一种电子烟的功率调整方法
技术领域
本发明涉及电子烟技术领域，尤其是指一种电子烟的功率调整方法。
背景技术
电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道和感觉。它是通过雾化等手段，将尼古丁等变成蒸汽后，让用户吸食的一种产品。相关的研究认为，目前电子烟的危害相较于传统的香烟的危害要小，因此，电子烟早几年开始在国外盛行，到近几年才开始在我国受到青年人士的青睐。
但是目前国内的电子烟的研发力度较低，多数市面上的电子烟均是普通的结构，通过雾化器将烟油雾化，功能单一。但是随着使用人群的增加，用户对于电子烟的要求则变高，例如，要保持在使用电子烟的过程中味道一致，则需要电子烟能稳定控制加热功率，才能保持用户使用过程的味道不变，因而现在需要一种可以稳定控制加热功率的电子烟产品，满足用户使用过程中对口感的要求。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种电子烟的功率调整方法，能够保持加热功率的恒定，从而保证用户使用过程中的口感一致。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电子烟的功率调整方法，所述电子烟包括控制器和加热器，所述控制器信号连接有用于检测温度的温度检测件、用于为控制器提供电压的电源件以及用于存储电子烟的使用信息的存储器，控制器与加热器电连接，包括以下步骤：
A.控制器实时采集加热器的电压和电源件的实时电压，根据采集到的电压分别计算出加热器的实时电阻R(i)和电源件的实时电压Vbat，其中i为采集加热器电压的次数，同时温度检测件实时检测加热器的温度temp(i);
B.根据加热器的实时电阻R(i)以及实时温度temp(i)生成温度表table(i)=[R(i)，temp(i)];
C.电子烟使用时，温度检测件实时检测加热器的温度，控制器多次采集电源件的电压Vbat以及温度检测件的温度检测数据，再根据温度表table(i)计算获取当前加热器的电阻R;
D.设加热器的功率为P，加热器的加热驱动信号为PWM驱动信号，其占空比为D=PWMon/T，其中PWMon为加热器的加热时间，T为PWM驱动信号的周期，加热器上的电压U=Vbat*D，则加热器的功率P=U2/R=(Vbat*D)2/R，加热时间
E.电源件的实时电压Vbat和加热器的实时电阻R根据时间变化，通过调节加热时间PWMon，获得恒定的加热器功率P。
优选的，步骤E中，根据加热次数调节加热时间PWMon，其步骤为：
a1.设加热器的总加热次数为M，加热器每加热一次，控制器便记录当前加热的次数，加热器第k次加热时，控制器记录次数k同时存储在存储器上，设置微调功率δ1(k)=K1*k/M，K1为校准系数;
b1.使加热时间通过微调功率δ1(k)的调节作用来获得更精准的加热时间PWMon，从而保持加热器的功率P保持恒定。
优选的，步骤E中，根据第k次加热时，加热材料的速度进行调节加热时间PWMon，其步骤包括：
a2.设加热材料的重量为m，加热材料与加热器的接触面积为S，g为重力加速度，则加热器第k次加热时加热材料的重量为m(k)=m*(M-k)/M，其中M为加热器的总加热次数;
b2.加热材料在加热器表面所受到的合力为F(k)=g*m(k)-F1，F1为加热器对加热材料的支撑力;
c2.设加热材料的速度为Ve(k)，加热时间为t，加速度为a，则加热材料在加热器表面所受到的合力F(k)=m(k)*Ve(k)/t，于是Ve(k)=F(k)*t/m(k)，设置微调功率δ2(k)=K2*Ve(k)，其中K2为校准系数;
d2.根据第k次加热材料的速度进行功率调节，使输出加热时间从而通过调节加热时间PWMon来保持加热器的功率P的恒定。
优选的，步骤E中，根据第k次加热时，加热材料的速度进行调节加热时间PWMon，其步骤包括：
a2.设加热材料的重量为m，加热材料与加热器的接触面积为S，g为重力加速度，则加热器第k次加热时加热材料的重量为m(k)=m*(M-k)/M，其中M为加热器的总加热次数;
b2.加热材料在加热器表面所受到的合力为F(k)=g*m(k)-F1，F1为加热器对加热材料的支撑力;
c2.设加热材料的速度为Ve(k)，加热时间为t，加速度为a，则加热材料在加热器表面所受到的合力F(k)=m(k)*Ve(k)/t，于是Ve(k)=F(k)*t/m(k)，设置微调功率δ2(k)=K2*Ve(k)，其中K2为校准系数;
