JP2023501915A - バッテリーの充電 - Google Patents
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Abstract
非燃焼系エアロゾル供給システム用装置が記載されており、この装置は、前記エアロゾル供給システムのバッテリーを充電するように構成された充電ユニットと、充電可能状態および充電不可状態を有する第１の制御信号を出力する制御モジュールを含む回路と、バッテリー電圧が第１の閾値レベルを下回った際に回路を前記バッテリーから切断するように構成された保護モジュールとを含む。充電ユニットは、第１の制御信号が充電不可状態になければバッテリーを充電するように構成されている。
Description
本明細書はエアロゾル供給システムのバッテリーなどのバッテリーを充電するための装置に関する。
紙巻きタバコ、シガーなどの喫煙品は使用時にタバコを燃やして煙を発生させる。これらの物品に代わるものとして燃焼させずに化合物を放出する製品を作製する試みがなされている。例えば、電子タバコ、タバコ加熱製品およびエアロゾル化可能な材料の組み合わせを使用してエアロゾルを発生させるハイブリッドシステムなどのエアロゾル化可能な材料を燃やさずにその材料から化合物を放出させる一連の非燃焼系エアロゾル供給システムが存在している。
第１の態様では本明細書は、非燃焼系エアロゾル供給システム用装置について記載し、この装置は、前記エアロゾル供給システムのバッテリーを充電するように構成された充電ユニットと、充電可能状態および充電不可状態を有する第１の制御信号を出力する制御モジュールを含む回路と、バッテリー電圧が第１の閾値レベル（例えば、２．５Ｖ）を下回った際に回路をバッテリーから切断するように構成された保護モジュールとを含み、充電ユニットは、第１の制御信号が充電不可状態になければバッテリーを充電するように構成されている。制御モジュールは、ＭＰＵ、ＣＰＵまたは類似のモジュールを有してもよい。保護モジュールは、保護回路モジュール（ＰＣＭ）を使用して実装されてもよい。
保護モジュールは、バッテリー電圧が第２の閾値レベル（例えば０．９Ｖまたは１Ｖ）を下回った際にバッテリーが充電されるのを妨げるように構成されてもよく、第２の閾値レベルは、第１の閾値レベルより低い。この機能は、保護モジュールを実装するＰＣＭの内部実装に基づいてもよい。
保護回路は、バッテリー電圧が第２の閾値レベルを下回った際に回路をバッテリーから永久的に切断するように構成されてもよく、第２の閾値レベルは、第１の閾値レベルより低い。この機能は、保護モジュールを実装するＰＣＭの内部実装に基づいてもよい。
制御モジュールは、充電電流制御信号を出力するように構成されてもよい。さらにバッテリーを充電するための充電ユニットによる充電電流出力は、少なくともある程度充電電流制御信号によって決まる。充電電流出力は、充電電流制御信号の無い場合に（即ち、制御モジュールの充電制御信号出力が「フローティング」している場合）デフォルトレベルに設定されてもよい。デフォルトレベルは、最小電流レベル（例えば、最大限の安全のための）であってもよい。１つの実行例ではデフォルトレベルは、７０ｍＡである。充電電流制御信号は、少なくともある程度前記バッテリーの温度によって決まる。
制御モジュールは、前記バッテリーの決定された（例えば、測定された）温度に少なくともある程度基づいて第１の制御信号を充電可能状態または充電不可状態に設定するように構成されてもよい。
制御モジュールは、装置がエアロゾルの発生に使用されている際に第１の制御信号を充電不可状態に設定するように構成されてもよい。
一部の実施態様は、抵抗装置をさらに含み、この抵抗装置は、制御モジュールから第１の制御信号を受信し、充電ユニットから定電流源信号を受信するように構成され、定電流源信号は、抵抗装置内に電圧を前記第１の制御信号に応じて発生させ、前記電圧は、前記バッテリーの充電を許可するかを判断するために前記充電ユニットによって使用される。本発明の抵抗装置は、定電流源信号を受信するように構成された第１端子およびアースに接続された第２端子を有する第１の抵抗器と、定電流源信号を受信するように構成された第１端子および第１の制御信号を受信するように構成された第２端子を有する第２の抵抗器とを含んでもよい。１つの例示的実行例では第１および第２の抵抗器の抵抗は、それぞれ１０ｋΩ、３３０Ωである。しかしながら、これは全ての実施態様に不可欠なことではない。抵抗器は、所定の電圧（例えば、少なくとも１５０ｍＶ程度の）を供するように選択されてもよい。
一部の実施態様は、前記回路に供される動作電圧を調整するように構成されたレギュレータをさらに含む。動作電圧は、回路に一定電圧を供給してもよい。１つの実施態様では動作電圧は、２．５Ｖである。
