CN102342178A - 智能炊具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种感应式供能的烹饪器具以及相关的用于产生电磁场的无线功率源。烹饪器具可包括二次线圈和金属部分，无线功率源能够将功率提供给该二次线圈和金属部分。烹饪器具可与无线功率源通信以控制金属部分的温度和传递给二次线圈的功率量。连接到二次线圈的智能手柄能够执行各种功能。智能手柄还能够显示和监测温度。

Description

智能炊具
技术领域
本发明涉及烹饪，更具体地涉及智能烹饪器具。
背景技术
感应烹饪表面在消费者中越来越流行，因为它们变得更加承受得起。在某些方面它们更加安全，因为它们不依赖火焰或其它直接加热，而且典型地具有更佳的全面性能，包括更快的加热时间。
大多数感应烹饪表面是通过感应元件操纵交流功率操作来产生磁场。当例如锅的金属烹饪器具放于磁场中时，锅上会产生涡流。来自涡流的能量耗散为热量，使得锅以及其中物体（通过传导）被加热。
大多数传统的烹饪表面包括用来调节热量的控制器。例如，很多烤箱、炉灶、微波炉和烘烤机包括有使用户手动设定所施加的热（例如，烤箱的温度）和烹饪时间的旋钮或键盘。对于电炉，控制器改变传递给电加热元件的功率。而对于燃气灶，控制器改变火焰的尺寸。在这两种情况下，锅的温度不是被直接测量的。
在某些感应烹饪表面，烹饪器具的温度通过微处理器控制，其调节电流水平以对应于所选加热水平。应用于感应烹饪表面的交流功率的电流测量提供了耗散功率量以及锅内产生的热的间接反馈指示。缺乏直接温度控制反馈使得很难以期望精度水平预测锅温。
增强控制感应烹饪表面的一种尝试是使用热电偶触摸板。热电偶触摸板附接于感应烹饪表面，并且当锅置于烹饪表面时与锅的底部接触，以在工作期间将直接温度反馈提供给感应烹饪表面微处理器。这种类型的反馈典型地用于在过热情况下关闭感应烹饪表面。由于不对准和故障问题，在热电偶触摸板和锅底部之间的物理接触可能会有问题。
通过将无线功率提供给容纳于烹饪器具本身的加热电子设备而取代通过直接激励金属锅底部加热，某些感应烹饪表面已经解决了这些问题。即，烹饪器具可以将接收到的无线功率应用到内部的电加热元件上。以此种配置，因为使用了电加热元件，保留了与电炉有关的许多缺点。包括这种方式的感应烹饪表面的一个实施例在美国专利7355150中介绍，该专利通过整体引用并入此文。
发明内容
上述的问题在本发明中被克服，其中，无线功率源用于1）无线地将装置加热到期望温度；2）无线地为装置提供期望数量的功率。
无线功率源1）当装置的金属部分置于无线功率源附近时，无线地将装置的金属部分加热到期望温度；2）当二次线圈置于无线功率源附近时，无线地为装置的二次线圈提供期望数量的功率。在某些实施例中，当在不同时间为二次线圈提供功率时，无线功率源同时加热装置。在备选实施例中，功率或者被用于加热装置，或者为二次线圈提供功率。控制无线功率源可以控制装置的金属部分的温度和传递给装置的二次线圈的功率量。
传递给装置的二次线圈的功率可选地被存储于功率存储电路中，例如电容或电池。在工作期间，例如当加热装置时，功率存储电路可将功率提供给装置内的其它电路。这就提供了一种简单的解决方案，允许由相同的无线功率源来加热装置和为装置充能。可替代地，当无线功率源加热装置时，没有功率存储电路的装置可接收二次线圈中的功率。
在一实施例中，无线功率源是感应功率源且装置是带有智能手柄的烹饪器具。在一种配置中，烹饪器具的金属部分可以置于由感应功率源产生的磁场内来加热烹饪器具。在另一配置中，智能手柄中的二次线圈可被置于由感应功率源产生的磁场内来为智能手柄充能。即，取决于哪部分位于感应功率源附近，感应功率源以感应方式加热烹饪器具或为智能手柄充能。当烹饪时，已充能的智能手柄可提供各种功能，包括但不限于，与感应功率源通信、温度监测、温度控制以及温度显示。
在另一实施例中，无线功率源是感应功率源且装置是带有智能手柄的烹饪器具。在该实施例中，金属部分和二次线圈可被同时置于由感应功率源产生的磁场内。金属部分和二次线圈位于感应功率源附近，允许感应功率源同时加热烹饪器具和为智能手柄提供功率。
本发明的一个优点是能够使用用于直接或间接地加热烹饪器具的相同感应功率源来为烹饪器具的电子设备提供功率。在某些实施例中，该功率可被用于为位于烹饪器具上的直接热电偶温度反馈提供功率，这最终可提供更优的加热控制。
参考附图的具体介绍，将会更容易理解和认识到本发明的这些以及其它目的、优点和特征。
附图说明
图1示出了本发明的一实施例的感应烹饪系统处于第一配置的透视图。
图2示出了图1实施例的烹饪器具的分解视图。
图3示出了图1实施例的烹饪器具的智能手柄的放大组装隐藏线视图。
图4示出了感应功率源和智能手柄的框图。
图5示出了图1实施例的感应烹饪系统处于第二配置的透视图。
图6示出了图1实施例的烹饪器具的智能手柄的顶视图。
图7示出了感应烹饪系统的另一实施例的透视图和侧视图。
图8示出了用于操作感应功率源系统的方法的一实施例的流程图。
图9示出了用于控制感应功率源的方法的一实施例的状态图。
