядная емкость второй батареи может превышать зарядную емкость первой батареи. Требования по питанию электрического нагревателя обычно выше, чем требования по питанию схемы управления, и, следовательно, вторая батарея обычно больше, чем первая батарея.The first battery has a first charging capacity, and the second battery has a second charging capacity, which is preferably larger than the first charging capacity. Thus, the charging capacity of the second battery may exceed the charging capacity of the first battery. The power requirements of the electric heater are typically higher than the power requirements of the control circuit, and hence the second battery is typically larger than the first battery.

Первая зарядная емкость первой батареи обеспечивает первую продолжительность работы, и вторая зарядная емкость второй батареи обеспечивает вторую продолжительность работы во время нормального использования электронной сигареты. При нормальном использовании разрядка первой батареи до разрядки второй батареи была бы нежелательной, поскольку это сделало бы электронную сигарету непригодной к использованию, хотя заряд остается во второй батарее. Следовательно, первая продолжительность работы предпочтительно равна второй продолжительности работы или больше, чем она.The first charging capacity of the first battery provides a first duration of operation, and the second charging capacity of the second battery provides a second duration of operation during normal use of the electronic cigarette. Under normal use, discharging the first battery before discharging the second battery would be undesirable as this would render the electronic cigarette unusable, although the charge remains in the second battery. Therefore, the first duration of operation is preferably equal to or greater than the second duration of operation.

Вторая батарея может представлять собой литий-ионную батарею, такую как батарея на основе оксида титаната лития, LTO. Первая батарея может иметь химический состав, отличный от второй батареи. Любой удобный химический состав может быть выбран для первой батареи с учетом производительности, веса, размера и затрат.The second battery may be a lithium ion battery such as a lithium titanate oxide, LTO battery. The first battery may have a different chemistry than the second battery. Any convenient chemistry can be selected for the first battery based on performance, weight, size and cost.

Первая и вторая батареи являются предпочтительно перезаряжаемыми, и электронная сигарета предпочтительно содержит зарядную схему. Зарядная схема предпочтительно содержит первую и вторую интегральные схемы для первой и второй батарей соответственно. Первая и вторая интегральные схемы предпочтительно соответственно соединены с общим разъемом электрической зарядки. Таким образом, может быть предусмотрен один зарядный порт, и электропитание, подаваемое от этого порта, может заряжать первую и вторую батареи посредством первой и второй интегральных схем.The first and second batteries are preferably rechargeable and the electronic cigarette preferably includes a charging circuit. The charging circuit preferably includes first and second integrated circuits for the first and second batteries, respectively. The first and second integrated circuits are preferably connected to a common electrical charging connector, respectively. Thus, one charging port can be provided, and power supplied from this port can charge the first and second batteries via the first and second integrated circuits.

Схема управления может иметь обратную связь с электрическим нагревателем или датчиками, связанными с электрическим нагревателем, или субстратом, образующим аэрозоль, вследствие чего подача электропитания на электрический нагреватель является, по меньшей мере частично, зависимой от сигналов обратной связи.The control circuitry may be fed back to the electric heater or sensors associated with the electric heater or aerosol forming substrate such that power supply to the electric heater is at least partially dependent on feedback signals.

Электронная сигарета может содержать субстрат, образующий аэрозоль. Например, электронная сигарета может содержать испаряемую жидкость в резервуаре для жидкости, или электронная сигарета может содержать порцию табака, которая может быть нагрета электрическим нагревателем.An electronic cigarette may contain an aerosol-forming substrate. For example, an electronic cigarette may contain a vaporizable liquid in a liquid reservoir, or an electronic cigarette may contain a portion of tobacco that may be heated by an electric heater.

