CN111436657A - 用于气雾剂吸入器的电源单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于气雾剂吸入器的电源单元，包括：电源，其能够向负载放电，用于从气雾剂生成源生成气雾剂；以及充电器，其包括信息输入部分，并且被配置为能够基于从信息输入部分输入的输入值向电源供应第一充电电压和低于第一充电电压的第二充电电压中的一个。预定为一个输入值的固定值可以被输入到信息输入部分，并且该固定值是用于向电源供应第二充电电压的值。

Description

用于气雾剂吸入器的电源单元
技术领域
本发明涉及用于气雾剂吸入器的电源单元。
背景技术
有一种气雾剂吸入器，其包括气雾剂生成源、用于从气雾剂生成源生成气雾剂的负载、能够向负载放电的电源以及控制电源的控制单元(例如，参见专利文献1至3)。
专利文献1：US 2017/0250552 A1
专利文献2：US 2015/0173124 A1
专利文献3：JP-A-2018-093877
由于气雾剂吸入器经常被使用，因此需要抑制气雾剂吸入器的电源的劣化。作为用于对电源充电的充电设备，已知一种根据电源的温度控制充电输出的设备。在这种充电设备中，例如，执行在电源的温度处于正常温度范围的状态下向电源提供正常充电电压，并且在电源的温度高的状态下向电源提供低充电电压的方法。然而，在该方法中，正常充电电压被提供给电源的状态可能持续很长时间，并且这成为电源的劣化的原因。在专利文献1和2中，公开了获取电源的温度，然而，没有公开基于获取的温度的充电控制的任何特定模式。在专利文献3中，没有公开对电源充电的控制细节。
本发明的目的是提供一种能够抑制电源的劣化的用于气雾剂吸入器的电源单元。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于气雾剂吸入器的电源单元，该电源单元包括：能够向负载放电以从气雾剂生成源生成气雾剂的电源；以及充电器，包括信息输入部分，并且被配置为能够基于从信息输入部分输入的输入值向电源供应第一充电电压和低于第一充电电压的第二充电电压中的一个，其中预定为一个输入值的固定值可以被输入到信息输入部分，并且该固定值是用于向电源供应第二充电电压的值。
附图说明
图1是配备有本发明的实施例的电源单元的气雾剂吸入器的透视图。
图2是图1的气雾剂吸入器的另一透视图。
图3是图1的气雾剂吸入器的剖视图。
图4是图1的气雾剂吸入器中的电源单元的透视图。
图5是示出图1的气雾剂吸入器中的电源单元的主要部分配置的框图。
图6是示出图1的气雾剂吸入器中的电源单元的主要部分电路配置的框图。
图7是示出图1的气雾剂吸入器中的电源单元的主要部分电路配置的变形的框图。
具体实施方式
在下文中，将描述根据本发明的实施例的用于气雾剂吸入器的电源单元。首先，将参照图1和图2描述配备有电源单元的气雾剂吸入器。
(气雾剂吸入器)
气雾剂吸入器1是用于在不燃烧的情况下吸入包含香味的气雾剂的设备，并且具有沿一定方向(以下称为纵向方向A)延伸的棒状。气雾剂吸入器1包括电源单元10、第一药筒(cartridge)20和第二药筒30，它们沿纵向方向A按顺序排列。第一药筒20可以附接到电源单元10上，也可以从电源单元10上拆下。第二药筒30可以附接到第一药筒20上，也可以从第一药筒20上拆下。换句话说，第一药筒20和第二药筒30可以单独更换。
(电源单元)
如图3、图4、图5和图6所示，本实施例的电源单元10包括圆柱形电源单元壳体11内的电源12、充电IC(Integrated Circuit，集成电路)55、MCU(Micro Controller Unit，微控制器单元)50、开关19、温度传感器17、各种传感器等。作为MCU 50，使用其最短控制周期(最大操作时钟频率的倒数)长于充电IC 55的最短控制周期的MCU。
电源12是可充电的二次电池、双电层电容器等，并且优选地是锂离子电池。
温度传感器17例如配置有其电阻值根据温度而变化的温度检测元件，具体地，NTS(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻。温度传感器17用于检测电源12的温度，并且设置在电源12附近。
在位于纵向方向A的一端侧(第一药筒(20)侧)的电源单元壳体11的顶部11a上，设置有放电端子41。放电端子41设置成从顶部11a的顶表面朝向第一药筒20突出，并且被配置成能够电连接到第一药筒20的负载21。此外，在顶部11a的顶表面的靠近放电端子41的部分上，设置有用于向第一药筒20的负载21供应空气的空气供应部42。
在位于纵向方向A的另一端侧(与第一药筒20相反的一侧)的电源单元壳体11的底部11b上，设置有能够电连接到外部电源的充电端子43。充电端子43设置在底部11b的侧面上，使得例如USB端子、微型USB端子、和lightning端子(注册商标)中的至少一个可以与其连接。
