JP6609687B1 - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】電源の短絡を検出可能な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を提供する。【解決手段】エアロゾル吸引器１用の電源ユニット１０は、エアロゾル源２２からエアロゾルを発生させるための負荷２１へ放電可能な電源１２と、電源１２を制御する制御部５０と、電源１２の残量に関する値を出力する電圧センサ１６と、を備える。制御部５０は、電圧センサ１６の出力値に基づき電源１２の短絡を検出する。【選択図】図７

Description

本発明は、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に関する。

特許文献１のエアロゾル発生装置では、エアロゾル発生装置の使用中の電気エネルギー供給源の端子間での電圧を測定し、これを電圧の閾値と比較して任意の時点で閾値電圧を下回っていないかどうかを監視する。しかしながら、電圧降下の測定のみでは、電池の再充電が単に必要なだけか、交換が要求されるほどに電池が劣化しているのか判断することができない。そのため、特許文献１のエアロゾル発生装置では、使用記録のステータスから電圧降下を追跡し、電池の交換が必要なときにユーザに発信することが記載されている。

特表２０１７−５１４４６３号公報

特許文献１に記載のエアロゾル発生装置では、電池の劣化判断を行うことができるが、電池の短絡を検出することはできない。エアロゾル発生装置の安全性をより一層高めるため、電源の内部で短絡が発生する内部短絡や電源の外部で短絡が発生する外部短絡が発生した場合には、これを検出することが好ましい。

本発明の目的は、電源の短絡を検出可能な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を提供する。

本発明のエアロゾル吸引器用の電源ユニットは、
エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源と、
前記電源を制御する制御部と、
前記電源の残量に関する値を出力するセンサと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、エアロゾル生成の要求を契機として、前記センサの出力値に基づき前記電源の短絡を検出する。

本発明のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法は、
エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
エアロゾル生成の要求を契機として、前記電源の残量に関する値に基づき前記電源の短絡を検出する。

本発明のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムは、
エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムあって、
エアロゾル生成の要求を契機として、前記電源の残量に関する値に基づき前記電源の短絡を検出する。

本発明によれば、電源の残量に関する値に基づき電源の短絡を検出することができ、電源が正常な状態であるか否かを判断することができる。

本発明の一実施形態の電源ユニットが装着されたエアロゾル吸引器用の斜視図である。 図１のエアロゾル吸引器の他の斜視図である。 図１のエアロゾル吸引器の断面図である。 電源ユニットの斜視図である。 エアロゾル吸引器の電気回路図である。 電源ユニットのブロック図である。 電源状態診断部のブロック図である。 第１例のエアロゾル生成パターンのタイミングチャートである。 第２例のエアロゾル生成パターンのタイミングチャートである。 第３例のエアロゾル生成パターンのタイミングチャートである。 一般的な電池の放電曲線を示す図である。 スイッチがオフ状態のときの図５のエアロゾル吸引器の電気回路図を簡素化した電気回路図である。 スイッチがオン状態のときの図５のエアロゾル吸引器の電気回路と等価な等価回路図である。 開回路電圧及び閉回路電圧と電源の残量との関係を示すグラフである。 開回路電圧と閉回路電圧との差異と、内部抵抗との関係を説明する説明図である。 第１例の短絡診断制御の制御フローのフローチャートである。 図１４の短絡診断制御のタイミングチャートである。 第２例の短絡診断制御の制御フローのフローチャートである。 図１６の短絡診断制御のタイミングチャートである。

以下、本発明の一実施形態のエアロゾル吸引器用の電源ユニットについて説明するが、先ず、電源ユニットが装着されたエアロゾル吸引器について、図１〜図３を参照しながら説明する。

（エアロゾル吸引器）
エアロゾル吸引器１は、燃焼を伴わずに香味を吸引するための器具であり、所定方向（以下、長手方向Ａと呼ぶ）に沿って延びる棒形状を有する。エアロゾル吸引器１は、長手方向Ａに沿って電源ユニット１０と、第１カートリッジ２０と、第２カートリッジ３０と、がこの順に設けられている。第１カートリッジ２０は、電源ユニット１０に対して着脱可能であり、第２カートリッジ３０は、第１カートリッジ２０に対して着脱可能である。言い換えると、第１カートリッジ２０及び第２カートリッジ３０は、それぞれ交換可能である。

（電源ユニット）
本実施形態の電源ユニット１０は、図３及び図４に示すように、円筒状の電源ユニットケース１１の内部に電源１２、充電器１３、制御部５０、各種センサ等を収容する。電源１２は、充電可能な二次電池、電気二重層キャパシタ等であり、好ましくは、リチウムイオン電池である。

電源ユニットケース１１の長手方向Ａの一端側（第１カートリッジ２０側）に位置するトップ部１１ａには、放電端子４１が設けられる。放電端子４１は、トップ部１１ａの上面から第１カートリッジ２０に向かって突出するように設けられ、第１カートリッジ２０の負荷２１と電気的に接続可能に構成される。

また、トップ部１１ａの上面には、放電端子４１の近傍に、第１カートリッジ２０の負荷２１に空気を供給する空気供給部４２が設けられている。

電源ユニットケース１１の長手方向の他端側（第１カートリッジ２０と反対側）に位置するボトム部１１ｂには、電源１２を充電可能な外部電源６０（図５参照）と電気的に接続可能な充電端子４３が設けられる。充電端子４３は、ボトム部１１ｂの側面に設けられ、ＵＳＢ端子、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ端子の少なくとも１つが接続可能である。

なお、充電端子４３は、外部電源６０から送電される電力を非接触で受電可能な受電部であってもよい。このような場合、充電端子４３（受電部）は、受電コイルから構成されていてもよい。非接触による電力伝送（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）の方式は、電磁誘導型でもよいし、磁気共鳴型でもよい。また、充電端子４３は、外部電源６０から送電される電力を無接点で受電可能な受電部であってもよい。別の一例として、充電端子４３は、ＵＳＢ端子、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ端子の少なくとも１つが接続可能であり、且つ上述した受電部を有していてもよい。

また、電源ユニットケース１１には、ユーザが操作可能な操作部１４が、トップ部１１ａの側面に充電端子４３とは反対側を向くように設けられる。より詳述すると、操作部１４と充電端子４３は、操作部１４と充電端子４３を結ぶ直線と長手方向Ａにおける電源ユニット１０の中心線Ｌの交点について点対称の関係にある。操作部１４は、ボタン式のスイッチ、タッチパネル等から構成され、ユーザの使用意思を反映して制御部５０及び各種センサを起動／遮断する際等に利用される。操作部１４の近傍には、制御部５０及びパフ動作を検出する吸気センサ１５が設けられている。

充電器１３は、充電端子４３に近接して配置され、充電端子４３から電源１２へ入力される充電電力を制御する。充電器１３は、充電端子４３に接続される充電ケーブルに搭載された交流を直流に変換するインバータ６１等（図５参照）からの直流を大きさの異なる直流に変換するコンバータ、電圧計、電流計、プロセッサ等を含む。

制御部５０は、図６に示すように、パフ（吸気）動作を検出する吸気センサ１５、電源１２の電圧を測定する電圧センサ１６、温度センサ１７等の各種センサ装置、操作部１４、及びパフ動作の回数又は負荷２１への通電時間等を記憶するメモリー１８に接続され、エアロゾル吸引器１の各種の制御を行う。吸気センサ１５は、コンデンサマイクロフォンや圧力センサ等から構成されていてもよい。制御部５０は、具体的にはプロセッサ（コンピュータ）である。このプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路である。制御部５０の詳細については後述する。

