WO2022227848A1 - 防止重复注液使用的电子雾化设备 - Google Patents
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Abstract
一种防止重复注液使用的电子雾化设备，包括可拆卸连接的电源装置(A)和雾化器(B)，电源装置(A)包括电池(A1)和控制电路(A2)，控制电路(A2)包括电性连接的微控制器(1)、阻值检测模块(7)、启动开关(2)、功率控制模块(3)和雾化液消耗统计模块(4)，雾化器(B)包括存储雾化液的储液腔(B1)、雾化电阻(5)及与控制电路电性连接的ID芯片(6)，ID芯片(6)包括识别码存储模块(61)和累计数存储模块(62)，识别码存储模块(61)用于存储代表雾化器(B)唯一身份编码的识别码，累计数存储模块(62)用于动态存储雾化液消耗累计数；功率控制模块(3)输出功率给雾化电阻(5)，雾化电阻(5)通电工作将雾化液进行雾化，雾化液消耗统计模块(4)模拟计算雾化液的消耗量并通过微控制器(1)将雾化液的消耗量累加到累计数存储模块(62)。
Description
本发明涉及电子雾化设备的技术领域，特别涉及一种防止重复注液使用的电子雾化设备。
现有的电子雾化设备，通过将雾化液加热蒸发成雾状汽体。电子雾化设备包括将烟液雾化成烟雾的电子烟，或将药液雾化成药雾用于治疗呼吸道等疾病的健康设备，一般由电源装置和雾化器构成，电源装置一般包括电池和控制电路，电路中的咪头用于检测吸气时产生的气流，当有气流流过咪头时，咪头即产生开关动作，用于给发热装置供电而启动电子烟。雾化器除雾化单元外，还储存有雾化液。
现有的电子雾化设备，电源装置成本较高，可多次充电重复使用，而雾化器中的雾化液一旦使用完，需要换用新的雾化器或添加雾化液，因此雾化器或雾化液是属于消耗量比较大的产品。市场上一些商誉良好的电子雾化设备，其雾化器受到消费者的欢迎，但由于雾化器正品的价格较高，这样，市场上就会出现一些价格较低的雾化器仿制品或可添加的假冒雾化液销售给用户进行替代使用。仿制品或假冒雾化液，不知情的用户，可能错将仿制品或假冒雾化液当成是正品使用，但因其质量难以保证，在用户使用中难以避免地产生故障或造成不良的使用体验，甚至给用户健康带来损害，同时也会给正品的电子雾化设备带来名誉损失。因此，正品的电子雾化设备，需要进行防伪，以及避免用户在正品的雾化器上自行添加雾化液而重复使用。
现有的电子雾化设备，没有同时具有防止假冒雾化器使用和防止重复注液使用的功能。
本发明的目的是提供一种防止重复注液使用的电子雾化设备。
本发明的技术解决方案是，一种防止重复注液使用的电子雾化设备，包括可拆卸连接的电源装置和雾化器，所述电源装置包括电池和控制电路，所述控制电路包括电性连接的微控制器、阻值检测模块、启动开关、功率控制模块和雾化液消耗统计模块，所述雾化器包括存储雾化液的储液腔、雾化电阻及与所述控制电路电性连接的ID芯片；所述微控制器读取ID芯片内存储的数据以及将数据写入到ID芯片内，所述ID芯片包括识别码存储模块和累计数存储模块，所述识别码存储模块用于存储代表雾化器唯一身份编码的识别码，所述累计数存储模块用于动态存储雾化液消耗累计数；所述阻值检测模块用于检测雾化电阻的阻值以及用于检测雾化器和电源装置是否连接，所述启动开关用于检测用户的抽吸动作并控制所述功率控制模块的功率输出，所述功率控制模块用于输出功率给所述雾化电阻，所述雾化电阻通电工作将雾化液进行雾化，所述雾化液消耗统计模块用于模拟计算所述储液腔内雾化液的消耗量并通过所述微控制器将雾化液的消耗量累加到所述累计数存储模块。
