一种电子加热装置的加热片的清洁方法和装置与流程

本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种电子加热装置的加热片的清洁方法和装置。

背景技术：

众所周知，吸烟有害健康，而电子烟可有效的帮助消费者戒烟。其中，加热不燃烧电子烟，即电子加热装置利用现代电子技术对烟草进行加热烘烤产生香烟气供烟民抽食，由于不直接燃烧烟草，不会产生焦油和一氧化碳等对身体有害的物质。这种电子加热装置一般由发热导体插入烟草中间，或者发热导体环绕包裹烟草。当给发热导体持续加电压时，发热导体表面温度将迅速升高，达到烘烤烟草的效果。但随着更换烟草烘烤的次数增加，发热导体表面会残留一层黑色的积碳。

目前市面上的加热不燃烧电子烟一般是配备了刷子和棉签等清洁套装，用于抽烟结束后清洁残留物。刷子和棉签可以对大块的固体残留物清洁，但附着在发热导体表面的积碳不能有效地清洁，即使用棉签沾酸碱液体清洗也不能将表面的积碳彻底清洗脱离。同时酸碱液体清洗不小心使用会沾到人体皮肤，腐蚀皮肤，不方便用户操作使用。

技术实现要素：

本申请提供了一种电子加热装置的加热片的清洁方法及装置，以实现对电子加热装置加热片的清洁。

第一方面，本申请提供一种电子加热装置的加热片的清洁方法，包括：获取清洁控制信号；将所述电子加热装置的加热片的温度加热至一个或多个目标温度；振动所述电子加热装置，清除所述电子加热装置的加热片表面的积碳。

在一种可能实现的方式中，所述将所述电子加热装置的加热片的温度加热至一个或多个目标温度，包括：获取所述加热片的第一温度；根据所述第一温度和所述目标温度，确定所述加热片的控制信号的以下一个或多个占空比：第一占空比，第二占空比；根据所述第一占空比，将所述加热片的温度加热至第一目标温度；根据所述第二占空比，将所述加热片的温度加热至第二目标温度。

在另一种可能实现的方式中，所述根据所述第一温度和所述目标温度，确定所述加热片的控制信号的以下一个或多个占空比：第一占空比，第二占空比，包括：根据所述目标温度和所述加热片的电阻温度系数，得到所述加热片的目标电阻值；根据所述第一温度和所述电阻温度系数，得到所述加热片的第一电阻值；根据所述目标电阻值和所述第一电阻值，得到所述加热片的控制信号的第一占空比；根据所述目标温度、预设温度差和所述加热片的电阻温度系数，得到所述加热片的第一目标电阻值；根据所述目标温度和所述电阻温度系数，得到所述加热片的第二电阻值；根据所述第一目标电阻值和所述第二电阻值，得到所述加热片的控制信号的第二占空比。

在又一种可能实现的方式中，所述振动所述电子加热装置，清除所述加热片表面的积碳，包括：在设定时间间隔内振动所述电子加热装置设定时长，清除所述加热片表面的积碳。

在又一种可能实现的方式中，还包括：通过以下一种或多种方式提示所述电子加热装置的清洁状态，所述一种或多种方式包括：光信号、振动和声音信号。

第二方面，本申请提供一种电子加热装置的加热片的清洁装置，包括：获取模块，用于获取清洁控制信号；加热模块，用于将所述电子加热装置的加热片的温度加热至一个或多个目标温度；振动模块，用于振动所述电子加热装置，清除所述电子加热装置的加热片表面的积碳。

在一种可能的实现方式中，所述加热模块，包括：第一获取子模块，用于获取所述加热片的第一温度；确定子模块，用于根据所述第一温度和所述目标温度，确定所述加热片的控制信号的以下一个或多个占空比：第一占空比，第二占空比；第一加热子模块，用于根据所述第一占空比，将所述加热片的温度加热至第一目标温度；第二加热子模块，用于根据所述第二占空比，将所述加热片的温度加热至第二目标温度。

在另一种可能的实现方式中，所述确定子模块用于：根据所述目标温度和所述加热片的电阻温度系数，得到所述加热片的目标电阻值；以及根据所述第一温度和所述电阻温度系数，得到所述加热片的第一电阻值；根据所述目标电阻值和所述第一电阻值，得到所述加热片的控制信号的第一占空比；根据所述目标温度、预设温度差和所述加热片的电阻温度系数，得到所述加热片的第一目标电阻值；根据所述目标温度和所述电阻温度系数，得到所述加热片的第二电阻值；以及根据所述第一目标电阻值和所述第二电阻值，得到所述加热片的控制信号的第二占空比。

