Aerosol generating apparatus and method

By switching off indicator components and adjusting charging current, the method enhances battery charging efficiency and ensures full charge in aerosol generating apparatuses, providing user feedback.

WO2026000361A1PCT designated stage Publication Date: 2026-01-02IMPERIAL TOBACCO LTD +1
View PDF 2 Cites 0 Cited by

Patent Information

Application Number
PCT/CN2024/102532
Authority / Receiving Office
WO · WO
Patent Type
Applications
Current Assignee / Owner
Filing Date
2024-06-28
Publication Date
2026-01-02

AI Technical Summary

Technical Problem

Charging of rechargeable batteries in aerosol generating apparatuses is inefficient, preventing the batteries from reaching full charge due to indicator components drawing significant current.

Method used

A method of charging the battery by switching off indicator components when a predetermined threshold charge is reached, allowing continued charging current to the battery to increase the charge, and adjusting the charging current to a reduced level.

Benefits of technology

Enables the battery to reach full charge efficiently and quickly, while providing user feedback on charging status through indicator components.

✦ Generated by Eureka AI based on patent content.

Smart Images

  • Figure CN2024102532_02012026_PF_FP_ABST
    Figure CN2024102532_02012026_PF_FP_ABST
Patent Text Reader

Abstract

A method of charging a battery of an aerosol generating apparatus that comprises: switching on one or more indicator components to indicate that the battery is being charged; directing a charging current to a charging circuit comprising the battery and the one or more indicator components; in response to the battery charge reaching a predetermined threshold charge, switching off at least one of the indicator components; and, continuing to direct a charging current to the battery to increase the battery charge.
Need to check novelty before this filing date? Find Prior Art

Description

AEROSOL GENERATING APPARATUS AND METHODFIELD

[0001] The present disclosure relates to an aerosol generating apparatus and to a method of charging a battery of an aerosol generating apparatus.BACKGROUND

[0002] A typical aerosol generating apparatus may comprise a power supply, an aerosol generating unit that is driven by the power supply, an aerosol precursor, which in use is aerosolised by the aerosol generating unit to generate an aerosol, and a delivery system for delivery of the aerosol to a user. The power supply may be a rechargeable battery.

[0003] A drawback with known aerosol generating apparatuses is that the charging of the rechargeable battery may be inefficient.

[0004] In spite of the effort already invested in the development of aerosol generating apparatuses further improvements are desirable.SUMMARY

[0005] In a first aspect the present disclosure provides a method of charging a battery of an aerosol generating apparatus that comprises: switching on one or more indicator components to indicate that the battery is being charged; directing a charging current to a charging circuit comprising the battery and the one or more indicator components; in response to the battery charge reaching a predetermined threshold charge, switching off at least one of the indicator components; and, continuing to direct thecharging current to the battery once the indicator component (s) have been turned off to increase the battery charge.

[0006] In this way, the battery can be charged more efficiently and / or quickly, because after the indicator component is switched off, more charging current may be available to charge the battery. Furthermore, the method may enable the battery to reach full charge, even if the one or more indicator components collectively draw a magnitude of current when they are switched on which would prevent the battery from reaching full charge. In addition, a user may be able to determine that the battery is charging when the indicator components are switched on.

[0007] It will be appreciated that continuing to direct the charging current to the battery to increase the battery charge may correspond to continuing to direct the charging current to the charging circuit, where at least one of the indicator components is switched off.

[0008] It will be appreciated that reference to a battery charge may refer to a battery voltage.

[0009] Continuing to direct the charging current to the battery to increase the battery charge may comprise increasing the battery charge above the predetermined threshold charge. In some examples, the charging current may continue to be directed to the battery to increase the battery charge to full  charge. For example, the battery may be a 4.2 V battery (e.g., the voltage rating of the battery may be 4.2. V) and the charging current may be continued to be directed to the battery to increase the battery voltage to 4.2V.

[0010] It will be appreciated that any feature described with reference to an indicator component is applicable to examples where the charging circuit comprises one indicator component, and also to examples where the charging circuit comprises a plurality of indicator components, and may be applicable to one, some or all of the indicator components.

[0011] For example, switching off at least one of the indicator components may comprise switching off all of the one or more indicator components. It will be appreciated that switching off the indicator component may comprise stopping directing a charging current to the indicator component.

[0012] The indicator component may correspond to a user-interface device configured to convey information to the user.

[0013] The one or more indicator components may comprise one or more LEDs, for example 8 LEDs. For example, each of the indicator components may be an LED. Thus, switching off at least one of the indicator components may comprise switching off at least one (e.g., 8) LED (s) .

[0014] In this way, when the LEDs are switched on a user may easily be able to determine that the battery is charging.

[0015] In some examples, the one or more indicator components may be switched on when charging of the battery is initiated, for example in response to the charging of the battery being initiated. For example, the one or more indicator components may be switched on when a voltage is applied across the charging circuit, or in response to a voltage being applied across the charging circuit. The one or more indicator components may be electrically coupled to a FET switch, and the switching off and / or switching on of the indicator components may be carried out by sending, for example by a charging controller, a respective “open” or “close” signal to the FET switch.

[0016] In this way, a user may be able to determine that the battery is charging as soon as the battery begins charging.

[0017] In some examples, the method may comprise detecting, for example by a charging controller whether the battery charge has reached the predetermined threshold charge, and may further comprise switching off the indicator component (e.g., by sending an open signal to the FET switch) in response to detecting that the battery charge has reached the predetermined threshold charge.

[0018] In some examples, the one or more indicator components may be connected in parallel with one another and / or with the battery.

[0019] In this way, the same charging voltage may be applied across each of the indicator components and / or across the indicator components and the battery. The charging current may be split between each of the indicator components and / or between the indicator components and the battery.

[0020] In some examples, the method may comprise directing a constant charging current to the charging circuit; and, in response to the battery charge reaching a preset charge value, directing a reduced charging current to the charging circuit, wherein the reduced charging current is smaller than the constant charging current. It will be appreciated that “constant” may refer to constant with respect to time. References to a charging current elsewhere in the specification may refer to the constant charging current and / or the reduced charging current.

