CN110652036A - 一种电子烟及其温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子烟及其温度控制方法。该方法包括：供电单元、发热组件、温度反馈组件以及控制单元；该供电元，用于给该控制单元以及该发热组件提供工作电压；该发热组件，用于发热给电子烟中的物质进行加热，并提供实际加热温度；该温度反馈组件，用于根据该发热组件的实际加热温度给该控制器提供反馈参数；该控制单元，用于根据该温度反馈组件提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，控制该发热组件的发热功率使得实际加热温度与该预设的目标温度保持一致；该温度控制映射表是该发热组件的实际加热温度与该温度反馈组件提供的反馈参数之间一一对应的映射表。形成对实际加热温度的闭环控制，提供更为精确的加热温度。

Description

一种电子烟及其温度控制方法

【技术领域】

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电子烟及其温度控制方法。

【背景技术】

电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的或近似的外观、烟雾、味道和感觉。它通过雾化等手段，将尼古丁等变成蒸汽后，供用户吸食。传统的电子烟是通过加热的方式将尼古丁雾化。而不同的温度会使电子烟产生不同的口味以及烟雾量，因此在电子烟中对温度的控制就显得尤为重要。

但是，传统的电子烟是用过采样温度传感器的阻值，然后根据其阻值与温度之间的函数关系计算目标温度。该函数关系(1)如下：

R1＝R0*(1+K)*ΔT； (1)

其中，R1是在目标温度时温度传感器的电阻值；

R0是在25℃时温度传感器的电阻值；

K是温度传感器的温度系数；

ΔT是目标温度减去25℃的差值，即温度差；

因此可见，传统的电子烟中，加热器件的目标温度是计算出来的，并不是测量出来的，是开环温度控制方法，因此误差大。同时，由于引起误差的因素是多样的，不同产品中产生误差的个体差异也很大，这些因素在上述控制方法中都没有考虑到，因此，在批量生产时，更是难以控制产品的发热精确性。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是：提供一种可精确控制目标发热温度的电子烟及其温度控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种电子烟，其包括：供电单元、发热组件、温度反馈组件以及控制单元；该供电元，用于给该控制单元以及该发热组件提供工作电压；该发热组件，用于发热给电子烟中的物质进行加热，并提供实际加热温度；该温度反馈组件，用于根据该发热组件的实际加热温度给该控制器提供反馈参数；该控制单元，用于根据该温度反馈组件提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，控制该发热组件的发热功率使得实际加热温度与该预设的目标温度保持一致；该温度控制映射表是该发热组件的实际加热温度与该温度反馈组件提供的反馈参数之间一一对应的映射表。

另一方面，本发明具体实施方式还提供一种电子烟温度控制方法包括：步骤220，读取温度反馈单元的反馈参数；步骤230，根据该反馈参数在预存的温度控制映射表中获取对应的实际加热温度；该温度控制映射表是该发热组件的实际加热温度与该温度反馈组件提供的反馈参数之间一一对应的映射表；步骤240，将该实际加热温度与预设的目标温度进行比较，并根据该比较结果控制发热组件的发热功率，直至该实际加热温度与该预设的目标温度一致。

本发明的有益效果在于，用预存的温度控制映射表，将实测的该发热组件23的实际加热温度与给该温度反馈单元24的反馈参数之间一一对应起来。该控制单元21读取该温度反馈单元24的反馈参数，根据该参数在该温度控制映射表中获取对应的实际加热温度，再将该实际加热温度与预设的目标温度进行比较，进而根据该比较结果控制发热组件的功率，最终达到控制该实际加热温度与该目标温度一致的结果。如此一来，本发明具体实施方式提供的技术方案，对实际加热温度形成闭环控制，提供温度控制精确度更高的电子烟产品。

【附图说明】

图1本发明一种电子烟的具体实施方式的电路原理示意图。

图2本发明一种电子烟的温度控制方法的具体实施方式的流程图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参看图1，本发明一种电子烟的具体实施方式。该电子烟20包括：供电单元21、发热组件23、温度反馈组件24以及控制单元21。

该供电元21用于给该控制单元21以及该发热组件23提供工作电压。其可包括可充电电池，具体电路为本领域技术人员所熟悉的，在此不做赘述。

该发热组件23，用于发热给电子烟中的物质进行加热，并提供实际加热温度。该实际加热温度即为该发热组件23工作时的实际温度。

该温度反馈组件24，用于根据该发热组件23的实际加热温度给该控制器21提供反馈参数。该温度反馈组件24可选用温度传感器，该反馈参数则为该温度传感器的当前阻值。

该控制单元21，用于根据该温度反馈组件24提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，控制该发热组件23的发热功率使得实际加热温度与该预设的目标温度保持一致；该温度控制映射表是该发热组件23的实际加热温度与该温度反馈组件24提供的反馈参数之间一一对应的映射表。其中，实际加热温度与对应的反馈参数都是实测数据，而非根据公式计算获得的数据。其中，实际加热温度可用外部检测设备对电子烟中需要控制发热温度的部位进行检测；该反馈参数，则由该控制单元21读取。