图10示出了包括辅助控制器的本发明的感应烹饪系统的一实施例的透视图。
图11示出了用于操作感应功率源系统的方法的一实施例的流程图。
图12示出了感应烹饪系统的另一实施例的透视图。
图13示出了图12实施例的烹饪器具的隐藏线视图。
图14示出了图12实施例的烹饪器具的锅底部的透视图。
图15示出了图12实施例的烹饪器具的分解视图。
图16示出了图12实施例的烹饪器具的另一分解视图。
具体实施方式
图1示出了包括感应功率源2和烹饪器具4的感应烹饪系统1的一实施例。烹饪器具4包括用于从感应功率源2接收功率来加热烹饪器具4的第一部分和用于从感应功率源2接收功率来为烹饪器具4提供功率的第二部分。在示出的实施例中，烹饪器具4是包括本体20和智能手柄30的锅。在示出的实施例中，用于接收功率来加热烹饪器具4的第一部分在烹饪器具4的本体20中包括至少一部分金属，用于接收功率来为烹饪器具4提供功率的第二部分在烹饪器具4的智能手柄30中包括二次线圈。感应功率源2可包括带有一或多个充能区域51的感应充能表面50，用于无线地为烹饪器具4提供功率。在备选实施例中，取决于配置，感应功率源包括可用于为智能手柄30充能和给烹饪器具的本体20加热的单个充能区域51。
在一实施例中，感应烹饪系统1具有至少2种配置。图1示出的是第一配置的一实施例。用于接收功率来加热烹饪器具的第一部分，在图1中，是烹饪器具4的本体20，位于由感应功率源2产生的磁场内的感应充能表面50的附近。图5示出了第二配置的一实施例。用于接收功率来为烹饪器具提供功率的第二部分，在图5中，是烹饪器具4的智能手柄30，位于由感应功率源2产生的磁场内的感应充能表面50的附近。在当前的实施例中，感应烹饪系统1能在至少这两种配置之间切换，用来或者加热烹饪器具4的本体20，或者为烹饪器具4的智能手柄30充能。在备选实施例中，在为智能手柄充能时可同时加热烹饪器具4的本体。
尽管示出的实施例涉及感应烹饪系统，但是应该理解的是本发明的范围不限于此。利用无线功率源1)无线地将装置加热到期望温度；2）无线地为装置提供期望的功率量的任何系统在本发明的范围之内。另外，可利用多种不同的感应技术来产生热。例如，可利用由一次线圈产生的直接或间接热来加热烹饪器具。在一直接加热实施例中，磁感应的涡流在烹饪器具的金属表面产生热。在一间接加热的实施例中，当对线圈施加功率时，选择一次线圈或其它电路元件通过损耗来产生热。在另一实施例中，感应功率源为感应烹饪器具中的二次线圈提供功率，二次线圈又为与二次线圈电连通的加热元件提供功率。
另外，在附图中示出的感应烹饪系统仅是本发明范围之内的感应烹饪系统的一个实例。也可构思备选的感应烹饪系统实施例。例如，应该理解的是烹饪器具不必是如图中示出的带有智能手柄的锅。烹饪器具可以是智能烘烤机、智能咖啡壶、智能浅锅，或能够由感应功率源加热到期望温度及利用从感应功率源接收到的功率的任何其它智能烹饪器具。
本发明适于与大多数感应功率源一起使用。相应地，不具体介绍感应功率源2。可以说，图4示出的感应功率源2包括整流和功率调节电路84、控制器86、逆变器82、通信电路88、形成储能电路的一次线圈80和电容81。感应功率源2产生并将交流电流施加于一次线圈80。由于被感应功率源施加交流电流，一次线圈80产生电磁场。感应功率源在本质上可以是能够为一次线圈80提供交流电流的任何电路。
可能期望使用的感应功率源包括，2004年11月30日发布的标题为“Inductively Coupled Ballast Circuit”的美国专利6825620公开的感应功率源系统的谐振寻求电路（专利人Kuennen等）；2007年5月1日 发布的标题为“Adaptive Inductive Power Supply”的美国专利7212414的自适应感应功率源（专利人Baarman）；2003年10月20日提交的标题为“Adaptive Inductive Power Supply with Communication”的美国序列号10/689148的具有通信的自适应感应功率源（Baarman）；Baarman于2007年9月14日提交的标题为“System and Method for Charging a Battery”的美国序列号11/855710的用于无线地为LI-ION电池充能的感应功率源；Baarman等于2007年12月27日提交的标题为“Inductive Power Supply with Device Identification”的美国序列号11/965085的具有设备识别的感应功率源；或者Baarman于2008年1月7日提交的标题为“Inductive Power Supply with Duty Cycle Control”的美国序列号61/019411的具有占空比控制的感应功率源，上述所有通过整体引用并入此文。