[0021] In this way, the battery may be charged more safely, because the charging current may be reduced once the battery charge reaches the preset charge value.

[0022] Therefore, for example, the method may comprise: switching on one or more indicator components to indicate that the battery is being charged; directing a constant charging current to the charging circuit; in response to the battery charge reaching a preset charge value, directing a reduced charging current to the charging circuit; in response to the battery charge reaching a predetermined threshold charge, switching off at least one of the indicator components; and, continuing to direct the reduced charging current to the battery to increase the battery charge.

[0023] In some examples, the reduced charging current may decrease with time. In some examples, the charging voltage across the charging circuit may be constant when the reduced charging current is directed to the charging circuit. For example, the charging current may follow a constant current-constant voltage (CCCV) profile. In some examples, the reduced charging current may decrease with time as a result of an increase in the internal resistance of the battery as the battery charge increases.

[0024] In other examples, the reduced charging current may be constant.

[0025] In some examples, the method may comprise setting (magnitude of) the constant charging current and / or the reduced charging current, for example by a charging controller. In some examples, the method may comprise setting the constant charging voltage, for example by the charging controller.

[0026] In this way, the charging controller may control the charging current and / or charging voltage to prevent the battery from overcharging and / or to improve the safety of the charging, for example.

[0027] In some examples, the reduced charging current may be between 5%and 20%of the constant charging current, or of the magnitude of the capacity of the battery. For example, the reduced charging current may be 10%of the constant charging current, or of the magnitude of the capacity of the battery.

[0028] In some examples, the magnitude of the current collectively drawn by the one or more indicator components when they are switched on may be comparable to (e.g., equal to or greater than) the magnitude of the reduced charging current. Therefore, if all the indicator components are switched on and the charging current is the reduced charging current, the charging of the battery may be significantly delayed and / or the battery may not reach full charge. Thus, by turning off the one or more indicator components, the battery may be charged more efficiently and / or quickly, and / or the battery may be allowed to reach full charge.

[0029] In some examples, the preset charge value may be smaller than the predetermined threshold charge. Thus, the charging current may reduce to the reduced charging current before the indicator component is switched off.

[0030] In some examples, the preset charge value may be larger than the predetermined threshold charge. Thus, the charging current may reduce to the reduced charging current after the indicator component is switched off.

[0031] In some examples, the preset charge value may be at least 85%and no more than 95%of a full charge of the battery. For example, the preset charge value may be 90%of full charge.

[0032] It will be appreciated that full charge may refer to a maximum charge capacity and / or a voltage rating of the battery.

[0033] In some examples, the predetermined threshold charge may be at least 5%of full charge.

[0034] In some examples, the predetermined threshold charge may be at least 50%of full charge.

[0035] In this way, a user may be able to determine that the battery is charging when the battery charge is below at least 50%of full charge.

[0036] In some examples, the predetermined threshold charge may be at least 90%of full charge, for example at least 95%of full charge.

[0037] In this way, a user may be able to determine that the battery is charging for the majority of the charging.

[0038] In some examples, the predetermined threshold charge may be no more than 99%of full charge, for example no more than 98%of full charge.

[0039] In this way, the battery may be charged more efficiently and / or quickly. For example, the indicator component (s) may be switched off when the indicator component (s) a drawing a current which is significantly delaying or preventing the battery from reaching full charge.

[0040] For example, the predetermined threshold charge may be 97.5%of full charge.

[0041] For example, when the battery is a 4.2 V battery, the predetermined threshold charge may be 4.09 V.

[0042] In some examples, the method may comprise one or more pre-charge steps, which may comprise: detecting (for example by the charging controller) whether the battery charge is greater than a pre-charge value; directing the charging current to the charging circuit in response to determining that the battery charge is greater than or equal to the pre-charge value; and, directing a trickle current to the charging circuit in response to determining that the battery charge is less than the pre-charge value. The pre-charge value may be smaller than the predetermined threshold charge. The pre-charge value may be no more than 75%of full charge. In some examples, the pre-charge value may be no more than 3V, for example 3V. In some examples, the trickle current may be between 5%and 20%of the charging current, or of the magnitude of the capacity of the battery. For example, the reduced  charging current may be 10%of the charging current, or of the magnitude of the capacity of the battery. In some examples, the method may comprise setting the (magnitude of) the trickle current and / or the reduced charging current, by a charging controller.

[0043] The one or more indicator components may be switched on in response to directing the charging current to the charging circuit, and / or in response to directing the trickle current to the charging circuit.

[0044] In some examples, the method may comprise receiving, via an external connector port, or a charging port, (e.g., a USB or USB-C port) , an external connector (e.g., a USB or USB-C connector) . The method may comprise receiving, from an external power source, or charging device, (e.g., via the external connector) an input current, and outputting, using the input current, a charging current to the charging circuit.

[0045] In this way, an external power source may be used to charge the battery and / or to power the one or more indicator components.

[0046] The input current may be at an input voltage (e.g., the voltage across the external connector may be an input voltage) and / or the charging current may be at a charging voltage (e.g., the voltage across the charging circuit may be a charging voltage) . For example, when the external connector is a USB connector, the input current may be at 5V. The charging voltage may be smaller than the input voltage. For example, the method may comprise stepping down, or reducing the input voltage to the charging voltage. The charging voltage may be less than or equal to the voltage rating of the battery.

[0047] In this way, the battery may be charged in a safe manner.

[0048] In some examples, the method may comprise initiating the charging of the battery, for example in response to receiving the external connector in the external connector port. Initiating the charging of the battery may comprise directing a charging current to the charging circuit.

[0049] In this way, the charging of the battery may be initiated, for example by plugging an external connector into the external connector port.

[0050] In some examples, the method may comprise stopping directing the charging current to the battery (i.e., stopping charging the battery) when the battery charge reaches full charge. For example, the method may comprise stopping directing charging current to the battery when the battery voltage reaches the voltage rating of the battery and / or when the charging current, or the portion of the charging current through the battery, drops below a predetermined current magnitude. The method may comprise stopping directing charging current to the battery after a predetermined maximum charging time.