制御モジュールは、前記装置のエアロゾル発生回路を制御するように構成してもよい。
一部の実施態様では本発明の装置は、前記バッテリーをさらに含む。
第２の態様では本明細書は、バッテリー電圧が第１の閾値レベル（例えば、２．５Ｖ）を下回った際に非燃焼系エアロゾル供給システムのバッテリーから制御モジュールを含む回路を切断する（例えば、保護回路モジュール（ＰＣＭ）などの保護モジュールを使用して）ことと、前記制御モジュールを使用して充電可能状態および充電不可状態を有する第１の制御信号を発生させることと、および 第１の制御信号が充電不可状態になければバッテリーを（例えば、充電ユニットを使用して）充電することとを含む方法について記載している。制御信号は、回路がバッテリーから切断された場合に充電可能状態にも充電不可状態にもならない。
本発明の方法は、バッテリー電圧が第２の閾値レベル（例えば、０．９Ｖまたは１Ｖ）を下回った際にバッテリーが充電されるのを妨げることをさらに含んでもよく、第２の閾値レベルは、第１の閾値レベルより低い。
本発明の方法は、バッテリー電圧が第２の閾値レベル（例えば、０．９Ｖまたは１Ｖ）を下回った場合に回路を前記バッテリーから永久的に切断することをさらに含んでもよく、第２の閾値レベルは、第１の閾値レベルより低い。
本発明の方法は、前記第１の制御信号に応じて抵抗装置内に電圧を発生させることと、前記発生させた電圧に応じてバッテリーを充電するかどうかを決定するすることとをさらに含んでもよい。
本発明の方法は、充電電流制御信号を供することを含んでもよい。さらにバッテリーを充電するための充電電流は、少なくともある程度、充電電流制御信号に依存してもよい。本発明の方法は、充電電流制御信号が無い場合（即ち、制御モジュールの充電制御信号出力が「フローティング」の場合）には充電電流出力をデフォルトレベルに設定することを含んでもよい。デフォルトレベルは、最小電流レベル（例えば、最大限の安全のための）であってもよい。１つの実行例ではデフォルトレベルは、７０ｍＡである。
充電電流制御信号は、少なくともある程度、前記バッテリーの温度によって決まる。
第３の態様では本明細書は非燃焼系エアロゾル供給システム（例えばエアロゾル化可能な材料からエアロゾルを発生させるための）について記載し、このエアロゾル供給システムは、上述の第１の態様の特徴のいずれかを含むまたは上述の第２の態様の特徴のいずれかに従って作動するように構成された装置を含む。本発明のエアロゾル供給システムは、エアロゾル発生材を含む取り外し可能な物品を収容するように構成されてもよい。
第４の態様では本明細書は、コンピュータ可読命令について記載し、これは演算装置によって実行される際、演算装置に第２の態様を参照して説明したようないずれかの方法を行わせる。
第５の態様では本明細書は非燃焼系エアロゾル発生システムに使用するための物品を含む部品のキットについて記載し、この非燃焼系エアロゾル発生システムは、上述の第１の態様の特徴のいずれかを含むまたは上述の第２の態様の特徴のいずれかに従って作動するように構成された装置を含む。前記物品は、例えばエアロゾル発生材を含む取り外し可能な物品であってもよい。
第６の態様では本明細書は、少なくとも次のことを装置に行わせる命令を含むコンピュータプログラムについて記載し、バッテリー電圧が第１の閾値レベルを下回った場合に非燃焼系エアロゾル供給システムから回路を切断する、充電可能状態と充電不可状態を有する第１の制御信号を発生させる、および第１の制御信号が充電不可状態になければバッテリーを充電する。
例示的実施態様を以下の略図を参照して例示のみの目的として説明する。
本明細書中では「供給システム」なる用語はユーザーに物質を供給するシステムを包含することを意図し、
紙巻きタバコ、シガリロ、シガーおよびパイプまたは手巻きまたは自作紙巻きタバコ用タバコ（タバコ、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、タバコ代替え品または他の喫煙材をベースにしているかに関係無く）などの燃焼系エアロゾル供給システム、
電子タバコ、タバコ加熱製品、エアロゾル化可能な材料の組み合わせを使用してエアロゾルを発生させるハイブリッドシステムなどのエアロゾル化可能な材料を燃焼させずにエアロゾル化可能な材料から化合物を放出する非燃焼系エアロゾル供給システム、
エアロゾル化可能な材料を含み、これらの非燃焼系エアロゾル供給システムのうちの１つに使用するように構成された物品、および
トローチ、ガム、パッチ、パッチ吸入可能な粉を含む物品などのエアロゾルを含まない供給システムおよびエアロゾルを形成せずにユーザーにニコチンを含むまたは含まない材料を供給するスヌースおよび嗅ぎタバコなどの無煙タバコ製品を含む。