参看图2，示出的烹饪器具4是包括能够由感应功率源加热的本体20和能够接收和利用来自感应功率源的功率的智能手柄30的锅。在当前实施例中，本体20由金属制成，特别地，本体包括不锈钢侧壁和由不锈钢、低碳钢和铝的组合制成的叠层板底部。但是，系统不限于这些类型的锅。例如铸铁锅可以在感应范围内工作。在备选实施例中，本体可由多种其它材料制成，例如铸铁、铝、铜、阳极氧化铝、不锈钢或某些其它材料，或能够由感应功率源加热的材料的组合。锅的本体20的直径大约8到12英寸，直边大约1到2英寸高。当然，备选实施例中可以具有不同的尺寸。
在备选实施例中，仅是本体20的一部分能够由感应功率源加热。即，本体20的一部分可以导电，而其它部分是不导电的。例如，本体20的一部分可以是金属的，其它部分可以是橡胶的。在一实施例中，如图7所示，烹饪器具4的本体20包括橡胶垫脚22。橡胶垫脚由耐热的硅制成，但是可以几乎由任何材料制成。因为锅是通过磁感应加热的，感应功率源可以嵌入到柜台表面中，例如砖瓦、石头、合成石等。橡胶垫脚22作为脚架，使得加热的锅从烹饪区移到服务区而不会烫到服务区。在备选实施例中，橡胶脚架可由覆盖整个锅底部表面的垫子替代。
返回参考图2，本体20还包括用于将智能手柄30紧固到本体20的螺钉凸耳48。在备选实施例中，螺钉凸耳可被不同的紧固元件替代或整体移除。
现在参考图2-3和6具体介绍烹饪器具4的智能手柄30的一实施例。在示出的实施例中，智能手柄30包括手柄本体31、手柄进入面板32、螺钉46和智能手柄电路40。手柄本体31和手柄进入面板32可释放地咬在一起来包围和保护智能手柄电路40。在当前实施例中，手柄本体31包括允许智能手柄电路40的用户接口通过手柄本体31来进入的孔口33。用于包围或保护智能手柄电路40的其它系统可取代手柄本体31和手柄进入面板32。在备选实施例中，可取消手柄本体31和手柄进入面板32，且智能手柄电路40可与烹饪器具4整体形成。
用螺钉46拧入本体20的螺钉凸耳48将智能手柄30紧固到烹饪器具4的本体20。其它紧固系统可替代在示出的实施例中显示的简单的螺钉和螺钉凸耳配置。在备选实施例中，智能手柄30和本体20可整体形成，紧固系统可被移除。
示出的实施例的智能手柄30是简单的棒状锅手柄。在备选实施例中，其它智能手柄配置可替代或补充简单的棒状锅手柄。例如，额外的智能手柄可附接到烹饪器具，或者一或多个锅保持器手柄可整体地替代棒状锅手柄。
另外，在某些备选实施例中，可移除智能手柄30，且可将电路40重新定位到别处。例如，在一实施例中，电路可被重新定位于烹饪器具盖（未示出）内。在另一备选实施例中，电路可被定位于烹饪器具4的本体20内或附接到无手柄配置的烹饪器具4。在图10示出的一备选实施例中，电路位于与烹饪器具分离的辅助控制器53内。辅助控制器53能够与智能手柄通信或直接与感应功率源通信。在辅助控制器直接与感应功率源通信的实施例中，可整体移除智能手柄。
结合图4示出的框图介绍智能手柄电路40的当前实施例。智能手柄电路40包括二次线圈45、整流电路62、功率控制电路64、功率储存电路66、控制器68、通信电路72、温度传感器74以及用户接口70。额外的、不同的或更少的部件可用于智能手柄电路的备选实施例中。
在示出实施例中的二次线圈45是当智能手柄30位于由感应功率源2产生的磁场内的感应充能表面50附近时能够感应方式充能的二次线圈。一次线圈和二次线圈被设计为用来提供持续足够的时间量的足够功率量来获得期望的结果。
当前实施例包括整流电路62。整流电路是周知的，因此不具体介绍。可以说，在当前实施例中的整流电路将在二次线圈中接收到的交流功率转换成直流功率。在备选实施例中，可移除整流电路，且智能手柄电路可被提供交流功率。
功率控制电路64控制供给智能手柄其余部分的功率量。在激活的烹饪实施例中，在烹饪模式期间，功率控制电路64控制传递给锅的功率水平。在非激活的或激活的烹饪实施例中，在充能模式期间，功率控制电路64控制传递给智能手柄的功率水平。在某些实施例中，功率控制电路可包括诸如加热描述、提供功率描述或充能描述的智能。这些描述可存储在内存中，由二次线圈控制或由远程装置控制（例如PDA或辅助远程控制器）。
本发明适于与多个功率存储电路一起使用。相应地，不具体介绍功率存储电路66。功率存储电路66能够存储在二次线圈45中接收到的功率用于日后使用。功率存储电路66的一个实施例是Baarman在2008年7月9日提交的美国专利申请序列号61/079301公开的电容充能，通过引用整体并入此文。在备选实施例中，功率存储电路66可以是电池。
本发明适于与运行程序来提供多个不同功能的多个控制器一起使用。相应地，不具体介绍控制器68。在一实施例中，控制器68是由Arizona州Chandler市的Microchip公司制造的PIC30F3010微控制器。控制器68能够被编程来与温度传感器44、通信电路72和用户接口70交互，来执行与温度监测、与感应功率源通信、接受来自用户的温度控制输入以及为用户显示温度信息相关的多个不同功能。
控制器68可包括存储器（未示出）。存储器可包括与烹饪器具4的烹饪特征相关的信息。例如，存储器可包括锅的加热曲线、识别将锅加热到某温度的一次线圈所需电流。这可以允许用户为锅编写期望温度的程序。然后系统会确定将锅带到期望温度以及将锅维持在期望温度的最有效方法。此序列可包括在一段时间内以不同的电流水平和不同的频率给锅提供功率。