然而，充电端子43可以是能够以非接触方式从外部电源接收电力的电力接收部。在这种情况下，充电端子43(电力接收部)可以由电力接收线圈构成。无线电力传递***可以是电磁感应型，或者可以是磁共振型。另外，充电端子43可以是能够在没有任何接触点的情况下从外部电源接收电力的电力接收部。作为另一示例，充电端子43可以被配置为使得可以将USB端子、微型USB端子和lightning端子中的至少一个与其连接并且上述电力接收部被包括在其内。
在电源单元壳体11的顶部11a的侧面上设置有用户可操作的操作单元14，以将面向充电端子43的相反侧。更具体地，操作单元14和充电端子43相对于连接操作单元14和充电端子43的直线与电源单元10在纵向方向A上的中心线L的交点对称。操作单元14由按钮型开关、触摸面板等构成。在操作单元14的附近，设置有用于检测抽吸动作(puff action)的吸入传感器15。
充电IC 55例如设置在充电端子43附近，并且执行控制以将从外部电源输入到充电端子43的电力转换成用于电源12的充电电力，并且将充电电力提供给电源12。
如图5所示，MCU 50连接到诸如用于检测抽吸(吸入)动作的吸入传感器15、用于测量电源12的电源电压的电压传感器16和设置用于测量电源12的温度的温度传感器17的各种传感器设备、操作单元14、通知单元45和用于存储抽吸动作的次数、已经向负载21供电的时间等的存储器18等，并且对气雾剂吸入器1执行各种控制。具体地，MCU 50主要由处理器组成，并且还包括存储介质，诸如处理器的操作所需的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)和用于存储各种信息的ROM(Read Only Memory，只读存储器)。在本说明书中，处理器更具体地是通过组合诸如半导体元件的电路元件来配置的电路。
此外，在电源单元壳体11中，形成用于吸入空气的进气口(图中未示出)。进气口可以形成在操作单元14周围，或者可以形成在充电端子43周围。
(第一药筒)
如图3所示，第一药筒20在圆柱形药筒壳体27内包括用于储存气雾剂源22的贮存器(reservoir)23、用于雾化气雾剂源22的电负载21、用于从贮存器23向负载21抽吸气雾剂源的芯子(wick)24、用于通过雾化气雾剂源22而生成的气雾剂流向第二药筒30的气雾剂通道25、用于储存第二药筒30的一部分的端盖(end cap)26。
贮存器23形成为围绕气雾剂通道25，并保存气雾剂源22。在贮存器23中，可以存储诸如树脂网或棉的多孔构件，并且可以用气雾剂源22浸渍该多孔构件。气雾剂源22包括诸如甘油、丙二醇、或水的液体。
芯子24是用于利用毛细作用(capillarity)将气雾剂源22从贮存器23朝向负载21吸引的液体保存构件，并且被配置有例如玻璃纤维、多孔陶瓷等。
负载21经由通过放电端子41从电源12供应的电力来不燃烧地雾化气雾剂源。负载21被配置有以预定节距缠绕的加热线(线圈)。然而，负载21仅需要是能够雾化气雾剂源22从而生成气雾剂的元件，并且例如是加热元件或超声波发生器。加热元件的示例包括加热电阻器、陶瓷加热器、感应加热型加热器等。
气雾剂通道25设置在电源单元10的中心线L上负载21的下游侧。
端盖26包括用于存储第二药筒30的一部分的药筒存储部26a和用于连接气雾剂通道25和药筒存储部26a的连接通道26b。
(第二药筒)
第2药筒30保存香味源31。第2药筒30在第1药筒(20)侧的端部被存储在设置于第1药筒20的端盖26中的药筒存储部26a中，以便能够被移除。第二药筒30在与第一药筒(20)侧相反的一侧的另一端部被配置为用户的吸入口32。然而，吸入口32并不一定要与第二药筒30一体地配置，以免与第二药筒分离，而可以被配置为能够附接到第二药筒30上或从第二药筒30上拆下。如果吸入口32如上所述地与电源单元10和第一药筒20分开地配置，则可以保持吸入口32的卫生。
第二药筒30通过使气雾剂通过香味源31而向气雾剂中添加香味，该气雾剂由负载21通过使气雾剂源22雾化而生成。作为构成香味源的原料片，可以使用将烟丝或烟草原料形成为颗粒状而制成的成形体。香味源31可以配置有除烟草以外的植物(诸如薄荷，中药，草药)。可以将诸如薄荷醇的芳香剂添加到香味源31。
本实施例的气雾剂吸入器1可以通过气雾剂源22、香味源31和负载21生成含有香味的气雾剂。换言之，可以将气雾剂源22和香味源31构成用于生成气雾剂的气雾剂生成源。
气雾剂吸入器1中的气雾剂生成源是用户可以更换使用的部分。对于这一部分，例如，一个第一药筒20和一个或多个(例如，五个)第二药筒30可以作为一组提供给用户。
可以在气雾剂吸入器1中使用的气雾剂生成源的配置不限于其中气雾剂源22和香味源31分开配置的配置，并且可以是其中气雾剂源22和香味源31一体形成的配置、其中省略了香味源31且气雾剂源22包含可以包含在香味源31中的物质的配置、其中气雾剂源22包含药物等而不是香味源31的配置等。
对于包括通过一体形成气雾剂源22和香味源31而配置的气雾剂生成源的气雾剂吸入器1，例如，一个或多个(例如，20个)气雾剂生成源可以作为一组提供给用户。
