ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2020 года по МПК A24F47/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к электронным системам предоставления аэрозоля, таким как системы доставки никотина, например, к электронным сигаретам и подобным устройствам.

Уровень техники

Электронные системы предоставления аэрозоля, такие как электронные сигареты (e-сигареты), обычно содержат исходный материал для создания пара, например, резервуар с жидкостью (e-жидкость), в состав которой входит никотин, из которой образуется аэрозоль (пар). Электронная система предоставления аэрозоля может содержать нагреватель, предназначенный для приёма жидкости из резервуара, например, посредством капиллярного эффекта. Когда пользователь совершает вдох через устройство, электрическая энергия подаётся на нагреватель для испарения жидкости в области, окружающей нагреватель, чтобы генерировать аэрозоль для вдыхания пользователем через мундштук.

Такие устройства обычно имеют одно или несколько отверстий для впуска воздуха, расположенные на некотором удалении от конца мундштука системы. Когда пользователь всасывает через мундштук (расположенный на конце системы), воздух всасывается через входное отверстие (отверстия) и проходит через испаряющуюся жидкость. Этот воздушный поток проходит вдоль пути потока к отверстию мундштука, перенося часть аэрозоля (пара) для вдыхания пользователем.

Электронные системы предоставления аэрозоля обычно включают в себя собственный источник питания, такой как аккумуляторная батарея. Аккумуляторная батарея обеспечивает питание системы, в том числе нагревателя для испарения жидкости. Такая аккумуляторная батарея может иметь диапазон нормальных рабочих температур, например, от 0 до 60°C. Если батарея становится слишком горячей, например, из-за продолжительного использования, или из-за неисправности системы, батарея может потенциально превысить этот нормальный рабочий диапазон температуры. Чрезмерная температура может привести к повреждению самой батареи и/или других компонентов электронной системы предоставления аэрозоля.

Раскрытие изобретения

Согласно изобретению электронная система предоставления аэрозоля содержит испаритель для генерирования аэрозоля с использованием электрической энергии; аккумуляторную батарею для подачи электроэнергии в испаритель и в другие компоненты электронной системы обеспечения аэрозолем; плоский гибкий кабель, имеющий многослойную структуру и включающий в себя множество токопроводящих дорожек для передачи электрической энергии и/или сигналов; и датчик температуры, встроенный в плоский гибкий кабель и расположенный рядом с аккумуляторной батареей, для измерения температуры этой батареи. Электронная система обеспечения аэрозолем выполнена с возможностью обнаружения состояния ошибки, если измеренная температура батареи выходит за пределы установленного рабочего диапазона; и в ответ на такое обнаружение уменьшать или прекращать подачу электроэнергии от батареи.

Также представлен способ работы такой электронной системы предоставления аэрозоля и блок управления для такой электронной системы предоставления аэрозоля.

Далее в качестве примера будут описаны варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показана в разобранном виде электронная система предоставления аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 2 схематично показан блок управления электронной системы по фиг. 1;

на фиг. 3 схематично показан картомайзер электронной системы предоставления аэрозоля по фиг. 1;

на фиг. 4 схематично показан блок управления для использования в электронной системе предоставления аэрозоля по фиг. 1, включающий в себя гибкий электрический соединитель с встроенным датчиком температуры;

на фиг. 5 – 7 более подробно показан гибкий электрический соединитель с встроенным датчиком температуры, показанным на фиг. 4;

на фиг. 8 – блок-схема последовательности операций способа функционирования электронной системы по фиг. 1 для измерения температуры батареи и управления электронной системой предоставления аэрозоля в соответствии с измеренной температурой.

Осуществление изобретения

В дальнейшем рассмотрены и описаны определенные примеры и варианты осуществления изобретения. Некоторые особенности определенных примеров и вариантов осуществления изобретения могут быть реализованы обычным образом, и для краткости они подробно не описаны. Таким образом, следует понимать, что подробно не описанные особенности рассмотренных устройства и способов могут быть реализованы в соответствии с любой обычной технологией.

В дальнейшем описании термин «электронная сигарета» используется взаимозаменяемо с электронной системой предоставления аэрозоля (пара) и другими аналогичными терминами.

Как показано на фиг. 1, электронная сигарета 10 имеет в общем цилиндрическую форму, продольная ось которой обозначена пунктирной линией LA, и содержит два основных компонента: блок 20 управления и картомайзер (картридж) 30. Поперечное сечение, т.е. сечение плоскостью, перпендикулярной оси LA, может иметь круглую, эллиптическую, квадратную, прямоугольную, шестиугольную или некоторую другую правильную или неправильную форму по желанию. Следует также иметь в виду, что электронные сигареты 10 в различных вариантах выполнения могут иметь формы, отличные от по существу цилиндрических, например, иметь в общем эллипсоидальную форму.

Картомайзер 30 включает в себя внутреннюю камеру, содержащую резервуар с жидкостью, в состав которой входит, например, никотин; испаритель (такой как нагреватель) и мундштук 35. Картомайзер 30 может дополнительно включать в себя фитиль или аналогичное средство для транспортировки жидкости из резервуара к нагревателю.

Блок 20 управления включает в себя источник питания, такой как аккумуляторная батарея или элемент, для подачи энергии на электронную сигарету 10, и схему управления (более подробно описанную ниже) для общего управления различными функциями электронной сигареты 10. Когда нагреватель получает энергию от батареи (не показаны на фиг. 1), управляемой схемой управления, нагреватель испаряет жидкость, и этот пар (аэрозоль) затем вдыхается пользователем через мундштук 35.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 1, блок 20 управления и картомайзер 30 отсоединяются друг от друга посредством разделения в направлении, параллельном продольной оси LA, но соединяются вместе, когда устройство 10 находится в процессе использования, посредством соединения, обозначенного схематически как 25A (на картомайзере 30) и 25B (на блоке 20 управления), для обеспечения механического и электрического соединения между блоком 20 управления и картомайзером 30. В некоторых вариантах осуществления изобретения для передачи энергии от блока 20 управления. к картомайзеру 30 может использоваться электрическая индукция. В соединителях 25А и 25В используется штыковое соединение картомайзера 30 с блоком 20 управления. Следует отметить, что в других вариантах осуществления изобретения может использоваться другой вид соединения блока 20 управления с картомайзером 30, например, посредством винтового соединения или соединения защёлкиванием.

Соединение 25B на блоке 20 управления, которое используется для соединения с картомайзером 30, может также выполнять функцию штепсельной части разъёма для подключения зарядного устройства (не показано), когда блок управления отсоединён от картомайзера 30. В некоторых вариантах осуществления изобретения блок управления 20 может иметь электропроводный контакт для зарядки на конце, противоположном соединению 25B, или около него, например, в форме порта мини или микро USB. В этом случае блок 20 управления не нужно отделять от картомайзера 30, чтобы зарядить аккумуляторную батарею.

Во многих устройствах картомайзер 30 отсоединяется от блока 20 управления для утилизации картомайзера 30, когда е-жидкость исчерпана, и при необходимости заменяется другим картомайзером. Напротив, блок 20 управления, как правило, может повторно использоваться с рядом других картомайзеров.