また、電源ユニットケース１１には、内部に外気を取り込む不図示の空気取込口が設けられている。なお、空気取込口は、操作部１４の周囲に設けられていてもよく、充電端子４３の周囲に設けられていてもよい。

（第１カートリッジ）
第１カートリッジ２０は、図３に示すように、円筒状のカートリッジケース２７の内部に、エアロゾル源２２を貯留するリザーバ２３と、エアロゾル源２２を霧化する電気的な負荷２１と、リザーバ２３から負荷２１へエアロゾル源を引き込むウィック２４と、エアロゾル源２２が霧化されることで発生したエアロゾルが第２カートリッジ３０に向かって流れるエアロゾル流路２５と、第２カートリッジ３０の一部を収容するエンドキャップ２６と、を備える。

リザーバ２３は、エアロゾル流路２５の周囲を囲むように区画形成され、エアロゾル源２２を貯留する。リザーバ２３には、樹脂ウェブや綿等の多孔体が収容され、且つ、エアロゾル源２２が多孔体に含浸されていてもよい。エアロゾル源２２は、グリセリン、プロピレングリコール、水などの液体を含む。

ウィック２４は、リザーバ２３から毛管現象を利用してエアロゾル源２２を負荷２１へ引き込む液保持部材であって、例えば、ガラス繊維や多孔質セラミックなどによって構成される。

負荷２１は、電源１２から放電端子４１を介して供給される電力によって燃焼を伴わずにエアロゾル源２２を霧化する。負荷２１は、所定ピッチで巻き回される電熱線（コイル）によって構成されている。なお、負荷２１は、エアロゾル源２２を霧化してエアロゾルを発生可能な素子であればよく、例えば、発熱素子、又は超音波発生器である。発熱素子としては、発熱抵抗体、セラミックヒータ、及び誘導加熱式のヒータ等が挙げられる。

エアロゾル流路２５は、負荷２１の下流側であって、電源ユニット１０の中心線Ｌ上に設けられる。

エンドキャップ２６は、第２カートリッジ３０の一部を収容するカートリッジ収容部２６ａと、エアロゾル流路２５とカートリッジ収容部２６ａとを連通させる連通路２６ｂと、を備える。

（第２カートリッジ）
第２カートリッジ３０は、香味源３１を貯留する。第２カートリッジ３０は、第１カートリッジ２０側の端部が第１カートリッジ２０のエンドキャップ２６に設けられたカートリッジ収容部２６ａに着脱可能に収容される。第２カートリッジ３０は、第１カートリッジ２０側とは反対側の端部が、ユーザの吸口３２となっている。なお、吸口３２は、第２カートリッジ３０と一体不可分に構成される場合に限らず、第２カートリッジ３０と着脱可能に構成されてもよい。このように吸口３２を電源ユニット１０と第１カートリッジ２０とは別体に構成することで、吸口３２を衛生的に保つことができる。

第２カートリッジ３０は、負荷２１によってエアロゾル源２２が霧化されることで発生したエアロゾルを香味源３１に通すことによってエアロゾルに香味を付与する。香味源３１を構成する原料片としては、刻みたばこ、たばこ原料を粒状に成形した成形体を用いることができる。香味源３１は、たばこ以外の植物（例えば、ミント、漢方、ハーブ等）によって構成されてもよい。香味源３１には、メントールなどの香料が付与されていてもよい。

本実施形態のエアロゾル吸引器１では、エアロゾル源２２と香味源３１と負荷２１とによって、香味が付加されたエアロゾルを発生させることができる。つまり、エアロゾル源２２と香味源３１は、エアロゾルを発生させるエアロゾル生成源と言うことができる。

エアロゾル吸引器１に用いられるエアロゾル生成源の構成は、エアロゾル源２２と香味源３１とが別体になっている構成の他、エアロゾル源２２と香味源３１とが一体的に形成されている構成、香味源３１が省略されて香味源３１に含まれ得る物質がエアロゾル源２２に付加された構成、香味源３１の代わりに薬剤等がエアロゾル源２２に付加された構成等であってもよい。

このように構成されたエアロゾル吸引器１では、図３中、矢印Ｂで示すように、電源ユニットケース１１に設けられた不図示の取込口から流入した空気が、空気供給部４２から第１カートリッジ２０の負荷２１付近を通過する。負荷２１は、ウィック２４によってリザーバ２３から引き込まれたエアロゾル源２２を霧化する。霧化されて発生したエアロゾルは、取込口から流入した空気と共にエアロゾル流路２５を流れ、連通路２６ｂを介して第２カートリッジ３０に供給される。第２カートリッジ３０に供給されたエアロゾルは、香味源３１を通過することで香味が付与され、吸口３２に供給される。

また、エアロゾル吸引器１には、各種情報を報知する報知部４５が設けられている（図６参照）。報知部４５は、発光素子によって構成されていてもよく、振動素子によって構成されていてもよく、音出力素子によって構成されていてもよい。また、報知部４５は、発光素子、振動素子及び音出力素子のうち、２以上の素子の組合せであってもよい。報知部４５は、電源ユニット１０、第１カートリッジ２０、及び第２カートリッジ３０のいずれに設けられてもよいが、電源ユニット１０に設けられることが好ましい。例えば、操作部１４の周囲が透光性を有し、ＬＥＤ等の発光素子によって発光するように構成される。

（電気回路）
続いて、電源ユニット１０の電気回路について図５を参照しながら説明する。
電源ユニット１０は、電源１２と、放電端子４１を構成する正極側放電端子４１ａ及び負極側放電端子４１ｂと、充電端子４３を構成する正極側充電端子４３ａ及び負極側充電端子４３ｂと、電源１２の正極側と正極側放電端子４１ａとの間及び電源１２の負極側と負極側放電端子４１ｂとの間に接続される制御部５０と、電源１２の電圧を測定する電圧センサ１６と、充電端子４３と電源１２との電力伝達経路上に配置される充電器１３と、電源１２と放電端子４１との電力伝達経路上に配置されるスイッチ１９と、を備える。スイッチ１９は、例えばＭＯＳＦＥＴにより構成され、制御部５０がゲート電圧を調整することによって開閉制御される。制御部５０は、例えば、制御部５０を流れる微弱電流の変化によって、充電端子４３に外部電源６０が接続されたことを判定することができる。

図５に示した電源ユニット１０の電気回路図では、制御部５０と電圧センサ１６は別体となっている。これに代えて、制御部５０が電源１２の電圧を測定する機能を有していてもよい。また、図５に示した電源ユニット１０の電気回路では、スイッチ１９は電源１２の正極側と正極側放電端子４１ａの間に設けられている。このような所謂プラスコントロールに代えて、スイッチ１９は負極側放電端子４１ｂと電源１２の負極側に設けられるマイナスコントロールであってもよい。

（制御部）
次に制御部５０の構成について、より具体的に説明する。
制御部５０は、図６に示すように、エアロゾル生成要求検出部５１と、電源状態診断部５２と、電力制御部５３と、報知制御部５４と、を備える。

