BR112020026319A2 - Placa de cozimento - Google Patents

Abstract

"placa de cozimento" a invenção refere-se a uma placa de cozimento que compreende pelo menos um elemento de transferência de potência de aquecimento (2), incluindo múltiplos enrolamentos dispostos de modo concêntrico (2.1 a 2.n), uma ou mais unidades de energia de potência de aquecimento (3.1 a 3.n) pa-ra alimentar os ditos enrolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aquecimento (2) e uma unidade de controle (4) configurada para controlar a dita uma ou mais unidades de energia de potência de aquecimento (3.1 a 3.n), em que a placa de cozimento (1) compreende meios de detecção configurados para determinar a cobertura dos enrolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aquecimento (1) por um utensílio de cozinha (5), em que a unidade de controle (4) é configurada para equilibrar o calor fornecido ao utensílio de cozinha (5) determinando uma potência elétrica ajustada para os enrolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aquecimento (2) com base nas solicitações de potência e infor-mações relacionadas à cobertura dos enrolamentos (2.1 a 2.n) e estabelecer um ciclo de operação determinando um ciclo de trabalho para um ou mais en-rolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aqueci-mento (2), em que o dito ciclo de trabalho define o tempo de ativação do res-pectivo enrolamento (2.1 a 2.n), em que o ciclo de trabalho é escolhido de modo que a potência elétrica média fornecida ao respectivo enrolamento (2.1 a 2.n) dentro do ciclo de operação seja igual ou essencialmente igual à po-tência elétrica ajustada associada ao dito enrolamento (2.1 a 2.n).

Description

"PLACA DE COZIMENTO"

[0001] A presente invenção refere-se, de modo geral, ao campo de placas de cozimento. Mais especificamente, a presente invenção se refere a uma placa de cozimento, de preferência, uma placa de indução que compreende meios de equilíbrio de distribuição de calor controlados por software e meios de supressão de ruído acústico.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Os aparelhos de aquecimento por indução, por si, são conhecidos na técnica anterior.

[0003] A fim de evitar ruído acústico devido a interferências entre diferentes bobinas ou enrolamentos, o pedido de patente europeu EP 0 716 560 A1 sugere uma frequência e sincronização de fase.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0004] É um objetivo das modalidades da presente invenção fornecer uma placa de cozimento com um ou mais elementos de transferên- cia de potência de aquecimento que compreendem múltiplos enrolamentos dispostos de modo concêntrico, que fornece uma distribuição de calor me- lhorada sobre o corte transversal do utensílio de cozinha pareado com su- pressão de ruído acústico. O objetivo é solucionado pelos recursos das rei- vindicações independentes. As modalidades preferenciais são fornecidas nas reivindicações dependentes. Se não for explicitamente indicado de outro modo, as modalidades da invenção podem ser livremente combinadas umas com as outras.

[0005] É conhecido na técnica que tais placas de cozimento domésticas usualmente são fornecidas para conduzir pelo menos um pro- cesso de cozimento que compreende uma etapa de aquecimento e/ou resfri- amento, respectivamente. Tal processo de cozimento, de preferência, com- preende pelo menos uma etapa de aquecimento, por exemplo, fritura, ebuli-

ção, fervura ou escalfagem de um produto alimentício ou um líquido de cozi- mento, respectivamente. Para sustentar o produto alimentício ou utensílio de cozinha, é particularmente conhecido o fornecimento de um suporte de cozi- mento, por exemplo, na forma de uma superfície de cozimento. Tal superfície de cozimento usualmente fornece um suporte para os utensílios de cozinha, por exemplo, fornecido na forma de um elemento de placa, particularmente uma placa de vidro ou vitrocerâmica.

[0006] De preferência, a placa de cozimento compreende, de preferência, consiste em, um suporte de cozimento e um invólucro inferior. Assim, é preferencial que um lado superior aberto do invólucro inferior seja coberto por pelo menos uma parte do suporte de cozimento. O suporte de cozimento pode ser fornecido particularmente como pelo menos um painel, em que, de preferência, o painel é um painel de vitrocerâmica. De preferên- cia, pelo menos um ou mais elementos de transferência de potência de aque- cimento estão dispostos por baixo do painel.

[0007] O invólucro inferior pode ser fabricado a partir de dife- rentes materiais que compreendem plástico ou metal, por exemplo, alumínio.

[0008] Em particular, tal invólucro pode incluir uma parede in- ferior e pelo menos uma parede lateral. É preferencial que o dito invólucro seja produzido a partir de metal, por exemplo, alumínio ou aço, e/ou plástico, em que, de preferência, o invólucro produzido a partir de metal é aterrado.

[0009] Vantajosamente, o dito invólucro interno pode compre- ender pelo menos uma unidade de energia de potência de aquecimento, par- ticularmente disposta em um respectivo alojamento de unidade de energia de potência de aquecimento, os elementos de transferência de potência de aquecimento, transportador de elemento de transferência de potência de aquecimento ou suporte de elemento de transferência de potência de aque- cimento. Em outras palavras, o invólucro interno e o suporte de cozimento podem formar uma unidade fechada que compreende todas as partes essen- ciais da placa de cozimento. Assim, o invólucro interno pode compreender meios de fixação para fixar e/ou dispor a placa de cozimento na parte supe- rior de ou em um corte de uma placa de trabalho.

[0010] Assim de preferência, um elemento de transferência de potência pode ser disposto abaixo de um suporte de cozimento. De pre- ferência, o um ou mais elementos de transferência de potência de aqueci- mento são dispostos em uma porção superior do invólucro interno da placa de cozimento. Um elemento de transferência de potência pode ser disposto e sustentado por um ou mais transportadores de elemento de transferência de potência de aquecimento ou suportes de elemento de transferência de potência de aquecimento, de preferência, o elemento de transferência de po- tência fixado e/ou disposto no dito transportador ou suporte. Um alojamento que compreende uma unidade de alimentação de energia pode ser disposto abaixo de um ou mais transportadores de elemento de transferência de po- tência de aquecimento ou suportes de elemento de transferência de potência de aquecimento. Assim, de preferência, um transportador de elemento de transferência de potência de aquecimento ou um suporte de elemento de transferência de potência de aquecimento com o elemento de transferência de potência de aquecimento sustentado pode ser vantajosamente disposto na parte superior de e/ou fixado a tal alojamento de uma unidade de alimen- tação de energia.

[0011] Para conduzir o processo de cozimento, particular- mente uma etapa de aquecimento, um aparelho de cozimento, particular- mente o invólucro interno, compreende pelo menos um elemento de transfe- rência de potência de aquecimento. O dito elemento de transferência de po- tência de aquecimento é fornecido para transferir potência de aquecimento ao produto alimentício ou líquido de cozimento, de preferência contido em um utensílio de cozinha.

[0012] De preferência, o pelo menos um elemento de transfe- rência de potência de aquecimento é um elemento de aquecimento elétrico, em particular um elemento de aquecimento por indução, particularmente bo- bina de indução, e/ou elemento de aquecimento por calor radiante. A potên- cia de aquecimento fornecida por um elemento de transferência de potência de aquecimento pode ser, de preferência, fornecida eletricamente. De prefe- rência, a potência de aquecimento pode ser fornecida por um campo mag- nético de geração de calor, mais particularmente um campo de indução. Con- sequentemente, a placa de cozimento da presente invenção, de preferência, é uma placa de indução.

[0013] De preferência, um elemento de transferência de po- tência de aquecimento na forma de uma bobina de indução compreende um fio de enrolamento condutor plano, particularmente um fio de cobre. De pre- ferência, uma bobina de indução compreende pelo menos um elemento de suporte de campo magnético, por exemplo, um elemento de ferrita. De pre- ferência, o dito pelo menos um elemento de suporte de campo magnético, particularmente pelo menos um elemento de ferrita, é disposto abaixo do pleno do fio de enrolamento condutor. O dito pelo menos um elemento de suporte de campo magnético, particularmente elemento de ferrita, é vanta- joso para estabelecer e/ou suportar o campo magnético alternado de alta frequência da bobina de indução. O dito elemento de suporte de campo mag- nético, particularmente se disposto abaixo do fio de enrolamento condutor, pode ser colado a ou sustentado por elementos de suporte de ferrita, por exemplo, conectores de encaixe por pressão ou similares.

[0014] De preferência, uma bobina de indução compreende um elemento de blindagem, por exemplo, uma lâmina de mica. O elemento de blindagem, de preferência, é adaptado à forma do fio de enrolamento con- dutor plano ou à forma de pelo menos dois fios de enrolamento condutores planos de pelo menos duas bobinas adjacentemente dispostas. O elemento de blindagem, de preferência, é fornecido acima do pelo menos um elemento de suporte de campo magnético, particularmente pelo menos um elemento de ferrita. O elemento de blindagem, de preferência, em sua função principal, é um suporte para os enrolamentos de fio condutor plano da bobina. Entre- tanto, adicionalmente, o elemento de blindagem, particularmente lâmina de mica, pode também blindar a temperatura radiada de cima, por exemplo, re- sultante do fundo de uma panela aquecida.