在气雾剂吸入器1仅包括气雾剂源22作为气雾剂生成源的情况下，例如，一个或多个(例如，20个)气雾剂生成源可以作为一组提供给用户。
在如上所述配置的气雾剂吸入器1中，如图3中的箭头B所示，从形成在电源单元壳体11中的进气口(图中未示出)进入的空气穿过空气供应部42，并且经过第一药筒20的负载21附近。负载21使由芯子24从贮存器23抽出的气雾剂源22雾化。通过雾化生成的气雾剂与从进气口进入的空气一起流经气雾剂通道25，并且通过连接通道26b向第二药筒30供应。供应到第二药筒30的气雾剂通过香味源31，从而添加香味，并且被供应到吸入口32。
另外，在气雾剂吸入器1中，设置有用于通知各种信息的通知单元45(见图5)。通知单元45可以配置有发光元件，或者可以配置有振动元件，或者可以配置有声音输出元件。通知单元45可以是发光元件、振动元件、和声音输出元件中的两个或多个元件的组合。通知单元45可以设置在电源单元10、第一药筒20、和第二药筒30中的任何一个中；然而，优选地，通知单元设置在电源单元10中。例如，操作单元14周围的区域被配置为具有半透明性以允许由诸如LED的发光元件发射的光通过。
(电路)
现在，将参照图6描述电源单元10的电路的细节。
电源单元10包括电源12、温度传感器17、开关19、构成放电端子41的正电极侧放电端子41a和负电极侧放电端子41b、构成充电端子43的正电极侧充电端子43a和负电极侧充电端子43b、MCU 50、充电IC 55、由诸如电阻元件或晶体管的具有电阻值的元件组成的电阻器61和62、由诸如MOSFET等的晶体管组成的开关63和64、以及电阻元件65，作为主要组件。
在本实施例中，示出了使用德克萨斯仪器公司制造的“BQ24040DSQT”作为充电IC55的示例；然而，充电IC不限于此。充电IC 55具有多个引脚，包括IN引脚(在图6中由“IN”示出)、OUT引脚(在图6中由“OUT”示出)、TS引脚(在图6中由“TS”示出)、#CHG引脚(在图6中由“#CHG”示出)和EP引脚(在图6中由“EP”示出)，作为用于与外部电连接的引脚。然而，应当注意，在本实施例中，仅公开了充电IC 55具有的引脚的主要引脚。
而且，在本实施例中，示出了使用微芯片技术公司制造的“PIC16F18346”作为MCU50的示例；然而，MCU不限于此。充电MCU 50具有多个引脚，包括Vdd引脚(在图6中由“Vdd”示出)、RA4引脚(在图6中由“RA4”示出)、#RC3引脚(在图6中由“#RC3”示出)、#RC4引脚(在图6中由“#RC4”示出)、#RC5引脚(在图6中由“#RC5”示出)、RB7引脚(在图6中由“RB7”示出)和EP引脚(在图6中由“EP”示出)，作为用于与外部电连接的引脚。然而，应当注意，在本实施例中，仅公开了MCU 50具有的引脚的主要引脚。
充电IC 55的IN引脚是从充电端子43提供的电力(用于生成充电电力的电力)的输入端子。充电IC 55的IN引脚连接到正极侧充电端子43a。
充电IC 55的OUT引脚是由充电IC 55生成的充电电力的输出端子。电源线60V连接到充电IC 55的OUT引脚。该电源线60V通过开关19连接到正极侧放电端子41a。
充电IC 55的EP引脚是接地端子。充电IC 55的EP引脚连接到地线60E，地线60E连接负电极侧充电端子43b和负电极侧放电端子41b。
充电IC 55的#CHG引脚是用于输出充电状态信息的端子，该充电状态信息指示正在执行充电、停止充电或充电已经完成。充电IC 55的#CHG引脚连接到MCU 50的#RC5引脚。
充电IC 55的TS引脚是用于输入施加到与其连接的电阻器的电压值(根据相应电阻器的电阻值的电压值)的端子。从输入到TS引脚的电压值，可以检测到连接到TS引脚的电阻器的电阻值(换句话说，相应电阻器的温度)。当热敏电阻用作连接到TS引脚的电阻器时，可以从输入到TS引脚的电压值检测连接到TS引脚的电阻器的温度。
充电IC 55具有基于输入到TS引脚的电压值控制将要从OUT引脚输出的充电电压的功能。具体地，在基于输入到TS引脚的电压值的温度低于阈值TH1的情况下，充电IC 55从OUT引脚输出第一充电电压，并且在该温度等于或高于阈值TH1并且低于阈值TH2的情况下，输出低于第一充电电压的第二充电电压，并且在该温度等于或高于阈值TH2的情况下，执行控制以防止充电电压从OUT引脚输出，即停止充电。阈值TH1是例如45℃，以及阈值TH2是例如60℃。
在电阻器的温度变为阈值TH1的情况下，连接到TS引脚的电阻器的电压值由Vmax表示，而在电阻器的温度变为阈值TH2的情况下，连接到TS引脚的电阻器的电压值由Vmin表示。在连接到TS引脚的电阻器是NTC热敏电阻器的情况下，随着电阻器温度的升高，电阻器的电阻值降低。因此，建立了Vmax>Vmin的关系。应该注意到这一点。基于上述定义，在输入到TS引脚的电压值被包括在大于Vmin且等于或小于Vmax的预定范围内的情况下，充电IC55从OUT引脚输出第二充电电压，并且在输入到TS引脚的电压值超过Vmax的情况下，从OUT引脚输出第一充电电压，并且在输入到TS引脚的电压值小于Vmin的情况下停止充电。
