ES2902496T3 - Sistema electrónico de suministro de vapor - Google Patents

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Abstract

Una unidad de control (20) para un sistema electrónico de suministro de vapor (10), que incluye una batería (210) para suministrar energía eléctrica a un calentador (365) que se utiliza para producir vapor, donde dicha batería es una batería de litio-hierro-fosfato que tiene un cátodo de litio-ferrofosfato, y donde la unidad de control está configurada de tal manera que la tensión de salida de la batería cuando se descarga en un 80% por las sucesivas inhalaciones del sistema electrónico de suministro de vapor no es más de 0.25V por debajo de la tensión de salida de la batería cuando está completamente cargada, teniendo dicha batería una capacidad nominal en el rango de 250-600 mA horas para soportar al menos 100 bocanadas del sistema electrónico de suministro de vapor, y en el que la unidad de control está configurada además para que cada bocanada tome una corriente de al menos 2,5A de la batería.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema electrónico de suministro de vapor
Campo técnico de la invención
La presente divulgación se refiere a un sistema electrónico de suministro de vapor, por ejemplo, un cigarrillo electrónico, y a una unidad de control para dicho sistema.
Antecedentes de la invención
Los sistemas electrónicos de suministro de vapor, como los cigarrillos electrónicos y otros sistemas electrónicos de suministro de nicotina, suelen contener un cartucho que proporciona un depósito de líquido que se va a vaporizar, normalmente nicotina. Cuando un usuario inhala en el dispositivo, una unidad de control acciona una batería para proporcionar energía a un calentador. Esto activa el calentador para vaporizar una pequeña cantidad de líquido, que luego es inhalado por el usuario.
Por lo tanto, este tipo de cigarrillos electrónicos suele incorporar dos consumibles, por un lado el líquido a vaporizar y por otro la energía de la batería. En cuanto al primero, una vez agotado el depósito de líquido, al menos una parte del dispositivo que contiene el cartucho puede desecharse para permitir su sustitución por un nuevo cartucho. En cuanto al segundo, un cigarrillo electrónico suele disponer de algún tipo de conector eléctrico para recibir energía de un dispositivo de carga externo, lo que permite recargar la batería del cigarrillo electrónico.
La mayoría de los cigarrillos electrónicos funcionan con baterías (o pilas) recargables de iones de litio, que se encuentran en una amplia gama de dispositivos, no sólo en los cigarrillos electrónicos. (Los términos "batería" y "celda" se utilizarán indistintamente en la presente invención, ya que debido al espacio limitado de un cigarrillo electrónico, la batería de dicho cigarrillo electrónico suele estar compuesta por una sola celda). Las baterías de iones de litio convencionales (de uso común) se basan en un cátodo hecho de óxido de cobalto de litio (LiCoO2), y producen una salida de voltaje que tiende a disminuir a medida que se descargan, por ejemplo, desde aproximadamente 4,2 V cuando están completamente cargadas, hasta aproximadamente 3,0 V antes de agotarse por completo, es decir, una disminución de aproximadamente el 28%. Además, dado que la potencia de salida a través de una resistencia de calentamiento R determinada va con V2/R, esto implica que, en general, habría una caída correspondiente en la potencia de salida, de manera que la potencia de salida operativa final (a una tensión de 3,0V) es sólo el 52% de la potencia de salida inicial (a una tensión de 4,2V). Este cambio en la potencia suministrada por la batería al calentador, de estar completamente cargada a estar casi descargada, puede por tanto afectar significativamente a la cantidad de líquido vaporizado y, por tanto, inhalado por un usuario.
Los cigarrillos electrónicos existentes han adoptado una serie de técnicas para hacer frente a esta variación en la potencia suministrada por una batería a lo largo del ciclo de descarga. Por ejemplo, algunos dispositivos pueden apagarse antes de que la batería caiga a 3,0V - por ejemplo, a una tensión de salida de la batería de 3,6v . Esto reduce la variación de la potencia de salida (la potencia de salida operativa final está ahora en torno al 73% del valor máximo para un corte de 3,6V). Por otro lado, parte de la energía almacenada en la batería ya no está disponible para su uso, lo que reduce el tiempo que el dispositivo puede funcionar sin tener que volver a cargarlo.
Otros dispositivos emplean un condensador para almacenar la carga adicional de la batería. Mediante una conmutación adecuada, el condensador puede utilizarse como fuente de energía adicional (temporal) para complementar la tensión disponible en la batería. Esta energía (tensión) suplementaria del condensador puede ayudar a compensar la tensión reducida disponible en la batería en las últimas etapas del ciclo de descarga.
Otro enfoque es utilizar un esquema de modulación de ancho de pulso (PWM), en el que la energía se suministra desde la batería como una sucesión de pulsos rectangulares. Si la duración (anchura) de cada pulso es P, y el intervalo entre el final de un pulso y el comienzo del siguiente es I, entonces podemos definir el ciclo de trabajo PWM (D) como D=P/(P+I). El ciclo de trabajo llega a cero cuando el ancho de pulso P llega a cero, es decir, en este caso la batería no suministra energía. A la inversa, el ciclo de trabajo llega a la unidad a medida que el intervalo de pulsos I llega a cero, es decir, en este caso la batería está suministrando efectivamente energía continua (no modulada). Si la salida de tensión de la batería es V, donde 3,6<V<4,2, entonces podemos establecer el ciclo de trabajo D de tal manera que la salida de tensión efectiva, DV, tenga un valor constante, por ejemplo, 3,6V. En particular, si la tensión actual de salida de la batería es V=3,6, es decir, la batería está casi agotada, el pW m se ajusta de forma que D=1, mientras que si la tensión actual de salida de la batería es V=4,2, es decir, la batería está totalmente cargada, el PWM se ajusta de forma que D=0,857 (con valores intermedios de D según los valores intermedios de la tensión de salida de la batería).
Obsérvese que un esquema PWM para controlar la salida de tensión de la batería puede utilizarse para fines de control más generales (más que para compensar específicamente la variación de la salida de tensión de la batería). Por ejemplo, la potencia de salida del calentador puede medirse, como por ejemplo utilizando algún tipo de termómetro, o monitorizando eléctricamente la corriente y/o el voltaje suministrado al calentador. El ciclo de trabajo pW m puede entonces ser controlado para obtener una temperatura de salida deseada del calentador. Se apreciará que tal sistema de control puede acomodar las variaciones en la salida del voltaje de la batería junto con otras variaciones potenciales (como la temperatura externa, el tipo de líquido a vaporizar, etc.). Además, dicho sistema de control puede utilizar algún otro mecanismo (no PWM) para regular la tensión de salida efectiva y la potencia de la batería.
Los esquemas existentes para adaptarse a las variaciones de la tensión de salida de la batería tienen ciertos inconvenientes. Por ejemplo, suelen requerir componentes adicionales en el cigarrillo electrónico, lo que aumenta la complejidad y el coste. Además, un sistema PWM (o similar) puede limitar la potencia en función de la tensión de salida más baja de la batería (v=3,6). En otras palabras, en los niveles más altos de la tensión de salida de la batería disponible (como V=4,2), la tensión de salida disponible se reduce (mediante PWM o cualquier otro mecanismo adecuado), lo que efectivamente ahoga el rendimiento. Por lo tanto, este enfoque impide que el usuario experimente el funcionamiento del dispositivo a pleno voltaje de la batería.
Los siguientes documentos US 2015/230521, EP 2 701 268, WO 2015/107551 divulgan dispositivos electrónicos de suministro de vapor.
Breve descripción de la invención
La invención se define en la reivindicación independiente 1. Las reivindicaciones dependientes definen las realizaciones preferidas.
Una unidad de control para un sistema electrónico de suministro de vapores incluye una batería para proporcionar energía eléctrica a un calentador que se utiliza para producir vapor. La batería es una batería de fosfato de hierro y litio. La batería proporciona una tensión de salida que se mantiene a un nivel de tensión aproximadamente constante a medida que la batería se descarga.
También se proporciona un sistema electrónico de suministro de vapores que incluye dicha unidad de control.
Breve descripción de las figuras
Varias realizaciones de la invención se describirán ahora en detalle a modo de ejemplo sólo con referencia a las siguientes figuras:
La figura 1 es un diagrama esquemático (desglosado) de un cigarrillo electrónico de acuerdo con algunas realizaciones de la divulgación.
La figura 2 es un diagrama esquemático del cuerpo del cigarrillo electrónico de la figura 1 de acuerdo con algunas realizaciones de la divulgación.
La figura 3 es un diagrama esquemático del cartomizador del cigarrillo electrónico de la figura 1 de acuerdo con algunas realizaciones de la divulgación.
