CN112772978A - 用于气溶胶吸入器的电源单元 - Google Patents

Abstract

一种用于气溶胶吸入器的电源单元，包括：能够向能够从气溶胶源产生气溶胶的负载供电的电源；以及用作与外部电源的物理和电接触的连接器，其中，用于气溶胶吸入器的电源单元还包括：能够以无线方式接收电力的受电线圈。

Description

用于气溶胶吸入器的电源单元

技术领域

本发明涉及一种用于气溶胶吸入器的电源单元。

背景技术

已知能够有线充电或无线充电的用于气溶胶吸入器的电源单元(JP 6326188 B和JP 5767342 B)。例如，JP 6326188 B公开了一种用于电子吸烟设备的电源单元可以是无线式感应充电***或接触式充电***。JP 5767342 B公开了一种用于无线充电的具体电路配置，包括以无线方式接收电力的受电(power reception)线圈、整流接收电力的二极管和电容器、稳定电压的齐纳二极管(Zener diode)等。

由于在现有技术相关的用于气溶胶吸入器的电源单元中只能执行有线充电和无线充电中的一个，因此充电机会可能受到限制，并且由于充电不足而限制使用。

本发明的一个目的是提供一种用于气溶胶吸入器的电源单元，该电源单元能够增加电源单元的充电机会并防止由于充电不足而限制使用。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种用于气溶胶吸入器的电源单元包括：能够向能够从气溶胶源产生气溶胶的负载供电的电源；以及用于与外部电源的物理的和电的接触的连接器，其中，用于气溶胶吸入器的电源单元还包括能够以无线方式接收电力的受电线圈。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的配备有电源单元的气溶胶吸入器的透视图。

图2是如图1所示的气溶胶吸入器的电源单元的透视图。

图3是如图1所示的气溶胶吸入器的截面图。

图4是示出如图1所示的气溶胶吸入器的电源单元的主要部件配置的框图。

图5是示出如图1所示的气溶胶吸入器的电源单元的电路配置的示意图。

图6是示出如图1所示的气溶胶吸入器的电源单元的充电控制过程的流程图。

图7是示出根据本发明的第二实施例的电源单元的电路配置的示意图。

图8是示出根据本发明的第三实施例的电源单元的电路配置的示意图。

图9是示出根据本发明的第四实施例的电源单元的电路配置的示意图。

图10是根据本发明的第五实施例的配备有电源单元的气溶胶吸入器的截面图。

图11是根据本发明的第六实施例的配备有电源单元的气溶胶吸入器的截面图。

图12是示意性地示出如图1所示的气溶胶吸入器的电源单元的无线充电的状态的透视图。

图13是示意性地示出如图10所示的气溶胶吸入器的电源单元的无线充电的状态的透视图。

图14是示意性地示出如图11所示的气溶胶吸入器的电源单元的无线充电的状态的透视图。

具体实施方式

下面，将描述根据本发明的每个实施例的用于气溶胶吸入器的电源单元和气溶胶吸入器。

(气溶胶吸入器)

气溶胶吸入器1是用于在不燃烧的情况下吸入香味的设备，并且具有沿着预定方向(以下称为轴向A)延伸的杆形。如图1所示，气溶胶吸入器1沿轴向A依次设有电源单元10、第一盒(cartridge)20和第二盒30。第一盒20可附接到电源单元10并可从电源单元10分离，第二盒30可附接到第一盒20并可从第一盒20分离。换句话说，第一盒20和第二盒30是可更换的。

<第一实施例>

(电源单元)

如图2和图3所示，根据第一实施例的电源单元10在圆柱形电源单元壳体11内容纳电源12、充电器(CHG)13、控制单元50、各种传感器等。

放电端子41设置在沿轴向A中位于电源单元壳体11的一端侧(第一盒20一侧)的顶部11a上。放电端子41设置为从顶部11a的上表面朝向第一盒20突出，并且被配置为可电连接到第一盒20的负载21轴向。

向第一盒20的负载21供应空气的空气供应部分42设置在放电端子41附近的顶部11a的上表面上。

可电连接到能够对电源12充电的外部电源(未示出)的充电端子43设置在沿轴向X位于电源单元壳体11的另一端侧(与第一盒20相对的一侧)的底部11b上轴向。充电端子43设置在底部11b的侧面上，并且可以将USB端子、微型USB端子或Lightning(注册商标)端子中的至少一个连接到其。