电阻器61的一端连接到本实施例的充电IC 55的TS引脚。电阻器61的另一端连接到地线60E。而且，开关63的一端连接到充电IC 55的TS引脚。电阻器62的一端连接到开关63的另一端。电阻器62的另一端连接到地线60E。
电阻器61和电阻器62中的每一个具有预定的固定电阻值。电阻器61以及开关63和电阻器62的串联电路并联连接到TS引脚。因此，当开关63断开时(当它不导通时)，由从TS引脚流向电阻器61的电流引起的电阻器61上的电压值V1被输入到TS引脚。
由于电阻器61的电阻值是固定值，因此电压值V1变成恒定值。预先确定电阻器61的电阻值，使得电压值V1成为上述执行范围内的任意值(大于Vmin并且等于或小于Vmax)。优选地，预先确定电阻器61的电阻值，使得在预定范围的中值是Vc的情况下，电压值V1变成相比接近于Vc更接近Vmax的值。在这种情况下，即使输入到TS引脚的电压值由于噪声或误差而改变，也可以在电源12上保持充电IC 55的充电。如上所述，电阻器61的电阻值被确定为使得电压值V1变成用于从充电IC 55的OUT引脚输出第二充电电压的值。电阻器61的电阻值具体为4.7kΩ。
此外，电阻器62的电阻值被设置为充分小于电阻器61的电阻值的值。因此，当开关63接通时(当其导通时)，电流优先从TS引脚流到电阻器62，并且由电流引起的电阻器62上的电压值V2被输入到TS引脚。
由于电阻器62的电阻值是固定值，因此该电压值V2变成恒定值。预先确定电阻器62的电阻值，使得电压值V2变成小于Vmin的任意值。如上所述，电阻器62的电阻值被预先确定为使得电压值V2变成用于停止对电源12上的充电IC 55进行充电的值。
然而，电阻器62不是必需的，并且可以省略。换言之，开关63的另一端可以直接连接到地线60E。在这种情况下，当开关63接通时，TS引脚接地。因此，可以使将要输入到TS引脚的电压值小于Vmin。因此，通过接通开关63，可以停止对电源12上的充电IC 55充电。此外，通过省略电阻器62，可以降低成本和重量。
电源12的正极侧连接到电源线60V，以及其负极侧连接到地线60E。因此，电源可以用从充电IC 55的OUT引脚输出到电源线60V的充电电压充电。
MCU 50的Vdd引脚是电源端子，并连接到电源线60V。
MCU 50的EP引脚是接地端子，并连接到地线60E。
MCU 50的RA4引脚连接到开关63，并用作用于执行控制以接通和断开开关63的端子。
MCU 50的RB7引脚连接到开关19，并用作用于执行控制以接通和断开开关19的端子。
MCU 50的#RC5引脚用作用于从充电IC 55的#CHG引脚接收充电IC 55的充电状态的端子。
MCU 50的#RC4引脚连接到开关64，并用作用于执行控制以接通和断开开关64的端子。开关64的一端连接到电源线60V，以及其另一端连接到电阻元件65的一端。电阻元件65的另一端连接到构成温度传感器17的NTC热敏电阻的一端。构成温度传感器17的NTC热敏电阻的另一端连接到地线60E。
MCU 50的#RC3引脚用作用于检测电源12的温度的端子。MCU 50的#RC3引脚连接到电阻元件65和温度传感器17之间的连接点。
当开关64接通时(当它导通时)，电源线60V上的电压被电阻元件65和温度传感器17分担，并且施加到温度传感器17的电压值被输入到MCU 50的#RC3引脚。如下所述，MCU 50具有基于输入到#RC3引脚的电压值获取电源12的温度的功能。
同时，当开关64断开时(当它不导通时)，电压不被提供给温度传感器17。因此，在这种情况下，MCU 50改变到它不能获取电源12的温度的状态。
开关19由例如半导体元件(诸如MOSFET)构成，并且在MCU 50的控制下接通和断开。
在图6所示的电源单元10的电路中，开关19设置在电源12的正极侧和正极侧放电端子41a之间。代替这种所谓的正控制型，开关19可以是负控制型，其设置在负极侧放电端子41b与电源12的负极侧之间。
(MCU)
现在，将更详细地描述MCU 50的配置。
如图5所示，MCU 50包括气雾剂生成请求检测单元51、充电控制单元52、电力控制单元53和通知控制单元54，作为通过处理器运行存储在ROM中的程序来实现的功能块。
气雾剂生成请求检测单元51基于吸入传感器15的输出结果来检测对气雾剂生成的请求。吸入传感器15被配置为输出由用户通过吸入口32吸入而引起的电源单元10中的压力(内部压力)变化值。吸入传感器15例如是压力传感器，该压力传感器用于根据按照从进气口(图中未示出)向吸入口32吸入的空气的流速(即用户的抽吸动作)而变化的内部压力对输出值(例如，电压值或电流值)进行输出。吸入传感器15可以配置有电容器麦克风等。
如果气雾剂生成请求检测单元51检测到对气雾剂生成的请求，则电力控制单元53通过接通和断开开关19来控制通过放电端子41对电源12的放电。