エアロゾル生成要求検出部５１は、吸気センサ１５の出力結果に基づいてエアロゾル生成の要求を検出する。吸気センサ１５は、吸口３２を通じたユーザの吸引により生じた電源ユニット１０内の圧力変化の値を出力するよう構成されている。吸気センサ１５は、例えば、不図示の取込口から吸口３２に向けて吸引される空気の流量（すなわち、ユーザのパフ動作）に応じて変化する気圧に応じた出力値（例えば、電圧値又は電流値）を出力する圧力センサである。

電源状態診断部５２は、図７に示すように、電圧センサ１６から電源１２の電圧を取得する電源電圧取得部５５と、電源１２の健康状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を推定する劣化推定部５６と、電源１２の短絡を判定するための閾値ＴＨを設定する閾値設定部５７と、電源１２の短絡を検出する短絡検出部５８と、を備える。劣化推定部５６は、電源１２の積算放電量、電源１２の積算充電量、第１カートリッジ２０及び／又は第２カートリッジ３０の交換回数、電源１２の内部抵抗等に基づいて電源１２の健康状態を推定する。閾値設定部５７における閾値設定方法及び短絡検出部５８における短絡診断制御については後述する。

また、電源状態診断部５２は、電源１２の電圧から電源１２の蓄電量を取得することができる。

報知制御部５４は、各種情報を報知するように報知部４５を制御する。例えば、報知制御部５４は、電源状態診断部５２からの電源１２の短絡診断に基づいて短絡状態を報知するように報知部４５を制御してもよく、電源状態診断部５２からの電源１２の蓄電量診断に基づいて電源１２の充電タイミングを報知するように報知部４５を制御してもよい。また、報知制御部５４は、第２カートリッジ３０の交換タイミングの検出に応じて、第２カートリッジ３０の交換タイミングを報知するように報知部４５を制御してもよい。報知制御部５４は、メモリー１８に記憶されたパフ動作の回数又は負荷２１への累積通電時間に基づいて、第２カートリッジ３０の交換タイミングを報知することができる。

電力制御部５３は、エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成の要求を検出した際に放電端子４１を介した電源１２の放電を、スイッチ１９のオン／オフによって制御する。

電力制御部５３は、負荷２１によってエアロゾル源が霧化されることで生成されるエアロゾルの量が所望範囲に収まるように、言い換えると、電源１２から負荷２１に供給される電力量又は電力が一定範囲となるように制御する。具体的に説明すると、電力制御部５３は、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）制御によってスイッチ１９のオン／オフを制御する。これに代えて、電力制御部５３は、ＰＦＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス周波数変調）制御によってスイッチ１９のオン／オフを制御してもよい。

電力制御部５３は、１回のパフ動作において負荷２１への電力供給が所定期間を超えないように、電源１２から負荷２１に対する電力供給を停止してもよい。言い換えると、電力制御部５３は、ユーザが実際にパフ動作を行っているパフ期間内であっても、パフ期間が所定期間（以下、給電上限時間と称する。）を超えた場合に、電源１２から負荷２１に対する電力供給を停止する。給電上限時間は、ユーザのパフ期間のばらつきを抑制するために定められる。給電上限時間は、１回のパフ動作において生成されるエアロゾルの量が所望範囲に収めるためにも定められる。電力制御部５３は、電源１２の蓄電量に応じて、１回のパフ動作におけるスイッチ１９のオン／オフのデューティ比を制御する。例えば、電力制御部５３は、電源１２から負荷２１に電力を供給するオン時間の間隔（パルス間隔Ｔ１、図１５及び図１７参照）を制御したり、電源１２から負荷２１に電力を供給するオン時間の長さ（パルス幅Ｔ２、図１５及び図１７参照）を制御したりする。なお、オン時間の間隔は、オフ時間の長さに相当する。

また、電力制御部５３は、充電端子４３と外部電源６０との電気的な接続を検出し、充電端子４３を介した電源１２の充電を制御する。

ここで、エアロゾル吸引器１に使用される電源１２では、電源１２の内部で短絡が発生する内部短絡や電源１２の外部で短絡が発生する外部短絡が発生する虞がある。短絡が発生すると本来、使用できる時間にも関わらず電源１２の蓄電量が足りなくなったり、場合によっては使用不能に陥ったりする場合がある。そのため、電源１２の短絡状態を適切に把握する必要がある。

（短絡診断制御）
そこで、電源状態診断部５２は、以下で説明する短絡診断制御により、電源１２の短絡を検出する。以下で説明する短絡診断制御は、これらを実行可能なプログラムとして電源ユニット１０に読み込まれ、電源ユニット１０によって実行されてもよい。

電源状態診断部５２の短絡検出部５８は、電圧センサ１６の出力値である電源１２の電圧に基づいて電源１２の短絡を検出する。具体的に説明すると、電源状態診断部５２の短絡検出部５８は、放電の前の電源１２の電圧（以下、放電前電圧と称する。）と、放電の後の電源１２の電圧（以下、放電後電圧と称する。）とに基づき、放電前後の電源１２の電圧降下量から電源１２の短絡を検出する。短絡検出ための放電は、エアロゾル源２２を霧化するために電源１２から負荷２１への放電であってもよく、負荷２１とは別の負荷、例えば報知部４５を構成する発光素子、音出力素子、振動素子等への放電であってもよい。以下の説明では、電源１２から負荷２１への放電を例に説明する。

電源状態診断部５２の短絡検出部５８は、放電前電圧と放電後電圧との差と、閾値設定部５７で設定された閾値ＴＨと、を比較し、放電前電圧と放電後電圧との差が閾値ＴＨより大きい場合、電源１２の短絡を検出する。ここで、閾値ＴＨは、放電による電源１２の電圧の変化量に基づいて設定される。電源１２に短絡が発生していなければ放電前電圧と放電後電圧との差は、放電による電源１２の電圧に基づいて設定される閾値ＴＨ以下となる。しかしながら、電源１２に短絡が発生した場合には放電前電圧と放電後電圧との差が大きくなるため、放電前電圧と放電後電圧との差が閾値ＴＨよりも大きくなる。したがって、短絡検出部５８は、放電前電圧と放電後電圧との差が閾値ＴＨよりも大きいとき、電源１２の短絡を検出することができる。

続いて、閾値設定部５７による閾値ＴＨの設定方法について説明する。
放電による電源１２の電圧の変化量である閾値ＴＨを設定するためには、放電による電力量を見積り、見積もった電力量から電圧降下量を取得すればよい。

例えば、電力制御部５３がエアロゾル生成の要求に応じて電力を供給する場合に、１回のパフ動作で供給される電力量の実績値を電力量として、この電力量から電圧降下量を取得してもよい。

図８Ａに示す電力制御部５３がエアロゾル生成の要求に応じて電力を供給する場合について説明する。負荷２１へ供給される単位時間当たりの電力が一定となるように、又は負荷２１へ供給される単位時間当たりの電力の変動を抑制するように電気回路を制御する定電力制御を行う場合、放電を実行した時間に基づいて、定電力制御の際の電力値に放電を実行した時間を乗算することで放電した電力量を算出する。そして、算出したこの電力量から電圧降下量を取得してもよい。放電した電力量は、スイッチ１９がオンになっている時間の総和に、制御された電力値を乗算することで求めてもよい。また、放電した電力量は、エアロゾル生成の要求に応じて最初にスイッチ１９をオンにしてから最後にオフにするまでの時間に、この間の電力の平均値又は実効値を乗算することで求めてもよい。

