CN104685965B - 用于控制带有多个感应线圈的感应烹饪灶具的方法以及感应烹饪灶具 - Google Patents

用于控制带有多个感应线圈的感应烹饪灶具的方法以及感应烹饪灶具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于控制具有多个感应线圈(20)的感应烹饪灶具(10)的方法，其中一个或多个感应线圈(22，24，26，28)被一个炊具(16)所覆盖并且形成一个烹饪区，并且其中所述烹饪区的所有感应线圈(22，24，26，28)至少被交替地激活，该方法包括以下步骤：使用者设定将要被传递给该烹饪区上的炊具(16)的平均功率(P)，确定用于该感应烹饪灶具(10)的频率，估计对应于该确定频率的最大平均功率(PM)，其中如果该烹饪区的所有感应线圈(22，24，26，28)以所述频率激活的话，则出现所述最大平均功率(PM)，估计被定义为该设定平均功率(P)与该估计的最大平均功率(PM)之间的商的一个百分比功率(PP)，估计被定义为该烹饪区内的感应线圈(22，24，26，28)的数量(N)与该百分比功率(PP)之间的积的计算出的感应线圈(22，24，26，28)的数量(CN)，用所计算出的数量(CN)的整数值来限定该烹饪区内的同时被激活的感应线圈(22，24，26，28)的最小数量，并且用所计算出的数量(CN)的小数部分来限定这些感应线圈(22，24，26，28)中的另外一个感应线圈的短暂激活。

Description

用于控制带有多个感应线圈的感应烹饪灶具的方法以及感应 烹饪灶具
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于控制带有多个感应线圈的感应烹饪灶具的方法。另外，本发明涉及一种根据权利要求9的前序部分所述的带有多个感应线圈的感应烹饪灶具。
感应烹饪灶具包括多个感应线圈。这些感应线圈被安排在一个烹饪表面的下方。例如，该烹饪表面是由玻璃陶瓷面板形成的。这些感应线圈在该玻璃陶瓷面板下方安排成矩阵。典型地，一个标准大小的炊具覆盖多个感应线圈。必须对传递至炊具的功率加以控制。被同一件炊具覆盖的感应线圈一起被分组成一个区组。一个检测系统识别同一炊具所覆盖的这些感应线圈。
相邻的感应线圈在彼此之间产生干扰，如果它们的频率不同的话。这可能导致可听见的噪音，如果这些频率之间的差异在可听见的范围内的话。同一区组的感应线圈被供以相同的频率。然而，相邻区组可以具有不同的频率以获得不同的功率。
WO 2005/069688 A2披露了一种用于控制烹饪灶具上一个分区的多个加热元件的方法。每个加热元件的功率是以多个分立的功率等级释放的。一些加热元件以最大功率工作，而一个加热元件以计时模式工作。剩余的加热元件是失活的。
本发明的一个目的是提供一种用于控制带有多个感应线圈的感应烹饪灶具的改善的方法以及对应的感应烹饪灶具，该方法克服了干扰问题。
本发明的这一目的是通过根据权利要求1所述的方法实现的。
根据本发明，该方法包括以下进一步的步骤：
-估计被定义为所设定的平均功率与所估计的最大平均功率之间的商的一个百分比功率，并且
-估计被定义为烹饪区内的感应线圈的数量与该百分比功率之间的积的所计算出的感应线圈数量，
-其中该烹饪区内同时被激活的感应线圈的最小数量是由所计算出的数量的整数值定义的，
-并且其中这些感应线圈中另外一个感应线圈的短暂激活是由所计算出的数量的小数部分定义的，
-并且其中所确定的频率取决于该感应烹饪灶具上具有最高设定功率的烹饪区。
本发明的核心是感应烹饪灶具以确定的频率运行，其中该烹饪区的功率是通过将所述烹饪区的感应线圈激活和解除激活来控制的。最大平均功率对应于该确定的频率。如果该烹饪区的所有感应线圈都以所述频率激活，则出现所述最大平均功率。所计算出的数量的整数值限定了该烹饪区内同时被激活的感应线圈的最小数量。该计算出的数量的小数部分限定了这些感应线圈中另外一个感应线圈的短暂激活。所确定的频率取决于该感应烹饪灶具上具有最高设定功率的烹饪区。