电力控制单元53进行控制，以使得通过负载21雾化气雾剂源而生成的气雾剂量落在期望的范围内，即，使得从电源12供给至负载21的电力或电量落在预定范围内。具体地，电力控制单元53通过例如PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制来控制开关19的接通和断开。可替代地，电力控制单元53可以通过PFM(Pulse Frequency Modulation，脉冲频率调制)控制来控制开关19的接通和断开。
在开始向负载21供电以生成气雾剂之后，如果经过了预定时段，则电力控制单元53停止从电源12向负载21供电。换句话说，即使在用户实际上正在执行抽吸动作时，如果抽吸时段超过某一时段，则电力控制单元53停止从电源12向负载21的电力供应。对该某一时段进行确定以抑制用户的抽吸时段的变化。
通过电力控制单元53的控制，在一次抽吸动作期间在负载21中流动的电流变成基本恒定的值，该值根据通过PWM控制供应给负载21的基本恒定的有效电压以及放电端子41和负载21的电阻值来确定。在本实施例的气雾剂吸入器1中，当用户使用一个未使用的第二药筒30吸入气雾剂时，可以向负载21供电的累积时间被控制为最大，例如，120秒。为此，可以预先获得清空(用尽)一个第二药筒30所需的最大电量。
通知控制单元54控制通知单元45，使得通知单元通知各种信息。例如，通知控制单元54响应于检测到更换第二药筒30的时刻来控制通知单元45，使得通知单元通知更换第二药筒30的时刻。通知控制单元54基于存储在存储器18中的抽吸动作的累积次数或已向负载21供电的累积时间来通知更换第二药筒30的时刻。通知控制单元54不限于通知更换第二药筒30的时刻，并且可以通知更换第一药筒20的时刻、更换电源12的时刻、对电源12充电的时刻等。
在设置一个未使用的第二药筒30的状态下，如果执行了预定数量的抽吸动作，或者如果由于抽吸动作已经向负载21施加电力的累积时间达到预定值(例如，120秒)，则通知控制单元54确定第二药筒30用完(即剩余量为零或者第二药筒为空)，并且通知更换第二药筒30的时刻。
此外，在确定包括在一组中的所有第二药筒30都用完的情况下，通知控制单元54可以确定包括在单个组中的一个第一药筒20用完(即剩余量为零或者第一药筒是空的)，并且通知更换第一药筒20的时刻。
充电控制单元52基于输入到#RC3引脚的电压值获取电源12的温度，并控制开关63的接通和断开，从而控制要供应给电源12的充电电压。
(电源充电操作)
将描述具有上述配置的气雾剂吸入器1在电源12的充电期间的操作。
如果充电电缆连接到充电端子43，并且该充电电缆连接到外部电源，则充电开始信号从充电IC 55的#CHG引脚输入到MCU 50的#RC5引脚。此外，在充电开始信号输入到MCU50的#RC5引脚之前的状态下，开关63和开关64断开。换句话说，如果充电开始，则根据电阻器61的电阻值的电压值V1被输入到充电IC 55的TS引脚，并且以第二充电电压对电源12充电。
在充电开始信号被输入到MCU 50的#RC5引脚之后，MCU 50定期获取电源12的温度。具体地，MCU 50以比MCU 50的最短控制周期更长的周期(即，以低于电源单元的最大操作频率的频率，换句话说，以低于最大操作时钟频率的操作时钟频率)执行电源12的温度的获取。当获取电源12的温度的时刻到来时，MCU 50接通开关64，并且基于输入到#RC3引脚的电压值获取电源12的温度Tbatt，以及断开开关64。
然后，MCU 50确定获取的温度Tbatt是否等于或高于上述阈值TH2，并且如果温度Tbatt低于阈值TH2，则MCU等待下一个温度获取时刻。同时，如果温度Tbatt等于或高于阈值TH2，则MCU 50执行控制以接通开关63。根据该控制，根据电阻器62的电阻值的电压值V2被输入到充电IC 55的TS引脚。然后，充电IC 55停止向电源12提供充电电压。如果电源12的充电停止，则充电停止信号从充电IC 55的#CHG引脚输出，并且MCU 50接收该信号并将开关63返回到断开状态。
如上所述，根据图6的电源单元10，充电IC 55以低于第一充电电压的第二充电电压对电源12充电，第一充电电压是充电IC能够输出的最高充电电压。在这种情况下，变得可以以低充电电压连续地给电源12充电。因此，电源12的充电和放电可以以低于完全充电状态的状态重复，由此变得可以抑制电源12的劣化。
此外，如果完成了以第二充电电压对全新状态(指示电源12的劣化状态的数值指标小于阈值的状态)下的电源充电，则电源12只需要具有这样的容量，即可以向负载21提供这样的电量，使得可以清空一组未使用的气雾剂生成源。在这种情况下，即使在以低充电电压进行充电的情况下，如果电源12处于完全充电状态，则它也可以清空一组未使用的气雾剂生成源。因此，可以提高用户的便利性，同时抑制电源的劣化。
此外，电源12只需要被配置成具有这样的容量，使得即使劣化进展了(指示电源12的劣化状态的数值指标变得等于或小于阈值)，如果完成了以第二充电电压充电，则可以向负载21提供能够清空一组未使用的气雾剂生成源的电量。根据此配置，即使电源12的劣化进展了，如果电源12处于完全充电状态，则它也可以清空一组未使用的气雾剂生成源。因此，可以提高用户的便利性，同时抑制电源的劣化。