На фиг. 2 и 3 схематично показаны блок 20 управления и картомайзер 30, соответственно, электронной сигареты по фиг. 1. Следует отметить, что различные компоненты и детали, например, такие как электрическая проводка и более сложные по форме детали, для ясности на фиг. 2 и 3 опущены. Как показано на фиг. 2, блок 20 управления содержит аккумуляторную батарею 210 и схему управления, включающую в себя печатную плату 215, для управления функциями электронной сигареты, например, под действием (микро)контроллера, процессора, ASIC (специализированная интегральная схема) или микросхемы управления аналогичной формы. Микросхема управления может быть установлена на печатной плате (PCB). Аккумуляторная батарея 210 обычно имеет цилиндрическую форму, центральная ось которой лежит вдоль продольной оси LA электронной сигареты или, по меньшей мере, близко к ней (и обычно параллельно).

На фиг. 2 печатная плата 215 показана отстоящей в продольном направлении от аккумуляторной батареи 210 в направлении, противоположном картриджу 30 (см. фиг. 1). Тем не менее, специалисту в данной области техники понятно, что возможны различные другие места положения печатной платы 215, например, с противоположного конца батареи 210 относительно показанного положения. Кроме того, печатная плата 215 может быть расположена вдоль батареи 210. Например, если электронная сигарета 10 имеет прямоугольное поперечное сечение, печатная плата 215 может быть расположена рядом с одной наружной стенкой блока 20 управления, с небольшим смещением батареи 210 в направлении противоположной внешней стенки блока 10 управления. Следует также отметить, что функциональные возможности, обеспечиваемые печатной платой 215, могут быть разделены на несколько печатных плат и/или компонентов, которые не установлены на печатной плате, и эти дополнительные компоненты и/или печатные платы могут быть расположены соответствующим образом в электронной сигарете 10. Например, функция печатной платы 215 управления зарядкой батареи 210 может быть реализована отдельно (например, на другой печатной плате) от функции управления процессом разрядки, т.е. подачи электропитания на нагреватель картомайзера 30 от батареи 210.

Печатная плата 215 в показанном примере также включает в себя блок датчиков. Если пользователь совершает вдох через мундштук 35, воздух втягивается в электронную сигарету 10 через одно или несколько впускных отверстий (не показаны на фиг. 1 и 2). Блок датчиков, который может содержать датчик давления и/или микрофон, обнаруживает этот поток воздуха, и в ответ на такое обнаружение печатная плата 215 подаёт питание от аккумуляторной батареи 210 на нагреватель в картомайзере 30 (это обычно определяется как срабатывание при затяжке). В других вариантах осуществления электронная сигарета 10 может быть снабжена кнопкой или переключателем, которые пользователь может использовать для подачи энергии от батареи к нагревателю. Хотя это в явном виде не показано на фиг. 1 и 2, блок 20 управления также включает в себя электрический соединитель с встроенным датчиком температуры, как будет более подробно описано со ссылками на фиг. 4 – 7.

Как показано на фиг. 3, вдоль центральной (продольной) оси картомайзера 30 (и электронной сигареты 10) от мундштука 35 к соединителю 25А, который соединяет картомайзер с блоком 20 управления, проходит воздушный канал 161. Вокруг воздушного канала 161 образован резервуар 160 с е-жидкостью. Этот резервуар 160 может содержать хлопок или пену, пропитанные е-жидкостью, или содержать е-жидкость в свободном состоянии, находящуюся в подходящем контейнере. Картомайзер 30 также включает в себя нагреватель 155 в виде катушки для нагрева е-жидкости из резервуара 160, чтобы генерировать пар для прохождения через воздушный канал 161 и через мундштук 35. Питание к нагревателю 155 подаётся по токопроводящим дорожкам 166 и 167, которые в свою очередь, подключены к противоположным полюсам (положительному и отрицательному) аккумуляторной батареи 210 через соединитель 25А.

Хотя это и не показано на фиг. 3, в некоторых вариантах выполнения картомайзер 30 может включать в себя датчик температуры нагревателя 155, выполненный с возможностью измерения его температуры. Датчик температуры нагревателя располагается в картомайзере 30, но соединён с печатной платой 215, например, через соединители 25А и 25В. Соответственно, печатная плата 215 способна управлять мощностью, подаваемой в нагреватель 155, на основании текущей температуры нагревателя 155.

Как указано выше, соединители 25A и 25B обеспечивают механическое и электрическое соединение между блоком 20 управления и картомайзером 30. Как показано на фиг. 2, соединитель 25B включает в себя две электрических контакта: внешний контакт 240 и внутренний контакт 250, которые разделены изолятором 260. Электрический соединитель 25А также включает в себя внутренний электрод 175 и внешний электрод 171, разделённые изолятором 172, как показано на фиг. 3. Когда картомайзер 30 подключён к блоку 20 управления, внутренний электрод 175 и внешний электрод 171 картомайзера 30 механически (и, следовательно, электрически) входят в зацепление с соответствующими внутренним контактом 250 и внешним контактом 240 блока 20 управления. Внутренний контакт 250 установлен на спиральной пружине 255, в результате чего во время процесса сопряжения (соединения) внутренний электрод 175 прижимается к внутреннему контакту 250 при сжатии спиральной пружины 255, помогая тем самым обеспечивать хороший механический и электрический контакт, когда картомайзер 30 подключён к блоку 20 управления.

Электрический соединитель 25А картомайзера по фиг. 3 также снабжен двумя ушками или выступами 180А, 180В, которые проходят в противоположных направлениях от продольной оси электронной сигареты. Эти выступы используются для образования штыкового соединения картомайзера 30 с блоком 20 управления.

На фиг. 4 схематично показан блок 320 управления в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Блок 320 управления в общем аналогичен описанному выше блоку 20 управления. Различные компоненты и детали, например, такие как электрическая проводка и более сложные по форме детали для ясности на фиг. 4 опущены.

Блок 320 управления содержит схему управления, которая включает в себя печатную плату 315, аккумуляторную батарею 310, внешние соединители 325B, 327 и электрический соединитель 390. Печатная плата 315 по существу аналогична описанной выше печатной плате 215 и выполнена с возможностью управления одной или несколькими функциями электронной системы предоставления аэрозоля, например, управляет мощностью, подаваемой от батареи 310 к нагревателю 155 картомайзера 30. Как указано выше, функции печатной платы 315 могут быть распределены по одному или нескольким физическим компонентам, например, одной или нескольким печатным платам. Например, одна печатная плата (PCB) может предназначаться для управления подачей энергии на нагреватель картомайзера 30, а другая, физически отдельная PCB может предназначаться для управления зарядкой батареи 310 от внешнего источника. Следует отметить, что в реализации изобретения, показанной на фиг. 4, печатная плата 315 находится между аккумуляторной батареей 310 и соединителем 325B для присоединения к картомайзеру.

Аккумуляторная батарея 310 по существу аналогична описанной выше батарее 210. Обычно батарея 310 подаёт питание на схему управления и другие компоненты электронной сигареты 10 и может заряжаться путём подключения к подходящей системе зарядки, например, через соединение или порт 327 (как будет более подробно описано ниже). Батарея 310 может представлять собой литий-ионную батарею.