在电源单元壳体11的底部11b中容纳用于在无线状态下使用外部电源(未示出)对电源12充电的受电线圈44和将受电线圈44接收到的AC电力转换为DC电力的整流器46。也就是说，由于可以执行无线充电和有线充电作为电源12的充电方法，因此可以增加电源单元10的充电机会，并且可以防止由于充电不足而引起的使用限制。无线电力传送的方法可以是电磁感应方法、磁共振方法、电磁感应方法和磁共振方法的组合、或者其他方法。在任何无线电力传送方法中，电源单元壳体11可以与外部电源物理接触，也可以不与外部电源物理接触。在本说明书中，无线电力传送被视为非接触式电力传送的同义词。

用户可操作的操作单元14设置在电源单元壳体11的顶部11a的侧面上。操作单元14包括按钮式开关、触摸面板等，并且在控制单元50和各种传感器被激活或关断时使用，这反映了用户的意图。

电源12是可充电的二次电池，优选为锂离子二次电池。充电器13控制从整流器46输入到电源12的充电电力。通过使用包括DC-DC转换器、电压表、电流表、处理器等的充电IC来配置充电器13。

如图4所示，控制单元50连接到充电器13、操作单元14、各种传感器设备(诸如检测吸入(进气)操作的进气传感器15、测量电源12的电压的电压传感器16、检测温度的温度传感器17和存储吸入操作次数或对负载21的通电时间的存储器18。控制单元50对气溶胶吸入器1执行各种控制。进气传感器15可以由电容传声器、压力传感器等构成。具体地，控制单元50是处理器(MCU：微控制器单元)。更具体地，处理器的结构是通过组合诸如半导体元件的电路元件而获得的电路。

(第一盒)

如图3所示，第一盒20在圆柱形盒壳体27内包括存储气溶胶源22的贮存器23、雾化气溶胶源22的电负荷21、将气溶胶源从贮存器23吸取到负荷21的芯24(wick)、其中由气溶胶源22的雾化产生的气溶胶流向第二盒30的气溶胶流径25、以及容纳第二盒30的一部分的端盖26。

贮存器23被分割和形成，以包围气溶胶流径25的***，并存储气溶胶源22。诸如树脂网或棉花的多孔体可以容纳在贮存器23中，并且气溶胶源22可以浸渍在多孔体中。贮存器23可以只存储气溶胶源22而不容纳诸如树脂网或棉花的多孔体。气溶胶源22包括液体，诸如甘油、丙二醇或水。

芯24是一种液体保持部件，其利用毛细管现象将气溶胶源22从贮存器23吸取到负载21，并且例如由玻璃纤维或多孔陶瓷形成。

负载21由电源12经由放电端子41提供的电力将气溶胶源22雾化而不燃烧。负载21由以预定间距缠绕的电加热丝(线圈)形成。负载21可以是能够通过雾化气溶胶源22来产生气溶胶的任何元件，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、陶瓷加热器和感应加热型加热器。

气溶胶流径25设置在负载21的下游侧和电源单元10的中心线L上。

端盖26包括容纳第二盒30的一部分的盒容纳部分26a，以及允许气溶胶流径25和盒容纳部分26a彼此连通的连通路径26b。

(第二盒)

第二盒30存储香味源31。第二盒30可分离地容纳在第一盒20的端盖26中的盒容纳部分26a中。在与第一盒20相对的一侧上的第二盒30的端部是用户的吸入口32。吸入口32不限于与第二盒30一体成型，而是可以被配置为可附接到第二盒30并可从第二盒30分离。通过以这种方式将吸入口32与电源单元10和第一芯20分开配置，可以保持吸入口32的卫生。

第二盒30通过将由负载21雾化气溶胶源22所产生的气溶胶通过香味源31而赋予气溶胶香味。作为构成香味源31的原料片，可以使用切碎的烟草或通过将烟草原料模制成颗粒而获得的模制产品。香味源31可以由烟草以外的植物(例如，薄荷、中草药或草药)形成。香味源31可以具有诸如薄荷醇的香味。

在根据本实施例的气溶胶吸入器1中，可以由气溶胶源22、香味源31和负载21产生添加了香味的气溶胶。也就是说，气溶胶源22和香味源31可以被称为产生气溶胶的气溶胶产生源。

除了气溶胶源22和香味源31彼此分离的配置之外，气溶胶源22和香味源31是一体形成的配置、省略香味源31并且将可以包括在香味源31中的物质添加到气溶胶源22中的配置、或者将代替香味源31的药物、中草药等添加到气溶胶源22中的配置也可以用作在气溶胶吸入器1中使用的气溶胶产生源的配置。