La figura 4 es un diagrama esquemático de ciertos componentes eléctricos del cigarrillo electrónico de la figura 1 de acuerdo con algunas realizaciones de la divulgación.
Las figuras 5 y 6 son gráficos esquemáticos en los que se comparan determinadas propiedades operativas de una batería LFP (línea continua) con las de una batería de iones de litio de uso común (línea discontinua) en el contexto de los cigarrillos electrónicos.
Las figuras 7, 8 y 9 son gráficos de datos experimentales que muestran la tensión (línea superior) y la corriente (línea inferior) frente a la capacidad utilizada durante el uso simulado de un cigarrillo electrónico. En la figura 7, el uso simulado implica la extracción de pulsos de corriente repetidos de 4 A de la batería, y en las figuras 8 y 9 el uso simulado implica la extracción de pulsos de corriente repetidos de 5 A de la batería. En las figuras 7 y 8, la batería es una batería de fosfato de hierro y litio (LFP) de acuerdo con algunas realizaciones de la divulgación; en la figura 9, la batería es una batería de manganeso y litio. En todos los casos, la batería tiene un factor de forma AA.
Descripción detallada
Como se ha descrito anteriormente, la presente divulgación se refiere a un sistema de suministro de vapor electrónico alimentado por batería, como un cigarrillo electrónico. A lo largo de la siguiente descripción se utiliza el término "cigarrillo electrónico"; sin embargo, este término puede utilizarse indistintamente con el sistema electrónico de suministro de vapor. Este sistema electrónico de suministro de vapor puede basarse, por ejemplo , en la vaporización (por calentamiento) de un líquido, en el que el líquido incluye nicotina, y el usuario inhala el vapor resultante que contiene nicotina. Otra posibilidad es que el sistema electrónico de suministro de vapor incluya material derivado de plantas de tabaco. Este material de tabaco puede suministrarse en cualquier forma adecuada (polvo, pasta, material de hoja triturada, etc.). El material de tabaco puede calentarse para producir volátiles para su inhalación por parte del usuario. El experto conocerá otras formas de sistemas electrónicos de suministro de vapor que pueden utilizar la energía de la batería como se describe en la presente invención para calentar una sustancia y producir vapor.
La figura 1 es un diagrama esquemático (desglosado) de un cigarrillo electrónico 10 de acuerdo con algunas realizaciones de la invención (no a escala). El cigarrillo electrónico tiene una forma generalmente cilíndrica, que se extiende a lo largo de un eje longitudinal indicado por la línea discontinua LA, y comprende dos componentes principales, a saber, un cuerpo 20 y un cartomizador 30. El cartomizador incluye una cámara interna que contiene un depósito de líquido, un vaporizador (como un calentador) y una boquilla 35. El líquido del depósito suele incluir nicotina en un disolvente adecuado, y puede incluir otros componentes, por ejemplo, para ayudar a la formación de aerosoles, y/o para obtener un sabor adicional. El depósito puede incluir una matriz de espuma o cualquier otra estructura para retener el líquido hasta el momento en que sea necesario entregarlo al vaporizador. El cartomizador 30 puede incluir además una mecha o una instalación similar para transportar una pequeña cantidad de líquido desde el depósito hasta un lugar de calentamiento en el calentador o adyacente. La unidad de control 20 incluye una pila o batería recargable para suministrar energía al cigarrillo electrónico 10 y una placa de circuitos para controlar en general el cigarrillo electrónico. Cuando el calentador recibe energía de la batería, controlada por la placa de circuitos, el calentador vaporiza el líquido de la mecha y este vapor es inhalado por el usuario a través de la boquilla.
La unidad de control 20 y el cartomizador 30 son desmontables entre sí separándose en una dirección paralela al eje longitudinal (LA) del cigarrillo electrónico, como se muestra en la figura 1, pero están unidos cuando el dispositivo 10 está en uso por una conexión, indicada esquemáticamente en la figura 1 como 25A y 25B, como una bayoneta o un accesorio de tornillo. Esta conexión proporciona conectividad mecánica y eléctrica entre el cuerpo 20 y el cartomizador 30. El conector eléctrico del cuerpo 20 que se utiliza para conectarse al cartomizador también puede servir como enchufe para conectar un dispositivo de carga (no mostrado) cuando el cuerpo se separa del cartomizador 30. El otro extremo del dispositivo de carga puede conectarse a una toma USB para recargar la batería en la unidad de control del cigarrillo electrónico. En otras realizaciones, se puede proporcionar un cable para la conexión directa entre el conector eléctrico del cuerpo y una toma USB. En otras realizaciones, la recarga de la batería en la unidad de control puede realizarse a través del extremo de la punta 225 del cigarrillo electrónico 10, es decir, el extremo opuesto a la boquilla 35.
La unidad de control está provista de uno o más orificios (no mostrados en la figura 1) para la entrada de aire. Estos agujeros conectan con un paso de aire a través de la unidad de control a un paso de aire proporcionado a través del conector 25. A continuación, se conecta con un paso de aire a través del cartomizador 30 hasta la boquilla 35. Cuando un usuario inhala a través de la boquilla 35, el aire se introduce en la unidad de control a través de uno o más orificios de entrada de aire, que están convenientemente situados en el exterior del e-cigarrillo. Este flujo de aire (o el cambio de presión resultante) es detectado por un sensor de presión que a su vez activa el calentador para vaporizar el líquido del depósito (a través de la mecha). El flujo de aire pasa desde la unidad de control, a través del vaporizador, donde se combina con el vapor, y esta combinación de flujo de aire y vapor (de nicotina) pasa entonces a través del cartomizador y fuera de la boquilla 35 para ser inhalada por un usuario. El cartomizador 30 puede separarse del cuerpo 20 y eliminarse cuando se agote el suministro de líquido y sustituirse por otro cartomizador, si así se desea. (El cartomizador 30 puede, por tanto, denominarse a veces como un componente desechable, y la unidad de control 20 como un componente reutilizable).
Se apreciará que el cigarrillo electrónico 10 mostrado en la figura 1 se presenta a modo de ejemplo, y pueden adoptarse otras implementaciones. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el cartomizador 30 se proporciona como dos componentes separables, a saber, un cartucho que comprende el depósito de nicotina y la boquilla (que puede sustituirse cuando se agota el líquido del depósito), y un vaporizador que comprende un calentador (que generalmente se conserva). Como otro ejemplo, la instalación de carga puede conectarse a una fuente de energía adicional o alternativa, como el encendedor de un coche.
La figura 2 es un diagrama esquemático (simplificado) de la unidad de control 20 del cigarrillo electrónico de la figura 1 de acuerdo con algunas realizaciones. La figura 2 puede considerarse generalmente como una sección transversal en un plano a través del eje longitudinal LA del cigarrillo electrónico. Obsérvese que en la figura 2 se han omitido algunos componentes y detalles del cuerpo, por ejemplo, el cableado y las formas más complejas, por razones de claridad.
Como se muestra en la figura 2, la unidad de control 20 incluye una batería 210 para alimentar el cigarrillo electrónico 10, así como una placa de circuito impreso (PCB) 202 en la que está montado un chip, como un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) o un microcontrolador, para controlar el cigarrillo electrónico 10. La placa de circuito impreso 202 puede colocarse al lado o en un extremo de la batería 210. En la configuración mostrada en la figura 2, la PCB está situada entre la batería 210 y el conector 25B. La unidad de control también incluye una unidad de sensor 215 para detectar una inhalación en la boquilla 35. En la configuración mostrada en la Figura 2, la unidad de sensor 215 está situada entre la batería 210 y el extremo de la punta 225, pero en otras realizaciones, puede estar situada en o adyacente a la PCB 202 (que puede estar posicionada como se muestra en la Figura 2, o en alguna otra ubicación). En respuesta a dicha detección de inhalación, la unidad de sensor 215 notifica al chip de la PCB 202, que a su vez inicia el flujo de energía desde la batería 210 a un calentador en el cartomizador.