紙巻きタバコ、シガリロ、シガーおよびパイプまたは手巻きまたは自作紙巻きタバコ用タバコ（タバコ、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、タバコ代替え品または他の喫煙材をベースにしているかに関係無く）などの燃焼系エアロゾル供給システム、
電子タバコ、タバコ加熱製品、エアロゾル化可能な材料の組み合わせを使用してエアロゾルを発生させるハイブリッドシステムなどのエアロゾル化可能な材料を燃焼させずにエアロゾル化可能な材料から化合物を放出する非燃焼系エアロゾル供給システム、
エアロゾル化可能な材料を含み、これらの非燃焼系エアロゾル供給システムのうちの１つに使用するように構成された物品、および
トローチ、ガム、パッチ、パッチ吸入可能な粉を含む物品などのエアロゾルを含まない供給システムおよびエアロゾルを形成せずにユーザーにニコチンを含むまたは含まない材料を供給するスヌースおよび嗅ぎタバコなどの無煙タバコ製品を含む。
本開示では「燃焼系」エアロゾル供給システムは、ユーザーへの送出を容易にするために、エアロゾル供給システム（またはその構成要素）の構成エアロゾル化可能な材料を燃焼するシステムである。
本開示では「非燃焼系」エアロゾル供給システムは、ユーザーへの送出を容易にするために、エアロゾル供給システム（またはその構成要素）の構成エアロゾル化可能な材料を燃焼させないまたは燃やさないシステムである。
本明細書で説明する実施態様において、送出システムは、非燃焼系エアロゾル供給システム、例えば電動非燃焼系エアロゾル供給システムである。
一実施態様では非燃焼系エアロゾル供給システムは、蒸気を吸う装置または電子ニコチン送出システム（ＥＮＤ）としても知られる電子タバコであるが、エアロゾル化可能な材料中のニコチンの存在は要件ではない。
一実施態様では非燃焼系エアロゾル供給システムは、加熱式タバコシステムとしても知られているタバコ加熱システムである。
一実施態様では非燃焼系エアロゾル供給システムは、エアロゾル化可能な材料の組み合わせを使用してエアロゾルを生成するハイブリッドシステムであり、その１種以上の材料を加熱することができる。エアロゾル化可能な材料のそれぞれは、例えば、固体、液体、またはゲルの形体であり、ニコチンを含んでも含まなくてもよい。一実施態様ではハイブリッドシステムは、液体またはゲルのエアロゾル化可能な材料および固体のエアロゾル化可能な材料を含む。固体のエアロゾル化可能な材料は、例えば、タバコまたは非タバコ製品を含んでもよい。
通常、非燃焼系エアロゾル供給システムは、非燃焼系エアロゾル供給装置および非燃焼系エアロゾル供給システムと共に使用する物品を含んでもよい。ただし、それ自体がエアロゾル発生成分に電力を供給する手段を含む物品は、それ自体が非燃焼系エアロゾル供給システムを形成してもよい。
一実施態様では非燃焼系エアロゾル供給装置は、電源および制御装置を含んでもよい。電源は、電源または発熱電源でよい。一実施態様では発熱電源は、発熱電源に近接するエアロゾル化可能な材料または熱伝達材料に熱の形で電力を分配するようにエネルギーを与えることができる炭素基材を含む。一実施態様では発熱電源などの電源は、非燃焼系エアロゾル供給を形成するように物品に設けられる。
１つの実施態様では非燃焼系エアロゾル共有デバイスに使用するための物品は、エアロゾル化可能な材料と、エアロゾル発生部材と、エアロゾル発生領域と、マウスピースおよび／またはエアロゾル化可能な材料を収容するための領域とを含んでもよい。
１つの実施態様ではエアロゾル発生部品はエアロゾル化可能な材料と相互作用してエアロゾル化可能な材料から１つ以上の揮発性物質を放出してエアロゾルを形成することができるヒーターである。１つの実施態様ではエアロゾルはエアロゾル化可能な材料から加熱せずにエアロゾルを発生させることができる。例えば、エアロゾル発生部材は、エアロゾル化可能な材料からそれに熱を加えずに例えば振動、機械、加圧または静電手段によってエアロゾルを発生させることができる。
１つの実施態様ではエアロゾル化可能な材料は、活性材、エアロゾル形成材および任意の１つ以上の機能材を含んでもよい。活性材は、ニコチン（任意にタバコまたはタバコ派生物に含まれる）と、１つ以上の他の無臭の生理的に活性な材料とを含んでもよい。無臭の生理的に活性な材料は、臭覚以外の生理的な反応を達成するためにエアロゾル化可能な材料に含まれる材料である。
エアロゾル形成材は、グリセリン、グリセリロール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、エリトリトール、メソ－エリトリトール、バニリン酸エチル、エチルラウレート、ジエチル基材、クエン酸トリエチル、トリアセチン、ジアセチン混合物、ベンジルベンゾエート、フェニル酢酸ベンジル、トリブチリン、酢酸ラウリル、ラウリン酸、ミリスチン酸およびプロピレンカーボネートのうちの１つ以上を含んでもよい。