在如上所述配置的气溶胶吸入器1中，如图3中的箭头B所示，从电源单元壳体11中提供的进气口(未示出)流入的空气从供气部分42经过第一盒20的负载21附近。负载21雾化通过芯24从贮存器23吸取或移动的气溶胶源22。雾化产生的气溶胶与从进气口流入的空气一起流经气溶胶流径25，并经由连通路径26b供应到第二盒30。供应到第二盒30的气溶胶通过香味源31被赋予香味，并供应到吸入口32。

气溶胶吸入器1设置有通知单元45，通知各种类型的信息。通知单元45可以包括发光元件、振动元件或声音输出元件。通知单元45还可以是发光元件、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、第一盒20和第二盒30中的任何一个中，但是优选地设置在电源单元10中，以便缩短来自电源12的导线。例如，操作单元14的***是半透明的，并且被配置为通过诸如LED的发光元件发射光。

(充电和放电控制电路)

接下来，将参考图5描述电源单元10的充电和放电控制电路40。

充电和放电控制电路40包括：构成放电端子41的正极侧放电端子41a和负极侧放电端子41b；构成充电端子43的正极侧充电端子43a和负极侧充电端子43b；控制单元50，连接在电源12的正极侧和正极侧放电端子41a之间以及电源12的负极侧和负极侧放电端子41b之间；充电器13，连接在电源12的正极侧和正极侧充电端子43a之间以及电源12的负极侧和负极侧充电端子43b之间；电压传感器16，与电源12并联连接；有线充电电路47，将充电端子43连接到充电器13；无线充电电路48，将受电线圈44和整流器46连接到充电器13；以及布置在电源12和放电端子41之间的电源传输路径上的放电开关19。开关19由例如MOSFET形成，并且由调节栅极电压的控制单元50控制接通和关断。

(控制单元)

如图4所示，控制单元50包括气溶胶产生请求检测单元51、电力控制单元53和通知控制单元54。

气溶胶产生请求检测单元51基于进气传感器15的输出结果来检测气溶胶产生请求。进气传感器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中的压力变化的值。例如，进气传感器15是压力传感器，其输出与空气压力相对应的输出值(例如，电压值或电流值)，该空气压力由于从进气口向吸入口32(即用户的抽吸操作)的流速而变化。进气传感器可以被配置为确定检测到的空气流速或压力是否可以对应于用户的抽吸操作，并输出接通值和关断值中的一个。

通知控制单元54控制通知单元45以通知各种类型的信息。例如，通知控制单元54控制通知单元45根据对第二盒30的更换定时的检测来通知第二盒30的更换定时。通知控制单元54基于抽吸操作的次数或存储器18中存储的负载21通电的累积时间来通知第二盒30的更换定时。通知控制单元54不仅可以通知第二盒30的更换定时，还可以通知第一盒20的更换定时、电源12的更换定时、电源12的充电定时等。

当气溶胶产生请求检测单元51检测到气溶胶产生请求时，电力控制单元53通过接通或关断开关19来控制经由放电端子41的电源12的放电。

电力控制单元53执行控制，使得由负载21雾化气溶胶源所产生的气溶胶量落在期望范围内，换句话说，从电源12向负载21提供的电力量落在一定范围内。具体地，电力控制单元53通过例如脉冲宽度调制(PWM)控制来控制开关19的接通/关断。替代地，电力控制单元53可以通过脉冲频率调制(PFM)控制来控制开关19的接通/关断。

电力控制单元53可以在自向负载21的供电开始以来经过预定时间段时停止从电源12向负载21供电。换句话说，即使在用户实际执行抽吸操作的抽吸时段内，当抽吸时段超过预定时段时，电力控制单元53也停止从电源12到负载21的供电。为了减少用户的抽吸时段中的变化，设置预定时段。电力控制单元53根据存储在电源12中的电量来控制在一次抽吸操作期间开关19的接通/关断的占空比。例如，电力控制单元53控制用于从电源12向负载21供电的接通时间间隔(脉冲间隔)，并且控制用于从电源12向负载21供电的接通时间长度(脉冲宽度)。

电力控制单元53检测充电端子43和外部电源60之间的电连接，或者由受电线圈44接收的电力，并经由充电器13控制对电源12的充电。

(有线充电电路和无线充电电路)

如图5所示，充电端子43(有线充电电路47)和受电线圈44(无线充电电路48)并联连接到充电器13。也就是说，充电端子43和受电线圈44连接到同一充电器13。从而，由于充电器13用于有线充电和无线充电两者，因此即使电源单元10能够进行有线充电和无线充电两者，也可以防止电源单元10在尺寸、重量和成本上增加。下文所述的整流器46设置在受电线圈44和充电器13之间。同样在这样的电路配置中，受电线圈44经由整流器46与充电端子43并联连接到充电器13。