El extremo de la punta 225 de la unidad de control 20 incluye una tapa para sellar y proteger el extremo (distal) del cigarrillo electrónico. Hay un orificio de entrada de aire en la tapa o adyacente a ella para permitir que el aire entre en el cuerpo y fluya más allá de la unidad de sensor 215 cuando el usuario inhala en la boquilla 35. Este flujo de aire permite, por tanto, que la unidad de sensor 215 detecte la inhalación del usuario. En algunas realizaciones, el extremo de la punta 225 puede estar provisto de una luz, como un diodo emisor de luz (LED) que es iluminado por el chip en respuesta a la detección de la inhalación por la unidad de sensor 225. El extremo de la punta 225 puede también (o alternativamente) estar provisto de un contacto eléctrico (no mostrado en la Figura 2) para proporcionar una conexión adicional para recargar la batería En el extremo opuesto del cuerpo 20 desde el extremo de la punta 225 se encuentra el conector 25B para unir la unidad de control 20 con el cartomizador 30. Como se ha indicado anteriormente, el conector 25B proporciona conectividad mecánica y eléctrica entre la unidad de control 20 y el cartomizador 30. Como se muestra en la Figura 2, el conector 25B incluye un conector de cuerpo 240, que es metálico (plateado en algunas realizaciones) para servir como un terminal para la conexión eléctrica (positiva o negativa) al cartomizador 30. El conector 25B incluye además un contacto eléctrico 250 para proporcionar un segundo terminal para la conexión eléctrica al cartomizador 30 de polaridad opuesta al primer terminal, concretamente el conector del cuerpo 240. El conector 240 tiene generalmente una forma de anillo anular, mientras que el contacto 250 está situado en el centro de este anillo (visto en un plano perpendicular al eje longitudinal, LA, del cigarrillo electrónico 10).
El contacto eléctrico 250 está montado sobre un muelle helicoidal 255. Cuando la unidad de control 20 se acopla al cartomizador 30, el conector 25A del cartomizador empuja contra el contacto eléctrico 250 de tal manera que comprime el muelle helicoidal en dirección axial, es decir, en dirección paralela (co-alineada con) el eje longitudinal lA. En vista de la naturaleza elástica del muelle 255, esta compresión hace que el muelle 255 se expanda, lo que tiene el efecto de empujar el contacto eléctrico 250 firmemente contra el conector 25A, ayudando así a asegurar una buena conectividad eléctrica entre la unidad de control 20 y el cartomizador 30. El conector del cuerpo 240 y el contacto eléctrico 250 están separados por un caballete 260, que está hecho de un material no conductor (como el plástico) para proporcionar un buen aislamiento entre los dos terminales eléctricos. El caballete 260 tiene una forma que facilita el acoplamiento mecánico mutuo de los conectores 25A y 25B.
La figura 3 es un diagrama esquemático del cartomizador 30 del cigarrillo electrónico de la figura 1 de acuerdo con algunas realizaciones de la invención. La figura 3 puede considerarse generalmente como una sección transversal en un plano que incluye el eje longitudinal LA del cigarrillo electrónico. Obsérvese que en la figura 3 se han omitido de nuevo, por razones de claridad, diversos componentes y detalles de la unidad de control, por ejemplo, el cableado y las formas más complejas.
El cartomizador 30 incluye un pasaje de aire 355 que se extiende a lo largo del eje central (longitudinal) del cartomizador 30 desde la boquilla 35 hasta el conector 25A para unir el cartomizador a la unidad de control 20. Alrededor del pasaje de aire 335 hay un depósito de líquido 360 (que suele incluir nicotina en un disolvente). Este depósito 360 puede implementarse, por ejemplo, proporcionando algodón o espuma empapada en el líquido. El cartomizador también incluye un calentador 365 para calentar el líquido del depósito 360 para generar vapor (que contiene nicotina) que fluye a través del pasaje de aire 355 y sale por la boquilla 35 en respuesta a la inhalación del usuario en el cigarrillo electrónico 10. El calentador se alimenta a través de las líneas 366 y 367, que a su vez están conectadas a polaridades opuestas (positivo y negativo, o viceversa) de la batería 210 a través del conector 25A. (Como se ha indicado anteriormente, los detalles del cableado entre las líneas de alimentación 366 y 367 y el conector 25A se omiten en la figura 3).
El conector 25A incluye un electrodo interno 375, que puede ser plateado o hecho de algún otro metal adecuado. Cuando el cartomizador 30 se conecta a la unidad de control 20, el electrodo interior 375 entra en contacto con el contacto eléctrico 250 de la unidad de control 20 para proporcionar una primera vía eléctrica entre el cartomizador y la unidad de control. En particular, cuando los conectores 25A y 25B están acoplados, el electrodo interior 375 empuja contra el contacto eléctrico 250 para comprimir el muelle helicoidal 255, ayudando así a asegurar un buen contacto eléctrico entre el electrodo interior 375 y el contacto eléctrico 250.
El electrodo interior 375 está rodeado por un anillo aislante 372, que puede estar hecho de plástico, goma, silicona o cualquier otro material adecuado. El anillo aislante está rodeado por el conector 370 del cartomizador, que puede estar plateado o hecho de algún otro metal o material conductor adecuado. Cuando el cartomizador 30 se conecta a la unidad de control 20, el conector del cartomizador 370 entra en contacto con el conector del cuerpo 240 de la unidad de control 20 para proporcionar una segunda vía eléctrica entre el cartomizador y la unidad de control. En otras palabras, el electrodo interior 375 y el conector 370 del cartomizador sirven como terminales positivo y negativo (o viceversa) para suministrar energía desde la batería 210 en la unidad de control al calentador 365 en el cartomizador a través de las líneas de suministro 366 y 367, según corresponda.
El conector del cartomizador 370 está provisto de dos lengüetas 380A, 380B, que se extienden en direcciones opuestas fuera del eje longitudinal del cigarrillo electrónico. Estas lengüetas se utilizan para proporcionar un ajuste de bayoneta junto con el conector del cuerpo 240 para conectar el cartomizador 30 a la unidad de control 20. Este accesorio de bayoneta proporciona una conexión segura y robusta entre el cartomizador 30 y la unidad de control 20, de modo que el cartomizador y la unidad de control se mantienen en una posición fija entre sí, sin que se tambaleen o flexionen, y la probabilidad de cualquier desconexión accidental es muy pequeña. Al mismo tiempo, el accesorio de bayoneta proporciona una conexión y desconexión simple y rápida mediante una inserción seguida de una rotación para la conexión, y una rotación (en la dirección inversa) seguida de la retirada para la desconexión. Se apreciará que otras realizaciones pueden utilizar una forma diferente de conexión entre la unidad de control 20 y el cartomizador 30, como un ajuste a presión o una conexión de tornillo.
La figura 4 es un diagrama esquemático de ciertos componentes eléctricos (incluidos los electrónicos) del cigarrillo electrónico de la figura 1 de acuerdo con algunas realizaciones de la divulgación. Estos componentes se encuentran generalmente en la unidad de control 20, ya que se trata de una parte reutilizable (en lugar de desechable). Sin embargo, en algunas realizaciones, al menos, algunos de los componentes eléctricos pueden estar situados en el cartomizador 30.
Como se muestra en la figura 4, la unidad de control 20 incluye un conector eléctrico (y mecánico) 25B (como se ha comentado anteriormente), un interruptor de alimentación 212, una batería 210, un procesador o (micro)controlador 555, una interfaz de comunicaciones 217, un altavoz 558 y una unidad de sensor 215. El controlador 555 está situado en la placa de circuito impreso 202, que también puede utilizarse para montar otros componentes según convenga, por ejemplo, la unidad de sensor 215, el interruptor de alimentación 212, y/o la interfaz de comunicaciones 217, dependiendo de la configuración interna particular de la unidad de control 202. Alternativamente, estos componentes pueden estar ubicados en uno o más PCBs (u otras formas de montaje).
La figura 4 ilustra algunas, pero no necesariamente todas, las conexiones eléctricas entre los diferentes componentes. Por ejemplo, la unidad de sensor 215 puede recibir energía de la batería 210 a través de su conexión al controlador 555, o alternativamente puede haber una conexión de energía separada de la batería 210 directa a la unidad de sensor 215 (no mostrada).
La unidad de sensor 215 está situada en el camino del aire, o adyacente a él, que atraviesa la unidad de control 20 desde la entrada de aire hasta la salida de aire (hacia el vaporizador). La unidad de sensor incluye un sensor de presión 562 y un sensor de temperatura 563 (también en o adyacente a esta ruta de aire). Obsérvese que, en algunas realizaciones, puede haber sensores adicionales (no mostrados en la figura 4); asimismo, el sensor de presión 562 y el sensor de temperatura 563 pueden proporcionarse como dispositivos diferentes (en lugar de combinarse en una única unidad de sensores). El sensor de presión 562 puede detectar el flujo de aire buscando una caída de presión causada por la inhalación en la boquilla 35 (o, alternativamente, el sensor de presión 562 puede detectar una inhalación midiendo directamente el flujo de aire, de forma análoga a un anemómetro que mide el viento).