[0051] In some examples, the battery may be within the aerosol generating apparatus (e.g., within a device body of the aerosol generating apparatus) , and thus the method may correspond to a method of charging an (rechargeable) aerosol generating apparatus.

[0052] Further, the each of the components discussed above may be components of the aerosol generating apparatus (e.g., of the device body of the aerosol generating apparatus) . For example, the indicator components and / or the external connector port and / or the charging controller may be components of (for example, within) the aerosol generating apparatus.

[0053] In examples wherein the indicator components comprise one or more LEDs, the aerosol generating apparatus may comprise a lightguide configured to be illuminated by the LED (s) . Thus. Switching on the indicator component (s) may comprise switching on the indicator component (s) to illuminate a lightguide. The lightguide may be exposed such that it is visible. The lightguide may extend circumferentially around the aerosol generating apparatus, and thus may be in the shape of a ring. When the one or more LEDs are switched on, an illuminated ring (which may be referred to as a “halo” ) may be visible.

[0054] In some examples, the indicator component may be electrically coupled to the battery such that the battery may be operable to power the indicator component, for example when the battery is not charging. For example, the indicator component may receive a current from the battery in response to the battery being inserted into the aerosol generating apparatus. The indicator component may receive a current from the battery in response to a consumable being coupled to a device body of the aerosol generating apparatus.

[0055] In this way, the indicator component may be used to provide an indication to the user of other conditions of the aerosol generating apparatus in addition to the battery charging.

[0056] In some examples, the resistance of each branch of the charging circuit which includes a indicator component may be at least 90 ohms and no more than 110 ohms, for example approximately 100 ohms. The resistance of each branch of the charging circuit which includes a indicator component may comprise a resistor, for example a 100 ohm resistor. That is, each indicator component may be coupled in series to a resistor.

[0057] In some examples, the total current drawn by the one or more indicator components when they are switched on may be at least 50 mA and no more than 60mA.

[0058] The voltage rating of the battery may be approximately 4.2 V, and / or the capacity of the battery may be between 500 mAh and 600 mAh, for example 550 mAh.

[0059] The battery may be a lithium battery.

[0060] The magnitude of the charging current (e.g., the constant charging current) may be approximately equal to the magnitude of the charging capacity of the battery. For example, the magnitude of the charging current may be between 500 mAh and 600 mAh, for example 550 mAh.

[0061] The method may comprise preventing, by the charging controller, charging currents over 1000mA.

[0062] The present disclosure may provide electrical circuitry and / or a computer program configured to cause an aerosol generating apparatus / system to perform any method or method step disclosed herein. A computer readable medium comprising the computer program is also disclosed.

[0063] According to a second aspect the present disclosure provides an aerosol generating apparatus, which may comprise electrical circuitry and / or a computer program configured to cause the aerosol generating apparatus to perform a method of charging the battery according to the first aspect.

[0064] For example, the present disclosure may provide an aerosol generating apparatus comprising: a battery; one or more indicator components; and electrical circuitry configured to cause the aerosol generating apparatus to: switch on the one or more indicator components to indicate that the battery is being charged; direct a charging current to a charging circuit comprising the battery and the one or more indicator components; in response to the battery charge reaching a predetermined threshold charge, switch off at least one of the indicator components; and continue to direct a charging current to the battery to increase the battery charge.

[0065] It will be appreciated that any optional feature discussed with reference to the first aspect may also apply to the second aspect.

[0066] For example, the one or more indicator components may comprise one or more LEDs. As another example, in the charging circuit each of the indicator components and / or the indicator components and the battery may be connected in parallel.

[0067] The preceding summary is provided for purposes of summarizing some examples to provide a basic understanding of aspects of the subject matter described herein. Accordingly, the above-described features should not be construed to narrow the scope or spirit of the subject matter described herein in any way. Moreover, the above and / or proceeding examples may be combined in any suitable combination to provide further examples, except where such a combination is clearly impermissible or expressly avoided. Other features, aspects, and advantages of the subject matter described herein will become apparent from the following text and the accompanying drawings.

[0068] BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0069] Aspects, features and advantages of the present disclosure will become apparent from the following description of examples in reference to the appended drawings in which like numerals denote like elements.

[0070] Fig. 1 is a block system diagram showing an example aerosol generating apparatus.

[0071] Fig. 2 is a block system diagram showing an example implementation of the apparatus of Fig. 1, where the aerosol generating apparatus is configured to generate aerosol from a liquid precursor.

[0072] Figs. 3A and 3B are schematic diagrams showing an example implementation of the apparatus of Fig. 2.

[0073] Fig. 4 is a block system diagram showing an example implementation of the apparatus of Fig. 1, where the aerosol generating apparatus is configured to generate aerosol from a solid precursor.

[0074] Fig. 5 is a schematic diagram showing an example implementation of the apparatus of Fig. 4.

[0075] Fig. 6 is a block system diagram showing an example system for managing an aerosol generating apparatus.

[0076] Fig. 7A is a flow chart showing a method according to the present disclosure.

[0077] Fig. 7B is a flow chart showing a method according to the present disclosure.

[0078] Fig. 7C is a flow chart showing a method according to the present disclosure.

[0079] Fig. 8A is a perspective side view of an aerosol generating apparatus according to the present disclosure.

[0080] Fig. 8B is a perspective lower view of a portion of an aerosol generating apparatus according to the present disclosure.

[0081] Fig. 9 is a diagram showing electrical circuitry according to the present disclosure.DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

[0082] Before describing several examples implementing the present disclosure, it is to be understood that the present disclosure is not limited by specific construction details or process steps set forth in the following description and accompanying drawings. Rather, it will be apparent to those skilled in the art having the benefit of the present disclosure that the systems, apparatuses and / or methods described herein could be embodied differently and / or be practiced or carried out in various alternative ways.

[0083] Unless otherwise defined herein, scientific and technical terms used in connection with the presently disclosed inventive concept (s) shall have the meanings that are commonly understood by those of ordinary skill in the art, and known techniques and procedures may be performed according to conventional methods well known in the art and as described in various general and more specific references that may be cited and discussed in the present specification.