将充电端子43连接到充电器13的电路的一部分和将受电线圈44连接到充电器13的电路的一部分共用。具体地，有线充电电路47和无线充电电路48的充电器13侧在第五连接点P5和第六连接点P6处连接，并且经由用作DC导线的公共连接线81连接到充电器13。这样，由于连接到充电器13的电路的一部分是共用的，因此可以进一步防止电源单元10在尺寸、重量和成本上增加。

另外，将充电端子43连接到充电器13的电路的一部分以及将受电线圈44连接到充电器13的电路的一部分优选地形成在同一柔性印刷电路板上(未示出)。这是因为，通过使用柔性印刷电路板，有可能在防止电源单元10的尺寸、重量和成本增加的同时改进布置的自由度。例如，通过在柔性印刷电路板上形成公共连接线81，公共连接线81可以沿着圆柱形电源单元壳体11布置。

如图5所示，有线充电电路47经由充电端子43连接到外部电源60侧。例如，外部电源60是家用AC电源，并且通过AC/DC转换器61转换成直流电的电力经由充电端子43、有线充电电路47和公共连接线81输入到充电器13。外部电源60可以是DC电源。

如图5所示，无线充电电路48包括受电线圈44、整流器46、AC导线82、DC导线83和开关84。

如图3所示，受电线圈44布置在电源单元壳体11的底部11b中，使得线圈绕组轴中心线L1在长度方向上沿电源单元壳体11的中心线L。在充电期间，受电线圈44被布置成靠近以无线方式由来自外部电源的AC电力激励的送电(power transmission)线圈62，并且接收来自送电线圈62的AC电力。例如，如图12所示，在根据本实施例的电源单元10中，当电源单元壳体11垂直放置时，其底部11b朝下，在安装有送电线圈62的充电垫(charging mat)63上方(以下视情况称为垂直放置)，受电线圈44以无线方式接近充电垫63的送电线圈62，并且可以从送电线圈62接收电力。“垂直”是指轴向放置在基本垂直的方向上。

如图3所示，受电线圈44和充电端子43以作为无线充电期间的姿态的垂直放置姿态在垂直方向上布置在电源12下方。此时，受电线圈44以垂直放置姿态在垂直方向上位于充电端子43下方。这样，缩短了受电线圈44和送电线圈62之间的距离，并且可以改进充电效率。

整流器46将由受电线圈44接收的AC电力转换为DC电力。如图5所示，根据本实施例的整流器46是其中四个二极管D桥式连接的全波整流电路，并且可以是半波整流电路。

AC导线82连接受电线圈44和整流器46，并将由受电线圈44接收的AC电力供应给整流器46。由于AC电力流过AC导线82，因此可能由于集肤效应而产生热。这里，集肤效应是指当高频波被施加到导体上时，由于导体表面上的偏置电流而使表观电阻值增加的现象。

为了更具体地描述根据本实施例的整流器46，二极管D1的阳极和二极管D2的阴极在第一连接点P1处连接到从受电线圈44的一端延伸的AC导线82，二极管D3的阳极和二极管D4的阴极在第二连接点P2处连接到从受电线圈44的另一端延伸的AC导线82。二极管D1和D3的阴极在第三连接点P3处连接到正极侧DC导线83，并且二极管D2和D4的阳极在第四连接点P4处连接到负极侧DC导线83。

DC导线83连接整流器46和充电器13，并经由公共连接线81将由整流器46转换的DC电力供应给充电器13，该公共连接线81也用作DC导线。与AC导线82不同，DC导线83不会由于集肤效应而产生热。

这里，DC导线83的长度优选等于或大于AC导线82的长度。DC导线83优选与AC导线82的长度不同，但比AC导线82长。这样，由于可以缩短AC导线82，因此可以防止由于集肤效应而在AC导线82中产生热以及AC导线82中产生热对电路元件的影响。特别地，当使用磁共振方法时，由于AC导线82中产生热而使受电线圈44的温度升高，从而降低送电线圈62和受电线圈44之间的耦合系数，并且降低电力传输效率。通过缩短AC导线82，可以防止电力传输效率的降低。除了整流器46、充电器13和控制单元50中包含的电路元件外，电路元件还包括设置在这些元件安装在其上的板(未示出)上的电容器和电阻器。

