KR102168415B1 - 에어로졸 생성 장치, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛 및 방법 - Google Patents

에어로졸 생성 장치, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛 및 방법 Download PDF

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Abstract

에어로졸 생성 장치용 제어 유닛은, 충전 가능한 및 에어로졸원을 무화하는 부하로 방전 가능한 전원의 온도에 관한 값을 출력하는 센서와, 상기 센서의 출력값이 제1 상한과 제1 하한의 적어도 한쪽을 가지는 제1 범위에 속하는 경우에, 상기 전원을 조작하는 기능을 실행하도록 구성되는 제어부를 포함하며, 상기 제1 상한 혹은 상기 제1 하한은, 상기 기능이 실행 가능한 온도에 관한 값의 범위, 상기 전원의 열화를 억제하는 온도에 관한 값의 범위, 상온과 동일한 요인만으로 상기 전원이 열화하는 온도에 관한 값의 범위, 또는 상기 전원의 동작 온도에 상당하는 범위인 제2 범위의 제2 상한 혹은 제2 하한보다, 작거나 혹은 크다.

Description

에어로졸 생성 장치, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛 및 방법{AEROSOL GENERATING DEVICE, CONTROL UNIT FOR AEROSOL GENERATING DEVICE, AND METHOD}
본 발명은, 에어로졸 생성 장치, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛, 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
시가렛 대신, 에어로졸원(源)을 히터와 같은 전기적 부하(負荷)로 무화(霧化)하는 것에 의해 생긴 에어로졸을 맛보는 에어로졸 생성 장치가 알려져 있다(특허문헌 1 및 특허문헌 2). 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸원을 무화시키는 가열소자, 가열소자에 전력을 공급하는 전원, 가열소자나 전원을 제어하는 제어부를 구비한다.
특허문헌 1은, 사용시에 주위 온도를 측정하도록 구성된 온도센서를 가지는 에어로졸 생성 장치를 개시한다. 특허문헌 1에 기재된 장치에서는, 온도센서로 측정한 온도가, 사용시에 역치(문턱값, 임계값)를 상회(上回)한 경우에는 온도 측정 후에 대기 모드에 머물거나, 혹은 온도가 역치를 하회(下回)한 경우에는 대기 모드를 종료한다. 또한, 사용시에, 온도센서로 측정한 온도가 한정(限定) 역치를 상회한 경우에는 장치를 사용 불가능하게 하는 것도 기재되어 있다.
특허문헌 2는, 에어로졸 생성 장치에 탑재된 전원을 충전하는 방법을 개시하고 있다. 특허문헌 2에는, 주위 온도에 따라, 전원으로 공급하는 충전 전류의 레이트를 변경하거나, 충전을 금지하거나 하는 것도 기재되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특개 2017-079747호 [특허문헌 2] 일본 특표 2017-518733호
제1 특징은, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 충전 가능한 및 에어로졸원을 무화하는 부하로 방전 가능한 전원의 온도에 관한 값을 출력하는 센서와, 상기 센서의 출력값이 제1 상한(上限)과 제1 하한(下限) 중 적어도 한쪽을 가지는 제1 범위에 속하는 경우에, 상기 전원을 조작하는 기능을 실행하도록 구성되는 제어부를 포함하며, 상기 제1 상한 혹은 상기 제1 하한은, 상기 기능이 실행 가능한 온도에 관한 값의 범위, 상기 전원의 열화(劣化)를 억제하는 온도에 관한 값의 범위, 상온(常溫)과 동일한 요인만으로 상기 전원이 열화하는 온도에 관한 값의 범위, 또는 상기 전원의 동작 온도에 상당하는 범위인 제2 범위의 제2 상한 혹은 제2 하한보다, 작거나 혹은 큰 것을 요지로 한다.
여기서, 온도에 관한 값은, 온도 그 자체여도 되고, 온도와는 다른 물리량, 예를 들면 온도로 환산 가능한 물리량이어도 된다. 환언(換言)하면, 온도에 관한 값은, 온도와 상관(相關)을 가지는 물리량이어도 된다. 온도로 환산 가능한 또는 상관을 가지는 물리량은, 예를 들면, 전원 부근에 설치된 또는 전원 표면에 첩부(貼付)된 저항의 전기저항값이나, 해당 저항에서의 전압 강하량(전위차) 등이어도 된다. 센서는, 서미스터(thermistor) 등의 전원의 온도에 관한 값을 취득 가능하면 어떤 센서여도 된다. 예를 들면, 전원의 온도에 관한 값이 온도 그 자체일 경우, 센서는, 온도센서여도 된다. 전원의 온도에 관한 값이 전압 강하량일 경우, 센서는, 전압센서여도 된다.
여기서, 전원을 조작하는 기능이란, 실행되면 전원에 어떤 영향을 직접적으로 또는 간접적으로 미치는 것을 가리킨다. 이 기능의 일례로서는, 전원의 잔용량(殘容量)을 변동시키는 충전이나, 전원에 영향을 미치는 제어의 입력으로 이용되는 전원의 상태 검지(檢知) 또는 추정 등을 들 수 있다. 또한, 기능의 실행 전에 이미 전원의 온도는 취득되고 있기 때문에, 이 기능에서 전원 온도의 취득은 제외되는 취지에 유의하기 바란다.
제2 특징은, 제1 특징에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제1 범위는, 상기 제1 상한을 가지며, 상기 제1 상한은, 상기 제2 상한보다 작은 것을 요지로 한다.
제3 특징은, 제1 특징 또는 제2 특징에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제1 범위는, 상기 제1 하한을 가지며, 상기 제1 하한은, 상기 제2 하한보다 큰 것을 요지로 한다.
제4 특징은, 제1 특징 내지 제3 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제1 범위는, 상기 제1 상한 및 상기 제1 하한을 가지며, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한과의 차(差)의 부호는, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한과의 차의 부호와 다른 것을 요지로 한다.
제5 특징은, 제1 특징 내지 제4 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차의 절대값과, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 상기 센서의 입력값에 대한 출력값에 있어서의 오차의 최대값 이상인 것을 요지로 한다.
제6 특징은, 제1 특징 내지 제5 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제어부는, 상기 제1 상한과 상기 제1 하한 중 적어도 한쪽을 가변(可變)으로 구성되어 있는 것을 요지로 한다.
제7 특징은, 제1 특징 내지 제6 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 센서는, 상기 전원과는 별체(別體, 별개)인 전자부품의 내부 또는 근방에 배치되며, 상기 센서와 상기 전자물품 사이의 거리는, 상기 센서와 상기 전원 사이의 거리보다 짧은 것을 요지로 한다.
제8 특징은, 제7 특징에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차의 절대값과, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 상기 전원의 온도가 상기 센서 또는 상기 전자부품에 전해질 때까지의 온도 변화에 상당하는 변화량 이상인 것을 요지로 한다.
제9 특징은, 제7 특징에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차의 절대값과, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 오차가 없는 경우의 상기 센서의 출력값과 상기 전원의 온도의 참값에 상당하는 값과의 차분(差分)의 절대값 이상인 것을 요지로 한다.
제10 특징은, 제7 특징에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차의 절대값과, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 상기 전원의 온도가 상기 센서 혹은 상기 전자부품에 전해질 때까지의 온도 변화에 상당하는 변화량, 또는 오차가 없는 경우의 상기 센서의 출력값과 상기 전원의 온도의 참값에 상당하는 값과의 차분의 절대값을, 상기 센서의 입력값에 대한 출력값의 오차에 있어서의 최대값에 더한 값 이상인 것을 요지로 한다.
제11 특징은, 제7 특징 내지 제10 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 전자부품은, 상기 제어부이며, 상기 제어부는, 상기 제어부의 소정 시간당 계산량에 근거하여, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차와, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차 중 적어도 한쪽을 조정하도록 구성되는 것을 요지로 한다.
제12 특징은, 제7 특징 내지 제10 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제어부는, 상기 센서의 출력값에 근거하여, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차와, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차 중 적어도 한쪽을 조정하도록 구성되는 것을 요지로 한다.
제13 특징은, 제1 특징 내지 제12 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 기능은, 상기 전원의 방전과 충전과 열화 진단(診斷) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 요지로 한다.
제14 특징은, 제1 특징 내지 제13 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제2 상한은, 상기 전원에 있어서의 전극 또는 전해액(電解液)의 구조 또는 조성의 변화가 생기는 온도인 것을 요지로 한다.
제15 특징은, 제1 특징 내지 제14 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 기능은, 상기 전원의 방전과 열화 진단 중 적어도 한쪽을 포함하며, 상기 제2 상한은, 60℃인 것을 요지로 한다.
제16 특징은, 제1 특징 내지 제15 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 기능은, 상기 전원의 방전과 열화 진단 중 적어도 한쪽을 포함하며, 상기 제1 상한은, 54℃인 것을 요지로 한다.
제17 특징은, 제1 특징 내지 제14 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 기능은, 상기 전원의 충전이며, 상기 제2 상한은, 45℃인 것을 요지로 한다.
제18 특징은, 제1 특징 내지 제14 특징, 또는 제17 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 기능은, 상기 전원의 충전이며, 상기 제1 상한은, 39℃인 것을 요지로 한다.
제19 특징은, 제1 특징 내지 제16 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 기능은, 상기 전원의 충전이며, 상기 제2 하한은, 상기 전원에서 전석(電析)이 생기는 온도인 것을 요지로 한다.
제20 특징은, 제1 특징 내지 제16 특징, 또는 제19 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제2 하한은, 0℃인 것을 요지로 한다.
제21 특징은, 제1 특징 내지 제16 특징, 제19 특징, 제20 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제1 하한은, 6℃인 것을 요지로 한다.
제22 특징은, 제1 특징 내지 제16 특징, 또는 제19 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 기능은, 상기 전원의 방전과 열화 진단 중 적어도 한쪽을 포함하며, 상기 제2 하한은, -10℃인 것을 요지로 한다.
제23 특징은, 제1 특징 내지 제16 특징, 제19 특징, 제20 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 기능은, 상기 전원의 방전과 열화 진단 중 적어도 한쪽을 포함하며, 상기 제1 하한은, -4℃인 것을 요지로 한다.
제24 특징은, 제1 특징 내지 제23 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제어부는, 복수의 상기 기능을 실행 가능하게 구성되며, 상기 제1 범위는, 상기 기능마다 다른 것을 요지로 한다.
제25 특징은, 제1 특징 내지 제24 특징 중 어느 하나에 있어서의 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛으로서, 상기 제어부는, 복수의 상기 기능을 실행 가능하게 구성되며, 상기 제1 상한과, 상기 제1 하한과, 상기 제2 상한과, 상기 제2 하한과, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차와, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차 중 적어도 하나는, 복수의 상기 기능에서 동일한 것을 요지로 한다.
제26 특징은, 에어로졸 생성 장치로서, 제1 특징 내지 제25 특징 중 어느 하나에 있어서의 제어 유닛과, 상기 에어로졸원을 무화하는 상기 부하를 가지는 것을 요지로 한다.
제27 특징은, 충전 가능한 및 에어로졸원을 무화하는 부하로 방전 가능한 전원의 온도에 관한 값을 취득 또는 추정하는 스텝과, 상기 전원의 온도에 관한 값이 제1 상한과 제1 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 제1 범위에 속하는 경우에, 상기 전원을 조작하는 기능을 실행하는 스텝을 가지며, 상기 제1 상한 혹은 상기 제1 하한은, 상기 기능이 실행 가능한 온도에 관한 값의 범위, 상기 전원의 열화를 억제하는 온도에 관한 값의 범위, 상온과 동일한 요인만으로 상기 전원이 열화하는 온도에 관한 값의 범위, 또는 상기 전원의 동작 온도에 상당하는 범위인 제2 범위의 제2 상한 혹은 제2 하한보다, 작거나 혹은 큰, 방법인 것을 요지로 하다.
제28 특징은, 제27 특징에 있어서의 방법을 컴퓨터로 실행시키는 프로그램인 것을 요지로 한다.
[도 1] 도 1은, 제1 실시형태에 따른 에어로졸 생성 장치를 나타내는 분해도이다.