[0015] Na placa de cozimento da presente invenção, o pelo menos um elemento de transferência de potência de aquecimento é, de pre- ferência, disposto e/ou instalado em um transportador de elemento de trans- ferência de potência de aquecimento ou suporte de elemento de transferên- cia de potência de aquecimento, particularmente compreendido no invólucro interno. É particularmente preferencial que um transportador produzido a par- tir de metal de folha de alumínio sustente o elemento de transferência de potência de aquecimento. Particularmente, a placa de cozimento da presente invenção pode compreender um transportador de transferência de potência ou suporte de elemento de transferência de potência de aquecimento para sustentar um elemento de transferência de potência de aquecimento, entre- tanto, também é considerado no presente documento que um transportador de elemento de transferência de potência ou suporte de elemento de trans- ferência de potência de aquecimento é fornecido para sustentar mais de um elemento de transferência de potência de aquecimento.

[0016] Em uma modalidade preferencial da presente inven- ção, dois elementos de transferência de potência de aquecimento estão dis- postos e suportados por um transportador de elemento de transferência de potência de aquecimento comum. Particularmente, pelo menos duas bobinas de indução são dispostas e sustentadas por uma placa de transportador de bobina de indução comum.

[0017] O transportador de elemento de transferência de po- tência de aquecimento ou suporte de elemento de transferência de potência de aquecimento pode ser vantajosamente sustentado por ou em um aloja- mento da unidade de alimentação de energia de aquecimento.

[0018] Particularmente, pelo menos um dentre, de preferên- cia todos dentre, os elementos de transferência de potência de aquecimento de uma placa de cozimento da invenção, mais particularmente, uma bobina de indução de uma placa de indução, pode ser disposto abaixo de um suporte de cozimento, particularmente uma superfície de cozimento na forma de um elemento de placa, e particularmente dentro do invólucro interno, a fim de fornecer o calor para uma etapa de aquecimento a uma zona de aquecimento do suporte de cozimento e ao lado inferior de um utensílio de cozinha e pro- duto alimentício, respectivamente, quando colocado na dita zona de aqueci- mento.

[0019] Um suporte de cozimento de uma placa de cozimento da invenção, particularmente de uma placa de indução da invenção, de pre- ferência, compreende pelo menos uma zona de aquecimento. Tal zona de aquecimento, conforme mencionada no presente documento, de preferência, refere-se a uma porção do suporte de cozimento, particularmente a superfí- cie de cozimento, que está associada a um elemento de transferência de potência de aquecimento, por exemplo, um elemento de aquecimento por calor radiante ou uma bobina de indução, que está disposta no, de preferên- cia, abaixo do, suporte de cozimento, por exemplo, a placa de vitrocerâmica. Particularmente, em uma modalidade, de acordo com a qual a placa de co- zimento da presente invenção é uma placa de indução, é preferencial que tal zona de aquecimento refira-se a uma porção do suporte de cozimento, que está associada a pelo menos uma bobina de indução. Assim, os elementos de transferência de potência de aquecimento associados a uma zona de aquecimento são, de preferência, configurados de modo que a mesma po- tência de aquecimento dos elementos de transferência de potência de aque- cimento associados seja transferida para a zona de aquecimento. De prefe- rência, a zona de aquecimento, assim, refere-se a uma porção do suporte de cozimento para a qual a mesma potência de aquecimento do pelo menos um elemento de transferência de potência de aquecimento associado é transfe- rida.

[0020] Adicionalmente, a placa de cozimento da presente in- venção pode, particularmente, ser configurada de modo que, em um modo de operação, uma ou mais de uma zona de aquecimento forme uma zona de cozimento e/ou seja combinada a uma zona de cozimento, respectivamente. Uma zona de cozimento pode ser, particularmente, fornecida como pelo me- nos uma porção da superfície de cozimento. Particularmente, tal zona de co- zimento está associada a pelo menos uma zona de aquecimento. Adicional ou alternativamente, uma zona de cozimento pode estar associada a mais de uma zona de aquecimento. Particularmente, uma zona de cozimento pode estar associada a um número par, particularmente, duas, seis, oito ou dez, mais particularmente, duas zonas de aquecimento. Alternativamente, uma zona de cozimento pode estar associada a um número ímpar, particular- mente, três, cinco, sete ou nove, mais particularmente, três zonas de aque- cimento.

[0021] De preferência, a placa de cozimento da presente in- venção é configurada de modo que uma zona de cozimento compreenda uma ou mais de uma zona de aquecimento, que pode ser acionada com po- tência, frequência ou nível de aquecimento igual ou diferente.

[0022] Na presente invenção, é preferencial que, em pelo me- nos um modo de operação da placa de cozimento, de acordo com a presente invenção, seja configurado de modo que uma zona de cozimento compre-

enda pelo menos duas, de preferência, duas zonas de aquecimento, aciona- das pela mesma potência, frequência ou nível de aquecimento. Particular- mente, tal zona de cozimento compreende ou está associada a pelo menos dois, de preferência, dois elementos de transferência de potência de aqueci- mento.

[0023] Adicional ou alternativamente, a placa de cozimento da presente invenção pode ser configurada de modo que o número de zonas de aquecimento associadas a uma zona de cozimento possa variar e/ou possa ser ajustável dependendo das necessidades do cozinheiro e/ou do ta- manho, forma ou tipo do utensílio de cozinha colocado na superfície de cozi- mento.

[0024] Particularmente, uma placa de cozimento, de acordo com a presente invenção, de preferência, uma placa elétrica, tal como uma placa de indução, pode compreender pelo menos uma unidade de energia de potência de aquecimento. Uma unidade de energia de potência de aque- cimento, conforme usado no presente documento, de preferência, fornece energia a pelo menos um dentre, de preferência, diversos dentre, os elemen- tos de transferência de potência de aquecimento, de modo que o elemento de transferência de potência de aquecimento tenha capacidade de transferir potência de aquecimento para aquecer o produto alimentício ou líquido de cozimento. Uma unidade de energia de potência de aquecimento de uma placa de indução, por exemplo, pode fornecer energia na forma de uma cor- rente alternada de alta frequência a um elemento de transferência de potên- cia de aquecimento na forma de uma bobina de indução, que transfere po- tência de aquecimento na forma de um campo magnético a um utensílio de cozinha adequado. Para tal propósito, uma unidade de energia de potência de aquecimento pode compreender pelo menos um circuito de potência as- sociado instalado e/ou disposto em pelo menos uma placa de circuito im- presso. De preferência, uma unidade de energia de potência de aquecimento é sustentada e disposta em m alojamento, de preferência, um alojamento de plástico, de preferência, que pode ser disposto em e adaptado ao invólucro interno. Isso permite a fácil fabricação e modulação.

[0025] Particularmente, o alojamento pode compreender ele- mentos de suporte para sustentar o transportador de elemento de transfe- rência de potência de aquecimento ou suporte de elemento de transferência de potência de aquecimento. Particularmente, tais elementos de suporte po- dem compreender meios elásticos, por exemplo, molas ou elementos de si- lício, para sustentar elasticamente o transportador de elemento de transfe- rência de potência de aquecimento ou suporte de elemento de transferência de potência de aquecimento e, é particularmente vantajoso para pressionar um elemento de transferência de potência de aquecimento na superfície in- ferior da placa de suporte de cozimento, que, particularmente, é uma placa de vitrocerâmica.

[0026] Particularmente, a unidade de energia de potência de aquecimento e, particularmente o circuito de potência associado, pode ser configurada para ser conectada a pelo menos uma, de preferência, duas fa- ses, de uma rede elétrica. Uma placa de cozimento, de acordo com a pre- sente invenção, assim, compreende pelo menos um, de preferência, duas ou três unidades de energia de potência de aquecimento, conectadas a um ou duas, de preferência, uma fase da rede elétrica cada.

[0027] De preferência, uma unidade de energia de potência de aquecimento pode compreender pelo menos um circuito de potência as- sociado, particularmente na forma de pelo menos um gerador de potência de aquecimento, para gerar potência de aquecimento e abastecer elementos de transferência de potência de aquecimento com potência de aquecimento, particularmente para fornecer potência de aquecimento à pelo menos uma zona de aquecimento. Assim, o circuito de potência, particularmente, pode ser fornecido na forma de uma configuração de meia-ponte ou uma configu- ração quase-ressonante.

[0028] Será imediatamente compreendido que a unidade de energia de potência de aquecimento pode, assim, compreender um gerador de potência de aquecimento para fornecer potência de aquecimento para mais de uma zona de aquecimento, em que cada uma está associada a pelo menos um elemento de transferência de potência de aquecimento.

[0029] Além disso, a unidade de energia de potência de aque- cimento pode compreender um gerador de potência de aquecimento que compreende um único elemento ou um par de elementos de comutação de alta frequência.

[0030] Em particular, o elemento de comutação de alta fre- quência é fornecido na forma de um elemento de comutação semicondutor, particularmente, um elemento IGBT.

[0031] No caso em que a unidade de energia de potência de aquecimento pode compreender um gerador de potência de aquecimento que compreende um único elemento de comutação de alta frequência, o único elemento de comutação, de preferência, forma parte do circuito de po- tência associado, fornecido na forma de ou uma parte de um circuito quase ressonante.