该温度控制映射表可以存储于该控制单元21中，也可以存储于该电子烟中独立的存储介质中，可以是掉电不丢失，也可以是掉电会丢失，此为本领域技术人员所熟悉的技术，在此不做赘述。

具体的，当根据该反馈参数以及该温度控制映射表获取的实际加热温度低于该预存的目标温度时，则该控制单元21提升该发热组件23的发热功率；反之，则该控制单元21降低该发热组件23的发热功率。

具体的，该控制单元21提升或降低发热组件23的发热功率的方式，也可以是：无需该电子开关22，该控制单元21，根据该温度反馈组件24提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，调整输出至该发热组件23的控制信号的占空比，将该实际加热温度调整至与该目标温度一致。

具体的，该电子烟还可包括：电子开关22。

该电子开关22，用于控制该供电单元21与该发热组件23之间的电路的导通与截止。即，当该电子开关22导通时，电路导通，该供电单元21给该发热组件23供电，使该发热组件23发热；当该电子开关22截止时，电路断开，该供电单元21停止给该发热组件23供电，该发热组件23温度会逐渐下降。电子开关22可以采用晶体管、MOSFET(Metallic OxideSemiconductor Field Effect-transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、光耦继电器、继电器等具体元器件，其具体的电路结构是本领域技术人员所熟悉的，在此则不一一赘述。

则该控制单元21提升或降低发热组件23的发热功率的方式，可以是：该控制单元21，根据该温度反馈组件24提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，控制该电子开关22的导通与截止，将该实际加热温度调整至与该目标温度一致。

具体的，当根据该反馈参数在该温度控制映射表中匹配到的对应实际加热温度低于该目标温度时，该控制单元21控制该电子开关22导通，该供电单元21给该发热组件23供电，使其温度上升；当根据该反馈参数在该温度控制映射表中匹配到的对应实际加热温度高于该目标温度时，该控制单元21控制该电子开关22截止，该供电单元21停止给该发热组件23供电，则该发热组件23的温度会逐步下降。

优化的，当根据该反馈参数在该温度控制映射表中匹配到的对应实际加热温度等于该目标温度时，由于是临界值，设计者可以根据需求，设计该控制单元21是控制该电子开关22导通还是截止。

该控制单元21可采用电子烟产品中本领域技术人员所熟悉的控制芯片，包括但不限于MCU(Micro Controller Unit)微控制器单元，MPU(Micro Processor Unit)微处理器单元、DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理，在此不一一赘述。

由于受多种因素的影响，该控制单元21根据该温度反馈组件24提供的反馈参数计算出来的温度，与该发热组件23的实际加热温度之间会有较大偏差。而本发明的具体实施方式中，用预存的温度控制映射表，将实测的该发热组件23的实际加热温度与给该温度反馈单元24的反馈参数之间一一对应起来。工作时，该控制单元21读取该温度反馈单元24的反馈参数，根据该参数在该温度控制映射表中获取对应的实际加热温度，再将该实际加热温度与预设的目标温度进行比较，进而根据该比较结果控制该发热组件23的发热功率，最终达到控制该实际加热温度与该目标温度一致的结果。如此一来，本发明具体实施方式提供的技术方案，对实际加热温度形成闭环控制，提供温度控制精确度更高的电子烟产品。

请参看图2，本发明一种电子烟温度控制方法的具体实施方式。该电子烟温度控制方法包括：

步骤220，读取温度反馈单元的反馈参数；

步骤230，根据该反馈参数在预存的温度控制映射表中获取对应的实际加热温度；该温度控制映射表是该发热组件23的实际加热温度与该温度反馈组件24提供的反馈参数之间一一对应的映射表；

步骤240，将该实际加热温度与预设的目标温度进行比较，并根据该比较结果控制发热组件23的发热功率，直至该实际加热温度与该预设的目标温度一致。

具体的，该步骤240包括：

步骤241，当根据该反馈参数以及该温度控制映射表获取的实际加热温度低于该预存的目标温度时，则提升该发热组件23的发热功率；

步骤242，当根据该反馈参数以及该温度控制映射表获取的实际加热温度高于该预存的目标温度时，则降低该发热组件23的发热功率。

具体的，“根据该比较结果控制发热组件23的发热功率”的步骤可以是：

根据该温度反馈组件24提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，调整输出至该发热组件23的控制信号的占空比。

具体的，“根据该比较结果控制发热组件23的发热功率”的步骤也可以是：

根据该温度反馈组件24提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，控制该电子开关22的导通与截止。