Соединитель 325B расположен на одном конце 302 блока 320 управления и аналогичен электрическому соединителю 25B, показанному на фиг. 1. Блок 320 управления снабжен дополнительным соединителем 327, который расположен на вершине конца 304, противоположного концу 302 (таким образом, вершина конца 304 находится дальше всего от мундштука 35). Соединитель 327 предназначен для подключения к внешнему источнику питания, такому как система зарядки, для обеспечения питания при зарядке аккумуляторной батареи 310. Например, соединитель 327 может быть выполнен в виде USB-порта (микро или мини) или аналогичного разъёма, позволяющего подключиться к электросети или другому источнику питания через подходящий провод и адаптер. Такое соединение также может облегчать передачу данных, относящихся к использованию электронной системы предоставления аэрозоля при подключении к персональному компьютеру или подобному устройству. Другая возможность состоит в том, что соединение 327 может представлять собой проводящую пластину, которая обеспечивает индуктивную передачу энергии, когда она размещена поблизости от соответствующей индуктивной системы зарядки.

Следует отметить, что показанное на фиг. 4 позиционирование батареи 310 и печатной платы 315 в блоке 320 управления является одним из многих возможных. Например, печатная плата 315 может быть расположена ближе к концу 304, чем аккумуляторная батарея 310 (фиг. 2). В других конфигурациях печатная плата 315 может быть размещена сбоку от батареи 310, например, на фиг. 4 слева или справа. Соответственно, позиционирование печатной платы 315 не ограничено конкретной показанной конфигурацией, но может быть скомпоновано в зависимости от пространственных ограничений и конструкции конкретного блока 320 управления.

Блок 320 управления снабжен электрическим соединителем 390, обеспечивающим электрическое соединение между аккумуляторной батареей 310 и печатной платой 315. Электрический соединитель 390 показан на фиг. 4 как проходящий от нижней части батареи 310, т.е. ближайшего к концу 304, вдоль длинной стороны батареи 310 и до печатной платы 315. Однако специалисту в данной области техники понятно, что электрический соединитель 390 может быть проложен в зависимости от относительных положений батареи 310 и печатной платы 315 в пределах блока 320 управления. Электрический соединитель 390 дополнительно может использоваться для соединения аккумуляторной батареи 310 с соединителем 325B (с подключением или без подключения к печатной плате 315) или для обеспечения любой другой желаемой возможности соединения в блоке 320 управления для передачи электрической мощности и/или сигналов.

Электрический соединитель 390 содержит плоский гнущийся кабель (FFC), также называемый гибким кабелем. Такой гибкий кабель в некоторых отношениях аналогичен печатной плате в том смысле, что он может включать в себя установленные на нём компоненты (небольшие) и токопроводящие дорожки для электрического соединения компонентов и подачи питания на другие токопроводящие пути, например, для внешнего подключения. Однако если традиционная печатная плата формируется с твердой подложкой (плитой), гибкий кабель формируется на гибкой многослойной подложке. Использование гибкого кабеля для электрического соединителя 390 имеет различные преимущества, например, гибкий кабель может быть сформирован отдельно от остальной части блока 320 управления, а затем включён в состав (собран) в качестве единого компонента, поддерживающего множество токопроводящих путей в электронную сигарету (вместо того, чтобы встраивать в блок 320 управления несколько отдельных проводов, что было бы более обременительной процедурой).

Гибкий кабель 390 показан на фиг. 4 таким образом, что плоскость плоского гибкого проводника перпендикулярна странице, т.е. гибкий кабель показан со стороны ребра. Следует отметить, что фиг. 4 выполнена не в масштабе, и для простоты понимания толщина гибкого кабеля по сравнению с размером аккумуляторной батареи 310 показана большей, чем будет в большинстве практических вариантов реализации. Кроме того, для простоты представления гибкий кабель 390 показан с заострёнными углами на обоих концах (для соединения с печатной платой 315 и концом батареи), однако на практике эти углы обычно бывают гладкими или закруглёнными.

Гибкий кабель, очень схематично показанный на фиг. 4, содержит многослойную структуру, образованную из токопроводящего слоя 393, расположенного между первым электроизоляционным слоем 391 и вторым электроизоляционным слоем 392. Проводящий слой 393 обычно включает в себя множество проводящих дорожек (на фигуре не видны). Внутри гибкого кабеля также установлен датчик 394 температуры. Следует отметить, что первый и второй электроизоляционные слои 391, 392 фактически обеспечивают защитное уплотнение или покрытие для проводящего слоя 393 и датчика 394 температуры, а также обеспечивают электрическую изоляцию токопроводящего слоя 393 и датчика 394 температуры, например, от других компонентов в блоке 320 управления.

Первый и второй электроизоляционные слои 391 и 392 сформированы из гибкого диэлектрического материала. Для каждого из слоёв 391, 392 могут быть использованы одинаковые или разные материалы, обеспечивающие подходящие свойства гибкости и теплового расширения материалов каждого слоя, по существу совпадающие. В некоторых случаях второй электроизоляционный слой 392 (или, наоборот, первый электроизоляционный слой 391) может не использоваться, и тогда он в большей степени аналогичен печатной плате, которая имеет жесткую подложку для основания, но которая открыта сверху. Использование гибкого материала для соединителя 390 обеспечивает возможность манипулирования им в различных отличающихся между собой желаемых конфигурациях или формах. Это позволяет гибкому соединителю (кабелю) 390 эффективно использовать ограниченное пространство внутри блока 320 управления, например, чтобы следовать по изогнутой траектории между другими компонентами внутри блока 30 управления.

Примерами подходящего гибкого диэлектрического материала для первого и/или второго электроизоляционных слоёв являются полиэфир или полиимид (среди прочих). Первый и/или второй электроизоляционные слои 391, 392 обычно имеют толщину от 0,05 до 0,3 мм, например. 0,1-0,2 мм, хотя возможны и другие толщины. Следует также отметить, что толщина каждого из слоёв 391, 392 не обязательно должна быть одинаковой. Хотя диэлектрический материал первого и второго электроизоляционных слоёв 391, 392 является электроизолирующим, гибкий кабель, как правило, должен быть выполнен с возможностью эффективной передачи тепловой энергии между датчиком 394 температуры, который расположен между этими двумя изолирующими слоями, и внутренней средой блока 320 управления, особенно аккумуляторной батареей 310, тем самым обеспечивая более точное измерение текущей температуры этой батареи. Различные возможные конфигурации гибкого кабеля для поддержки этой хорошей теплопередачи более подробно будут описаны ниже.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 4, токопроводящий слой 393 образован на поверхности первого электроизоляционного слоя 391, обеспечивая электрическое соединение между аккумуляторной батареей 310 и печатной платой 315 для подачи энергии от батареи к печатной плате. Следует отметить, что на фиг. 4 предполагается расположение обеих клемм батареи на одном ее конце; однако если одна клемма батареи расположена на каждом конце батареи, то может использоваться отдельный соединитель (гибкий или иной) для поддержки дополнительного электрического соединения от печатной платы 315 до ближайшего конца батареи. Токопроводящий слой 393 может обеспечивать дополнительное электрическое соединение между различными точками питания и/или точками сигнала в блоке 320 управления.

Токопроводящий слой 393 формируется из электропроводящего материала, например, полосок меди, нанесённых в виде дорожек на первый изолирующий слой 391. В некоторых вариантах выполнения число дорожек проводника в токопроводящем слое 393 лежит в диапазоне между 2 и 10 (хотя гибкий кабель обычно способен поддерживать большее количество дорожек, если это необходимо). Такие дорожки могут располагаться по существу параллельно друг другу с шагом (расстоянием между соседними проводящими полосками или дорожками) от 0,5 до 1,5 мм, хотя расстояние может быть больше для размещения датчика 394 температуры по меньшей мере в области, окружающей этот датчик. Следует отметить, что эти диапазоны для числа дорожек и расстояния между ними приведены только в качестве примера, и могут использоваться другие значения.