[도 2] 도 2는, 제1 실시형태에 따른 무화 유닛을 나타내는 도면이다.
[도 3] 도 3은, 전원 유닛의 일부 확대 사시도이다.
[도 4] 도 4는, 전원 유닛의 일부를 분해한 분해 사시도이다.
[도 5] 도 5는, 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
[도 6] 도 6은, 전원 유닛의 전기회로를 나타내는 도면이다.
[도 7] 도 7은, 부하를 포함하는 무화 유닛과 전원 유닛의 전기회로를 나타내는 도면이다.
[도 8] 도 8은, 전원의 방전에 있어서의 제어 플로우를 나타내는 도면이다.
[도 9] 도 9는, 전원의 충전에 있어서의 제어 플로우를 나타내는 도면이다.
[도 10] 도 10은, 전원(10)의 온도와 각 기능의 실행 여부를 나타내는 도면이다.
[도 11] 도 11은, 제2 실시형태에 있어서의 전원의 방전에 있어서의 제어 플로우를 나타내는 도면이다.
[도 12] 도 12는, 제2 실시형태에 있어서의 전원의 충전에 있어서의 제어 플로우를 나타내는 도면이다.
[도 13] 도 13은, 제3 실시형태에 있어서의 전원 유닛과 충전 유닛의 전기회로를 나타내는 도면이다.
[도 14] 도 14는, 충전 유닛의 블록도이다.
[도 15] 도 15는, 제3 실시형태에 있어서의 전원의 충전에 있어서의 충전 유닛측의 제어 플로우를 나타내는 도면이다.
[도 16] 도 16은, 제3 실시형태에 있어서의 전원의 충전에 있어서의 전원 유닛측의 제어 플로우를 나타내는 도면이다.
이하에서, 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 이하의 도면의 기재에서, 동일 또는 유사한 부분에는, 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다. 다만, 도면은 모식(模式)적인 것이며, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 다른 경우가 있는 것에 유의해야 한다.
따라서, 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 할 것이다. 또한, 도면 상호 간에 있어서도 서로의 치수 관계나 비율이 다른 부분이 포함되는 경우가 있는 것은 물론이다.
[개시의 개요]
일 태양(態樣)에 따르면, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛은, 충전 가능한 및 에어로졸원을 무화하는 부하로 방전 가능한 전원의 온도에 관한 값을 출력하는 센서와, 센서의 출력값이 제1 상한과 제1 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 제1 범위에 속하는 경우에, 전원을 조작하는 기능을 실행하도록 구성되는 제어부를 포함한다. 제1 상한 혹은 제1 하한은, 기능이 실행 가능한 온도에 관한 값의 범위, 전원의 열화를 억제하는 온도에 관한 값의 범위, 상온과 동일한 요인만으로 전원이 열화하는 온도에 관한 값의 범위, 또는 전원의 동작 온도에 상당하는 범위인 제2 범위의 제2 상한 혹은 제2 하한보다, 작거나 혹은 크다.
온도센서는, 불가피한 계측 오차나 제품 오차를 가지기 때문에, 온도센서의 출력값은, 전원의 온도의 참값으로부터 벗어나는 일이 있다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한 이하에서, 「전원의 온도의 참값」이란, 전원의 온도의 정확한 값을 나타내는 것으로 한다. 환언하면, 계측 오차나 제품 오차를 가지지 않는 이상적인 온도센서의 출력값은, 「전원의 온도의 참값」과 일치한다. 따라서, 센서의 출력값이 제2 범위 내인 경우에 전원을 조작하는 기능을 실행하도록 구성했다고 하면, 전원의 참값이 제2 범위 밖인 경우에 해당 전원을 조작하는 기능을 실행해 버리는 일이 있다. 또한, 온도센서가 전원의 온도를 직접 출력하지 않는 경우라도, 동일한 과제가 생길 수 있는 점에 유의하기 바란다.
본 형태에서는, 온도센서의 출력값과 전원의 온도의 참값과의 차이에 따라, 제어부는, 온도센서의 출력값이 제2 범위로부터 벗어난 제1 범위 내인 경우에, 전원을 조작하는 기능을 실행한다. 이에 의해, 전원의 온도가 더 적합한 범위인 경우에만, 제어부는, 전원을 조작하는 기능을 실행할 수 있다.
[제1 실시형태]
이하에서, 제1 실시형태에 따른 에어로졸 생성 장치에 관해서 설명한다. 도 1은, 일 실시형태에 따른 에어로졸 생성 장치를 나타내는 분해도이다. 도 2는, 일 실시형태에 따른 무화 유닛을 나타내는 도면이다. 도 3은, 전원 유닛의 일부 확대 사시도이다. 도 4는, 전원 유닛의 일부를 분해한 분해 사시도이다. 도 5는, 에어로졸 생성 장치의 블록도이다. 도 6은, 전원 유닛의 전기회로를 나타내는 도면이다. 도 7은, 부하를 포함하는 무화 유닛과 전원 유닛의 전기회로를 나타내는 도면이다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 연소를 수반하지 않고 에어로졸을 흡인(吸引)하기 위한 비연소형 흡인기여도 된다. 더 바람직하게는, 에어로졸 생성 장치(100)는, 휴대형 흡인기여도 된다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 비흡구단(非吸口端)(E2)으로부터 흡구단(E1)으로 향하는 방향인 소정 방향 A를 따라 연장되는 형상을 가지고 있어도 된다. 이 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는, 향미(香味)를 흡인하는 흡구(141)를 가지는 한쪽 단부(E1)와, 흡구(141)와는 반대측의 다른쪽 단부(E2)를 포함하고 있어도 된다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 전원 유닛(110) 및 무화 유닛(120)을 가지고 있어도 된다. 무화 유닛(120)은, 케이스(123)와, 케이스(123)의 내부에 배치되는 부하(121R)를 가지고 있어도 된다. 케이스(123)는, 에어로졸 생성 장치의 가장 외측의 외표면의 일부를 구성하고 있어도 된다.
무화 유닛(120)은, 전원 유닛(110)에 대하여 기계적인 접속부분(111, 121)을 통해서 착탈 가능하게 구성되어 있어도 된다. 무화 유닛(120)과 전원 유닛(110)이 서로 기계적으로 접속되었을 때에, 무화 유닛(120) 내의 부하(121R)는, 전기적인 접속단자(제1 접속부)(111t, 121t)를 통해서, 전원 유닛(110)에 설치된 전원(10)에 전기적으로 접속된다. 즉, 전기적인 접속단자(111t, 121t)는, 부하(121R)와 전원(10)을 전기적으로 접속 가능한 접속부를 구성한다.
무화 유닛(120)은, 유저에 의해 흡인되는 에어로졸원과, 전원(10)으로부터의 전력에 의해 에어로졸원을 무화하는 전기적인 부하(121R)를 가진다.
부하(121R)는, 전원으로부터의 전력을 이용하여 에어로졸원으로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있는 소자이면 된다. 예를 들면, 부하(121R)는, 히터와 같은 발열 소자, 또는 초음파 발생기와 같은 소자여도 된다. 발열 소자로는, 발열 저항체, 세라믹 히터, 및 유도 가열식 히터 등을 들 수 있다.
이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하면서, 무화 유닛(120)의 더 상세한 일례에 관해서 설명한다. 무화 유닛(120)은, 리저버(121P, reservoir)와, 윅(121Q, wick)과, 부하(121R)를 가지고 있어도 된다. 리저버(121P)는, 액상의 에어로졸원을 저류(貯留)하도록 구성되어 있어도 된다. 리저버(121P)는, 예를 들면, 수지 웹(樹脂 web) 등 재료로 구성되는 다공질체(多孔質體)여도 된다. 윅(121Q)은, 리저버(121P)로부터 모세관 현상을 이용하여 에어로졸원을 끌어들이는 액보지(液保持, 액체유지) 부재여도 된다. 윅(121Q)은, 예를 들면, 글라스 섬유나 다공질 세라믹 등으로 구성할 수 있다.
부하(121R)는, 윅(121Q)에 보지(保持, 유지)되는 에어로졸원을 가열한다. 부하(121R)는, 예를 들면, 윅(121Q)에 둘러 감기는 저항 발열체(예를 들면, 전열선)로 구성된다.
외기(外氣)를 유로(流路)에 취입하는 입구(125)로부터 유입한 공기는, 유로(122A) 중에서, 무화 유닛(120) 내의 부하(121R) 부근을 통과한다. 부하(121R)에 의해서 생성된 에어로졸은, 공기와 함께 흡구(吸口)(141) 쪽으로 흐른다. 이하, 유로(122A)는, 유체가 흐를 수 있는 통로 중, 입구(125)와 흡구(141) 사이의 통로를 의미하는 것으로 한다. 즉, 이 유로(122A)는, 유저에 의한 흡인에 수반하여 생기는 기류(氣流)를 통과시킨다. 본 실시형태에서는, 유로(122A)는, 무화 유닛(120)과 전원 유닛(110)의 접속부로부터, 무화 유닛(120)을 통하여 흡구(141)에 이른다.
본 실시형태에서는, 입구(125)가 무화 유닛(120)의 접속부분(121)에 설치되는 형태에 관해서 설명했다. 본 실시형태 대신에, 입구(125)는, 전원 유닛(110)의 접속부분(111)에 설치되어도 된다. 또한, 본 실시형태 대신에, 입구(125)는, 무화 유닛(120)의 접속부분(121) 및 전원 유닛(110)의 접속부분(111)에 설치되어도 된다. 어느 형태에서도, 입구(125)는, 무화 유닛(120)과 전원 유닛(110)의 접속부에 설치된다.
에어로졸원은, 상온(常溫)에서 액체여도 된다. 예를 들면, 에어로졸원으로서는, 글리세린이나 프로필렌글리콜 등의 다가(多價) 알코올을 사용할 수 있다. 에어로졸원은, 가열하는 것에 의해 향끽미(香喫味) 성분을 방출하는 담배원료나 담배원료 유래의 추출물을 포함하고 있어도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 상온에서 액체인 에어로졸원에 관한 예를 상세하게 설명했지만, 이 대신에, 에어로졸원은, 상온에서 고체인 것을 사용할 수도 있다. 이 경우, 부하(121R)는, 고체 모양의 에어로졸원으로부터 에어로졸을 발생시키기 위해, 고체 모양의 에어로졸원에 접하거나, 또는 근접해 있어도 된다.
무화 유닛(120)은, 교환 가능하게 구성된 향미 유닛(카트리지)(130)을 구비하고 있어도 된다. 향미 유닛(130)은, 향미원(香味源)을 수용하는 통체(筒體)(131)를 가지고 있어도 된다. 통체(131)는, 공기나 에어로졸 등이 통과 가능한 막부재(膜部材)(133)와 필터(132)를 포함하고 있어도 된다. 막부재(133)와 필터(132)에 의해 구성되는 공간 내에 향미원이 설치되어 있어도 된다.
바람직한 실시형태의 일례에 따르면, 향미 유닛(130) 내의 향미원은, 무화 유닛(120)의 부하(121R)에 의해서 생성된 에어로졸에 향끽미 성분을 부여한다. 향미원에 의해 에어로졸에 부여되는 향미는, 에어로졸 생성 장치(100)의 흡구(141)로 옮겨진다.
향미 유닛(130) 내의 향미원은, 상온에서 고체여도 된다. 일례로서, 향미원은, 에어로졸에 향끽미 성분을 부여하는 식물재료의 원료편(原料片)으로 구성된다. 향미원을 구성하는 원료편으로서는, 살담배(썬 담배)나 담배원료와 같은 담배재료를 입상(粒狀)으로 성형한 성형체를 사용할 수 있다. 이 대신에, 향미원은, 담배재료를 시트 모양으로 성형한 성형체여도 된다. 또한, 향미원을 구성하는 원료편은, 담배 이외의 식물(예를 들면, 민트, 허브 등)로 구성되어도 된다. 향미원에는, 멘톨 등의 향료가 부여되어 있어도 된다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 사용자가 흡인 성분을 흡인하기 위한 흡인구(吸引口)를 가지는 마우스피스를 포함하고 있어도 된다. 마우스피스는, 무화 유닛(120) 또는 향미 유닛(130)에 착탈 가능하게 구성되어 있어도 되고, 일체 불가분으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 향미 유닛(130)의 필터(132)를 포함하는 일부가 케이스(123)로부터 노출함으로써, 향미 유닛(130)이 마우스피스 역할을 해도 된다.
