CN104823518B - 用于控制感应烹饪炉架上的烹饪过程的方法和控制单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制感应烹饪炉架(10)上的烹饪过程的方法。所述方法包括以下步骤：使用者设置至少一个温度值或与该温度相对应的至少一个参数值；通过该感应烹任炉架(10)的控制单元启动该烹饪过程，该控制单元针对相应的烹饪区设置最大功率(Pmax)，该控制单元计算该烹饪过程的温度时间图(20，22，24)的至少一个平均斜率值(S1，S2，ASP)，该控制单元将该平均斜率值(S1，S2，ASP)与相应的阈值(THR1，THR2，THR3)进行比较，以及如果平均斜率值(S1，S2，ASP)等于或小于相应的阈值(THR1，THR2，THR3)，则该控制单元指示该温度或参数已经分别获得所设置的温度值或参数值。进一步地，本发明涉及一种用于控制感应烹饪炉架上的烹饪过程的控制单元。具体而言，该方法和控制单元被提供用于控制感应烹饪炉架上的沸腾过程和油炸过程。

Description

用于控制感应烹饪炉架上的烹饪过程的方法和控制单元

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感应烹饪炉架上的烹饪过程的方法。进一步地，本发明涉及一种根据权利要求6的前序部分所述的用于控制感应烹饪炉架上的烹饪过程的控制单元。具体而言，本发明涉及一种用于控制感应烹饪炉架上的沸腾过程和油炸过程的方法和控制单元。而且，本发明涉及一种相应的感应烹饪炉架。

在烹饪过程中，感应烹饪炉架的使用者通常必须进行不同的步骤。当使用者例如烹饪牛肉或炸蔬菜时，于是为了在平底锅中获得和保持所需的温度，定期调节功率是有必要的。多次调节功率对于感应烹饪炉架而言是特别有必要的。功率从感应烹饪炉架到平底锅的传输非常好，这样使得平底锅快速达到所设置的温度。进一步地，烹饪意大利面或煮蔬菜的过程需要定期调节功率，以便减轻沸腾的强度。定期调节功率避免了已经达到沸点之后食物煮过度和不必要的能量消耗。

在油炸过程中，需要若干项温度设置。然而，定期调节沸腾强度或油炸温度要求使用者在整个烹饪过程中一直在感应烹饪炉架前面。

US 2005/0247696 A1披露了一种用于检测烹饪器皿中液体沸腾的烹饪装置。检测烹饪器皿的连续温度。定期计算连续温度的发展曲线的斜率。该斜率用于识别液体沸腾。进一步地，考虑了对输送给容器的能量的指示，用于检测沸腾。而且，还定期计算连续温度的发展曲线的二阶导数。处理器向烹饪装置发送信号，这调节了烹饪装置的功率水平以保持温和的沸腾。

DE 43 36 752 A1披露了一种用于控制烹饪装置中的电加热功率的方法。烹饪深锅的位置和大小是通过在烹饪面板的下侧的电容测量来确定的。烹饪面板的下侧处的温度由进一步的电极检测。检测烹饪深锅下方的面板的平均温度的发展。确定所述平均温度的发展的一阶导数。如果该一阶导数低于预定的阈值，则识别出沸点。

US 4,465,228披露了一种带有加热控制系统的烹饪设备。该烹饪设备适用于易于过度沸腾的炖煮烹饪等等。检测平底锅的外底侧处的温度。以采样时间间隔来对温度梯度进行采样测量。由温度梯度减小而识别出食物沸腾。当出现食物沸腾时，于是为了避免沸腾过度而减少供应给平底锅的功率，直到温度梯度变为合适的值。

EP 1 492 385 A2披露了一种用于识别加热过程的方法和设备。在加热过程中，检测烹饪炉架上的温度的发展。确定温度梯度。正常的烹饪过程与大于预定的阈值的温度梯度相对应，而错误的烹饪过程是通过小于所述预定的阈值的温度梯度而识别出的。