次に、図８Ｂに示す電力制御部５３がエアロゾル生成の要求に応じて電力を供給する場合について説明する。上記定電力制御を行う場合であって、さらに放電を実行する時間が給電上限時間を超えないように電気回路を制御する場合、給電上限時間だけ定電力を放電したと見做して、定電力制御の際の電力値に給電上限時間を乗算することで放電した電力量を算出する。そして、算出したこの電力量から電圧降下量を取得してもよい。給電上限時間に掛ける電力値は、エアロゾル生成の要求に応じて最初にスイッチ１９をオンにしてから最後にオフにするまでの間における電力の平均値又は実効値を用いてもよい。

次に、図８Ｃに示す電力制御部５３がエアロゾル生成の要求に応じて電力を供給する場合について説明する。上記定電力制御を行わずに、放電を実行する時間が給電上限時間を超えないように電気回路を制御する場合、給電上限時間だけ負荷２１へ供給可能な最大電力を放電したと見做して、最大電力に給電上限時間を乗算することで放電した電力量を算出する。そして、算出したこの電力量から電圧降下量を取得してもよい。最大電力は、電源１２が負荷２１に印加可能な最大電力（例えば、満充電電圧）を印加した場合の電力であってもよい。

閾値設定部５７は、このようにして得られた電圧降下量に基づいて閾値ＴＨを設定する。閾値設定部５７は、このようにして得られた電圧降下量に基づいて閾値ＴＨを設定する代わりに、この電圧降下量に基づいて予め定められていた閾値ＴＨを補正してもよい。

図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃに示した実施形態を比較すると、閾値ＴＨの設定又は補正の方法が異なる。図８Ａに示した実施形態では、閾値ＴＨを設定又は補正するために、放電を実行した時間を取得し、且つ定電力制御を行う必要がある。図８Ｂに示した実施形態では、閾値ＴＨを設定又は補正するために定電力制御を行う必要がある。図８Ｃに示した実施形態では、放電を実行した時間の取得も定電力制御も不要である。このように、図８Ａに示した実施形態では、１回のパフ動作で供給される電力量の正確な実績値に基づき閾値ＴＨを設定又は補正する。従って、短絡診断の精度が向上する。一方、図８Ｃに示した実施形態では、閾値ＴＨの設定又は補正に特段の処理が不要である。従って、短絡診断を簡便に行うことができる。

図８Ａと図８Ｂに示した実施形態では、スイッチ１９がオンの期間のみ、負荷２１に電圧が印加されている。ここで、図５で示した電気回路において、スイッチ１９と正極側放電端子４１ａの間に十分な体格を持つ平滑コンデンサを電源１２と並列に接続すると、スイッチ１９がオフの期間にも、負荷２１に電圧が印加される点に留意されたい。この場合には、放電した電力量の算出に当たり、エアロゾル生成の要求に応じて最初にスイッチ１９をオンにしてから最後にオフにするまでの時間や、この間の電力の平均値又は実効値を用いることが特に有効であることは、理解されるであろう。

ここで、電源１２の放電性能について説明する。

図９は、縦軸に電圧（Ｖ）、横軸に積算放電量（Ｗ・Ｈ）をとった一般的な電池の放電曲線である。図９に示すように、電源１２の電圧が満充電電圧と放電終止電圧とで区画される領域のうち、積算放電量が小さい領域Ｐ１及び積算放電力が多い領域Ｐ３（以下、これらの領域Ｐ１，Ｐ３をプラトー外領域と称する。）では、単位放電量当たりの電源１２の電圧の変化量（変化の度合い）が大きくなる。一方、積算放電量が小さい領域Ｐ１と積算放電力が多い領域Ｐ３とに挟まれる領域Ｐ２（以下、この領域Ｐ２をプラトー領域と称する。）では、単位放電量当たりの電源１２の電圧の変化量（変化の度合い）が小さくなる。

したがって、電圧降下量に基づいて閾値ＴＨを設定するに当たり、この電源１２の放電特性を考慮する必要がある。即ち、プラトー外領域Ｐ１，Ｐ３では、電力量ΔＷｈに対する電圧降下量はΔＶ１、ΔＶ３であるのに対し、プラトー領域Ｐ２では、同じ電力量ΔＷｈに対する電圧降下量は、ΔＶ１、ΔＶ３に比べて極めて小さいΔＶ２となる。

したがって、電源１２の電圧が異なるにも関わらず放電による電力量ΔＷｈに対し一律に電圧降下量ΔＶ２に基づいて閾値ＴＨを設定すると、電源１２の短絡が発生していないにも関わらず電源１２の短絡を誤検知してしまう虞がある。よって、閾値設定部５７は、電源１２の電圧が満充電電圧と放電終止電圧で区画される領域のうちプラトー外領域Ｐ１、Ｐ３に属する場合の、電源１２の電圧の変化の度合いに基づき閾値ＴＨを設定することが好ましく、電源１２の電圧が満充電電圧と放電終止電圧で区画される領域のうち単位放電量当たりの電源１２の電圧の変化量が最も大きい領域(例えば、プラトー外領域Ｐ１)に属する場合の、電源１２の電圧の変化の度合いに基づき設定されることがさらに好ましい。このように閾値ＴＨを設定することで、電源１２の電圧に応じて閾値ＴＨを変更する必要はなく、誤検知も防止することができる。

また、閾値設定部５７は、電源１２の電圧に応じて閾値ＴＨを設定又は補正してもよい。これにより、閾値ＴＨの算出は煩雑になるものの、より適切な閾値ＴＨを設定することが可能となる。さらに、電力量ΔＷｈに対する電圧降下量は、電源１２の健康状態によっても変動するため、閾値設定部５７は、電源１２の健康状態に応じて閾値ＴＨを設定又は補正してもよい。これにより、電源１２の状態に応じて最適な閾値ＴＨを設定することができ、短絡の検出精度が向上する。

図７と図９を参照しつつ、最適な閾値ＴＨの設定について詳述する。前述した図９に示した放電曲線は、電源１２の健康状態に応じて変化する。従って、健康状態に応じた放電曲線を閾値設定部５７に予め記憶させておく。閾値設定部５７は、劣化推定部５６から入力される健康状態から、最適な放電曲線を選択する。さらに閾値設定部５７は、電源電圧取得部５５から入力される電源電圧と最適な放電曲線に基づき、１回のパフ動作で供給される電力量の実績値、電圧降下量、及び閾値ＴＨを設定すればよい。

このように電源状態診断部５２の短絡検出部５８は、電圧センサ１６の出力値である電源１２の電圧に基づいて電源１２の短絡を検出するが、電源１２の電圧は、開回路電圧ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）であってもよく、閉回路電圧ＣＣＶ（Ｃｌｏｓｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）であってもよい。ここで、電源１２の開回路電圧ＯＣＶ及び閉回路電圧ＣＣＶについて、電源１２としてリチウムイオン電池の場合を例に説明する。

図１０は、スイッチ１９がオフ状態のときの図５のエアロゾル吸引器１の電気回路図を簡素化したものである。スイッチ１９がオフ状態のときの電圧センサ１６の測定値、即ち、開回路電圧ＯＣＶは、電源１２の起電力Ｅ_Ｂａｔｔに等しい。

