包括两个电池单元的气溶胶产生装置电力系统的制作方法

本发明涉及气溶胶产生装置，更具体地涉及气溶胶产生装置电力系统。

背景技术：

1、气溶胶产生装置(比如电子烟及其他气溶胶吸入器或汽化装置)成为越来越流行的消费产品。

2、用于汽化或气溶胶化的加热装置是本领域已知的。这种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加热腔室中。然后用电子加热器对产品进行加热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。这种装置有时被称为“加热不燃烧”装置，因为产品被加热到气溶胶化点而不燃烧。

3、已知气溶胶产生装置面临的问题包括提供能量的有效利用。

技术实现思路

1、在第一方面，提供了一种气溶胶产生装置电力系统，其中，该电力系统可连接到加热器部件，并且该电力系统包括：

2、可串联连接的第一电池单元和第二电池单元；

3、切换装置，该切换装置被配置为控制从该第一电池单元和该第二电池单元到该加热器部件的功率流；以及

4、控制器，该控制器被配置为监测该第一电池单元和该第二电池单元中的每一者的能量参数并控制该切换装置，其中，该控制器被配置为响应于检测到触发条件而控制该切换装置将该电力系统从第一状态切换到第二状态，其中：

5、该触发条件包括该控制器基于该第一电池单元的被监测能量参数和该第二电池单元的被监测能量参数确定该第一电池单元或该第二电池单元中的一个电池单元不具有足够的能量水平来完成气溶胶化过程、而该第一电池单元和该第二电池单元中的另一个电池单元具有足够的能量水平来完成或延长该气溶胶化过程；

6、在该第一状态下，该第一电池单元和该第二电池单元被配置为串联地向该加热器部件提供电力；以及

7、在该第二状态下，该第一电池单元或该第二电池单元中的一个电池单元独立于该第一电池单元或该第二电池单元中的另一个电池单元连接到该加热器部件，使得仅该第一电池单元或该第二电池单元中的具有足够的能量水平来完成或延长该气溶胶化过程的电池单元被配置为向该加热器部件提供电力。

8、以这种方式，利用了串联连接电池单元的优点，同时避免了在串联的电池单元中的一个电池单元没有足够的能量来完成气溶胶化过程的情况下对电力系统性能的限制。使电池单元串联连接的优点可以包括：输出电压更高，这样无需为了向加热器提供所需电力而在电力系统中包含dc/dc或升压转换器，从而减少能量损失；允许在装置中实现具有更高电阻的加热器技术；允许在装置中实现具有更高电阻的加热器技术；允许降低每个电池单元的最大电流要求，以便使用能量密度更高的电池；以及提供更高效且更容易实现的快速充电。因此，在能源使用和提供改进的装置设计方面提供了改进。

9、优选地，该控制器被配置为在气溶胶化过程期间监测该第一电池单元的能量参数和该第二电池单元的能量参数；以及

10、响应于在该气溶胶化过程期间确定该触发条件，该控制器被配置为在该气溶胶化过程的剩余时间内将该电力系统从该第一状态切换到该第二状态。

11、以这种方式，不具有足够的能量水平来完成气溶胶化过程的较弱的电池单元不会限制整个电力系统的性能，并且可以完成或延长已经开始的气溶胶化过程。

12、优选地，该控制器被配置为在开始气溶胶化过程之前监测该第一电池单元的能量参数和该第二电池单元的能量参数；以及

13、响应于在开始该气溶胶化过程之前确定该触发条件，该控制器被配置为在该气溶胶化过程中将该电力系统设置为该第二状态。

14、以这种方式，不具有足够的能量水平来完成气溶胶化过程的较弱的电池单元不会限制整个电力系统的性能，并且可以进行气溶胶化过程。

15、优选地，响应于在开始该气溶胶化过程之前确定该触发条件，该控制器被进一步配置为增加该气溶胶化过程中的预热时间。

16、以这种方式，减少了具有足够的能量以用于气溶胶化过程的电池单元上的压力，并且该单个电池单元可以执行气溶胶化过程，而不具有足够的能量水平以用于气溶胶化过程的较弱的电池单元不会限制整个电力系统的性能。

17、优选地，该第一电池单元的能量参数是该第一电池单元的电压水平，并且该第二电池单元的能量参数是该第二电池单元的电压水平。

18、以这种方式，该控制器可以基于电池单元电压的确定来确定是否可以完成气溶胶化过程。

19、替代性地，该第一电池单元的能量参数是该第一电池单元的电压水平随时间变化的变化率，并且该第二电池单元的能量参数是该第二电池单元的电压水平随时间变化的变化率。

20、优选地，该控制器被配置为：基于该第一电池单元的电压水平和该第二电池单元的电压水平与预定阈值电压之间的差异而确定该第一电池单元或该第二电池单元中的一个电池单元不具有足够的能量水平来完成气溶胶化过程、而该第一电池单元和该第二电池单元中的另一个电池单元具有足够的能量水平来完成或延长该气溶胶化过程。

21、优选地，当电池单元的电压高于预定阈值电压时，该电池单元被确定为具有足够的能量来完成或延长该气溶胶化过程。优选地，当电压不高于预定阈值电压时，该电池单元被确定为不具有足够的能量来完成气溶胶化过程。

22、替代性地，当该两个电池单元之间的被监测能量参数(例如，电压)之间的差异超过预定阈值差异时，该控制器确定该第一电池单元或该第二电池单元中的一个电池单元不具有足够的能量水平来完成气溶胶化过程、而另一个电池单元具有足够的能量水平来完成或延长该气溶胶化过程。当该两个电池单元之间的被监测能量参数(例如，电压)之间的差异超过预定阈值差异时，具有较低电压的电池单元可以被认为是不具有足够的能量水平来完成气溶胶化过程的电池单元。