通常，图8和图9示出的示例性算法，可通过控制器68和感应功率源2（在某些情况下是辅助控制器53）之间的协作来执行。
图11用感应功率源和带有智能手柄的烹饪器具介绍了用于操作感应烹饪系统的方法的一实施例。感应功率源中的电子控制器侦测一次线圈132，并解读一次线圈上的负载来确定对象是否存在134。通过侦测一次线圈，来自存在的对象的任何反映负载可被转达给感应功率源。如果对象不存在，感应功率源等待136，并且周期性地侦测132，看对象是否被带到感应功率源的附近134。如果对象存在，系统试图识别对象138。
反射阻抗可被用于识别对象是烹饪器具的本体还是智能手柄，因为锅本体与手柄中的二次线圈的反射阻抗是不同的。还可以采用备选识别方法来识别对象。在当前实施例中，感应功率源包括控制器中的阈值查询表，该表可被用于确定应该使用哪种操作模式，（例如，关闭、烹饪模式，或充能模式）。如果感应功率源不能将对象识别为用于加热的器具或用于充能的设备，那么感应功率源返回到侦测锅是否存在132。如果对象被识别为锅或用于加热的其它烹饪器具140，那么系统进入加热模式166。在加热模式期间，在一次线圈上施加低功率142。算法持续检查锅是否已被移除144，外来对象是否存在146，或是否已经接收到来自手柄的新指令148。如果接收到指令，相应地调节施加给一次线圈的功率150，并且算法继续检查锅是否已被移走144，或者外来对象是否存在146，或是否已经接收到来自手柄的新指令148。在备选实施例中，如果没有接收到来自手柄的指令，系统会移到安全操作模式，等待用户提供指令。算法继续直到移走锅或检测到外来对象。
如果对象被识别为智能手柄或用于充能的其它装置152，那么系统进入充能模式168。在充能模式，系统确定正在充能的对象是否已被移走154。如果已被移走，系统离开充能模式168并且进入关闭模式或侦测模式132。如果对象存在，系统确定外来对象是否存在156。如果外来对象存在，那么系统离开充能模式168并且进入关闭模式或侦测模式132。如果外来对象不存在，那么系统确定功率水平是否为低158。如果功率水平为低，例如在阈值之下，那么系统调节供给一次线圈的功率160，并且继续检查手柄是否已被移走或外来对象是否存在。如果功率水平不为低，那么系统确定二次线圈误差是否大于零。如果二次线圈误差大于零，那么系统调节供给一次线圈的功率164并且继续循环。如果二次线圈误差不大于零，那么系统继续循环等待移走手柄或外来对象在附近出现。当然，系统可以包括将系统带出充能模式的其它因素。例如，系统可包括处于充能模式的时间限制，或在智能手柄或感应功率源上的物理开关，使用户确定对象是否应该被充能。
图8用感应功率源、带有智能手柄的烹饪器具以及辅助控制器介绍了用于操作感应烹饪系统的方法的一实施例。该方法类似于图11方法。主要的区别在于在加热模式期间，系统能够接受来自辅助控制器的新指令110并且基于那些指令调节供给一次线圈的功率114。
特别地，在图8中，感应功率源中的电子控制器侦测一次线圈92并解读一次线圈上的负载来确定对象是否存在94。如果对象不存在，感应功率源等待136，并且周期性地侦测132来看对象是否被带到感应功率源的附近134。如果对象存在，系统视图识别对象98。
如果感应功率源不能将对象识别为用于加热的器具或用于充能的设备，那么感应功率源返回到侦测来看锅是否存在132。
如果对象被识别为锅或用于加热的其它烹饪器具100，那么系统进入加热模式，在加热模式期间，为一次线圈施加低功率102。算法持续检查锅是否已被移走104，外来对象是否存在106，或是否已经接收到来自手柄108或辅助控制器110的新指令。如果接收到指令，相应地调节施加给一次线圈的功率112、114，并且算法继续循环。
如果对象被识别为智能手柄或用于充能的其它设备101，那么系统进入为智能手柄充能的充能模式103。结合图11已经介绍了一种充能方法。可以说，图11介绍的设定点控制充能方法仅是示例性的，可执行几乎任何充能算法来将功率从感应功率源传递给智能手柄。一旦充能完成了，系统可返回到侦测一次线圈92，例如示出的实施例所示。在备选实施例中，系统可继续为智能手柄充能，直到系统接收到其它指令，直到移走智能手柄，直到外来对象置于感应功率源附近。在另一备选实施例中，感应功率源可在低充能模式保持为设备充能。在另一备选实施例中，系统可进入等待模式，在该模式中，系统等待来自用户的输入。
图9示出了用于给感应烹饪系统的烹饪设备加热的状态图的一实施例。默认状态是自动关闭状态122。一旦接收到自动使能信号，例如用户操作用户接口，系统移到非激活状态124。一旦用户使用用户接口选择温度，系统进入锅等待状态129。如果用户没有选择温度，在预选的时间量之后，系统返回到自动关闭状态。在锅等待状态，系统等待下一个侦测时间。如果侦测时间到来，那么系统移到锅侦测状态128。如果在侦测时间到来之前锅等待超时，那么系统返回到非激活状态124。在锅侦测状态128，一次线圈以侦测频率获得能量，确定锅是否存在。用于确定锅是否存在的逻辑如图9B所示。如果锅不存在，那么系统返回到锅等待状态126。如果锅温度高于目标温度减去迟滞阈值，那么系统也返回到锅等待状态126。