优选地，所述控制电路配置为：所述雾化器和电源装置连接后，所述微控制器自动读取所述雾化器的识别码和雾化液消耗累计数，并在辨别出不正确的识别码、或辨别出正确的识别码但比较得出雾化液消耗累计数超过预设的雾化液消耗总数时，关闭所述功率控制模块的输出。
优选地，所述ID芯片还包括读写控制模块，所述ID芯片采用两线制与雾化电阻共享正负电极，并通过所述读写控制模块与微控制器进行数据通信。
优选地，所述雾化器还包括检测雾化液的液位传感器，所述雾化液消耗统计模块包括液位计量器，所述液位计量器统计雾化器工作时的液位减少量，所述雾化液消耗累计数为液位减少量累计数。
优选地，所述雾化液消耗统计模块包括口数计数器，或计时器，或能量计数器，所述口数计数器统计启动开关的工作次数，所述计时器统计启动开关工作时长，所述能量计数器统计雾化电阻的消耗能量即功率控制模块的输出功率与启动开关工作时长的乘积数，所述雾化液消耗累计数为口数累计数，或为启动开关工作时长累计数，或为雾化电阻的消耗能量累计数。
优选地，所述启动开关是按键开关、或咪头开关、或气压传感器、或气流传感器中的一种。
优选地，所述预设的雾化液消耗总数为相当于一只雾化器可存储的雾化液的总量。
优选地，所述微控制器包括MCU芯片，所述MCU芯片包括28个引脚，其中第3引脚连接VDD信号端用于给MCU芯片供电，第4引脚接地，第5引脚连接MCU-RST信号端用以输入MCU复位信号，第6引脚连接RES-DET1用以输入雾化电阻的检测模拟信号1，第7引脚连接RES-DET2用以输入雾化电阻的检测模拟信号2，第22引脚连接MIC-DET信号端用以输入启动开关的工作信号，第23引脚连接DAT-EN信号端用以输出读写ID芯片的上拉控制信号，所述DAT-EN信号端还连接上拉电阻R1的一端，所述上拉电阻R1的另一端连接雾化电阻与ID芯片的共享端即PWM-OUT/WR/RD信号端，第24引脚连接Res-DET-EN信号端用以输出测电阻的使能开关信号，第28引脚连接PWM信号端用以输出功率控制模块的使能开关信号。
优选地，所述ID芯片设有两个引脚，其中一引脚连接PWM-OUT/WR/RD信号端，所述PWM-OUT/WR/RD信号端与雾化电阻的功率输出端共用，另一引脚连接GND接地信号端，所述读写控制模块、识别码存储模块和累计数存储模块并联连接。
优选地，所述读写控制模块包括电阻R2和MOS管Q1，所述电阻R2的一端同时与MOS管Q1的栅极G和PWM-OUT/WR/RD信号端连接，所述电阻R2的另一端与MOS管Q1的源极S连接，MOS管Q1的漏极D与GND接地信号端连接。
雾化器中设有ID芯片，不同的ID芯片具有不同的识别码，微控制器可以通过预设的算法识别ID芯片内储存的识别码，通过判别识别码的正确性就可以对雾化器进行防伪及识别每一个雾化器。
ID芯片内还储存有该雾化器使用后产生的雾化液消耗累计数的记录，当雾化液消耗累计数超过预设的雾化液消耗总数时，立即关闭功率控制模块的功率输出，禁止雾化器继续使用，这样即可防止对正品的雾化器进行重复注液使用。
本发明电子雾化设备的防伪和防止重复注液使用，可以杜绝雾化器仿制品或假冒雾化液的使用，可保证产品质量，防止用户健康受损害，同时有效地维护了正品雾化电子设备产品的良好声誉。
图1是本发明电子雾化设备的结构分解剖视图；