[0084] Any patents, published patent applications, and non-patent publications mentioned in the specification are hereby incorporated by reference in their entirety.

[0085] All examples implementing the present disclosure can be made and executed without undue experimentation in light of the present disclosure. While particular examples have been described, it will be apparent to those of skill in the art that variations may be applied to the systems, apparatus, and / or methods and in the steps or in the sequence of steps of the methods described herein without departing from the concept, spirit, and scope of the inventive concept (s) . All such similar substitutions and modifications apparent to those skilled in the art are deemed to be within the spirit, scope, and concept of the inventive concept (s) as defined by the appended claims.

[0086] The use of the term “a” or “an” in the claims and / or the specification may mean “one, ” as well as “one or more, ” “at least one, ” and “one or more than one. ” As such, the terms “a, ” “an, ” and “the, ” as well as all singular terms, include plural referents unless the context clearly indicates otherwise. Likewise, plural terms shall include the singular unless otherwise required by context.

[0087] The use of the term “or” in the present disclosure (including the claims) is used to mean an inclusive “and / or” unless explicitly indicated to refer to alternatives only or unless the alternatives are mutually exclusive. For example, a condition “A or B” is satisfied by any of the following: A is true (or present) and B is false (or not present) , A is false (or not present) and B is true (or present) , and both A and B are true (or present) .

[0088] As used in this specification and claim (s) , the words “comprising, “having, ” “including, ” or “containing” (and any forms thereof, such as “comprise” and “comprises, ” “have” and “has, ” “includes” and “include, ” or “contains” and “contain, ” respectively) are inclusive or open-ended and do not exclude additional, unrecited elements or method steps.

[0089] Unless otherwise explicitly stated as incompatible, or the physics or otherwise of the embodiments, examples, or claims prevent such a combination, the features of examples disclosed herein, and of the claims, may be integrated together in any suitable arrangement, especially ones where there is a beneficial effect in doing so. This is not limited to only any specified benefit, and instead may arise from an “ex post facto” benefit. This is to say that the combination of features is not limited by the described forms, particularly the form (e.g. numbering) of example (s) , embodiment (s) , or dependency of claim (s) . Moreover, this also applies to the phrase “in one embodiment, ” “according to an embodiment, ” and the like, which are merely a stylistic form of wording and are not to be construed as limiting the following features to a separate embodiment to all other instances of the same or similar wording. This is to say, a reference to ‘an, ’ ‘one, ’ or ‘some’ embodiment (s) may be a reference to any one or more, and / or all embodiments, or combination (s) thereof, disclosed. Also, similarly, the reference to “the” embodiment may not be limited to the immediately preceding embodiment. Further, all references to one or more embodiments or examples are to be construed as non-limiting to the claims.

[0090] The present disclosure may be better understood in view of the following explanations, wherein the terms used that are separated by “or” may be used interchangeably:

[0091] As used herein, an "aerosol generating apparatus" (or “electronic (e) -cigarette” ) may be an apparatus configured to deliver an aerosol to a user for inhalation by the user. The apparatus may additionally / alternatively be referred to as a “smoking substitute apparatus” , if it is intended to be used instead of a conventional combustible smoking article. As used herein a combustible “smoking article” may refer to a cigarette, cigar, pipe or other article, that produces smoke (an aerosol comprising solid particulates and gas) via heating above the thermal decomposition temperature (typically by combustion and / or pyrolysis) .

[0092] As used herein, an "aerosol generating component" may refer to a component that includes an aerosol precursor. The component may include an aerosol generating unit e.g. it may be arranged as a cartomizer. The component may include a mouthpiece. The component may include an information carrying medium. The component may include a storage portion, e.g. a reservoir or tank, for storage of the aerosol precursor.

[0093] With liquid or gel implementations of the aerosol precursor, e.g. an e-liquid, the component may be referred to as a “capsule” or a “pod” or an “e-liquid consumable” . In some embodiments, the aerosol precursor component may be affixed to the device body to form the aerosol generating apparatus. In these embodiments, the reservoir / tank may be refillable.

[0094] With solid material implementations of the precursor, e.g. tobacco or reconstituted tobacco formulation, the component may be referred to as a “stick” or “package” or “heat-not-burn consumable” . In a heat-not-burn consumable, the mouthpiece may be implemented as a filter and the consumable may be arranged to carry the precursor. The consumable may be implemented as a dosage or pre-portioned amount of material, including a loose-leaf product.

[0095] The aerosol generating component e.g. the capsule, pod, stick, package or consumable may be for releasable coupling to a device body to form the aerosol generating apparatus.

[0096] The device body may comprise a battery for powering the aerosol generating unit.

[0097] An aerosol generated by the apparatus may comprise an aerosol with particle sizes of 0.2 -7 microns, or less than 10 microns, or less than 7 microns. This particle size may be achieved by control of one or more of: heater temperature; cooling rate as the vapour condenses to an aerosol; flow properties including turbulence and velocity. The generation of aerosol by the aerosol generating apparatus may be controlled by an input device. The input device may be configured to be user-activated, and may for example include or take the form of an actuator (e.g. actuation button) and / or an airflow sensor.

[0098] Each occurrence of the aerosol generating apparatus being caused to generate aerosol for a period of time (which may be variable) may be referred to as an “activation” of the aerosol generating apparatus. The aerosol generating apparatus may be arranged to allow an amount of aerosol delivered to a user to be varied per activation (as opposed to delivering a fixed dose of aerosol) , e.g. by activating an aerosol generating unit of the apparatus for a variable amount of time, e.g. based on the strength / duration of a draw of a user through a flow path of the apparatus (to replicate an effect of smoking a conventional combustible smoking article) .

[0099] The aerosol generating apparatus may be portable. As used herein, the term "portable" may refer to the apparatus being for use when held by a user.

[0100] As used herein, an "aerosol generating system" may be a system that includes an aerosol generating apparatus and optionally other circuitry / components associated with the function of the apparatus, e.g. one or more external devices and / or one or more external components (here  “external” is intended to mean external to the aerosol generating apparatus) . As used herein, an “external device” and “external component” may include one or more of a: a charging device, a mobile device (which may be connected to the aerosol generating apparatus, e.g. via a wireless or wired connection) ; a networked-based computer (e.g. a remote server) ; a cloud-based computer; any other server system.