通常，具有迟滞的系统是独立于系统的输入、可以处于任何数量的状态的系统。具有迟滞的系统表现出路径依赖，或“独立于速率的记忆”。在当前实施例中，在加热模式期间，加热速率（或功率传送速率）依赖系统离目标有多近而变化。当锅的实际温度小于目标减去两倍的迟滞阈值时，系统知道它“远”离目标，应该以更高的速率施加功率（或热）。当实际温度在离目标在一倍的迟滞阈值之内时，系统知道要降低加热速率。使用迟滞阈值有助于降低或消除使目标温度过调。
如果锅等待超时了，那么系统返回到非激活状态124。即，当锅存在且不够热时，系统接收到两个信号。首先，侦测告知系统锅是存在的。其次，传达了温度反馈。如果锅是存在的且温度小于设定点，那么系统应该传递更多的功率。如果锅是存在的且温度在设定点或之上，那么系统应该停止传递功率（例如，锅等待）。如果时间太长了，那么系统关机（例如，锅等待超时）。如果锅不存在，那么侦测到的反射阻抗将不会指示锅的存在（例如，锅不存在）。如果当一次线圈工作时锅被移走，那么下一个侦测指示锅被移走了（例如，锅不存在）。如果锅是存在的且温度并不接近于目标温度，那么进入了线圈满功率工作的满功率加热状态130，监测锅的存在以及监测锅的温度。如果锅是存在的且温度接近于目标温度，那么进入了线圈以一半功率工作的半功率加热状态128，监测锅温以及监测锅的存在。一旦到达了目标温度，系统返回到锅等待状态126。如果在任何状态期间检测到外来对象，系统返回到非激活状态124。如果在任何状态期间锅不见了，系统返回到锅等待状态126。
当前实施例的通信电路72、88是射频收发器。在备选实施例中，通信电路72、88可以是能够无线地发送和/或接收通信的任何电路。在单向通信足够的实施例中，收发器可被接收机或发射机替代。当前实施例使用ANT射频协议来通信。在备选实施例中，通信电路72可以是使用射频、蓝牙、eCoupled、802.11b、802.11g或任何其它专有的或开放的无线通信协议的无线通信系统。
示出的智能手柄30还包括用于测量烹饪器具4的温度的温度传感器44或热电偶。可利用热电偶直接测量烹饪器具4的温度。传感器能将热信息（也被称为温度）转发给控制器，使得控制器可以监测和调节温度。即，智能手柄能够或者将温度测量发送给感应功率源2，或者监测温度测量和指令感应功率源2通过改变感应功率源2的功率输出的特征来将烹饪设备4的温度调节到期望温度。通过包括在烹饪设备自身上的热电偶，可以避免多个与监测传统感应烹饪炉中的烹饪器具的温度相关的挑战。
例如，利用来自烹饪器具的信息，烹饪器具或感应功率源能够确定要传递给器具的能量的量以使器具获得期望的结果。例如，如果烹饪器具是锅，需要将锅加热到250oF，系统能够计算出将锅加热到期望温度的能量的量和任何其它信息，如将锅烹到期望温度所需的时间。如果锅包括温度传感器，锅能够将温度提供给系统，因此允许对锅的闭环控制系统。
本发明适于与多个不同用户接口一起使用。示出的实施例的用户接口包括显示装置43和控制器36、37、38。在当前实施例中，显示装置43和控制器36、37、38与控制器68协作来为用户提供关于烹饪设备的温度的输出以及关于烹饪设备的期望温度的输入。在其它实施例中，用户接口可显示不同的输出或接受不同的输入。在备选实施例中，用户接口还可包括与用户交互的额外的用户接口元件。
在一种配置中，如图1最佳所示，用户将烹饪器具本体20放于感应功率源2附近，通过智能手柄30输入了期望温度或温度安排。然后智能手柄30通过通信电路72、88将关于烹饪器具的期望温度和当前温度的信息发送给感应功率源。控制器86调节由感应功率源2供给一次线圈80的功率，因此允许精确控制烹饪器具4之内的温度。
在另一种配置中，如图5最佳所示，用户将智能手柄30放于感应功率源2附近，感应功率源2为智能手柄30内的功率存储电路充能。当以这种配置时，显示装置43可以指示智能手柄正在被充能。
在备选实施例中，如图10中示出，烹饪器具本体20可被放于接近一充能区域51，同时智能手柄30被放于接近不同的充能区域51。相应地，可同时将功率提供给智能手柄和将热提供给烹饪器具本体20。
在图12-16示出的另一实施例中，烹饪器具204包括智能手柄230，本体220以及底部。与之前实施例的教导一致，本体220能够由感应功率源2加热，智能手柄230能够接收和利用来自感应功率源2的功率。例如，在前面讨论的实施例中，智能手柄230包括能够感应耦合来接收来自感应功率源2的功率的二次线圈。在其它实施例中，智能手柄230可接收来自位于智能手柄230之外但与其连接的二次线圈245的能量。在本实施例中，底部是锅底部205，包括电连接于智能手柄230的二次线圈245和热传感器244。这允许感应功率源2将能量同时传递给本体220和智能手柄230。如之前的实施例，还设想了备选感应烹饪系统实施例。例如，烹饪器具204不必是如图中示出的带有智能手柄的锅。烹饪器具204可被配置成采取如前讨论的各种器具的形式。