１つ以上の機能材は、風味料、キャリアー、ｐＨレギュレータ、安定剤および／または酸化防止剤のうちの１つ以上を含んでもよい。
１つの実施態様では非燃焼系エアロゾル供給デバイスと使用するための物品は、エアロゾル化可能な材料またはエアロゾル化可能な材料を収容するための領域を含んでもよい。１つの実施態様では非燃焼系エアロゾル供給デバイスと使用するための物品は、マウスピースを含んでもよい。エアロゾル化可能な材料を収容するための領域は、エアロゾル化可能な材料を貯蔵するための貯蔵領域であってもよい。１つの実施態様ではエアロゾル化可能な材料を収容するための領域は、エアロゾル発生領域から離れてもよい、あるいは組み合わされてもよい。
本明細書ではエアロゾル発生材とも称するエアロゾル化可能な材料は、例えば加熱、照射または他の何らかの方法で活性化されると、エアロゾルを発生させることができる材料である。エアロゾル化可能な材料は、例えばニコチンおよび／または風味剤を含むまたは含まない固体、液体またはゲルの形体であってもよい。一部の実施態様ではエアロゾル化可能な材料は「非晶質固体」を含んでもよく、これはこれとは別に「モノリシック固体」（即ち、非繊維性）とも言われる。一部の実施態様では非晶質固体は乾燥ゲルであってもよい。非晶質固体は、その内部に液体などの流体を保持する固体材料である。
エアロゾル化可能な材料は、基材上に存在してもよい。基材は、例えば紙、ボール紙、板紙、厚紙、段ボール、再生されたエアロゾル化可能な材料、プラスチック材、セラミック材、複合材料、ガラス、金属または金属合金であってもあるいは含んでもよい。
図１は、例示的実施態様による参照番号１０で示すシステムのブロック図である。
システム１０は、バッテリー１１と、充電ユニット１２と、回路１３と、電源１４と、保護モジュール１５と、レギュレータ１５とを含む。回路１３は、制御モジュール１７（ＭＣＵ、ＣＰＵまたはいくつかの他のプロセッサなどの）を有する。保護モジュール１５は、保護回路モジュール（ＰＣＭ）であってもよい。
回路１３は、非燃焼系エアロゾル供給システムの一部を形成してもよい。システム１０は、バッテリー１１が回路１３に給電できるように（そしてエアロゾル供給システムに給電するために使用できるように）制御モジュール１７がバッテリー１１の充電を制御できるようにする。
電源１４は、バッテリー１１を充電できるように充電ユニット１２に一時的に接続されてもよい外部の電力供給源であってもよい。電源１４は、ＵＳＢコネクタなどのコネクタを使用してシステム１０に取り付けてもよい。多くのコネクタ装置の選択肢および多くの他の充電装置は、当業者には明白である。
充電ユニット１２は、バッテリー１１を充電するように構成されている。制御モジュール１７は、充電ユニット１２に制御信号（charge_en）を提供し、制御信号は、充電可能状態および充電不可状態を有する。以下に詳しく考察するように充電ユニット１２は、制御信号が充電不可状態になければバッテリー１１を充電するように構成されている。したがって、第１の制御信号が「フローティング」（第１の制御信号が充電可能状態または充電不可状態のいずれでもないように）の場合でも、充電ユニット１２は、バッテリー１１を充電できるように構成されている。
保護モジュール１５は、特定の規定された条件において電源（バッテリー１１）をシステム１０のそれ以外（特に回路１３）から切断するために設けられている。それらの条件は、過電圧条件、不足電圧条件および過電流条件のうちの１つ以上を含んでもよい。１つの例示的実施態様では保護モジュール１５は、バッテリー電圧が第１の閾値電圧を下回った場合、回路１３をバッテリー１１から切断する。これはバッテリー電圧が低すぎるときにエアロゾル供給システムを給電するためにバッテリー１１を使用することは問題を引き起こすことから安全機能を供する。
レギュレータ１６は、回路１３の一部に一定電圧を供する。例えば、１つの例示的実施態様では回路１３は２．５Ｖで作動し、その電圧はレギュレータ１６によって供されている。
保護モジュール１５がバッテリー１１を回路１３から切断する第１の閾値電圧は、約２．５Ｖに設定されてもよい。切断の結果として、バッテリーからの電流が流れ出る割合が小さくなり、これによりバッテリーが永久的に回路１３から切断される第２の閾値電圧（以下にさらに考察するように）をバッテリーが下回りにくくなる。さらに上記の通り、回路１３は２．５Ｖで作動し、したがって回路１３に供されるバッテリー電圧が２．５Ｖ（また関連する作動電圧であればどのような電圧でも）を下回ると、回路１３へのバッテリー電圧を結合することが回路の不安定な作動につながる。
図２は例示的実施態様による参照番号２０で示すアルゴリズムを示すフローチャートである。アルゴリズム２０は、上述のシステム１０によって実行されてもよい。