d2.结合微调功率δ1(k)和微调功率δ2(k)，计算出结合的微调功率δ6(k)=K6(δ1(k)+δ2(k))，K6为根据大量的实验数据获得的校准系数，使输出加热时间从而通过调节加热时间PWMon来保持加热器的功率P的恒定。
优选的，步骤E中，根据第k次加热时，加热器表面的压强进行功率调节，其步骤包括：
a3.设加热材料的重量为m，加热材料与加热器的接触面积为S，g为重力加速度，则加热器第k次加热时加热材料的重量为m(k)=m*(M-k)/M，其中M为加热器的总加热次数;
b3.加热材料在加热器表面所受到的合力为F(k)=g*m(k)-F1，F1为加热器对加热材料的支撑力;
c3.加热器表面的压强为Pr(k)=F(k)/S，设微调功率为δ3(k)=K3*Pr(k)，其中K3为校准系数;
d3.根据第k次加热时加热器表面的压强进行功率调节，使输出加热时间从而通过调节加热时间PWMon来保持加热器的功率P的恒定。
优选的，步骤E中，根据第k次加热时，加热器表面的压强进行功率调节，其步骤包括：
a3.设加热材料的重量为m，加热材料与加热器的接触面积为S，g为重力加速度，则加热器第k次加热时加热材料的重量为m(k)=m*(M-k)/M，其中M为加热器的总加热次数;
b3.加热材料在加热器表面所受到的合力为F(k)=g*m(k)-F1，F1为加热器对加热材料的支撑力;
c3.加热器表面的压强为Pr(k)=F(k)/S，设微调功率为δ3(k)=K3*Pr(k)，其中K3为校准系数;
d3.结合微调功率δ1(k)和微调功率δ3(k)，计算出结合的微调功率δ7(k)=K7(δ1(k)+δ3(k))，K7为根据大量的实验数据获得的校准系数，使输出加热时间从而通过调节加热时间PWMon来保持加热器的功率P的恒定。
优选的，所述加热时间PWMon的调节步骤还包括：
e2.加热器表面的压强为Pr(k)=F(k)/S，设微调功率为δ3(k)=K3*Pr(k)，其中K3为校准系数;
f2.结合微调功率δ2(k)和微调功率δ3(k)，计算出结合的微调功率δ8(k)=K8(δ2(k)+δ3(k))，K8为根据大量的实验数据获得的校准系数，使输出加热时间从而通过调节加热时间PWMon来保持加热器的功率P的恒定。
优选的，所述步骤A中，控制器还信号连接有若干气压检测件，若干所述气压检测件用于检测电子烟的烟雾通道内的气压或者气压差或者等效气压，该气压或者气压差或者等效气压设为P1，P1用于调节加热时间PWMon的大小。
优选的，所述P1调节加热时间PWMon的方法为：
a4.当P1≥P1max时，P1max为设定的气压最大值，此时加热器全速加热，即加热时间b4.当P1
优选的，所述P1调节加热时间PWMon的方法为：
a5.当P1≥P1max时，P1max为设定的气压最大值，此时加热器全速加热，即加热时间b5.当P1
本发明的有益效果：
本发明提供的一种电子烟的功率调整方法，控制器在加热器使用时，实时采集加热器的电阻电压以及电源件的实时电压，再结合温度检测件检测的加热器的实时温度，生成温度表，并将数据存储在存储器中，从而可以在后续使用过程中，根据当下温度检测件所检测的温度，快速从温度表中调用加热器的电阻电压数据，节省计算时间，提高效率，接着再通过调节加热器的加热时间，达到保持加热器功率恒定的目的，从而保证用户在使用电子烟的过程中口感一致。该电子烟的功率调节方法，实现了结构简单，低成本、快速、灵活地控制电子烟的烟雾味道口感不变的效果。
附图说明
图1为本发明的信号流向示意图。
图2为本发明的温度表生成流程图。
图3为本发明的加热器的恒定功率P的调节流程图。
图4为本发明的加热器的恒定功率P根据微调功率δ1(k)的调节流程图。
图5为本发明的加热器的恒定功率P根据微调功率δ2(k)的调节流程图。
图6为本发明的加热器的恒定功率P根据微调功率δ3(k)的调节流程图。
图7为本发明的加热器的恒定功率P根据微调功率δ4(k)的调节流程图。
图8为本发明的加热器的恒定功率P根据微调时间δ5(k)的调节流程图。
在图1至图8中的附图标记包括：
1-控制器，2-加热器，3-温度检测件，4-电源件，5-存储器，7-蓝牙模块，8-WIFI模块。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