[0032] No caso em que a unidade de energia de potência de aquecimento pode compreender um gerador de aquecimento que compre- ende um par de elementos de comutação de alta frequência, em que o dito par de elementos de comutação de alta frequência, de preferência, forma parte de um circuito de potência associado, fornecido na forma de um ou uma parte de um circuito de meia-ponte.

[0033] Uma pessoa versada na técnica entenderá imediata- mente que o calor gerado por e/ou irradiado particularmente dos elementos de transferência de potência de aquecimento, da unidade de energia de po- tência de aquecimento e/ou do utensílio de cozinha, particularmente do fundo do mesmo, pode ter também efeitos desvantajosos, particularmente em re- lação ao funcionamento seguro e adequado.

Particularmente, a unidade de energia de potência de aquecimento, mais particularmente, circuitos de po- tência que compreendem elementos de comutação, pode gerar uma quanti- dade significativa de calor que é uma desvantagem para o funcionamento seguro e adequado da placa de cozimento.

Por essa razão, a placa de cozi- mento compreende pelo menos um meio de resfriamento.

Particularmente, o dito meio de resfriamento é adaptado para resfriar os elementos elétricos e/ou eletrônicos.

Particularmente, a unidade de energia de potência de aque- cimento pode compreender tais meios de resfriamento.

Tais meios de resfri- amento podem compreender pelo menos um dentre um ventilador, um canal de resfriamento, um corpo de resfriamento, de preferência, de um metal, par- ticularmente alumínio, meios de orientação de ar de resfriamento, meios de deflexão de ar de resfriamento e similares.

Particularmente, a placa de cozi- mento da presente invenção pode compreender tais meios de resfriamento para resfriar pelo menos um gerador de potência de aquecimento ou uma parte do mesmo, particularmente a pelo menos um único ou um par de ele- mentos de comutação de alta frequência.

Mais particularmente, tais meios de resfriamento podem compreender um corpo de resfriamento, de preferên- cia, disposto na trajetória de ar de um ventilador de resfriamento, e conectado termicamente a pelo menos um gerador de potência de aquecimento ou uma parte do mesmo, particularmente a pelo menos um único ou um par de ele- mentos de comutação de alta frequência.

Assim, é preferencial que os meios de resfriamento compreendam pelo menos um ventilador para gerar uma corrente de ar através do canal de resfriamento.

De preferência, o canal de resfriamento e/ou corpo de resfriamento se estende horizontalmente através da placa de cozimento.

Por exemplo, o canal de resfriamento e/ou o corpo de resfriamento se estendem sobre uma parte substancial da largura hori- zontal da placa de cozimento.

[0034] A placa de cozimento de acordo com a presente inven- ção, de preferência, compreende, ainda, uma unidade de controle. Tal uni- dade de controle está, de preferência, conectada de modo operacional à uni- dade de energia de potência de aquecimento para controlar pelo menos um parâmetro operacional da placa de cozimento, particularmente um parâmetro operacional da unidade de energia de potência de aquecimento. Além disso, a unidade de controle compreende uma interface de usuário pelo menos para receber uma entrada de comando de um usuário. Isso permite vantajosa- mente que o usuário controle pelo menos um parâmetro operacional da placa de cozimento, particularmente um parâmetro operacional da unidade de energia de potência de aquecimento. Além disso, a unidade de controle e, particularmente, uma interface de usuário, se estiver presente, pode ser co- nectada de modo operacional a outros aparelhos ou interfaces, por exemplo, uma tampa de sucção, um dispositivo de controle de voz, um servidor, uma interface remota, uma fonte de comutação em nuvem ou similares.

[0035] Consequentemente, a placa de cozimento doméstica, de acordo com a presente invenção compreende pelo menos um elemento elétrico e/ou eletrônico. Particularmente, o dito pelo menos um elemento elé- trico e/ou eletrônico compreende uma unidade de energia de potência de aquecimento e/ou unidade de controle ou partes da mesma.

[0036] Particularmente, o pelo menos um elemento elétrico e/ou eletrônico da placa de cozimento doméstica da presente invenção pode ser parte de pelo menos uma unidade de alimentação de energia de aqueci- mento, de preferência, instalada e/ou disposta em uma placa de potência e/ou um circuito de geração de potência instalado em uma placa de circuito impresso (PCB).

[0037] Tal pelo menos um elemento elétrico e/ou eletrônico pode ser, por exemplo, selecionado dentre o grupo que compreende um ge- rador de potência de aquecimento, bobinas de filtro, filtros de EMC, retifica- dor, elementos de comutação, como IGBTs, relés ou similares.

[0038] De acordo com um aspecto, a invenção refere-se a uma placa de cozimento. A placa de cozimento compreende pelo menos um elemento de transferência de potência de aquecimento que inclui múltiplos enrolamentos dispostos de modo concêntrico, uma ou mais unidades de energia de potência de aquecimento para alimentar os ditos enrolamentos do elemento de transferência de potência de aquecimento e uma unidade de controle configurada para controlar a dita uma ou mais unidades de energia de potência de aquecimento. A placa de cozimento compreende, ainda, meios de detecção configurados para determinar a cobertura dos enrolamen- tos do elemento de transferência de potência de aquecimento por um uten- sílio de cozinha. Os ditos meios de detecção podem, por exemplo, avaliar a potência elétrica consumida por um ou mais enrolamentos a fim de determi- nar a cobertura do dito um ou mais enrolamentos. Outros métodos para ava- liação de cobertura também podem ser possíveis. A unidade de controle é configurada para equilibrar o calor fornecido ao utensílio de cozinha determi- nando uma potência elétrica ajustada para os enrolamentos do elemento de transferência de potência de aquecimento com base em solicitações de po- tência e informações relacionadas à cobertura dos enrolamentos e estabele- cer um ciclo de operação determinando um ciclo de trabalho para um ou mais enrolamentos do elemento de transferência de potência de aquecimento, em que o dito ciclo de trabalho define o tempo de ativação do respectivo enrola- mento. O ciclo de trabalho é escolhido de modo que a potência elétrica média fornecida ao respectivo enrolamento dentro do ciclo de operação seja igual ou essencialmente igual à potência elétrica ajustada associada ao dito enro- lamento.

[0039] A dita placa de cozimento é vantajosa devido ao fato de que o equilíbrio no utensílio de cozinha é obtido ajustando-se a potência elétrica fornecida aos enrolamentos e redução de ruído é obtida definindo-se um ciclo de trabalho e alimentando-se o enrolamento do elemento de trans- ferência de potência de aquecimento de acordo com o dito ciclo de trabalho.

[0040] De acordo com uma modalidade, a placa de cozimento compreende um armazenamento que inclui as informações de escala de po- tência. As ditas informações de escala de potência indicam uma fração de potência fornecida ao respectivo enrolamento, dependendo de um determi- nado cenário de operação. De preferência, diferentes informações de escala de potência podem ser fornecidas aos respectivos enrolamentos do elemento de transferência de potência de aquecimento. Por exemplo, as informações de escala de potência associadas a um enrolamento externo podem ser mai- ores que as informações de escala de potência de um enrolamento interno que é circundado pelo dito enrolamento externo. Com base nas ditas infor- mações de escala de potência, é possível adaptar as solicitações de potência em valores de potência elétrica ajustada, por exemplo, multiplicando-se a solicitação de potência associada a um enrolamento com as respectivas in- formações de escala de potência.

[0041] De acordo com uma modalidade, o cenário de opera- ção está associado às informações de cobertura, que indicam a cobertura dos enrolamentos de um elemento de transferência de potência de aqueci- mento. Assim, em outras palavras, as informações de escala de potência correspondentes a um determinado enrolamento (por exemplo, o enrola- mento mais interno) e associadas a um primeiro cenário de cobertura em que todos os enrolamentos são cobertos podem ser diferentes das informações de escala de potência associadas ao mesmo enrolamento e associadas a um cenário de cobertura em que apenas alguns enrolamentos são cobertos e outros não são cobertos. Assim, o ajuste da potência elétrica pode ser adaptado ao respectivo cenário de cozimento.

[0042] De acordo com uma modalidade, a unidade de con- trole é configurada para adicionar/somar as solicitações de potência associ- adas a todos os enrolamentos de um determinado elemento de transferência de potência de aquecimento a fim de obter a potência solicitada total e distri- buir a dita potência solicitada total entre os enrolamentos, de acordo com as ditas informações de escala de potência. Assim, a potência solicitada é for- necida como uma potência geral por todos os enrolamentos ativos, mas a potência única fornecida a um respectivo enrolamento pode ser diminu- ída/aumentada a fim de atingir equilíbrio de calor.

[0043] De acordo com uma modalidade, os enrolamentos do elemento de transferência de potência de aquecimento são alimentados por uma corrente CA que tem uma frequência igual ou essencialmente igual (também denominada isofrequencialidade). Assim, as interferências causa- das por diferenças de frequência que estão na faixa audível podem ser redu- zidas ou evitadas.