アルゴリズム２０は、操作２２で始まり、そこで回路１３はシステム１０のバッテリー１１から選択的に切断される。具体的には回路１３は、バッテリー電圧が第１の閾値電圧レベルを下回った場合、バッテリー１１から切断される（例えば、保護回路１５を使用して）。
操作２４で第１の充電制御信号が回路１３によって（例えば、制御モジュール１７によって）発せられる。上述したように第１の制御信号は、充電可能状態および充電不可状態を有する。しかしながら、回路がバッテリーから切断されると（したがって、給電されていないと）、第１の制御信号は、第１の制御信号が充電可能状態にも充電不可状態にもならないようにフローティングする。
操作２６でバッテリー１１は、第１の制御信号が充電不可状態になければ充電される（充電ユニット１２を使用して）。したがって、第１の制御信号が充電可能状態にある、または第１の制御信号がフローティングしている（上述したように）場合、バッテリー１１は操作２６で充電される（当然のことながら電源１４などの好適な充電装置が設けられていれば）。
図３は例示的実施態様による参照番号３０で示すシステムのブロック図である。システム３０は、上述の充電ユニット１２および制御モジュール１７を含む。システム３０は、充電ユニット１２と制御モジュール１７の間に設けられた抵抗装置３２をさらに含む。抵抗装置３２は、制御モジュール１７から第１の制御信号（charge_en）を受信し、充電ユニット１２から（例えば、図３に示すように充電ユニット１２のＴＳピンから）定電流源信号を受信するように構成されている。以下にさらに考察するように定電流源信号は、抵抗装置３２内に第１の制御信号（charge_en）によって決まる電圧を発生させるために使用することができ、その発生させた電圧は、上述のバッテリー１１の充電を許可するかどうかを決定するために充電ユニット１２によって使用される。
この例示的システム３０において、抵抗装置３２は、充電ユニット１２のＴＳピン（即ち、定電流源）に接続された第１端子およびアースに接続された第２端子を有する第１抵抗３４と、充電ユニット１２のＴＳピンに（即ち、定電流源に）接続された第１端子および第１の制御信号（charge_en）に接続されている第２端子を有する第２抵抗３５とを含む。１つの例示的実行例では第１抵抗３４は、１０ｋΩの抵抗を有し、第２抵抗３５は、３３０Ωの抵抗を有する（もちろん、これらの抵抗は、これとは別の実施態様では異なる値を取り得る）。
図４は、例示的実施態様による符号４０で示すアルゴリズムを示すフローチャートである。アルゴリズム４０は、上述のシステム３０で実行してもよい。
アルゴリズム４０は、操作４１で始まり、定電流が充電ユニット１２のＴＳ端子によって出力される。１つの例示的実施態様では定電流は５０μＡである。
操作４４で充電ユニット１２のＴＳ端子の電圧が測定される。測定された電圧に基づいて、charge_en制御信号の状態が判断される。なお、charge_en制御信号の状態の「判断」がなくてもよく、代わりに単純に抵抗装置３２に亘って発せられる電圧に基づいての動作が起こってもよい。
上述の例ではcharge_en信号がフローティングしていれば、５０μＡの電流が１０ｋΩ抵抗を通ってアースへと流れ、結果として充電ユニット１２のＴＳピンで５００ｍＶの電圧になる。この電圧は、充電ユニット１２が回路１３がバッテリーから切断された場合（上記操作２２参照）にバッテリーを充電できるようにするためには充分であり、これによりバッテリーを充電できるようになる（上記操作２６参照）。
図５は、例示的実施態様による符号５０で示すアルゴリズムを示すフローチャートである。アルゴリズム５０は、上述のアルゴリズム２０の操作２６の例示的実行例である。
アルゴリズム５０は、操作５２で始まり、制御モジュール１７から充電ユニット１２で受信した制御信号（charge_en）の状態が充電不可状態であるかの判断がなされる。制御信号が充電不可状態にあれば、操作５２は、単純に繰り返され、そうでなければ（もし制御信号が充電可能状態またはフローティングしていれば）、アルゴリズムは、操作５４に移動する。上記のようにcharge_en制御信号の状態の「決定」がなくてもよく、代わりに単純に抵抗装置３２に亘って発生する電圧に基づいての動作が起こってもよい。
操作５４ではバッテリー１１を充電するための充電ユニット１２による充電電流出力が設定される。以下で説明するようにバッテリー１１を充電するための充電ユニット１２による充電電流出力は、充電電流制御信号ＩＳＥＴに少なくともある程度依存してもよい。