[0101] An example aerosol generating system may be a system for managing an aerosol generating apparatus. Such a system may include, for example, a mobile device, a network server, as well as the aerosol generating apparatus.

[0102] As used herein, an "aerosol" may include a suspension of precursor, including as one or more of: solid particles; liquid droplets; gas. Said suspension may be in a gas including air. An aerosol herein may generally refer to / include a vapour. An aerosol may include one or more components of the precursor.

[0103] As used herein, a “precursor” may include one or more of a: liquid; solid; gel; loose leaf material; other substance. The precursor may be processed by an aerosol generating unit of an aerosol generating apparatus to generate an aerosol. The precursor may include one or more of: an active component; a carrier; a flavouring. The active component may include one or more of nicotine;

[0104] caffeine; a cannabidiol oil; a non-pharmaceutical formulation, e.g. a formulation which is not for treatment of a disease or physiological malfunction of the human body. The active component may be carried by the carrier, which may be a liquid, including propylene glycol and / or glycerine. The term “flavouring” may refer to a component that provides a taste and / or a smell to the user. The flavouring may include one or more of: Ethylvanillin (vanilla) ; menthol, Isoamyl acetate (banana oil) ; or other.

[0105] The precursor may include a substrate, e.g. reconstituted tobacco to carry one or more of the active component; a carrier; a flavouring.

[0106] As used herein, a "storage portion" may be a portion of the apparatus adapted to store the precursor. It may be implemented as fluid-holding reservoir or carrier for solid material depending on the implementation of the precursor as defined above.

[0107] As used herein, a "flow path" may refer to a path or enclosed passageway through an aerosol generating apparatus, e.g. for delivery of an aerosol to a user. The flow path may be arranged to receive aerosol from an aerosol generating unit. When referring to the flow path, upstream and downstream may be defined in respect of a direction of flow in the flow path, e.g. with an outlet being downstream of an inlet.

[0108] As used herein, a "delivery system" may be a system operative to deliver an aerosol to a user. The delivery system may include a mouthpiece and a flow path. The delivery system may be at least partly within the aerosol generating component.

[0109] As used herein, a "flow" may refer to a flow in a flow path. A flow may include aerosol generated from the precursor. The flow may include air, which may be induced into the flow path via a puff by a user.

[0110] As used herein, a “puff” (or "inhale" or “draw” ) by a user may refer to expansion of lungs and / or oral cavity of a user to create a pressure reduction that induces flow through the flow path.

[0111] As used herein, an "aerosol generating unit" may refer to a device configured to generate an aerosol from a precursor. The aerosol generating unit may include a unit to generate a vapour directly from the precursor (e.g. a heating system or other system) or an aerosol directly from the precursor (e.g. an atomiser including an ultrasonic system, a flow expansion system operative to carry droplets of the precursor in the flow without using electrical energy or other system) . A plurality of aerosol generating units to generate a plurality of aerosols (for example, from a plurality of different aerosol precursors) may be present in an aerosol generating apparatus.

[0112] As used herein, a “heating system” may refer to an arrangement of at least one heating element, which is operable to aerosolise a precursor once heated. The at least one heating element may be electrically resistive to produce heat from the flow of electrical current therethrough. The at least one heating element may be arranged as a susceptor to produce heat when penetrated by an alternating magnetic field. The heating system may be configured to heat a precursor to below 300 or 350 degrees C, including without combustion. The heating system may be provided within the aerosol generating component or within the device body.

[0113] As used herein, an "information carrying medium" may include one or more arrangements for storage of information on any suitable medium. Examples include: a computer readable medium; a Radio Frequency Identification (RFID) transponder; codes encoding information, such as optical (e.g. a bar code or QR code) or mechanically read codes (e.g. a configuration of the absence or presents of cut-outs to encode a bit, through which pins or a reader may be inserted) .

[0114] As used herein “heat-not-burn” (or “HNB” or “heated precursor” ) may refer to the heating of a precursor, typically tobacco, without combustion, or without substantial combustion (i.e. localised combustion may be experienced of limited portions of the precursor, including of less than 5%of the total volume) .

[0115] As used herein, "electrical circuitry" may refer to one or more electrical components, examples of which may include: an Application Specific Integrated Circuit (ASIC) ; electronic / electrical componentry (which may include combinations of transistors, resistors, capacitors, inductors etc) ; one or more processors; a non-transitory memory (e.g. implemented by one or more memory devices) , that may store one or more software or firmware programs; a combinational logic circuit; interconnection of the aforesaid. The electrical circuitry may be located entirely at the apparatus, or distributed between the apparatus and / or on one or more external devices in communication with the apparatus, e.g. as part of a system.

[0116] As used herein, a "processing resource" (or "processor" or “controller” ) may refer to one or more units for processing data, examples of which may include an ASIC, microcontroller, FPGA, microprocessor, digital signal processor (DSP) capability, state machine or other suitable component.

[0117] A processing resource may be configured to execute a computer program, e.g. which may take the form of machine readable instructions, which may be stored on a non-transitory memory and / or programmable logic. The processing resource may have various arrangements corresponding to those discussed for the circuitry, e.g. on-board and / or off board the apparatus as part of the system. As used herein, any machine executable instructions, or computer readable media, may be configured to cause a disclosed method to be carried out, e.g. by a aerosol generating apparatus or system as disclosed herein, and may therefore be used synonymously with the term method.

[0118] As used herein, a "computer readable medium / media" (or “memory” or "data storage" ) may include any medium capable of storing a computer program, and may take the form of any conventional non-transitory memory, for example one or more of: random access memory (RAM) ; a CD; a hard drive; a solid state drive; a memory card; a DVD. The memory may have various arrangements corresponding to those discussed for the circuitry  / processor. The present disclosure includes a computer readable medium configured to cause an apparatus or system disclosed herein to perform a method as disclosed herein.