[0044] De acordo com uma modalidade, a placa de cozimento compreende meios para avaliar o acoplamento indutivo entre um utensílio de cozinha e um ou mais enrolamentos do elemento de transferência de potên- cia de aquecimento. Os ditos meios para avaliar o acoplamento indutivo po- dem ser meios de medição de potência que são configurados para determi- nar a potência ativa (parte real da potência) fornecida a um determinado en- rolamento. Assim, um mal acoplamento entre um enrolamento e um utensílio de cozinha pode ser detectado.

[0045] De acordo com uma modalidade, a placa de cozimento compreende meios de avaliação adaptados para estabelecer informações relacionadas à diminuição de potência causada por um enrolamento mal aco-

plado e adaptados para comparar as ditas informações relacionadas à dimi- nuição de potência com o valor-limite a fim de excluir o dito enrolamento mal acoplado. Assim, um enrolamento mal acoplado que deteriora a transferência de potência do elemento de transferência de potência de aquecimento inteiro (devido à isofrequencialidade) pode ser excluído a fim de poder operar os outros enrolamentos em um ponto de operação mais eficaz.

[0046] De acordo com outro aspecto, a invenção se refere a um método para controlar uma placa de cozimento. A placa de cozimento compreende pelo menos um elemento de transferência de potência de aque- cimento que compreende múltiplos enrolamentos dispostos de modo con- cêntrico, uma ou mais unidades de energia de potência de aquecimento que alimentam os ditos enrolamentos do elemento de transferência de potência de aquecimento e uma unidade de controle para controlar a dita uma ou mais unidades de energia de potência de aquecimento. O método compreende as etapas de: − determinar a cobertura dos enrolamentos do elemento de transferência de potência de aquecimento por um utensílio de cozinha; − determinar uma potência elétrica ajustada para os enrola- mentos do elemento de transferência de potência de aquecimento com base nas solicitações de potência e informações relacionadas à cobertura dos en- rolamentos, equilibrando, assim, o calor fornecido pelos enrolamentos ao utensílio de cozinha; − estabelecer um ciclo de operação determinando um ciclo de trabalho para um ou mais enrolamentos do elemento de transferência de potência de aquecimento, em que o dito ciclo de trabalho define o tempo de ativação do respectivo enrolamento, em que o ciclo de trabalho é escolhido de modo que a potência elétrica média fornecida ao respectivo enrolamento dentro do ciclo de operação seja igual ou essencialmente igual à potência elétrica ajustada associada ao dito enrolamento.

[0047] O dito método é vantajoso devido ao fato de que, ajus- tando-se a potência elétrica fornecida aos enrolamentos, um equilíbrio de calor fornecido ao utensílio de cozinha é obtido. Adicionalmente, a redução de ruído é obtida definindo-se um ciclo de trabalho e alimentando-se os en- rolamentos do elemento de transferência de potência de aquecimento, de acordo com o dito ciclo de trabalho.

[0048] De acordo com uma modalidade, os enrolamentos do elemento de transferência de potência de aquecimento são alimentados por uma corrente CA que tem uma frequência igual ou essencialmente igual. As- sim, as interferências causadas por diferenças de frequência que estão na faixa audível podem ser reduzidas ou evitadas.

[0049] De acordo com uma modalidade, o ciclo de operação é segmentado em múltiplos intervalos de tempo e extensão de um primeiro intervalo de tempo do círculo de operação é determinado de modo que a potência elétrica ajustada associada a pelo menos um enrolamento seja ob- tida com base na potência elétrica fornecida ao dito enrolamento no primeiro intervalo de tempo multiplicado pelo quociente de durações do primeiro inter- valo de tempo e do ciclo de operação. Assim, em outras palavras, pelo me- nos um enrolamento pode ser desativado após o primeiro intervalo de tempo e a potência elétrica fornecida ao dito pelo menos um enrolamento é aumen- tada de modo que – como um valor médio de todos os intervalos de tempo do ciclo de operação - a potência elétrica ajustada seja fornecida pelo dito enrolamento no dito primeiro intervalo de tempo.

[0050] De acordo com uma modalidade, ao início do ciclo de operação, o número de enrolamentos ativados é o maior e diminuir em inter- valos de tempo subsequentes. De preferência, pelo menos um enrolamento é desativado por transição de intervalo de tempo. Assim, diferentes solicita- ções de potência para os enrolamentos podem ser implantadas com o uso de múltiplos intervalos de tempo em que diferentes números de enrolamen- tos estão ativos.

[0051] De acordo com uma modalidade, todos os enrolamen- tos que estão ativos em um certo intervalo de tempo são alimentados pelo mesmo valor de potência elétrica. Assim, a frequência de corrente CA forne- cida através dos enrolamentos pode ser escolhida igual ou essencialmente igual, o que leva a uma redução de ruído acústico.

[0052] De acordo com uma modalidade, um valor de potência elétrica total é estabelecido e a potência elétrica, de acordo com o dito valor de potência elétrica, é distribuída entre os enrolamentos ativos. O dito valor de potência elétrica total pode se referir a um certo intervalo de tempo e pode indicar a quantidade de potência elétrica que é fornecida no dito intervalo de tempo por todos os enrolamentos ativos. Assim, é possível fornecer uma dis- tribuição de potência solicitada total pelos ditos intervalos de tempo.

[0053] De acordo com uma modalidade, os enrolamentos com a mesma potência elétrica ajustada serem alimentados simultanea- mente e com a mesma duração no ciclo de operação. Devido à provisão da mesma potência elétrica a todos os enrolamentos ativos em um certo inter- valo de tempo, os enrolamentos que estão associados à mesma potência elétrica ajustada são acionados simultaneamente para o mesmo número de intervalos de tempo.

[0054] De acordo com uma modalidade, o ciclo de operação ser segmentado em múltiplos intervalos de tempo, em que o número de in- tervalos de tempo incluídos em um ciclo de operação corresponde ao número de diferentes valores de potência elétrica ajustada associados aos ditos en- rolamentos. Assim, cada valor de potência elétrica ajustada associado a um ou mais enrolamentos pode ser atingido por um conjunto de intervalos de tempo em que a dita potência elétrica ajustada é fornecida ao dito um ou mais enrolamentos.

[0055] De acordo com uma modalidade, o acoplamento indu- tivo entre o utensílio de cozinha e o enrolamento é avaliado e um enrola- mento ser desativado se a diminuição de potência causada por um acopla- mento ruim estiver acima de um determinado valor-limite. Assim, um enrola- mento mal acoplado que deteriora a transferência de potência do elemento de transferência de potência de aquecimento inteiro (devido à isofrequencia- lidade) pode ser excluído a fim de possibilitar uma operação dos outros en- rolamentos em um ponto de operação mais eficaz.

[0056] Os termos “essencialmente” ou “aproximadamente”, como usado na presente invenção, significam desvios do valor exato em +/- 10%, de preferência, em +/- 5%, e/ou desvios na forma de alterações que são insignificantes para a função.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0057] Os vários aspectos da invenção, incluindo suas carac- terísticas e vantagens particulares, serão prontamente entendidos a partir da descrição detalhada a seguir e das Figuras anexas, nas quais: A Figura 1 mostra uma vista superior exemplificativa de um uten- sílio de cozinha colocado acima de um elemento de transferência de potência de aquecimento que compreende múltiplos enrolamentos dispostos de modo concêntrico; A Figura 2 mostra um diagrama esquemático exemplificativo de uma placa de cozimento; A Figura 3 mostra a porcentagem de potência solicitada total for- necida aos respectivos enrolamentos em um ciclo de operação, de acordo com uma primeira solicitação de potência exemplificativa; A Figura 4 mostra a potência elétrica fornecida aos respectivos enrolamentos em um ciclo de operação, de acordo com a primeira solicitação de potência exemplificativa; A Figura 5 mostra a potência elétrica fornecida aos respectivos enrolamentos em um ciclo de operação, de acordo com uma segunda solici- tação de potência exemplificativa; e A Figura 6 mostra a dependência de frequência de potência elé- trica consumida de um certo enrolamento para diferentes utensílios de cozi- nha. DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERENCI-

AIS

[0058] A presente invenção será agora descrita de forma mais completa com referência aos desenhos anexos nos quais as modalida- des exemplificativas são mostradas. As modalidades nas figuras podem se referir a modalidades preferenciais, embora todos os elementos e recursos descritos em conexão com as modalidades possam ser usados, na medida em que apropriado, em combinação com qualquer outra modalidade e re- curso conforme discutido no presente documento, em particular, relaciona- dos a qualquer outra modalidade discutida mais acima. No entanto, esta in- venção não deve ser interpretada como limitada às modalidades apresenta- das no presente documento. Ao longo da descrição a seguir, referências nu- méricas semelhantes foram usadas para denotar elementos, partes, itens ou recursos semelhantes, caso se aplique.

[0059] Os recursos da presente invenção revelados no rela- tório descritivo, nas reivindicações, nos exemplos e/ou nas figuras podem tanto separadamente quanto em qualquer combinação dos mesmos ser ma- terial para realizar a invenção em várias formas da mesma.