Концы токопроводящих дорожек могут содержать контактные зоны, площадки и т.д. для формирования электрических соединений между гибким кабелем 390 и другими компонентами. Например, другие компоненты могут быть соединены проводами с гибким кабелем 390, или гибкий кабель может быть сконфигурирован для непосредственного подключения к соединителю на другом компоненте. Провода или другие электрические соединители могут быть присоединены к гибкому кабелю, например, пайкой, зажимом, завинчиванием и т.д. В других вариантах выполнения соединитель может быть установлен на гибкий кабель 390, а другие компоненты могут затем соединяться с этим соединителем.

Как упоминалось выше, следует принимать во внимание, что фиг. 4 выполнена не в масштабе, и толщина токопроводящего слоя 393 обычно меньше толщины первого и/или второго изолирующих слоев. Например, толщина токопроводящего слоя может составлять около 0,05 мм. Относительно тонкий токопроводящий слой 393 обеспечивает гибкость, сходную с гибкостью изолирующих слоев 391, 392 (и, следовательно, всего соединителя 390). Следует отметить, что пространство между дорожками токопроводящего слоя 393 может быть заполнено подходящим изолятором, при этом одна из возможностей состоит в том, что первый и второй изолирующие слои 391, 392 связаны друг с другом в этих промежуточных областях.

Толщина гибкого кабеля 390 обычно составляет от 0,25 до 0,4 мм, например, 0,3 мм. В месте расположения датчика температуры 394 общая толщина может быть немного больше, например, на дополнительные 0,1-0,2 мм, когда первый и второй изолирующие слои 391, 392 слегка изгибаются или слегка деформируются для размещения датчика 394 температуры (или любых других аналогичных компонентов, не показанных на фиг. 4).

Как показано на фиг. 4, датчик 394 температуры и токопроводящий слой 393 расположены между первым и вторым электроизоляционными слоями 391, 392 многослойной структуры. Датчик 394 температуры может иметь паяные электрические соединения с токопроводящими дорожками в слое 393, или может использоваться любая другая подходящая форма соединения. Эти токопроводящие дорожки могут использоваться для подачи энергии от аккумуляторной батареи к датчику 394 температуры, а также могут использоваться для передачи сигналов к датчику температуры или от него.

Датчик 394 температуры располагается на первом электроизоляционном слое 391 таким образом, что, когда гибкий кабель 390 подключён между аккумуляторной батареей 310 и печатной платой 315, датчик 394 температуры располагается, по меньшей мере, близко (примыкая) к батарее 310. В некоторых вариантах датчик температуры может находиться в непосредственном контакте с аккумуляторной батареей. Например, датчик температуры может выступать через один из слоёв многослойной структуры для контакта с батареей, или часть одного слоя из первого или второго изолирующих слоёв 391 может быть опущена (удалена), чтобы обеспечить прямой контакт аккумуляторной батареи с датчиком температуры. В другом случае датчик 394 температуры может находиться в непрямом контакте с аккумуляторной батареей 310 через один из изолирующих слоев. В любом случае датчик температуры выполнен с возможностью образования хорошего теплового контакта с аккумуляторной батареей 310, чтобы определять изменение ее температуры.

Следует отметить, что в качестве датчика 394 температуры может использоваться любой подходящий тип температурного датчика. Типичные примеры включают в себя резистивные температурные устройства (RTD) и термоэлектрические устройства. Датчик 394 температуры чувствителен к температуре по меньшей мере в указанном рабочем диапазоне аккумуляторной батареи 310, например, от 0 до 60°C. При работе устройства датчик 394 температуры контролирует физический параметр, такой как напряжение и/или ток, который определяет температуру батареи 310. Например, датчик 394 температуры может контролировать сопротивление компонента, которое изменяется в зависимости от температуры, или выходное напряжение термопары.

Датчик 394 температуры может быть соединён токопроводящим слоем с контроллером (например, процессором, микроконтроллером и т.д.) на печатной плате 315. Датчик 394 температуры выводит измеренную температуру в контроллер, который отслеживает температуру и используется для регулирования одной или нескольких функций электронной системы обеспечения аэрозолем на основе этой измеренной температуры аккумуляторной батареи 310. Например, контроллер может отключить или, по меньшей мере, уменьшить количество энергии, потребляемой от батареи, если окажется, что измеренная температура находится за пределами указанного диапазона ее рабочих температур. Следует отметить, что в других вариантах выполнения сам датчик 394 температуры может отвечать за отслеживание того, находится ли измеренная температура в указанном диапазоне рабочих температур батареи, и, если нет, за отправку сигнала тревоги в контроллер для выполнения соответствующего действия (действий).

На фиг. 5 схематично показана часть электрического соединителя 490, имеющего первый электроизоляционный слой 491, множество токопроводящих полосок 493 и датчик 494 температуры (они в общем соответствуют электрическому проводнику 390, первому изолирующему слою 391, токопроводящему слою 393 и датчику температуры 394 на фиг. 4). Электрический соединитель 490 может иметь второй изолирующий слой (не показан на фиг. 5), перекрывающим токопроводящие полоски 493 и соответствующим второму изолирующему слою 392, однако в некоторых других вариантах осуществления изобретения этого может и не быть.

Множество токопроводящих полосок 493, показанных на фиг. 5, включает в себя дорожки 495А и 495В, которые проходят через участок гибкого электрического соединителя 493. Эти две дорожки 495А и 495В могут использоваться, например, для соединения положительных и отрицательных клемм от аккумуляторной батареи 310 до печатной платы 315 (как показано на фиг. 3). Для этой цели, как упоминалось выше, электрические дорожки 495A, 495B на каждом конце могут иметь подходящие средства соединения (контактная площадка, разъём с защелкой и т.д.).

На фиг. 5 дополнительно показана (в очень схематической форме) одна из возможных конфигураций, в которой датчик 494 температуры расположен на поверхности первого электроизоляционного слоя 491. В этой конфигурации предусмотрена токопроводящая полоска 496 датчика температуры, которая обеспечивает электрическое соединение датчика 494 температуры. Следует отметить, что токопроводящая полоска 496 может содержать несколько самостоятельных (отдельных) дорожек (не показано на фиг. 5). Кроме того, хотя показана токопроводящая полоска, проходящая только в одном направлении от датчика 494 температуры, она может проходить в обоих направлениях, в зависимости от требуемого для датчика 494 температуры электрического соединения.

Токопроводящая полоска 496 может обеспечивать положительные и отрицательные дорожки электропитания для датчика 494 температуры. Электропитание может приниматься от аккумуляторной батареи 310 или, альтернативно, от печатной платы 315 (например, от процессора на печатной плате 315). Электропитание для датчика 494 температуры (или, по меньшей мере, одной из его дорожек) может вместо этого ответвляться от дорожки электропитания между аккумуляторной батареей 310 и печатной платой 315, например, посредством соединения с дорожками 495A и 495B (такое соединение не показано на фиг. 5) или с использованием соединения с заземляющим слоем платы (если это предусмотрено). Другая возможность состоит в том, что датчик 494 температуры может включать в себя собственный внутренний источник электропитания, например, маленькую батарею.

