一种气溶胶产生装置(100)包括电力系统(500，600，700)和控制器(102)。电力系统包括第一能量储存模块(104)和第二能量储存模块(106)。控制器被配置成控制电力系统的流向与气溶胶产生装置相关联的加热器的脉宽调制功率流。脉宽调制功率流包括各自具有接通时段和关断时段的一个或多个脉宽调制周期。控制器被进一步配置成控制第二能量储存模块在脉宽调制周期关断时段期间给第一能量储存模块充电。第一能量储存模块可以是超级电容器模块，并且第二能量储存模块可以是电池模块。第二能量储存模块可以是电池模块。第二能量储存模块可以是电池模块。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气溶胶产生装置电力系统
[0001]本专利技术涉及气溶胶产生装置，并且更具体地涉及气溶胶产生装置电力系统。
技术介绍
[0002]比如电子烟和其他气溶胶吸入器或汽化装置等气溶胶产生装置正变成越来越流行的消费产品。
[0003]用于汽化或气溶胶化的加热装置是本领域已知的。此类装置典型地包括加热腔室和加热器。在操作中，操作者将要气溶胶化或汽化的产品插入到加热腔室中。然后用电子加热器加热产品来使产品的成分汽化以供操作者吸入。在一些示例中，产品是类似于传统香烟的烟草产品。此类装置有时被称为“加热不燃烧”装置，因为产品被加热到气溶胶化点，而不被燃烧。
[0004]已知气溶胶产生装置面临的问题包括提供足够快的加热和能源的有效利用。
技术实现思路
[0005]根据第一方面，提供了一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括：
[0006]电力系统，该电力系统包括第一能量储存模块和第二能量储存模块；以及
[0007]控制器，其中，该控制器被配置成：
[0008]控制该电力系统的流向与该气溶胶产生装置相关联的加热器的脉宽调制功率流，其中，该脉宽调制功率流包括各自具有接通时段和关断时段的一个或多个脉宽调制周期；并且
[0009]控制该第二能量储存模块在该脉宽调制周期关断时段期间给该第一能量储存模块充电。
[0010]以这种方式，在第一能量储存模块给加热器供电的同时，第二能量储存模块也连续地给第一能量储存模块再充电。这允许第一能量储存模块在其电荷水平耗尽之前给加热器供电更长时间。由于第一能量储存模块在给加热器供电的同时被再充电，因此它不需要能够储存与传统电力系统中的能量储存模块一样多的电荷量，该传统电力系统在给加热器供电的同时不被再充电。这允许第一能量储存模块在物理上更小，并具有相关联的安全性提高。
[0011]在该第一方面的优选第一实施方式中，该第一能量储存模块是超级电容器模块并且该第二能量储存模块是电池模块。
[0012]超级电容器模块可以被视为高功率储存模块，并且电池可以被视为高能量储存模块。在这个布置中，电力系统并不仅仅依赖于电池，并且因此不存在能量要求与功率要求之间的折衷。将高能量电池与高功率超级电容器结合使用允许在电力系统设计中单独考虑能量要求和功率要求，从而提供更大灵活性以满足能量要求和功率要求。
[0013]在气溶胶化过程期间在脉宽调制周期关断时段中连续地给超级电容器模块再充电允许使用具有较小能量含量的超级电容器(即，较小的超级电容器)。这允许尺寸减小和
成本降低。
[0014]优选地，该超级电容器模块包括至少一个超级电容器。优选地，该超级电容器模块包括串联连接的多个超级电容器。优选地，该超级电容器模块包括串联连接的两个超级电容器。优选地，该电池模块包括至少一个电池。优选地，该电池模块包括高能量电池。优选地，该电池模块包括锂离子电池。
[0015]优选地，该控制器被进一步配置成：
[0016]控制该电力系统在该脉宽调制周期接通时段期间仅从该超级电容器模块向该加热器提供该脉宽调制功率流。
[0017]仅用超级电容器模块给加热器供电使操作期间的损耗减少。例如，在超级电容器模块与加热器之间不需要升压转换器(比如DC/DC电压转换器)。以这种方式，气溶胶产生装置可以提供与传统系统相同的能量使用，但由于对损耗的改进，储存在电力系统中的总能量含量较小。
[0018]由于电池模块仅用于给超级电容器模块充电而不给加热器供电，因此减少了电池的损耗。这允许操作者利用单次电池充电来执行多个气溶胶化过程，因为浪费的电力更少。
[0019]优选地，该控制器被配置成：
[0020]控制该电池模块在该脉宽调制周期接通时段期间不给该超级电容器模块充电。
[0021]优选地，该电力系统包括与该电池模块并联连接的该超级电容器模块，其中，电压转换器连接在该超级电容器模块与该电池模块之间。
[0022]优选地，该电力系统包括与该电池模块并联连接的该超级电容器模块，其中，电压转换器连接在该超级电容器模块与该电池模块之间。
[0023]优选地，该电力系统进一步包括：
[0024]第一开关装置，该第一开关装置连接在该电池模块与该超级电容器模块之间，其中，该第一开关装置由该控制器控制，以控制该电池模块在该脉宽调制周期的关断时段期间给该超级电容器模块充电；以及
[0025]第二开关装置，该第二开关装置被配置成布置在该超级电容器模块与该加热器之间，其中，该第二开关装置由该控制器控制，以控制从该超级电容器模块流向该加热器的该脉宽调制功率流。
