一种电子烟的加热控制装置及方法与流程

本技术涉及温度控制，更具体地说，本技术涉及一种电子烟的加热控制装置及方法。

背景技术：

1、温度控制是指在特定条件下通过调节设备或策略来维持或达到所需温度的过程，其主要目的是确保温度保持在设定范围内，以满足特定应用或操作的需求，同时防止温度异常带来的安全隐患。

2、电子烟是一种模仿传统香烟的设备，通过加热元件加热烟油来产生蒸汽以便用户吸入；电子烟加热温度控制是指通过精确调节加热元件的温度来确保烟油的蒸发温度保持在理想范围内，这种控制主要用于温度保护机制，防止过热引发的安全隐患；在现有电子烟加热温度控制技术中，通过实时监测加热元件的温度，进而调节电流或电压来保持加热元件在设定的温度范围内，但在电子烟的气孔快速开合时，电子烟吸烟时的气流量与气流速度也快速改变，若仅依赖电流或电压对电子烟的温度进行调节，则会使电子烟的加热元件出现响应迟缓或过度反应的情况，进而使加热元件对温度的响应失控，从而导致电子烟升温过度的现象，因此，如何降低电子烟加热元件的滞后响应对电子烟加热过程中温度控制的影响成为业界面临的难题。

技术实现思路

1、本技术提供一种电子烟的加热控制装置及方法，可降低电子烟加热元件的滞后响应对电子烟加热过程中温度控制的影响。

2、第一方面，本技术提供一种电子烟的加热控制方法，包括如下步骤：

3、确定电子烟在加热过程中低温区的冷端边界和高温区的热端边界；

4、基于电子烟气孔的开合范围与所述冷端边界对所述电子烟中的加热元件进行气流阶跃激励，得到所述加热元件在气孔开合度变换下的动态热响应，根据所述动态热响应与所述加热元件在升温状态时的温度梯度确定所述加热元件在升温过程中的换热波动；

5、获取所述电子烟中加热元件的当前膨胀体积，根据所述热端边界与所述加热元件的当前膨胀体积对所述电子烟中加热元件在升温时的热稳态进行分析，得到所述电子烟中加热元件的热反馈信息；

