CN103891400B

CN103891400B - 感应加热装置

Info

Publication number: CN103891400B
Application number: CN201280053739.8A
Authority: CN
Inventors: D.安东法尔孔; S.罗伦特吉尔; D.帕拉乔斯托马斯; D.普亚尔普恩特; H.萨纳高安迪亚
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: CN103891400A; EP2774456A2; WO2013064968A3; WO2013064968A2; EP2774456B1

Abstract

本发明由一种感应加热装置、尤其感应灶台装置出发，其带有至少两个加热频率单元(30,？32)，加热频率单元设置成被与不同能量源(14,？16)相连接。为了实现提高的电气效率，提出，家庭用具装置具有至少一个第一切换单元(40)，其设置成在至少一个运行模式中至少将这两个加热频率单元(30,32)与该至少两个能量源(14,16)中的单个相连接。

Description

感应加热装置

技术领域

本发明由一种根据权利要求1的前序部分的感应加热装置出发。

背景技术

已知感应灶台(Induktionskochfeld)，其具有联接到两个不同的相处的整流器(Gleichrichter)，整流器设置成分别供应不同的反相器(Inverter)。

发明内容

本发明的目的尤其在于提供一种带有改善的电气效率的这种类型的装置。该目的根据本发明通过权利要求1的特征来实现，而本发明的有利的设计方案和改进方案可由从属权利要求得出。

本发明由一种感应加热装置、尤其感应灶台装置(Induktionskochfeldvorrichtung)出发，其带有至少两个加热频率单元，加热频率单元设置成被与不同的能量源相连接并且其尤其在至少一个运行状态中与不同的能量源相连接。

提出，感应加热单元具有至少一个第一切换单元，其设置成在至少一个运行模式中至少将这两个加热频率单元与该至少两个能量源的单个相连接。“加热频率单元”尤其应理解成一种电气单元，其对于感应加热单元产生优选地带有至少1kHz、尤其至少10kHz、有利地至少20kHz且尤其最大100kHz的频率的振荡的电信号。加热频率单元尤其设置成提供由感应加热单元所要求的至少1000W、尤其至少2000W、有利地至少3000W且优选地至少3500W的最大电功率。加热频率单元尤其包括至少一个逆变器(Wechselrichter)，其优选地具有至少两个优选地串联的双向单级开关(其尤其由晶体管和并联的二极管形成)并且特别有利地至少分别具有并联于双向单级开关的阻尼电容(D?mpfungskapazit?t)(其尤其由至少一个电容器形成)。由此可提供感应加热单元的高频的供能。“能量源”尤其应理解成电气的能量源、优选地交变电压源、尤其多相房屋接线(Mehrphasenhausanschluss)的相。感应加热单元尤其具有至少两个联接部位，其设置成被与能量源相连接。“切换单元”尤其应理解成带有至少一个切换元件的单元。“切换元件”尤其应理解成电气的、优选地被动的部件，其设置成将至少一个电连接分离和/或连接。切换元件尤其具有至少一个控制输入并且设置成根据施加在控制输入处的电信号进行切换。切换元件尤其构造为半导体构件、优选地为继电器。“设置”尤其应理解成特别地编程、设计和/或装备。尤其可实现提高的电气效率，因为在整流器单元中、尤其在整流器单元的半导体构件中的损失与流过整流器单元的电流成过比例地升高。

优选，感应加热装置具有至少两个感应加热单元，其设置成在至少一个运行模式中分别由该至少两个加热频率单元中的不同的来运行。“感应加热单元”尤其应理解成具有至少一个感应加热元件的单元。“感应加热元件”尤其应理解成将高频交流电、尤其带有在20kHz与100kHz之间的频率的交流电转化成交变磁场的加热元件，交变磁场通过在金属的、尤其铁磁的物体中、尤其在加热体和/或烹饪器皿中的感应和/或交变磁化效应(Ummagnetisierungseffekt)产生热量。感应加热元件尤其具有卷绕的、优选地圆盘状地卷绕的至少一个导体。尤其可实现提高的舒适性。

此外提出，感应加热装置具有至少一个第二切换单元，其设置成在至少一个运行模式中使感应加热单元中的至少一个与至少两个加热频率单元的同时运行成为可能。尤其可实现提高的电气效率。