[0026]电力系统的这个布置通过功率管理允许电池模块与超级电容器模块解耦。电池可以具有较高的相关联安全风险和较低的寿命，而超级电容器可以具有较低的安全风险以及较高的稳健性和可靠性。优选地，仅超级电容器模块给加热器供电，并且电池模块仅用于给超级电容器模块再充电，其中电池模块不直接将能量传递到加热器；这提高了电力系统的总体安全性和可靠性。通过不直接给加热器供电，电池需要较低的最大电流要求，这可以减少施加到电池上的压力并且提高其寿命和可靠性。
[0027]优选地，开关装置是由控制器控制的晶体管。以这种方式，开关装置可以有效地用于实现对电力系统中的功率流的控制。
[0028]在该第一方面的优选第二实施方式中，该第一能量储存模块是第一超级电容器模块并且该第二能量储存模块是第二超级电容器模块。
[0029]以这种方式，通过仅使用基于超级电容器的技术给气溶胶产生装置供电，气溶胶产生装置中不需要电池。这意味着，在气溶胶化过程中的使用中，电池不定位在操作者的嘴
巴附近。这提高了气溶胶产生装置的安全性。
[0030]优选地，流向加热器的脉宽调制功率流仅包括来自第一超级电容器模块的功率流而不包括来自第二超级电容器模块的功率流。
[0031]优选地，该电力系统进一步包括：第一开关装置，该第一开关装置连接在该第一超级电容器模块与该第二超级电容器模块之间，其中，该第一开关装置由该控制器控制，以控制该第二超级电容器模块在该脉宽调制周期的关断时段期间给该第一超级电容器模块充电；和/或第二开关装置，该第二开关装置被配置成布置在该第一超级电容器模块与该加热器之间，其中，该第二开关装置由该控制器控制，以控制从该第一超级电容器模块流向该加热器的该脉宽调制功率流。
[0032]优选地，该第一超级电容器模块包括至少一个超级电容器，或串联连接的两个或更多个超级电容器。优选地，该第一超级电容器模块的(多个)超级电容器是传统超级电容器。优选地，该第一超级电容器模块包括串联连接的两个2.5V超级电容器，使第一超级电容器模块总体为5V。
[0033]优选地，该第二超级电容器模块包括至少一个混合电容器(也称为混合超级电容器)。与传统超级电容器相比，混合电容器可以具有较高的工作电压、较高的电容和较高的能量密度。混合电容器可以具有比传统超级电容器更低的功率能力。优选地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气溶胶产生装置，包括：电力系统，该电力系统包括第一能量储存模块和第二能量储存模块；以及控制器，其中，该控制器被配置成：控制该电力系统的流向与该气溶胶产生装置相关联的加热器的脉宽调制功率流，其中，该脉宽调制功率流包括各自具有接通时段和关断时段的一个或多个脉宽调制周期；以及控制该第二能量储存模块在该脉宽调制周期关断时段期间给该第一能量储存模块充电。2.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，该第一能量储存模块是超级电容器模块并且该第二能量储存模块是电池模块。3.如权利要求2所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器被进一步配置成：控制该电力系统在该脉宽调制周期接通时段期间仅从该超级电容器模块向该加热器提供该脉宽调制功率流。4.如权利要求2或权利要求3所述的气溶胶产生装置，其中，该控制器被配置成：控制该电池模块在该脉宽调制周期接通时段期间不给该超级电容器模块充电。5.如权利要求2至4中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该电力系统包括与该电池模块并联连接的该超级电容器模块，其中，电压转换器连接在该超级电容器模块与该电池模块之间。6.如权利要求2至5中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该电力系统进一步包括：第一开关装置，该第一开关装置连接在该电池模块与该超级电容器模块之间，其中，该第一开关装置由该控制器控制，以控制该电池模块在该脉宽调制周期的关断时段期间给该超级电容器模块充电；以及第二开关装置，该第二开关装置被配置成布置在该超级电容器模块与该加热器之间，其中，该第二开关装置由该控制器控制，以控制从该超级电容器模块流向该加热器的该脉宽调制功率流。7.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，该第一能量储存模块是超级电容器模块并且该第二能量储存模块是电池模块；并且在该接通时段中，该控制器控制该电池模块和该超级电容器模块给该加热器供电；并且在该关断时段中，该控制器控制该电池模块给该超级电容器模块充电。8.如权利要求7所述的气溶胶产生装置，其中，该电力系统进一步包括开关装置，该开关装置被配置成使该电力系统在该接通时段中的第二配置与该关断时段中的第一配置之间切换，其中，在该第二配置中，该超级电容器模块与该电池模块串联连接，并且在该第一配置中，该超级电容器模块与该电池模块并联连接。9.如权利要求7或权利要求8所述的气溶胶产生装置，其中，该电力...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：日本烟草国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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