参考图14和16，锅底部205可由具有足够的磁穿透性以允许感应功率传递给二次线圈245和本体220的材料制成。锅底部205的材料还可是不导热的。即，锅底部205可允许加热的本体220从烹饪区域移到服务区域而不烫到服务区域。例如，满足这些条件的一些材料包括橡胶或高温塑料。示出的锅底部205包括容纳二次线圈245、温度传感器244、磁体207的腔以及从智能手柄230到温度传感器244和二次线圈245的导线的通道。在该实施例中，利用粘合剂，锅底部205永久地附接到本体220。在备选实施例中，可使用不同的紧固系统，在本体220和锅底部205之间的连接可以是非永久的。
参考图16，绝缘层209可被放于锅底部205和本体220之间。绝缘层209保护部件避免由于直接接触于本体220的热损伤。这些部件包括二次线圈245、磁体207以及通往二次线圈245和热传感器244的导线。在当前实施例中，绝缘层209包括允许热传感器244直接接触于本体220来获得精确温度读数的孔。即，通往热传感器244的导线相对于示出的本体220在绝缘层209之下，但是热传感器244能通过孔直接接触本体220。绝缘层可由陶瓷材料或其它类型的磁穿透绝缘材料制成。
在示出的实施例中，示出了磁体207。磁体207可被用于辅助将感应功率源2和烹饪器具204对齐。在备选实施例中，可省略磁体。对齐可以其它方式促成，或者系统能够在没有精确对齐感应功率源2和烹饪器具204的情况下保持有效率的功率传输。
当前实施例的二次线圈245被配置成接收来自感应功率源2的感应功率而本体220同时接收功率。该实施例中的二次线圈245的配置包括在感应功率源2和二次线圈245之间的较低的互感，使得二次线圈245接收合适的功率量，而感应功率源2同时为本体220提供合适的功率量用于加热。例如，二次线圈245具有相对较少数量的匝数，使得其接收感应功率源输出给烹饪器具204的功率的一部分。二次线圈245的直径还在感应功率源2和二次线圈245之间的耦合中发挥作用。相应地，选择二次线圈245的直径来确保提供给线圈合适的功率量。可在制造时与感应功率源2的一次线圈比较，调整二次线圈245的直径来调节由二次线圈245接收到的功率量。
该实施例的智能手柄230类似于上面具体介绍的智能手柄230。在该实施例中，智能手柄230能够电连接于在锅底部205之内的二次线圈245和温度传感器244。智能手柄230在手柄内不包括二次线圈245，其可选地包括功率存储电路66。其余的电路和操作与之前的实施例在本质上相同。智能手柄230可包括如上关于智能手柄30所述的相同的或不同的用户接口。参考图12和13示出的实施例，接口可包括指示器276、277、278，如发光二极管，来给用户传达烹饪器具204的当前热水平设定。智能手柄230还可包括允许用户在热水平设定和关闭位置之间选择的开关275或按钮。热水平设定可对应于可通过温度传感器244监测的预定温度设定。例如，每次启动开关275可在关闭、低热、中度热和高热状态间切换。在当前实施例中，指示器276、277、278对应于各状态，除了关闭状态，当选择了所述状态时灯亮。在该实施例中，当烹饪器具204处于关闭状态时，指示器276、277、278全部关闭。在备选实施例中，预定的频率与各状态相关，并且频率跳变导致烹饪器具204温度改变。
用于操作本实施例的烹饪器具204的一种方法类似与以上关于图8和图11所述的方法。主要的区别在于对象识别步骤138包括将对象识别为带有能够在加热模式期间接收功率的二次线圈245的烹饪器具204。此外，当前的实施例不需要将对象识别为智能手柄或进入充能模式的步骤。如果识别了带有锅底部205的烹饪器具204，系统进入加热模式。在该实施例中，加热模式包括同时为锅本体220和位于锅底部205之内的二次线圈245提供能量。在该加热模式期间传递的功率量可被调节多于之前的实施例，这是因为感应功率源2为二次线圈245和本体220都提供功率。二次线圈245的配置，如上述讨论，可确定将多少额外的功率提供给烹饪器具204。除了上述修改，当前实施例的方法与那些之前介绍的相当。
上面介绍了本发明的当前实施例。根据包括对等原则的专利法则的解释，在不违离如所附权利要求所定义的本发明的精神和广义方面的前提下，可对其作出各种修改和变更。对所述元素的任何单数形式的引用，例如使用冠词“一个”、“这个/那个”或“所述”，并不是为限制该元素为单数。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种烹饪器具，包括：
第一感应功率接收部，其中所述第一感应功率接收部加热所述烹饪器具；
第二感应功率接收部，其中所述第二感应功率接收部为所述烹饪器具提供功率；以及
位于所述第一感应功率接收部和所述第二感应功率接收部之间的绝缘部，其中所述绝缘部保护所述第二感应功率接收部避免受到所述第一感应功率接收部的热损伤。
2.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，所述第一感应功率接收部包括金属部分。