在又一种可能的实现方式中，所述振动模块，包括：清除子模块，用于在设定时间间隔内振动所述电子加热装置设定时长，清除所述加热片表面的积碳。

在又一种可能的实现方式中，所述装置还包括：提示模块，用于通过以下一种或多种方式提示所述电子加热装置的清洁状态，所述一种或多种方式包括：光信号、振动和声音信号。

第三方面，提供了一种电子加热装置的加热片的清洁装置，包括：包括处理器、存储器；所述处理器被配置为支持所述装置执行上述第一方面及其任一种可能的实现方式的方法中相应的功能。存储器用于与处理器耦合，其保存所述装置必要的程序(指令)和数据。可选的，所述装置还可以包括输入/输出接口，用于支持所述装置与其他装置之间的通信。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面及其任一种可能的实现方式的方法。

第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面及其任一种可能的实现方式的方法。

本申请通过获取电子加热装置的清洁控制信号，进而控制电子加热装置进入清洁状态，并通过对加热片进行阶梯加热使加热片表面的积碳软化，在加热的同时通过振动器带动加热片振动，使软化的积碳从加热片表面剥落，可自动清除加热片的表面积碳，实现对电子加热装置的加热片的清洁效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请实施例提供的一种电子加热装置的加热片的清洁方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种电子加热装置的加热片的清洁方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种清洁功能的温度变化曲线示意图；

图4为本申请实施例提供的一种电子加热装置的加热片的清洁装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电子加热装置的加热片的清洁电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种电子加热装置的加热片的清洁装置的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种电子加热装置的加热片的清洁方法的流程示意图。

s101、获取清洁控制信号。

本申请实施例通过检测按键信号的变化，来获取不同状态的控制信号。具体地，当按键按下时，将给控制模块输入低电平，当按键松开时，将给控制模块输入高电平。控制模块通过检测输入模块的高低电平，确认是否有按键按下，同时将按键信号划分为开机、关机、点烟输出、点烟输出关闭、清洁等。当检测到用户在2s内连续按下按键5次，控制模块将进行开机与关机之间的切换。另外，在关机状态下，2s内连按3次按键，且第三次按下时超过3s，控制模块将获取清洁控制信号，并进入清洁状态。

s102、将所述电子加热装置的加热片的温度加热至一个或多个目标温度。

如s101所述，电子加热装置在进入清洁状态之前，需处于关机状态。而本申请是通过先将发热片加热到一定温度，使发热片表面的积碳松软后，再通过振动器的振动使积碳从发热片表面剥落。此外，本申请的清洁状态下的加热过程采用的阶梯加热。具体地，通过将加热片的温度加热到第一预设温度，并保持一段时间后，再根据第一预设温度和预设的温度差，将加热片的温度加热到第二预设温度，继续保持一段时间。因此，本申请在整个清洁过程中，需要根据预设的温度将加热到一个或多个目标温度。具体地，加热片为正温度系数的热敏电阻，通过检测加热片的电阻，即可计算出加热片的任意时刻温度，再根据任意时刻的温度和所需达到的目标温度，可得到pwm控制信号的占空比，最后通过占空比控制加热片所在电路的导通时间，可实现对加热片的发热量的控制，即实现对加热片温度的准确的控制。

s103、启动振动器，振动所述电子加热装置，清除所述电子加热装置的加热片表面的积碳。

在将加热片表面的积碳软化的同时，通过控制振动器的振动，可带动加热片的振动，进而使已经软化的积碳从加热片的表面剥落，实现清洁电子加热装置的加热片表面的积碳的效果。

本申请实施例通过获取清洁控制信号，通过对加热片进行阶梯加热使加热片表面的积碳软化，同时通过振动器带动加热片振动，使软化的积碳从加热片表面剥落，实现自动清洁加热片的效果。