有利地，感应加热装置具有至少两个整流器单元，在至少一个运行模式中该至少两个加热频率单元中的不同的分别与整流器单元相连接。“整流器单元”尤其应理解成具有至少一个整流器并且设置成将施加在输入触点处的交流电压整流并且输出到输出触点处的的单元。优选地，整流器单元具有至少一个半导体构件、优选地二极管。整流器单元尤其具有至少一个单路整流器、优选地桥式整流器。此外可考虑可控制的整流器和/或增压整流器(Boostgleichrichter)。整流器单元尤其具有缓冲电容(Pufferkapazit?t)、尤其电容器单元，其设置成实现整流的交变电压的平整(Gl?ttung)。优选地，整流器单元的输出电压是脉冲的直流电压。加热频率单元与整流器单元“相连接”尤其应理解成，加热频率单元通过一电流路径(Strompfad)与整流器单元相连接，该电流路径与引导通过多于一个整流器的电流路径相区别。尤其可实现提高的电气效率。

此外提出，感应加热装置具有至少一个另外的切换单元，其设置成在至少一个运行模式中至少将这两个整流器单元在消耗器侧并联。整流器单元“在消耗器侧”并联尤其应理解成，整流器单元的同名的输出触点、尤其带有同极电压的输出触点相互连接。另外的切换单元尤其布置在整流器单元与该至少两个加热频率单元之间。尤其可实现提高的电气效率。

此外提出，至少这两个整流器单元分别具有过滤单元。“过滤单元”尤其应理解成主动的和/或被动的电子单元，其设置成避免从消耗器反馈到能量源、尤其电网中的电压峰值和/或网外的频率。过滤单元尤其具有至少一个扼流线圈。尤其可实现更高的电气效率。

有利地，家庭用具装置(Hausgeraetevorrichtung)具有至少一个控制单元，其至少根据对于消耗器所要求的功率至少控制第一切换单元。“控制单元”尤其应理解成一种电子单元，其优选地至少部分地集成在家庭用具装置的控制和/或调节单元中并且其优选地设置成至少控制第一切换单元且尤其控制和/或调节消耗器单元的功率消耗。优选地，控制单元包括计算单元和尤其除了计算单元之外还有存储单元，其带有存储在其中的设置成由计算单元来实施的控制和/或调节程序。尤其可实现更高的电气效率。

另外的优点由下面的附图说明得出。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求相结合地包含大量特征。专家适宜地还单独地来考虑并且以有意义的另外的组合来概括这些特征。

附图说明

图1以示意性的视图显示了构造为灶台的家庭用具10。

具体实施方式

家庭用具10具有构造为感应灶台装置的感应加热装置12。感应加热装置12具有两个加热频率单元30、32，其设置成被与不同的能量源14、16相连接。加热频率单元30、32构造为逆变器。感应加热装置12具有第一切换单元40，其设置成在一运行模式中将这两个加热频率单元30、32与单个能量源14、16相连接。此外，感应加热装置12具有两个感应加热单元34、36，其设置成在一运行模式中分别由这两个加热频率单元30、32中的不同的来运行。此外，感应加热装置12具有第二切换单元60，其设置成在一运行模式中使感应加热单元34、36中的一个与这两个加热频率单元30、32的同时运行成为可能。此外，感应加热装置12具有两个整流器单元20、22，在一运行模式中这两个加热频率单元30、32中的不同的分别与整流器单元20、22相连接。此外，感应加热装置12具有另外的切换单元50，其设置成在一运行模式中将这两个整流器单元20、22在消耗器侧并联。

这两个整流器单元20、22分别具有过滤器单元24、26。这两个整流器单元20、22分别具有构造为桥式整流器的整流器21、23。此外，感应加热装置12具有控制单元70，其根据对于感应加热单元34、36所要求的功率控制第二和第一切换单元40、60。此外，控制单元79设置成控制另一切换单元50。此外，控制单元70设置成控制加热频率单元30、32且因此控制感应加热单元34、36的功率消耗。能量源14、16构造为多相房屋接线的相。感应加热装置12具有调节器件72，其设置成使操作者能够调节待通过能量源14、16最大关联的电流强度。第一切换单元40具有两个切换元件42、44。切换元件42、44构造为继电器。切换元件42、44构造为单极的换接开关(Wechselschalter)。第一切换单元40设置成将整流器单元20与能量源14或者能量源16相连接。在初始状态中，第一切换单元40将整流器单元20与能量源14而将整流器单元22与能量源16相连接。第二切换单元60具有两个切换元件62、64。切换元件62、64构造为继电器。切换元件62、64构造为单极的换接开关。第二切换单元60设置成将感应加热单元34、36分别与加热频率单元30、32中的一个相连接或者将感应加热单元34、36中的一个与两个加热频率单元30、32在增压模式中运行。在初始状态中，第二切换单元60将感应加热单元34与加热频率单元30而将感应加热单元36与加热频率单元32相连接。另一切换单元50具有两个切换元件52、54。切换元件52、54构造为继电器。切换元件52、54构造为单极的闭合开关(Einschalter)。在初始状态中，整流器单元20、22的输出触点的连接通过切换元件52、54被分离。在另外的设计变体中同样可考虑的是，切换元件42和44成对地构造为双极的换接开关并且因此可通过单个控制元件、尤其继电器线圈切换。在另外的设计变体中此外可考虑的是，切换元件52和54成对地构造为双极的闭合开关并且因此可通过单个控制元件、尤其继电器线圈切换。