El controlador 555 incluye un procesador como una CPU y una memoria (ROM y RAM). Las operaciones del controlador 555 y otros componentes electrónicos, tales como el sensor de presión 562, son generalmente controladas al menos en parte por programas de software que se ejecutan en el procesador (o en los otros componentes electrónicos, según sea el caso). Dichos programas de software pueden almacenarse en una memoria no volátil, como la ROM, que puede estar integrada en el propio controlador 555, o proporcionada como un componente separado (por ejemplo, en la PCB 202). El procesador puede acceder a la memoria ROM para cargar y ejecutar programas de software individuales como y cuando sea necesario. El controlador 555 también contiene interfaces adecuadas (y software de control) para interactuar con los otros dispositivos, como con la unidad de sensor 215.
El controlador 555 utiliza el altavoz 58 como un dispositivo de salida para producir señales de audio para indicar condiciones o estados dentro del cigarrillo electrónico, como una advertencia de batería baja. Se pueden proporcionar diferentes señales para indicar diferentes estados o condiciones utilizando tonos o pitidos de diferente tono y/o duración, y/o proporcionando múltiples pitidos o tonos. Se pueden proporcionar otras formas de dispositivos de salida, así como o en lugar del altavoz 58. Por ejemplo, como se ha mencionado anteriormente, el extremo de la punta 225 puede estar provisto de un diodo emisor de luz (LED) que puede utilizarse para la señalización y/o la ornamentación. También puede haber (o alternativamente) una salida de luz en uno o más lugares del cigarrillo electrónico 10.
La interfaz de comunicaciones 217 puede ser una conexión alámbrica o inalámbrica para permitir que el cigarrillo electrónico 10 se comunique con un dispositivo externo. Por ejemplo, la interfaz de comunicaciones 217 puede soportar una o más de las tecnologías Bluetooth, Wi-Fi (la familia IEEE 802.11), y/o comunicaciones de campo cercano (NFC) para establecer comunicaciones inalámbricas. Alternativamente, o adicionalmente, el enlace de comunicaciones puede soportar comunicaciones por cable, potencialmente a través del conector 25B y/o alguna otra instalación de comunicaciones. La interfaz de comunicaciones puede utilizarse, entre otras cosas, para permitir que un dispositivo externo proporcione y actualice los ajustes de control del cigarrillo electrónico 10, y/o para recuperar información de estado y uso del cigarrillo electrónico.
Como se ha indicado anteriormente, el cigarrillo electrónico 10 proporciona una vía de aire desde la entrada de aire a través del cigarrillo electrónico 10, pasando por el sensor de presión 562 y el calentador 365 (en el vaporizador), hasta la boquilla 35. Así, cuando un usuario inhala en la boquilla del cigarrillo electrónico, el controlador 555 detecta dicha inhalación basándose en la información del sensor de presión. En respuesta a dicha detección, la CPU suministra energía desde la batería o pila 210 al calentador 365, que de este modo calienta y vaporiza el líquido de la mecha para su inhalación por el usuario.
La batería 210 está conectada al calentador 365 a través de un interruptor de potencia 212 y un conector 25B (además del conector 25A en el cartomizador 30). El interruptor de alimentación 212 soporta el flujo (y la conexión/desconexión) de la corriente relativamente grande suministrada por la batería 210 para alimentar el calentador 365, que suele ser del orden de 1 amperio o más. El interruptor de alimentación 212 es controlado por el controlador 555. Por ejemplo, el controlador 555 puede cerrar el interruptor de alimentación 212 en respuesta al sensor de presión 562 que detecta un flujo de aire a través del cigarrillo electrónico 10, permitiendo así que la energía fluya desde la batería al calentador. A la inversa, el controlador 555 puede abrir el interruptor de alimentación 212 en respuesta al sensor de presión 562 que detecta que el flujo de aire a través del cigarrillo electrónico 10 ha terminado, terminando así el flujo de energía desde la batería al calentador. Además, el controlador 555 puede utilizar el interruptor 212 para implementar un esquema PWM, como se ha descrito anteriormente, para regular la cantidad de energía suministrada desde la batería 210 al calentador 365 durante una inhalación.
Se apreciará que la configuración eléctrica mostrada en la Figura 4 se proporciona sólo a modo de ejemplo, y el experto será consciente de muchas variaciones potenciales. Por ejemplo, algunos cigarrillos electrónicos 10 pueden no tener una interfaz de comunicaciones 217, mientras que en otras realizaciones, la interfaz de comunicaciones 217 puede estar combinada, al menos en parte, con el controlador 555. Del mismo modo, parte de la funcionalidad del controlador 555 puede distribuirse a través de uno o más dispositivos. Por ejemplo, puede haber una placa de circuito impreso provista en combinación con la batería 210 para controlar la recarga de la batería, como para detectar y por lo tanto prevenir la sobrecarga de voltaje o corriente y/o una carga demasiado larga, y del mismo modo para controlar la descarga de la batería, por ejemplo para que la batería no se descargue excesivamente hasta el punto de dañarse. Estas funciones de control de la batería también pueden estar integradas en el procesador o controlador 555 (o en algún otro dispositivo).
La batería 210 es una batería de fosfato de hierro y litio (LFP) que utiliza ferrofosfato de litio, LiFePO4, para el cátodo. Las baterías LFP tienen ciertas ventajas y desventajas en comparación con otras baterías disponibles, tales como otros tipos de baterías de iones de litio, incluida la batería de cátodo de cobalto comúnmente utilizada, o variantes de la misma (por ejemplo, con un electrolito sólido en lugar de líquido, o utilizando un ánodo de silicio en lugar de un ánodo de grafito). Sin embargo, se ha descubierto que las propiedades de las baterías de LFP son particularmente adecuadas para su uso en un cigarrillo electrónico, basándose (principalmente) en los siguientes factores:
*No toxicidad. Esto es importante para un producto que se utiliza (aunque no se consume) por vía oral, por ejemplo, si el producto se ha dañado inadvertidamente. La falta de toxicidad también mejora las propiedades medioambientales (en comparación con el cobalto que se utiliza en la mayoría de las baterías de iones de litio), especialmente porque los cigarrillos electrónicos son un producto de volumen relativamente alto y de bajo coste, y puede que no siempre se elimine de forma aprobada, por ejemplo, si el producto se cae accidentalmente o se pierde mientras está fuera.
*Estabilidad térmica, electroquímica y estructural. La estabilidad térmica es importante para un producto que se utiliza (y, por tanto, está expuesto) a una amplia gama de condiciones climáticas y de temperatura. También la buena estabilidad electroquímica y la estabilidad mecánica reduce el riesgo de incendio, etc., que ha sido un problema para las baterías de iones de litio más comunes, como se informó, por ejemplo, el 4 de febrero de 2014 en "Batteries on planes pose 'increased fire risk'" (http://www.bbc.co.uk/news/business-25733346).
*Tensión de descarga constante. Como se ha señalado anteriormente, la mayoría de las baterías de iones de litio comunes tienden a tener un voltaje de salida que disminuye constantemente durante el ciclo de descarga de alrededor de 4,2V a alrededor de 3,6V. Esto puede llevar a una experiencia de usuario inconsistente en términos de vapor suministrado (dependiendo del nivel de voltaje actual), o bien requerir que un e-cigarrillo incorpore la electrónica apropiada para compensar esta disminución en el voltaje de salida, lo que lleva a un gasto adicional y a una complejidad (en lo que es un producto relativamente de alto volumen y bajo costo).
*Alta corriente/potencia de pico. Las baterías de LFP pueden soportar un pico de corriente más alto (y, por lo tanto, un pico de potencia más alto) que las baterías de iones de litio más comunes. Esto es atractivo para los cigarrillos electrónicos, ya que permite que el calentador se encienda más rápidamente a la temperatura de funcionamiento correcta para la vaporización en respuesta a la detección de una inhalación del usuario, y por lo tanto hace que el cigarrillo electrónico responda más al usuario.
*una menor tasa de pérdida de capacidad (autodescarga) cuando la batería no está en uso. Esto mejora la vida útil (calendario) si un producto se suministra ya cargado (como es el caso de muchos cigarrillos electrónicos para permitir un uso rápido después de la compra por parte del consumidor).
*Es posible un gran número de ciclos de recarga, por ejemplo, hasta o más de 2000. Esto proporciona varios años de uso, incluso si la recarga se realiza a diario (véase más abajo).
