用于对气溶胶产生装置的能量储存单元进行诊断的方法、气溶胶产生装置和计算机程序与流程

本披露涉及一种用于对气溶胶产生装置的能量储存单元进行诊断的方法、一种气溶胶产生装置和一种计算机程序。

背景技术：

1、气溶胶产生装置是一种便携式（即，手持式）装置，其将气溶胶产生材料加热（而不使其燃烧或点燃）到通常在150℃至300℃范围内的温度，以便产生蒸气，该蒸气随后通常会冷却并冷凝，从而形成供气溶胶产生装置的用户吸入的气溶胶。常用的气溶胶产生装置可以使用多种不同技术中的一种技术来加热气溶胶产生材料。所有这些技术都需要某种内部能量源。该能量通常作为电能提供，通过为气溶胶产生装置提供能量储存单元（比如电池或电容器）来实现，该能量储存单元通常由外部电源充电。

2、为了实现可靠运行，需要对能量储存单元进行定期监测。这可能包括基于比如能量储存单元的荷电状态（soc）和健康状态（soh）等性能指标来对能量储存单元进行诊断。soc通常被定义为能量储存单元的剩余（电）荷电容量的当前值，其是相对于能量储存单元的最大荷电容量的（当前）值而言的。soh通常被定义为（老化储存单元的）最大荷电容量的当前值，其是相对于最大荷电的原始值（即，当能量储存单元是新的时（例如，在充电/放电循环次数为零或接近零时）的值）而言的。作为替代方案，soh可以被定义为能量储存单元的内阻的当前值，其是相对于能量储存的内阻值的原始值而言的。一般而言，soc和soh两者的单位均可以以百分比[%]表示。能量储存单元的其他电气参数（比如内阻或电容）可以用作性能指标。

技术实现思路

1、由于执行必要的测量和分析测量数据需要时间，因此对气溶胶产生装置的能量储存单元进行诊断可能需要大量的计算资源，并且可能导致气溶胶产生装置无法完全运行的停机时间。因此，需要减少对气溶胶产生装置的能量储存单元进行诊断所需的计算资源和时间，并且更一般地，需要改进对能量储存单元的诊断。

2、一个实施例涉及一种用于对气溶胶产生装置的能量储存单元进行诊断的方法。该方法包括对能量储存单元施加周期性变化电流。该方法进一步包括测量能量储存单元的多个阻抗值，其中，每个阻抗值是在周期性变化电流的一组独立间隔开的频率中的一个频率下测得的。该方法进一步包括基于该多个阻抗值来确定能量储存单元是否适合在气溶胶产生装置中进一步使用。

3、另一实施例涉及一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括控制单元，该控制单元被配置成执行根据实施例的方法。在从属权利要求中限定了另外的优选实施例。

4、根据实施例的方法能够减少对气溶胶产生装置的能量储存单元进行诊断所需的计算资源和时间。

5、本发明的进一步实施例如下：

6、实施例e1. 一种用于对气溶胶产生装置的能量储存单元进行诊断的方法，该方法包括：

7、对该能量储存单元施加周期性变化电流；

8、测量该能量储存单元的多个阻抗值，其中，每个阻抗值是在该周期性变化电流的一组独立间隔开的频率中的一个频率下测得的；以及

9、基于该多个阻抗值来确定该能量储存单元是否适合在该气溶胶产生装置中进一步使用。

10、实施例e2. 根据权利要求e1所述的方法，其中，测量每个阻抗值包括控制该周期性变化电流以使其具有该组独立间隔开的频率中的对应频率。

11、实施例e3. 根据实施例e1至e2中任一项所述的方法，其中，该多个阻抗值包括：

12、在该周期性变化电流的第一频率下测得的该能量储存单元的第一阻抗值；

13、在该周期性变化电流的第二频率下测得的该能量储存单元的第二阻抗值；

14、其中，确定该能量储存单元是否适合在该气溶胶产生装置中进一步使用是基于该第一阻抗值和该第二阻抗值中的一者或多者是否大于对应阈值来进行的；并且

15、其中，第二频率除以第一频率所得的比值介于20到500,000之间。

16、实施例e4. 根据实施例e3所述的方法，其中，该第一频率介于0.1 hz到50 hz之间，和/或该第二频率介于1 khz到50 khz之间。

17、实施例e5. 根据实施例e3至e4中任一项所述的方法，其中，这些对应阈值中的每一个是基于该能量储存单元的荷电状态soc和该能量储存单元的温度中的一项或多项。