이하에서는, 도 1, 도 3, 도 4를 참조하면서, 전원 유닛(110)의 더 상세한 일례에 관해 설명한다. 전원 유닛(110)은, 케이스(113), 전원(10), 압력센서(20), 제어 유닛 및 온도센서(160)를 가지고 있어도 된다. 전원(10), 압력센서(20), 제어 유닛 및 온도센서(160)는, 케이스(113) 내에 설치되어 있어도 된다. 케이스(113)는, 에어로졸 생성 장치의 가장 외측의 외표면(外表面)의 일부를 구성하고 있어도 된다.
전원(10)은, 전술(前述, 상술(上述))한 바와 같이, 에어로졸원을 무화하는 부하(121R)에 전기적으로 접속되거나 또는 접속 가능하게 구성되어 있다. 즉, 전원(10)은, 부하(121R)로 방전 가능하다. 전원(10)은, 전원 유닛(110)에 대해서 교환 가능해도 된다. 전원(10)은, 예를 들면 리튬이온 이차 전지와 같은 재충전 가능한 이차 전지여도 된다.
이차 전지는, 정극(正極, 양극)과, 부극(負極, 음극)과, 정극과 부극을 이간(離間)하는 세퍼레이터(separator)와, 전해액(電解液) 또는 이온 액체를 포함하고 있어도 된다. 리튬이온 이차 전지에서는, 정극은 예를 들면 리튬산화물과 같은 정극재료로 구성되고, 부극은 예를 들면 흑연과 같은 부극재료로 구성된다. 전해액은, 예를 들면 리튬염(鹽) 유기 용매여도 된다.
압력센서(20)는, 흡구(141)를 통한 유저의 흡인 또는 취입에 의해 생긴 에어로졸 생성 장치(100) 내의 압력 변화의 값을 출력하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 압력센서(20)는 비흡구측(非吸口側)에서 흡구측을 향하여 흡인되는 기류의 유량(즉, 유저의 퍼프 동작)에 따라 변화하는 기압에 따른 출력값(예를 들면, 전압값 또는 전류값)을 출력하는 센서여도 된다. 압력센서(20)의 출력값은, 압력의 차원(次元)을 가지고 있어도 되고, 압력의 차원 대신에 흡인되는 기류의 유량이나 유속(流速)을 가지고 있어도 된다. 그러한 압력센서로서, 예를 들면, 콘덴서 마이크로폰 센서나 공지의 유량 센서 등을 들 수 있다.
제어 유닛은, 제어 기판이나, CPU 및 메모리를 포함하고 있어도 된다. CPU 및 메모리 등은, 에어로졸 생성 장치(100)의 각종 제어를 행하는 제1 제어부(50)를 구성한다. 예를 들면, 제1 제어부(50)는, 부하(121R)로 공급하는 전력을 제어해도 된다. 에어로졸 생성 장치(100)는, 부하(121R)와 전원(10)을 전기적으로 접속 및 절단 가능한 제1 개폐기(開閉器)(172)를 포함하고 있어도 된다(도 6 참조). 제1 개폐기(172)는, 제1 제어부(50)에 의해 개폐된다. 제1 개폐기(172)는, 예를 들면 MOSFET으로 구성되어 있어도 된다.
제1 개폐기(172)가 ON이 되면, 전원(10)에서 부하(121R)로 전력이 공급된다. 한편, 제1 개폐기(172)가 OFF가 되면, 전원(10)에서 부하(121R)로 전력의 공급이 정지된다. 제1 개폐기(172)의 ON/OFF는, 제1 제어부(50)에 의해서 제어된다.
전원 유닛(110)은, 부하(121R)의 동작을 요구하는 신호인 동작 요구 신호를 출력 가능한 요구(要求) 센서를 포함하고 있어도 된다. 요구 센서는, 예를 들면 유저에 의해 눌려지는 누름버튼(30), 또는 상술한 압력센서(20)이어도 된다. 제1 제어부(50)는, 부하(121R)로의 동작 요구 신호를 취득하여 부하(121R)를 동작시키기 위한 지령(指令)을 생성한다. 일례에서는, 제1 제어부(50)는, 부하(121R)를 동작시키기 위한 지령을 제1 개폐기(172)로 출력하고, 이 지령에 따라 제1 개폐기(172)가 ON이 된다. 이와 같이, 제1 제어부(50)는, 전원(10)에서 부하(121R)로의 급전(給電)을 제어하도록 구성되어 있어도 된다. 전원(10)에서 부하(121R)로 전력이 공급되면, 부하(121R)에 의해 에어로졸원이 기화(氣化) 또는 무화(霧化)된다.
또한, 전원 유닛(110)은, 필요에 따라, 전원(10)의 출력전압을 취득 또는 추정 가능한 전압센서(150)를 가지고 있어도 된다. 이 경우, 제1 제어부(50)는, 전압센서(150)의 출력값에 따라 소정의 제어를 행할 수 있다. 예를 들면, 제1 제어부(50)는, 전압센서(150)로부터의 출력값에 의해, 전원(10)의 잔량(殘量)이나 전원(10)의 이상(異常)을 검지(檢知) 또는 추정할 수 있다. 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 잔량의 저하나 전원(10)의 이상을 검지하면, 통지부(通知部)(40)의 제어에 의해 유저에게 통지를 행해도 된다.
전압센서(150)는, 전원(10)의 아날로그 전압값을 기정(旣定, 이미 정해진)의 상관(相關, 관계)을 이용하여 디지털 전압값으로 변환하고, 디지털 전압값을 출력하도록 구성되어 있어도 된다. 구체적으로는, 전압센서(150)는, 아날로그 입력값을 디지털 출력값으로 변환하는 A/D 컨버터를 가지고 있어도 된다. 또한, 전압센서(150)가 아니라 제1 제어부(50)가, A/D 컨버터를 가지고 있어도 된다.
본 실시형태에서는, 전원 유닛(110)은, 서로 전기적으로 직렬(直列)로 접속된 제1 저항(152)과 제2 저항(153)을 가지고 있어도 된다. 제1 저항(152)은, 전원(10)에 전기적으로 접속되어 있으며, 한 쌍의 전기단자(111t)끼리를 연결하도록 설치되어 있다. 제2 저항(153)의 일단(一端)은, 제1 저항(152)에 접속되어 있으며, 제2 저항(153)의 타단(他端)은, 제1 제어부(50)에 접속되어 있다. 제1 저항(152) 및 제2 저항(153)의 전기저항값은 이미 알고 있다. 바람직하게는, 제1 저항(152) 및 제2 저항(153)의 전기저항값은, 전원(10)의 상태에 따르지 않고 일정해도 된다. 이들 저항(152, 153)은, 전기단자(111t)로의 외부 유닛의 접속의 검지에 사용 가능하다.
통지부(40)는, 각종 정보를 유저에게 알리기 위한 통지를 발생시킨다. 통지부(40)는, 예를 들면 LED와 같은 발광 소자여도 된다. 이 대신에, 통지부(40)는, 소리(音)를 발생하는 음향 소자, 또는 진동을 발생하는 바이브레이터(vibrator)여도 된다. 또한, 통지부(40)는, 발광 소자, 음향 소자, 바이브레이터의 임의의 조합으로 구성되어 있어도 된다. 통지부(40)는, 에어로졸 생성 장치(100)의 임의의 개소(箇所)에 설치되어 있어도 된다. 본 실시형태에서는, 통지부(40)는, 제1 제어부(50)에 내장되어 있어도 되고, 제1 제어부(50)와는 다른 장소에 배치되어 있어도 된다. 통지부(40)는, 유저에게 통지를 인식시킬 수 있으면, 어디에 설치되어 있어도 된다.
전원 유닛(110)은, 전원(10)의 온도에 관한 값을 출력하는 센서를 가지고 있어도 된다. 이러한 센서는, 상술한 온도센서(160)인 것이 바람직하다. 온도센서(160)의 출력값은, 제1 제어부(50)로 보내진다.
온도센서(160)는, 전원(10)의 온도를 취득 또는 추정할 수 있으면, 어디에 설치되어 있어도 된다. 온도센서(160)는, 전원(10)과는 별체(別體, 별개)인 전자부품의 내부 또는 근방에 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 온도센서(160)와 해당 전자물품 사이의 거리는, 온도센서(160)와 전원(10) 사이의 거리보다 짧아도 된다. 이러한 전자부품은, 제1 제어부(50)여도 된다. 예를 들면, 온도센서(160)는, 제1 제어부(50)에 내장되어 있어도 된다.
도 3 및 도 4에 나타내는 태양(態樣, 양태)에서는, 전원 유닛(110)은, 압력센서(20), 온도센서(160) 및 제1 제어부(50)를 포함하는 제1 부재(300) 및 제2 부재(310)를 가진다. 제1 부재(300) 및 제2 부재(310)는, 예를 들면 통(筒) 모양으로 형성되어 있다. 제2 부재(310)는, 제1 부재(300)의 한쪽 끝에 끼워져 있다. 제1 부재(300)의 다른 한쪽의 끝에는, 캡(330)이 설치되어 있다. 캡(330)에 대기(大氣) 개방의 개구(開口)(114)가 형성되어 있어도 된다. 이에 의해, 제1 부재(300) 및 제2 부재(310)의 내부가 대기 개방된다.
전원 유닛(110)은, 전원(10)을 충전 가능한 충전 유닛과 접속 가능하게 구성되어 있어도 된다. 도 6에 나타내는 예에서는, 충전 유닛의 전기단자는, 전원 유닛(110)의 한 쌍의 전기단자(111t)에 전기적으로 접속된다. 충전 유닛이 전원 유닛(110)에 접속되었을 때, 충전 유닛은 전원(10)을 향해서 충전 전류를 흘린다. 이 경우, 제1 제어부(50)는, 충전 전류의 전력값 및/또는 전류값을 변환하고 전원(10)을 향해서 출력 가능한 변환부를 가지고 있어도 된다. 이러한 변환부는, 직류의 전압을 승압 및/또는 강압(降壓) 가능한 DC/DC 컨버터를 가지고 있어도 된다. 이에 의해, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 충전 레이트(충전 속도)를 변경할 수 있다.
본 실시형태에서는, 충전 유닛은, 한 쌍의 접속단자(111t)에 의해 전원 유닛(110)에 전기적으로 접속되어도 된다. 이 대신에, 전원 유닛(110)은, 충전 유닛을 접속하기 위한 별개의 전용 포트(port)를 가지고 있어도 된다. 또한, 충전 유닛은 반드시 전원 유닛(110)과 기계적으로 접속되지 않아도 된다. 다른 일례로서, 충전 유닛은, 비접촉 충전이나 무접점 충전에 의해 전원 유닛(110)을 충전하도록 구성되어 있어도 된다.
전원 유닛(110)은, 전원(10)과 전기적인 접속단자(111t) 사이에, 제2 개폐기(174)를 구비하고 있어도 된다. 제2 개폐기(174)는, 제1 제어부(50)에 의해 개폐된다. 제2 개폐기(174)는, 예를 들면 MOSFET으로 구성되어 있어도 된다. 제2 개폐기(174)의 ON/OFF는, 제1 제어부(50)에 의해 제어된다.
제2 개폐기(174)가 ON이 되면, 충전 유닛으로부터의 충전 전류가, 전원(10)까지 흘러들어갈 수 있다. 제2 개폐기(174)가 OFF가 되면, 충전 유닛으로부터의 충전 전류는, 전원(10)으로 유입될 수 없다. 즉, 전원 유닛(110)에 충전 유닛이 접속되어 있다고 해도, 제1 제어부(50)는, 제2 개폐기(174)에 의해, 전원(10)의 충전을 일시적 또는 항구적(恒久的)으로 정지할 수 있다.