Las baterías de LFP tienen una densidad energética inferior a la de las baterías de iones de litio más comunes. Sin embargo, mientras que las baterías de iones de litio más comunes se utilizan en dispositivos electrónicos que pueden estar sujetos a un uso continuo e intensivo (como los teléfonos inteligentes), por lo que la vida útil de la batería es especialmente significativa en tales dispositivos, los cigarrillos electrónicos tienden a tener un perfil de uso diferente. En particular, existe un intervalo entre las sucesivas activaciones (caladas) de un cigarrillo electrónico y, de hecho, algunos cigarrillos electrónicos pueden ofrecer protección contra el uso excesivo, por ejemplo, supervisando y regulando un número máximo de caladas en un periodo de tiempo determinado (tras el cual el procesador puede impedir una nueva activación hasta que el periodo de tiempo haya expirado). En consecuencia, la menor densidad energética de las pilas LFP (en comparación con las pilas de iones de litio más comunes) es más aceptable para los cigarrillos electrónicos que para la mayoría de los demás dispositivos electrónicos.
Sin embargo, las baterías LFP tienen suficiente densidad de energía para soportar un uso razonable de un cigarrillo electrónico. Por ejemplo, una batería LFP de tamaño AA puede tener una capacidad nominal de 250-600 mA horas, mientras que una batería de iones de litio de uso común puede tener una capacidad nominal de 600-750 mA horas o más (y funcionar a un voltaje más alto), dependiendo de factores como la corriente de descarga. Por supuesto, algunos cigarrillos electrónicos pueden ser demasiado pequeños para una batería de tamaño AA y, por tanto, la capacidad de su batería tendría que reducirse en consecuencia. No obstante, dado que una calada típica de un cigarrillo electrónico normal consume del orden de 1 a 4 horas de mA (dependiendo de la naturaleza particular del dispositivo y de la cantidad de líquido a vaporizar), una batería LFP de tamaño razonable es capaz de proporcionar al menos 100 caladas (y potencialmente muchas más) antes de descargarse. Por lo tanto, si suponemos que el cigarrillo electrónico se recarga a diario, este número de caladas por ciclo de carga de la batería es suficiente para la mayoría de los consumidores.
Las figuras 5 y 6 son gráficos que comparan ciertas propiedades operativas de una batería LFP (línea sólida) con las de una batería de iones de litio de uso común (línea de puntos) en el contexto de los cigarrillos electrónicos. (Tenga en cuenta que estos gráficos son muy esquemáticos y están simplificados para facilitar su comprensión; a continuación se presentan algunos gráficos más precisos). La figura 5 ilustra de forma esquemática cómo la salida de tensión de la batería 210 varía con el tiempo, normalmente a lo largo de una escala de tiempo de muchas horas o días durante el ciclo de descarga (de totalmente cargada a descargada). Como se ha comentado anteriormente, a medida que se descarga una batería de iones de litio de uso común, la tensión de salida disminuye de forma constante desde aproximadamente 4,2 V hasta aproximadamente 3,6 V (o menos). Esta disminución de la tensión de salida puede dar lugar a un cambio notable (caída) en el rendimiento, como la cantidad de vapor de nicotina producida por calada, durante el ciclo de descarga de la batería (a menos que se empleen algunos métodos compensatorios adicionales para contrarrestar esta disminución). Por el contrario, el voltaje de salida de una batería LFP es mucho más constante, en torno a los 3,2V, lo que proporciona al usuario una experiencia más consistente y fiable, al tiempo que evita la necesidad de cualquier compensación adicional de la disminución del voltaje. (Tenga en cuenta que los niveles de voltaje mostrados en las figuras 5 y 6 son para una condición de circuito abierto; el voltaje bajo carga será algo más bajo - por ejemplo, aproximadamente en unos 0,5V, por lo que 2,7V para la batería LFP en comparación con 3,2V para un circuito abierto).
La figura 5 también muestra dos líneas de corte, marcadas como C1 y C2. El procesador 555 (o alguna otra instalación dentro de la unidad de control 20), monitorea la salida de voltaje de la batería 210. Cuando la salida de tensión cae por debajo del nivel de corte especificado, C1 o C2 (para una batería de iones de litio de uso común o una batería l Fp , respectivamente), el procesador 555 impide que siga funcionando el cigarrillo electrónico, y más concretamente el calentador 365. Esta desconexión, que puede considerarse como el final del ciclo de descarga, protege por tanto a la batería 210 de una descarga excesiva (que puede causar daños en una batería recargable), además de garantizar que el usuario no reciba una experiencia comprometida del cigarrillo electrónico debido a que el dispositivo funciona a un voltaje inadecuadamente bajo. Obsérvese que, como se ha comentado anteriormente, el controlador 555 puede proporcionar al usuario alguna indicación del estado de la batería (agotada o casi agotada) a través del altavoz 558 (y/o a través de cualquier otro indicador disponible).
La figura 6 ilustra de forma esquemática cómo la potencia de salida de la batería 210 puede variar a lo largo de una escala de tiempo de una sola calada, es decir, unos pocos segundos (esto puede considerarse como una forma de perfil de calada). El gráfico compara el funcionamiento (en términos de salida de corriente) de una batería de iones de litio de uso común (línea discontinua) con el rendimiento correspondiente de una batería LFP (línea sólida) para un cigarrillo electrónico 10.
Suponemos en la Figura 6 que se inicia una inhalación y se detecta mediante un sensor adecuado en el momento=T0. En este momento, el controlador 555 permite suministrar al calentador 365 la máxima potencia disponible de la batería 210. La potencia máxima disponible de una batería LFP se muestra como P1 en la Figura 6, mientras que la potencia máxima disponible de una batería de iones de litio de uso común es menor, mostrada como P2 (donde P1>P2). Por ejemplo, la potencia máxima P1 de la batería LFP puede reflejar una corriente de al menos 2,5A, o al menos 5A, potencialmente hasta un máximo de varios amperios (por ejemplo, 6, 8 o 10 amperios).
En el momento T1, el calentador alcanza su temperatura de funcionamiento preferida (para el cigarrillo electrónico que tiene una batería de LFP), y la potencia cae ahora a un nivel inferior P3, que se ajusta para mantener el calentador a la temperatura de funcionamiento preferida. Del mismo modo, para un cigarrillo electrónico con una batería de iones de litio de uso común, el calentador alcanza su temperatura de funcionamiento preferida en el momento T2, y la potencia vuelve a caer al nivel P3 para mantener el calentador a la temperatura de funcionamiento preferida.
Dado que la potencia máxima P1 de la batería LFP es mayor que la potencia máxima P2 de una batería de iones de litio de uso común, el tiempo T1 que tarda un cigarrillo electrónico que utiliza la primera en alcanzar la temperatura de funcionamiento preferida es menor que el tiempo T2 que tarda un cigarrillo electrónico que utiliza la segunda en alcanzar la temperatura de funcionamiento preferida. Por consiguiente, un cigarrillo electrónico con una batería LFP puede proporcionar una mejor respuesta a la inhalación del usuario que un cigarrillo electrónico con una batería de iones de litio de uso común.
Hay que tener en cuenta que los diferentes tipos de productos eléctricos presentan diferentes tipos de carga para una batería en lo que respecta al tiempo y la cantidad de consumo de corriente. Por ejemplo, una lámpara de bicicleta tiende a tener un consumo prolongado (muchos minutos) con una corriente baja o moderada, mientras que un cigarrillo electrónico generalmente utiliza pulsos cortos de alta corriente para la inhalación, con un bajo nivel de consumo de corriente entre los pulsos. Estas diferentes características de carga pueden tener un efecto en el comportamiento general de la batería.
La figura 7 es un gráfico que muestra los resultados experimentales de las pruebas realizadas con una batería LFP para simular el comportamiento en un cigarrillo electrónico. La batería LFP sometida a prueba tenía las dimensiones (factor de forma) correspondientes a una batería AA estándar. Se extrajo de la batería una sucesión de pulsos de corriente, cada uno de los cuales tenían una corriente de aproximadamente 4A y una duración de 3 segundos para simular una inhalación y la potencia suministrada para hacer funcionar el calentador 365. Esto representa un total de aproximadamente 3,3mA horas para cada inhalación. El intervalo entre las inhalaciones fue de 10 segundos (más corto que en el uso real, pero permitiendo que el experimento se completara más rápidamente - y aun así dejando tiempo para que el calentador se enfriara entre inhalaciones). La corriente tomada durante estos intervalos fue de 0,005A, por ejemplo para alimentar el controlador 555. El número total de pulsos de corriente de 4A hasta que la batería se descargó completamente fue de 106, para un tiempo total de funcionamiento (incluyendo tanto los pulsos como los intervalos de pulsos) de aproximadamente 1378 segundos (algo menos de 23 minutos). La capacidad total medida de la batería fue de 0,365 A horas.