18、实施例e6. 根据实施例e1至e5中任一项所述的方法，

19、其中，该多个阻抗值包括至少三个阻抗值，并且

20、其中，确定该能量储存单元是否适合在该气溶胶产生装置中进一步使用是基于通过将表示复平面中曲线的数学函数拟合到该至少三个阻抗值而得到的重构电化学阻抗谱来进行的。

21、实施例e7. 根据实施例e6所述的方法，其中，第三频率介于50 hz到1 khz之间。

22、实施例e8. 根据实施例e6至e7中任一项所述的方法，其中，该多个阻抗值包括至多五个阻抗值。

23、实施例e9. 根据实施例e6至e8中任一项所述的方法，其中，该数学函数对应于该复平面中的半圆。

24、实施例e10. 根据实施例e6至e9中任一项所述的方法，

25、其中，该重构电化学阻抗谱指示电解液电阻、电荷转移电阻和界面电容，并且

26、其中，确定该能量储存单元是否适合在该气溶胶产生装置中进一步使用是基于该电解液电阻、该电荷转移电阻和该界面电容中的一项或多项是否大于对应阈值来进行的。

27、实施例e11. 一种气溶胶产生装置，包括：

28、能量储存单元；

29、逆变器单元，该逆变器单元被配置成产生施加到该能量储存单元的周期性变化电流；以及

30、控制单元，该控制单元被配置成：

31、测量该能量储存单元的多个阻抗值，其中，每个阻抗值是在该周期性变化电流的一组独立间隔开的频率中的一个频率下测得的；以及

32、基于该多个阻抗值来确定该能量储存单元是否适合在该气溶胶产生装置中进一步使用。

33、实施例e12. 根据实施例e11所述的气溶胶产生装置，其中，该控制单元被配置成通过控制该周期性变化电流以使其具有该组独立间隔开的频率中的对应频率来测量每个阻抗值。

34、实施例e13. 根据实施例e11或e12所述的气溶胶产生装置，其中，该多个阻抗值包括：

35、在该周期性变化电流的第一频率下测得的该能量储存单元的第一阻抗值；

36、在该周期性变化电流的第二频率下测得的该能量储存单元的第二阻抗值；

37、其中，确定该能量储存单元是否适合在该气溶胶产生装置中进一步使用是基于该第一阻抗值和该第二阻抗值中的一者或多者是否大于对应阈值来进行的；并且

38、其中，第二频率除以第一频率所得的比值介于20到500,000之间。

39、实施例e14. 根据实施例e11至e13中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该第一频率介于0.1 hz到50 hz之间，和/或该第二频率介于1 khz到50 khz之间。

40、实施例e15. 根据实施例e11至e14中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，这些对应阈值中的每一个是基于该能量储存单元的荷电状态soc和该能量储存单元的温度中的一项或多项。

41、实施例e16. 根据实施例e11至e15中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该多个阻抗值包括至少三个阻抗值，并且

42、其中，确定该能量储存单元是否适合在该气溶胶产生装置中进一步使用是基于通过将表示复平面中曲线的数学函数拟合到该至少三个阻抗值而得到的重构电化学阻抗谱来进行的。

43、实施例e17. 根据实施例e16所述的气溶胶产生装置，其中，第三频率介于50 hz到1 khz之间。

44、实施例e18. 根据实施例e16至e17中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该多个阻抗值包括至多五个阻抗值。

45、实施例e19. 根据实施例e16至e18中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该数学函数对应于该复平面中的半圆。

46、实施例e20. 根据实施例e16至e19中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，该重构电化学阻抗谱指示电解液电阻、电荷转移电阻和界面电容，并且

47、其中，确定该能量储存单元是否适合在该气溶胶产生装置中进一步使用是基于该电解液电阻、该电荷转移电阻和该界面电容中的一项或多项是否大于对应阈值来进行的。

48、实施例e21. 一种计算机程序，包括指令，当该程序由计算机执行时，这些指令使该计算机执行如实施例e1至e10中任一项所述的方法。