Датчик 494 температуры в целом, например, будет составлять часть токопроводящей полоски 496 с по меньшей мере одной выходной дорожкой для передачи сигнала и (в некоторых вариантах реализации) с по меньшей мере одной входной дорожкой для управляющего сигнала. Дорожка для передачи сигнала и дорожка для управляющего сигнала обычно соединяют датчик 494 температуры с печатной платой 315, в частности, с функциональными средствами управления, расположенными на этой печатной плате, такими как микроконтроллер, процессор и т.д. В некоторых случаях передача сигнала и управление могут использовать одну или несколько общих дорожек. В некоторых случаях передача сигнала и/или управление могут быть реализованы с использованием одной или обеих дорожек электропитания, например, с помощью соответствующей схемы модуляции для кодирования сигналов.

В некоторых вариантах выполнения выходная дорожка для передачи сигнала может использоваться датчиком температуры для вывода измеренной температуры на печатную плату 315, которая затем отвечает за отслеживание измеренной температуры для любого состояния вне рабочего диапазона. В других вариантах выполнения датчик температуры может использовать выходную дорожку для отправки аварийного сигнала на печатную плату 315, чтобы сообщать о состоянии ошибки, соответствующем измеренной температуре, выходящей за пределы допустимого диапазона (это может включать в себя указание того, является ли измеренная температура слишком высокой или слишком низкой).

В некоторых вариантах выполнения входная дорожка для управляющего сигнала может предоставляться и использоваться печатной платой 315 (или другими соответствующими функциональными средствами управления), например, для установки в датчике 494 температуры верхнего и нижнего порогов для допустимого рабочего диапазона. В этом случае измеренная температура, находящаяся выше верхнего порога или ниже нижнего порога будет вызывать сигнал тревоги.

В некоторых случаях датчик 494 температуры может представлять собой резистивный датчик температуры (RTD), сопротивление которого является функцией температуры. Фиксированный ток опорного сигнала может подаваться посредством печатной платы 315 к RTD, при этом печатная плата 315 также контролирует напряжение на RTD. Изменение температуры батареи приводит к изменению температуры и, следовательно, сопротивления RTD (датчик 494 температуры). Соответственно, напряжение, отслеживаемое печатной платой (или другим подходящим средством внутри электронной сигареты), будет изменяться с изменением сопротивления, что укажет на изменение температуры аккумуляторной батареи 310. В других случаях датчик 494 температуры может быть термоэлектрическим устройством, или любым другим подходящим датчиком температуры для обнаружения изменения температуры, связанного с аккумуляторной батареей 310.

На фиг. 6 схематично показан другой вариант выполнения гибкого электрического соединителя 490′ (следует принимать во внимание, что гибкий электрический соединитель 490′ в общем соответствует гибкому электрическому соединителю 490 на фиг. 5 и гибкому электрическому соединителю 390 на фиг. 4 с аналогичным соответствием для других ссылочных позиций). Датчик 494′ температуры сформирован в токопроводящем слое 493 путём изменения формы, материала и/или формы (и т.д.) токопроводящей полоски 496′, которая соединяется с датчиком 494′ температуры. Формирование датчика 494′ температуры внутри токопроводящей полоски 496′ или как ее части помогает уменьшить общую толщину гибкого электрического соединителя 490′ (по сравнению, например, с конфигурацией на фиг. 5, в которой датчик 494′ температуры сформирован в качестве дополнительного компонента, который может быть установлен на токопроводящую полоску 496).

В варианте по фиг. 6 температурный датчик 494′ сформирован путём уменьшения ширины части токопроводящей полоски 496′ (а не путём включения отдельного дополнительного компонента в электрический проводник 490′). Эта часть с уменьшенной шириной имеет более высокое сопротивление и, следовательно, может обеспечивать относительно большую долю полного сопротивления вдоль токопроводящей полоски 496′. Датчик 494′ температуры может быть изготовлен из того же материала, что и проводящая полоса 496′, или из другого материала, например, такого, который имеет большее изменение сопротивления в зависимости от температуры, т.е. более высокий термический коэффициент удельного сопротивления.

Во время работы устройства изменение температуры влияет на сопротивление этой части уменьшенной ширины, а именно – датчика 494′ температуры. Это позволяет обнаруживать изменение температуры, например, на печатной плате 315, посредством отслеживания общего сопротивления токопроводящей полоски 496′. Соответственно, датчик 494′ температуры в этом варианте выполнения может рассматриваться как вид резистивного температурного устройства (RTD) и может принимать электропитание (например) непосредственно от аккумуляторной батареи 310 или от компонента на печатной плате 315.

На фиг. 7 схематично и упрощённо показан дополнительный вариант выполнения электрического соединителя 590, если смотреть в направлении, перпендикулярном плоскости гибкого кабеля. Электрический соединитель 590, гибкий кабель во многих отношениях аналогичен описанным выше электрическим соединителям 390, 490, 490′. Как показано на фиг. 7, токопроводящие полоски 593 и датчик 594 температуры расположены на подложке 591, содержащей гибкий первый диэлектрический материал, для формирования гибкого кабеля, аналогичного кабелям по фиг. 5 и 6. Следует отметить, что на фиг. 7 датчик 594 температуры показан круглой формы, но это является схематичным изображением, и для устройства может использоваться любая подходящая форма, например, прямоугольная и т.д.

Датчик 594 температуры перекрывается слоем или накладкой из второго материала, обозначенного позицией 597 и показанной пунктирной контурной линией, в результате чего датчик 594 температуры фактически находится между подложкой 591 и слоем 597. Слой 597 второго материала может покрывать весь или только часть датчика 594 температуры, а также может ограничиваться по протяжённости, в результате чего он покрывает только датчик 594 температуры, не распространяясь дальше на любые другие области подложки 591. Остальная часть подложки 591 и токопроводящие полоски 593 (а также датчик температуры 594, если необходимо) могут быть покрыты третьим диэлектрическим слоем (не показан на фиг. 7), аналогичным гибкому диэлектрическому материалу слоя 392 (см. фиг. 4). Накладка из второго материала 597 может в этом случае рассматриваться как окно в третьем диэлектрическом слое.

Второй материал 597 имеет более высокий коэффициент теплопередачи, чем первый и/или третий диэлектрические материалы 591, чтобы позволить изменениям температуры аккумуляторной батареи 310 передаваться на датчик 594 температуры быстрее и эффективнее (чем через первый или третий диэлектрический материал), тем самым обеспечивая большую чувствительность при изменении температуры и лучшую реакцию по времени в ответ на изменения температуры аккумуляторной батареи.

Второй материал 597 может быть любым подходящим материалом, который обеспечивает хорошую теплопроводность между аккумуляторной батареей 310 и датчиком 594 температуры. Кроме того, второй материал 597 может в некоторых случаях быть более устойчивым к тепловому повреждению, чем другие компоненты гибкого соединителя 590, если он подвержен воздействию высокой температуры от контакта с аккумуляторной батареей 310.

Второй материал 597 может быть гибким или не быть гибким, поскольку он покрывает относительно небольшую площадь подложки 591, и, следовательно, не будет вносить существенный вклад в общую гибкость соединителя 590. Кроме того, второй материал 597 может быть диэлектриком (электроизоляционным) или не быть таковым в зависимости, например, от того, имеют ли сами аккумуляторная батарея и/или датчик температуры электроизоляционную внешнюю поверхность или покрытие. В этом отношении выбор материала для второго слоя 597 может быть более широким, чем для первого слоя 591 материала (или третьего слоя материала).