図１１は、スイッチ１９がオン状態のとき（電気回路が閉回路を構成するとき）の図５のエアロゾル吸引器１の電気回路と等価な等価回路図である。符号Ｃ_Ｂａｔｔは電源１２と等しい起電力を有するコンデンサであり、符号Ｒ_ｉｍｐはリチウムイオンが電極間を移動する際に受ける電極間における電極間内部抵抗であり、符号Ｃ_ＥＤＬは電極界面における電気二重層容量を示すコンデンサであり、符号Ｒ_ＥＤＬはリチウムイオンが電極と電解液との界面を移動する際の反応抵抗である。反応抵抗Ｒ_ＥＤＬ及び電気二重層コンデンサＣ_ＥＤＬが、コンデンサＣ_Ｂａｔｔ及び電極間内部抵抗Ｒ_ｉｍｐの下流に並列に設けられることで、電極間内部抵抗Ｒ_ｉｍｐは、直流（ＤＣ）成分を構成し、反応抵抗Ｒ_ＥＤＬは一次遅れ（ＡＣ）成分を構成する。

スイッチ１９がオン状態のときの電圧センサ１６の測定値、即ち、閉回路電圧ＣＣＶは、電源１２の起電力から電極間内部抵抗Ｒ_ｉｍｐによる損失及び反応抵抗Ｒ_ＥＤＬによる損失を差し引いたものである。

したがって、図１２に示すように、電源１２の残量が同じでも開回路電圧ＯＣＶ＞閉回路電圧ＣＣＶの関係が成立する。図１２は、ＬＩＴＨＩＵＭ ＣＯＢＡＬＴ ＳＰＩＮＥＬ ＯＸＩＤＥ： Ａ ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ ＡＮＤ ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＴＵＤＹ（ＥＲＩＫＡ ＭＥＺＡ ｅｔ ａｌ， Ｊ． Ｃｈｉｌ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ， ５３， Ｎｏ ２ （２００８）， ｐａｇｅｓ： １４９４−１４９７）で開示された、スピネル型のＬｉ_１＋ｘＣｏ_２Ｏ_４を正極活物質に用いたリチウムイオン二次電池の放電に伴う開回路電圧ＯＣＶと閉回路電圧ＣＣＶの関係である。縦軸は、開回路電圧ＯＣＶと閉回路電圧ＣＣＶの電圧値を示していて、上に行くほど高い電圧値になる。横軸は、正極活物質におけるリチウムの量を示していて、右に行くほど多い量になる。すなわち右に行くほど、蓄電容量の残量が減少し、放電した電力の積算量が増大することになる。

図１１で示された等価回路より、閉回路電圧ＣＣＶの時間変化は、以下の（１）式と（２）式で表される。

（２）式において、Ｒ_ｌｏａｄは、負荷２１の電気抵抗値を示す。

スイッチ１９のオン直後は、一次遅れ成分である反応抵抗Ｒ_ＥＤＬを無視できる。言い換えると、スイッチ１９のオン直後、即ちｔ＝０のとき、開回路電圧ＯＣＶと閉回路電圧ＣＣＶとの差は、電極間内部抵抗Ｒ_ｉｍｐによる電圧降下に依存する。

これを式で表すと、（１）式と（２）式から（３）式で表される。

一方、ｔが（１）式と（２）式の一次遅れ成分の緩和時間（時定数）であるＲ_ＥＤＬとＣ_ＥＤＬとの積より十分に大きい場合、開回路電圧ＯＣＶと閉回路電圧ＣＣＶとの差は、電極間内部抵抗Ｒ_ｉｍｐによる電圧降下と反応抵抗Ｒ_ＥＤＬによる電圧降下との和に起因する。

これを式で表すと、（１）式と（２）式から（４）式で表される。

なお、一般的にＲ_ＥＤＬとＣ_ＥＤＬは十分に小さな値である。したがって、スイッチ１９を閉じてから比較的早いタイミングで、（４）式の関係が（近似的には）成立する点に留意されたい。

閉回路電圧ＣＣＶを使用する場合、回路を閉じてから時間が十分に経過した後（ｔ＝ｔ１）の出力値であってもよく、回路を閉じてから時間が十分に経過する前（ｔ＜ｔ１）の出力値であってもよい。時間ｔ１は、閉回路電圧ＣＣＶの変化を一次遅れ系に見做した場合の時定数（Ｒ_ＥＤＬとＣ_ＥＤＬとの積）に基づき設定される。ただし、上記したように、閉回路電圧ＣＣＶは、一次遅れ（ＡＣ）成分である反応抵抗Ｒ_ＥＤＬに起因して回路を閉じてからの時間に応じて、変動する。従って、放電前電圧と放電後電圧とでは、スイッチ１９へ閉指令を送ってから０を含む所定期間が経過した後でこれらを取得するタイミングを合わせる必要がある。

タイミングを合せないと、放電前電圧と放電後電圧の反応抵抗が異なる。これにより、放電前電圧と放電後電圧の差にこの反応抵抗の違いがノイズとして混ざってしまい、短絡診断の精度が低下してしまう。閉回路電圧ＣＣＶを、回路を閉じてから時間が十分に経過する前（ｔ＜ｔ１）の出力値とすることで、閉回路電圧ＣＣＶをより早く取得できる。一方、閉回路電圧ＣＣＶを、回路を閉じてから時間が十分に経過した後（ｔ＝ｔ１）の出力値とすることで、閉回路電圧ＣＣＶを精度よく取得できる。

また、電源状態診断部５２は、閉回路電圧ＣＣＶを取得する際に、エアロゾルを発生させるために負荷２１へ放電する際の電流よりも小さい電流を用いて閉回路電圧ＣＣＶを取得してもよい。小さな電流を用いて閉回路電圧ＣＣＶを取得すれば、閉回路電圧ＣＣＶ取得時にエアロゾルが発生することを抑制することができる。

次に、短絡検出部５８による短絡診断制御の制御フローについて説明する。
先ず、第１例の短絡診断制御の制御フローについて図１４及び図１５を参照しながら説明する。第１例の短絡診断制御は、電源１２の電圧として開回路電圧ＯＣＶを用いる場合である。

先ず、エアロゾル生成要求検出部５１は、吸気センサ１５の出力結果に基づいてエアロゾル生成の要求を検出する（ステップＳ１１）。ユーザからのエアロゾル生成の要求を契機として電源１２の短絡状態を取得することで、短絡判定の結果をユーザに認識させることができる。エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成の要求を検出した場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、電源電圧取得部５５は、開回路電圧ＯＣＶを取得し（ステップＳ１２）、エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成の要求を検出しない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、ステップＳ１１の処理を繰り返す。

ステップＳ１２で開回路電圧ＯＣＶを取得した後、電源電圧取得部５５は、前回の開回路電圧ＯＣＶを取得する（ステップＳ１３）。前回の開回路電圧ＯＣＶは、前回のエアロゾル生成前に予め取得し、これを記憶したメモリー１８から取得することができる。なお、ステップＳ１２とステップＳ１３とは順番は反対でもよい。続いて、閾値設定部５７は閾値ＴＨを設定する（ステップＳ１４）。閾値ＴＨの設定は、前回の開回路電圧ＯＣＶを取得した後の放電による電源１２の電圧の変化量、即ち電圧降下量に基づいて設定され、上記したように、閾値設定部５７は、電源１２の電圧、電源１２の劣化状態等に基づいて閾値ＴＨを設定又は補正してもよい。