具体的，该步骤240包括：

步骤241，当根据该反馈参数在该温度控制映射表中匹配到的对应实际加热温度低于该目标温度时，控制该电子开关导通；

步骤242，当根据该反馈参数在该温度控制映射表中匹配到的对应实际加热温度高于该目标温度时，控制该电子开关截止。

优化的，该步骤240还包括：

步骤243，当根据该反馈参数在该温度控制映射表中匹配到的对应实际加热温度等于该目标温度时，控制该电子开关22导通或截止。

进一步的，该电子烟温度控制方法还包括：步骤100，预先获取并存储该温度控制映射表。该步骤100具体包括：

步骤110，用外部检测设备获取该电子烟中需要控制温度部位的实际加热温度；

步骤120，电子烟的控制单元读取并记录下该实际加热温度对应的温度反馈单元的反馈参数；

步骤130，将该实际加热温度与对应的反馈参数存储为该温度控制映射表。

本发明具体实施方式，用预存的温度控制映射表，将实测的该发热组件23的实际加热温度与给该温度反馈单元24的反馈参数之间一一对应起来。从而，可以通过检测反馈参数的变化调节发热组件的实际发热温度，形成闭环的温度控制，使得该发热组件的实际加热温度可以被精确的控预设的目标温度下。给用户提供更好的使用体验。

本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

上述具体实施方式说明但并不限制本发明，本领域的技术人员能在权利要求的范围内设计出多个可代替实例。所属领域的技术人员应该意识到，对在没有违反如所附权利要求书所定义的本发明的范围之内，可对具体实现方案做出适当的调整、修改等。因此，凡依据本发明的精神和原则，所做的任意修改和变化，均在所附权利要求书所定义的本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种电子烟，其特征在于，该电子烟包括：供电单元、发热组件、温度反馈组件以及控制单元；

该供电元，用于给该控制单元以及该发热组件提供工作电压；

该发热组件，用于发热给电子烟中的物质进行加热，并提供实际加热温度；

该温度反馈组件，用于根据该发热组件的实际加热温度给该控制器提供反馈参数；

该控制单元，用于根据该温度反馈组件提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，控制该发热组件的发热功率使得实际加热温度与该预设的目标温度保持一致；该温度控制映射表是该发热组件的实际加热温度与该温度反馈组件提供的反馈参数之间一一对应的映射表。

2.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，当根据该反馈参数以及该温度控制映射表获取的实际加热温度低于该预存的目标温度时，则该控制单元提升该发热组件的发热功率；反之，则该控制单元降低该发热组件的发热功率。

3.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，该控制单元控制发热组件的发热功率，具体为：该控制单元，用于根据该温度反馈组件提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，调整输出至该发热组件的控制信号的占空比。

4.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，该电子烟好包括：电子开关，用于控制该供电单元与该发热组件之间的电路的导通与截止；

则该控制单元控制该发热组件的发热功率，具体为：该控制单元，根据该温度反馈组件提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，控制该电子开关的导通与截止。

5.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，该温度反馈组件采用温度传感器，该反馈参数则为该温度传感器的当前阻值。

6.一种电子烟温度控制方法，其特征在于，该电子烟温度控制方法包括：

步骤220，读取温度反馈单元的反馈参数；

步骤230，根据该反馈参数在预存的温度控制映射表中获取对应的实际加热温度；该温度控制映射表是该发热组件的实际加热温度与该温度反馈组件提供的反馈参数之间一一对应的映射表；

步骤240，将该实际加热温度与预设的目标温度进行比较，并根据该比较结果控制发热组件的发热功率，直至该实际加热温度与该预设的目标温度一致。

7.如权利要求6所述的电子烟温度控制方法，其特征在于，该步骤240具体包括：

步骤241，当根据该反馈参数以及该温度控制映射表获取的实际加热温度低于该预存的目标温度时，则提升该发热组件的发热功率；

步骤242，当根据该反馈参数以及该温度控制映射表获取的实际加热温度高于该预存的目标温度时，则降低该发热组件的发热功率。

8.如权利要求6所述的电子烟温度控制方法，其特征在于，“根据该比较结果控制发热组件的发热功率”的步骤，具体为：

根据该温度反馈组件提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，调整输出至该发热组件的控制信号的占空比。

9.如权利要求6所述的电子烟温度控制方法，其特征在于，“根据该比较结果控制发热组件的发热功率”的步骤，具体为：

根据该温度反馈组件提供的反馈参数、预设的目标温度以及预存的温度控制映射表，控制电子开关的导通与截止，该电子开关用于控制该供电单元与该发热组件之间的电路的导通与截止。

10.如权利要求6所述的电子烟温度控制方法，其特征在于，该电子烟温度控制方法还包括：

步骤110，用外部检测设备获取该电子烟中需要控制温度部位的实际加热温度；

步骤120，电子烟的控制单元读取并记录下该实际加热温度对应的温度反馈单元的反馈参数；

步骤130，将该实际加热温度与对应的反馈参数存储为该温度控制映射表。

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