Согласно другому аспекту изобретения предусмотрен способ эксплуатации электронной сигареты, которая содержит электрический нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, чтобы генерировать вдыхаемый аэрозоль, схему управления, выполненную с возможностью управления подачей электропитания на электрический нагреватель, первую батарею и вторую батарею, при этом способ включает этапы подачи электропитания на схему управления от первой батареи, при этом первая батарея имеет первое рабочее напряжение при полном заряде, которое выше первого порога; и подачи электропитания на электрический нагреватель от второй батареи, при этом вторая батарея имеет второе рабочее напряжение при полном заряде, которое ниже первого порога.According to another aspect of the invention, a method is provided for operating an electronic cigarette, which comprises an electric heater for heating an aerosol-forming substrate to generate an inhalable aerosol, a control circuit configured to control power supply to the electric heater, a first battery, and a second battery, the method comprising the steps of supplying power to the control circuit from the first battery, wherein the first battery has a first operating voltage when fully charged, which is higher than the first threshold; and supplying power to the electric heater from the second battery, wherein the second battery has a second fully charged operating voltage that is below the first threshold.

Варианты осуществления изобретения далее описаны в качестве примера со ссылкой на графические материалы, на которых:Embodiments of the invention are described below by way of example with reference to the drawings, in which:

на фиг. 1A представлен вид в перспективе спереди электронной сигареты в варианте осуществления изобретения;in fig. 1A is a front perspective view of an electronic cigarette in an embodiment of the invention;

на фиг. 1B представлен вид в перспективе сзади электронной сигареты, показанной на фиг. 1A;in fig. 1B is a rear perspective view of the electronic cigarette shown in FIG. 1A;

на фиг. 1C представлен вид в разрезе электронной сигареты, показанной на фиг. 1A;in fig. 1C is a sectional view of the electronic cigarette shown in FIG. 1A;

на фиг. 2 представлена принципиальная электрическая схема, на которой показаны компоненты электронной сигареты в варианте осуществления изобретения;in fig. 2 is a circuit diagram showing the components of an electronic cigarette in an embodiment of the invention;

на фиг. 3 представлена другая принципиальная электрическая схема, на которой показаны компоненты электронной сигареты в варианте осуществления изобретения;in fig. 3 is another electrical circuit diagram showing the components of an electronic cigarette in an embodiment of the invention;

на фиг. 4A представлен вид в перспективе спереди электронной сигареты в другом варианте осуществления изобретения;in fig. 4A is a front perspective view of an electronic cigarette in another embodiment of the invention;

на фиг. 4B представлен вид в перспективе сзади электронной сигареты, показанной на фиг. 4A; и на фиг. 4C представлен вид в разрезе электронной сигареты, показанной на фиг. 4A.in fig. 4B is a rear perspective view of the electronic cigarette shown in FIG. 4A; and in FIG. 4C is a sectional view of the electronic cigarette shown in FIG. 4A.

В контексте данного документа термин ингалятор или электронная сигарета может включать электронную сигарету, выполненную с возможностью доставки аэрозоля пользователю, включая аэрозоль для курения. Аэрозоль для курения может относиться к аэрозолю с размерами частиц 0,5-7 микрон. Размер частиц может быть менее 10 или 7 микрон. Электронная сигарета может быть переносной.As used herein, the term inhaler or electronic cigarette may include an electronic cigarette configured to deliver an aerosol to a user, including a smoking aerosol. An aerosol for smoking may refer to an aerosol with particle sizes of 0.5-7 microns. The particle size may be less than 10 or 7 microns. The electronic cigarette can be portable.

- 2 040566- 2 040566

На фиг. 1A-1C показана электронная сигарета 3 в варианте осуществления изобретения. Электронная сигарета 3 может быть использована в качестве замены обычной сигареты, содержащей резаный табак. Электронная сигарета 3 содержит удлиненную основную часть 5, часть 6 в виде мундштука и нагревательную камеру 8 для размещения палочки табака (не показана). Нагревательная камера 8 содержит электрический нагреватель 10, который может нагревать палочку табака без ее сжигания и генерировать пар.In FIG. 1A-1C show an electronic cigarette 3 in an embodiment of the invention. The electronic cigarette 3 can be used as a replacement for a conventional cigarette containing cut tobacco. The electronic cigarette 3 includes an elongated main body 5, a mouthpiece-like part 6, and a heating chamber 8 for accommodating a tobacco stick (not shown). The heating chamber 8 contains an electric heater 10 which can heat the tobacco stick without burning it and generate steam.