El gráfico de la Figura 7 representa el voltaje y la corriente de salida de la batería LFP medidos contra la capacidad total (energía, en Amp-hora) extraída hasta ahora de la batería. El eje x (capacidad) por lo tanto también proporciona una indicación de tiempo, excepto que los intervalos entre pulsos están fuertemente comprimidos a lo largo del eje x (comparado con su duración real) porque muy poca energía (capacidad) fue extraída durante estos intervalos. La línea superior del gráfico de la Figura 7 representa la tensión de salida (según la escala de la izquierda del gráfico en voltios), mientras que la línea inferior de la Figura 7 representa la corriente de salida (según la escala de la derecha del gráfico en amperios). La línea inferior muestra claramente los pulsos de corriente individuales, cada uno de 4 amperios. La línea superior muestra claramente la caída de tensión que resulta de poner una carga en la batería. En particular, para cada pulso de corriente, el voltaje de la batería cae desde el valor de circuito abierto (o muy cerca del valor de circuito abierto, dada la corriente de 0,005A durante los intervalos entre pulsos) hasta aproximadamente 0,3-0,5 voltios hasta el valor de carga, cuando se está consumiendo la corriente de 4A.
Se han superpuesto tres líneas horizontales, denominadas H1, H2 y H3, en el gráfico de la figura 7. La línea H1 indica el nivel inicial de la tensión mínima de la batería bajo carga; de hecho, esta tensión mínima de la batería permanece aproximadamente constante durante la primera mitad de la vida útil de la descarga de la batería (al menos). Las líneas H2 y H3 están 0,16V y 0,32V respectivamente por debajo de la línea H1, lo que representa una disminución respecto a la línea H1 de aproximadamente el 5,6% y el 11,2% respectivamente (o algo menos del 5% y el 10% respectivamente de la tensión en circuito abierto). Además, la línea vertical V1 indica dónde se encuentra la salida mínima de tensión de la batería (bajo carga) para caer por debajo de la línea H2. Esto sólo ocurre cuando ya se ha extraído de la batería una energía de aproximadamente 0,317 A horas, lo que representa aproximadamente el 87% de la capacidad total. En otras palabras, la figura 7 muestra que la tensión de la batería bajo carga para la batería LFP es constante dentro de un rango del 63% durante el 85% de la vida útil de la descarga.
La Tabla 1 se deriva del mismo conjunto de datos subyacente que la Figura 7, pero se representa en forma tabular. En particular, la parte principal de la Tabla 1 (es decir, todas las columnas excepto las dos del extremo derecho, encerradas en el recuadro iluminado), representan la medición de la tensión media bajo carga para cada impulso de corriente sucesivo. Así, la primera fila de la Figura 7 representa la salida de tensión bajo carga para los pulsos de corriente 1-10, la segunda fila de la Figura 7 representa la salida de tensión bajo carga para los pulsos de corriente 11-20, y así sucesivamente. La tensión se muestreó a una frecuencia de 1 Hz, por lo que se obtuvieron tres mediciones de tensión para cada impulso de corriente (de 3 segundos), y luego se promediaron juntas para obtener las cifras de la Tabla 1. (Obsérvese también que un par de casillas de la Tabla 1 se han dejado en blanco cuando los datos no se registraron correctamente). Se apreciará que las cifras de voltaje bajo carga de la Tabla 1 proporcionan una buena representación de la experiencia del usuario de un cigarrillo electrónico que incorpora una batería LFP de este tipo, en el sentido de que las cifras de voltaje bajo carga reflejan el funcionamiento real (inhalación) del usuario (mientras que las cifras de voltaje en circuito abierto representan los intervalos entre el funcionamiento del usuario).
Tabla 1
Figure imgf000009_0001
Para la primera mitad de los datos (muestras 1-53), la salida de voltaje permanece en el rango 2,90-2,87V. Este es un rango de sólo un poco más del 1 %, y por lo tanto proporciona en efecto un nivel de salida muy constante. (Las variaciones de esta primera mitad de los datos pueden reflejar simplemente ruido en el sistema, pequeñas variaciones de medición, etc.). Tras el 85% de la vida útil de la carga (muestras 1-90), la tensión media bajo carga ha disminuido en 0,15V, pasando de 2,90V a 2,75V. Como se puede apreciar, se trata de un descenso mucho menor que el que se observa generalmente en una batería de litio de uso más habitual.
La Tabla 1 también muestra que hay una caída de voltaje adicional de 0,13V a medida que se extrae la capacidad restante de la batería. Una vez más, se trata de un descenso mucho menor que el que generalmente se observa en una batería de litio de uso más común. Además, es menos probable que un usuario experimente esta caída de tensión después de que se haya utilizado el 85% de la capacidad de la batería, porque en muchos casos el cigarrillo electrónico ya proporcionará alguna indicación (por ejemplo, una luz de advertencia) de que la carga de la batería está en un nivel relativamente bajo (15% o menos), y por lo tanto el usuario volverá a cargar el cigarrillo electrónico en este punto (si no antes). Además, es probable que el usuario acepte que el bajo nivel de carga de la batería puede dar lugar a una ligera disminución del rendimiento y, de hecho, puede tomar esto como una confirmación de que la batería debe ser recargada.
En algunos casos, el voltaje de la batería puede ser un poco más alto justo al comienzo de la operación, para el primer par de pulsos de corriente (inhalaciones) o así después del comienzo de la descarga desde un estado completamente cargado. En la figura 7 se aprecia un indicio de ello, es decir, un ligero repunte en el extremo izquierdo del gráfico, cuando la capacidad utilizada es cero. En consecuencia, en algunas circunstancias puede ser conveniente descartar las primeras una o dos inhalaciones al evaluar el nivel de tensión inicial. Por otro lado, para la batería LFP que se probó, la Tabla 1 muestra que este efecto no es realmente evidente, o sólo marginalmente, para la tensión medida bajo carga incluso del primer impulso de corriente.
La parte derecha de la Tabla 1 (mostrada en el esquema resaltado) contiene dos columnas. La primera (izquierda) de estas columnas sólo proporciona la medición de la tensión media para esa fila de la Tabla. Esta columna da una clara indicación de que el voltaje de salida es aproximadamente constante durante la primera mitad de la vida útil de la carga, y luego se establece una disminución durante la segunda mitad de la vida útil de la carga.
La segunda (derecha) de las columnas de la Tabla 1 (la columna más a la derecha de la tabla general) representa la disminución media de la tensión dentro de cada pulso para las muestras de pulsos de esa fila. Así, como se mencionó anteriormente, se obtuvieron tres mediciones de voltaje para cada pulso, y en todos los casos hay una (pequeña) disminución en la salida de voltaje desde la primera medición hasta la tercera. Este descenso se calculó para cada pulso de forma individual, y luego se promedió a través de las muestras de pulso para cada fila. La columna de la derecha muestra que, hacia el final de la vida útil de la carga, no sólo disminuye la potencia media de la batería, sino que también aumenta la tasa de disminución dentro de un pulso individual. Sin embargo, este descenso adicional tiene una importancia relativamente menor si el perfil de potencia deseado a lo largo de una inhalación individual sigue a grandes rasgos la forma mostrada en la Figura 6, es decir, una salida de potencia inicial más alta es importante para calentar primero el calentador, después de lo cual una salida de potencia reducida es generalmente aceptable.
La figura 8 es un gráfico generalmente similar al de la figura 7, y utilizando la misma batería, sin embargo, esta vez los pulsos de corriente son de 5A en lugar de 4A. Este es un nivel relativamente alto de salida de corriente, tal como podría ser deseado para la fase de calentamiento inicial mostrada en la Figura 6 (y también ayuda a compensar el menor voltaje de una batería LFP en comparación con las baterías más comúnmente utilizadas). Como era de esperar, el mayor nivel de corriente reduce el número total de impulsos que pueden conseguirse a lo largo de la vida útil de la carga (es decir, hasta que la batería se haya descargado), de 106 en la figura 7, a 86 en la figura 8. Aparte de esto, sin embargo, se puede ver que la batería LFP vuelve a producir una salida de voltaje consistente y predecible que es efectivamente constante durante la primera mitad del ciclo de descarga, e incluso entonces sólo experimenta una disminución relativamente leve en el voltaje durante la segunda mitad del ciclo de descarga. Esto se confirma revisando las líneas V1, H1, H2 y H3, que se proporcionan sobre la misma base que en la figura 7. Obsérvese que la línea V1, que indica una caída de la tensión de salida bajo carga de 0,16 V, se produce una vez que se han consumido 0,321 A horas de capacidad de la batería, situación similar a la de la figura 7 (en la que la línea V1 se situaba en una capacidad de 0,317 A horas).
La figura 9 es un gráfico generalmente similar al de la figura 8, utilizando de nuevo pulsos de corriente de 5A y mostrando un gráfico de tensión (línea superior) y corriente (línea inferior) frente a la capacidad utilizada (en A horas). La batería probada en la figura 9 es una célula de cátodo de litio-manganeso, en lugar de una célula LFP. El factor de forma de la batería de litio-manganeso es AA (el mismo que el de la batería LFP de las figuras 7 y 8).