优选地，该烹饪区的感应线圈是根据一个包括多个后续循环的时间表来激活和解除激活的，其中每个循环对应于多个激活的感应线圈的一个组合。
具体而言，在循环过程中，至少真的激活了该最小数量的同时激活的感应线圈。
以类似的方式，在循环过程中，最多真的激活了该最小数量的同时激活的感应线圈以及这些感应线圈中的该另外一个感应线圈。
另外，带有这些感应线圈中的该另外一个感应线圈的循环的数量和不带有这些感应线圈中的该另外一个感应线圈的循环的数量可以对应于所计算出的数量的小数部分。
优选地，一个循环之后的带有相同数量的被激活感应线圈的另一个循环的时间是在0.3秒与0.6秒之间。
然而，一个循环之后的带有不同数量的被激活感应线圈的另一个循环的时间是在1.2秒与1.8秒之间、优选地1.5秒。
另外，在多个带有相同数量的被激活感应线圈的后续循环中，这些被激活的感应线圈可以循环地互换。这有助于均匀的功率分布。
本发明进一步涉及一种带有多个感应线圈的感应烹饪灶具，其中一个或多个感应线圈被炊具覆盖并且形成一个烹饪区，并且其中所述烹饪区的所有感应线圈至少交替地被激活，其中该感应烹饪灶具被提供用于上述方法。
优选地，这些感应线圈在该感应烹饪灶具的烹饪表面上是安排为矩阵的。
具体而言，该感应烹饪灶具的烹饪表面上的这些感应线圈具有相同的大小。
在所附权利要求书中列出了本发明的新颖性和创造性特征。
参考附图，将进一步详细说明本发明，在附图中
图1展示了根据本发明一个优选实施例的感应烹饪灶具的示意性俯视视图。
图1展示了根据本发明一个优选实施例的感应烹饪灶具10的示意性俯视视图。
感应烹饪灶具10包括一个烹饪表面12以及用户界面14。用户界面14可以是一个触摸键面板或触摸屏。感应烹饪灶具10包括未在图1中明确示出的一个控制单元。该控制单元是电连接至用户界面14上的。一个炊具16放在烹饪表面12上。炊具16可以是煮锅或平底锅。
多个感应线圈20被安排在烹饪表面12下方。这些感应线圈20被安排成矩阵。这些感应线圈20是相对小的。在这个实例中，这些感应线圈20具有相同的直径。另外，这个实施例的感应线圈20各自具有约70mm的直径。
在这个实例中，感应烹饪灶具10包括总共43个感应线圈20。该矩阵的前部第一行包括四个连续的感应线圈20，其中所述前部第一行被用户界面14所中断。该矩阵的前部第二行包括六个连续的感应线圈20，其中所述前部第二行也被用户界面14所中断。烹饪表面12的中央部分中的三行各自包括九个连续的感应线圈20。该矩阵的后部一行包括六个连续的感应线圈20。
图1所示的炊具16覆盖了四个感应线圈20，即第一感应线圈22、第二感应线圈24、第三感应线圈26以及第四感应线圈28。炊具16下方的这些感应线圈22、24、26和28是与其他感应线圈20相同的，但是它们是用特殊的参考数字表示的。炊具16下方的这些感应线圈22、24、26和28形成了一个烹饪区。换言之，该烹饪区包括被同一炊具16覆盖的感应线圈22、24、26和28。
可通过改变这些感应线圈22、24、26和28的频率来调整传递给炊具16的功率。典型地，频率是在18kHz与60kHz之间，其中最高频率提供了最低的功率。总体上，这些感应线圈20的频率高于人耳听得见的频率。然而，这些感应线圈20中的电流将激励物理运动从而产生听得见的噪音。另外，相邻的感应线圈20的不同频率将以频率差值产生听得见的噪音。
相邻烹饪区的感应线圈20以相同频率运行以免产生干扰和听得见的噪音。以类似的方式，炊具16下方的感应线圈22、24、26和28同样以相同频率运行以免产生干扰和听得见的噪音。该频率取决于感应烹饪灶具10上具有最高设定功率的烹饪区。不能用改变频率来改变该烹饪区的功率。该烹饪区的功率是通过根据预定的时间表来开启和关掉炊具16下方的感应线圈22、24、26和28来进行调整的。