제1 제어부(50)는, 충전 유닛이 접속되었는지 아닌지를 판정 가능하게 구성되어 있어도 된다. 제1 제어부(50)는, 예를 들면, 상술한 제2 저항(153)에서의 전압 강하량의 변화에 따라, 충전 유닛이 접속되었는지 아닌지를 판정할 수 있다.
제2 저항(153)에서의 전압 강하량은, 한 쌍의 전기단자(111t)에 아무것도 접속되어 있지 않은 경우와, 한 쌍의 전기단자(111t)에 충전 유닛이나 무화 유닛(120)과 같은 외부 유닛이 접속되어 있는 경우에서 다르다. 따라서, 제1 제어부(50)는, 제2 저항(153)에서의 전압 강하량을 취득하는 것에 의해, 충전 유닛이나 무화 유닛(120)과 같은 외부 유닛의 접속을 검지할 수 있다.
예를 들면, 제1 제어부(50)는, 제2 저항(153)의 곳에서 고(高) 레벨의 전압값을 검지하면, 접속단자(111t)에 충전 유닛이 접속되어 있지 않다고 추정할 수 있다. 또한, 제1 제어부(50)는, 제2 저항(153)의 곳에서 저(低) 레벨 또는 제로 레벨의 전압값을 검지하면, 접속단자(111t)에 충전 유닛이 접속되었다고 추정할 수 있다.
더 상술(詳述)하면, 접속단자(111t)에 충전 유닛이 접속되어 있지 않은 상태에서는, 제1 저항(152)과 제2 저항(153)을 통해 전원(10)으로부터 제1 제어부(50)를 향해서 전류가 흐른다. 따라서, 제2 저항(153)을 관류(貫流)하는 전류에 의해 제2 저항(153)에서 전압 강하가 생기기 때문에, 제1 제어부(50)는 제2 저항(153)의 곳에서 고 레벨의 전압값을 검지한다. 한편, 한 쌍의 전기단자(111t) 중, 제1 저항(152)과 제2 저항(153) 사이에 접속되는 충전 유닛의 주부모선(主負母線)이 접지에 의해 그라운드 전위(電位)로 떨어지고 있다면, 접속단자(111t)로의 충전 유닛의 접속에 의해, 제1 저항(152)과 제2 저항(153) 사이의 부분이 그라운드 전위로 떨어진다. 따라서, 접속단자(111t)에 충전 유닛이 접속된 상태에서는, 제2 저항(153)을 전류가 관류하지 않게 되기 때문에, 제1 제어부(50)는, 제2 저항(153)의 곳에서 저 레벨의 전압값을 검지한다.
상술한 태양 대신에, 제1 제어부(50)는, 예를 들면 한 쌍의 접속단자(111t)끼리 사이의 전위차의 변화에 따라서 충전 유닛의 접속을 검지해도 된다.
(전원의 방전 제어)
도 8은, 전원(10)의 방전에 있어서의 제어 플로우(flow)를 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 도 8은, 전원(10)에서 부하(121R)로의 전력의 공급에 관한 제어 플로우를 나타내고 있다. 이러한 제어 플로우는, 무화 유닛(120)이 전원 유닛(110)에 접속된 상태에서 행해진다.
제1 제어부(50)는, 무화 유닛(120)이 전원 유닛(110)에 접속된 상태에서, 부하(121R)로의 동작 요구 신호를 취득할 때까지 대기(待機)한다(스텝 S100). 동작 요구 신호는, 유저의 동작에 따라, 상술한 요구 센서로부터 제1 제어부(50)로 입력된다. 요구 센서는, 상술한 바와 같이, 압력센서(20)나 누름버튼(30) 등이어도 된다. 즉, 스텝 S100에서는, 제1 제어부(50)는, 유저에 의한 흡인 동작이나 유저에 의한 누름버튼(30)의 압하(押下)를 검지한다.
제1 제어부(50)는, 동작 요구 신호를 취득하면, 전원(10)의 온도에 관한 값을 취득 또는 추정한다(스텝 S102). 도 8에 나타내는 예에서는, 전원(10)의 온도 자체를 취득 또는 추정한다. 더 구체적으로는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값(온도)을 취득한다.
다음으로, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 상한(上限)과 하한(下限) 중 적어도 한쪽을 가지는 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다(스텝 S104). 이 범위는 상온을 포함하는 것이 바람직하다. 상온은, 예를 들면, 15℃∼25℃ 범위여도 된다(이하, 동일). 또한, 도 8에 나타내는 예에서는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 -10℃∼54℃ 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다.
다음으로, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 상기 범위에 속하는 경우에, 전원(10)을 조작하는 기능을 실행한다. 여기서는, 전원(10)을 조작하는 기능은, 전원(10)의 방전을 포함한다. 더 구체적으로는, 제1 제어부(50)는, 전원(10)으로부터 부하(121R)로 전력의 공급을 개시한다(스텝 S106). 이에 의해 에어로졸원으로부터 에어로졸이 발생한다.
전원(10)으로부터 부하(121R)로의 전력은, 전력 펄스의 형태로 공급되는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 제어부(50)는, 전력 펄스의 듀티 비(比)를 조절하는 것에 의해, 부하(121R)에 공급하는 전력량(단위시간값의 전력량)을 제어할 수 있다.
부하(121R)가 히터일 경우, 부하(121R)의 온도 제어는, 공지의 피드백 제어에 의해 실현할 수 있다. 구체적으로는, 제1 제어부(50)는, 전원(10)으로부터의 전력을, 펄스 폭 변조(PWM) 또는 펄스 주파수 변조(PFM)에 의한 펄스의 형태로 부하(121R)에 공급하는 것이 바람직하다. 피드백 제어에서는, 제1 제어부(50)는, 부하(121R)의 온도를 측정 또는 추정하고, 측정 또는 추정된 부하(121R)의 온도와 목표 온도의 차분(差分) 등에 근거하여, 부하(121R)로 공급하는 전력, 예를 들면 상술한 듀티 비를 제어하면 된다. 피드백 제어는, 예를 들면 PID 제어이어도 된다.
부하(121R)의 온도는, 부하(121R) 부근에 놓아둔 온도센서에 의해 측정 또는 추정할 수 있다. 이 대신에, 부하(121R)의 온도는, 부하(121R)의 전기저항값을 측정 또는 추정하는 것에 의해서도 추정할 수 있다. 이것은, 부하(121R)의 전기저항값은, 온도에 따라 변화하기 때문이다. 부하(121R)의 전기저항값은, 예를 들면, 부하(121R)에서의 전압 강하량을 측정하는 것에 의해 추정할 수 있다. 부하(121R)에서의 전압 강하량은, 부하(121R)에 인가되는 전위차(電位差)를 측정하는 전압센서에 의해 측정할 수 있다.
제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 상기 범위에 속하지 않았던 경우, 전원(10)의 온도 이상(異常)으로 판단한다(스텝 S130). 이렇게 전원(10)의 온도 이상이 검지된 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 방전을 금지한다(스텝 S132). 전원(10)의 방전 금지는, 예를 들면 제1 개폐기(172)를 개방하는 것에 의해 실현할 수 있다.
제1 제어부(50)가 부하(121R)로의 전력 공급을 개시하면(스텝 S106), 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 온도에 관한 값을 취득 또는 추정한다(스텝 S108). 도 8에 나타내는 예에서는, 전원(10)의 온도 자체를 취득 또는 추정한다. 더 구체적으로는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값(온도)을 취득한다.
다음으로, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 상한과 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다(스텝 S110). 이 범위는 상온을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 도 8에 나타내는 예에서는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 15℃∼54℃ 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다. 또한, 스텝 S110에서 사용하는 온도센서(160)의 출력값으로, 스텝 S102에서 취득한 것을 사용해도 된다. 이렇게 하면, 스텝 S108의 처리를 생략할 수 있다.
스텝 S110에서, 온도센서(160)의 출력값이 상기 범위 내에 속하는 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 열화 진단(劣化診斷)을 개시한다. 도 8에서는, 전원(10)의 열화 진단의 일례로서, SOH(State Of Health)를 이용한다. SOH는, 현재 전원(10)의 만충전(滿充電) 용량을, 초기 전원의 만충전 용량으로 나눈 값에 의해 규정된다. SOH는, 공지의 방법에 따라 추정할 수 있다. 예를 들면, 제1 제어부(50)는, 전원(10)으로부터 유출된 전류의 적산(積算)값, 전원(10)으로 유입된 전류의 적산값, 임피던스, 및 온도센서(160)를 사용하여 계측된 온도에 근거하여, 전원(10)의 열화 상태(SOH)를 취득 또는 추정할 수 있다(스텝 S120).
다음으로, 제1 제어부(50)는, 취득 또는 추정된 SOH가 소정의 역치(문턱값, 임계값) 이상인지 어떤지를 판단한다(스텝 S122). 취득 또는 추정된 SOH가 소정의 역치 미만일 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)이 열화되었다고 판단한다(스텝 S124). 이 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 방전을 정지하고, 메모리에 전원(10)의 열화가 생겼다고 하는 정보를 기억한다(스텝 S126, 128). 전원(10)의 방전 정지는, 예를 들면 제1 개폐기(172)를 개방하는 것에 의해 실현할 수 있다. 또한, 제1 제어부(50)는, 통지부(40)를 통해 전원(10)의 이상이 생긴 것을 유저에게 통지해도 된다. 또한, 제1 개폐기(172)에 더해 제2 개폐기(174)를 개방함으로써, 겸해서 충전을 금지해도 된다.
취득 또는 추정된 SOH가 소정의 역치 이상일 경우, 전원(10)은 열화하고 있지 않다고 판단되며, 스텝 S114로 이행한다. 또한, 스텝 S110에서, 온도센서(160)의 출력값이 상기 범위 내에 속하지 않는 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 열화 진단을 하는 일없이, 스텝 S114로 이행한다. 스텝 S114에서는, 제1 제어부(50)는, 부하(121R)로의 전력 공급의 종료 타이밍인지 어떤지를 판단한다.
부하(121R)로의 전력 공급의 종료 타이밍은, 예를 들면 유저의 흡인 동작의 종료를 검지한 타이밍, 유저의 누름버튼 압하의 해제를 검지한 타이밍, 또는 부하(121R)로의 전력 공급의 개시로부터 소정 기간이 경과한 타이밍에 의해 규정되어 있어도 된다.
제1 제어부(50)는, 부하(121R)로의 전력 공급의 종료 타이밍으로 판단되면, 부하(121R)로의 전력의 공급을 종료한다(스텝 S116). 부하(121R)로의 전력의 공급을 종료하면, 제1 제어부(50)는, 다시, 부하(121R)로의 동작 요구 신호를 취득할 때까지 대기한다(스텝 S100).
제1 제어부(50)는, 부하(121R)로의 전력 공급의 종료 타이밍이 아니라고 판단하면, 부하(121R)로의 전력의 공급을 계속함과 아울러, 다시 온도센서(160)의 출력값을 취득한다(스텝 S108). 그리고 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값에 따라 전원(10)의 열화 진단을 행한다(스텝 S120∼S128). 이와 같이, 제1 제어부(50)는, 부하(121R)로의 전력 공급이 종료할 때까지, 전원(10)의 온도에 따라 전원(10)의 열화 진단을 반복하는 것이 바람직하다. 스텝 S114에서의 판단이 No(부정적)인 경우에는, 스텝 S114를 반복함으로써, 1시퀀스(sequence)에 있어서 스텝 S106∼S122의 처리는 1번만 행해져도 된다. 또한, 다른 일례로서, 스텝 S114에서의 판단이 No(부정적)인 경우에는, 처리는 스텝 S102로 돌아감으로써, 전원(10)이 온도 이상인지 아닌지를 재차 판단해도 된다.
(전원의 충전 제어)
도 9는, 전원(10)의 충전에 있어서의 제어 플로우를 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 도 9는, 이러한 제어 플로우는, 외부의 충전 유닛이 전원 유닛(110)에 접속된 상태에서 행해진다.