Como se muestra en la figura 9, la batería de litio-manganeso tiene la ventaja de una mayor capacidad que la célula LFP de las figuras 7 y 8. En particular, la batería de litio-manganeso tiene una capacidad de 0,595 A horas, que soporta 184 pulsos de corriente a 5A. Sin embargo, el perfil de la variación del voltaje con la capacidad para la batería de litiomanganeso es significativamente más pobre que el perfil correspondiente para una batería de LFP, como se muestra en las Figuras 7 y 8. Esto se puede ver observando las líneas V1, H1, H2 y H3 que se han superpuesto de nuevo en el gráfico, con H1 representando el nivel de tensión bajo carga a capacidad utilizada cero.
El espaciado de las líneas H1, H2 y H3 se ha aumentado a 0,21V (en comparación con los 0,16V de las figuras 7 y 8, para reflejar la mayor tensión inicial de la batería de litio-manganeso en comparación con la batería LFP, por ejemplo, aproximadamente 4,2V en circuito abierto en comparación con 3,4V en circuito abierto). Sin embargo, incluso con esta mayor separación, vemos por la posición de la línea V1 que la tensión bajo carga cruza la línea H2 (de ahí una caída de 0,21V desde la capacidad utilizada cero) a una capacidad utilizada de sólo 0,085 A horas. Esto representa sólo el 14% de la capacidad total de la batería de litio-manganeso. De hecho, en la Figura 8 la batería de LFP cruzó la línea H2 a una capacidad de 0,32 A horas, por lo que, aunque la batería de LFP tiene una capacidad total inferior a la de la batería de litio-manganeso, puede suministrar una capacidad mucho mayor (tanto en términos relativos como absolutos) a una tensión aproximadamente constante. Además, la batería de LFP presenta un nivel de salida de tensión muy constante hasta que se ha utilizado una capacidad de aproximadamente 0,2 A horas, y sólo entonces comienza a descender hacia la línea H2. Por el contrario, en la figura 9 se ve claramente que la tensión de salida bajo carga de la batería de litiomanganeso empieza a descender incluso después de los primeros impulsos de corriente.
Además, la tensión de salida de la batería de litio-manganeso no sólo comienza a disminuir a una capacidad utilizada muy baja, sino que esta disminución continúa durante toda la vida útil de la carga de la batería, de modo que la caída de tensión general de la batería de litio-manganeso durante un ciclo de descarga es mucho mayor que la de una batería LFP. Por ejemplo, en la figura 8, la salida de tensión bajo carga sólo alcanza la línea H3 (0,32 V por debajo del nivel de tensión inicial) una vez que la batería está totalmente descargada (capacidad utilizada de aproximadamente 0,36 A horas). Por el contrario, en la figura 9, la salida de tensión bajo carga alcanza la línea H3 (0,42 V por debajo del nivel de tensión inicial) a una capacidad utilizada más baja, de aproximadamente 0,24 A horas, y sigue bajando al menos la misma cantidad de nuevo antes de que la batería de litio-manganeso se descargue por completo.
Los gráficos de las Figuras 7, 8 y 9 confirman que un cigarrillo electrónico con una batería LFP como la que se describe en este documento es capaz de proporcionar un rendimiento más consistente y predecible, especialmente en términos de suministro de voltaje para el funcionamiento del calentador en cada inhalación, pero sin implicar una electrónica más costosa o compleja. Esta batería puede utilizarse en una amplia gama de sistemas electrónicos de suministro de vapor, por ejemplo, para vaporizar líquidos que contienen nicotina o para producir volátiles a partir de material vegetal derivado del tabaco (o sus derivados).

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una unidad de control (20) para un sistema electrónico de suministro de vapor (10), que incluye una batería (210) para suministrar energía eléctrica a un calentador (365) que se utiliza para producir vapor, donde dicha batería es una batería de litio-hierro-fosfato que tiene un cátodo de litio-ferrofosfato, y donde la unidad de control está configurada de tal manera que la tensión de salida de la batería cuando se descarga en un 80% por las sucesivas inhalaciones del sistema electrónico de suministro de vapor no es más de 0.25V por debajo de la tensión de salida de la batería cuando está completamente cargada, teniendo dicha batería una capacidad nominal en el rango de 250-600 mA horas para soportar al menos 100 bocanadas del sistema electrónico de suministro de vapor, y en el que la unidad de control está configurada además para que cada bocanada tome una corriente de al menos 2,5A de la batería.
2. La unidad de control de la reivindicación 1, donde la unidad de control incluye además un sensor (562) para detectar una inhalación del usuario, y un controlador (555) que está configurado para iniciar el suministro de energía eléctrica desde la batería al calentador en respuesta a dicha detección.
3. La unidad de control de la reivindicación 2, donde en respuesta a dicha detección, el controlador está configurado para proporcionar una primera fase y luego una segunda fase de energía eléctrica desde la batería al calentador, donde la primera fase tiene un nivel más alto de corriente eléctrica que la segunda fase.
4. La unidad de control de la reivindicación 3, donde la primera fase de energía eléctrica tiene un nivel de corriente igual o superior a 3 amperios, opcionalmente superior a 5 amperios.
5. La unidad de control de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la tensión de salida de la batería cuando está medio descargada no es más de 0,1V por debajo de la tensión de salida de la batería cuando está totalmente cargada, y opcionalmente no más de 0,05V por debajo de la tensión de salida de la batería cuando está totalmente cargada.
6. La unidad de control de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la tensión de salida de la batería cuando está medio descargada no es más del 3% por debajo de la tensión de salida de la batería cuando está totalmente cargada, y opcionalmente no más del 1,5% por debajo de la tensión de salida de la batería cuando está totalmente cargada.
7. La unidad de control de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde la tensión de salida de la batería cuando está descargada en un 80% no es inferior en más de 0,16V a la tensión de salida de la batería cuando está completamente cargada.
8. La unidad de control de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la tensión de salida de la batería cuando está descargada en un 80% no es inferior en más de un 6% a la tensión de salida de la batería cuando está completamente cargada.
9. La unidad de control de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la tensión de salida de la batería se mide bajo carga cuando se proporciona energía eléctrica al calentador para producir vapor.
10. La unidad de control de la reivindicación 9, donde dicho voltaje de salida de la batería está en el rango 2,6-3V medido bajo carga, y opcionalmente donde dicho voltaje de salida de la batería es aproximadamente 2,8V medido bajo carga.
11. La unidad de control de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la tensión de salida de la batería es aproximadamente constante y se encuentra en el rango de 3-3,4V para un circuito abierto, y opcionalmente donde dicha tensión de salida es de aproximadamente 3,2V para un circuito abierto.
12. La unidad de control de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde la energía eléctrica se suministra desde la batería al calentador sin compensación por la variación de la tensión de salida de la batería durante un ciclo de descarga.
13. Un sistema electrónico de suministro de vapores que incluye la unidad de control de cualquier reivindicación anterior y dicho calentador.
14. El sistema electrónico de suministro de vapores de la reivindicación 13, donde el calentador está situado en un cartomizador (30) que está conectado a la unidad de control.
15. El sistema electrónico de suministro de vapores de la reivindicación 13, donde el calentador y la unidad de control están integrados en un único dispositivo.