充電電流出力は、充電電流信号（例えば、ＩＳＥＴ）が無い場合に操作５４でデフォルトレベルに設定される。例えば、デフォルトレベルは、デフォルト条件で使用される低いレベル（例えば、７０ｍＡ）であってもよい。デフォルトレベルは、例えば制御モジュール１７がバッテリー１１から切断された場合に使用してもよい。
図６は例示的実施態様による符号６０で示す回路のブロック図である。回路６０は、上述の充電ユニット１２を含み、このユニットは入力ピンＩＳＥＴを含む。入力ピンＩＳＥＴで受け取られる電圧は、アルゴリズム２０の操作２６に加えられる充電電流を決定するために使用してもよい。
入力ピンＩＳＥＴでの電圧は、２つの制御信号、ＩＳＥＴとＩＳＥＴ１の状態に依存してもよい。それらの制御信号は、抵抗装置６２に供されてもよい。制御信号ＩＳＥＴおよびＩＳＥＴ１は、制御モジュール１７が充電が第１の制御信号（charge_en）を設定することによって可能であるかを設定し、そして充電が可能であれば、制御信号ＩＳＥＴおよびＩＳＥＴ１を設定することによって充電レベルを設定するように制御モジュール１７によって提供されてもよい。当然のことながら、上記のように制御モジュール１７は、制御信号ＩＳＥＴおよびＩＳＥＴ１が一部の状況でフローティングするようにバッテリー１１から切断されてもよい。
１つの例示的実施態様では充電電流は、次のロジックに従って操作２６で設定される、
・ ＩＳＥＴおよびＩＳＥＴ１がフローティングしている場合、充電電流は、低いレベル（例えば、７０ｍＡ）に設定される。この状態は、抵抗装置６２の接地された抵抗６３によって容易に検出される。
・ ＩＳＥＴがフローティングし、ＩＳＥＴ１が低ければ、充電電流は、中間レベル（例えば、１７５ｍＡ）に設定される。
・ ＩＳＥＴが低く、ＩＳＥＴ１がフローティングしていれば、充電電流は高レベル（例えば、７００ｍＡ）に設定される。
・ ＩＳＥＴおよびＩＳＥＴ１がフローティングしている場合、充電電流は、低いレベル（例えば、７０ｍＡ）に設定される。この状態は、抵抗装置６２の接地された抵抗６３によって容易に検出される。
・ ＩＳＥＴがフローティングし、ＩＳＥＴ１が低ければ、充電電流は、中間レベル（例えば、１７５ｍＡ）に設定される。
・ ＩＳＥＴが低く、ＩＳＥＴ１がフローティングしていれば、充電電流は高レベル（例えば、７００ｍＡ）に設定される。
当然のことながら上述した選択肢の数およびそれら選択肢のパラメータ（例えば、電流レベル）は、例示であり、多くの変形例が可能である。
アルゴリズム５０とは別にまたはアルゴリズム５０に加えて 充電電流出力は、バッテリー１１の温度によって少なくともある程度決まる。例えば、負温度係数抵抗（ＮＴＣ）がバッテリー温度監視アルゴリズムの一部として供されてもよい。
図７は、例示的な実施態様による、参照番号７０で示すアルゴリズムを示すフローチャートである。アルゴリズム７０は、例えば制御モジュール１７によって実行されてもよい。
アルゴリズム７０は操作７１で始まり、作動温度が決定される（例えば、測定される）。例えば、操作７１は、バッテリー１１の温度を決定する。操作７１は、多くの方法、例えばサーモカップルまたはＮＴＣ抵抗体を使用して実行される。
アルゴリズム７０の操作７２ではシステム１０がエアロゾルを発生させるために使用されているかが判断される。例えば、ユーザーがデバイスを作動させているか（例えば、パフすることで）の判断がなされる。
アルゴリズム７０の操作７３ではバッテリー１１の充電を実行すべきか停止するべきかに関する決定がなされる。例えば、温度（例えばバッテリーの）が高いと（操作７１で判断された際に）、充電は実行されない。これとは別にまたは加えてシステムがエアロゾルを発生させていると（操作７２で判断された際に）、充電は実行されない。そうでなければバッテリーの充電は実行される。当然のことながら他の要因（操作７１および７２を参照して考察した要因の１つ以上の代わりにまたは加えて）をバッテリーの充電を実行するかどうかを判断する際に考慮してもよい。
バッテリー充電が操作７３で実行されなければ、上述の第１の制御信号は、充電不可状態に設定され、アルゴリズム７０は、操作７６で終了する。バッテリー充電が操作７３で可能であれば、前記第１の制御信号は、充電可能状態に設定され、アルゴリズム７０は、操作７４に移動し、電流充電レベルが設定される。
電流充電レベルは、操作７４で多くの方法で設定される（そして上記の通り制御信号ＩＳＥＴおよびＩＳＥＴ１を設定することによって実行される）。例えば、電流充電レベルは、バッテリー１１の温度によって（少なくともある程度）決まる。これとは別にまたは加えて電流充電レベルは、充電工程がどれくらい長く動作している（例えば、充電レベルが徐々に増加している）かによって決まる。他の要因も考慮してもよい。
図８は例示的実施態様による参照番号８０で示すアルゴリズムを示すフローチャートである。