В некоторых случаях третий диэлектрический слой может отсутствовать. В этом случае второй материал 597 также может выполнять функцию разделителя между аккумуляторной батареей и остающейся частью гибкого соединителя 590. В других случаях может отсутствовать второй слой 597, например, чтобы позволить датчику 594 температуры непосредственно контактировать с аккумуляторной батареей 310 через подходящее окно или отверстие в третьем диэлектрическом слое.

В вариантах выполнения, показанных на фиг. 5 и 6, датчик температуры снабжен собственной выделенной токопроводящей полоской 496, 496′. В других вариантах реализации, таких как показано на фиг. 7, датчик 594 температуры может быть расположен, например, поперек двух токопроводящих полосках 593, которые используются для подачи энергии от аккумуляторной батареи 310 к плате 315 управления. В такой конфигурации датчик 594 температуры может передавать информацию о температуре в форме наложенного сигнала (или модуляции) относительно источника электропитания (такие технологии и протоколы для коммуникации, осуществляемой таким способом, известны в данной области техники и более подробно не описываются); аналогичный подход также может быть использован для поддержки коммуникации с датчиком температуры от печатной платы 315. Специалистам в данной области техники известны другие конфигурации схемы, например, когда сам датчик 594 температуры непосредственно включает в себя переключатель, чтобы блокировать передачу энергии по токопроводящим дорожкам 593 в том случае, когда измеренная температура выходит за пределы допустимого диапазона.

На фиг. 8 проиллюстрирован способ работы блока 320 управления для электронной сигареты 10 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. На этапе S1 устанавливается подходящий диапазон рабочих температур аккумуляторной батареи. Эта настройка обычно выполняется во время изготовления или автоматически после изготовления (например, если вставлен новый батарейный блок, блок управления может получить доступ к информации, поставляемой с батареей, о соответствующем диапазоне рабочих температур).

На этапе S2 температура аккумуляторной батареи измеряется датчиком 393, 494, 494′ температуры. Как правило, это включает в себя измерение физического параметра, например, напряжения или сопротивления, которое напрямую связано с температурой. На этапе S3 выполняется проверка, находится ли измеренная температура вне указанного диапазона. Если да, то это считается условием возникновения ошибок. Например, измеренная температура может постоянно проверяться по верхнему пороговому значению, которое при его превышении указывает, что аккумуляторная батарея 310 работает при небезопасной температуре (слишком высокой). В некоторых вариантах осуществления изобретения верхнее пороговое значение установлено (например) на 50 или 60°С. Измеренную температуру также можно сравнивать с нижним температурным пороговым значением, установленным (например) на 0°C или –5°C. В некоторых вариантах выполнения может осуществляться только одна проверка порогового значения (т.е. указанный рабочий диапазон неограничен в одном, верхнем или нижнем направлении). В некоторых вариантах выполнения пороговое значение (значения) или заданный рабочий диапазон могут зависеть от некоторых других параметров, например, температуры окружающей среды, или времени, или скорости изменения температуры. Например, кратковременный скачок температуры может быть приемлемым, но более длительное отклонение от установленного рабочего диапазона может вызывать состояние ошибки; аналогичным образом, быстрое повышение температуры (т.е. превышающее пороговую скорость) само по себе может рассматриваться как условие ошибки, независимо от того, было ли уже превышено верхнее температурное пороговое значение.

Если условие ошибки не обнаружено на этапе S3, например, измеренная температура находится в пределах указанного диапазона рабочих температур (НЕТ на этапе S3), то в этом случае температура аккумуляторной батареи 310 считается приемлемой, и, соответственно, электронная сигарета 10 продолжает функционировать в обычном режиме. При этом происходит возврат к этапу S2, чтобы показывать текущее отслеживание температуры. Следует обратить внимание, что может использоваться фиксированная или переменная частота отслеживания, например, частота выборки температуры на этапе S2 может увеличиваться, когда измеренная температура аккумуляторной батареи приближается к границе допустимого рабочего диапазона.

Однако, если возникает состояние ошибки (ДА на этапе S3), когда измеренная температура находится за пределами установленного рабочего диапазона, например, выше верхнего порогового значения, работа устройства соответственно изменяется на этапе S4. В наиболее типичном случае это будет включать в себя уменьшение или прекращение подачи энергии от аккумуляторной батареи 310. В некоторых вариантах выполнения это управляющее (корректирующее) действие выполняется печатной платой 315 (например, расположенным на ней процессором), которая принимает измеренную температуру от датчика температуры, выполняет проверку на этапе S3, а затем уменьшает или прекращает подачу энергии от аккумуляторной батареи. В некоторых случаях функциональные возможности этапов S3 и S4 могут быть встроены, по меньшей мере частично, в сам датчик температуры (хотя это будет приводить к тому, что такой подход будет менее гибким).

Основным потребителем энергии от аккумуляторной батареи 310 обычно является электрический нагреватель 155, поэтому на этапе S4 уменьшение или прекращение подачи энергии от батареи к нагревателю может быть основным направлением корректирующих действий. Однако для решения ситуации перегрева может потребоваться более широкое отключение электрических операций, если, например, это вызвано коротким замыканием где-то в блоке 20 управления.

Печатная плата 315 может прекратить подачу питания от аккумуляторной батареи 310 к испарителю 30 с помощью переключателя, который может быть расположен вдоль пути подачи питания. В некоторых вариантах выполнения электропитание от батареи 310 к испарителю 30 может подвергаться широтно-импульсной модуляции (ШИМ), в результате чего печатная плата может увеличивать рабочий цикл от нуля (без питания) до единицы (полной мощности). Некоторые аккумуляторные блоки 310, используемые в электронных сигаретах, напрямую включают в себя поддержку таких функций ШИМ. Таким образом, печатная плата 315 (или другое средство управления) может уменьшать мощность, потребляемую из аккумуляторной батареи 310, путём уменьшения рабочего цикла электропитания с использованием ШИМ. В этом случае можно полностью отключить питание, уменьшив рабочий цикл до нуля. В некоторых случаях, если температура выходит за пределы указанного диапазона, мощность, потребляемая от аккумуляторной батареи 310, может первоначально уменьшаться. Если температура продолжает расти (или не падает), несмотря на это действие, то печатная плата 315 может дополнительно уменьшить (или полностью прекратить) подачу электропитания от батареи.

Хотя приведённое выше описание сфокусировано на состоянии ошибки, которое может возникнуть во время курения электронной сигареты, состояние ошибки также может возникать и в других обстоятельствах, например, в процессе перезарядки аккумуляторной батареи 310. В ответ на состояние ошибки во время перезарядки печатная плата 315 (или другое подходящее средство управления) может уменьшить или прекратить подачу зарядного тока на аккумуляторную батарею 310, например, путём соответствующего переключения. Кроме того, в некоторых случаях состояние ошибки может быть вызвано слишком низкой температурой, т.е. ниже установленного порога работы батареи. В этом случае печатная плата 315 может уменьшить или прекратить подачу энергии от батареи, чтобы предотвратить работу батареи при слишком низкой температуре (что может потенциально повредить батарею или заставить электронную сигарету работать только в режиме ухудшенных характеристик, например, если от аккумуляторной батареи поступает недостаточно энергии для правильной работы испарителя).