AC导线82优选地是通过缠绕多条导线(例如，漆包线)形成的绞合线(Litz wire)。这样，由于每条导线的横截面积减小，可以有效地防止AC导线82的集肤效应。因此，可以进一步防止由于集肤效应在AC导线82中产生热以及AC导线82中产生热对电路元件的影响。

受电线圈44的中心可以是空腔，并且电源单元10的组件(诸如电源12)可以被布置在空腔中，或者可以被布置成能够穿透空腔。通过以这种方式配置电源单元10，可以减小电源单元10的尺寸。

开关84布置在受电线圈44和充电器13之间的连接路径上的DC导线83上，并且接通和关断连接路径。在本实施例中，开关84布置在第三连接点P3和第六连接点P6之间。开关84由例如MOSFET构成，并且由调节栅极电压的控制单元50控制接通和关断。根据这样的开关84，当可以执行无线充电和有线充电两者时，优先执行具有更好充电效率的有线充电，并且可以缩短充电时间。当可以执行无线充电和有线充电两者时，可以通过切断无线充电电路48和充电器13之间的连接并专门地(exclusively)执行有线充电来防止故障。代替本实施例，开关84可以布置在第四连接点P4和第五连接点P5之间。可以准备两个开关84，其中一个连接在第三连接点P3和第六连接点P6之间，并且另一个连接到第四连接点P4和第五连接点P5。

为了具体描述由控制单元50的充电控制过程，如图6所示，控制单元50首先确定充电端子43是否连接到外部电源60(S1)。当确定结果为是时，关断开关84，并且专门地执行有线充电(S2)。当步骤S1的确定结果为否时，控制单元50确定受电线圈44是否处于能够无线充电的状态，在该状态下可以从送电线圈62接收电力(S3)。当确定结果为是时，接通开关84并执行无线充电(S4)，并且当确定结果为否时，不执行充电(S5)。在步骤S3中，基于电源单元10的控制单元50与包括内置送电线圈62的无线充电设备之间的无线通信来确定是否建立能够无线充电的状态。可替代地，可以基于受电线圈44是否被激励来确定是否建立能够无线充电的状态。

接下来，将参考图7到图11顺序地描述电源单元10的第二到第六实施例。注意，通过使用与第一实施例中相同的标号表示与第一实施例相同的配置来并入第一实施例的描述。

<第二实施例>

如图7所示，根据第二实施例的电源单元10与根据第一实施例的电源单元10的不同之处在于，设置了连接到充电器13的输入侧的用于去除纹波的平滑电容器85和防止向充电器13施加过大电压的齐纳二极管86。

平滑电容器85和齐纳二极管86不必都设置，平滑电容器85和齐纳二极管86中的至少一个可以设置在充电器13输入侧的公共连接线81上。根据这样的电路配置，由于在有线充电和无线充电中共享平滑电容器85和齐纳二极管86中的至少一个，因此可以进一步防止电源单元10在尺寸、重量和成本上增加。

平滑电容器85和齐纳二极管86中的每一个被配置为在使用充电端子43执行有线充电的情况和使用受电线圈44执行无线充电的情况下，都能够供应充电器13能够正常操作的电力。具体地，基于从充电端子43供应的电力和从受电线圈44(整流器46)供应的电力中的较大纹波来设置平滑电容器85的容量，并且基于从充电端子43供应的电力和从受电线圈44(整流器46)供应的电力中的更高的瞬态电压或更高的稳定电压来设置齐纳二极管86的齐纳电压。这样，即使当在有线充电和无线充电两者中使用单个平滑电容器85或齐纳二极管86时，也可以适当地保护充电器13，同时可以减小电源单元10的尺寸和重量。

<第三实施例>

如图8所示，根据第三实施例的电源单元10与根据第一实施例的电源单元10的不同之处在于，在有线充电电路47中设置有二极管87，其调节在无线充电期间接收的来自流入充电端子43侧的电力。根据这样的电路配置，可以防止由于在无线充电期间接收的流入充电端子43侧的电力而导致的故障或充电效率的降低。

<第四实施例>

如图9所示，根据第四实施例的电源单元10与根据第一实施例的电源单元10的不同之处在于，设置逆变器70代替整流器46作为转换器。逆变器70由桥连接地四个开关元件71形成。开关元件71例如是诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的晶体管，并且由调节栅极电压的控制单元50执行通断控制。