제1 제어부(50)는, 전원 유닛(110)에 충전 유닛이 접속되었는지 어떤지를 판단한다(스텝 S300). 제1 제어부(50)는, 충전 유닛(200)이 전원 유닛(110)에 접속될 때까지 대기한다.
충전 유닛(200)이 접속되면, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 온도에 관한 값을 취득 또는 추정한다(스텝 S302). 도 9에 나타내는 예에서는, 전원(10)의 온도 자체를 취득 또는 추정한다. 더 구체적으로는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값을 취득한다.
다음으로, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 상한과 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다(스텝 S304). 이 범위는 상온을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 도 9에 나타내는 예에서는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 10℃∼54℃ 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다.
제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 상기 범위 내일 경우, 급속 충전을 개시한다(스텝 S306). 여기서, 충전 속도는 C레이트를 사용하여 표현할 수 있다. 일반적으로, 방전 종지(終止) 상태의 전원(10)을 1시간에 만충전 상태까지 충전하는 충전 속도를, 기준으로서 1.0C로 표현한다. 급속 충전에서는, 예를 들면 2.0C 충전 레이트로 충전이 행해져도 된다. 단, 급속 충전에서의 C레이트는 이 값으로 한정되지 않는 것에 유의하기 바란다.
제1 제어부(50)는, 충전 유닛으로부터의 충전 전류의 전력의 값 또는 전류의 값을, 변환하고 출력 가능한 변환부를 가지고 있어도 된다. 이에 의해, 제1 제어부(50)는, 충전 유닛으로부터의 충전 전류를 소망(所望)의 전력의 값 또는 전류의 값으로 변환하고 전원(10)에 공급할 수 있다. 따라서, 제1 제어부(50)는 급속 충전과, 후술하는 보통 충전으로 전환할 수 있다.
스텝 S304에서, 온도센서(160)의 출력값이 상한과 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 범위에 속하지 않을 경우, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 상한과 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 다른 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다(스텝 S504). 이 범위는 상온을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 도 9에 나타내는 예에서는, 제1 제어부(50)는, 스텝 S504에서, 온도센서(160)의 출력값이 6℃∼10℃ 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다.
온도센서(160)의 출력값이 해당 다른 범위 내일 경우, 제1 제어부(50)는, 보통 충전을 개시한다(스텝 S506). 여기서, 보통 충전은, 급속 충전의 C레이트보다 낮은 C레이트를 가지는 충전 모드여도 된다. 보통 충전에서는, 예를 들면 1.0C의 C레이트로 충전이 행해져도 된다.
제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 스텝 S504에 규정하는 범위에 속하지 않았을 경우, 전원(10)의 온도 이상(異常)으로 판단한다(스텝 S330). 이렇게 전원(10)의 온도 이상이 검지된 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 충전을 금지한다(스텝 S332). 전원(10)의 충전 금지는, 예를 들면 제2 개폐기(174)를 개방하는 것에 의해 실현할 수 있다. 또한, 제2 개폐기(174)에 더하여 제1 개폐기(172)를 개방함으로써, 아울러서 방전을 금지해도 된다.
급속 충전 또는 보통 충전이 개시되면(스텝 S306 및 S506), 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 온도에 관한 값을 취득 또는 추정한다(스텝 S308). 도 9에 나타내는 예에서는, 전원(10)의 온도 자체를 취득 또는 추정한다. 더 구체적으로는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값(온도)을 취득한다.
다음으로, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 상한과 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다(스텝 S310). 이 범위는 상온을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 도 9에 나타내는 예에서는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 15℃∼54℃ 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다. 또한, 스텝 S310에서 사용하는 온도센서(160)의 출력값으로, 스텝 S302에서 취득한 것을 사용해도 된다. 이렇게 하면, 스텝 S308의 처리를 생략할 수 있다.
스텝 S310에서, 온도센서(160)의 출력값이 상기 범위 내에 속하는 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 열화 진단을 개시한다(스텝 S320). 도 9에서는, 전원(10)의 열화 진단의 일례로서, SOH(State Of Health)를 이용한다. 전원(10)의 열화 진단은, 상술한 스텝 S110, S120에서 설명한 대로이다.
제1 제어부(50)는, 취득 또는 추정된 SOH가 소정의 역치 이상인지 어떤지를 판단한다(스텝 S322). 취득 또는 추정된 SOH가 소정의 역치 미만일 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)이 열화했다고 판단한다(스텝 S324). 이 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 충전을 정지하고, 메모리에 전원(10)의 열화가 생겼다고 하는 정보를 기억한다(스텝 S326, 328). 전원(10)의 충전 정지는, 예를 들면 제2 개폐기(174)를 개방하는 것에 의해 실현할 수 있다. 또한, 제1 제어부(50)는, 통지부(40)를 통해서 전원(10)의 이상이 생긴 것을 유저에게 통지해도 된다.
취득 또는 추정된 SOH가 소정의 역치 이상일 경우, 전원(10)은 열화해 있지 않다고 판단되며, 스텝 S314로 이행한다. 또한, 스텝 S310에서, 온도센서(160)의 출력값이 상기 범위 내에 속하지 않을 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 열화 진단을 하는 일없이, 스텝 S314로 이행한다. 스텝 S314에서는, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 충전이 완료했는지 어떤지를 판단한다. 또한, 충전의 완료는, 충전 전류의 크기 등을 감시함으로써 검지할 수 있다. 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 충전이 완료했다고 판단하면, 제2 개폐기(174)를 개방하고, 충전을 정지하면 된다(스텝 S316).
제1 제어부(50)는, 전원(10)의 충전이 완료해 있지 않다고 판단하면, 충전을 계속함과 아울러, 다시 온도센서(160)의 출력값을 취득한다(스텝 S308). 그리고 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값에 따라 전원(10)의 열화 진단을 행한다(스텝 S320∼S328). 이와 같이, 제1 제어부(50)는, 충전이 종료할 때까지, 전원(10)의 온도에 따라 전원(10)의 열화 진단을 반복하는 것이 바람직하다. 스텝 S314에서의 판단이 No(부정적)인 경우에는, 스텝 S314를 반복함으로써, 1시퀀스에서 스텝 S308∼S322 처리가 1번만 행해져도 된다. 또한, 다른 일례로서, 스텝 S314에서의 판단이 No(부정적)인 경우에는, 처리는 스텝 S302로 돌아감으로써, 전원(10)이 온도 이상인지 아닌지를 재차 판단해도 된다.
(각 기능에 있어서의 온도에 관한 값의 범위)
다음으로, 도 10에 근거하여, 전원(10)의 동작에 관한 각 기능과 온도의 관계에 관해서 설명한다.
상술한 바와 같이, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 상한과 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 제1 범위에 속하는 경우에, 전원(10)을 조작하는 기능을 실행하는 스텝을 포함하고 있다. 여기서, 전원(10)을 조작하는 기능은, 전원(10)의 방전과 충전과 열화 진단 중 적어도 하나를 포함한다.
예를 들면, 도 8의 스텝 S104, S106에서는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 제1 범위에 속하는 경우에, 전원(10)으로부터 부하(121R)로의 전력 공급(방전)을 실행한다. 방전에 의해 전원(10)의 잔용량(殘容量)이 저하하기 때문에, 방전은 전원(10)을 조작하는 기능이다.
또한, 도 9의 스텝 S304, S306에서는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 다른 제1 범위에 속하는 경우에, 전원(10)의 급속 충전을 실행한다. 또한, 도 9의 스텝 S504, S506에서는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 다른 제1 범위에 속하는 경우에, 전원(10)의 보통 충전을 실행한다. 급속 충전 또는 충전에 의해 전원(10)의 잔용량이 증가하기 때문에, 급속 충전 또는 충전은 전원(10)을 조작하는 기능이다.
또한, 도 8의 스텝 S110, S120, 및 도 9의 스텝 S310, S320에서는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 또 다른 제1 범위에 속하는 경우에, 전원(10)의 열화 진단을 실행한다. 열화 진단의 결과에 따라 전원(10)에의 제어가 다르기 때문에, 열화 진단은 전원(10)을 조작하는 기능이다.
여기서, 전원(10)은, 통상, 동작 온도가 정해져 있다. 이러한 동작 범위는, 전원의 제조자가 전원(제품)에 대해 예정하고 있는 동작 온도(예를 들면 동작 보장 범위)여도 된다.
또한, 이차 전지와 같은 전원(10)은, 전원(10)의 열화를 억제하는 온도 범위, 더 구체적으로는 상온과 동일한 요인만으로 전원이 열화하는 온도 범위에서 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전원(10)은, 통상의 조건하에서 생기는 열화(정상(正常) 열화) 외에, 통상의 조건과는 다른 조건(저온 또는 고온 조건)에 기인해서 생기는 열화(특이(特異) 열화)를 가진다. 따라서, 전원(10)은, 이러한 특이 열화가 생기지 않는 조건하에서 사용되는 것이 바람직하다. 특이 열화의 일례로서는, 저온시에 생길 수 있는 전석(電析)이나 고온시에 생길 수 있는 전원 내부의 물성 변화 등을 들 수 있다. 이들 특이 열화의 상세(詳細)에 관해서는 후술한다.
또한, 전원(10)을 조작하는 상술한 각 기능은, 해당 기능의 실행 가능한 온도 범위가 존재하는 경우도 있다.
이상과 같은 관점에서, 스텝 S104, S110, S304, S310, S504에서 규정되는 온도 범위는, 통상, 전원의 열화를 억제하는 온도에 관한 값의 범위, 상온과 동일한 요인만으로 전원(10)이 열화하는 온도(특이 열화가 생기지 않는 온도)에 관한 값의 범위, 또는 전원의 동작 온도에 상당하는 범위(제2 범위)에 근거하여 정해진다. 이러한 제2 범위는, 전원(10)의 종류 및 실행해야 할 기능의 종류가 결정되면, 이상적으로는, 전원(10)의 온도에 관한 값의 참값에 근거하여 결정할 수 있다.
그러나 본 실시형태에서는, 스텝 S104, S110, S304, S310, S504에서 규정되는 온도 범위(제1 범위)의 상한(제1 상한) 혹은 하한(제1 하한)은, 전원의 열화를 억제하는 온도에 관한 값의 범위, 상온과 동일한 요인만으로 전원(10)이 열화하는 온도에 관한 값의 범위, 또는 전원의 동작 온도에 상당하는 범위인 제2 범위의 상한(제2 상한) 혹은 하한(제2 하한)보다, 작거나 또는 크다. 또한, 본 명세서에서, 제1 범위는, 제어 플로우에 있어서, 실제로 센서의 출력값과 비교되어야 할 범위에 의해서 규정된다. 이하에서는, 제1 범위의 상한을 「제1 상한」으로, 제1 범위의 하한을 「제1 하한」으로 칭하는 경우가 있다. 동일하게, 제2 범위의 상한을 「제2 상한」으로, 제2 범위의 하한을 「제2 하한」으로 칭하는 경우가 있다.
제1 범위와 제2 범위의 차이는, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도의 참값의 차이에 기인하여 정해지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 온도센서(160)의 출력값은, 온도센서(160)의 정밀도에 기인하는 오차를 포함할 수 있다. 온도센서(160)의 오차로서는, 게인(gain) 오차, 오프셋 오차, 히스테리시스(hysteresis) 오차 등을 들 수 있다. 이들 오차는 실험적으로 구해도 되고, 온도센서(160)의 스펙 시트(설계 명세서)나 사양서에 기재된 것을 사용해도 된다.
또한, 온도센서(160)가 전원(10)으로부터 떨어진 위치에 설치되는 경우, 전원(10)으로부터 온도센서(160)까지의 열 손실에 의해, 온도센서(160)의 출력값이, 전원(10)의 온도의 참값으로부터 벗어나는 경우도 있다. 또한, 온도센서(160)의 부근에 전원(10)과는 다른 열원이 존재하는 경우, 열원으로부터의 열의 영향에 의해, 온도센서(160)의 출력값이, 전원(10)의 온도의 참값으로부터 벗어나는 경우도 있을 수 있다.