[0119] Referring to Fig. 1, an example aerosol generating apparatus 1 includes a battery 2, for supply of electrical energy. The apparatus 1 includes an aerosol generating unit 4 that is driven by the battery 2. The apparatus 1 includes a precursor 6, which in use is aerosolised by the aerosol generating unit 4 to generate an aerosol. The apparatus 1 includes a delivery system 8 for delivery of the aerosol to a user.

[0120] Electrical circuitry (not shown in figure 1) may be implemented to control the interoperability of the battery 2 and aerosol generating unit 4.

[0121] Fig. 2 shows an implementation of the apparatus 1 of Fig. 1, where the aerosol generating apparatus 1 is configured to generate aerosol from a liquid precursor.

[0122] In this example, the apparatus 1 includes a device body 10 and a consumable 30.

[0123] In this example, the body 10 includes the battery 2. The body may additionally include any one or more of electrical circuitry 12, a memory 14, a wireless interface 16, one or more other components 18.

[0124] The electrical circuitry 12 may include a processing resource for controlling one or more operations of the body 10 and consumable 30, e.g. based on instructions stored in the memory 14.

[0125] The wireless interface 16 may be configured to communicate wirelessly with an external (e.g. mobile) device, e.g. via Bluetooth.

[0126] The other component (s) 18 may include one or more user interface devices configured to convey information to a user and / or a charging port, for example (see e.g. Fig. 3) .

[0127] The consumable 30 includes a storage portion implemented here as a tank 32 which stores the liquid precursor 6 (e.g. e-liquid) . The consumable 30 also includes a heating system 34, one or more air inlets 36, and a mouthpiece 38. The consumable 30 may include one or more other components 40.

[0128] The body 10 and consumable 30 may each include a respective electrical interface (not shown) to provide an electrical connection between one or more components of the body 10 with one or more components of the consumable 30. In this way, electrical power can be supplied to components (e.g. the heating system 34) of the consumable 30, without the consumable 30 needing to have its own power supply or battery.

[0129] In use, a user may activate the aerosol generating apparatus 1 when inhaling through the mouthpiece 38, i.e. when performing a puff. The puff, performed by the user, may initiate a flow through a flow path in the consumable 30 which extends from the air inlet (s) 34 to the mouthpiece 38 via a region in proximity to the heating system 34.

[0130] Activation of the aerosol generating apparatus 1 may be initiated, for example, by an airflow sensor in the body 10 which detects airflow in the aerosol generating apparatus 1 (e.g. caused by a user inhaling through the mouthpiece) , or by actuation of an actuator included in the body 10. Upon activation, the electrical circuitry 12 (e.g. under control of the processing resource) may supply electrical energy from the battery 2 to the heating system 34 which may cause the heating system 32 to heat liquid precursor 6 drawn from the tank to produce an aerosol which is carried by the flow out of the mouthpiece 38.

[0131] In some examples, the heating system 34 may include a heating filament and a wick, wherein a first portion of the wick extends into the tank 32 in order to draw liquid precursor 6 out from the tank 32, wherein the heating filament coils around a second portion of the wick located outside the tank 32.

[0132] The heating filament may be configured to heat up liquid precursor 6 drawn out of the tank 32 by the wick to produce the aerosol.

[0133] In this example, the aerosol generating unit 4 is provided by the above-described heating system 34 and the delivery system 8 is provided by the above-described flow path and mouthpiece 38.

[0134] In variant embodiments (not shown) , any one or more of the precursor 6, heating system 34, air inlet (s) 36 and mouthpiece 38, may be included in the body 10. For example, the mouthpiece 36 may be included in the body 10 with the precursor 6 and heating system 32 arranged as a separable cartomizer.

[0135] Figs. 3A and 3B show an example implementation of the aerosol generating apparatus 1 of Fig. 2. In this example, the consumable 30 is implemented as a capsule / pod, which is shown in Fig. 3A as being physically coupled to the body 10, and is shown in Fig. 3B as being decoupled from the body 10.

[0136] In this example, the body 10 and the consumable 30 are configured to be physically coupled together by pushing the consumable 30 into an aperture in a top end 11 the body 10, with the consumable 30 being retained in the aperture via an interference fit.

[0137] In other examples (not shown) , the body 10 and the consumable 30 could be physically coupled together in other ways, e.g. by screwing one onto the other, through a bayonet fitting, or through a snap engagement mechanism, for example.

[0138] The body 10 also includes a charging port (not shown) at a bottom end 13 of the body 10.

[0139] The body 10 also includes a user interface device configured to convey information to a user. Here, the user interface device is implemented as a light 15, which may e.g. be configured to illuminate when the apparatus 1 is activated. Other user interface devices are possible, e.g. to convey information haptically or audibly to a user.

[0140] In this example, the consumable 30 has an opaque cap 31, a translucent tank 32 and a translucent window 33. When the consumable 30 is physically coupled to the body 10 as shown in Fig. 3A, only the cap 31 and window 33 can be seen, with the tank 32 being obscured from view by the body 10. The body 10 includes a slot 15 to accommodate the window 33. The window 33 is configured to allow the amount of liquid precursor 6 in the tank 32 to be visually assessed, even when the consumable 30 is physically coupled to the body 10.

[0141] Fig. 4 shows an implementation of the apparatus 1 of Fig. 1, where the aerosol generating apparatus 1 is configured to generate aerosol by a heat-not-burn process.

[0142] In this example, the apparatus 1 includes a device body 50 and a consumable 70.

[0143] In this example, the body 50 includes the battery 2 and a heating system 52. The heating system 52 includes at least one heating element 54. The body may additionally include any one or more of electrical circuitry 56, a memory 58, a wireless interface 60, one or more other components 62.

[0144] The electrical circuitry 56 may include a processing resource for controlling one or more operations of the body 50, e.g. based on instructions stored in the memory 58.

[0145] The wireless interface 60 may be configured to communicate wirelessly with an external (e.g. mobile) device, e.g. via Bluetooth.

[0146] The other component (s) 62 may include an actuator, one or more user interface devices configured to convey information to a user and / or a charging port, for example (see e.g. Fig. 5) .