Канал 12 для пара предусмотрен и проходит между нагревательной камерой 8 и частью 6 в виде мундштука. Часть 6 в виде мундштука имеет форму с заостренным кончиком для соответствия эргономике рта пользователя. Электронная сигарета дополнительно содержит впускное отверстие 14 для воздуха, сообщающееся по текучей среде с частью 6 в виде мундштука и каналом 12 для пара, благодаря чему пользователь, осуществляющий затяжку из части 6 в виде мундштука, заставляет воздух течь во впускное отверстие 14 для воздуха и через нагревательную камеру 8 и канал 12 для пара в часть 6 в виде мундштука. Предусмотрена кнопка 21 активации, при помощи которой пользователь может управлять производством пара электрическим нагревателем 10.A steam channel 12 is provided and extends between the heating chamber 8 and the mouthpiece part 6 . Part 6 in the form of a mouthpiece is shaped with a pointed tip to fit the ergonomics of the user's mouth. The electronic cigarette further comprises an air inlet 14 in fluid communication with the mouthpiece portion 6 and the vapor passage 12, whereby a user puffing from the mouthpiece portion 6 causes air to flow into the air inlet 14 and through heating chamber 8 and steam channel 12 into part 6 in the form of a mouthpiece. An activation button 21 is provided by which the user can control the production of steam by the electric heater 10.

Электронная сигарета содержит первую батарею 1 и вторую батарею 2, электрически соединенные с печатной платой (PCB) 4, которая содержит схему управления. Первая батарея 1 выполнена с возможностью подачи электропитания на PCB 4 и схему управления, соединенную с ней. Вторая батарея 2 выполнена с возможностью подачи электропитания на электрический нагреватель 10 под управлением схемы управления в PCB 4. В одном примере первая батарея 1 является призматической батареей на основе LCO (литированного оксида кобальта) с мягким пакетом, которая также известна как литий-полимерная батарея. В этом примере первая батарея 1 имеет размеры приблизительно 30x15x7 мм с емкостью 200300 мАч и обеспечивает рабочее напряжение при полном заряде приблизительно 3,7 В. В одном примере вторая батарея 2 представляет собой батарею на основе LTO (оксида титаната лития) цилиндрической формы с емкостью 1100 мАч и обеспечивает рабочее напряжение при полном заряде приблизительно 2,4 В. Емкость второй батареи 2 значительно больше, чем емкость первой батареи 1, поскольку электрический нагреватель 10, который получает электропитание от второй батареи 2, имеет более высокие требования по питанию, чем схема управления, которая получает электропитание от первой батареи 1.The electronic cigarette includes a first battery 1 and a second battery 2 electrically connected to a printed circuit board (PCB) 4 which contains a control circuit. The first battery 1 is configured to supply power to the PCB 4 and the control circuit connected thereto. The second battery 2 is configured to supply power to the electric heater 10 under the control of the control circuitry in the PCB 4. In one example, the first battery 1 is a prismatic LCO (lithated cobalt oxide) soft-pack battery, which is also known as a lithium polymer battery. In this example, the first battery 1 measures approximately 30x15x7 mm with a capacity of 200300 mAh and provides a fully charged operating voltage of approximately 3.7 V. In one example, the second battery 2 is a cylindrical LTO (lithium titanate oxide) battery with a capacity of 1100 mAh and provides an operating voltage of approximately 2.4 V when fully charged. The capacity of the second battery 2 is much larger than the capacity of the first battery 1 because the electric heater 10, which is powered by the second battery 2, has higher power requirements than the control circuit. , which receives power from the first battery 1.