본 실시형태에서는, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 차이에 따라, 스텝 S104, S110, S304, S310, S504에서 규정되는 온도 범위(제1 범위)의 제1 상한 혹은 제1 하한을, 제2 범위의 제2 상한 혹은 제2 하한보다 작거나 또는 크게 하면 된다. 이와 같이, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 차이에 근거하여, 상기 각 기능의 실행 여부를 결정하는 것에 의해, 제1 제어부(50)는, 적절한 온도 범위 내에서 각 기능을 실행할 수 있게 된다.
여기서, 제2 범위의 제2 상한은, 전원(10)의 동작 온도(제조자에 의해 규정된 추천(권장) 사용 온도)의 상한에 의해 규정되어 있어도 된다. 이 대신에, 제2 범위의 제2 상한은, 전원(10)에 있어서의 전극 또는 전해액의 구조 또는 조성의 변화가 생기는 온도에 의해 규정되어 있어도 된다. 예를 들면, 제2 범위의 제2 상한은, 60℃여도 된다. 또한, 전극 또는 전해액의 구조 또는 조성의 변화는, 상술한 특이 열화의 일례이다. 또한, 제2 범위의 제2 상한은 60℃로 한정되지 않고, 전원(10)의 종류 등에 따라, 바람직하게는 40℃∼80℃ 범위, 더 바람직하게는 50℃∼70℃ 범위, 더욱 바람직하게는 55℃∼65℃ 범위로부터 선정되어도 되는 점에 유의하기 바란다.
스텝 S104, S110, S304, S310, S504에서 규정되는 제1 범위의 제1 상한은, 제2 범위의 제2 상한보다 작은 것이 바람직하다. 이에 의해, 온도센서(160)의 출력값이, 전원(10)의 온도 참값으로부터 플러스와 마이너스 중 어느 쪽으로 벗어났다고 해도, 전원(10)의 온도 참값이 제2 범위 내인 경우에만, 제1 제어부(50)는 상기 기능을 실행할 수 있다. 이에 의해, 상기 기능을 실행해도 전원(10)의 열화가 억제되기 때문에, 전원(10)을 신품(新品)으로 교환하는 일없이 장기적으로 사용할 수 있다고 하는 에너지 절약 효과를 가진다.
제2 범위의 제2 상한과 제1 범위의 제1 상한의 차(差)는, 6∼10℃ 정도여도 된다. 따라서, 제1 상한은 예를 들면 50∼54℃여도 된다. 도 10에 나타내는 예에서는, 방전, 충전, 및 전원의 열화 진단 중 어느 기능에 대해서도, 제1 범위의 제1 상한은, 동일한 값으로 되어 있다. 이것은, 어느 기능에서도, 고온의 조건하에서는, 전원(10)에 있어서의 전극 또는 전해액의 구조 또는 조성의 변화를 피하는 것이 바람직하기 때문이다.
또한, 기능마다 제1 범위의 제1 상한은 달라져 있어도 된다. 전원의 열화 영향도(影響度)는 방전보다 충전 쪽이 높기 때문에, 보통 충전 또는 급속 충전의 실행이 허가되는 제1 범위의 제1 상한은 54℃보다 낮아도 된다. 바람직하게는, 제2 범위의 제2 상한을 45℃로 함으로써, 보통 충전 또는 급속 충전의 실행이 허가되는 제1 범위의 제1 상한은 39℃여도 된다.
제2 상한과 제1 상한의 차는, 도 10에 나타내는 모든 기능에서도, 동일하다. 이 대신에, 제2 상한과 제1 상한의 차는, 적어도 2가지 기능에서 동일해도 된다. 제2 상한과 제1 상한의 차는, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 차(차의 최대값)에 따라 결정되는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 제2 상한과 제1 상한의 차는, 각 기능에서 동일한 것이 바람직하다.
또한, 스텝 S104, S110, S304, S310, S504에서 규정되는 제1 범위의 제1 하한은, 상기 제2 하한보다 큰 것이 바람직하다. 이에 의해, 온도센서(160)의 출력값이, 전원(10)의 온도 참값으로부터 벗어나 있었다고 해도, 전원(10)의 온도 참값이 제2 범위 내인 경우에만, 제1 제어부(50)는 상기 기능을 실행할 수 있다. 이에 의해, 상기 기능을 실행해도 전원(10)의 열화가 억제되기 때문에, 전원(10)을 신품으로 교환하는 일없이 장기적으로 사용할 수 있다고 하는 에너지 절약 효과를 가진다.
도 10에 나타내는 예에서는, 제1 범위의 제1 하한은, 방전, 충전, 및 전원의 열화 진단의 기능마다 다르다. 이에 의해, 각 기능을 실행하는 판단이 되는 제1 범위는, 기능마다 다르다. 이에 의해, 제1 제어부(50)는, 기능마다 최적인 조건하에서 각 기능을 실행하는지 아닌지를 판단할 수 있다.
여기서, 전원의 방전 및 충전의 기능에서, 제2 범위의 제2 하한은, 전원(10)의 동작 온도(제조자에 의해 규정된 추천 사용 온도)의 하한에 의해 규정되어 있어도 된다.
이 대신에, 전원의 방전 기능에서는, 제2 범위의 제2 하한은, 전해액 응고에 의해 내부 저항이 과대(過大)하게 될 수 있는 온도에 의해 규정되어 있어도 된다. 이 경우, 예를 들면, 제2 범위의 제2 하한은, -10℃여도 된다.
또한, 전원의 충전 기능에서는, 제2 범위의 제2 하한은, 전석에 의해 부극(負極)의 표면에 예를 들면 리튬과 같은 정극재(正極材)가 석출될 수 있는 온도에 의해 규정되어 있어도 된다. 이 경우, 예를 들면, 제2 범위의 제2 하한은, 0℃여도 된다. 특히, 전석은, 전원의 충전시에 생기기 쉽다. 따라서, 특히 충전 기능에 관해서, 제2 범위의 제2 하한은 0℃인 것이 바람직하다.
전원의 보통 충전 기능에서, 제2 범위의 제2 하한과 제1 범위의 제1 하한과의 차의 절대값은, 6∼10℃ 정도여도 된다. 즉, 전원의 보통 충전 기능에서, 제1 범위의 제1 하한은 예를 들면 6∼10℃여도 된다.
또한, 전원의 열화 진단 기능에서는, 제2 범위의 제2 하한은, 전원의 열화 진단 기능을 실행 가능한 온도 범위에 의해 규정되어 있다. 구체적으로는, 전원의 열화는, 상술한 바와 같이 SOH와 같은 양(量)을 이용해서 진단된다. 여기서, 전원의 내부 임피던스가, SOH와 같은 양의 추정에 영향을 주는 경우가 있다. 전원(10)이 저온으로 되면, 내부 임피던스가 증대하기 때문에, 저온에서는 SOH와 같은 양을 정확하게 추정할 수 없는 경우가 있다. 이러한 관점에서, 전원의 열화 진단 기능에서는, 제2 범위의 제2 하한은, 예를 들면 15℃로 설정되어 있어도 된다. 또한, 전원의 열화 진단 기능에서는, 제1 범위의 제1 하한도, 동일하게 15℃로 설정되어 있어도 된다.
전원(10)의 충전, 특히 보통 충전 기능에서, 제2 상한과 제1 상한과의 차의 부호는, 제2 하한과 제1 하한과의 차의 부호와 다른 것이 바람직하다. 즉, 제2 상한이 제1 상한보다 크다면, 제2 하한은 제1 하한보다 작다. 반대로, 제2 상한이 제1 상한보다 작다면, 제2 하한은 제1 하한보다 크다. 가장 바람직하게는, 제2 상한이 제1 상한보다 크고, 또, 제2 하한이 제1 하한보다 작다. 이에 의해, 온도센서(160)의 출력값이, 전원(10)의 온도 참값으로부터 플러스와 마이너스 양쪽 모두로 벗어났다고 해도, 전원(10)의 온도 참값이 제2 범위 내인 경우에만, 제1 제어부(50)는 전원(10)의 충전을 실행할 수 있다. 이에 의해, 상기 기능을 실행해도 전원(10)의 열화가 억제되기 때문에, 전원(10)을 신품으로 교환하는 일없이 장기적으로 사용할 수 있다고 하는 에너지 절약 효과를 가진다.
제2 상한과 제1 상한의 차의 절대값과, 제2 하한과 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 온도센서(160)의 입력값에 대한 출력값에 있어서의 오차의 최대값 이상인 것이 바람직하다.
더 바람직하게는, 제2 상한과 제1 상한의 차의 절대값과, 제2 하한과 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 오차가 없는 경우의 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값에 상당하는 값과의 차분의 절대값 이상이다.
또한, 전원(10)과 온도센서(160)가 떨어져 있는 경우, 제2 상한과 제1 상한의 차의 절대값과, 제2 하한과 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 전원(10)의 온도가 온도센서(160) 또는 온도센서(160)를 내장한 전자부품에 전해질 때까지의 온도 변화(열 손실)에 상당하는 변화량 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해, 제1 제어부(50)는, 열 손실에 기인하는 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 차분을 적절하게 고려할 수 있다.
더 바람직하게는, 제2 상한과 제1 상한의 차의 절대값과, 제2 하한과 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 전원(10)의 온도가 온도센서(160) 혹은 전자부품에 전해질 때까지의 온도 변화(열 손실)에 상당하는 변화량, 또는 오차가 없는 경우의 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값에 상당하는 값과의 차분의 절대값을, 온도센서(160)의 입력값에 대한 출력값의 오차에 있어서의 최대값에 더한 값 이상이다. 이에 의해, 제1 제어부(50)는, 상술한 열 손실에 기인하는 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 차분과, 온도센서(160)의 오차에 기인하는 참값과의 차분의 양쪽 모두를 고려할 수 있다.
도 10에 나타내는 예에서는, 방전, 급속 충전, 및 전원의 열화 진단의 기능에 있어서, 제1 범위의 제1 하한은, 제2 범위의 제2 하한과 동일하다. 이 대신에, 방전, 급속 충전, 및 전원의 열화 진단 중 적어도 하나의 기능에서, 보통 충전과 동일하게, 제1 범위의 제1 하한이, 제2 범위의 제2 하한보다 커지고 있어도 된다. 이 경우, 제2 하한과 제1 하한의 차는, 방전, 보통 충전, 급속 충전, 및 전원의 열화 진단 중 적어도 2가지 기능, 더 바람직하게는 모든 기능에서, 동일해도 된다. 보통 충전과 동일하게 제1 하한과 제2 하한의 차의 절대값을 6℃로 하는 경우는, 방전의 제1 하한은 -4℃, 급속 충전의 제1 하한은 16℃, 열화 진단의 제1 하한은 21℃인 점에 유의하기 바란다.
또한, 상술한 실시형태에서는, 제1 하한과 제2 하한의 차분의 절대값과, 제1 상한과 제2 상한의 차분의 절대값은 동일한 값이었지만, 다른 값이어도 된다.
[제2 실시형태]
(전원의 방전 제어)
다음으로, 제2 실시형태에서의 전원의 방전에 있어서의 제어 플로우를 설명한다. 이하에서, 제1 실시형태와 동일한 구성에 관해서는, 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 11은, 제2 실시형태에서의 전원의 방전에 있어서의 제어 플로우를 나타내는 도면이다. 제2 실시형태에서의 전원의 방전에 있어서의 제어 플로우는, 제1 실시형태에서의 제어 플로우(도 8)와 대체로 동일하다. 단, 제2 실시형태에서는, 스텝 S104, 110에서 규정되는 제1 범위의 상한(제1 상한)이 가변으로 구성되어 있다.
구체적으로는, 제1 제어부(50)는, 동작 요구 신호를 취득하고(스텝 S100), 온도센서(160)의 출력값을 취득하면(스텝 S102), 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 차를 발생시키는 파라미터를 취득한다(스텝 S103a). 그 뒤, 제1 제어부(50)는, 취득한 파라미터로부터, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 생길 수 있는 차분 ε을 산출한다(스텝 S103b).