[0147] The body 50 is configured to engage with the consumable 70 such that the at least one heating element 54 of the heating system 52 penetrates into the solid precursor 6 of the consumable. In use, a user may activate the aerosol generating apparatus 1 to cause the heating system 52 of the body 50 to cause the at least one heating element 54 to heat the solid precursor 6 of the consumable (without combusting it) by conductive heat transfer, to generate an aerosol which is inhaled by the user.

[0148] Fig. 5 shows an example implementation of the aerosol generating device 1 of Fig. 4.

[0149] As depicted in Fig. 5, the consumable 70 is implemented as a stick, which is engaged with the body 50 by inserting the stick into an aperture at a top end 53 of the body 50, which causes the at least one heating element 54 of the heating system 52 to penetrate into the solid precursor 6.

[0150] The consumable 70 includes the solid precursor 6 proximal to the body 50, and a filter distal to the body 50. The filter serves as the mouthpiece of the consumable 70 and thus the apparatus 1 as a whole. The solid precursor 6 may be a reconstituted tobacco formulation.

[0151] In this example, the at least one heating element 54 is a rod-shaped element with a circular transverse profile. Other heating element shapes are possible, e.g. the at least one heating element may be blade-shaped (with a rectangular transverse profile) or tube-shaped (e.g. with a hollow transverse profile) .

[0152] In this example, the body 50 includes a cap 51. In use the cap 51 is engaged at a top end 53 of the body 50. Although not apparent from Fig. 5, the cap 51 is moveable relative to the body 50. In particular, the cap 51 is slidable and can slide along a longitudinal axis of the body 50.

[0153] The body 50 also includes an actuator 55 on an outer surface of the body 50. In this example, the actuator 55 has the form of a button.

[0154] The body 50 also includes a user interface device configured to convey information to a user. Here, the user interface device is implemented as a plurality of lights 57, which may e.g. be configured to illuminate when the apparatus 1 is activated and / or to indicate a charging state of the battery 2. Other user interface devices are possible, e.g. to convey information haptically or audibly to a user.

[0155] The body may also include an airflow sensor which detects airflow in the aerosol generating apparatus 1 (e.g. caused by a user inhaling through the consumable 70) . This may be used to count puffs, for example.

[0156] In this example, the consumable 70 includes a flow path which transmits aerosol generated by the at least one heating element 54 to the mouthpiece of the consumable.

[0157] In this example, the aerosol generating unit 4 is provided by the above-described heating system 52 and the delivery system 8 is provided by the above-described flow path and mouthpiece of the consumable 70.

[0158] Fig. 6 shows an example system 80 for charging an aerosol generating apparatus 1, such as those described above with reference to any of Figs. 1-5.

[0159] The system 80 as shown in Fig. 1 includes a charging device 86, as well as the aerosol generating apparatus 1.

[0160] The charging device 86 is configured to charge (and optionally communicate with) the aerosol generating apparatus 1, via a charging port on the aerosol generating apparatus 1. The charging port  on the smoking substitute device 10 may be a USB port, for example, which may allow the aerosol generating apparatus 1 to be charged by any USB-compatible device capable of delivering power to the aerosol generating apparatus 1 via a suitable USB cable (in this case the USB-compatible device would be acting as the charging device 86) . Alternatively, the charging device could be a docking station specifically configured to dock with the aerosol generating apparatus 1 and charge the aerosol generating apparatus 1 via the charging port on the aerosol generating apparatus 1.

[0161] Fig. 7A shows a method 100 of charging an aerosol generating apparatus, which may be implemented in any of the preceding examples. That is, the aerosol generating apparatus of any of the preceding example may comprise electrical circuitry configured to cause the aerosol generating apparatus to perform the charging method 100 shown in Fig. 7A.

[0162] The aerosol generating apparatus comprises a charging circuit including a charging controller and a rechargeable battery, and a plurality of LEDs connected in parallel with one another and with the battery. The LEDs are configured to indicate that the battery is being charged.

[0163] As shown in Fig. 7A, at a first step 102, in response to the aerosol generating apparatus being connected to an external power source, and the charging of the battery within the aerosol generating apparatus being initiated, the LEDs are switched on to indicate that the battery is being charged. This is achieved by the charging controller sending a “close” signal to a FET switch to which the LEDs are electrically coupled. At a second step 104, a charging current is directed to the charging circuit in which the LEDs are switched on. At a third step, 106, the charging controller detects whether the battery voltage is greater than or equal to a predetermined threshold voltage, which in a specific implementation is 4.09 V. If the battery voltage is less than the predetermined threshold voltage, the method loops back to the second step. If the battery voltage is greater than or equal to the predetermined threshold voltage the LEDs are switched off at a fourth step 108. After the LEDs are switched off, at a fifth step, the charging current is directed to the charging circuit in which the LEDs are switched off, until the battery reaches full charge, which in a specific implementation is 4.2 V. That is, the charging current is directed to the battery, and not to the LEDs, until the battery reaches full charge.

[0164] In this way, the battery can be charged more efficiently and / or quickly, and to full charge, while the user can determine, for the majority of the battery charging, that the battery is charging.

[0165] Fig. 7B shows a method 200 of charging an aerosol generating apparatus, which may be implemented in any of the examples discussed with reference to Figs. 1 to 6. For conciseness, features of the aerosol generating apparatus and the method which are equivalent to those discussed with reference to Fig. 7A are not repeated.

[0166] As shown in Fig. 7B at a second step 204a, after the LEDs are switched on in the first step 202, a constant charging current is directed to the charging circuit in which the LEDs are switched on. At a third step, 206a, the charging controller detects whether the battery voltage is greater than or equal to  a preset voltage, which in a specific implementation is less than 4.09 V. If the battery voltage is less than the preset voltage, the method loops back to the second step 204a. If the battery voltage is greater than or equal to the preset voltage a reduced current is directed to the charging circuit in a fourth step 204a. The reduced current may decrease with time, and while the reduced current is directed to the charging circuit, the voltage across the charging circuit may be constant. Thus, the charging of the battery may follow a CCCV charging profile. In a fifth step, 206b the charging controller detects whether the battery voltage is greater than or equal to the predetermined threshold voltage. As discussed above with reference to Fig. 7A, if the battery voltage is greater than or equal to the predetermined threshold voltage the LEDs are switched off in a sixth step. After the LEDs are switched off, at a fifth step, the reduced charging current is directed to the charging circuit in which the LEDs are switched off, until the battery reaches full charge, which in a specific implementation is 4.2 V. That is, a reduced charging current is directed to the battery, and not to the LEDs, until the battery reaches full charge.