Этап S4 также может включать в себя предоставление некоторого уведомления о состоянии ошибки пользователю. Например, электронная сигарета 10 может быть снабжена одним или несколькими источниками света, которые могут светиться определённым образом (например, цветом, временной структурой и т.д.) для обозначения ошибки; аналогичным образом, электронная сигарета 10 может иметь средство звукового вывода для обеспечения подходящего звукового предупреждения о возникновении ошибки.

После того, как условие ошибки обработано на этапе S4, происходит возврат к этапу S2, в результате чего продолжается отслеживание температуры. Соответственно, если температура возвращается (например, падает) в установленный рабочий диапазон, тогда нормальная работа устройства может возобновиться.

В некоторых вариантах выполнения возврат к нормальной работе может зависеть от определённых условий и/или обработки (в дополнение к падению температуры в пределах нормального рабочего диапазона). Например, пользователю может потребоваться выполнить какое-то конкретное действие, например, нажать кнопку сброса (особенно для устройств, в которых состояние ошибки сигнализируется для пользователя через некоторый подходящий аудио и/или визуальный интерфейс, как описано выше). Печатная плата может также выполнить заранее установленную задержку по времени перед возобновлением нормальной работы, и/или температура может вернуться к значению, которое является комфортным и находится в пределах установленного рабочего диапазона (например, на предварительно заданную величину), а не просто войти в самую крайнюю область установленного рабочего диапазона. В некоторых случаях печатная плата может только частично восстанавливать подачу энергию от аккумуляторной батареи, например, в результате чего электронная сигарета может возобновить работу только при пониженном уровне мощности, по меньшей мере, в течение начального периода времени. Кроме того, такие условия могут быть наложены в зависимости от обстоятельств.

Таким образом, описанная выше электронная система предоставления аэрозоля содержит: испаритель для генерирования аэрозоля с использованием электрической энергии; аккумуляторную батарею (такую как батарея 310) для подачи электрической энергии в испаритель и другие компоненты электронной системы предоставления аэрозоля; плоский гибкий кабель (такой как соединитель 390), имеющий многослойную структуру и включающий в себя множество токопроводящих дорожек для передачи электрической энергии и/или сигналов; и датчик температуры, встроенный в плоский гибкий кабель и расположенный рядом с аккумуляторной батареей, для измерения температуры этой батареи. Электронная система предоставления аэрозоля выполнена с возможностью обнаружения состояния ошибки, если измеренная температура аккумуляторной батареи выходит за пределы установленного рабочего диапазона, и в ответ на такое обнаружение уменьшает или прекращает подачу электроэнергии от батареи.

В некоторых вариантах выполнения плоский гибкий кабель включает в себя, по меньшей мере, первый и второй изолирующие слои. Множество токопроводящих дорожек и датчик температуры располагаются между первым и вторым изоляционными слоями. Система может дополнительно включать в себя средство управления, а плоский гибкий кабель включает в себя, по меньшей мере, одну токопроводящих дорожку для передачи сигналов между средством управления и датчиком температуры. Средство управления выполнено с возможностью уменьшения или прекращения подачи электрической энергии от аккумуляторной батареи в ответ на обнаружение состояния ошибки, а также может отправлять команды управления датчику температуры по кабелю.

В некоторых вариантах выполнения аккумуляторная батарея имеет продольную ось, например, батарея обычно имеет цилиндрическую форму, как показано на фиг. 2 и 4. Плоский гибкий кабель проходит в направлении, параллельном продольной оси. В некоторых вариантах выполнения плоскость плоского кабеля может лежать приблизительно по касательной к внешней поверхности аккумуляторной батареи. Это может помочь в расположении датчика температуры вблизи или в положении прикосновения к внешней поверхности батареи для более точного измерения температуры.

В некоторых вариантах выполнения аккумуляторная батарея и плоский гибкий кабель (плюс соответствующие функциональные возможности), как описано выше, могут входить в состав блока управления электронной системы предоставления аэрозоля. В этом случае блок управления может быть подключён к испарителю для формирования (общей) электронной системы предоставления аэрозоля.

В некоторых вариантах выполнения датчик температуры определяет температуру посредством измерения физического параметра, такого как сопротивление, которое зависит от температуры. В некоторых случаях сам датчик температуры может измерять и/или преобразовывать этот физический параметр в показание температуры, в других случаях измерение и/или преобразование может выполняться снаружи датчика. Например, плата 315 схемы управления может измерять сопротивление (физический параметр) датчика температуры, чтобы вычислить измеренную температуру на основании физического параметра. В некоторых вариантах выполнения обнаружение состояния ошибки может быть выведено непосредственно из измерения физического параметра в виде показания температуры (но без формального преобразования в значение температуры), предполагая, что диапазон рабочих температур аккумуляторной батареи может выражаться через соответствующий диапазон значений физического параметра.

В системе согласно изобретению используется плоский гибкий кабель (FFC, также гибкий кабель), такой как соединитель 390 по фиг. 4. FFC может быть сформирован в виде многослойного кабеля, имеющего два или более плоских проводника, проложенных параллельно с заданным шагом (разделение) и заламинированных между двумя слоями диэлектрика. Как описано выше, FFC может использоваться в электронной сигарете для обеспечения простого, надёжного, гибкого и миниатюрного соединения множества точек сигнала и/или питания, расположенных в разных частях электронной сигареты. Например, FFC обычно проходит через элемент аккумуляторной батареи в блоке управления (часть многократного использования) электронной сигареты для передачи электрической энергии и сигналов по мере необходимости. Датчик температуры встраивается в многослойную структуру FFC, как показано на фиг. 4, для отслеживания температуры аккумуляторной батареи для электронных сигарет, прежде всего по соображениям безопасности.

Встраивание датчика температуры в FFC имеет ряд преимуществ. Например, датчик температуры имеет свободный доступ к токопроводящим дорожкам и сигнальным дорожкам, которые уже встроены в FFC. Кроме того, FFC позволяет разместить датчик температуры непосредственно рядом с батареей для точного и быстрого отслеживания температуры, но датчик температуры всё ещё может быть защищен (если это необходимо) одним или несколькими слоями структуры FFC. Кроме того, FFC относительно легко собрать и закрепить в электронной сигарете при ее изготовлении (по сравнению, например, со сборкой отдельного датчика температуры и соответствующей проводки). FFC также представляет собой компактное решение, которое может легко вписаться (благодаря его гибкости) в ограниченное внутреннее пространство электронной сигареты.

Хотя вышеописанные варианты осуществления изобретения были в некоторых отношениях сфокусированы на некоторых конкретных иллюстративных системах предоставления аэрозоля, следует принимать во внимание, что те же принципы могут быть применены к электронным системам предоставления аэрозоля с использованием других технологий. Например, вышеприведенное описание было сфокусировано на вариантах выполнения, использующих электронную сигарету 10 с двумя частями, но тот же подход может применяться и к электронной сигарете с одной или множеством частей. Кроме того, вышеприведённое описание сфокусировано на вариантах выполнения, в которых нагреватель используется для генерирования пара из жидкого исходного материала, но тот же подход может применяться к устройствам, в которых исходный материал для пара представляет собой твёрдое вещество, пасту или другой подходящий материал, и (или) в котором пар или аэрозоль образуются механически (а не при нагревании). Специалисту известно о многих других возможных вариантах выполнения.