请参阅图2，图2是本申请实施例提供的另一种电子加热装置的加热片的清洁方法的流程示意图。

s201、获取所述加热片的第一温度。

本申请加热片即为正温度系数热敏电阻。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻的温度越高时其电阻值也会越大。由于所需清理的积碳包裹在加热片表面，因此本申请采用将加热片表面温度加热到一定温度，使表面积碳松软，最后再通过振动器让发热片振动，使表面积碳脱落。因此，无论是烘烤烟草，还是清洁积碳，发热片表面在不同时刻的温度都是不一样的。因此，清洁状态下，在将加热片的温度加热到之前，需要先通过测量得到加热片当前的阻值，再根据当前阻值和正温度系数得到加热片的当前温度，即第一温度。

s202、根据所述第一温度和所述目标温度，确定所述加热片的控制信号的以下一个或多个占空比：第一占空比，第二占空比。

由于发热片的温度是通过调节发热片所在电路的导通时间来控制的，因此，根据第一温度和加热片所需达到的目标温度可计算出发热片达到目标温度所需导通的时间。此外，本申请通过调节pwm信号的占空比输出控制发热导体所在电路的导通时间。因此，在获得发热片达到目标温度所需导通的时间后，即可计算出相应的pwm信号的占空比，从而实现对加热片温度的准确控制。需要指出的是，本申请需要在关机状态下，完成以下操作：2s内连按3次按键，且第三次按下时超过3s，才能进入清洁状态。而清洁过程中对加热片的加热是通过采用阶梯加热实现的。

阶梯加热的过程具体可参见图3。从图中可以看出，t0为启动清洁功能的时间点。t11为清洁功能结束的时间点。t1温度为高于烘烤烟草的温度，其中优选温度为380℃。t2与t1的温差和t3与t2的温差可以调整，其中优选温度为20℃。t1～t2和t9～t10为温度保持t1时间段。t3～t4和t7～t8为温度保持t2时间段。t5～t6为温度保持t3时间段。温度保持时间段可以调整，优选时间为20s。在时间t1和10之间，振动器间隔时间振动一下，增加发热导体表面和积碳的振动力，使积碳更加容易脱离发热导体，振动间隔时间优选为5s，振动持续时间1s。阶梯加热对积碳松软的效果更好，让积碳更容易剥落。同时整体清洁效果也比全程用一个温度加热的清洁效果要好。

s203、根据所述第一占空比，将所述加热片的温度加热至第一目标温度。

在进入清洁过程之前，需根据第一目标温度(即图3中的t0)和加热片的电阻温度系数，计算得到加热片达到第一目标温度时对应的目标电阻值。再根据第一温度和加热片的电阻温度系数，计算得到加热片达到第一温度时对应的第一电阻值，最后根据目标电阻值和第一电阻值，计算得到加热片的pwm控制信号的第一占空比。最后，通过第一占空比控制加热片所在电路的导通时间，从而实现对加热片温度的控制。

s204、根据所述第二占空比，将所述加热片的温度加热至第二目标温度。

本申请的阶梯加热过程的温度差是预先设置好的。在将加热片的温度加热到第一目标温度后，再将目标温度和预设温度差相加，即可得到第二目标温度(即图3中的t1)。再根据第二目标温度和加热片的电阻温度系数，计算得到加热片达到第二目标温度时对应的第二电阻值，最后根据第二电阻值和第一电阻值，计算得到加热片的pwm控制信号的第二占空比。最后，通过第二占空比控制加热片所在电路的导通时间，将加热片的温度加热至第二目标温度。

可选地，再根据第二目标温度和预设温度差，可得到第三目标温度(即图3中的t2)。并通过与前面相同的加热过程将加热片的温度加热至第三目标温度。

如s202所述，清洁状态下，在将加热片加热到t1、t2、t3后，均需通过调节pwm的占空比将加热片的温度保持住一段时间。本申请可通过pid控制实现整个温度的调节。pid控制的输入为发热片目标阻值与当前阻值的差值，输出为pwm控制信号的占空比。通过对pid的参数的整定，可实现对发热片温度的准确控制。

s205、在设定时间间隔内振动所述电子加热装置设定时长，清除所述加热片表面的积碳。

在经过s201～s204的加热处理后，可使加热片表面的积碳软化，但此时的积碳仍不会完全从发热片表面剥落。本申请通过控制振动器的振动，进而带动发热片的振动，可使已经软化的积碳从发热片表面完全剥落。具体地，在清洁过程中(即图3中t1时刻至t10时刻)，振动器将在预设周期内振动一次，其中，预设周期为5s。需要理解的是，预设周期也可根据实际清洁效果和用户需求进行更改。通过振动器的振动可将已经软化的积碳清除掉，从而达到清洁电子加热装置发热片上积碳的效果。