下表中示出了用于将炊具16下方的感应线圈22、24、26和28激活和解除激活的时间表的一个实例。该时间表包括多个后续的循环。在每个循环过程中，炊具16下方的感应线圈22、24、26和28中仅有一部分感应线圈被激活。被激活的感应线圈22、24、26和28用x表示。
在第一循环0中，三个感应线圈22、24和26被激活。在第二循环1的过程中，三个感应线圈24、26和28被激活。在第三循环2中，仅两个感应线圈26和28被激活。在第四循环3的过程中，感应线圈22和28均被激活。在第五循环4中，两个感应线圈22和24被激活。
在下一组的五个循环0、1、2、3、和4过程中，执行相同的计划，其中第二感应线圈24现在扮演与之前的第一感应线圈22相同的角色。以类似的方式，第三感应线圈26现在扮演与之前的第二感应线圈24的相同角色，以此类推。换言之，被激活的感应线圈22、24、26和28是逆时针旋转的。感应线圈22、24、26和28的激活和解除激活允许了调整该设定功率，其中维持了相同的频率。
在以上实例中，功率调节是通过减少该烹饪区的被激活的感应线圈20来进行的。这些被激活的感应线圈20围绕炊具16所覆盖的全部数量的感应线圈20而旋转，这样使得在炊具16的底部获得均匀的功率分布。由于这些被激活的感应线圈20的旋转没有产生任何颤动，所以这些感应线圈20的激活和解除激活可以是相对快速的。例如，一个循环的时间可以是0.3秒至0.6秒。在这种情况下，没有明显的沸腾和去沸腾的效果出现。
一个感应线圈20的功率是在50W与500W之间可变的。典型地，该炊具可以覆盖两个与八个之间的感应线圈20。
在以上实例中，在第一和第二循环的过程中的被激活的感应线圈20的数量是三个，而在第三、第四和第五循环的过程中，被激活的感应线圈20的数量仅为两个。被激活的感应线圈20的数量的变化允许对平均功率进行微调。当被激活的感应线圈20的数量从一个循环到下一个循环发生改变时，则这个循环的时间是约1.5秒，因为产生了颤动和有限的沸腾和去沸腾效果。
在以上实例中，该烹饪区的感应线圈22、24、26和28的数量是四个。该烹饪区的平均设定功率P是270W。当四个感应线圈22、24、26和28全部被激活时，该烹饪区以预定频率产生的最大平均功率PM是450W。因此，百分比功率PP为
PP＝P/PM＝270W/450W＝0.6＝60％。
计算出的感应线圈20的数量CN是由百分比功率PP与烹饪区内的感应线圈22、24、26和28的数量N的乘积给出的
CN＝4*PP＝4*0.6＝2.4。
计算出的数量2.4是指这些感应线圈22、24、26和28中的两个必须一直是激活的，而这些感应线圈22、24、26和28中的另外一个必须在40％的时间内是激活的。激活这些感应线圈22、24、26和28的时间部分对应于计算出的数量CN的小数部分。
根据本发明的用于控制带有多个感应线圈的感应烹饪灶具的方法允许以恒定频率运行，其中所有被激活的感应线圈22、24、26和28都以所述相同频率运行。
尽管在本文中已经参考附图描述了本发明的一个说明性实施例，但要理解的是，本发明不局限于这个具体实施例，并且在不脱离本发明的范围或精神的情况下本领域技术人员可以完成各种其他的改变和修改。所有这些改变和修改都旨在被包含在由所附权利要求定义的本发明的范围之内。
参考数字清单
10 感应烹饪灶具
12 烹饪表面
14 用户接口
16 炊具
20 感应线圈
22 第一感应线圈
24 第二感应线圈
26 第三感应线圈
28 第四感应线圈
P 功率
PM 最大功率
PP 百分比功率
N 烹饪区内的感应线圈的数量
CN 计算出的感应线圈的数量

Claims (12)

1.一种用于控制带有多个感应线圈(20)的感应烹饪灶具(10)的方法，其中一个或多个感应线圈(22，24，26，28)被炊具(16)所覆盖并且形成烹饪区，并且其中所述烹饪区的所有感应线圈(22，24，26，28)被交替地激活，该方法包括以下步骤：