続いて、短絡検出部５８は、取得した前回の開回路電圧ＯＣＶと今回の開回路電圧ＯＣＶとの差と閾値設定部５７で設定された閾値ＴＨを比較し、前回の開回路電圧ＯＣＶと今回の開回路電圧ＯＣＶとの差が閾値ＴＨ以下か否か判断する（ステップＳ１５）。その結果、前回の開回路電圧ＯＣＶと今回の開回路電圧ＯＣＶとの差が閾値ＴＨ以下の場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、短絡検出部５８は、電源１２は正常、即ち、短絡の発生なしと判断し（ステップＳ１６）、電力制御部５３はエアロゾル生成のためのＰＷＭ制御を実行する（ステップＳ１７）。一方、ステップＳ１５で、前回の開回路電圧ＯＣＶと今回の開回路電圧ＯＣＶとの差が閾値ＴＨより大きい場合（ステップＳ１５のＮｏ）、報知制御部５４はユーザに短絡が発生したことを報知する（ステップＳ１８）。

なお、短絡検出部５８は、電源１２の短絡の発生の有無に加えて、短絡が発生した場合に短絡が内部短絡なのか外部短絡なのか、即ち、短絡の種類を区別して検出してもよい。一般的に、内部短絡は、外部短絡に比較して短絡時の電圧降下量が大きい。言い換えると、内部短絡時の前回の開回路電圧ＯＣＶと今回の開回路電圧ＯＣＶとの差は、外部短絡時の前回の開回路電圧ＯＣＶと今回の開回路電圧ＯＣＶとの差より大きい。したがって、短絡検出部５８は、ステップＳ１５で、前回の開回路電圧ＯＣＶと今回の開回路電圧ＯＣＶとの差と閾値ＴＨとの差が大きい場合、短絡が内部短絡と判定し、前回の開回路電圧ＯＣＶと今回の開回路電圧ＯＣＶとの差と閾値ＴＨとの差が小さい場合、短絡が外部短絡と判定する。

短絡検出部５８が内部短絡と外部短絡とを区別して検出することで、報知制御部５４は、内部短絡発生時にはユーザに電源１２の交換が必要であることを報知し、外部短絡発生時にはユーザに電源１２の充電が必要であることを報知することができ、短絡に応じて適切な対応をユーザに促すことができる。

次に、第２例の短絡診断制御の制御フローについて図１６及び図１７を参照しながら説明する。第２例の短絡診断制御は、電源１２の電圧として閉回路電圧ＣＣＶを用いる場合である。なお、第１例の短絡診断制御の制御フローと同じステップについては、説明を簡略又は省略し、異なるステップについて詳細に説明する。

先ず、エアロゾル生成要求検出部５１は、吸気センサ１５の出力結果に基づいてエアロゾル生成の要求を検出する（ステップＳ１１）。エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成の要求を検出した場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、電源電圧取得部５５は、閉回路電圧ＣＣＶを取得し（ステップＳ２２）、エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成の要求を検出しない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、ステップＳ１１の処理を繰り返す。

ステップＳ２２で閉回路電圧ＣＣＶを取得した後、電源電圧取得部５５は、前回の閉回路電圧ＣＣＶを取得する（ステップＳ２３）。前回の閉回路電圧ＣＣＶは、前回のエアロゾル生成前又は前回のエアロゾル生成開始直後に予め取得し、これを記憶したメモリー１８から取得することができる。短絡診断制御において閉回路電圧ＣＣＶを用いる場合、上記したように、放電前電圧と放電後電圧とではスイッチ１９へ閉指令を送ってから０を含む所定期間が経過した後でタイミングを合わせる必要がある。続いて、閾値設定部５７は閾値ＴＨを設定する（ステップＳ２４）。閾値ＴＨの設定は、前回の閉回路電圧ＣＣＶを取得した後の放電による電源１２の電圧の変化量、即ち電圧降下量に基づいて設定され、上記したように、閾値設定部５７は、電源１２の電圧、電源１２の劣化状態等に基づいて閾値ＴＨを設定又は補正してもよい。

続いて、短絡検出部５８は、取得した前回の閉回路電圧ＣＣＶと今回の閉回路電圧ＣＣＶとの差と閾値設定部５７で設定された閾値ＴＨを比較し、前回の閉回路電圧ＣＣＶと今回の閉回路電圧ＣＣＶとの差が閾値ＴＨ以下か否か判断する（ステップＳ２５）。その結果、前回の閉回路電圧ＣＣＶと今回の閉回路電圧ＣＣＶとの差が閾値ＴＨ以下の場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、短絡検出部５８は、電源１２は正常、即ち、短絡の発生なしと判断し（ステップＳ１６）、電力制御部５３はエアロゾル生成のためのＰＷＭ制御を実行する（ステップＳ１７）。一方、ステップＳ１５で、前回の閉回路電圧ＣＣＶと今回の閉回路電圧ＣＣＶとの差が閾値ＴＨより大きい場合（ステップＳ２５のＮｏ）、報知制御部５４はユーザに短絡が発生したことを報知する（ステップＳ１８）。

なお、第１例の短絡診断制御のステップＳ１３及び第２例の短絡診断制御のステップＳ２３において電源電圧取得部５５は、前回の開回路電圧ＯＣＶを取得するに際し、放電の前と放電の後の間隔が所定時間を経過している場合、電源１２の短絡を検出しないように制御してもよい。放電の前と放電の後の間隔はタイマーによって計測してもよい。また、所定時間経過後は、メモリー１８から自動的に消滅するようにプログラムされていてもよい。これにより、放電の前と放電の後の間隔が長時間経過している場合、電源１２の短絡を検出しないことで、自然放電等に起因する短絡の誤検知を防止できる。

ところで、図１４に示した第１例の短絡診断処理と図１６に示した第２例の短絡診断処理では、今回の開回路電圧ＯＣＶや今回の閉回路電圧ＣＣＶを前回のエアロゾル生成後に取得せずに、エアロゾル生成要求を検出してから取得している。エアロゾル生成直後は放電によって電源１２の温度が上昇することで、今回の開回路電圧ＯＣＶや今回の閉回路電圧ＣＣＶが影響を受ける虞がある。一方、エアロゾル生成要求を検出したタイミングでは、電源１２の温度が室温付近である可能性が高い。従って、第１例の短絡診断処理や第２の例の短絡診断処理のように、電圧を取得する条件を出来る限り同じにすることで、短絡診断処理の精度を向上することができる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限らず、適宜、変形、改良、等が可能である。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１）
エアロゾル源（エアロゾル源２２）からエアロゾルを発生させるための負荷（負荷２１）へ放電可能な電源（電源１２）と、
前記電源を制御する制御部（制御部５０）と、
前記電源の残量に関する値を出力するセンサ（電圧センサ１６）と、を備えるエアロゾル吸引器（エアロゾル吸引器１）用の電源ユニット（電源ユニット１０）であって、
前記制御部は、前記センサの出力値に基づき前記電源の短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１）によれば、制御部は、出力センサの出力値（電圧）に基づき電源の短絡を検出するので、電源が正常な状態であるか否かを判断することができる。なお、センサの出力値としては、電源の電圧に限らず、電源の電圧を導出することが可能な値（電圧関連値）であればよい。

（２）
（１）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、放電の前の前記センサの出力値である第１出力値（放電前電圧）と、前記放電の後の前記センサの出力値である第２出力値（放電後電圧）とに基づき、前記短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（２）によれば、放電前後の第１出力値と第２出力値とに基づいて短絡を検出することで、電源に負荷が掛かる放電の後という適切なタイミングで短絡検知を実行することができ、過度な短絡検知を抑制することができる。