[0060] A Figura 1 ilustra um elemento de transferência de po- tência de aquecimento 2 que parcialmente coberto por um utensílio de cozi- nha 5 colocado acima do elemento de transferência de potência de aqueci- mento 2. O elemento de transferência de potência de aquecimento 2 pode ser, por exemplo, uma bobina de indução de uma placa de cozimento, espe- cificamente uma placa de indução.

[0061] O elemento de transferência de potência de aqueci- mento 2 compreende múltiplos enrolamentos 2.1 a 2.n. Os ditos enrolamen- tos 2.1 a 2.n são dispostos de modo concêntrico, isto é, um primeiro enrola- mento 2.1 forma um enrolamento interno que é circundado circunferencial- mente por um ou mais outros enrolamentos 2.2 a 2.n. Tal disposição de en- rolamentos 2.1 a 2.n é vantajosa devido ao fato de que, ativando-se apenas alguns dos enrolamentos internos, um utensílio de cozinha com uma área de base de tamanho pequeno pode ser aquecido, enquanto alimentar todos os enrolamentos 2.1 a 2.n permite um aquecimento de utensílios de cozinha com uma área de base de tamanho grande.

[0062] A Figura 2 mostra um diagrama esquemático de uma placa de cozimento 1, incluindo um elemento de transferência de potência de aquecimento 2 similar àquele mostrado na Figura 1.

[0063] A placa de cozimento 1 compreende múltiplas unida- des de energia de potência de aquecimento 3.1 a 3.n. Cada unidade de ener- gia de potência de aquecimento 3.1 a 3.n pode ser acoplada a um dos enro- lamentos 2.1 a 2.n a fim de fornecer potência elétrica ao dito enrolamento 2.1 a 2.n. Conforme mostrado na Figura 2, as unidades de energia de potência de aquecimento 3.1 a 3.n são conectadas a uma linha 6 através da qual a tensão de rede retificada pode ser fornecida às unidades de energia de po- tência de aquecimento 3.1 a 3.n.

[0064] A placa de cozimento 1 compreende, ainda, uma uni- dade de controle 4. A dita unidade de controle 4 é acoplada às ditas unidades de energia de potência de aquecimento 3.1 a 3.n a fim de fornecer informa- ções de controle da unidade de controle 4 às unidades de energia de potên- cia de aquecimento 3.1 a 3.n. Com base nas ditas informações de controle, as condições de operação do enrolamento 2.1 a 2.n (enrolamento ativo/ina- tivo, potência elétrica fornecida através do enrolamento, frequência CA, etc.) são controladas.

[0065] A unidade de controle 4 pode ser acoplada a uma in- terface de usuário 7 através da qual as solicitações do usuário são recebidas.

[0066] Um elemento de transferência de potência de aqueci- mento 2 que compreende múltiplos enrolamentos dispostos de modo con- cêntrico 2.1 a 2.n pode sofrer de uma distribuição de calor não uniforme em direção radial, isto é, um enrolamento interno 2.1 pode ter uma densidade de potência mais alta e, portanto, pode fornecer mais potência de aquecimento ao utensílio de cozinha 5 do que um enrolamento externo 2.2 a 2.n. Adicio- nalmente, a fim de evitar ou reduzir o ruído que ocorre devido a uma incon- sistência de condições de operação, a placa de cozimento 1 realiza uma re- distribuição de potência que equilibra a provisão de calor ao utensílio de co- zinha 5 e leva à redução de ruído devido a um algoritmo de redução de ruído.

[0067] Como uma visão geral, a placa de cozimento 1 com- preende uma unidade de controle (que pode ser uma unidade de controle dedicada ou uma unidade de controle incluída na interface de usuário 7 ou formada por um controlador de uma unidade de energia de potência de aque- cimento mestre). A unidade de controle é configurada para coletar solicita- ções de potência associadas aos enrolamentos concêntricos 2.1 a 2.n de um único elemento de transferência de potência de aquecimento 2 a fim de obter potência solicitada total e redistribuir a dita potência solicitada total aos enro- lamentos 2.1 a 2.n, de acordo com informações de escala de potência arma- zenadas na placa de cozimento 1. A operação da placa de cozimento, espe- cificamente dos enrolamentos 2.1 a 2.n é realizada, de acordo com um ciclo de operação, incluindo múltiplos intervalos de tempo. A potência elétrica for- necida ao respectivo enrolamento 2.1 a 2.n e ao ciclo de trabalho associado ao dito enrolamento 2.1 é escolhida de modo que a potência elétrica média fornecida ao respectivo enrolamento dentro de um ciclo de operação seja igual ou essencialmente igual à potência solicitada.

[0068] A seguir, o algoritmo de redistribuição de potência é descrito em mais detalhes. A unidade de controle 4 pode ter acesso a um armazenamento em que as informações de escala de potência estão arma- zenadas. As informações de escala de potência podem determinar qual por- ção de potência solicitada total deve ser fornecida a determinado enrola- mento 2.1 – 2.n de um elemento de transferência de potência de aqueci- mento 2. As informações de escala de potência associadas a um determi- nado enrolamento 2.1 a 2.n podem ser diferentes para vários cenários de cobertura do elemento de transferência de potência de aquecimento 2. No caso em que todos os enrolamentos 2.1 a 2.n do elemento de transferência de potência de aquecimento 2 são cobertos, a porção de potência solicitada total fornecida a um determinado enrolamento coberto pode ser menor do que no caso de cobrir somente alguns enrolamentos internos.

[0069] A tabela a seguir mostra informações exemplificativas de escala de potência associadas a um elemento de transferência de potên- cia de aquecimento 2 que compreende três enrolamentos 2.1 a 2.3 para di- ferentes condições de cobertura. Cobertura de en- Enrolamento Enrolamento de Enrolamento de rolamentos de fator de es- fator de escala fator de escala cala de potên- de potência 2.2 de potência 2.3 cia 2.1 Enrolamentos 2.1 25% 35% 40% a 2.3 Enrolamentos 2.1 a 2.2 40% 60% 0% (2.3 não ativo) Enrolamentos 2.1 (2.2 e 2.3 não ati- 100% 0% 0% vos)

Nenhum enrola- 0% 0% 0% mento ativo

[0070] Com base na tabela mencionada acima que inclui in- formações de escala de potência, é fornecido um exemplo de reajuste de potência. De acordo com o exemplo, todos os três enrolamentos 2.1 a 2.3 podem ser cobertos. O usuário pode fornecer uma solicitação de potência de 500 W por cada enrolamento 2.1 a 2.3. Portanto, a potência solicitada total do elemento de transferência de potência de aquecimento 2 é 1.500 W.

[0071] A fim de equilibrar a potência de aquecimento através da área de corte transversal do utensílio de cozinha 5, a potência solicitada total (por exemplo, 1.500 W, de acordo com o presente exemplo) é multipli- cada pelas informações de escala de potência associadas ao respectivo en- rolamento 2.1 a 2.3, obtendo, assim, uma potência elétrica ajustada associ- ada a cada enrolamento 2.1 a 2.3.

[0072] No presente exemplo de potência solicitada total de

1.500 W e uma cobertura de todos os enrolamentos 2.1 a 2.3, o enrolamento interno 2.1 pode ser alimentado com 375 W, o enrolamento intermediário 2.2 pode ser alimentado com 525 W e o enrolamento externo 2.3 pode ser ali- mentado com 600 W.

[0073] De acordo com um segundo exemplo, apenas os en- rolamentos 2.1 e 2.2 podem ser cobertos e a solicitação de potência por cada enrolamento pode ser 500 W. Assim, a potência solicitada total é 1.000 W.

[0074] De acordo com o segundo exemplo, o enrolamento in- terno 2.1 pode ser alimentado com 400 W, o enrolamento intermediário 2.2 pode ser alimentado com 600 W e o enrolamento externo 2.3 está desati- vado, isto é, nenhuma potência elétrica é fornecida ao enrolamento externo

2.3.

[0075] Assim, é obtida uma uniformidade mais alta de distri- buição de calor através do corte transversal do utensílio de cozinha.

[0076] A seguir, é explicado que a distribuição de potência por um ciclo de operação leva a um valor médio de potência elétrica fornecido a um respectivo enrolamento que coincide com a potência elétrica ajustada obtida pelo algoritmo de redistribuição de potência mencionado acima. O ci- clo de operação pode ser um período de tempo repetitivo que pode ter uma duração na faixa de 1 segundo a 20 segundos, de preferência, 3 segundos a 10 segundos, especificamente 4 segundos, 5 segundos, 6 segundos, 7 se- gundos, 8 segundos ou 9 segundos. Outras durações também podem ser possíveis. O ciclo de operação pode ser segmentado em múltiplos intervalos de tempo.

[0077] De acordo com um aspecto, as interferências de ruído acústico são evitadas com o uso de frequências CA igual ou essencialmente iguais para todos os enrolamentos ativos 2.1 a 2.n. Assim, em outras pala- vras, a corrente elétrica fornecida aos enrolamentos ativos 2.1 a 2.n compre- ende a mesma frequência.