다음으로, 제1 제어부(50)는, 산출한 차분 ε에 근거하여, 제2 상한과 제1 상한의 차를 조정한다. 구체적으로는, 제1 제어부(50)는, 산출한 차분 ε만큼, 제1 실시형태에서 사용한 제1 상한을 작게 한다. 그리고 스텝 S104에서, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 차분 ε을 고려한 새로운 제1 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다(스텝 S104). 이와 같이, 제1 제어부(50)는, 상황에 따라, 전원(10)의 방전을 행하는지 어떤지를 판단하는 제1 범위를 가변으로 한다.
동일하게(마찬가지로), 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 열화 진단(스텝 S120) 전에도, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 차를 발생시키는 파라미터를 취득하고(스텝 S109a), 취득한 파라미터로부터, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 생길 수 있는 차분 ε을 산출해도 된다(스텝 S109b). 이 경우, 제1 제어부(50)는, 스텝 S110에서, 온도센서(160)의 출력값이 차분 ε을 고려한 새로운 제1 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다. 이와 같이, 제1 제어부(50)는, 상황에 따라, 전원(10)의 열화 진단을 행하는지 어떤지를 판단하는 제1 범위를 가변으로 해도 된다.
여기서, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 생길 수 있는 차분 ε은, 예를 들면 전원(10)으로부터 온도센서(160)까지 열이 전해지는 동안에 손실되는 열량에 기인하는 것이어도 된다. 또한, 온도센서(160) 부근에 다른 열원이 존재하는 경우, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 생길 수 있는 차분 ε은, 해당 다른 열원이 온도센서(160)에 주는 열 영향이어도 된다.
일례에서는, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 차를 발생시키는 파라미터는, 온도센서(160)에 의해 취득한 온도 자체여도 된다. 전원(10)의 온도가 높을수록, 전원(10)으로부터 온도센서(160)까지 전해질 때까지 손실되는 열량은 높아진다고 생각된다. 이와 같이, 온도센서(160)의 온도에 따라, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 생길 수 있는 차분 ε은 변동할 수 있다. 따라서, 이 경우, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값에 근거하여, 제2 상한과 제1 상한의 차를 조정하면 된다.
다른 일례에서는, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 차를 발생시키는 파라미터는, 제1 제어부(50)의 소정 시간당 계산량이어도 된다. 제1 제어부(50)의 소정 시간당 계산량이 많을수록, 제1 제어부(50)의 발열량이 증대한다. 온도센서(160)가 제어부(50) 부근 또는 제어부(50)의 내부에 설치되어 있을 경우, 온도센서(160)의 출력값은 제어부(50)의 발열에 영향을 받는다. 따라서, 제어부(50)의 소정 시간당 계산량에 따라, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 생길 수 있는 차분 ε은 변동할 수 있다. 따라서, 이 경우, 제1 제어부(50)는, 제1 제어부(50)의 소정 시간당 계산량에 근거하여, 제2 상한과 제1 상한의 차를 조정하면 된다.
제어부(50)의 소정 시간당 계산량은, 예를 들면 제어부(50)의 계산 자원의 사용량이나 사용률로부터 구해도 된다. 다른 일례로서, 제어부(50)의 소정 시간당 계산량은, 제어부(50)가 제어하고 있는 기능의 내용이나 수(數)로부터 구해도 된다.
도 11에 나타내는 예에서는, 제어부(50)는, 제1 범위의 상한만 가변으로 하여, 제2 상한과 제1 상한의 차를 조정하도록 구성되어 있다. 이 대신에, 제어부(50)는, 제1 범위의 상한과 하한 중 적어도 한쪽을 가변으로 하여, 제2 상한과 제1 상한의 차와, 제2 하한과 제1 하한의 차 중 적어도 한쪽을 조정하도록 구성되어 있어도 된다. 제1 범위의 상한과 하한 중 어느 쪽을 조정하는지, 및 조정량에 관해서는, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 차를 발생시키는 파라미터와, 출력값과 참값의 관계성을 미리 실험에 의해 적절히 설정해 두면 된다.
상기와 같이, 제1 제어부(50)는, 사용 환경이나 사용 상황에 따라, 제1 범위를 가변(可變)으로 함으로써, 더 적절한 조건하에서 전원(10)을 조작하는 기능을 실행할 수 있다.
(전원의 충전 제어)
다음으로, 제2 실시형태에서의 전원의 충전에 있어서의 제어 플로우를 설명한다. 이하에서, 제1 실시형태와 동일한 구성에 관해서는, 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 12는, 제2 실시형태에서의 전원의 충전에 있어서의 제어 플로우를 나타내는 도면이다. 제2 실시형태에서의 전원의 충전에 있어서의 제어 플로우는, 제1 실시형태에서의 제어 플로우(도 9)와 대체로 동일하다. 단, 제2 실시형태에서는, 스텝 S304, 310에서 규정되는 제1 범위의 제1 상한과, 스텝 S504에서 규정되는 제1 범위의 제1 하한이 가변으로 구성되어 있다.
구체적으로는, 스텝 S304, 310 전에, 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 차를 발생시키는 파라미터를 취득하며(스텝 S303a, S309a), 취득한 파라미터로부터, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 생길 수 있는 차분 ε을 산출한다(스텝 S303b, S309b).
다음으로, 제1 제어부(50)는, 산출한 차분 ε에 근거하여, 스텝 S304나 스텝 S310에서의 제1 범위의 제1 상한을 조정한다. 구체적으로는, 제1 제어부(50)는, 산출한 차분 ε만큼, 제1 상한을 작게 한다. 그리고 스텝 S304, S310에서, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 차분 ε을 고려한 새로운 제1 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다.
동일하게, 제어부(50)는, 산출한 차분 ε에 근거하여, 스텝 S504에서의 제1 범위의 제1 하한을 조정한다. 구체적으로는, 제1 제어부(50)는, 산출한 차분 ε만큼, 제1 하한을 크게 한다. 그리고 스텝 S504에서는, 제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 차분 ε을 고려한 새로운 제1 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다.
이와 같이, 제1 제어부(50)는, 상황에 따라, 전원(10)의 충전 또는 전원의 열화 진단을 행하는지 어떤지를 판단하는 제1 범위를 가변으로 한다. 제1 제어부(50)는, 사용 환경이나 사용 상황에 따라, 제1 범위를 가변으로 함으로써, 더 적절한 조건하에서 전원(10)을 조작하는 기능을 실행할 수 있다.
또한, 온도센서(160)의 출력값과 전원(10)의 온도 참값과의 사이에 차를 발생시키는 파라미터나, 차분 ε에 관해서는, 전원의 방전 제어에서 설명한 대로이다.
[제3 실시형태]
다음으로, 제3 실시형태에 관해서 설명한다. 제3 실시형태에서, 제1 실시형태와 동일한 구성에 관해서는, 동일한 부호가 붙여져 있으며, 그 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 13은, 제3 실시형태에서의 전원 유닛과 충전 유닛의 전기회로를 나타내는 도면이다. 도 14는, 충전 유닛의 블록도이다. 전원 유닛(110)은, 제1 실시형태와 동일한 구성을 가지고 있어도 된다.
전원 유닛(110)은, 충전 유닛(200)과 접속 가능하게 구성되어 있다. 충전 유닛(200)이 전원 유닛(110)에 접속되었을 때, 충전 유닛(200)은 전원 유닛(110)의 전원(10)과 전기적으로 접속된다. 충전 유닛(200)은, 전류센서(230), 전압센서(240), 제2 제어부(250) 및 제2 온도센서(260)를 가지고 있어도 된다.
충전 유닛(200)은, 한 쌍의 접속단자(211t)에 의해 전원 유닛(110)에 전기적으로 접속된다. 충전 유닛(200)을 전기적으로 접속하기 위한 전원 유닛(110)의 한 쌍의 전기(電氣)단자는, 부하(121R)를 전기적으로 접속하기 위한 전원 유닛(110)의 한 쌍의 전기단자(111t)와 동일해도 된다. 이 대신에, 충전 유닛(200)을 전기적으로 접속하기 위한 전원 유닛(110)의 한 쌍의 전기단자는, 한 쌍의 전기단자(111t)와는 별개로 설치되어 있어도 된다.
외부 전원(210)이 교류 전원일 경우, 충전 유닛(200)은, 교류를 직류로 변환하는 인버터(AC/DC 컨버터)를 가지고 있어도 된다. 전류센서(230)는, 충전 유닛(200)으로부터 전원(10)으로 공급하는 충전 전류의 값을 취득하는 센서이다. 전압센서(240)는, 충전 유닛(200)의 한 쌍의 전기단자 사이의 전압을 취득하는 센서이다. 환언하면, 전압센서(240)는, 전원 유닛의 한 쌍의 접속단자(111t) 사이에 인가하는 전위차를 취득한다.
제2 제어부(250)는, 전원(10)으로의 충전을 제어하도록 구성되어 있다. 제2 제어부(250)는, 제2 온도센서(260), 전류센서(230) 및/또는 전압센서(240)로부터의 출력값을 이용하여, 전원(10)의 충전을 제어해도 된다. 또한, 충전 유닛(200)은, 인버터가 출력하는 직류의 전압을 취득하는 전압센서나, 인버터나 외부 전원(210)이 출력하는 직류의 전압을 승압 및/또는 강압 가능한 DC/DC 컨버터를, 더 가지고 있어도 된다.
충전 유닛(200)은, 입력된 전력의 전압 또는 전류를 변환하고 출력 가능한 변환부(290)를 구비하고 있어도 된다. 제2 제어부(250)는, 변환부(290)의 조작에 의해 변환부(290)가 출력하는 전압의 값 또는 전류의 값을 조정 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 제2 제어부(250)는, 전원(10)을 충전하기 위한 충전 전류를 조정할 수 있다.
따라서, 제3 실시형태에서는, 충전 유닛(200)의 제2 제어부(250)가 급속 충전과 보통 충전의 전환을 담당한다. 한편, 전원 유닛(110)의 제1 제어부(50)는, 제2 개폐기(174)의 개폐에 의해, 충전 여부를 선택할 수 있다. 즉, 전원 유닛(110)에 충전 유닛(200)이 접속되어 있었다고 해도, 제1 제어부(50)는, 제2 개폐기(174)에 의해, 전원(10)의 충전을 일시적 또는 항구적(恒久的)으로 정지할 수 있다.
(전원의 충전 제어)
도 15는, 제3 실시형태에서의 전원의 충전에 있어서의 충전 유닛측의 제어 플로우를 나타내는 도면이다.
충전 유닛의 제2 제어부(250)는, 전원 유닛(110)에 접속되었는지 어떤지를 판단한다(스텝 S600). 제2 제어부(250)는, 전원 유닛(110)에 접속될 때까지 대기한다.
전원 유닛(110)에 접속되면, 제2 제어부(250)는, 전원(10)의 온도에 관한 값을 취득 또는 추정한다(스텝 S602). 전원(10)의 온도에 관한 값은, 전원(10)의 온도여도 된다. 이 경우, 제2 제어부(250)는, 제2 온도센서(260)의 출력값으로부터, 전원(10)의 온도를 추정해도 된다.
다음으로, 제2 제어부(250)는, 제2 온도센서(260)의 출력값이 상한과 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다(스텝 S604). 이 범위는 상온을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 도 15에 나타내는 예에서는, 제2 제어부(250)는, 제2 온도센서(260)의 출력값이 15℃∼54℃ 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다.
제2 제어부(250)는, 제2 온도센서(260)의 출력값이 상기 범위 내인 경우, 급속 충전을 개시한다(스텝 S606). 구체적으로는, 제2 제어부(250)는, 급속 충전에 상당하는 충전 레이트로, 전원 유닛(110)을 향해서 전류를 공급한다.
스텝 S604에서, 온도센서(160)의 출력값이 상한과 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 범위에 속하지 않을 경우, 제2 제어부(250)는, 보통 충전을 개시한다(스텝 S607). 구체적으로는, 제2 제어부(250)는, 보통 충전에 상당하는 충전 레이트로, 전원 유닛(110)을 향해서 전류를 공급한다.