（３）
（２）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記放電は、前記負荷とは異なる他の負荷への放電であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（３）によれば、エアロゾルを発生させるための負荷への放電に比べて小さい放電で済む他の負荷への放電前後の第１出力値と第２出力値とに基づいて短絡を検出することで、短絡発生時における電源へのダメージを抑制できる。

（４）
（３）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記放電は、前記負荷への放電であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（４）によれば、負荷への放電前後の第１出力値と第２出力値とに基づいて短絡を検出することで、電源に最も負荷が掛かる放電の後という適切なタイミングで短絡検知を実行することができる。

（５）
（２）〜（４）のいずれかに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、前記第１出力値と前記第２出力値との差が、前記放電による前記電源の残量に関する値の変化量である閾値（閾値ＴＨ）より大きい場合、前記短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（５）によれば、電源に短絡が発生していなければ第１出力値と第２出力値との差は、放電による電源の残量に関する値の変化量に基づいて設定される閾値以下となる。しかしながら、電源に短絡が発生した場合には第１出力値と第２出力値との差が大きくなるため、第１出力値と第２出力値との差は閾値よりも大きくなり、電源の短絡を検出することができる。

（６）
（２）又は（４）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源ユニットは、前記電源と前記負荷とを電気的に接続する回路の少なくとも一部を含み、
前記制御部は、
前記放電に際し、前記負荷へ供給される単位時間当たりの電力が一定、又は、前記負荷へ供給される単位時間当たりの電力の変動が抑制されるように前記回路を制御し、
前記第１出力値と前記第２出力値との差が、前記放電を実行した時間に基づき設定又は補正される前記電源の残量に関する値の変化量である閾値より大きい場合、前記短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（６）によれば、放電時に定電力制御を行う場合、放電を実行した時間に基づいて閾値を設定又は補正することで、複雑な計算を必要とせずに適切な閾値を設定することができる。

（７）
（２）又は（４）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源ユニットは、前記電源と前記負荷とを電気的に接続する回路の少なくとも一部を含み、
前記制御部は、
前記放電に際し、前記負荷へ供給される単位時間当たりの電力が一定、又は、前記負荷へ供給される単位時間当たりの電力の変動が抑制されるように前記回路を制御し、且つ、前記放電を実行する時間が所定時間（給電上限時間）を超えないように前記回路を制御し、
前記第１出力値と前記第２出力値との差が、前記放電を前記所定時間だけ実行した場合の前記電源の残量に関する値の変化量である閾値より大きい場合、前記短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（７）によれば、放電時に所定時間を超えないように定電力制御を行う場合、所定時間だけ定電力を放電したと見做して閾値を設定することで、複雑な計算を必要とせずに適切な閾値を設定することができる。

（８）
（２）又は（４）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源ユニットは、前記電源と前記負荷とを電気的に接続する回路の少なくとも一部を含み、
前記制御部は、
前記放電に際し、前記放電を実行する時間が所定時間（給電上限時間）を超えないように、前記回路を制御し、
前記第１出力値と前記第２出力値との差が、前記負荷へ供給可能な最大電力を前記所定時間だけ供給した場合の前記電源の残量に関する値の変化量である閾値より大きい場合、前記短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（８）によれば、放電時に所定時間を超えないように制御を行う場合、所定時間だけ負荷へ供給可能な最大電力を放電したと見做して閾値を設定することで、複雑な計算を必要とせずに適切な閾値を設定することができる。

（９）
（５）〜（８）のいずれかに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記残量に関する値は、前記電源の電圧であり、
前記閾値は、前記電源の電圧が満充電電圧と放電終止電圧で区画される領域のうちプラトー領域外（プラトー外領域Ｐ１、Ｐ３）に属する場合の、前記電源の電圧の変化の度合いに基づき設定される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（９）によれば、閾値は電源の電圧が満充電電圧と放電終止電圧で区画される領域のうちプラトー領域外に属する場合の、電源の電圧の変化の度合いに基づき設定されるので、電源の電圧の違いに起因する短絡の誤検知を抑制できる。

（１０）
（５）〜（８）のいずれかに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記残量に関する値は、前記電源の電圧であり、
前記閾値は、前記電源の電圧が満充電電圧と放電終止電圧とで区画される領域のうち単位放電量当たりの前記電源の電圧の変化量が最も大きい領域（プラトー外領域Ｐ１）に属する場合の、前記電源の電圧の変化の度合いに基づき設定されるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１０）によれば、電源の電圧が満充電電圧と放電終止電圧で区画される領域のうち単位放電量当たりの電源の電圧の変化量が最も大きい領域に属する場合の、電源の電圧の変化の度合いに基づき設定されるので、電源の電圧の違いに起因する短絡の誤検知を抑制できる。

（１１）
（５）〜（１０）のいずれかに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、前記電源の劣化状態又は前記電源の電圧に基づき前記閾値を設定又は補正するよう構成されるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１１）によれば、電源の劣化状態又は電源の電圧に基づき閾値を設定又は補正することで、電源の状態に応じて最適な閾値を設定することができ、短絡の検出精度が向上する。

（１２）
（２）〜（１１）のいずれかに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源の残量に関する値は、前記電源の電圧であり、
前記第１出力値及び前記第２出力値は、前記電源の開回路電圧であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１２）によれば、開回路電圧である第１出力値及び第２出力値から短絡を検出することで、開回路電圧と閉回路電圧とから短絡を検出する場合に比べて、短絡の検出精度が向上する。

（１３）
（２）〜（１１）のいずれかに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源の残量に関する値は、前記電源の電圧であり、
前記第１出力値及び前記第２出力値は、前記電源の閉回路電圧であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１３）によれば、閉回路電圧である第１出力値及び第２出力値から短絡を検出することで、開回路電圧と閉回路電圧とから短絡を検出する場合に比べて、短絡の検出精度が向上する。

（１４）
（１３）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源からの電力の供給を許容又は遮断する開閉器（スイッチ１９）を含み、
前記第１出力値及び前記第２出力値は、前記制御部が前記開閉器へ閉指令を送ってから０を含む所定期間が経過した後の前記電源の閉回路電圧であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１４）によれば、閉回路電圧である第１出力値及び第２出力値の取得タイミングを合わせることで、短絡の検出精度がさらに向上する。

（１５）
（１４）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記所定期間は、前記電源の閉回路電圧の変化を一次遅れ系に見做した場合の時定数（緩和時間）に基づき設定されるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１５）によれば、時定数に基づいて設定された所定期間が経過した後の閉回路電圧である第１出力値及び第２出力値から短絡を検出することで、短絡の検出精度が向上する。

（１６）
（２）〜（１５）のいずれかに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、前記第１出力値と前記第２出力値との差に基づき、前記電源の内部短絡と前記電源の外部短絡を区別して検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１６）によれば、電源の内部短絡と電源の外部短絡とを区別して検出することで、短絡が発生した箇所に応じて適切な通知又は処置を行うことができる。

（１７）
（１６）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記内部短絡を検知する前記第１出力値と前記第２出力値との差は、前記外部短絡を検知する前記第１出力値と前記第２出力値との差より大きいエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１７）によれば、第１出力値と第２出力値との差に応じて電源の内部短絡と電源の外部短絡とを区別することで、短絡の種類を高精度に判別できる。

（１８）
（２）〜（１７）のいずれかに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、前記放電の前と前記放電の後の間隔が所定時間を経過している場合、前記電源の短絡を検出しないエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１８）によれば、放電の前と放電の後の間隔が所定時間を経過している場合、電源の短絡を検出しないことで、自然放電等に起因する短絡の誤検知を防止できる。