[0078] A fim de alimentar os enrolamentos 2.1 a 2.n com a potência elétrica ajustada sem alterações de frequência, pelo menos alguns enrolamentos 2.1 a 2.n podem não ser alimentados durante o ciclo de ope- ração inteiro. Assim, em outras palavras, para pelo menos alguns enrolamen- tos 2.1 a 2.n, um ciclo de trabalho pode ser definido, em que o dito ciclo de trabalho indica, por exemplo, uma porção do ciclo de operação em que o respectivo enrolamento 2.1 a 2.n é alimentado.

[0079] A seguir, um método para determinar um ciclo de tra- balho para pelo menos alguns enrolamentos 2.1 a 2.n é explicado em mais detalhes.

[0080] Em uma primeira etapa, o número de intervalos de tempo é determinado, com base no qual o ciclo de operação é segmentado.

[0081] O número de intervalos de tempo NSlots pode ser esco- lhido igual ao número de diferentes solicitações de potência NPowerRequest, es- pecificamente solicitações de potência elétrica ajustada obtidas com base no algoritmo de redistribuição de potência mencionado acima: 𝑁Slots = 𝑁𝑃𝑜𝑤𝑒𝑟𝑅𝑒𝑞𝑢𝑒𝑠𝑡 ; (fórmula 1)

[0082] A potência solicitada total TotPwr é dada pela soma de solicitações de potência associadas a todos os enrolamentos ativos 2.1 a 2.n: 𝑁𝑍𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑃𝑜𝑡 = ∑𝑖=0 𝑃𝑤𝑟𝑍𝑖 ; (fórmula 2) em que NZa é o número de enrolamentos ativos (isto é, o número de en- rolamentos para os quais uma solicitação de potência é recebida a partir da interface de usuário); e PwrZi é a solicitação de potência associada a um determinado enrolamento Zi (por exemplo, recebida por meio da interface de usuário).

[0083] A potência solicitada para cada enrolamento, especifi- camente a solicitação de potência elétrica ajustada, pode ser separada em uma matriz de potência SortPwr, em que os valores de potência solicitada po- dem aumentar com o comprimento da matriz. Os enrolamentos com a mesma solicitação de potência podem ser apenas considerados uma vez na matriz, mas uma matriz ponderal W pode ser associada à matriz de potência SortPwr, em que as entradas da matriz ponderal W indicam o número de en- rolamentos que têm uma solicitação de potência, de acordo com a posição correspondente na matriz de potência SortPwr. 𝑆𝑜𝑟𝑡𝑃𝑤𝑟 = {𝑃𝑤𝑟𝑠𝑜 , 𝑃𝑤𝑟𝑠1 , 𝑃𝑤𝑟𝑠2 , … }; (fórmula 3) em que Pwrsi indica uma solicitação de potência ajustada associada a um ou mais enrolamentos e em que Pwrsi+1 > Pwrsi.

[0084] Conforme mencionado acima, a matriz ponderal W pode incluir valores de ponderação w1, …, wn que indicam o número de en- rolamentos que têm uma solicitação de potência de acordo com a posição correspondente na matriz de potência SortPwr: 𝑊 = {𝑤0 , 𝑤1 , 𝑤2 , … }; (fórmula 4)

[0085] A potência fornecida a cada enrolamento 2.1 a 2.n por intervalo de tempo e o ciclo de trabalho de cada intervalo de tempo (isto é, o compartilhamento do intervalo de tempo em relação ao ciclo de operação inteiro) pode ser calculada conforme segue:

[0086] O número de enrolamentos ativos 2.1 a 2.n por inter- valo de tempo tsi é: 𝑁𝑡𝑠0 = 𝑁𝑍𝑎 ; (fórmula 5) 𝑁𝑡𝑠𝑖 = 𝑁𝑡𝑠(𝑖−1) − 𝑊 [𝑖 − 1]; 𝑒𝑚 𝑞𝑢𝑒 𝑖 > 1; (fórmula 6) em que Nts0 é o número de enrolamentos ativos no primeiro intervalo de tempo de um ciclo de operação; NZa é o número de enrolamentos ativos (isto é, o número de en- rolamentos para os quais uma solicitação de potência é recebida a partir da interface de usuário); Ntsi é o número de enrolamentos ativos no i-ésimo intervalo de tempo de um ciclo de operação; e W[i] é o valor de ponderação na posição i da matriz de peso.

[0087] A potência média de cada intervalo de tempo tsi é dada pelas fórmulas: 𝑃𝑡𝑠0 = 𝑃𝑤𝑟𝑠0 ∙ 𝑁𝑡𝑠0 ; (fórmula 7) 𝑃𝑡𝑠𝑖 = (𝑃𝑤𝑟𝑠𝑖 − 𝑃𝑤𝑟𝑠𝑖−1 ) ∙ 𝑁𝑡𝑠𝑖 ; 𝑒𝑚 𝑞𝑢𝑒 𝑖 > 1; (fórmula 8) em que Pwrs0 é o valor de potência incluído na primeira posição da ma- triz de potência SortPwr; e

Pwrsi é o valor de potência incluído na i-ésima posição da matriz de potência SortPwr.

[0088] O ciclo de trabalho tsi% do intervalo de tempo tsi é dado pela fórmula: 𝑃𝑡𝑠𝑖 𝑡𝑠𝑖% = ; (fórmula 9) 𝑇𝑜𝑡𝑃𝑤𝑟

[0089] A porcentagem de potência total para cada enrola- mento no respectivo intervalo de tempo tsi é dada pela fórmula: 1 𝑃𝑠𝑖𝑍% = ; (fórmula 10) 𝑁𝑡𝑠𝑖

[0090] A seguir, a distribuição de potência através dos enro- lamentos ativos dentro de um ciclo de operação é explicada com base nos exemplos.

[0091] As Figuras 3 e 4 ilustram diagramas que mostram a porcentagem de potência solicitada total TotPwr fornecida a cada enrolamento

2.1 a 2.4 por um ciclo de operação, no presente exemplo representado como ciclo de trabalho.

[0092] Em um primeiro exemplo, as solicitações de potência são recebidas para um elemento de transferência de potência de aqueci- mento 2 que compreende quatro enrolamentos 2.1 a 2.4, em que a solicita- ção de potência para o primeiro enrolamento 2.1 é Z1=500 W, a solicitação de potência para o segundo enrolamento 2,2 é Z2=500 W, a solicitação de potência para o terceiro enrolamento 2,3 é Z3=1.000 W e a solicitação de potência para o quarto enrolamento 2,4 é Z4=1.000 W. A solicitação de po- tência pode ser a solicitação de potência fornecida pelo usuário através da interface de usuário ou, de preferência, a solicitação de potência ajustada obtida pelo algoritmo de redistribuição de potência mencionado acima.

[0093] Com base na fórmula 1, o número de intervalos de tempo incluídos em um ciclo de operação é NSlots = 2. De acordo com a fór- mula 2, a potência solicitada total é TotPwr = 3.000 W.

[0094] Assim, em outras palavras, o ciclo de operação mos- trado na Figura 3 e 4 compreende dois intervalos de tempo ts0 e ts1, em que a potência total de 3.000 W tem que ser distribuída através dos enrolamentos

2.1 a 2.4 do elemento de transferência de potência de aquecimento 2 dentro do ciclo de operação.

[0095] De acordo com formula 3, a matriz de potência SortPwr inclui os seguintes valores: 𝑆𝑜𝑟𝑡𝑃𝑤𝑟 = {𝑃𝑤𝑟𝑠𝑜 , 𝑃𝑤𝑟𝑠1 } = {500, 1.000}.

[0096] A matriz de peso W inclui, de acordo com a fórmula 4, os valores: 𝑊 = {𝑤0 , 𝑤1 } = {2, 2}.

[0097] De acordo com a fórmula 5, 𝑁𝑡𝑠0 = 𝑁𝑍𝑎 = 4. Assim, em outras palavras, no início, são alimentados todos os enrolamentos 2.1 a 2.4 para os quais uma solicitação de potência foi recebida.

[0098] De acordo com a fórmula 6, no segundo intervalo de tempo ts1, o número de enrolamentos ativados é reduzido conforme segue: 𝑁𝑡𝑠1 = 𝑁𝑡𝑠0 − 𝑊 [0] = 2;

[0099] Assim, em outras palavras, no segundo intervalo de tempo ts1, o número de enrolamentos ativados é reduzido de quatro para dois (os enrolamentos 2.1 e 2.2 estão desativados). Vale mencionar que, no se- gundo intervalo de tempo ts1, aqueles enrolamentos permanecem ativados para os quais solicitações de potência mais alta foram recebidas.