На фиг. 2 представлена принципиальная электрическая схема, на которой показаны электрические компоненты внутри электронной сигареты 3, описанной выше. Электрическая схема содержит первую батарею 1 и вторую батарею 2. Первая батарея 1 подает электропитание на микроконтроллер 18 на PCB 4 внутри системы 16 управления. Микроконтроллер 18 должен получать электропитание от источника питания, имеющего напряжение выше первого порога, который составляет приблизительно 3,3 В, чтобы работать эффективно. Первая батарея 1 выбрана специально таким образом, чтобы она могла обеспечивать подходящее питание микроконтроллера 18, и первая батарея обеспечивает рабочее напряжение при полном заряде приблизительно 3,7 В, что выше первого порога.In FIG. 2 is a circuit diagram showing the electrical components inside the electronic cigarette 3 described above. The circuitry comprises a first battery 1 and a second battery 2. The first battery 1 supplies power to the microcontroller 18 on the PCB 4 within the control system 16. Microcontroller 18 must be powered by a power source having a voltage above the first threshold, which is approximately 3.3V, to operate effectively. The first battery 1 is specifically selected to provide adequate power to the microcontroller 18, and the first battery provides an operating voltage when fully charged of approximately 3.7V, which is above the first threshold.

Система 16 управления также содержит датчик 20 давления. Датчик 20 давления выполнен с возможностью измерения давления в канале 12 для пара электронной сигареты 3 и подачи сигналов на микроконтроллер 18. Микроконтроллер 18, следовательно, может обеспечивать сигнал для активации электрического нагревателя 10, когда датчик 20 давления обнаруживает уменьшение давления, которое связано с осуществлением затяжки пользователем из мундштука 6. В качестве альтернативы датчику 20 давления может быть предусмотрена простая нажимная кнопка 21 активации, которую пользователь может нажимать для эксплуатации нагревателя 10.The control system 16 also includes a pressure sensor 20 . The pressure sensor 20 is configured to measure the pressure in the vapor passage 12 of the electronic cigarette 3 and provide signals to the microcontroller 18. The microcontroller 18 can therefore provide a signal to activate the electric heater 10 when the pressure sensor 20 detects a decrease in pressure that is associated with taking a puff. by the user from the mouthpiece 6. As an alternative to the pressure transducer 20, a simple push-button 21 may be provided which the user can press to operate the heater 10.

Микроконтроллер 18 соединен с контроллером 22 питания на PCB 4. Контроллер 22 питания выполнен с возможностью подачи сигналов управления с широтно-импульсной модуляцией на понижающий генератор 24, который действует в качестве преобразователя напряжения и расположен между второй батареей 2 и электрическим нагревателем 10.Microcontroller 18 is connected to power controller 22 on PCB 4. Power controller 22 is configured to provide pulse width modulated control signals to step-down oscillator 24 which acts as a voltage converter and is located between second battery 2 and electric heater 10.

Вторая батарея 2 выполнена с возможностью подачи электропитания на электрический нагреватель 10. Понижающий генератор 24 расположен между второй батареей 2 и электрическим нагревателем 10 и действует в качестве умножителя напряжения. Понижающий генератор 24 преобразует выходное напряжение от второй батареи, которое составляет приблизительно 2,4 В (и ниже первого порога, описанного выше), в напряжение, которое требуется для нормальной работы электрического нагревателя 10. Требуемое точное напряжение зависит от свойств электрического нагревателя 10, который выбран. В одном варианте осуществления понижающий генератор 24 может быть основан на схеме CSD95377 от Texas Instruments; альтернативно, может быть предусмотрена дискретная система, которая является синхронной или несинхронной.The second battery 2 is configured to supply power to the electric heater 10. A step-down generator 24 is located between the second battery 2 and the electric heater 10 and acts as a voltage multiplier. Step-down oscillator 24 converts the output voltage from the second battery, which is approximately 2.4 volts (and below the first threshold described above), to the voltage required for normal operation of the electric heater 10. The exact voltage required depends on the properties of the electric heater 10, which selected. In one embodiment, buck oscillator 24 may be based on the CSD95377 circuit from Texas Instruments; alternatively, a discrete system may be provided which is synchronous or non-synchronous.