本实施例提供的一种电子烟的功率调整方法，如图1、图2和图3，包括以下步骤：
A.控制器1实时采集加热器2的电压和电源件4的实时电压，根据采集到的电压分别计算出加热器2的实时电阻R(i)和电源件4的实时电压Vbat，同时温度检测件3实时检测加热器2的温度temp(i);
B.根据加热器2的实时电阻R(i)以及实时温度temp(i)生成温度表table(i)=[R(i)，temp(i)];
C.电子烟使用时，温度检测件3实时检测加热器2的温度，控制器1多次采集电源件4的电压Vbat以及温度检测件3的温度检测数据，再根据温度表table(i)计算获取当前加热器2的电阻R;
D.设加热器2的功率为P，加热器2的加热驱动信号为PWM驱动信号，其占空比为D=PWMon/T，其中PWMon为加热器2的加热时间，T为PWM驱动信号的周期，加热器2上的电压U=Vbat*D，则加热器2的功率P=U2/R=(Vbat*D)2/R，加热时间
E.电源件4的实时电压Vbat和加热器2的实时电阻R根据时间变化，则通过调节加热时间PWMon，来获得恒定的加热器2功率P。
优选的，本实施例中的温度检测件3包括温度传感器和红外电子温度计，温度传感器用于采集控制器1的温度，从而进行控制器1的温度控制、过温保护以及开路短路保护;红外电子温度计用于检测加热器2的加热温度;电源件4为电池但不限于为电池。
具体地，控制器1在加热器2使用时，实时采集加热器2的电压以及电源件4的实时电压，计算获得加热器2的实时电阻R(i)和电源件4的实时电压Vbat，再结合温度检测件3检测的加热器2的实时温度temp(i)，生成温度表table(i)=[R(i)，temp(i)]，并将数据存储在存储器5中，从而可以在后续使用过程，根据当下温度检测件3所检测的温度，快速从温度表table(i)中调用加热器2的电阻电压数据，节省计算时间，提高效率;根据加热器2的功率P=U2/R=(Vbat*D)2/R以及公式D=PWMon/T，可以看出，在电压Vbat和电阻R实时变化的情况下，要保持功率P不变，则通过调节加热时间PWMon，便可达到保持加热器2功率恒定的目的，从而保证用户在使用电子烟的过程中口感一致，本实施例中，通过引入一个微调因数，对加热时间进行校正，使得加热功率保持恒定。该电子烟的功率调节方法，实现了结构简单，低成本、快速、灵活地控制电子烟的烟雾味道口感不变的效果。
本实施例提供的一种电子烟的功率调整方法，如图4，步骤E中，根据加热次数调节加热时间PWMon，其步骤为：
a1.设加热器2的总加热次数为M，加热器2每加热一次，控制器1便记录当前加热的次数，加热器2第k次加热时，控制器1记录次数k同时存储在存储器5上，设置微调功率δ1(k)=K1*k/M，K1为校准系数;
b1.使加热时间通过微调功率δ1(k)的调节作用来获得更精准的加热时间PWMon，从而保持加热器2的功率P保持恒定。
具体地，通过微调功率δ1(k)=K1*k/M对加热时间进行调节校准，使得加热时间PWMon更精准，有效保证功率P的恒定。
本实施例提供的一种电子烟的功率调整方法，如图5，步骤E中，根据第k次加热时，加热材料的速度进行调节加热时间PWMon，其步骤包括：
a2.设加热材料的重量为m，加热材料与加热器2的接触面积为S，g为重力加速度，则加热器2第k次加热时加热材料的重量为m(k)=m*(M-k)/M，其中M为加热器2的总加热次数;
b2.加热材料在加热器2表面所受到的合力为F(k)=g*m(k)-F1，F1为加热器2对加热材料的支撑力;
c2.设加热材料的速度为Ve(k)，加热时间为t，加速度为a，则加热材料在加热器表面所受到的合力F(k)=m(k)*Ve(k)/t，于是Ve(k)=F(k)*t/m(k)，设置微调功率δ2(k)=K2*Ve(k)，其中K2为校准系数;
d2.根据第k次加热材料的速度进行功率调节，使输出加热时间从而通过调节加热时间PWMon来保持加热器2的功率P的恒定。
具体地，本实施例中的加热器2采用多空陶瓷加热器，其顶部的导流面有多个导流孔，因而本实施例中提到的加热材料的速度即为加热材料进入通孔内的渗透速度;其中的步骤a2中的接触面积S为加热材料与加热器的接触面积，当加热器为长方形时，则长方形的面积为长宽的乘积，本实施例不限制加热器的形状;步骤b2中的支撑力F1为加热材料渗透进导流孔内时与导流孔的壁面产生的向上的摩擦力，本实施例中通过多次实验数据获得;设置微调功率δ2(k)，微调功率δ2(k)是根据加热材料的速度进行计算获得，在不同的加热次数下，通过加热材料的渗透速度变化来调节加热时间PWMon，从而使得当下的加热时间PWMon能保持加热器2的功率P的恒定，进而实现电子烟的烟雾味道或者口感不变的目的。