[0167] Fig. 7C shows a method 300 of charging an aerosol generating apparatus, which may be implemented in any of the examples discussed with reference to Figs. 1 to 6. For conciseness, features of the aerosol generating apparatus and the method which are equivalent to those discussed with reference to Figs. 7A and 7B are not repeated.

[0168] As shown in Fig. 7C, the method includes one or more pre-charge steps including, at a first pre-charge step 301, receiving an external connector coupled to a charging device, and, at a second pre-charge step 303, enabling the charging device. The pre-charge steps further include, at a third pre-charge step 305, detecting whether the battery charge is greater than a pre-charge value, which in this specific implementation is 3V. If it is determined that the battery charge is less than 3V, a trickle current is directed to the charging circuit in a fourth pre-charge step 307. If it is determined that the battery charge is greater than or equal to 3V, a charging current is directed to the charging circuit, which is approximately 10 time larger than the trickle current. As shown in Fig. 7C, the charging method may include adjusting the charging current 309 based on a temperature of the charging circuit and / or based on the input voltage.

[0169] As further shown in Fig. 7C, the method includes stopping directing current 311 (either the trickle current or the charging current) to the charging circuit if a timeout condition is satisfied. In addition, the method includes stopping directing the charging current to the charging circuit 311 if the voltage of the battery when the battery reaches full charge (e.g., 4.2V in a specific implementation) 313, and if the charging current, or the portion of the charging current through the battery, drops below a predetermined current magnitude 315.

[0170] Although not shown in Fig. 7C, the step of switching on the LEDs may be carried out in response to directing the trickle current to the charging current, and / or in response to directing the charging current to the charging circuit.

[0171] Fig. 8A shows a perspective side view of an aerosol generating apparatus 450 according to the present disclosure. Fig. 8B shows a perspective lower view of a portion of the aerosol generating apparatus. Both Figs. 8A and 8B show a lightguide 452 extending circumferentially around the aerosol generating apparatus 450 and lit up by LEDs within the aerosol generating apparatus 450.

[0172] The LEDs light up the lightguide 452 to indicate to the user that the battery is being charged. The LEDs may also light up the lightguide 452 to provide other indications to the user, such as indicating that the battery has been received in the aerosol generating apparatus 450.

[0173] Fig. 9 is a diagram showing an example of possible electrical circuitry 560 for carrying out the method or for incorporating into an aerosol according to the present disclosure. Details of the components included in Fig. 9 are included as an example only. It should be understood that alternative components (e.g. alternative resistors, voltages, chip etc. ) could be used. In particular, any numerical values should be understood to be optional. As shown in Fig. 9, the charging controller 562 receives an input current at an input voltage from a USB connector, and the charging controller 562 applies a charging voltage across the charging circuit, in which the battery terminals 564 and the LEDs 566 which indicate that the battery is charging are connected in parallel. The LEDs 566 are each connected in parallel with one another, and each branch of the charging circuit which includes an LED also includes a 100 ohm resistor 568. The LEDs 566 are electrically coupled to a FET switch 570, which switches the LEDs 566 on or off in response to receiving a respective close or open signal from the charging controller 562.

Claims

1.A method of charging of a battery of an aerosol generating apparatus, the method comprising:switching on one or more indicator components to indicate that the battery is being charged;directing a charging current to a charging circuit comprising the battery and the one or more indicator components;in response to the battery charge reaching a predetermined threshold charge, switching off at least one of the indicator components; and,continuing to direct the charging current to the battery once the indicator component (s) have been turned off to increase the battery charge.2.A method according to claim 1, wherein the predetermined threshold charge is at least 50%and no more than 99%of full charge.3.A method according to claim 2, wherein the predetermined threshold charge is at least 95%of full charge.4.A method according to any of the preceding claims, wherein the battery and the one or more indicator components being connected in parallel.5.A method according to any of the preceding claims, wherein the method comprises:directing a constant charging current the charging circuit; and,in response to the battery charge reaching a preset charge value, directing a reduced charging current to the charging circuit, wherein the reduced charging current is smaller than the constant charging current.6.A method according to any of the preceding claims, wherein the switching off and switching on of the indicator components is carried out by sending a respective open or close signal to a FET switch.7.A method according to any of the preceding claims, wherein the one or more electronic components comprises one or more LEDs.8.A method according to any of the preceding claims, wherein the one or more indicator components are switched on when the charging of the battery is initiated.9.A method according to any of the preceding claims, wherein the one or more indicator components are indicator components within the aerosol generating apparatus.10.A method according to any of the preceding claims, wherein the method comprises charging the battery within the aerosol generating apparatus.11.A method according to any of the preceding claims, wherein the method comprises detecting, by a charging controller, whether the battery charge has reached the predetermined threshold charge.12.A method according to any of the preceding claims, wherein the method comprises receiving, from an external power source, an input current at an input voltage, and outputting, to the charging circuit a charging current at a charging voltage which is smaller than the input voltage.13.An aerosol generating apparatus comprising:a battery;one or more indicator components; and,electrical circuitry configured to cause the aerosol generating apparatus to:switch on the one or more indicator components to indicate that the battery is being charged;direct a charging current to a charging circuit comprising the battery and the one or more indicator components;in response to the battery charge reaching a predetermined threshold charge, switch off at least one of the indicator components; and,continue to direct a charging current to the battery to increase the battery charge.

Citation Information

Patent Citations

  • Electrically operated aerosol-generating system with a rechargeable power supply

    US20200305513A1

  • Circuit and control of aerosol generating device with sleep mode

    WO2024046873A1