JP 2010-160899 A披露了一种感应加热炊具。红外传感器检测烹饪容器所发出的红外线。顶板下面的温度传感器检测烹饪容器的温度。当红外传感器检测到的温度斜率大于预定的温度斜率时，控制单元以小量模式调节供应给加热线圈的功率。相比之下，当红外传感器检测到的温度斜率小于预定的温度斜率时，该控制单元以正常量模式调节供应给加热线圈的功率。

本发明的目标是提供一种用于以低复杂度对感应烹饪炉架进行控制的方法和控制单元，这允许不需要使用者一直在烹饪炉架前面。

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，在该温度时间图中定义了至少两个滑动窗口，其中这些滑动窗口在不同的时间间隔范围延伸和/或包括不同数量的用于检测该温度的样本，并且其中第一平均斜率值是在第一滑动窗口内计算的，并且第二平均斜率值是在第二滑动窗口内计算的。

本发明允许的是不要求使用者在场。在该至少一个平均斜率值等于或小于相应的阈值时，于是该温度或参数已经分别获得所设置的温度值或参数值。这优选地通过声信号和/或光信号指示给使用者。

具体而言，所设置的温度值或参数值是可由使用者调节的。这允许适应若干深锅和/或平底锅的不同行为。有些深锅或平底锅会达到比其他具有相同设置的温度或参数值的深锅或平底锅更高的温度。

进一步地，所调节的温度值或参数值可存储在该控制单元的存储器中。可以在后续烹饪过程中重新调用所存储的调节温度值或参数值。

根据本发明的一个实施例，该烹饪过程是沸腾过程，其中所设置的参数值是沸腾强度。

根据本发明的另一个实施例，该烹饪过程是油炸过程，其中所设置的温度值是烹饪区上的平底锅的温度。

本发明的这一目的是通过根据权利要求1所述的控制单元进一步实现的。

根据本发明，该计算器在该温度时间图中定义至少两个滑动窗口，其中这些滑动窗口在不同的时间间隔范围延伸和/或包括不同数量的用于检测该温度的样本，并且其中该计算器被提供用于在第一滑动窗口内计算第一平均斜率值，并且在第二滑动窗口内计算第二平均斜率值。

具体而言，该用户界面被提供用于调节该温度值或参数值。这允许使用者适应若干深锅和/或平底锅的不同行为。有些深锅或平底锅达到比其他具有相同的设置的温度或参数值的深锅或平底锅更高的温度。

进一步地，该控制单元包括用于存储所调节的温度值或参数值的存储器。可以在后续烹饪过程中重新调用所存储的调节温度值或参数值。

根据本发明的一个实施例，该控制单元被提供用于控制沸腾过程，其中所设置的参数值是沸腾强度。

根据本发明的另一个实施例，该控制单元被提供用于控制油炸过程，其中所设置的温度值是烹饪区上的平底锅的温度。

最后，本发明涉及一种被提供用于上述方法和/或包括如上所述的控制单元的感应烹饪炉架。

在所附权利要求书中阐明了本发明的新颖性和创造性特征。

将参照附图进一步详细地描述本发明，在附图中

图1展示了根据本发明的优选实施例的被提供用于该方法和控制单元的感应烹饪炉架的烹饪区的示意性侧视图，

图2展示了根据本发明的优选实施例的用于该方法和控制单元的三个温度时间图的示意图，并且

图3展示了根据本发明的优选实施例的用于该方法和控制单元的算法的示意性流程图。

图1展示了根据本发明的被提供用于该方法和控制单元的感应烹饪炉架10的烹饪区的示意性侧视图。感应烹饪炉架10包括顶面板12。优选地，顶面板12是玻璃陶瓷面板。

感应烹饪炉架10的烹饪区包括感应线圈14和温度传感器16。感应线圈14被安排在顶面板12下方。温度传感器16被安排在感应线圈14的中心。深锅18或平底锅18被安排在感应烹饪炉架10的顶面板12上。深锅18或平底锅18被安排在感应线圈14和温度传感器16上方。

