BR112016004691B1

BR112016004691B1 - Método e dispositivo para a determinação da adequabilidade de um utensílio de cozinha, unidade de controle para uma placa de cozinhar por indução, placa de cozinhar por indução, e sistema para a execução do método

Info

Publication number: BR112016004691B1
Application number: BR112016004691-9A
Authority: BR
Inventors: Michael Herzog; Claus Meider; Birgit Wiesend; Uwe Kallert; Ulrich Häutle
Original assignee: Electrolux Appliances Aktiebolag
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2022-11-29
Also published as: AU2014327604B2; BR112016004691A2; US20160174297A1; WO2015043906A1; AU2014327604A1; EP2854477A1; CN105532073B; EP2854477B1; US10159118B2; CN105532073A

Abstract

MÉTODO E DISPOSITIVO PARA A DETERMINAÇÃO DA ADEQUABILIDADE DE UM UTENSÍLIO DE COZINHA, UNIDADE DE CONTROLE PARA UMA PLACA DE COZINHAR POR INDUÇÃO, PLACA DE COZINHAR POR INDUÇÃO, SISTEMA PARA A EXECUÇÃO DO MÉTODO E PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR ARMAZENADO. O presente invento se refere a um método para a determinação da adequabilidade de um utensílio de cozinha (20, 22) para uma bobina de indução (14) correspondente de uma placa de cozinhar por indução (10), em que o método inclui as etapas de detecção da corrente pela bobina de indução (14), e/ou detecção da diferença de fase entre a voltagem e a corrente da bobina de indução (14), e/ou detecção da frequência na bobina de indução (14), e comparação da corrente detectada com um valor máximo armazenado da referida corrente, e/ou comparação da diferença de fase detectada com um valor máximo armazenado da referida diferença de fase, e/ou comparação da frequência detectada com uma frequência máxima armazenada, respectivamente, e cálculo da transferência de potência da corrente detectada, diferença de fase e/ou frequência, estimativa da adequabilidade do utensílio de cozinha (20, 22) dependendo da transferência de potência e de, pelo menos, um dos parâmetros comparados, e emissão de, pelo menos, um sinal óptico e/(...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] Um método e um dispositivo para determinar a adequabilidade de um utensílio para uma bobina de indução correspondente de uma placa de cozinhar.

[0002] A presente invenção se refere a um método para a determinação da adequabilidade de um utensílio de cozinha para uma bobina de indução correspondente de uma placa de cozinhar por indução, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. Ademais, o presente invento se refere a um dispositivo para a determinação da adequabilidade do utensílio de cozinha para a bobina de indução correspondente da placa de cozinhar por indução. Além do mais, o presente invento se refere a uma unidade de controle correspondente e uma placa de cozinhar por indução.

NTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0003] Em uma placa de cozinhar por indução, um campo eletromagnético de alta frequência gerado por uma bobina de indução penetra o fundo de um utensílio de cozinha para gerar calor no utensílio de cozinha. Quanto maior for a potência do referido campo eletromagnético, mais o utensílio de cozinha será adequado à bobina de indução. Um utensílio de cozinha de alta eficiência absorve a potência sem perdas, se o referido utensílio de cozinha for disposto concentricamente por cima da bobina de indução e os tamanhos do utensílio de cozinha e da bobina de indução forem substancialmente os mesmos.

[0004] Contudo, se na verdade o utensílio de cozinha se encontrar disposto concentricamente por cima da bobina de indução correspondente e os tamanhos do utensílio de cozinha e da bobina de indução forem substancialmente os mesmos, existirão mais razões para a potência esperada não ser transferida da bobina de indução para o utensílio de cozinha. Por exemplo, a porcentagem dos materiais magnéticos no fundo do utensílio de cozinha é relativamente pequena. Ademais, as propriedades magnéticas do utensílio de cozinha podem se alterar ao longo do tempo. Além do mais, o material do utensílio de cozinha pode se encontrar saturado.

[0005] Se o material do utensílio de cozinha se encontrar saturado, o utensílio de cozinha só pode absorver uma potência limitada. A saturação do material magnético provoca efeitos não lineares. Se a densidade de fluxo magnético for aproximadamente de 0,5 T a 1 T, a condutividade magnética do material saturado diminui. Nesse caso, as propriedades magnéticas dependentes da densidade de fluxo magnético deixam de ser constantes e podem ocorrer componentes harmônicos.

[0006] O usuário pode reconhecer, diretamente ou usando meios auxiliares, se o utensílio de cozinha se encontra disposto concentricamente por cima da bobina de indução correspondente e se os tamanhos do utensílio de cozinha e da bobina de indução são substancialmente os mesmos. Contudo, o usuário não pode reconhecer se a porcentagem dos materiais magnéticos no fundo do utensílio de cozinha é relativamente pequena, se as propriedades magnéticas do utensílio de cozinha se alteraram ao longo do tempo e se o material do utensílio de cozinha se encontra saturado.