图2是本发明电子雾化设备控制电路的功能结构框图；
图3是本发明电子雾化设备的芯片MCU的电路图；
图4是本发明电子雾化设备的ID芯片的电路图。
请参阅图1所示，本发明防止重复注液使用的电子雾化设备，包括可拆卸连接的电源装置A和雾化器B，电源装置A包括电池A1和控制电路A2，控制电路包括启动开关2，启动开关2用于检测用户的抽吸动作并控制功率控制模块3的功率输出。本实施例启动开关2为一种按键开关，用户抽吸时手动按动该开关。在其它实施例中，启动开关2还可以是咪头开关、或气压传感器、或气流传感器，这些开关可以自动检测用户的抽吸动作。雾化器B包括存储雾化液的储液腔B1、雾化电阻5及与控制电路电性连接的ID芯片6。
请参阅图2所示，控制电路A2包括电性连接的微控制器1、阻值检测模块7、启动开关2、功率控制模块3和雾化液消耗统计模块4，微控制器1读取ID芯片6内存储的数据以及将数据写入到ID芯片6内。ID芯片6包括识别码存储模块61和累计数存储模块62，识别码存储模块61用于存储代表雾化器唯一身份编码的识别码，每个不同的雾化器，其识别码都是不同的，该识别码需要通过预设的特殊动态加密算法才可以被微控制器识别，难于被破解。累计数存储模块62用于动态存储雾化液消耗累计数；阻值检测模块7用于检测雾化电阻5的阻值以及用于检测雾化器和电源装置是否连接，启动开关2用于检测用户的抽吸动作并控制功率控制模块3的功率输出，功率控制模块3输出功率给雾化电阻5，雾化电阻5通电工作将雾化液进行雾化，雾化液消耗统计模块4模拟计算雾化液的消耗量并通过微控制器1将雾化液的消耗量或模拟消耗量累加到累计数存储模块62。雾化器B中设有ID芯片6，不同的ID芯片6存储有不同的识别码，微控制器可以通过预设的算法识别ID芯片内储存的动态的识别码，通过判别该识别码的正确性就可以对雾化器进行真假识别以及区分每一个正品雾化器。
本实施例的控制电路配置为：阻值检测模块7检测到雾化器B和电源装置A连接后，微控制器1自动读取雾化器B的识别码和雾化液消耗累计数，并在辨别出不正确的识别码、或辨别出正确的识别码但比较得出雾化液消耗累计数超过预设的雾化液消耗总数时，关闭功率控制模块3的输出，禁止该雾化器继续工作。
请参阅图2所示，ID芯片6还包括读写控制模块63，ID芯片6采用两线制与雾化电阻5共享正负电极，并通过读写控制模块63与微控制器1进行数据通信。
雾化液的消耗统计，可以通过如下多种方法实现：
一种是直接通过传感器检测雾化器的储液腔中雾化液的减少，如液位的减少来统计雾化液的消耗。
一种是通过统计吸烟或吸雾的口数来模拟统计雾化液的消耗量，在正常情况下，每吸一口烟雾会平均消耗一定量的雾化液，储液腔中储存的一定量的雾化液，可以吸一定的口数，因此口数与雾化液的消耗量具有一定的比例关系。由于每吸一口烟雾，启动开关都会工作一次，因此可以统计启动开关的次数来统计口数。
一种是通过统计每吸一口烟雾的时长以及累计时长来模拟统计雾化液的消耗量，在正常情况下，一定时长内消耗的雾化液基本是相同的，因此启动开关工作的时长即吸烟雾的时长与雾化液的消耗量具有一定的比例关系。用户每口吸烟雾的时长是不同的，因此统计时长相对于统计口数具有更准确的对应关系。
一种是通过统计雾化电阻的功耗来模拟统计雾化液的消耗量，雾化液消耗时，从液体变成雾状或汽态，需要消耗一定的热能或电能，即雾化电阻的功耗，故雾化电阻的功耗与雾化液的消耗量具有一定的比例关系。雾化电阻的功耗=功率控制单元的输出功率×启动开关工作时长累计数。