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WO (1) WO2017033007A1 (es)
ZA (1) ZA201800739B (es)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10244793B2 (en) 2005-07-19 2019-04-02 Juul Labs, Inc. Devices for vaporization of a substance
US10279934B2 (en) 2013-03-15 2019-05-07 Juul Labs, Inc. Fillable vaporizer cartridge and method of filling
US10058129B2 (en) 2013-12-23 2018-08-28 Juul Labs, Inc. Vaporization device systems and methods
CA3132323C (en) 2013-12-23 2023-02-07 Juul Labs, Inc. Vaporization device systems and methods
USD825102S1 (en) 2016-07-28 2018-08-07 Juul Labs, Inc. Vaporizer device with cartridge
US20160366947A1 (en) 2013-12-23 2016-12-22 James Monsees Vaporizer apparatus
US10076139B2 (en) 2013-12-23 2018-09-18 Juul Labs, Inc. Vaporizer apparatus
US10159282B2 (en) 2013-12-23 2018-12-25 Juul Labs, Inc. Cartridge for use with a vaporizer device
USD842536S1 (en) 2016-07-28 2019-03-05 Juul Labs, Inc. Vaporizer cartridge
GB201410171D0 (en) 2014-06-09 2014-07-23 Nicoventures Holdings Ltd Electronic vapour provision system
CN112155255A (zh) 2014-12-05 2021-01-01 尤尔实验室有限公司 校正剂量控制
GB201515087D0 (en) 2015-08-25 2015-10-07 Nicoventures Holdings Ltd Electronic vapour provision system
UA125687C2 (uk) 2016-02-11 2022-05-18 Джуул Лебз, Інк. Заповнювальний картридж випарного пристрою та способи його заповнення
WO2017139675A1 (en) 2016-02-11 2017-08-17 Pax Labs, Inc. Securely attaching cartridges for vaporizer devices
US10405582B2 (en) 2016-03-10 2019-09-10 Pax Labs, Inc. Vaporization device with lip sensing
USD849996S1 (en) 2016-06-16 2019-05-28 Pax Labs, Inc. Vaporizer cartridge
USD851830S1 (en) 2016-06-23 2019-06-18 Pax Labs, Inc. Combined vaporizer tamp and pick tool
USD836541S1 (en) 2016-06-23 2018-12-25 Pax Labs, Inc. Charging device
US20180070633A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Rai Strategic Holdings, Inc. Power source for an aerosol delivery device
GB201709201D0 (en) * 2017-06-09 2017-07-26 Nicoventures Holdings Ltd Electronic aerosol provision system
USD887632S1 (en) 2017-09-14 2020-06-16 Pax Labs, Inc. Vaporizer cartridge
KR102131278B1 (ko) 2017-09-26 2020-07-07 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 배터리의 전력을 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치
WO2019066228A1 (ko) * 2017-09-26 2019-04-04 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 배터리의 전력을 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치
US20190274354A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 Rai Strategic Holdings, Inc. Electronically heated heat-not-burn smoking article
PL3777574T3 (pl) * 2018-03-26 2024-04-15 Japan Tobacco Inc. Urządzenie wytwarzające aerozol, sposób sterowania i program
WO2019232086A1 (en) 2018-05-29 2019-12-05 Pax Labs, Inc. Vaporizer device with cartridge
WO2020064347A1 (en) * 2018-09-24 2020-04-02 Jt International Sa Dual battery electronic cigarette
JP6681963B1 (ja) * 2018-10-31 2020-04-15 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル吸引器用の電源ユニット、その制御方法及び制御プログラム
EP3711530A1 (en) * 2019-03-22 2020-09-23 Nerudia Limited Smoking substitute system
US10953726B2 (en) * 2019-04-23 2021-03-23 GM Global Technology Operations LLC Battery thermal management
CN211298448U (zh) * 2019-05-16 2020-08-21 厦门蜂涛陶瓷有限公司 非接触式电子烟加热器
JP6683866B1 (ja) * 2019-07-17 2020-04-22 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル吸引器用の電源ユニット、エアロゾル吸引器の電源診断方法、及びエアロゾル吸引器の電源診断プログラム
GB202000139D0 (en) * 2020-01-07 2020-02-19 Nicoventures Trading Ltd Aerosol provision systems
CN111671158A (zh) * 2020-07-24 2020-09-18 上海烟草集团有限责任公司 一种电子烟具辅助开发装置
CN112841753B (zh) * 2020-12-31 2022-06-07 四川三联新材料有限公司 发热体控温方法、温度控制装置及气溶胶生成装置
WO2022241643A1 (zh) * 2021-05-18 2022-11-24 深圳麦克韦尔科技有限公司 一种电子雾化装置的驱动电路以及电子雾化装置
CN115365043A (zh) * 2021-05-18 2022-11-22 深圳麦克韦尔科技有限公司 传感装置、电子雾化装置的驱动电路以及电子雾化装置
WO2024047243A1 (en) * 2022-09-02 2024-03-07 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating device with usage limitation

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5144962A (en) * 1989-12-01 1992-09-08 Philip Morris Incorporated Flavor-delivery article
JP2010027409A (ja) * 2008-07-21 2010-02-04 Toyota Motor Corp リチウムイオン二次電池
EP2253233A1 (en) * 2009-05-21 2010-11-24 Philip Morris Products S.A. An electrically heated smoking system
EP2454956A1 (en) 2010-11-19 2012-05-23 Philip Morris Products S.A. An electrically heated smoking system comprising at least two units
WO2012109371A2 (en) * 2011-02-09 2012-08-16 Sammy Capuano Variable power control electronic cigarette
GB2507916A (en) * 2011-07-24 2014-05-14 Makita Corp Hand-held power tools and battery packs therefor
WO2013040275A1 (en) 2011-09-14 2013-03-21 The Safe Cig, Llc Vapor delivery device
JP5590576B2 (ja) * 2011-10-14 2014-09-17 独立行政法人産業技術総合研究所 蓄電デバイス用電極の製造方法、および、蓄電デバイス
AU2012342570B2 (en) 2011-11-21 2016-11-24 Philip Morris Products S.A. Ejector for an aerosol-generating device
JP5765811B2 (ja) 2011-12-19 2015-08-19 太平洋セメント株式会社 リン酸鉄リチウム系正極活物質の製造方法
ES2592812T5 (es) * 2011-12-30 2020-03-09 Philip Morris Products Sa Dispositivo generador de aerosol con detección de flujo de aire
US20130255702A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 R.J. Reynolds Tobacco Company Smoking article incorporating a conductive substrate
GB2502053B (en) * 2012-05-14 2014-09-24 Nicoventures Holdings Ltd Electronic smoking device
EP2701268A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-26 Philip Morris Products S.A. Portable electronic system including charging device and method of charging a secondary battery
MX354893B (es) 2012-09-11 2018-03-23 Philip Morris Products Sa Dispositivo y método para controlar un calentador eléctrico, para limitar la temperatura.
US9402422B2 (en) 2013-11-01 2016-08-02 Yuval Shenkal Hybrid e-cigarette/vaporizer with exhale filter capability
EA034534B1 (ru) 2013-12-31 2020-02-18 Филип Моррис Продактс С.А. Устройство, генерирующее аэрозоль, и капсула для использования в устройстве, генерирующем аэрозоль
WO2015107551A2 (en) * 2014-01-17 2015-07-23 Godfrey Phillips India Limited Lithium ion battery for electronic devices
ES2831404T3 (es) 2014-02-10 2021-06-08 Philip Morris Products Sa Sistema generador de aerosol que tiene una unidad de calentamiento permeable al fluido
CN203789154U (zh) * 2014-02-11 2014-08-27 深圳市合元科技有限公司 电子烟
US20160345628A1 (en) * 2014-02-24 2016-12-01 Arash Abdollahi Sabet Electronic cigarette and cigar charging and operating systems integration with various cell phone and tablet types using a common case
SG11201606434YA (en) 2014-04-30 2016-09-29 Philip Morris Products Sa A container having a heater for an aerosol-generating device, and aerosol-generating device
US10181621B2 (en) * 2014-05-20 2019-01-15 Hydro-Quebec Electrode for photobattery
TWI660685B (zh) 2014-05-21 2019-06-01 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 電熱式氣溶膠產生系統及用於此系統中之匣筒
CN104055224B (zh) * 2014-06-09 2017-01-11 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种用于电子烟的集成电路及电子烟
CN204116873U (zh) * 2014-09-24 2015-01-21 庭永陆 电子烟控制器
EP3236787B1 (en) * 2014-12-25 2023-04-26 Fontem Ventures B.V. Dynamic output power management for electronic smoking device
GB201515087D0 (en) * 2015-08-25 2015-10-07 Nicoventures Holdings Ltd Electronic vapour provision system
US10403923B1 (en) * 2016-03-11 2019-09-03 SimpliPhi Power, Incorporated Battery having a folded architecture
EP3367483A1 (de) * 2017-02-23 2018-08-29 Alevo International, S.A. Wiederaufladbare batteriezelle mit einem separator
US10749177B2 (en) * 2018-07-17 2020-08-18 Guangxi Nowphene Energy Storage Technologies Co., Ltd Method of synthesizing phosphate salt of high purity for preparation of electrode material
CN110226778A (zh) * 2019-06-27 2019-09-13 深圳雾芯科技有限公司 电子雾化器、电子雾化器装置主体及电子雾化器装置

Also Published As

Publication number Publication date
CL2018000498A1 (es) 2018-08-24
HUE056720T2 (hu) 2022-03-28
JP2018528769A (ja) 2018-10-04
KR102044697B1 (ko) 2019-12-02
CA2994777C (en) 2020-06-16
MX2018002076A (es) 2018-06-06
MY187738A (en) 2021-10-18
BR112018003642A2 (pt) 2018-09-25
ZA201800739B (en) 2020-08-26
GB201515087D0 (en) 2015-10-07
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