s206、通过以下一种或多种方式提示所述电子加热装置的清洁状态，所述一种或多种方式包括：光信号、振动和声音信号。

电子加热装置可通过光信号、振动和声音信号向用户进行状态提示。具体地，当电子加热装置进入清洁状态时，指示用led灯将保持闪烁状态，同时，振动器间隔5s振动一次。

可选地，当电子加热装置进入清洁状态时，配合led灯的闪烁和振动器的振动的同时，还可通过蜂鸣器播放预先设置的背景音乐，达到状态提示的效果。

本申请实施例通过获取清洁控制信号，通过对加热片进行阶梯加热使加热片表面的积碳软化，同时通过振动器带动加热片振动，使软化的积碳从加热片表面剥落，并通过led的闪烁对清洁状态进行指示，实现自动清洁加热片的效果。可大大提高用户体验。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种电子加热装置的加热片的清洁装置的结构示意图，该装置1000包括：获取模块11、加热模块12、振动模块13。图5为本申请实施例提供的一种电子加热装置的发热片的清洁方法的电路。其中：

获取模块11，用于获取清洁控制信号。如图4所示，k1为轻触式按键，一端与mcu端口246连接，另一端与地相连。当按键无触碰时，mcu从端口246读取到k1状态为高电平，当按键被按下时，mcu从端口246读取到k1状态为低电平。mcu读取端口246的状态，当状态从低电平到高电平变化时，识别为一次按键操作。对低电平状态进行计时，可以识别到按键按下时间的长短。

加热模块12，用于将所述电子加热装置的加热片的温度加热至一个或多个目标温度；

振动模块13，用于振动所述电子加热装置，清除所述电子加热装置的加热片表面的积碳。

进一步地，所述加热模块12，包括：第一获取子模块121，用于获取所述加热片的第一温度；确定子模块122，用于根据所述第一温度和所述目标温度，确定所述加热片的控制信号的以下一个或多个占空比：第一占空比，第二占空比；第一加热子模块123，用于根据所述第一占空比，将所述加热片的温度加热至第一目标温度；第二加热子模块124，用于根据所述第二占空比，将所述加热片的温度加热至第二目标温度。

加热模块的具体实现电路可参见图5：其中，电阻r1、r2和mcu端口243输出电平为p-mos管q1提供栅源电压vgs，当mcu端口243输出高电平时，p-mos管q1的栅源电压vgs约为0v，不满足p-mos管导通条件，p-mos管q1保持截止；当mcu端口243输出低电平时，p-mos管q1的栅源电压vgs为负值，调整阻值r1和阻值r2可使栅源电压vgs小于一定的值，使p-mos管q1进入导通状态。

q1为电子开关，电阻r1和电阻r2为开关管q1提供合适的配置电压，通过mcu端口243提供高电平使q1处于关闭作用，通过mcu端口243提供低电平使q1处于导通作用。

电阻r3为电流采样电阻，流过发热导体rt的电流等于流过采样电阻r3的电流，电流流过采样电阻r3，在r3两端产生电压，由于采样电阻r3的阻值比较小，因此在r3两端的电压也比较小，经电流放大器放大若干倍后，转换为合适ad采样的电压，该电压被mcu端口241采集。对电流采样电阻要求阻值小，精度1％。

电阻r4为隔离电阻，发热导体rt上的电压经电阻r4后，由mcu端口242采集。

rt为发热导体，具有正温度系数特性，阻值随温度上升而增大。

进一步地，所述确定子模块122用于：根据所述目标温度和所述加热片的电阻温度系数，得到所述加热片的目标电阻值；以及根据所述第一温度和所述电阻温度系数，得到所述加热片的第一电阻值；以及根据所述目标电阻值和所述第一电阻值，得到所述加热片的控制信号的第一占空比；以及根据所述目标温度、预设温度差和所述加热片的电阻温度系数，得到所述加热片的第一目标电阻值；以及根据所述目标温度和所述电阻温度系数，得到所述加热片的第二电阻值；以及根据所述第一目标电阻值和所述第二电阻值，得到所述加热片的控制信号的第二占空比。

由图5可知：设微处理器u1在端口242读取的电压为vt，在端口241读取的电压为vi，则发热导体的阻值可由下式计算得到：

其中，k为电流放大器电流转换电压系数。

进一步地，所述振动模块13，包括：清除子模块131，用于在设定时间间隔内振动所述电子加热装置设定时长，清除所述加热片表面的积碳。

如图5所示，电阻r5为限流电阻，q2为npn三极管，m1为振动器。更改电阻r5的阻值大小，即改变q2的基极电流，可使q2进入截止、放大、饱和状态。q2起开关管作用，即工作在截止或者饱和状态。当mcu端口245输出低电平时，q2基极无电流，q2工作于截止状态，m1保持静止。当245输出高电平时，经过电阻r5、q2基极、q2发射极形成电回路，有电流流入q2基极，电流大小取决于r5的阻值大小，当q2基极电流大于一定数值时，q2进入饱和状态，q2集电极与发射极很小的饱和电压，这时振动器m1进入振动状态。