Зарядная система 26 также предусмотрена для первой и второй батарей 1, 2, которые являются перезаряжаемыми в этом варианте осуществления. Порт блока питания предусмотрен в виде USB-порта 28. Первая интегральная схема (IC) 31 зарядки предусмотрена для первой батареи 1, и вторая IC 32 зарядки предусмотрена для второй батареи 2. В этом примерном варианте осуществления первая и вторая IC 31, 32 зарядки основаны на IC bq24725A от Texas Instruments, которая может поддерживать батареи, имеющие разные химические составы.The charging system 26 is also provided for the first and second batteries 1, 2, which are rechargeable in this embodiment. The power supply port is provided in the form of a USB port 28. The first charging integrated circuit (IC) 31 is provided for the first battery 1, and the second charging IC 32 is provided for the second battery 2. In this exemplary embodiment, the first and second charging ICs 31, 32 are based on IC bq24725A from Texas Instruments, which can support batteries with different chemistries.

При использовании кабель питания соединен с USB-портом 28, и первую и вторую батареи 1, 2 заIn use, the power cable is connected to the USB port 28, and the first and second batteries 1, 2 for

--

Claims

the charging system 26 charges. When fully charged, the first battery 1 provides an output voltage of approximately 3.7 V, which is above the first threshold and therefore high enough to power the microcontroller 18 in the control system 16. The control system 16 becomes active upon receiving an appropriate power supply from the first battery 1. The active control system 16 is ready to activate the heater 10 when a suitable pressure drop is detected by the pressure sensor 20 . Upon detection of an appropriate drop in pressure by pressure sensor 20, microcontroller 18 sends a signal to power controller 22, which can control power from second battery 2 to electric heater 10 via step-down generator 24. Step-down generator 24 can convert the output voltage from second battery 2, which is approximately 2.4V, higher voltage required for electric heater 10.

It should be noted that the second battery 2 provides an output voltage of approximately 2.4 V, which is below the first threshold required for operation of the microcontroller 18, and also below the second threshold of 2.6 V. It is not possible to activate the control system 16 by using the output voltage from the second battery 2. Similarly, it is not possible to convert the voltage from the second battery 2 to provide a signal to the microcontroller 18, since such conversion must be done by the control system, which also requires a minimum operating voltage. The present design allows the second battery 2 to be used to supply power only to the electric heater 10 that has a voltage below the threshold required to operate the microcontroller 18. This facilitates the use of the electronic cigarette 3 with a wider variety of batteries, including LTO-based batteries that have many desirable properties, but which often provide a low output voltage.

In FIG. 3 is a circuit diagram for components within an electronic cigarette 3 in an alternative embodiment of the invention. In this embodiment, the microcontroller 18 can receive input signals from the pressure sensor 20 and the activation button 21. The microcontroller 18 may therefore control the operation of the electric heater 10 based on the pressing of the activation button 21 or the detection of a drop in pressure by the pressure sensor 20 as previously described. In this exemplary embodiment, microcontroller 18 includes an onboard power controller that is connected to buck generator 24.

The control system 16 also contains sensors 25 that can be used to control the feedback. Exemplary sensors include temperature sensors, coil resistance sensors, and humidity sensors for determining the moisture content of vaporized material. Measurements from one or more sensors 25 may be provided to an onboard PID controller in microcontroller 18. Signals from one or more sensors 25 may be used to control the power supplied to the electric heater 10 by the second battery 2.