23、优选地，该第一电池单元和该第二电池单元是2s1p电池组的部件。

24、以这种方式，2s1p电池组可以集成到气溶胶产生装置中，此举带来的优点在于，这种电池组或‘软包单元’可以在充电之间为多个气溶胶化过程(例如20个过程)提供电力。2s1p电池组中的电池单元之间的串联连接也提供了更高的输出电压。

25、2s1p电池组可以提供改进的安全性。例如，与1s2p电池相比，当一个单元内部短路(或进入低电压状态)时，另一个单元不能通过它自行放电，从而避免产生多余的热量。此外，与使用两个独立的电池相比，2s1p电池组可以提供改进的效率和更高的电压。两个独立的电池也可能具有更复杂的控制，这可能需要各种充电器和芯片进行并行充电，从而增加装置的成本和设计复杂性。使用2s1p电池组避免了这些问题。

26、优选地，该切换装置包括第一切换装置，该第一切换装置与该第二电池单元串联连接，并且该第二电池单元连接在该第一电池单元与该第一切换装置之间。

27、优选地，该切换装置包括第二切换装置，该第二切换装置连接到位于该第一电池单元与该第二电池单元之间的节点，并且与该第二电池单元并联连接，使得当该第二切换装置闭合时，该第二电池单元是可绕过的。

28、优选地，该切换装置包括第三切换装置，该第三切换装置连接到位于该第一电池单元与该第二电池单元之间的节点，并且与该第一电池单元并联连接，使得当该第三切换装置闭合时，该第一电池单元是可绕过的。

29、优选地，该第一切换装置、该第二切换装置和/或该第三切换装置各自是由该控制器控制的晶体管。

30、优选地，该气溶胶产生装置电力系统进一步包括脉冲宽度调制模块，该脉冲宽度调制模块被配置为将来自该第一电池单元和/或该第二电池单元的功率流转换为经脉冲宽度调制的功率流以输送给该加热器部件。

31、以这种方式，可以从该第一电池单元和/或该第二电池单元输出固定的功率水平，并且然后可以在输送到该加热器部件之前对该功率水平进行调节。

32、在第二方面，提供了一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括第一方面的气溶胶产生装置电力系统。

33、优选地，该气溶胶产生装置被配置为接纳烟草棒，并且对该烟草棒进行加热而不燃烧该烟草棒，以在气溶胶化过程中产生气溶胶。

34、在第三方面，提供了一种气溶胶产生装置电力系统的操作方法，该电力系统包括可串联连接的第一电池单元和第二电池单元、以及切换装置，该切换装置被配置为控制从该第一电池单元和该第二电池单元到可连接到该电力系统的加热器部件的功率流，该方法包括：

35、监测该第一电池单元和该第二电池单元中的每一者的能量参数；

36、检测触发条件，其中，该触发条件包括基于该第一电池单元的被监测能量参数和该第二电池单元的被监测能量参数确定该第一电池单元或该第二电池单元中的一个电池单元不具有足够的能量水平来完成气溶胶化过程、而该第一电池单元和该第二电池单元中的另一个电池单元具有足够的能量水平来完成或延长该气溶胶化过程；以及

37、响应于检测到该触发条件而控制该切换装置将该电力系统从第一状态切换到第二状态，其中：

38、在该第一状态下，该第一电池单元和该第二电池单元被配置为串联地向该加热器部件提供电力；以及

39、在该第二状态下，该第一电池单元或该第二电池单元中的一个电池单元独立于该第一电池单元或该第二电池单元中的另一个电池单元连接到该加热器部件，使得仅该第一电池单元或该第二电池单元中的具有足够的能量水平来完成或延长该气溶胶化过程的电池单元被配置为向该加热器部件提供电力。

40、在第四方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质存储当由控制器的一个或多个处理器执行时使该一个或多个处理器执行步骤的指令，该控制器被配置为与气溶胶产生装置电力系统一起操作，该气溶胶产生装置电力系统包括可串联连接的第一电池单元和第二电池单元以及切换装置，该切换装置被配置为控制从该第一电池单元和该第二电池单元到可连接到该电力系统的加热器部件的功率流，这些步骤包括：

41、监测该第一电池单元和该第二电池单元中的每一者的能量参数；

42、检测触发条件，其中，该触发条件包括基于该第一电池单元的被监测能量参数和该第二电池单元的被监测能量参数确定该第一电池单元或该第二电池单元中的一个电池单元不具有足够的能量水平来完成气溶胶化过程、而该第一电池单元和该第二电池单元中的另一个电池单元具有足够的能量水平来完成或延长该气溶胶化过程；以及

43、响应于检测到该触发条件而控制该切换装置将该电力系统从第一状态切换到第二状态，其中：

44、在该第一状态下，该第一电池单元和该第二电池单元被配置为串联地向该加热器部件提供电力；以及

45、在该第二状态下，该第一电池单元或该第二电池单元中的一个电池单元独立于该第一电池单元或该第二电池单元中的另一个电池单元连接到该加热器部件，使得仅该第一电池单元或该第二电池单元中的具有足够的能量水平来完成或延长该气溶胶化过程的电池单元被配置为向该加热器部件提供电力。

46、第二方面的气溶胶产生装置、第三方面的方法和第四方面的非暂时性计算机可读介质可以适当地与第一方面的优选特征组合。