进一步地，所述装置1000还包括：提示模块14，用于通过以下一种或多种方式提示所述电子加热装置的清洁状态，所述一种或多种方式包括：光信号、振动和声音信号。

图5的提示模块中，电阻r6为限流电阻，调整r6的阻值大小，可更改发光二极管的亮度。led为发光二极管，起指示作用。led由mcu端口244控制，当244输出高电平时，led灯灭，当244输出低电平时，led灯亮。

此外，如图5所示，电子加热装置的加热片的清洁电路中还包括微处理器u1，可选地，本实施例所选用的微处理器的型号为n76e003aq20。其端口241和242具备adc功能，端口243可以设置为pwm输出，端口244和245配置为推挽输出，端口246配置为内置上拉输入。

该温度变化曲线的横坐标t为时间，纵坐标t为温度。按照操作步骤进入清洁功能，控制模块将发热导体温度控制如图3所示。

t0为启动清洁功能的时间点。t11为清洁功能结束的时间点。t1温度为高于烘烤烟草的温度，其中优选温度为380℃。t2与t1的温差和t3与t2的温差可以调整，其中优选温度为20℃。t1～t2和t9～t10为温度保持t1时间段。t3～t4和t7～t8为温度保持t2时间段。t5～t6为温度保持t3时间段。温度保持时间段可以调整，优选时间为20s。在时间t1和10之间，振动器间隔时间振动一下，增加发热导体表面和积碳的振动力，使积碳更加容易脱离发热导体，振动间隔时间优选为5s，振动持续时间1s。

当切换目标温度为t1或者t2或者t3时，p-mos管q1保持打开状态直到检测到阻值上升到对应的目标温度。p-mos管q1保持打开状态将持续施加给发热导体电压，使发热导体迅速上升到目标温度。

当温度上升到目标温度为t1或者t2或者t3时，通过调整pwm的占空比保持目标温度，将占空比增加将会使温度升高，减少占空比将会使温度降低，动态调整占空比使温度保持在目标温度附近波动。发热导体具有正温度系数特性，温度与阻值存在一一对应关系，通过判断阻值的大小可以预测温度的大小。发热导体阻值与目标阻值参与pid运算，可以得到需要调整的占空比。

清洁功能结束后，保持p-mos管q1关闭状态，待发热导体温度下到环境温度后，结束清洁功能。

图6为本申请实施例提供的一种电子加热装置的加热片的清洁装置的硬件结构示意图。该清洁装置包括处理器21，还可以包括输入装置22、输出装置23和存储器24。该输入装置22、输出装置23、存储器24和处理器21之间通过总线相互连接。

存储器包括但不限于是随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、只读存储器(read-onlymemory，rom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、或便携式只读存储器(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)，该存储器用于相关指令和数据。

输入装置用于输入数据和/或信号，以和输出装置用于输出数据和/或信号。输出装置和输入装置可以是独立的器件，也可以是一个整体的器件。

处理器可以包括是一个或多个处理器，例如包括一个或多个中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，在处理器是一个cpu的情况下，该cpu可以是单核cpu，也可以是多核cpu。

存储器用于存储网络设备的程序代码和数据。

处理器用于调用该存储器中的程序代码和数据，执行上述方法实施例中的步骤。具体可参见方法实施例中的描述，在此不再赘述。

可以理解的是，图6仅仅示出了一种电子加热装置的加热片的清洁装置的简化设计。在实际应用中，电子加热装置的加热片的清洁装置还可以分别包含必要的其他元件，包含但不限于任意数量的输入/输出装置、处理器、控制器、存储器等，而所有可以实现本申请实施例的电子加热装置的加热片的清洁装置都在本申请的保护范围之内。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。所显示或讨论的相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过该计算机可读存储介质进行传输。该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digitalsubscriberline，dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是只读存储器(read-onlymemory，rom)，或随机存储存储器(randomaccessmemory，ram)，或磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带、磁碟、或光介质，例如，数字通用光盘(digitalversatiledisc，dvd)、或者半导体介质，例如，固态硬盘(solidstatedisk，ssd)等。