Изобретение описано на примере различных вариантов его осуществления, которые могут быть осуществлены на практике. Описанные выше преимущества изобретения и его особенности не являются исчерпывающими и/или исключительными. Они представлены только с целью понимания и уяснения изобретения. Следует понимать, что преимущества изобретения, варианты его осуществления, примеры, функционирование, особенности, структуры и/или другие его аспекты не следует рассматривать как ограничения изобретения, которое определяется формулой изобретения, и что могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения, и могут быть выполнены другие модификации без отклонения от объема и/или сущности изобретения. Различные варианты осуществления изобретения могут содержать, состоять или практически состоять из различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, особенностей, частей, этапов, методов, и т.п. Следует принимать во внимание, что признаки зависимых пунктов формулы изобретения могут быть объединены с признаками независимых пунктов формулы изобретения в комбинациях, отличающихся от тех, которые явно указаны в формуле изобретения.

Электронная система предоставления аэрозоля содержит испаритель для генерирования аэрозоля с использованием электрической энергии; аккумуляторную батарею для подачи электроэнергии в испаритель и в другие компоненты электронной системы обеспечения аэрозолем; плоский гибкий кабель, имеющий многослойную структуру и включающий в себя множество токопроводящих дорожек для передачи электрической энергии и/или сигналов; и датчик температуры, встроенный в плоский гибкий кабель и расположенный рядом с аккумуляторной батареей, для измерения температуры батареи. Электронная система предоставления аэрозоля выполнена с возможностью обнаружения состояния ошибки, если измеренная температура аккумуляторной батареи выходит за пределы установленного рабочего диапазона; и уменьшения или прекращения подачи электроэнергии от батареи в ответ на такое обнаружение. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Электронная система предоставления аэрозоля, содержащая

испаритель для генерирования аэрозоля с использованием электрической энергии;

аккумуляторную батарею для подачи электроэнергии в испаритель и в другие компоненты электронной системы обеспечения аэрозолем;

плоский гибкий кабель, имеющий многослойную структуру и включающий в себя множество токопроводящих дорожек для передачи электрической энергии и/или сигналов; и

датчик температуры, встроенный в плоский гибкий кабель и расположенный рядом с аккумуляторной батареей, для измерения температуры батареи;

при этом указанная система выполнена с возможностью обнаружения состояния ошибки, если измеренная температура аккумуляторной батареи выходит за пределы установленного рабочего диапазона, и уменьшения или прекращения подачи электроэнергии от аккумуляторной батареи в ответ на такое обнаружение.

2. Система по п. 1, в которой плоский гибкий кабель включает в себя, по меньшей мере, первый и второй изолирующие слои, а также расположенные между ними множество токопроводящих дорожек и датчик температуры.

3. Система по любому из пп. 1 или 2, дополнительно содержащая средство управления, а плоский гибкий кабель включает в себя по меньшей мере одну токопроводящую дорожку для передачи сигналов между средством управления и датчиком температуры.

4. Система по п. 3, в которой датчик температуры выполнен с возможностью уведомления средства управления об измеренной температуре по меньшей мере по одной токопроводящей дорожке для передачи сигналов между средством управления и датчиком температуры, а средство управления выполнено с возможностью обнаружения состояния ошибки, если измеренная температура аккумуляторной батареи выходит за пределы установленного рабочего диапазона.

5. Система по п. 3, в которой датчик температуры выполнен с возможностью обнаружения состояния ошибки, если измеренная температура аккумуляторной батареи выходит за пределы установленного рабочего диапазона; и уведомления средства управления об обнаружении условия ошибки по меньшей мере по одной токопроводящей дорожке, предназначенной для передачи сигналов между средством управления и датчиком температуры.

6. Система по любому из пп. 3-5, в которой средство управления выполнено с возможностью уменьшения или прекращения подачи электроэнергии от аккумуляторной батареи в ответ на обнаружение состояния ошибки.

7. Система по любому из пп. 3-6, в которой средство управления выполнено с возможностью передачи команды управления датчику температуры по меньшей мере по одной токопроводящей дорожке для передачи сигналов между средством управления и датчиком температуры.

8. Система по любому из пп. 3-7, в которой токопроводящие дорожки плоского гибкого кабеля используются для подачи электроэнергии от аккумуляторной батареи к средству управления.

9. Система по любому из пп. 3-8, в которой токопроводящие дорожки плоского гибкого кабеля используются для подачи электрической энергии на датчик температуры от аккумуляторной батареи и/или от средства управления.

10. Система по любому из пп. 1-9, в которой датчик температуры является резистивным.

11. Система по любому из пп. 1-10, в которой один конец плоского гибкого кабеля соединен с по меньшей мере одним выводом аккумуляторной батареи.

12. Система по любому из пп. 1-11, в которой токопроводящие дорожки плоского гибкого кабеля используются для подачи электроэнергии от аккумуляторной батареи к испарителю.

13. Система по любому из пп. 1-12, в которой аккумуляторная батарея имеет продольную ось, а плоский гибкий кабель проходит в направлении, параллельном указанной продольной оси.

14. Система по любому из пп. 1-13, в которой плоский гибкий кабель расположен приблизительно по касательной к внешней поверхности аккумуляторной батареи.

15. Система по любому из пп. 1-14, в которой батарея является перезаряжаемой, выполненная с возможностью уменьшения или прекращения подачи электроэнергии в батарею при зарядке этой батареи в ответ на обнаружение состояния ошибки, когда измеренная температура батареи вышла за пределы установленного рабочего диапазона.

16. Система по любому из пп. 1-15, дополнительно содержащая аудио и/или визуальный пользовательский интерфейс для уведомления пользователя об обнаружении состоянии ошибки.

17. Система по любому из пп. 1-16, в которой датчик температуры непосредственно контактирует с аккумуляторной батареей.

18. Система по любому из пп. 1-17, в которой датчик температуры определяет физический параметр, зависящий от температуры.

19. Блок управления для использования с электронной системой предоставления аэрозоля, содержащей испаритель для генерирования аэрозоля с использованием электрической энергии, включающий в себя

аккумуляторную батарею для подачи электроэнергии в испаритель и в другие компоненты электронной системы обеспечения аэрозолем;

плоский гибкий кабель, имеющий многослойную структуру и включающий в себя множество токопроводящих дорожек для передачи электрической энергии и/или сигналов;

датчик температуры, встроенный в плоский гибкий кабель и расположенный рядом с аккумуляторной батареей, для измерения температуры батареи;

при этом блок управления выполнен с возможностью обнаружения состояния ошибки, если измеренная температура аккумуляторной батареи выходит за пределы установленного рабочего диапазона, и уменьшения или прекращения подачи электроэнергии от аккумуляторной батареи в ответ на такое обнаружение.

20. Способ функционирования электронной системы предоставления аэрозоля, содержащей испаритель для генерирования аэрозоля с использованием электрической энергии, включающий в себя этапы, на которых:

подают электрическую энергию от аккумуляторной батареи к испарителю и другим компонентам электронной системы обеспечения аэрозолем;

измеряют температуру аккумуляторной батареи датчиком температуры, встроенным в плоский гибкий кабель и расположенным рядом с батареей, причём плоский гибкий кабель имеет многослойную структуру и включает в себя множество токопроводящих дорожек для передачи электрической энергии и/или сигналов;

регистрируют аварийную ситуацию, если измеренная температура аккумуляторной батареи выходит за пределы установленного рабочего диапазона; и

уменьшают или прекращают подачу электроэнергии от аккумуляторной батареи в ответ на такую регистрацию.