3.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，所述第一感应功率接收部包括二次线圈。
4.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，所述第二感应功率接收部包括二次线圈。
5.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，响应于所述烹饪器具与感应功率源通信，调节由所述第一感应功率接收部接收到的功率量。
6.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，进一步包括由所述第二感应功率接收部提供功率的温度传感器。
7.如权利要求6的烹饪器具，其特征在于，进一步包括被编程来使用下述中的至少一种来控制温度的控制器：通过通信电路将温度传达给感应功率源、利用所述温度传感器监测温度，或者通过用户接口显示温度信息。
8.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，进一步包括能够由所述第二感应功率接收部充能的能量存储元件。
9.如权利要求8的烹饪器具，其特征在于，所述能量存储元件是电池。
10.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，包括直接接触于所述第一感应功率接收部来获得温度读数的热传感器，其中所述绝缘部包括孔，导线从所述热传感器穿过所述孔，由所述绝缘部保护避免受到所述第一感应功率接收部产生的热。
11.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，所述第一感应功率接收部和所述第二感应功率接收部被放置为同时从感应功率源接收功率。
12.一种烹饪系统，包括：
感应功率源和烹饪器具，所述烹饪器具能够由所述感应功率源加热，且能够由所述感应功率源提供功率；
其中，所述感应功率源包括：
具有用于将功率传递给所述烹饪器具的一次线圈的储能电路；
用于从所述烹饪器具接收信息的主通信电路；
被编程为响应于从所述烹饪器具接收到的所述信息而控制所述感应功率源的操作的控制器；
其中，所述烹饪器具包括：
第一感应功率接收部，其中所述第一感应功率接收部加热所述烹饪器具；
第二感应功率接收部，其中所述第二感应功率接收部为所述烹饪器具提供功率；
位于所述第一感应功率接收部和所述第二感应功率接收部之间的绝缘部，其中所述绝缘部保护所述第二感应功率接收部避免受到所述第一感应功率接收部的热损伤；
用于监测所述烹饪器具的当前温度的温度传感器；
被配置成选择所述烹饪器具的期望温度设定的用户接口；以及
第二通信电路，用于将有关所述期望温度的信息、有关所述当前温度的信息和改变功率输出特征的指令中的至少一个发送给所述感应功率源。
13.如权利要求12的系统，其特征在于，所述第一感应功率接收部包括金属部分，所述感应功率源能够在所述金属部分内感应电流来产生热。
14.如权利要求12的系统，其特征在于，所述第一感应功率接收部包括能够将功率传递给所述烹饪器具内的加热元件的二次线圈。
15.如权利要求12的系统，其特征在于，所述主通信电路包括能够与所述第二通信电路进行射频通信的接收机，所述第二通信电路包括发射机。
16.如权利要求12的系统，其特征在于，所述温度传感器直接接触于所述第一感应功率接收部来获得温度读数，所述绝缘部包括孔，导线从所述热传感器穿过所述孔，由所述绝缘部保护避免受到所述第一感应功率接收部产生的热。
17.(删除)。
18.(删除)。
19.(删除)。
20.(删除)。
21.一种感应烹饪器具，包括：
感应功率接收部，其中所述感应功率接收部加热所述烹饪器具；
附接到所述感应功率接收部的烹饪器具底部，其中所述烹饪器具底部具有充分的磁穿透性以允许所述感应功率接收部通过所述烹饪器具底部接收感应功率，其中所述烹饪器具底部基本上不导热。
22.如权利要求21的感应烹饪器具，其特征在于，包括：
位于感应功率接收部和所述烹饪器具底部之间的绝缘部。
23.如权利要求22的感应烹饪器具，其特征在于，包括：
用于监测所述烹饪器具的温度的温度传感器，所述温度传感器直接接触于所述感应功率接收部来获得温度读数，所述绝缘部包括孔，导线从所述热传感器穿过所述孔，由所述绝缘部保护避免受到所述感应功率接收部产生的热。
24.如权利要求23的感应烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具底部包括容纳二次线圈、所述温度传感器和磁体的腔。
25.如权利要求24的感应烹饪器具，其特征在于，包括智能手柄，其中所述烹饪器具底部包括用于从所述智能手柄到达所述温度传感器和所述二次线圈的电导线的通道。
26.如权利要求22的感应烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具永久地固定到所述感应功率接收部，所述烹饪器具底部用作脚架。