-由用户设定将被传递给该烹饪区上的炊具(16)的平均功率(P)，
-确定用于该感应烹饪灶具(10)的频率，
-估计与所确定的用于该感应烹饪灶具(10)的频率相对应的最大平均功率(PM)，其中如果该烹饪区的所有感应线圈(22，24，26，28)都以所述频率被激活则出现所述最大平均功率(PM)，
其特征为以下步骤
-估计被定义为该设定的平均功率(P)与该估计的最大平均功率(PM)之间的商的百分比功率(PP)，并且
-估计被定义为该烹饪区内的感应线圈(22，24，26，28)的数量(N)与该百分比功率(PP)之间的积的计算出的感应线圈(22，24，26，28)的数量(CN)，
-其中该烹饪区内同时被激活的感应线圈(22，24，26，28)的最小数量是由所计算出的感应线圈(22，24，26，28)的数量(CN)的整数值定义的，并且
-其中这些感应线圈(22，24，26，28)中的另外一个感应线圈的时间激活是由所计算出的感应线圈(22，24，26，28)的数量(CN)的小数部分定义的，
-并且其中所确定的用于该感应烹饪灶具(10)的频率取决于该感应烹饪灶具(10)上具有最高设定功率的烹饪区。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于
该烹饪区的感应线圈(22，24，26，28)是根据包括多个后续循环的时间表被激活和解除激活的，其中每个循环对应于多个被激活的感应线圈(22，24，26，28)的组合。
3.根据权利要求2所述的方法，
其特征在于
在该循环的过程中，至少真的激活了该最小数量的同时被激活的感应线圈(22，24，26，28)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，
其特征在于
在该循环的过程中，最多真的激活了该最小数量的同时被激活的感应线圈(22，24，26，28)以及这些感应线圈(22，24，26，28)中的该另外一个感应线圈。
5.根据权利要求2或3所述的方法，
其特征在于
具有这些感应线圈(22，24，26，28)中的所述另外一个感应线圈的循环的数量和不具有这些感应线圈(22，24，26，28)中的所述另外一个感应线圈的循环的数量对应于所计算出的感应线圈(22，24，26，28)的数量(CN)的小数部分。
6.根据权利要求2或3所述的方法，
其特征在于
循环之后具有相同数量的被激活感应线圈(22，24，26，28)的另一个循环的时间是在0.3秒与0.6秒之间。
7.根据权利要求2或3所述的方法，
其特征在于
循环之后具有不同数量的被激活感应线圈(22，24，26，28)的另一个循环的时间在1.2秒与1.8秒之间。
8.根据权利要求7所述的方法，
其特征在于
循环之后具有不同数量的被激活感应线圈(22，24，26，28)的另一个循环的时间为1.5秒。
9.根据权利要求2或3所述的方法，
其特征在于
在具有相同数量的被激活感应线圈(22，24，26，28)的随后循环中，这些被激活的感应线圈(22，24，26，28)循环地互换。
10.一种具有多个感应线圈(20)的感应烹饪灶具(10)，其中一个或多个感应线圈(22，24，26，28)被炊具(16)所覆盖并且形成烹饪区，并且其中所述烹饪区的所有感应线圈(22，24，26，28)至少被交替地激活，
其特征在于
该感应烹饪灶具(10)被提供用于根据权利要求1至9任意一项所述的方法。
11.根据权利要求10所述的感应烹饪灶具，
其特征在于
这些感应线圈(22，24，26，28)在该感应烹饪灶具(10)的烹饪表面(12)上被安排成矩阵。
12.根据权利要求10或11所述的感应烹饪灶具，
其特征在于
该感应烹饪灶具(10)的烹饪表面(12)上的这些感应线圈(22，24，26，28)具有相同的大小。
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