作为指示电源12的劣化的状态的数值指标，例如，可以使用电源12的内阻的增加率、充电和放电的累积电量、健康状态(state of heath，SOH)等。顺便说一下，在使用SOH的情况下，优选地执行这样的公式操作，即数值随着电源12的劣化的进展而增加。
此外，根据电源单元10，即使在使用充电IC 55的情况下(当使用充电IC 55时，充电IC 55需要可变电阻器连接到TS引脚)，仅以低充电电压对电源12充电的控制也变得可能。因此，不需要新设计用于产生低充电电压的充电IC，并且可以降低电源单元10的制造成本。
顺便提及，在电源单元10中，由于连接到充电IC 55的TS引脚的电阻器的电阻值是固定的，所以不可能通过充电IC 55检测电源12的温度。然而，MCU 50获取电源12的温度，并基于获取的温度执行电源12的保护。因此，可以防止电源12因温度升高而劣化。
此外，MCU 50以比MCU 50的最短控制周期更长的周期获取电源12的温度。因此，电源12的温度不是以过高的频率获取的，因此可以降低电力消耗。此外，可以将MCU 50的计算资源用于其他目的。
此外，通过控制开关64的接通和断开，MCU 50可以在能够获取电源12的温度的状态和无法获取电源12的温度的状态之间执行切换。由于如上所述通过使用开关64的简单控制来获取温度成为可能，所以可以抑制制造成本。此外，由于电源12的温度只能在需要的时刻获得，所以可以降低电力消耗。
图7是示出图6所示的电源单元10的变形的视图。除了其具有NTC热敏电阻62a来代替电阻器62，并且还包括电阻器61和TS引脚之间的开关63a之外，图7所示的电源单元10具有与图6相同的配置。
NTC热敏电阻62a靠近电源12设置，并且可以使用与温度传感器17相同的热敏电阻。
开关63a通过使用从MCU 50的RA4引脚或任何其他引脚(图中未示出)输出的信号进行控制来接通和断开。
在配备有图7所示的电源单元10的气雾剂吸入器1中，可以设置用于将电源12的充电电压保持在第二充电电压的第一充电模式，以及用于使得可以在第一充电电压和第二充电电压之间切换电源12的充电电压的第二充电模式。在第一充电模式和第二充电模式之间的切换可以通过用户在操作单元14上的操作来执行。以下，将描述图7的电源单元10在第一充电模式期间的充电操作和电源单元在第二充电模式期间的充电操作。
(第一充电模式期间的充电操作)
如果电源12的温度低于阈值TH2，则MCU 50执行控制以接通开关63a，并执行控制以断开开关63。同时，如果电源12的温度等于或高于阈值TH2，则MCU 50执行控制以断开开关63a，并执行控制以接通开关63。在电源12的温度等于或高于阈值TH2的情况下，NTC热敏电阻62a的电阻值变为根据等于或高于阈值TH2的温度的小的值。因此，向TS引脚输入等于或小于Vmin的电压值，并且充电IC 55停止充电。
(第二充电模式期间的充电操作)
总是，MCU 50执行控制以保持开关63a，并且执行控制以保持开关63处于接通状态。此外，MCU 50不执行获取电源12的温度的过程。如果开关63a断开并且开关63接通，则根据电源12的温度而变化的电压值被输入到TS引脚。因此，在基于输入到TS引脚的电压值的温度低于阈值TH1的情况下，充电IC 55从OUT引脚输出第一充电电压，并且在温度等于或高于阈值TH1并且低于阈值TH2的情况下，从OUT引脚输出第二充电电压，并且在温度等于或高于阈值TH2的情况下，执行控制以停止充电。
如上所述，根据图7的电源单元10，变得可以在用于基于电源12的温度执行第一充电电压和第二充电电压之间的切换的第二充电模式和用于基于固定值仅使用第二充电电压执行充电的第一充电模式之间进行切换，并且灵活的充电控制变得可能。此外，在充电模式中的任何一种中，在电源12的温度等于或高于阈值TH2的情况下，可以停止电源12的充电，因此电源12的保护变得可能。
在上述图6和图7的电路中，接地线60E是接地布线；然而，它只需要是电源单元10中具有最低电势的布线(主负总线)，并且可以不是接地布线。
在本说明书中，至少公开了以下发明(1)至(15)。此外，尽管上述实施例中的相应组成元件等显示在括号中，但不限于此。
(1)一种用于气雾剂吸入器的电源单元，该电源单元包括：
电源(电源12)，能够向负载放电，以用于从气雾剂生成源生成气雾剂；和
充电器(充电IC 55)，包括信息输入部分(TS引脚)，并且被配置为能够基于从信息输入部分输入的输入值向电源供应第一充电电压和低于第一充电电压的第二充电电压中的一个，
其中预定为一个输入值的固定值(电压值V1)可以被输入到信息输入部分，并且
固定值是用于向电源供应第二充电电压的值。
根据(1)，在固定值被输入到信息输入部分的状态下，可以用低于第一充电电压的第二充电电压对电源充电。例如，通过实现固定值被连续输入到信息输入部分的状态，变得可以连续用低充电电压对电源充电，并且变得可以抑制电源的劣化。
(2)根据(1)所述的电源单元，其中，
输入值是与将要施加到连接到信息输入部分的电阻器的电压相关的值，