27.如权利要求22的感应烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具底部选自包括橡胶垫脚和覆盖烹饪器具底部表面的垫子的组。

Claims (20)

1.一种烹饪器具，包括：
第一感应功率接收部，其中所述第一感应功率接收部加热所述烹饪器具；以及
第二感应功率接收部，其中所述第二感应功率接收部为所述烹饪器具提供功率。
2.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，所述第一感应功率接收部包括金属部分。
3.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，所述第一感应功率接收部包括二次线圈。
4.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，所述第二感应功率接收部包括二次线圈。
5.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，响应于所述烹饪器具与感应功率源通信，调节由所述第一感应功率接收部接收到的功率量。
6.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，进一步包括由所述第二感应功率接收部提供功率的温度传感器。
7.如权利要求6的烹饪器具，其特征在于，进一步包括被编程来使用下述中的至少一种来控制温度的控制器：通过通信电路将温度传达给感应功率源、利用所述温度传感器监测温度，或者通过用户接口显示温度信息。
8.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，进一步包括能够由所述第二感应功率接收部充能的能量存储元件。
9.如权利要求8的烹饪器具，其特征在于，所述能量存储元件是电池。
10.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，所述第一感应功率接收部和所述第二感应功率接收部被放置为互斥地从感应功率源接收功率。
11.如权利要求1的烹饪器具，其特征在于，所述第一感应功率接收部和所述第二感应功率接收部被放置为同时从感应功率源接收功率。
12.一种烹饪系统，包括：
感应功率源和烹饪器具，所述烹饪器具能够由所述感应功率源加热，且能够由所述感应功率源提供功率；
其中，所述感应功率源包括：
具有用于将功率传递给所述烹饪器具的一次线圈的储能电路；
用于从所述烹饪器具接收信息的主通信电路；
被编程为响应于从所述烹饪器具接收到的所述信息而控制所述感应功率源的操作的控制器；
其中，所述烹饪器具包括：
第一感应功率接收部，其中所述第一感应功率接收部加热所述烹饪器具；
第二感应功率接收部，其中所述第二感应功率接收部为所述烹饪器具提供功率；
用于监测所述烹饪器具的当前温度的温度传感器；
被配置成选择所述烹饪器具的期望温度设定的用户接口；以及
第二通信电路，用于将有关所述期望温度的信息、有关所述当前温度的信息和改变功率输出特征的指令中的至少一个发送给所述感应功率源。
13.如权利要求12的系统，其特征在于，所述第一感应功率接收部包括金属部分，所述感应功率源能够在所述金属部分内感应电流来产生热。
14.如权利要求12的系统，其特征在于，所述第一感应功率接收部包括能够将功率传递给所述烹饪器具内的加热元件的二次线圈。
15.如权利要求12的系统，其特征在于，所述主通信电路包括能够与所述第二通信电路进行射频通信的接收机，所述第二通信电路包括发射机。
16.如权利要求12的系统，其特征在于，所述第一感应功率接收部和所述第二感应功率接收部被放置为互斥地从所述感应功率源接收功率。
17.一种用于感应烹饪的方法，包括下述步骤：
识别烹饪器具的存在，其中所述烹饪器具包括加热所述烹饪器具的第一感应功率部和为所述烹饪器具提供功率的第二感应功率接收部；
将交流电流施加到所述感应功率源来产生电磁场将功率传递给所述烹饪器具；
为所述烹饪器具选择期望温度设定；
测量所述烹饪器具的当前温度；
将有关所述期望温度设定的信息、有关所述当前温度的信息和改变功率输出特征的指令中的至少一个传达给所述感应功率源；
基于有关所述期望温度设定的信息、有关所述当前温度测量的信息和改变所述功率输出特征的所述指令中的至少一个调节所述感应功率源，以将所述第一感应功率部的温度调节到所述期望温度设定。
18.如权利要求17的方法，其特征在于，所述第一感应功率接收部包括金属部分，其中，在将功率传递给所述第一感应功率接收部期间，在所述金属部分中感应的涡流产生热。
19.如权利要求17的方法，其特征在于，进一步包括为在所述第二感应功率接收部内的能量存储元件充能的步骤。
20.如权利要求17的方法，其特征在于，进一步包括，取决于所述烹饪器具接近所述期望温度设定的程度而改变加热速率的步骤。
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