为了更具体地描述根据本实施例的逆变器70，晶体管T1的发射极和晶体管T2的集电极在第一连接点P1处连接到从受电线圈44的一端延伸的AC导线82，并且晶体管T3的发射极和晶体管T4的集电极在第二连接点P2处连接到从受电线圈44的另一端延伸的AC导线82。晶体管T1和晶体管T3的集电极在第三连接点P3处连接到正极侧DC导线83，并且晶体管T2和晶体管T4的发射极在第四连接点P4处连接到负极侧DC导线83。在从发射极到集电极的正向连接的二极管D1到D4中的每一个被设置在晶体管T1到T4中的每一个的集电极和发射极之间。由于使用逆变器70替代整流器46，因此受电线圈44可以用作送电线圈。

也就是说，当另一设备的受电线圈靠近受电线圈44时，电源12的电力可以激励受电线圈44，并且可以将电力发送到另一设备的受电线圈。此时，逆变器70通过重复晶体管T1、T4接通和晶体管T2、T3关断的状态以及晶体管T1、T4关断和晶体管T2、T3接通的状态，将从电源12供应的DC电力转换为AC电力。当逆变器70将由受电线圈44接收的AC电力转换为DC电力时，所有晶体管T1到T4被控制为关断。

(第五实施例)

如图10所示，根据第五实施例的电源单元10与根据第一实施例的电源单元10的不同之处在于，在垂直放置期间，受电线圈44在垂直方向上设置在电源12的上方，而充电端子43在垂直方向上设置在电源12的下方。

具体地，受电线圈44布置在电源单元壳体11的中间部分，使得线圈绕组轴中心线L1在长度方向上沿电源单元壳体11的中心线L。当电源单元壳体11垂直放置时，如图13所示，受电线圈44可以通过捕捉来自围绕电源单元壳体11的中间部分的环形送电线圈62的磁通量来接收电力。换句话说，当电源单元10由受电线圈44充电时，可以使用包括电源单元壳体11可以穿透的送电线圈62的充电座(未示出)，并且可以使用第一实施例中的充电垫63。当使用充电垫63时，优选地通过磁共振方法执行电力传输。

根据这样的电源单元10，由于与充电端子43和受电线圈44在垂直方向上布置在电源12下方的情况相比，具有更大重量的电源12可以在垂直方向上布置的下方，因此可以防止电源单元10的重心在垂直方向上向上移动，并且可以改进充电期间的稳定性。即使电缆进行有线充电而产生力矩(moment)，电源单元10也不太可能掉落。

<第六实施例>

如图11所示，根据第六实施例的电源单元10与根据第一实施例的电源单元10的不同之处在于，受电线圈44布置成当电源单元壳体11水平放置(以下视情况称为水平放置)时可以执行无线充电。“水平”是指轴向放置在基本水平方向上。

具体地，受电线圈44布置在电源单元壳体11的基本中间部分(以下简称为中间部分)，使得线圈绕组轴中心线L1在长度方向上沿与电源单元壳体11的中心线L正交的方向延伸。

根据这样的电源单元10，如图14所示，由于可以在电源单元壳体11的水平放置状态下执行无线充电，因此与在垂直放置下执行无线充电的情况相比，可以改进充电期间的稳定性。电源单元壳体11优选地设置有位置调节部分，使得当电源单元10水平放置时，电源单元10可以保持在可以接收电力的预定角度范围内。

本发明不限于上述实施例，并且可以适当地修改、改进等。例如，可以一起提供用于垂直放置充电的受电线圈和用于水平放置充电的受电线圈。

本说明书至少描述了以下事项。尽管在括号中示出了上述实施例中的相应组成元素等，但本发明不限于此。

(1)一种用于气溶胶吸入器(气溶胶吸入器1)的电源单元(电源单元10)包括：电源(电源12)，能够向能够从气溶胶源生成气溶胶的负载(负载21)供电；以及连接器(充电端子43)，用于与外部电源(外部电源60)的物理的和电的接触，其中用于气溶胶吸入器的电源单元还包括能够以无线方式接收电力的受电线圈(受电线圈44)。

根据(1)，由于可以执行无线充电和有线充电两者，因此可以增加电源单元的充电机会，并且可以防止由于充电不足而引起的使用限制。

(2)根据(1)所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：充电电路(充电和放电控制电路40)，被配置为能够对电源进行充电，其中当使用受电线圈进行的无线充电和使用连接器进行的有线充电是可执行的时，仅执行无线充电和有线充电中的一种。

根据(2)，由于充电电路仅允许无线充电和有线充电中的一种，因此可以防止故障。

(3)根据(1)或(2)所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：充电电路(充电和放电控制电路40)，被配置使能对电源的充电，其中充电电路被配置为当使用受电线圈进行的无线充电和使用连接器进行的有线充电是可执行的时，仅执行无线充电和有线充电中的有线充电。