电源单元包括具有固定电阻值并且连接到信息输入部分的固定电阻器(电阻器61)，并且
与将要施加到固定电阻器的电压相关的值可以作为固定值输入到信息输入部分。
例如，只要充电器被配置为能够在电源的温度低的情况下向电源供应第一充电电压，并且在电源的温度高的情况下向电源供应第二充电电压，那么如(2)中所公开的，如果对应于电源的温度高的情况的值被设置为电阻器的固定电阻值，则变得可以向信息输入部分输入用于向电源供应第二充电电压的值。
(3)根据(2)所述的电源单元，其中，
在从信息输入部分输入的输入值被包括在预定范围(大于Vmin且等于或小于Vmax的范围)中的情况下，充电器供应第二充电电压，并且
固定电阻器的电阻值是相比接近于使固定值变为预定范围内的最小值(Vmin)的第一值更接近于用于使固定值变为预定范围内的最大值(Vmax)的第二值的值。
例如，在充电器执行控制以随着输入值在定义的范围内降低而降低第二充电电压的情况下，根据(3)的配置，可以增加第二充电电压。因此，可以使高速充电成为可能，同时抑制电源的劣化。此外，即使输入电压值由于噪声或误差而改变，也可以在电源12上保持充电IC 55的充电。
(4)根据(2)所述的电源单元，其中，
固定电阻器的电阻值为4.7kΩ。
根据(4)，例如，在使用德克萨斯仪器公司制造的BQ24040DSQT作为充电器的情况下，可以将固定值变为用于向电源供应第二充电电压的值。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的电源单元，还包括：
与充电器分离的控制设备(MCU 50)，
其中该控制设备被配置成能够获取电源的温度。
根据(5)，由于控制设备可以获取电源的温度，所以可以基于电源的温度来执行对电源的充电和放电、电源的保护等的控制。
(6)根据(5)所述的电源单元，其中
该控制设备以比控制设备的最短控制周期更长的周期，或者以比控制设备的最大操作频率更低的频率，获取电源的温度。
根据(6)，由于电源的温度不是以过高的频率获取的，因此可以降低电力消耗电力消耗。此外，可以将控制设备的计算资源用于其他目的。
(7)根据(5)所述的电源单元，其中
该控制设备执行对在能够获取电源的温度的状态和不能获取电源的温度的状态之间切换的控制。
根据(7)，由于可以在需要温度的时刻获取电源的温度，因此可以降低电力消耗。此外，可以将控制设备的计算资源用于其他目的。此外，可以使用电源的温度来提高控制的精度。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的电源单元，还包括：
开关(开关63)，能够在固定值被输入到信息输入部分的状态和固定值不被输入到信息输入部分的状态之间进行切换。
根据(8)，由于可以向信息输入部分输入除固定值之外的输入值，因此如果需要，可以改变充电器的操作模式。
(9)根据(8)所述的电源单元，其中，
在固定值不被输入到信息输入部分的状态下，开关使充电器向信息输入部分输入用于停止对电源充电的值(电压值V2)。
根据(9)，在固定值不被输入到信息输入部分的状态下，可以停止充电器对电源充电。例如，在电源的温度如此高以至于需要保护电源的情况下，通过向信息输入部分输入用于停止对电源充电的值，可以保护电源。
(10)根据(8)所述的电源单元，其中
输入值是与将要施加到连接到信息输入部分的电阻器的电压相关的值，
电源单元包括具有固定电阻值并且连接到信息输入部分的固定电阻器，
开关设置在信息输入部分和主负总线或地线(地线60E)之间，并且
信息输入部分和主负总线或地线通过开关直接连接，由此固定值不被输入到信息输入部分。
根据(10)，由于信息输入部分和主负总线或地线直接连接，所以可以将与将要输入到信息输入部分的电压相关的值变成足够小的值。在使用具有如果输入到信息输入部分的值变得小于阈值(Vmin)则停止充电的功能的充电器作为充电器的情况下，在相应的状态下，可以停止充电器充电，因此可以保护电源。
(11)根据(8)所述的电源单元，还包括：
其物理属性值基于电源的温度而变化的元件(NTC热敏电阻62a)，
其中，在固定值不被输入到信息输入部分的状态下，开关将元件连接到信息输入部分。
根据(11)，变得可以在用于基于电源的温度执行第一充电电压和第二充电电压之间的切换的模式和用于基于固定值使用第二充电电压执行充电的模式之间进行切换，并且灵活的充电控制变得可能。
(12)根据(1)至(11)中任一项所述的电源单元，其中，
在完成用第二充电电压对电源的充电的情况下，全新的电源具有这样的容量，使得电源可以向负载提供这样的电量，以清空未使用的气雾剂生成源。
根据(12)，即使在电源是全新的情况下，如果完成用低充电电压充电，则也有可能清空气雾剂生成源。因此，可以提高用户的便利性，同时抑制电源的劣化。
(13)根据(12)所述的电源单元，其中，
在完成用第二充电电压对电源的充电的情况下，指示电源的劣化的状态的数值指标等于或大于阈值的电源具有这样的容量，使得电源可以向负载供应这样的电量，以清空未使用的气雾剂生成源。