제2 제어부(250)는, 충전이 완료했다고 판단하면, 전류의 공급을 정지한다(스텝 S614). 제2 제어부(250)는, 예를 들면, 정전압(定電壓) 충전 중에 충전 전류가 충전 완료 전류 이하로 된 경우에, 충전이 완료했다고 판단하면 된다.
도 16은, 제3 실시형태에서의 전원의 충전에 있어서의 전원 유닛측의 제어 플로우를 나타내는 도면이다. 전원 유닛(110)의 제1 제어부(50)는, 제1 실시형태와 동일하게, 전원 유닛(110)에 충전 유닛이 접속되었는지 어떤지를 판단한다(스텝 S300). 제1 제어부(50)는, 충전 유닛(200)이 전원 유닛(110)에 접속될 때까지 대기한다.
충전 유닛(200)이 접속되면, 제1 제어부(50)는, 제1 실시형태와 동일하게, 온도센서(160)의 출력값을 취득하고, 온도센서(160)의 출력값이 상한과 하한 중 적어도 한쪽을 가지는 범위에 속하는지 어떤지를 판단한다(스텝S302, S304).
제1 제어부(50)는, 온도센서(160)의 출력값이 상기 범위 내인 경우, 제2 개폐기(174)를 닫는다(스텝 S704). 이에 의해, 충전 유닛(200)으로부터의 충전 전류가 전원(10)에 도달 가능해진다.
스텝 S304에서, 온도센서(160)의 출력값이 상한과 하한의 적어도 한쪽을 가지는 범위에 속하지 않을 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 온도 이상으로 판단한다(스텝 S330). 이렇게 전원(10)의 온도 이상이 검지된 경우, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 충전을 금지한다(스텝 S332). 전원(10)의 충전 금지는, 예를 들면 제2 개폐기(174)를 개방하는 것에 의해 실현할 수 있다.
급속 충전 또는 보통 충전이 개시되면, 제1 제어부(50)는, 전원(10)의 온도에 관한 값을 취득 또는 추정하고, 필요에 따라 전원의 열화 진단을 행한다(스텝 S308, S310, S320, S322, S324, S326, S328). 이들 스텝은, 제1 실시형태와 동일하다.
본 실시형태에서는, 제1 제어부(50)는, 전원의 충전이 완료했다고 판단하면, 제2 개폐기(174)를 개방한다. 이에 의해, 충전 유닛으로부터의 충전 전류가 전원(10)에 도달하는 것을 막는다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 전원 유닛(110)의 제1 제어부(50)와 충전 유닛(200)의 제2 제어부(250)가, 공동으로 충전 기능을 실행한다. 이 경우에 있어서도, 제1 제어부(50) 및/또는 제2 제어부(250)는, 온도센서(160, 260)의 출력값이 제1 상한과 제1 하한의 적어도 한쪽을 가지는 제1 범위에 속하는 경우에, 전원을 조작하는 기능을 실행하도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 제1 범위의 제1 상한 혹은 제1 하한은, 해당 기능이 실행 가능한 온도에 관한 값의 범위, 전원의 열화를 억제하는 온도에 관한 값의 범위, 상온과 동일한 요인만으로 전원이 열화하는 온도에 관한 값의 범위, 또는 전원의 동작 온도에 상당하는 범위인 제2 범위의 제2 상한 혹은 제2 하한보다, 작거나 또는 커도 된다. 즉, 도 15의 스텝 S604, 도 16의 스텝 S304 및 S310에서의 온도 범위의 상한 및/또는 하한은, 상술한 「각 기능에 있어서의 온도에 관한 값의 범위」란에서 설명한 대로 설정되어 있어도 된다.
또한, 제3 실시형태에서, 도 15의 스텝 S604, 도 16의 스텝 S304 및 S310에서의 온도 범위의 상한 및/또는 하한은, 제2 실시형태에서 설명한 바와 같이 가변으로 구성되어 있어도 된다.
(프로그램 및 기억매체)
상술한 임의의 제어 플로우, 더 구체적으로는 도 8, 9, 11, 12, 15, 16에서 설명한 제어 플로우는, 제1 제어부(50) 또는 제2 제어부(250)가 실행할 수 있다. 즉, 제1 제어부(50) 또는 제2 제어부(250)는, 에어로졸 생성 장치나 전원 유닛이나 충전 유닛과 같은 장치에 탑재되는 컴퓨터에 상술한 방법을 실행시키는 프로그램을 가지고 있어도 된다. 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억매체에 격납(저장)되어 있어도 된다. 기억매체는, 예를 들면 비일과성(非一過性)의 매체여도 된다.
[그 외 실시형태]
본 발명은 상술한 실시형태에 의해 설명했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은, 이 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안 된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시형태, 실시예 및 운용 기술이 명백해질 것이다.
예를 들면, 상술한 실시형태에서는, 에어로졸 생성 장치(100)는, 에어로졸을 발생하는 에어로졸원과, 향끽미 성분을 발생하는 담배원료나 담배원료 유래의 추출물을 포함하는 향미원의 양쪽 모두를 포함한다. 이 대신에, 에어로졸 생성 장치(100)는, 에어로졸원과 향미원의 어느 한쪽만을 포함하고 있어도 된다.
또한, 상술한 에어로졸 생성 장치에서는, 전원 유닛(110)과 무화 유닛(120)은 서로 분리 가능하게 구성되어 있다. 이 대신에, 전원 유닛(110)과 무화 유닛(120)은, 일체 불가분으로 구성되어 있어도 된다.
상술한 실시형태에서는, 전원(10)의 온도에 관한 값으로서, 전원(10)의 온도 자체를 사용했다. 따라서, 온도에 관한 값을 출력하는 센서는, 온도센서(160, 260)였다. 이 대신에, 온도에 관한 값은, 온도와는 다른 물리량, 예를 들면 온도로 환산 가능한 물리량이어도 된다. 온도로 환산 가능한 물리량은, 예를 들면, (전원 부근에 설치된) 저항의 전기저항값이나, 해당 저항에서의 전압 강하량(전위차) 등이어도 된다. 이 경우, 전원의 온도에 관한 값을 출력하는 센서는, 전원 부근에 설치된 전기저항의 전기저항값을 측정하는 센서, 또는 전기저항에서의 전압 강하량을 측정하는 전압센서여도 된다.

Claims (26)

  1. 충전 가능한 및 에어로졸원을 무화(霧化)하는 부하(負荷)로 방전 가능한 전원인 리튬이온 이차 전지의 온도에 관한 값을 출력하는 센서와,
    상기 센서의 출력값이 제1 상한(上限)과 제1 하한(下限)을 가지는 제1 범위에 속하는 경우에, 상기 전원을 조작하는 기능을 실행하도록 구성되는 제어부를 포함하며,
    상기 제1 상한은, 상기 기능이 실행 가능한 온도에 관한 값의 범위, 상기 전원의 열화(劣化)를 억제하는 온도에 관한 값의 범위, 상온(常溫)과 동일한 요인만으로 상기 전원이 열화하는 온도에 관한 값의 범위, 또는 상기 전원의 동작 온도에 상당하는 범위인 제2 상한과 제2 하한을 가지는 제2 범위의 상기 제2 상한보다 작고, 상기 제1 하한은, 상기 제2 하한 이상인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 범위는, 상기 제1 하한을 가지며,
    상기 제1 하한은, 상기 제2 하한보다 큰, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차의 절대값과, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 상기 센서의 입력값에 대한 출력값에 있어서의 오차의 최대값 이상인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 센서의 출력값과 전원의 온도의 참값 사이에 차를 발생시키는 변동하는 파라미터에 근거하여, 상기 제1 상한과 상기 제1 하한 중 적어도 한쪽을, 상기 제1 범위가 상기 제2 범위를 초과하지 않게 조정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 센서는, 상기 전원과는 별체(別體)인 전자부품의 내부 또는 근방에 배치되며,
    상기 센서와 상기 전자부품 사이의 거리는, 상기 센서와 상기 전원 사이의 거리보다 짧은, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차의 절대값과, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 상기 전원의 온도가 상기 센서 또는 상기 전자부품에 전해질 때까지의 온도 변화에 상당하는 변화량 이상인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차의 절대값과, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 상기 센서의 출력값과 상기 전원의 온도의 참값에 상당하는 값과의 차분(差分)의 절대값 이상인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차의 절대값과, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차의 절대값 중 적어도 한쪽은, 상기 전원의 온도가 상기 센서 혹은 상기 전자부품에 전해질 때까지의 온도 변화에 상당하는 변화량, 또는 상기 센서의 출력값과 상기 전원의 온도 참값에 상당하는 값과의 차분의 절대값을, 상기 센서의 입력값에 대한 출력값의 오차에 있어서의 최대값에 더한 값 이상인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 전자부품은, 상기 제어부이며,
    상기 제어부는, 상기 제어부의 소정 시간당 계산량에 근거하여, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차와, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차 중 적어도 한쪽을 조정하도록 구성되는, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 센서의 출력값에 근거하여, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차와, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차 중 적어도 한쪽을 조정하도록 구성되는, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  11. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기능은, 상기 전원의 방전과 충전과 열화 진단(診斷) 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  12. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제2 상한은, 상기 전원에 있어서의 전극 또는 전해액(電解液)의 구조 또는 조성의 변화가 발생하는 온도인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  13. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기능은, 상기 전원의 방전과 열화 진단 중 적어도 한쪽을 포함하며,
    상기 제2 상한은, 60℃인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  14. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기능은, 상기 전원의 방전과 열화 진단 중 적어도 한쪽을 포함하며,
    상기 제1 상한은, 54℃인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  15. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기능은, 상기 전원의 충전이며,
    상기 제2 상한은, 45℃인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  16. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기능은, 상기 전원의 충전이며,
    상기 제1 상한은, 39℃인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  17. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기능은, 상기 전원의 충전이며,
    상기 제2 하한은, 상기 전원에서 전석(電析, 전착)이 발생하는 온도인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  18. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기능은, 상기 전원의 충전이며,
    상기 제2 하한은, 0℃인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  19. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기능은, 상기 전원의 충전이며,
    상기 제1 하한은, 6℃인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  20. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기능은, 상기 전원의 방전과 열화 진단 중 적어도 한쪽을 포함하며,
    상기 제2 하한은, -10℃인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  21. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기능은, 상기 전원의 방전과 열화 진단 중 적어도 한쪽을 포함하며,
    상기 제1 하한은, -4℃인, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  22. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제어부는, 복수의 상기 기능을 실행 가능하게 구성되며,
    상기 제1 범위는, 상기 기능마다 다른, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  23. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제어부는, 복수의 상기 기능을 실행 가능하게 구성되며,
    상기 제1 상한과, 상기 제1 하한과, 상기 제2 상한과, 상기 제2 하한과, 상기 제2 상한과 상기 제1 상한의 차, 상기 제2 하한과 상기 제1 하한의 차 중 적어도 하나는, 복수의 상기 기능에 있어서 동일한, 에어로졸 생성 장치용 제어 유닛.
  24. 청구항 1 또는 2에 기재된 제어 유닛과,
    상기 에어로졸원을 무화하는 상기 부하를 가지는 에어로졸 생성 장치.
  25. 충전 가능한 및 에어로졸원을 무화하는 부하로 방전 가능한 전원인 리튬이온 이차 전지의 온도에 관한 값을 취득하는 또는 추정하는 스텝과,
    상기 전원의 온도에 관한 값이 제1 상한과 제1 하한을 가지는 제1 범위에 속하는 경우에, 상기 전원을 조작하는 기능을 실행하는 스텝을 가지며,
    상기 제1 상한은, 상기 기능이 실행 가능한 온도에 관한 값의 범위, 상기 전원의 열화를 억제하는 온도에 관한 값의 범위, 상온과 동일한 요인만으로 상기 전원이 열화하는 온도에 관한 값의 범위, 또는 상기 전원의 동작 온도에 상당하는 범위인 제2 상한과 제2 하한을 가지는 제2 범위의 상기 제2 상한보다 작고, 상기 제1 하한은, 상기 제2 하한 이상인, 에어로졸 생성 장치용 제어 방법.
  26. 청구항 25에 기재된 방법을 컴퓨터로 실행시키는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 저장매체
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