[0007] O documento US 2012/0285946 A1, por exemplo, revela um método e um aparato para determinar a qualidade de um utensílio de uma placa de cozinhar por indução. Um usuário pode colocar o utensílio e iniciar manualmente uma avaliação. A avaliação é realizada medindo a energia entregue ao utensílio. Por exemplo, a corrente que está sendo entregue a bobina de indução é detectada por um sensor de corrente com resistor de derivação. A energia medida é comparada a uma energia de referência. A adequabilidade para uso do utensílio é fundamentada na energia medida.

[0008] O documento EP 2 034 801 A1 revela um método para conferir as capacidades de cozimento de uma peça de cozimento para ser usada em conjunto com um aparelho de cozimento por indução. A impedância complexa de uma bobina de indução acoplada indutivamente a uma peça de cozimento sobre a área de cozimento é detectada. A referida impedância é fornecida para diferentes frequências e/ou magnitudes da corrente através da bobina de indução. Dados adicionais relacionados as capacidades de cozimento da peça são combinados a partir da impedância.

[0009] O documento US 4,686,340 revela um aparato de aquecimento por indução com circuito detector de carga não inadequado. Uma potência de entrada e uma corrente de excitação para um inversor são detectadas e comparadas entre si. A relação entre a potência de entrada e a corrente de excitação depende do material da carga e indica que a adequabilidade da aludida carga.

[0010] Um objetivo do presente invento é o fornecimento de um método aprimorado para a determinação da adequabilidade do utensílio de cozinha para a bobina de indução correspondente da placa de cozinhar por indução, em que o método é realizado com baixa complexidade.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0011] O objetivo é alcançado pelo método de acordo com a reivindicação 1. De acordo com a presente invenção o método inclui adicionalmente as seguintes etapas: detecção da diferença de fase entre a tensão e a corrente da bobina de indução (14), e/ou - detecção da frequência na bobina de indução (14), e - comparação da corrente detectada com um valor máximo armazenado da referida corrente, e/ou - comparação da diferença de fase detectada com um valor máximo armazenado da referida diferença de fase, e/ou - comparação da frequência detectada com uma frequência máxima armazenada, respectivamente, em que - a transferência de potência é calculada a partir da corrente detectada e da diferença de fase e/ou frequência, e em que - a adequabilidade do utensílio de cozinha (20, 22) é estimada dependendo da transferência de potência e de, pelo menos, dois dos parâmetros comparados, isto é, a corrente e a diferença de fase e/ou frequência.

[0012] A ideia principal do presente invento é que a potência diferente e a reação do campo eletromagnético efetivem diferentes valores de parâmetro, que possam ser usados para a indicação da eficiência e da qualidade da transferência de potência eletromagnética. Por um lado, a adequabilidade do utensílio de cozinha é estimada dependendo da transferência de potência. Por outro lado, pelo menos, dois dos parâmetros comparados são igualmente usados para a estimativa da adequabilidade do utensílio de cozinha.

[0013] Por exemplo, o método é efetuado em uma potência total da bobina de indução. Em alternativa, ou adicionalmente, o método é efetuado ou repetido em uma potência reduzida da bobina de indução.

[0014] Preferivelmente, os valores máximos armazenados dependem das perdas permitidas de elementos semicondutores de potência que acionam a bobina de indução.

[0015] Em particular, o método é providenciado como uma função separada e independente de qualquer processo de cozinhar. O método é providenciado para checar se o utensílio de cozinha é adequado para a bobina de indução. Não é necessária a integração desse método em cada processo de cozinhar.

[0016] De acordo com uma realização preferida do presente invento, o método pode ser ativado pelo usuário depois da colocação do utensílio de cozinha por cima da bobina de indução.

[0017] O sinal pode incluir uma diversidade de expressões distintas correspondendo a um grau da adequabilidade do utensílio de cozinha. Por exemplo, o sinal inclui três expressões "adequado", "de adequabilidade limitada" e "não adequado" ilustradas em um visor.

[0018] Ademais, a corrente, a diferença de fase e/ou a frequência podem ser detectadas em um circuito eletrônico de potência que aciona a bobina de indução. A detecção dentro do circuito eletrônico de potência é realizada com pouca complexidade. Usualmente, o circuito eletrônico de potência já inclui componentes apropriados para a detecção da corrente, da diferença de fase e/ou da frequência.

[0019] Além do mais, a corrente, a diferença de fase e/ou a frequência podem ser detectadas por métodos indutivos.

[0020] Preferivelmente, os valores máximos da corrente, da diferença de fase e da frequência são armazenados em uma memória da placa de cozinhar.