本实施例提供的一种电子烟的功率调整方法，如图6，步骤E中，根据第k次加热时，加热器2表面的压强进行功率调节，其步骤包括：
a3.设加热材料的重量为m，加热材料与加热器2的接触面积为S，g为重力加速度，则加热器2第k次加热时加热材料的重量为m(k)=m*(M-k)/M，其中M为加热器2的总加热次数;
b3.加热材料在加热器2表面所受到的合力为F(k)=g*m(k)-F1，F1为加热器2对加热材料的支撑力;
c3.加热器2表面的压强为Pr(k)=F(k)/S，设微调功率为δ3(k)=K3*Pr(k)，其中K3为校准系数;
d3.根据第k次加热时加热器2表面的压强进行功率调节，使输出加热时间从而通过调节加热时间PWMon来保持加热器2的功率P的恒定。
具体地，支撑力F1为加热材料渗透进导流孔内时与导流孔的壁面产生的向上的摩擦力，本实施例中通过多次实验数据获得;本实施例中是根据加热材料的质量变化引起的对加热器2表面的压强的变化来设置微调功率δ3(k)，所达到的微调功率δ3(k)对加热时间PWMon的调节效果时同样的，均可以使加热器2的加热功率P恒定。
本实施例提供的一种电子烟的功率调整方法，如图7，所述步骤A中，控制器1还信号连接有若干气压检测件，若干所述气压检测件用于检测电子烟的烟雾通道内的气压或者气压差或者等效气压，该气压或者气压差或者等效气压设为P1，P1用于调节加热时间PWMon的大小。所述P1调节加热时间PWMon的方法为：
a4.当P1≥P1max时，P1max为设定的气压最大值，此时加热器2全速加热，即加热时间
b4.当P1
具体地，若干气压检测件的数量可以设置为一个也可以设置为两个甚至更多，优选的，当气压检测件为一个时，用户吸气时，便可以通过气压检测件检测电子烟的烟雾通道内的气压P1，再将该气压P1与设定的气压最大值P1max进行比较;当气压检测件的数量为两个时，则可以通过将两个气压检测件设置在烟雾通道内的高低不同的位置，检测这两个位置之间的气压差P1，再根据气压差P1进行加热时间PWMon的调节;当然，气压检测件的数量还可以设置为更多，本实施例不做限制。若P1大于或者等于P1max，则加热器2用最快的速度加热，以达到与用户吸气的力度相对等的功率，从而可以以最快速度完成加热材料的雾化;若P1小于PImax，则结合气压P1设置微调功率δ4(k)=K4*P1，来调节加热时间PWMon，即本实施例中，通过用户吸气时的力度大小灵活改变加热时间PWMon，达到保持加热功率P的恒定的目的。
本实施例提供的一种电子烟的功率调整方法，如图8，所述P1调节加热时间PWMon的方法为：
a5.当P1≥P1max时，P1max为设定的气压最大值，此时加热器2全速加热，即加热时间
b5.当P1
具体地，与通过用户吸气引起的P1变化的调节方式不同的是，本实施例中，通过用户使用电子烟时，每次的吸气时间来调节加热时间PWMon，从而控制加热器2的加热功率P的恒定。
本实施例提供的一种电子烟的功率调整方法，用于调节加热时间PWMon的微调因数，可以通过上述实施例的结合来获得，例如，通过将微调功率δ1(k)至微调功率δ4(k)以及微调时间δ5(k)同时用于加热时间的调整，则此时的总微调因数为δ9(k)=K9*(δ1(k)+δ2(k)+δ3(k)+δ4(k)+δ5(k))，其中K9为校准系数，通过多数量的实验数据获得，从而加热时间
当然，可通过结合微调功率δ1(k)至微调功率δ4(k)以及微调时间δ5(k)共5个单独的微调因数的其中之二或者其中之三或者其中之四个微调因数，结合方法与上述5个微调因数的结合相同，均是通过大量的实验数据获得相对应的校准系数，从而达到控制加热时间的目的。
本实施例提供的一种电子烟的功率调整方法，如图1，所述控制器1还信号连接有蓝牙模块7和/或WIFI模块8。
具体地，电子烟的使用数据存储在控制器1自带的储存器或者保存与存储器5中，同时可以通过蓝牙模块7和/或WIFI模块8与智能终端进行数据的通讯，便于用户查询分析。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