6、通过所述换热波动与所述热反馈信息确定电子烟在加热过程中的温度滞后量，根据所述温度滞后量对电子烟中的加热元件进行调整。

7、在一些实施例中，确定电子烟在加热过程中低温区的冷端边界和高温区的热端边界具体包括：

8、采集电子烟在加热时间段内的所有温度值；

9、根据所有温度构建温度直方图；

10、获取电子烟在加热过程中的温度特征；

11、根据所述温度直方图与所述温度特征确定电子烟的低温区域和高温区域；

12、根据所述低温区域确定所述电子烟在加热过程中低温区的冷端边界；

13、根据所述高温区域确定所述电子烟在加热过程中高温区的热端边界。

14、在一些实施例中，基于电子烟气孔的开合范围与所述冷端边界对所述电子烟中的加热元件进行气流阶跃激励，得到所述加热元件在气孔开合度变换下的动态热响应具体包括：

15、基于电子烟气孔的开合范围确定气孔的多个开合度；

16、根据气孔的所有开合度与预设的开合频率确定加热元件在气流变化下升温到所述冷端边界过程中的阶跃响应信息；

17、根据所述阶跃响应信息确定每次气孔开合度变化后加热元件的温度变化量；

18、根据所述阶跃响应信息确定每次气孔开合度变化后加热元件的热容变化信息；

19、根据所有的温度变化量与所有的热容变化信息确定所述加热元件在气孔开合度变换下的动态热响应。

20、在一些实施例中，根据所述动态热响应与所述加热元件在升温状态时的温度梯度确定所述加热元件在升温过程中的换热波动具体包括：

21、获取所述加热元件在升温时的温度梯度与加热元件的实时气孔开合度；

22、根据所述温度梯度与所述实时气孔开合度确定加热元件的热流失度；

23、根据所述热流失度与所述动态热响应确定所述加热元件在升温过程中的换热波动。

24、在一些实施例中，根据所述热端边界与所述加热元件的当前膨胀体积对所述电子烟中加热元件在升温时的热稳态进行分析，得到所述电子烟中加热元件的热反馈信息具体包括：

25、根据所述热端边界与所述加热元件的当前膨胀体积确定所述加热元件在热效应下体积变化的热膨胀跃迁量；

26、获取电子烟的外界环境温度；

27、根据电子烟的外界环境温度与所述热膨胀跃迁量确定所述电子烟中加热元件的热损调控值；

28、确定加热元件在升温过程中的热损耗；

29、根据所述热损调控值和所述热损耗确定所述电子烟中加热元件的热反馈信息。

30、在一些实施例中，通过所述换热波动与所述热反馈信息确定电子烟在加热过程中的温度滞后量具体包括：

31、根据所述换热波动确定电子烟的热补偿因子；

32、根据所述热补偿因子与所述热反馈信息确定电子烟在加热过程中的温度滞后量。

33、在一些实施例中，根据所述温度滞后量对电子烟中的加热元件进行调整具体包括：

34、确定电子烟进行温度控制的温度滞后阈值；

35、将所述温度滞后量与所述温度滞后阈值进行比较；

36、若所述温度滞后量大于等于所述温度滞后阈值，则增大气孔开合度并减小加热元件的热容；

37、若所述温度滞后量小于所述温度滞后阈值，则减小气孔开合度并增大加热元件的热容。

38、第二方面，本技术提供一种电子烟的加热控制装置，包括：

39、确定模块，用于确定电子烟在加热过程中低温区的冷端边界和高温区的热端边界；

40、处理模块，用于基于电子烟气孔的开合范围与所述冷端边界对所述电子烟中的加热元件进行气流阶跃激励，得到所述加热元件在气孔开合度变换下的动态热响应，根据所述动态热响应与所述加热元件在升温状态时的温度梯度确定所述加热元件在升温过程中的换热波动；

41、所述处理模块，还用于获取所述电子烟中加热元件的当前膨胀体积，根据所述热端边界与所述加热元件的当前膨胀体积对所述电子烟中加热元件在升温时的热稳态进行分析，得到所述电子烟中加热元件的热反馈信息；

42、执行模块，用于通过所述换热波动与所述热反馈信息确定电子烟在加热过程中的温度滞后量，根据所述温度滞后量对电子烟中的加热元件进行调整。

43、第三方面，本技术提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述电子烟的加热控制方法。

44、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述电子烟的加热控制方法。

45、本技术公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：

46、本技术提供的电子烟的加热控制方法及系统中，首先确定电子烟在加热过程中低温区的冷端边界和高温区的热端边界；基于电子烟气孔的开合范围与所述冷端边界对所述电子烟中的加热元件进行气流阶跃激励，得到所述加热元件在气孔开合度变换下的动态热响应，根据所述动态热响应与所述加热元件在升温状态时的温度梯度确定所述加热元件在升温过程中的换热波动；获取所述电子烟中加热元件的当前膨胀体积，根据所述热端边界与所述加热元件的当前膨胀体积对所述电子烟中加热元件在升温时的热稳态进行分析，得到所述电子烟中加热元件的热反馈信息；通过所述换热波动与所述热反馈信息确定电子烟在加热过程中的温度滞后量，根据所述温度滞后量对电子烟中的加热元件进行调整。

47、由此可见，本技术在电子烟的加热控制过程中，首先，通过电子烟气孔的开合度变换对电子烟中的加热元件进行气流阶跃激励，结合电子烟在加热过程中的冷端边界对电子烟的加热元件在升温过程中的热量波动情况进行分析，确定在气孔开合度变化下，加热元件对温度变化和热量在加热元件和气流之间的快速转移的响应，进而确定加热元件在气流变化下的动态热响应，以确定电子烟在气流变化时的热传递变化情况，通过所述动态热响应与加热元件在升温状态时的温度梯度确定电子烟加热元件在升温过程中吸收与释放热量的能力随着气孔开合度改变而发生的变化，进而确定电子烟加热元件的换热波动，解决了在升温过程中加热元件因气流变化使得热容波动，从而影响加热元件对温度响应的情况；其次，通过加热元件的当前膨胀体积与热端边界确定加热元件的热反馈信息，而所述加热元件的热反馈信息可用于调控加热元件的热量损耗变化，确保加热元件工作在预期温度范围内，即便于优化加热元件的温度调控策略；进而通过所述热反馈信息与所述换热波动确定电子烟在加热过程中的温度滞后量，通过所述温度滞后量可调整电子烟的加热策略以确保温度控制更加精确和稳定。上述方案可降低电子烟加热元件的滞后响应对电子烟加热过程中温度控制的影响，提高电子烟加热时的安全性。