アルゴリズム８０は、操作８２で始まり、回路１３（したがって、制御モジュール１７）は、バッテリー電圧が第１の閾値レベル（Ｔ１）を下回った場合、バッテリー１１から切断される。上記の通り、制御回路が切断された状態でもバッテリー電圧レベルがほぼ第１の閾値レベルに上昇するようにバッテリーを充電することが可能である。その段階で回路１３は、再度バッテリーに接続されてもよく、通常の操作が再開する。
操作８４ではシステム１０は、バッテリー電圧が第２の閾値レベル（Ｔ２）を下回ったときには動作しない。システムの動作を停止することは、バッテリー電圧が第１の閾値レベルより低い第２の閾値レベルを下回った際に回路１３を前記バッテリー１１から永久的に切断することを含む。充電源（電源１４などの）が取り付けられていてもバッテリー電圧が第１の閾値レベルを下回った場合にバッテリー１１が充電されるのを妨げる特徴が保護モジュール１５に設けられてもよい。
なお、アルゴリズム８０は、２つの別個の操作を有するように示されているが、操作８２および８４は、実際には同時に実行されてもよい。さらに操作８２および８４は、進行方式で実行してもよい。１つの例示的実施態様では操作８２および８４は、バッテリー電圧に基づいて保護モジュール１５によって実行される。
図９は、例示的実施態による参照番号９０によって示す回路のブロック図である。回路９０は、充電管理モジュール９２を含む。このモジュール９２は、上述の充電モジュールの一例である。
充電管理モジュール９２は、複数のピンを含み、その内のいくつかを以下で説明する。
第１のピン（ＩＮ）は、電源（接続されているとき）から電圧ＶＢＵＳを受け取るように構成されている。例えば、上述の電源１４は、第１のピン（ＩＮ）に選択的に接続可能である。
第２のピン（ＩＳＥＴ）は、電流設定電圧を受け取る。抵抗装置９３（上述の抵抗装置６２に類似する）は、制御信号ＩＳＥＴとＩＳＥＴ１を第２のピンＩＳＥＴで電流設定電圧に変換する（例えば、制御回路１７による出力として）。
第９のピン（ＴＳ）は、充電制御信号を受け取る。抵抗装置９４（上述の抵抗装置３２に類似する）は、charge_en制御信号を充電制御信号に変換する（例えば、制御回路１７による出力として）。
第１０のピン（ＯＵＴ）は、バッテリー（上述のバッテリー１１のような）に充電電流を提供する。
図１０は、例示的実施態による参照番号１００で示す非燃焼系エアロゾル供給デバイスのブロック図である。デバイス１００は、第１の部分１０１と、第２の部分１０２とを含むモジュールデバイスである。
デバイス１００の第１の部分１０１は、制御回路１０３（上述の充電ユニット１２、回路１３、保護モジュール１５、レギュレータ１６および制御モジュール１７のうちの少なくともいくつかを含んでもよい）と、バッテリー１０４（上述のバッテリー１１のような）を含む。デバイス１００の第２の部分は、ヒーター１０５と、液体容器１０６とを含む。
第１の部分１０１は、第１のコネクタ１０７ａ（ＵＳＢコネクタなどの）を含む。第１のコネクタ１０７ａは、バッテリー１０４を充電する（例えば、制御回路１０３の制御下で）ための電源（上述の電源１４などの）に接続できるようにしてもよい。
第１の部分１０１は、第２の部分１０２の第１コネクタ１０８に取り外し可能に接続される第２のコネクタ１０７ｂも含む。
デバイス１００の使用時に空気が矢印１１０で示すようにヒーター１０５の空気入り口内に引き込まれる。ヒーターがその空気を加熱するために（例えば、回路１０３の制御下で）使用される。熱せられた空気は液体容器１０６へと導かれ、エアロゾルを発生させる。エアロゾルは、矢印１１１で示すように空気出口でデバイスから出る（例えば、デバイス１００のユーザーの口内に）。
当然のことながら、デバイス１００は、例示であり、多くの変形例および選択肢が可能である。
本明細書に記載の種々の実施態様は、特許請求された特徴の理解と教示の単なる補助に提供されている。これらの実施態様は単なる代表的な具体例であり、包括的でも排他的でもない。当然だが、本開示の利点、実施形態、具体例、機能、特徴、構造、および／または他の側面は本開示を特許請求の範囲に規定されたとおりに限定するあるいは特許請求の範囲の均等物に限定すると考えるべきではなく、本開示の範囲および／または思想から乖離することなく他の実施形態を利用しても改変してもよいと考えるべきである。種々の実施形態は、開示された構成要素、成分、特徴、部品、工程、手段他の組合せを適切に備えても、これらで構成されても、基本的にこれらで構成されてもよい。また本開示は、現在は特許請求されていないが将来特許請求される可能性がある他の発明を含む。
Claims (20)
- 非燃焼系エアロゾル供給システム用装置であって、この装置は、
前記エアロゾル供給システムのバッテリーを充電するように構成された充電ユニットと、
充電可能状態および充電不可状態を有する第１の制御信号を出力する制御モジュールを含む回路と、