根据(3)，当无线充电和有线充电是可执行的时，充电电路优先考虑具有更好充电效率进行的有线充电，从而缩短充电时间。

(4)根据(1)至(3)中任一项所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：充电电路(充电和放电控制电路40)，被配置为使能对电源的充电，其中充电电路包括：电连接到电源的节点(第五连接点P5和第六连接点P6)，被配置为电连接节点和受电线圈的第一电路(无线充电电路48)，被配置为电连接节点和连接器的第二电路(有线充电电路47)，以及仅设置在第一电路和第二电路中的第一电路中的开关(开关84)。

根据(4)，由于开关仅设置在无线充电电路中，因此当可以执行无线充电和有线充电两者时，可以专门地执行高效率的有线充电。另外，通过简单的配置可以实现专门的有线充电。

(5)根据(4)所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，其中，充电电路还包括设置在第二电路中的二极管(二极管87)。

根据(5)，由于二极管设置在用作有线充电电路的第二电路中，因此可以防止以无线方式接收的电力流入连接器侧。

(6)根据(1)至(5)中任一项所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：能够控制对电源的充电的充电器(充电器13)，其中受电线圈和连接器并联连接到充电器。

根据(6)，由于受电线圈和连接器连接到同一充电器，因此即使电源单元能够进行有线充电和无线充电两者，也可以防止电源单元的尺寸、重量和成本增加。

(7)根据(6)所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，其中，连接受电线圈和充电器的电路的一部分和连接连接器和充电器的电路的一部分(公共连接线81)是共用的。

根据(7)，由于连接到充电器的电路的一部分是共用的，因此可以进一步防止电源单元的尺寸、重量和成本的增加。

(8)根据(7)所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，其中，连接受电线圈和充电器的电路的一部分以及连接连接器和充电器的电路的一部分在同一柔性印刷电路板上形成。

根据(8)，通过使用柔性印刷电路板，有可能在防止电源单元的尺寸、重量和成本增加的同时改进布置的自由度。

(9)根据(6)至(8)中任一项所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：连接到充电器的输入侧的平滑电容器(平滑电容器85)和齐纳二极管(齐纳二极管86)中的至少一个，其中受电线圈和连接器并联连接到平滑电容器和齐纳二极管中的至少一个。

根据(9)，由于平滑电容器和齐纳二极管中的至少一个被共享，因此可以进一步防止电源单元在尺寸、重量和成本上的增加。

(10)根据(9)所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，其中，平滑电容器和齐纳二极管中的至少一个被配置为在执行使用受电线圈进行的无线充电的情况和执行使用连接器进行的有线充电的情况下，都能够供应充电器能够正常操作的电力。

根据(10)，由于平滑电容器和齐纳二极管中的至少一个与需要进一步改进的充电电力相结合，因此即使使用单个平滑电容器或齐纳二极管，也可以在减小电源单元的尺寸和重量的同时适当地保护充电器。

(11)根据(9)所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，其中，平滑电容器的容量是基于从受电线圈供应的电力和从连接器供应的电力中的具有较大纹波的一个来设置的，和/或齐纳二极管的齐纳电压是基于从受电线圈供应的电力和从连接器供应的电力中的具有较高的瞬态电压或较高的稳定电压的一个来设置的。

根据(11)，即使使用单个平滑电容器或齐纳二极管，也可以在减小电源单元的尺寸和重量的同时适当地保护充电器。

(12)根据(1)至(11)中任一项所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：外壳(电源单元壳体11)，被配置为容纳电源和受电线圈，其中连接器形成在所述外壳中，其中，当对电源充电时，受电线圈在垂直方向上布置在电源上方，并且其中，当对电源充电时，连接器在垂直方向上布置在电源下方。

根据(12)，由于受电线圈在垂直方向上布置在电源上方，并且连接器在垂直方向上布置在电源下方，因此可以防止电源单元的重心在垂直方向上向上移动。另外，即使电缆进行有线充电而产生力矩，电源单元也不太可能掉落。

(13)根据(1)至(11)中任一项所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：外壳(电源单元壳体11)，被配置为容纳电源和受电线圈，其中，当对电源充电时，受电线圈和连接器在垂直方向上布置在电源下方，并且其中，当对电源充电时，受电线圈在垂直方向上位于连接器下方。

根据(13)，由于受电线圈和连接器在垂直方向上布置在电源下方，并且受电线圈布置在连接器下方，因此缩短了受电线圈和送电线圈之间的距离，并且改进了充电效率。此外，元件可以集中布置，这有助于节省电线和空间。

Claims (14)