[0021] Ademais, o presente invento se refere a um dispositivo para a determinação da adequabilidade de um utensílio de cozinha para uma bobina de indução correspondente de uma placa de cozinhar por indução, em que o dispositivo é adaptado para realizar o método mencionado acima.

[0022] Além do mais, o presente invento se refere a uma unidade de controle para uma placa de cozinhar por indução, em que a unidade de controle compreende o dispositivo mencionado acima.

[0023] Adicionalmente, o presente invento se refere a uma placa de cozinhar por indução incluindo, pelo menos, uma bobina de indução, em que a placa de cozinhar por indução inclui o dispositivo e/ou a unidade de controle mencionados acima.

[0024] Ademais, o presente invento se refere a um sistema para a execução do método mencionado acima, em que o sistema é realizado em hardware uma combinação de hardware e software.

[0025] Finalmente, o presente invento se refere a um produto de programa de computador armazenado em um meio usável por computador, compreendendo meios de programas legíveis por computador para fazer com que um computador execute um método mencionado acima.

[0026] Outras características, realizações e vantagens do presente invento são apresentadas nas reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0027] O presente invento será descrito em maior detalhe com referência aos desenhos, nos quais: - A FIG. 1 ilustra uma vista esquemática de topo de uma placa de cozinhar por indução de acordo com uma realização preferida do presente invento.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[0028] A FIG. 1 ilustra uma vista esquemática de topo de uma placa de cozinhar por indução 10 de acordo com uma realização preferida do presente invento.

[0029] A placa de cozinhar por indução 10 inclui uma chapa para cozinhar 12, uma diversidade de bobinas de indução 14 e uma interface de usuário 16. As bobinas de indução 14 são dispostas por baixo da chapa para cozinhar 12. Nesse exemplo, a placa de cozinhar por indução 10 inclui quatro bobinas de indução 14. A chapa para cozinhar 12 compreende quatro zonas de cozinhar correspondendo a uma bobina de indução 14 em cada caso. Nesse exemplo, as zonas de cozinhar e as bobinas de indução 14 correspondentes são circulares. Em geral, as zonas de cozinhar e as bobinas de indução 14 podem ter outros formatos geométricos.

[0030] A interface de usuário 16 compreende elementos de controle. Os referidos elementos de controle são providenciados para a ativação e desativação das bobinas de indução 14. Ademais, os elementos de controle são providenciados para o ajustamento da potência das bobinas de indução 14. Adicionalmente, a interface de usuário 16 pode compreender um ou mais elementos de visualização. Os referidos elementos de visualização são providenciados para a indicação de estados ativados e/ou desativados das bobinas de indução 14 e da potência das bobinas de indução 14.

[0031] Um primeiro utensílio de cozinha 20 é disposto em uma das zonas de cozinhar. O primeiro utensílio de cozinha 20 é disposto concentricamente por cima da bobina de indução 14 traseira esquerda. A disposição concêntrica do primeiro utensílio de cozinha 20 por cima da bobina de indução 14 permite uma potência máxima do campo eletromagnético gerado pela referida bobina de indução 14 e é a posição ideal do utensílio de cozinha 20. A área de base do primeiro utensílio de cozinha 20 é maior do que a bobina de indução 14, de modo que o utensílio de cozinha 20 cubra completamente a referida bobina de indução 14. Um segundo utensílio de cozinha 22 é disposto concentricamente por cima da bobina de indução 14 traseira direita. A área de base do segundo utensílio de cozinha 22 é menor do que a bobina de indução 14, de modo que o segundo utensílio de cozinha 22 não cubra completamente a bobina de indução 14. A adequabilidade do utensílio de cozinha 20 ou 22 para a bobina de indução 14 correspondente pode ser averiguada determinando a transferência de potência desde a bobina de indução 14 para o utensílio de cozinha 20 ou 22 disposto por cima da referida bobina de indução 14 da placa de cozinhar por indução 10. A determinação da adequabilidade do utensílio de cozinha 20 ou 22 é um processo separado, que é independente do processo de cozinhar. Não é necessária a integração desse método em cada processo de cozinhar. O método pode ser ativado pelo usuário após a colocação do utensílio de cozinha 20 ou 22 por cima da bobina de indução 14.