バッテリー電圧が第１の閾値レベルを下回った際に回路を前記バッテリーから切断するように構成された保護モジュールとを含み、
充電ユニットは、第１の制御信号が充電不可状態になければバッテリーを充電するように構成されている装置。 - 保護モジュールは、バッテリー電圧が第２の閾値レベルを下回った際にバッテリーが充電されるのを妨げるように構成され、第２の閾値レベルは、第１の閾値レベルより低いことを特徴とする請求項１記載の装置。
- 保護回路は、バッテリー電圧が第２の閾値レベルを下回った際に回路を前記バッテリーから永久的に切断するように構成され、第２の閾値レベルは、第１の閾値レベルより低いことを特徴とする請求項１または２記載の装置。
- 制御モジュールは、充電電流制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の装置。
- バッテリーを充電するための充電ユニットによる充電電流出力は、少なくともある程度、充電電流制御信号によって決まることを特徴とする請求項４記載の装置。
- 充電電流出力は、充電電流制御信号の無い場合にデフォルトレベルに設定されることを特徴とする請求項５記載の装置。
- 充電電流制御信号は、少なくともある程度、前記バッテリーの温度によって決まることを特徴とする請求項４乃至６いずれか１項記載の装置。
- 制御モジュールは、前記バッテリーの決定された温度に少なくともある程度基づいて第１の制御信号を充電可能状態または充電不可状態に設定するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の装置。
- 制御モジュールは、装置がエアロゾルの発生に使用されている際に第１の制御信号を充電不可状態に設定するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の装置。
- 抵抗装置をさらに含み、この抵抗装置は、制御モジュールから第１の制御信号を受信し、充電ユニットから定電流源信号を受信するように構成され、定電流源信号は、抵抗装置内に電圧を前記第１の制御信号に応じて発生させ、前記電圧は、前記バッテリーの充電を許可するかを判断するために前記充電ユニットによって使用されることを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載の装置。
- 抵抗装置は、
定電流源信号を受信するように構成された第１端子およびアースに接続された第２端子を有する第１の抵抗器と、
定電流源信号を受信するように構成された第１端子および第１の制御信号を受信するように構成された第２端子を有する第２の抵抗器とを含むことを特徴とする請求項１０記載の装置。 - 前記回路に供される動作電圧を調整するように構成されたレギュレータをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項記載の装置。
- 制御モジュールは、前記装置のエアロゾル発生回路を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載の装置。
- 前記バッテリーをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１３いずれか１項記載の装置。
- 請求項１乃至１４いずれか１項記載の装置を含む非燃焼系エアロゾル供給システム。
- エアロゾル発生材を含む取り外し可能な物品を収容するように構成されていることを特徴とする請求項１５記載の非燃焼系エアロゾル供給システム。
- バッテリー電圧が第１の閾値レベルを下回った際に非燃焼系エアロゾル供給システムのバッテリーから制御モジュールを含む回路を切断することと、
前記制御モジュールを使用して充電可能状態および充電不可状態を有する第１の制御信号を発生させることと、
第１の制御信号が充電不可状態になければバッテリーを充電することとを含む方法。 - 制御信号は、回路がバッテリーから切断された場合に充電可能状態にも充電不可状態にもならないことを特徴とする請求項１７記載の方法。
- バッテリー電圧が第２の閾値レベルを下回った場合に回路を前記バッテリーから永久的に切断することをさらに含み、第２の閾値レベルは、第１の閾値レベルより低いことを特徴とする請求項１７または１８記載の方法。
- 前記第１の制御信号に応じて抵抗装置内に電圧を発生させることと、
前記発生させた電圧に応じてバッテリーを充電するかどうかを判断することとをさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至１９いずれか１項記載の方法。
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