在第一运行模式(在其中对于感应加热单元34、36由操作者要求总和大于允许由单个能量源14、16最大关联的功率的功率)中，控制单元70设置成使切换单元40、50、60留在其相应的初始状态中。感应加热单元34、36通过完全不同的功率电子设备来运行。

在第二运行模式(在其中对于感应加热单元34、36由操作者要求总和最大相应于允许由单个能量源16最大关联的功率的功率)中，控制单元70设置成使切换单元60留在其初始状态中而切换切换单元40和50。在该运行模式中两个整流器单元20、22与能量源16相连接并且整流器单元20、22在消耗器侧并联。感应加热单元34、36分别通过两个整流器单元20、22来运行。

在第三运行模式(在其中对于至少一个且对于少于所有感应加热单元34、36、即例如如在图1中所示仅对于感应加热单元34由操作者要求功率)中，控制单元70设置成切换所有切换单元40、50、60。两个整流器单元20、22与能量源16相连接，整流器单元20、22在消耗器侧并联并且感应加热单元34与两个整流器单元20、22相连接。

此外，可考虑将第二和第三运行模式相结合的运行模式，在其中感应加热单元34、36交替地通过切换单元60的切换在增压模式中来运行。

此外，可考虑带有多于两个、尤其至少三个、有利地至少四个感应加热单元、整流器单元和/或加热频率单元的本发明的设计方案。这样的设计方案尤其具有更复杂的、与更大数目相匹配的切换单元。

此外可考虑的是，控制单元70设置成当仅仅一个能量源16联接到感应加热装置12处时持久关闭切换单元40。

附图标记清单

10家庭用具

12感应加热装置

14能量源

16能量源

20整流器单元

21整流器

22整流器单元

23整流器

24过滤单元

26过滤单元

30加热频率单元

32加热频率单元

34感应加热单元

36感应加热单元

40切换单元

42切换元件

44切换元件

50切换单元

52切换元件

54切换元件

60切换单元

62切换元件

64切换元件

70切换单元

72调节器件。

Claims

1.一种感应加热装置，其带有至少两个加热频率单元(30,32)，所述加热频率单元(30,32)设置成被与不同能量源(14,16)相连接，其特征在于至少一个第一切换单元(40)，其设置成在至少一个运行模式中至少将两个所述加热频率单元(30,32)与至少两个所述能量源(14,16)中的单个相连接。

2.根据权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于至少两个感应加热单元(34,36)，其设置成在至少一个运行模式中分别由至少两个所述加热频率单元(30,32)中的不同的来运行。

3.根据权利要求2所述的感应加热装置，其特征在于至少一个第二切换单元(60)，其设置成在至少一个运行模式中使所述感应加热单元(34,36)中的至少一个与至少两个加热频率单元(30,32)的同时运行成为可能。

4.根据上述权利要求1到3中任一项所述的感应加热装置，其特征在于至少两个整流器单元(20,22)，在至少一个运行模式中至少两个所述加热频率单元(30,32)中的不同的分别与所述整流器单元(20,22)相连接。

5.根据权利要求4所述的感应加热装置，其特征在于至少一个另外的切换单元(50)，其设置成在至少一个运行模式中至少将这两个整流器单元(20,22)在消耗器侧并联。

6.根据权利要求4所述的感应加热装置，其特征在于，至少这两个整流器单元(20,22)分别具有过滤单元(24,26)。

7.根据上述权利要求1到3中任一项所述的感应加热装置，其特征在于控制单元(70)，其至少根据对于消耗器所要求的功率至少控制所述第一切换单元(40)。

8.根据权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于，所述感应加热装置是感应灶台装置。

9.一种家庭用具，其带有根据上述权利要求中任一项所述的感应加热装置(12)。

10.根据权利要求9所述的家庭用具，其特征在于，所述家庭用具是感应灶台。

11.一种用于运行根据权利要求7所述的感应加热装置(12)的方法。