本实施例中，雾化液消耗统计模块4包括计时器41，计时器41统计启动开关2工作时长，雾化液消耗累计数为启动开关2工作时长累计数。
在其它实施例中，计时器可由口数计数器或能量计数器替代，其中口数计数器统计启动开关2的工作次数，能量计数器统计雾化电阻5的消耗能量即功率控制模块3输出功率与启动开关2工作时长的乘积数，雾化液消耗累计数即为口数累计数，或为启动开关2工作时长累计数，或为雾化电阻5的消耗能量累计数。
在另一实施例中，雾化器B还包括检测雾化液的液位传感器（图中未示），雾化液消耗统计模块4包括液位计量器，液位计量器统计雾化器B工作时的液位减少量，雾化液消耗累计数为液位减少量累计数。
预设的雾化液消耗总数为相当于一只雾化器可存储的雾化液的总量，这样，当用户消耗完一只雾化器内的全部雾化液时，即使私自重新注入雾化液，也不能进行使用。预设值是根据雾化液成分、储液腔内的容积及每口吸雾或吸雾时长的雾化液损耗量的统计值进行设定的。
请参阅图3所示，微控制器1包括MCU芯片，MCU芯片包括28个引脚，其中第3引脚连接VDD信号端用于给MCU芯片供电，第4引脚接地，第5引脚连接MCU-RST信号端用以输入MCU复位信号，第6引脚连接RES-DET1用以输入雾化电阻5的检测模拟信号1，第7引脚连接RES-DET2用以输入雾化电阻5的检测模拟信号2，第22引脚连接MIC-DET信号端用以输入启动开关2的工作信号，第23引脚连接DAT-EN信号端用以输出读写ID芯片6的上拉控制信号，DAT-EN信号端还连接上拉电阻R1的一端，上拉电阻R1的另一端连接雾化电阻5与ID芯片6的共享端即PWM-OUT/WR/RD信号端，第24引脚连接Res-DET-EN信号端用以输出测电阻的使能开关信号，第28引脚连接PWM信号端用以输出功率控制模块3的使能开关信号。
请参阅图4所示，ID芯片6设有两个引脚，其中一引脚连接PWM-OUT/WR/RD信号端，PWM-OUT/WR/RD信号端与雾化电阻的功率输出端共用，另一引脚连接GND接地信号端，读写控制模块63、识别码存储模块61和累计数存储模块62并联连接。读写控制模块63包括电阻R2和MOS管Q1，电阻R2的一端同时与MOS管Q1的栅极G和PWM-OUT/WR/RD信号端连接，电阻R2的另一端与MOS管Q1的源极S连接，MOS管Q1的漏极D与GND接地信号端连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (10)
- 一种防止重复注液使用的电子雾化设备，包括可拆卸连接的电源装置和雾化器，其特征在于，所述电源装置包括电池和控制电路，所述控制电路包括电性连接的微控制器、阻值检测模块、启动开关、功率控制模块和雾化液消耗统计模块，所述雾化器包括存储雾化液的储液腔、雾化电阻及与所述控制电路电性连接的ID芯片；所述微控制器读取ID芯片内存储的数据以及将数据写入到ID芯片内，所述ID芯片包括识别码存储模块和累计数存储模块，所述识别码存储模块用于存储代表雾化器唯一身份编码的识别码，所述累计数存储模块用于动态存储雾化液消耗累计数；所述阻值检测模块用于检测雾化电阻的阻值以及用于检测雾化器和电源装置是否连接，所述启动开关用于检测用户的抽吸动作并控制所述功率控制模块的功率输出，所述功率控制模块用于输出功率给所述雾化电阻，所述雾化电阻通电工作将雾化液进行雾化，所述雾化液消耗统计模块用于模拟计算所述储液腔内雾化液的消耗量并通过所述微控制器将雾化液的消耗量累加到所述累计数存储模块。