[0032] Pelo menos, é detectada a corrente pela bobina de indução 14. Adicionalmente, pode se detectar a diferença de fase entre a tensão e a corrente da bobina de indução 14 e/ou a frequência na bobina de indução 14. Uma corrente máxima, uma diferença de fase máxima e/ou uma frequência máxima são armazenadas em uma memória. Os parâmetros detectados são comparados com os valores máximos correspondentes. Se, pelo menos, o único dos parâmetros detectados exceder o valor máximo correspondente, o utensílio de cozinha 20 não é adequado ou é somente parcialmente adequado. A transferência de potência é calculada desde a corrente detectada, diferença de fase e/ou frequência. A adequabilidade do utensílio de cozinha 20 ou 22 é estimada dependendo da transferência de potência e de, pelo menos, um dos parâmetros comparados. Finalmente, um sinal óptico e/ou acústico correspondendo à adequabilidade do utensílio de cozinha é emitido pela interface de usuário 16. O sinal pode incluir uma diversidade de expressões distintas correspondendo a um grau da adequabilidade do utensílio de cozinha. Por exemplo, o sinal inclui três expressões como "adequado", "de adequabilidade limitada" e "não adequado" ilustradas em um visor.

[0033] Por um lado, a adequabilidade do utensílio de cozinha 20 ou 22 é estimada dependendo da transferência de potência. Por outro lado, pelo menos, um dos parâmetros comparados é igualmente usado para a estimativa da adequabilidade do utensílio de cozinha 20 ou 22.

[0034] O presente invento pode igualmente ser incorporado em um produto de programa de computador que compreenda todas as funcionalidades que permitem a implementação dos métodos aqui descritos. Ademais, quando carregado no sistema informático, o referido programa de computador é capaz de executar esses métodos. LISTA DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA 10 placa de cozinhar por indução 12 superfície de cozinhar 14 bobina de indução 16 interface de usuário 20 primeiro utensílio de cozinha 22 segundo utensílio de cozinha

Claims

1. MÉTODO PARA A DETERMINAÇÃO DA ADEQUABILIDADE DE UM UTENSÍLIO DE COZINHA (20, 22), para uma bobina de indução (14) correspondente de uma placa de cozinhar por indução (10), o método incluindo as etapas de: detecção da corrente pela bobina de indução (14), e comparação da corrente detectada com um valor máximo armazenado da corrente; cálculo da transferência de potência da corrente detectada; estimativa da adequabilidade do utensílio de cozinha (20, 22); e emissão de, pelo menos, um sinal óptico e/ou acústico correspondendo à adequabilidade do utensílio de cozinha (20, 22); o método caracterizado por ainda compreender uma das etapas de: detecção da diferença de fase entre a tensão e a corrente da bobina de indução (14), e comparação da diferença de fase detectada com um valor máximo armazenado da diferença de fase; ou detecção da frequência na bobina de indução (14), e comparação da frequência detectada com uma frequência máxima armazenada; em que a transferência de potência é calculada a partir da corrente detectada e da diferença de fase ou frequência; e em que a adequabilidade do utensílio de cozinha (20, 22) é estimada dependendo da transferência de potência e de, pelo menos, dois dos seguintes parâmetros comparados, isto é, a corrente e a diferença de fase ou a frequência.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo método ser efetuado em uma potência total da bobina de indução (14).

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo método ser efetuado em uma potência reduzida da bobina de indução (14).

4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelos valores máximos armazenados dependerem das perdas permitidas de elementos semicondutores de potência que acionam a bobina de indução (14).

5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo método ser providenciado como uma função separada e independente de qualquer processo de cozinhar.

6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo método poder ser ativado pelo usuário após a colocação do utensílio de cozinha (20, 22) por cima da bobina de indução (14).

7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo sinal incluir uma diversidade de expressões distintas correspondendo a um grau da adequabilidade do utensílio de cozinha (20, 22).

8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela corrente, a diferença de fase e/ou a frequência serem detectadas em um circuito eletrônico de potência que aciona a bobina de indução (14).

9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela corrente, a diferença de fase e/ou a frequência serem detectadas por métodos indutivos.

10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelos valores máximos da corrente, da diferença de fase e da frequência serem armazenados em uma memória da placa de cozinhar.

11. DISPOSITIVO PARA A DETERMINAÇÃO DA ADEQUABILIDADE DE UM UTENSÍLIO DE COZINHA (20, 22), para uma bobina de indução (14) correspondente de uma placa de cozinhar por indução (10), caracterizado pelo dispositivo ser adaptado para realizar o método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.

12. UNIDADE DE CONTROLE PARA UMA PLACA DE COZINHAR POR INDUÇÃO (10), caracterizada pela unidade de controle compreender o dispositivo, conforme definido na reivindicação 11.

13. PLACA DE COZINHAR POR INDUÇÃO (10), incluindo, pelo menos, uma bobina de indução (14), caracterizada pela placa de cozinhar por indução (10) incluir o dispositivo conforme definido na reivindicação 11 ou a unidade de controle conforme definida na reivindicação 12.

14. SISTEMA PARA A EXECUÇÃO DO MÉTODO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo sistema ser realizado em hardware ou uma combinação de hardware e do método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.