[0100] Com base nas fórmulas 7 e 8, a potência média forne- cida ao utensílio de cozinha no respectivo intervalo de tempo é calculada: 𝑃𝑡𝑠0 = 𝑃𝑤𝑟𝑠0 ∙ 𝑁𝑡𝑠0 = 2.000 𝑊; 𝑃𝑡𝑠1 = (𝑃𝑤𝑟𝑠1 − 𝑃𝑤𝑟𝑠0 ) ∙ 𝑁𝑡𝑠1 = (1.000 𝑊 − 500 𝑊 ) ∙ 𝑁𝑡𝑠1 = 500 𝑊 ∙ 2 = 1.000 𝑊;

[0101] A extensão dos intervalos de tempo ts0 e ts1 é calculada com base na fórmula 9: 𝑃𝑡𝑠0 2.000 𝑊 𝑡𝑠0% = = = 0, ̅̅̅̅ 66; 𝑇𝑜𝑡𝑃𝑤𝑟 3.000 𝑊

𝑃𝑡𝑠1 1.000 𝑊 𝑡𝑠1% = = = 0, ̅̅̅̅ 33; 𝑇𝑜𝑡𝑃𝑤𝑟 3.000 𝑊

[0102] De acordo com formula 10, as porções de potência for- necidas pelos enrolamentos ativos nos respectivos intervalos de tempo ts0 e ts1 são: 1 1 𝑃𝑠0𝑍% = = ; 𝑁𝑡𝑠0 4 1 1 𝑃𝑠1𝑍% = = ; 𝑁𝑡𝑠1 2

[0103] Assim, somando-se, a potência solicitada total é distri- buída pelo ciclo de operação que é segmentado em múltiplos intervalos de tempo, em que o número de intervalos de tempo é determinado com base no número de diferentes solicitações de potência ou solicitações de potência ajustadas. No primeiro intervalo de tempo, todos os enrolamentos para os quais as solicitações de potência foram recebidas são alimentados pelo mesmo valor de potência elétrica e, na transição para o intervalo de tempo seguinte, pelo menos um enrolamento é desativado. Assim, em outras pala- vras, o número de enrolamentos ativos diminui dentro de um ciclo de opera- ção. Adicionalmente, também nos intervalos de tempo subsequentes, a po- tência elétrica fornecida aos enrolamentos ativos é igual ou essencialmente igual. Assim, os enrolamentos podem ser operados com a mesma frequência CA, e as interferências entre os enrolamentos que levam a ruído audível po- dem ser diminuídas.

[0104] Referindo-se novamente às Figuras 3 e 4, a potência fornecida aos enrolamentos 2.1 a 2.4 no primeiro intervalo de tempo é 750 W por cada enrolamento. Devido ao ciclo de trabalho de 66% do primeiro e do segundo enrolamentos 2.1, 2.2, a potência média fornecida ao primeiro e ao segundo enrolamentos 2.1, 2.2 é 500 W, conforme solicitado. Similar- mente, a potência fornecida ao terceiro e ao quarto enrolamentos 2.3, 2.4 no primeiro intervalo de tempo é 750 W por cada enrolamento e no segundo intervalo de tempo 1.500 W. Assim, novamente considerando-se o ciclo de trabalho do primeiro e do segundo intervalos de tempo (66%, 33%), a potên- cia média fornecida ao terceiro e ao quarto enrolamentos 2.3, 2.4 é (750 W * 66%) + (1.500 W * 33%) = 1.000 W, conforme solici- tado.

[0105] A Figura 5 ilustra uma distribuição de potência exem- plificativa fornecida a um elemento de transferência de potência de aqueci- mento 2 que compreende os enrolamentos 2.1 a 2.4 durante um ciclo de operação. No exemplo mostrado, quatro solicitações de potência diferentes ou solicitações de potência ajustadas foram recebidas, a saber, uma solicita- ção de potência de 200 W para o enrolamento 2.1, uma solicitação de potên- cia de 400 W para o enrolamento 2.2, uma solicitação de potência de 600 W para o enrolamento 2.3 e uma solicitação de potência de 800 W para o enro- lamento 2.4.

[0106] Com base na fórmula 1, o número de intervalos de tempo incluídos em um ciclo de operação é NSlots = 4. De acordo com a fór- mula 2, a potência solicitada total é TotPwr = 2.000 W.

[0107] Assim, em outras palavras, o ciclo de operação mos- trado na Figura 5 compreende quatro intervalos de tempo ts0 a ts4, em que a potência total de 2.000 W tem que ser distribuída através dos enrolamentos

2.1 a 2.4 do elemento de transferência de potência de aquecimento 2 dentro do ciclo de operação.

[0108] De acordo com formula 3, a matriz de potência SortPwr inclui os seguintes valores: 𝑆𝑜𝑟𝑡𝑃𝑤𝑟 = {𝑃𝑤𝑟𝑠𝑜 , 𝑃𝑤𝑟𝑠1 , 𝑃𝑤𝑟𝑠2 , 𝑃𝑤𝑟𝑠3 } = {200, 400, 600, 800}.

[0109] A matriz de peso W inclui, de acordo com a fórmula 4, os valores: 𝑊 = {𝑤0 , 𝑤1 , 𝑤2 , 𝑤3 } = {1, 1, 1, 1}.

[0110] De acordo com a fórmula 5, 𝑁𝑡𝑠0 = 𝑁𝑍𝑎 = 4. Assim, em outras palavras, no início, são alimentados todos os enrolamentos 2.1 a 2.4 para os quais uma solicitação de potência foi recebida.

[0111] De acordo com a fórmula 6, no segundo intervalo de tempo ts1, o número de enrolamentos ativados é reduzido conforme segue: 𝑁𝑡𝑠1 = 𝑁𝑡𝑠0 − 𝑊 [0] = 3;

[0112] Assim, em outras palavras, no segundo intervalo de tempo ts1, o número de enrolamentos ativados é reduzido de quatro para três (o enrolamento 2.1 está desativado). Vale mencionar que, no segundo inter- valo de tempo ts1, aqueles enrolamentos permanecem ativados para os quais solicitações de potência mais alta foram recebidas.

[0113] Similarmente, nos intervalos de tempo seguintes ts2, ts3, também um enrolamento é desativado por cada intervalo de tempo. 𝑁𝑡𝑠2 = 𝑁𝑡𝑠1 − 𝑊 [1] = 2; 𝑁𝑡𝑠3 = 𝑁𝑡𝑠2 − 𝑊 [2] = 1;

[0114] Com base nas fórmulas 7 e 8, a potência média forne- cida ao utensílio de cozinha no respectivo intervalo de tempo é calculada: 𝑃𝑡𝑠0 = 𝑃𝑤𝑟𝑠0 ∙ 𝑁𝑡𝑠0 = 800 𝑊; 𝑃𝑡𝑠1 = (𝑃𝑤𝑟𝑠1 − 𝑃𝑤𝑟𝑠0 ) ∙ 𝑁𝑡𝑠1 = (400 𝑊 − 200 𝑊 ) ∙ 𝑁𝑡𝑠1 = 200 𝑊 ∙ 3 = 600 𝑊; 𝑃𝑡𝑠2 = (𝑃𝑤𝑟𝑠2 − 𝑃𝑤𝑟𝑠1 ) ∙ 𝑁𝑡𝑠2 = (600 𝑊 − 400 𝑊 ) ∙ 𝑁𝑡𝑠2 = 200 𝑊 ∙ 2 = 400 𝑊; 𝑃𝑡𝑠3 = (𝑃𝑤𝑟𝑠3 − 𝑃𝑤𝑟𝑠2 ) ∙ 𝑁𝑡𝑠3 = (800 𝑊 − 600 𝑊 ) ∙ 𝑁𝑡𝑠3 = 200 𝑊 ∙ 1 = 200 𝑊;

[0115] A extensão dos intervalos de tempo ts0 a ts3 é calculada com base na fórmula 9: 𝑃𝑡𝑠0 800 𝑊 𝑡𝑠0% = = = 0,4; 𝑇𝑜𝑡𝑃𝑤𝑟 2.000 𝑊

𝑃𝑡𝑠1 600 𝑊 𝑡𝑠1% = = = 0,3; 𝑇𝑜𝑡𝑃𝑤𝑟 2.000 𝑊 𝑃𝑡𝑠2 400 𝑊 𝑡𝑠2% = = = 0,2; 𝑇𝑜𝑡𝑃𝑤𝑟 2.000 𝑊 𝑃𝑡𝑠3 200 𝑊 𝑡𝑠3% = = = 0,1; 𝑇𝑜𝑡𝑃𝑤𝑟 2.000 𝑊

[0116] Assim, no primeiro intervalo de tempo ts0, todos os en- rolamentos 2.1 a 2.4 são alimentados com 500 W, no segundo intervalo de tempo ts1, os enrolamentos 2.2 a 2.4 são alimentados com 660 W, enquanto o enrolamento 2.1 foi desativado.

[0117] No terceiro intervalo de tempo ts2, os enrolamentos 2.3 e 2.4 são alimentados com 1.000 W (enrolamentos 2.1 e 2.2 desativados) e no quarto intervalo de tempo ts3, apenas enrolamento 2.4 é alimentado a

2.000 W.

[0118] A Figura 6 ilustra esquematicamente a diminuição de potência elétrica consumida por um enrolamento de um elemento de trans- ferência de potência de aquecimento 2, dependendo de diferentes utensílios de cozinha colocado acima do dito enrolamento. Quanto mais alta a frequên- cia, menor o consumo de potência do enrolamento.