- 根据权利要求1所述的防止重复注液使用的电子雾化设备，其特征在于，所述控制电路配置为：所述雾化器和电源装置连接后，所述微控制器自动读取所述雾化器的识别码和雾化液消耗累计数，并在辨别出不正确的识别码、或辨别出正确的识别码但比较得出雾化液消耗累计数超过预设的雾化液消耗总数时，关闭所述功率控制模块的输出。
- 根据权利要求1所述的防止重复注液使用的电子雾化设备，其特征在于，所述ID芯片还包括读写控制模块，所述ID芯片采用两线制与雾化电阻共享正负电极，并通过所述读写控制模块与微控制器进行数据通信。
- 根据权利要求1所述的防止重复注液使用的电子雾化设备，其特征在于，所述雾化器还包括检测雾化液的液位传感器，所述雾化液消耗统计模块包括液位计量器，所述液位计量器统计雾化器工作时的液位减少量，所述雾化液消耗累计数为液位减少量累计数。
- 根据权利要求1所述的防止重复注液使用的电子雾化设备，其特征在于，所述雾化液消耗统计模块包括口数计数器，或计时器，或能量计数器，所述口数计数器统计启动开关的工作次数，所述计时器统计启动开关工作时长，所述能量计数器统计雾化电阻的消耗能量即功率控制模块的输出功率与启动开关工作时长的乘积数，所述雾化液消耗累计数为口数累计数，或为启动开关工作时长累计数，或为雾化电阻的消耗能量累计数。
- 根据权利要求1所述的防止重复注液使用的电子雾化设备，其特征在于，所述启动开关是按键开关、或咪头开关、或气压传感器、或气流传感器中的一种。
- 根据权利要求2所述的防止重复注液使用的电子雾化设备，其特征在于，所述预设的雾化液消耗总数为相当于一只雾化器可存储的雾化液的总量。
- 根据权利要求1所述的防止重复注液使用的电子雾化设备，其特征在于，所述微控制器包括MCU芯片，所述MCU芯片包括28个引脚，其中第3引脚连接VDD信号端用于给MCU芯片供电，第4引脚接地，第5引脚连接MCU-RST信号端用以输入MCU复位信号，第6引脚连接RES-DET1用以输入雾化电阻的检测模拟信号1，第7引脚连接RES-DET2用以输入雾化电阻的检测模拟信号2，第22引脚连接MIC-DET信号端用以输入启动开关的工作信号，第23引脚连接DAT-EN信号端用以输出读写ID芯片的上拉控制信号，所述DAT-EN信号端还连接上拉电阻R1的一端，所述上拉电阻R1的另一端连接雾化电阻与ID芯片的共享端即PWM-OUT/WR/RD信号端，第24引脚连接Res-DET-EN信号端用以输出测电阻的使能开关信号，第28引脚连接PWM信号端用以输出功率控制模块的使能开关信号。
- 根据权利要求3所述的防止重复注液使用的电子雾化设备，其特征在于，所述ID芯片设有两个引脚，其中一引脚连接PWM-OUT/WR/RD信号端，所述PWM-OUT/WR/RD信号端与雾化电阻的功率输出端共用，另一引脚连接GND接地信号端，所述读写控制模块、识别码存储模块和累计数存储模块并联连接。
- 根据权利要求9所述的防止重复注液使用的电子雾化设备，其特征在于，所述读写控制模块包括电阻R2和MOS管Q1，所述电阻R2的一端同时与MOS管Q1的栅极G和PWM-OUT/WR/RD信号端连接，所述电阻R2的另一端与MOS管Q1的源极S连接，MOS管Q1的漏极D与GND接地信号端连接。
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