（１９）
エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
前記電源の残量に関する値に基づき前記電源の短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。

（１９）によれば、電源の残量に関する値に基づき電源の短絡を検出するので、電源が正常な状態であるか否かを判断することができる。

（２０）
エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムあって、
前記電源の残量に関する値に基づき前記電源の短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。

（２０）によれば、電源の残量に関する値に基づき電源の短絡を検出するので、電源が正常な状態であるか否かを判断することができる。

（１）、（１９）、及び（２０）によれば、出力センサの出力値（電圧）に基づき電源の短絡を検出するので、電源が正常な状態であるか否かを判断することができる。従って、電源の交換を適切なタイミングでユーザなどに促せるため、電源を新品のものと交換することなく使用できる期間を最大化できるという省エネルギー効果を有する。

１ エアロゾル吸引器
１０ 電源ユニット
１２ 電源
１６ 電圧センサ（センサ）
１９ スイッチ（開閉器）
２１ 負荷
２２ エアロゾル源
５０ 制御部

Claims (20)

1. エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源と、
   前記電源を制御する制御部と、
   前記電源の残量に関する値を出力するセンサと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
   前記制御部は、エアロゾル生成の要求を契機として、前記センサの出力値に基づき前記電源の短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
2. 請求項１に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
   前記制御部は、放電の前の前記センサの出力値である第１出力値と、前記放電の後の前記センサの出力値である第２出力値とに基づき、前記短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
3. 請求項２に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
   前記放電は、前記負荷とは異なる他の負荷への放電であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
4. 請求項２に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
   前記放電は、エアロゾル生成のための前記負荷への放電であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
   前記制御部は、前記第１出力値と前記第２出力値との差が、前記放電による前記電源の残量に関する値の変化量である閾値より大きい場合、前記短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
6. 請求項２〜５のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
   前記電源の残量に関する値は、前記電源の電圧であり、
   前記第１出力値及び前記第２出力値は、前記電源の開回路電圧であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
7. 請求項２〜５のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
   前記電源の残量に関する値は、前記電源の電圧であり、
   前記第１出力値及び前記第２出力値は、前記電源の閉回路電圧であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
8. エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
   エアロゾル生成の要求を契機として、前記電源の残量に関する値に基づき前記電源の短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。
9. エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムあって、
   エアロゾル生成の要求を契機として、前記電源の残量に関する値に基づき前記電源の短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。
10. エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源と、
    前記電源を制御する制御部と、
    前記電源の残量に関する値を出力するセンサと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記制御部は、エアロゾル生成のための放電の前の前記センサの出力値である第１出力値と、前記放電の後の前記センサの出力値である第２出力値とに基づき、前記電源の短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
11. 請求項１０に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記電源ユニットは、前記電源と前記負荷とを電気的に接続する回路の少なくとも一部を含み、
    前記制御部は、
    前記放電に際し、前記負荷へ供給される単位時間当たりの電力が一定、又は、前記負荷へ供給される単位時間当たりの電力の変動が抑制されるように前記回路を制御し、
    前記第１出力値と前記第２出力値との差が、前記放電を実行した時間に基づき設定又は補正される前記電源の残量に関する値の変化量である閾値より大きい場合、前記短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
12. 請求項１０に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記電源ユニットは、前記電源と前記負荷とを電気的に接続する回路の少なくとも一部を含み、
    前記制御部は、
    前記放電に際し、前記負荷へ供給される単位時間当たりの電力が一定、又は、前記負荷へ供給される単位時間当たりの電力の変動が抑制されるように前記回路を制御し、且つ、前記放電を実行する時間が所定時間を超えないように前記回路を制御し、
    前記第１出力値と前記第２出力値との差が、前記放電を前記所定時間だけ実行した場合の前記電源の残量に関する値の変化量である閾値より大きい場合、前記短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
13. 請求項１０に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記電源ユニットは、前記電源と前記負荷とを電気的に接続する回路の少なくとも一部を含み、
    前記制御部は、
    前記放電に際し、前記放電を実行する時間が所定時間を超えないように、前記回路を制御し、
    前記第１出力値と前記第２出力値との差が、前記負荷へ供給可能な最大電力を前記所定時間だけ供給した場合の前記電源の残量に関する値の変化量である閾値より大きい場合、前記短絡を検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
14. エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源と、
    前記電源を制御する制御部と、
    前記電源の残量に関する値を出力するセンサと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記制御部は、放電の前の前記センサの出力値である第１出力値と前記放電の後の前記センサの出力値である第２出力値との差が、前記放電による前記電源の残量に関する値の変化量である閾値より大きい場合、前記電源の短絡を検出し、
    前記閾値は、前記電源の電圧が満充電電圧と放電終止電圧で区画される領域のうちプラトー領域外に属する場合、又は、前記電源の電圧が満充電電圧と放電終止電圧とで区画される領域のうち単位放電量当たりの前記電源の電圧の変化量が最も大きい領域に属する場合の、前記電源の電圧の変化の度合いに基づき設定されるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
15. エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源と、
    前記電源を制御する制御部と、
    前記電源の残量に関する値を出力するセンサと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記制御部は、
    放電の前の前記センサの出力値である第１出力値と前記放電の後の前記センサの出力値である第２出力値との差が、前記放電による前記電源の残量に関する値の変化量である閾値より大きい場合、前記電源の短絡を検出し、
    前記電源の劣化状態又は前記電源の電圧に基づき前記閾値を設定又は補正するよう構成されるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
16. エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源と、
    前記電源からの電力の供給を許容又は遮断する開閉器と、
    前記電源を制御する制御部と、
    前記電源の電圧を出力するセンサと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記制御部は、放電の前の前記電源の前記センサの出力値である第１出力値と、前記放電の後の前記センサの出力値である第２出力値とに基づき、前記電源の短絡を検出し、
    前記第１出力値及び前記第２出力値は、前記制御部が前記開閉器へ閉指令を送ってから０を含む所定期間が経過した後の前記電源の閉回路電圧であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
17. 請求項１６に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記所定期間は、前記電源の閉回路電圧の変化を一次遅れ系に見做した場合の時定数に基づき設定されるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
18. エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源と、
    前記電源を制御する制御部と、
    前記電源の残量に関する値を出力するセンサと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記制御部は、
    放電の前の前記センサの出力値である第１出力値と、前記放電の後の前記センサの出力値である第２出力値とに基づき、前記電源の短絡を検出し、
    前記制御部は、前記第１出力値と前記第２出力値との差に基づき、前記電源の内部短絡と前記電源の外部短絡を区別して検出するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
19. 請求項１８に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記内部短絡を検知する前記第１出力値と前記第２出力値との差は、前記外部短絡を検知する前記第１出力値と前記第２出力値との差より大きいエアロゾル吸引器用の電源ユニット。
20. エアロゾル源からエアロゾルを発生させるための負荷へ放電可能な電源と、
    前記電源を制御する制御部と、
    前記電源の残量に関する値を出力するセンサと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
    前記制御部は、
    放電の前の前記センサの出力値である第１出力値と、前記放電の後の前記センサの出力値である第２出力値とに基づき、前記電源の短絡を検出し、
    前記放電の前と前記放電の後の間隔が所定時間を経過している場合、前記電源の短絡を検出しないエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

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