[0119] No caso de um acoplamento ruim de um utensílio de cozinha a um determinado enrolamento, por exemplo, devido a uma cober- tura ruim do dito enrolamento, a potência elétrica fornecida ao dito enrola- mento tem que ser reduzida, que pode ser obtida por um aumento de fre- quência CA.

[0120] Entretanto, devido à isofrequencialidade, isto é, o ob- jetivo de alimentar todos os enrolamentos com frequência igual ou essenci- almente igual a fim de reduzir o ruído acústico, não apenas o enrolamento parcialmente coberto, mas todos os enrolamentos têm que ser alimentados com uma frequência mais alta, o que leva a uma diminuição de potência de todos os enrolamentos.

[0121] A fim de evitar uma diminuição excessiva de potência do elemento de transferência de potência de aquecimento inteiro 2 causada por um único enrolamento mal coberto, a potência elétrica fornecida ao res- pectivo enrolamento pode ser avaliada. O valor de potência elétrica obtido pela dita avaliação pode ser comparado com um valor-limite de potência. Se o valor de potência avaliado estiver abaixo do dito valor-limite de potência, o enrolamento mal coberto pode ser excluído, isto é, não alimentado, a des- peito de ter recebido uma solicitação de potência para o dito enrolamento a fim de evitar uma redução de potência de todos os enrolamentos.

[0122] De acordo com uma modalidade mais sofisticada, a potência consumida pelo enrolamento mal coberto pode ser comparada à diminuição de potência de todos os outros enrolamentos que podem ser afe- tados negativamente devido ao enrolamento mal coberto. Em mais detalhes, a diminuição de potência de enrolamentos bem cobertos pode ser somada e o dito valor de soma pode ser comparado com a potência consumida pelo enrolamento mal coberto. Se o valor de soma aumentar a potência consu- mida pelo enrolamento mal coberto, é vantajoso excluir/desativar o enrola- mento mal coberto. Consequentemente, essa pode ser uma possibilidade mais flexível para excluir um enrolamento.

[0123] Deve-se notar que a descrição e os desenhos mera- mente ilustram os princípios da invenção proposta. Os versados na técnica terão a capacidade de implantar várias disposições que, embora não descri- tas ou mostradas de maneira explícita no presente documento, concretizam os princípios da invenção.

Lista de referências numéricas 1 placa de cozimento 2 elemento de transferência de potência de aquecimento

2.1 – 2.n enrolamento

3.1 – 3.n unidade de energia de potência de aquecimento 4 unidade de controle 5 utensílio de cozinha 6 linha 7 interface de usuário

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES

1. Placa de cozimento caracterizada pelo fato de compreen- der pelo menos um elemento de transferência de potência de aquecimento (2), incluindo múltiplos enrolamentos dispostos de modo concêntrico (2.1 a

2.n), uma ou mais unidades de energia de potência de aquecimento (3.1 a

3.n) para alimentar os ditos enrolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de trans- ferência de potência de aquecimento (2) e uma unidade de controle (4) con- figurada para controlar a dita uma ou mais unidades de energia de potência de aquecimento (3.1 a 3.n), em que a placa de cozimento (1) compreende meios de detecção configurados para determinar a cobertura dos enrolamen- tos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aquecimento (1) por um utensílio de cozinha (5), em que a unidade de controle (4) é configu- rada para equilibrar o calor fornecido ao utensílio de cozinha (5) determi- nando uma potência elétrica ajustada para os enrolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aquecimento (2) com base nas so- licitações de potência e informações relacionadas à cobertura dos enrola- mentos (2.1 a 2.n) e estabelecer um ciclo de operação determinando um ciclo de trabalho para um ou mais enrolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de trans- ferência de potência de aquecimento (2), em que o dito ciclo de trabalho de- fine o tempo de ativação do respectivo enrolamento (2.1 a 2.n), em que o ciclo de trabalho é escolhido de modo que a potência elétrica média fornecida ao respectivo enrolamento (2.1 a 2.n) dentro do ciclo de operação seja igual ou essencialmente igual à potência elétrica ajustada associada ao dito enro- lamento (2.1 a 2.n).

2. Placa de cozimento, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizada pelo fato de compreender um armazenamento que inclui informa- ções de escala de potência, em que as ditas informações de escala de po- tência indicam uma fração de potência fornecida ao respectivo enrolamento (2.1 a 2.n) dependendo de um determinado cenário de operação.

3. Placa de cozimento, de acordo com a reivindicação 2, ca- racterizada pelo fato de o cenário de operação estar associado às informa- ções de cobertura, que indicam a cobertura dos enrolamentos (2.1 a 2.n) de um elemento de transferência de potência de aquecimento (2).

4. Placa de cozimento, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de a unidade de controle (4) ser configurada para adicionar as solicitações de potência associadas a todos os enrolamentos (2.1 a 2.n) de um determinado elemento de transferência de potência de aquecimento (2) a fim de obter a potência solicitada total e distribuir a dita potência solicitada total entre os enrolamentos (2.1 a 2.n), de acordo com as ditas informações de escala de potência.

5. Placa de cozimento, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações anteriores, caracterizada pelo fato de os enrolamentos (2.1 a

2.n) do elemento de transferência de potência de aquecimento (2) serem ali- mentados por uma corrente CA que tem uma frequência igual ou essencial- mente igual.

6. Placa de cozimento, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações anteriores, caracterizada pelo fato de compreender meios para avaliar o acoplamento indutivo entre um utensílio de cozinha (5) e um ou mais enrolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aque- cimento (2).

7. Placa de cozimento, de acordo com a reivindicação 6, ca- racterizada pelo fato de compreender meios de avaliação adaptados para estabelecer informações relacionadas à diminuição de potência causada por um enrolamento mal acoplado e adaptados para comparar as ditas informa- ções relacionadas à diminuição de potência com o valor-limite a fim de excluir o dito enrolamento mal acoplado.

8. Método para controlar uma placa de cozimento (1), em que a placa de cozimento (1) compreende pelo menos um elemento de trans- ferência de potência de aquecimento (2) que compreende múltiplos enrola- mentos dispostos de modo concêntrico (2.1 a 2.n), uma ou mais unidades de energia de potência de aquecimento (3.1 a 3.n) que alimentam os ditos en- rolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aqueci- mento (2) e uma unidade de controle (4) para controlar a dita uma ou mais unidades de energia de potência de aquecimento (3.1 a 3.n), em que o mé- todo é caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: − determinar a cobertura dos enrolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aquecimento (2) por um utensílio de cozinha (5); − determinar uma potência elétrica ajustada para os enrola- mentos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aquecimento (2) com base nas solicitações de potência e informações relacionadas à co- bertura dos enrolamentos (2.1 a 2.n), equilibrando, assim, o calor fornecido pelos enrolamentos (2.1 a 2.n) ao utensílio de cozinha (5); − estabelecer um ciclo de operação determinando um ciclo de trabalho para um ou mais enrolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de trans- ferência de potência de aquecimento (2), em que o dito ciclo de trabalho de- fine o tempo de ativação do respectivo enrolamento (2.1 a 2.n), em que o ciclo de trabalho é escolhido de modo que a potência elétrica média fornecida ao respectivo enrolamento (2.1 a 2.n) dentro do ciclo de operação seja igual ou essencialmente igual à potência elétrica ajustada associada ao dito enro- lamento (2.1 a 2.n).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de os enrolamentos (2.1 a 2.n) do elemento de transferência de potência de aquecimento (2) serem alimentados por uma corrente CA que tem uma frequência igual ou essencialmente igual.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracteri- zado pelo fato de o ciclo de operação ser segmentado em múltiplos intervalos de tempo e extensão de um primeiro intervalo de tempo do círculo de opera- ção é determinado de modo que a potência elétrica ajustada associada a pelo menos um enrolamento (2.1 a 2.n) seja obtida com base na potência elétrica fornecida ao dito enrolamento (2.1 a 2.n) no primeiro intervalo de tempo multiplicado pelo quociente de durações do primeiro intervalo de tempo e do ciclo de operação.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de, ao início do ciclo de operação, o número de enrolamentos ativados (2.1 a 2.n) ser o maior e diminuir em intervalos de tempo subsequentes.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de uma potência elétrica total ser estabelecida e a dita potência elétrica total ser distribuída entre os enrolamentos ativos (2.1 a 2.n).

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de os enrolamentos (2.1 a 2.n) com a mesma potência elétrica ajustada serem alimentados simultaneamente e com a mesma duração no ciclo de operação.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, caracterizado pelo fato de o ciclo de operação ser segmentado em múltiplos intervalos de tempo, em que o número de intervalos de tempo in- cluídos em um ciclo de operação corresponde ao número de diferentes valo- res de potência elétrica ajustada associados aos ditos enrolamentos (2.1 a

2.n).

15. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 14, caracteri- zado pelo fato de o acoplamento indutivo entre o utensílio de cozinha (5) e o enrolamento (2.1 a 2.n) ser avaliado e um enrolamento (2.1 a 2.n) ser desa- tivado se a diminuição de potência causada por um acoplamento ruim estiver acima de um determinado valor-limite.