根据(13)，即使在电源的劣化已经进展了的情况下，如果完成用低充电电压充电，则也有可能清空气雾剂生成源。因此，可以提高用户的便利性，同时抑制电源的劣化。
(14)一种用于气雾剂吸入器的电源单元，该电源单元包括：
电源(电源12)，能够向负载放电，以用于从气雾剂生成源生成气雾剂；
第一控制设备(充电IC 55)；和
第二控制设备，其与第一控制设备分离并且具有比第一控制设备的控制周期更短的控制周期，
其中，在第一控制设备和第二控制设备中，只有第二控制设备被配置为能够获取电源的温度。
根据(14)，可以通过具有短控制周期(即具有高处理性能)的第二控制设备获取电源的温度。因此，可以以高的频率精确地获取温度，并且变得可以基于温度对电源的充电和放电、保护等执行高精度控制。结果，可以抑制电源的劣化。
(15)根据(14)所述的电源单元，其中
该第一控制设备是充电器，其被配置为将输入的电力转换成用于该电源的充电电力，以及
第二控制设备是被配置为对电源的放电和充电执行控制的设备。
根据(15)，由于可以通过被配置为控制电源的放电的设备获取电源的温度，所以可以使用通过第二控制设备获取的温度执行高精度充电控制，并且变得可以在抑制第一控制设备的成本的同时执行高精度充电控制。

Claims (15)

1.一种用于气雾剂吸入器的电源单元，所述电源单元包括：
电源，能够向负载放电，以用于从气雾剂生成源生成气雾剂；和
充电器，被配置为将从外部电源供应的电力转换成用于电源的充电电力，
其中，所述充电器包括信息输入部分，并且被配置为能够基于从信息输入部分输入的输入值向电源供应第一充电电压和低于第一充电电压的第二充电电压中的一个，
其中，预定为一个输入值的固定值能够被输入到信息输入部分，以及
所述固定值是用于向电源供应第二充电电压的值。
2.根据权利要求1所述的电源单元，其中，
所述输入值是与将要施加到连接到信息输入部分的电阻器的电压相关的值，
所述电源单元包括具有固定电阻值并且连接到信息输入部分的固定电阻器，以及
与将要施加到固定电阻器的电压相关的值能够作为固定值输入到信息输入部分。
3.根据权利要求2所述的电源单元，其中，
在从信息输入部分输入的输入值被包括在预定范围中的情况下，充电器供应第二充电电压，并且
固定电阻器的电阻值是相比接近于使固定值变为预定范围内的最小值的第一值，更接近于用于使固定值变为预定范围内的最大值的第二值的值。
4.根据权利要求2所述的电源单元，其中，
固定电阻器的电阻值为4.7kΩ。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电源单元，还包括：
与充电器分离的控制设备，
其中，所述控制设备被配置成能够获取电源的温度。
6.根据权利要求5所述的电源单元，其中，
所述控制设备以比控制设备的最短控制周期更长的周期，或者以比控制设备的最大操作频率更低的频率，获取电源的温度。
7.根据权利要求5所述的电源单元，其中，
所述控制设备执行对在能够获取电源的温度的状态和不能获取电源的温度的状态之间切换的控制。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电源单元，还包括：
开关，能够执行在固定值被输入到信息输入部分的状态和固定值不被输入到信息输入部分的状态之间的切换。
9.根据权利要求8所述的电源单元，其中，
在固定值不被输入到信息输入部分的状态下，开关使充电器向信息输入部分输入用于停止对电源的充电的值。
10.根据权利要求8所述的电源单元，其中，
所述输入值是与将要施加到连接到信息输入部分的电阻器的电压相关的值，
所述电源单元包括具有固定电阻值并且连接到信息输入部分的固定电阻器，
所述开关设置在所述信息输入部分和主负总线或地线之间，并且
所述信息输入部分和所述主负总线或所述地线通过开关直接连接，从而所述固定值不被输入到信息输入部分。
11.根据权利要求8所述的电源单元，还包括：
其物理属性值基于电源的温度而变化的元件，
其中，在固定值不被输入到信息输入部分的状态下，所述开关将所述元件连接到信息输入部分。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电源单元，其中，
在完成用第二充电电压对电源的充电的情况下，全新的电源具有这样的容量，使得电源能够向负载供应这样的电量，以清空未使用的气雾剂生成源。
13.根据权利要求12所述的电源单元，其中，
在完成用第二充电电压对电源的充电的情况下，指示电源的劣化的状态的数值指标等于或大于阈值的电源具有这样的容量，使得电源能够向负载提供这样的电量，以清空未使用的气雾剂生成源。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的电源单元，
其中固定值不受电源的温度的影响。
15.根据权利要求1所述的电源单元，所述电源单元包括：
控制设备，其与电源分离并且具有比电源的控制周期更短的控制周期，
其中，在电源和控制设备中，只有控制设备被配置为能够获取电源的温度。
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