[發明專利]包括充電設備的便攜式電子系統和給二次電池充電的方法

有效

• 申請號: 201710682891.7
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN107453430B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: R·赫哲爾;F·費爾南多
• 申請（專利權）人: 菲利普莫里斯生產公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;A24F40/90;A24F40/80;G01R31/36;G01R31/385
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 宋巖

公開了包括充電設備的便攜式電子系統和給二次電池充電的方法。在一方面，提供了包括一次設備和二次設備的便攜式電系統，一次設備具有第一鈷酸鋰電池，而二次設備具有第二磷酸鐵鋰電池或鈦酸鋰電池，其中一次設備和二次設備配置為允許以2C至16C之間的速率從第一電池給第二電池再充電。

本申請是申請號為201380044030.6，申請日為2013年8月23日，題為“包括充電設備的便攜式電子系統以及給二次電池充電的方法”的中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及包括充電器和二次設備的便攜式電子系統，并且涉及用于二次設備的充電和操作的方法。本發明可以應用于便攜式電子吸煙系統。

背景技術

現有技術的電操作的吸煙系統典型地包括用于容納吸煙制品的殼體、生成煙霧的加熱元件、電源以及控制系統操作的電子電路系統。

如果便攜式電子吸煙設備要被傳統紙煙的吸煙者廣泛采用，則它們需要對用戶而言既小又方便。這引起對便攜式電子吸煙設備的電源的幾個技術需求。電源(典型地是電池)必須小到足夠適合放在與傳統紙煙相似尺寸的吸煙設備中，并且必須輸送足夠的電力以從吸煙制品產生煙霧。使用可再充電電池的構思已經在現有技術中被建議，但是在任何商業可行的系統中，可再充電電池都必須能夠對至少一次吸煙期(smoking session)輸送足夠的電力，必須能夠快速、安全且方便地被再充電至它可以再用于另一次吸煙期的水平，并且必須可操作用于數千次充電循環。

發明內容

本發明的目的是提供滿足可再充電的電源的這些需求的系統和充電方法。

在本發明的一方面，提供了一種包括一次設備和二次設備的便攜式電系統，一次設備具有第一鈷酸鋰電池而二次設備具有第二磷酸鐵鋰電池或鈦酸鋰電池，其中一次設備和二次設備配置為以2C至16C之間的速率從第一電池給第二電池再充電，或者允許以2C至16C之間的速率從第一電池給第二電池再充電。

二次設備可以是電加熱吸煙設備。電加熱吸煙設備可以包括由第二電池供電的電加熱器。電加熱器可以配置為加熱煙霧形成基質。一次設備可以是便攜式充電單元，并且可以被制成與傳統的紙煙包相似的形狀和尺寸。在再充電循環期間二次設備可以容納在二次設備中。

磷酸鐵鋰(或鈦酸鋰)電池用于二次設備安全地允許快速充電和放電速率。在電加熱吸煙設備的情況下，快速放電是需要的，因為要求經過僅僅幾分鐘的時間段將高電力輸送到加熱器。快速充電是需要的，因為吸煙者常常希望在吸第一支煙之后非常短的時間吸另一支煙。

為了從單個第一電池對第二電池提供充電，第一電池必須比第二電池具有更高的電壓。如果要在需要再充電或替換第一電池自身之前提供多個再充電循環，則第一電池還必須比第二電池具有更高的充電容量。對于給定的尺寸，鈷酸鋰電池化學特性比磷酸鐵鋰(或鈦酸鋰)電池提供更高的電池電壓和更大的充電容量。因此，具有第一鈷酸鋰電池的一次設備和具有第二磷酸鐵鋰電池或鈦酸鋰電池的二次設備的組合對于便攜式電吸煙系統或者二次設備需要來自電池的高電力短脈沖的任何類似的便攜式系統是有利的。

第一電池的容量可以有利地至少是第二電池的容量的五倍。第一電池的容量可以有利地在第二電池的容量的五倍至四十倍之間。一次設備可以配置為允許以0至1.5C之間的速率從電源對第一電池再充電。

第二電池有利地能夠以每個循環多于900J經歷至少6000個充電/放電循環，并且可以以每個循環多于900J經歷至少7000個充電/放電循環或者以每個循環多于900J經歷至少8000個充電/放電循環。平均充電速率可以高達12C。在不降至閾值電池容量以下(例如額定電池容量的80％)的情況下，第二電池有利地能夠經歷至少6000個充電/放電循環，并且優選地經歷至少8000個充電/放電循環。第二電池的放電速率可以是大約13C，但是可以高達28C。