1.一种用于气溶胶吸入器的电源单元，包括：

电源，能够向能够从气溶胶源产生气溶胶的负载供电；以及

连接器，用于与外部电源的物理的和电的接触，

其中，所述用于气溶胶吸入器的电源单元还包括：

受电线圈，能够以无线方式接收电力；以及

充电电路，被配置为使能对所述电源的充电，

其中，所述充电电路包括：

电连接到所述电源的节点，

第一电路，被配置为电连接所述节点和所述受电线圈，

第二电路，被配置为电连接所述节点和所述连接器，以及

开关，仅设置在所述第一电路和所述第二电路中的所述第一电路中。

2.根据权利要求1所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：

控制单元，被配置为当所述外部电源与所述连接器连接时，确定使用所述连接器进行的有线充电是可执行的，

其中，所述控制单元被配置为控制所述充电电路，使得当使用所述受电线圈进行的无线充电和使用所述连接器进行的有线充电是可执行的时，仅执行所述无线充电和所述有线充电中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：

控制单元，被配置为当所述外部电源与所述连接器连接时，确定使用所述连接器进行的有线充电是可执行的，

其中，所述控制单元被配置为控制所述充电电路，使得当使用所述受电线圈的无线充电和使用所述连接器的有线充电是可执行的时，仅执行所述无线充电和所述有线充电中的所述有线充电。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，

其中，所述充电电路还包括设置在所述第二电路中的二极管。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：

充电器，能够控制对所述电源的充电，

其中，所述受电线圈和所述连接器并联连接到所述充电器。

6.根据权利要求5所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，

其中，连接所述受电线圈和所述充电器的电路的一部分以及连接所述连接器和所述充电器的电路的一部分是共用的。

7.根据权利要求6所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，

其中，连接所述受电线圈和所述充电器的电路的一部分以及连接所述连接器和所述充电器的电路的一部分形成在同一柔性印刷电路板上。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：

连接到所述充电器的输入侧的平滑电容器和齐纳二极管中的至少一个，

其中，所述受电线圈和所述连接器并联连接到所述平滑电容器和所述齐纳二极管中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，

其中，所述平滑电容器和所述齐纳二极管中的至少一个被配置为在执行使用所述受电线圈进行的无线充电的情况和执行使用所述连接器进行的有线充电的情况两者下，都能够供应所述充电器能够正常操作的电力。

10.根据权利要求8所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，

其中，所述平滑电容器的容量是基于从所述受电线圈供应的电力和从所述连接器供应的电力中的具有较大纹波的一个来设置的，和/或所述齐纳二极管的齐纳电压是基于从所述受电线圈供应的电力和从所述连接器供应的电力中的具有更高瞬态电压或更高稳定电压的一个来设置的。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：

外壳，容纳所述电源和所述受电线圈，

其中，所述连接器设置在所述外壳中，

其中，当对所述电源充电时，所述受电线圈在垂直方向上布置在所述电源上方，以及

其中，当对所述电源充电时，所述连接器在垂直方向上布置在所述电源下方。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的用于气溶胶吸入器的电源单元，还包括：

外壳，容纳所述电源和所述受电线圈，

其中，当对所述电源充电时，所述受电线圈和所述连接器在垂直方向上布置在所述电源下方，以及

其中，当对所述电源充电时，所述受电线圈在垂直方向上布置在所述连接器下方。

13.一种用于气溶胶吸入器的电源单元，包括：

电源，能够向能够从气溶胶源产生气溶胶的负载供电；以及

连接器，用于与外部电源的物理的和电的接触，

其中，用于所述气溶胶吸入器的电源单元还包括：

受电线圈，能够以无线方式接收电力；以及

外壳，容纳所述电源和所述受电线圈，

其中，所述连接器布置在所述外壳中，

其中，当对所述电源充电时，所述受电线圈在垂直方向上布置在所述电源上方，以及

其中，当对所述电源充电时，所述连接器在垂直方向上布置在所述电源下方。

14.一种用于气溶胶吸入器的电源单元，包括：

电源，能够向能够从气溶胶源产生气溶胶的负载供电；以及

连接器，用于与外部电源的物理的和电的接触，

其中，用于所述气溶胶吸入器的电源单元还包括：

受电线圈，能够以无线方式接收电力；以及

外壳，容纳所述电源和所述受电线圈，

其中，所述连接器布置在所述外壳中，

其中，当对所述电源充电时，所述受电线圈和所述连接器在垂直方向上布置在所述电源下方，以及

其中，当对所述电源充电时，所述受电线圈在垂直方向上布置在所述连接器下方。

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