In FIG. 4A-4C show an electronic cigarette 3 in another embodiment of the invention. In this exemplary embodiment, the vaporized medium is a liquid and not a tobacco stick. The capsule 30 contains a reservoir 34 for storing the evaporated liquid. Cartridge 30 includes an integral electrical heater (not shown) that can be energized to vaporize vaporized inhalation fluid by the user. In use, the cartridge 30 is housed within the housing 36 at the upper end of the electronic cigarette 3. The vaporized liquid may be propylene glycol or glycerin, which is capable of producing a visible vapor. The vaporized liquid may additionally contain other substances such as nicotine and flavoring substances. As an alternative to a cartridge, the reservoir may be designed as a refillable reservoir in the form of an open container.

In a liquid-based electronic cigarette, an electric heater may be provided as a low resistance coil that can operate even at low voltage. A titanium coil may be used, for example having a very low resistance, perhaps 1 ohm or less. Therefore, it may not be necessary to use a downconverter in these embodiments. However, a control system is still needed in these embodiments.

CLAIM

1. An electronic cigarette, comprising:

an electric heater for heating the aerosol generating substrate to generate an inhalable aerosol;

a control circuit configured to control the power supply to the electric heater;

a first battery having a first fully charged operating voltage that is higher than a first threshold, the first battery being electrically connected to the control circuit and configured to supply power to the control circuit in use; And

- 4 040566 a second battery having a second operating voltage when fully charged, which is below the first threshold, wherein the second battery is electrically connected to the electric heater and configured to supply power to the electric heater in use, the first battery having a different chemical composition from the second batteries.

2. An electronic cigarette according to claim 1, characterized in that the first threshold is in the range of 3-3.3 V.

3. Electronic cigarette according to claim 1 or 2, characterized in that the second operating voltage of the second battery when fully charged is below the second threshold and the second threshold is less than the first threshold.

4. An electronic cigarette according to claim 3, characterized in that the second threshold is in the range of 2.5-3 V.

5. An electronic cigarette according to any one of the preceding claims, characterized in that the control circuit comprises a voltage multiplier configured to convert the voltage supplied to the electric heater by the second battery.

6. An electronic cigarette according to any one of the preceding claims, characterized in that the first battery has a first charging capacity and the second battery has a second charging capacity which is larger than the first charging capacity.

7. An electronic cigarette according to claim 6, characterized in that the first charging capacity of the first battery provides the first duration of operation and the second charging capacity of the second battery provides the second duration of operation during normal use of the electronic cigarette, wherein the first duration is equal to the second duration of operation or more than she.

8. An electronic cigarette according to any one of the preceding claims, wherein the second battery is a lithium ion battery such as a lithium titanate oxide, LTO battery.

9. An electronic cigarette according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and second batteries are rechargeable and the electronic cigarette includes a charging circuit.

10. An electronic cigarette according to claim 9, characterized in that the charging circuit comprises first and second charging integrated circuits for the first and second batteries, respectively.

11. An electronic cigarette according to claim 10, characterized in that the first and second charging integrated circuits are respectively connected to a common electric charging connector.

12. An electronic cigarette according to any one of the preceding claims, characterized in that the control circuit has feedback from the electric heater or sensors associated with the electric heater, whereby the power supply to the electric heater is at least partially dependent on the feedback.

13. A method for operating an electronic cigarette, which comprises an electric heater for heating an aerosol-forming substrate to generate an inhalable aerosol, a control circuit configured to control the supply of power to the electric heater, the first battery, and the second battery, wherein the first battery has a chemical composition different from from the second battery, and the method includes the steps:

supplying power to the control circuit from the first battery, wherein the first battery has a first operating voltage when fully charged, which is higher than the first threshold; and supplying power to the electric heater from the second battery, wherein the second battery has a second fully charged operating voltage that is below the first threshold.

-