进一步地，感应烹饪炉架10包括用于对传输至深锅18或平底锅18的功率和/或所述深锅18或平底锅18的温度进行控制的控制单元。没有明确示出该控制单元。

感应烹饪炉架10被提供用于根据本发明的用于对烹饪过程进行控制的方法和控制单元。具体而言，该方法和该控制单元被提供用于控制沸腾过程和油炸过程。

在沸腾过程开始时，使用者可以选择沸腾强度的阈值。沸腾强度是通过使用所检测到的温度传感器16的值来控制的。当达到所选择的沸腾强度时，于是通过声信号和/或光信号来警告使用者。使用者可以围绕所选择的沸腾强度进行微调。

在油炸过程开始时，使用者可以选择油炸温度的若干阈值中的一个阈值。所述阈值取决于食物的种类和/或个人烹饪风格。油炸温度是通过使用所检测到的温度传感器16的值来控制的。当达到所选择的油炸温度时，于是通过声信号和/或光信号来警告使用者。使用者可以围绕所选择的油炸温度进行微调。

图2展示了根据本发明的优选实施例的用于该方法和控制单元的三个温度时间图20、22和24的示意图。图2中的图涉及沸腾过程，其中三个温度时间图20、22和24对应于每种情况下所选择的沸腾强度。还示出了传输给顶面板12上的深锅18或平底锅18的功率的相应值。在时间间隔30中，发生沸腾。

在相等的时间间隔之后周期性地检测该温度T。在本实例中，每个间隔时间是四秒。温度时间图20、22和24的斜率由多次后续温度检测(即，预先确定的窗口大小内的样本)来确定。定义了两个不同的窗口大小。在本实例中，小的滑动窗口26包括十二个后续样本，并且大的滑动窗口28包括二十个后续样本。总体上，大的滑动窗口28包括了比小的滑动窗口26更多的后续样本。

第一度温度斜率TS由下式给出：

TS(t2-t1)＝T(t2)-T(t1). (1)

例如，时间差t2-t1可以是十二秒。

第一平均斜率值S1是在大的滑动窗口28内基于第一度温度斜率TS的若干值计算的。因此，第一平均斜率值S1是在大的滑动窗口28内检测到的第一度温度斜率TS的平均值。以类似的方式，第二平均斜率值S2是在小的滑动窗口26内基于第一度温度斜率TS的若干值计算的。因此，第二平均斜率值S2是在小的滑动窗口26内检测到的第一度温度斜率TS的平均值。第一平均斜率值S1和第二平均斜率值S2是相同第一度温度斜率TS的平均值，其中第一平均斜率值S1和第二平均斜率值S2是在不同大的滑动窗口26和28内估算的。

第一阈值THR1是针对第一平均斜率值S1定义的。相应地，第二阈值THR2是针对第二平均斜率值S2定义的。第一阈值THR1和第二阈值THR2由实验结果定义，其中考虑了不同类型的具有或不具有盖和一些水的深锅18。

从两个时间点之间的第一度温度斜率TS的公式(1)开始，可以计算一般时间点tn处的百分率斜率值SP：

SP(tn)＝{[TS(tn-(tn-60s))-TS((tn-90s)-((tn-90s)-60s))]/TS((tn-90s)-((tn-90s)-60s))}*100.

第一度温度斜率TS的差是第二度温度斜率TSS：

TSS(tn)＝TS(tn-(tn-60s))-TS((tn-90s)-((tn-90s)-60s)) (2)

例如，在第一温度斜率TS(60s)上每90秒计算第二温度斜率TSS。

因此，通过下式计算百分率斜率值SP：

SP(tn)＝{TSS(tn)/TS((tn-90s)-((tn-90s)-60s))}*100. (3)

以上算法仅是实例。替代地，等效或类似的公式也可以是合适的。

百分率斜率值SP允许快速检测这些参数。当温度时间图20、22或24开始弯曲高于阈值时，于是深锅18中的水以根据所选择的阈值的沸腾强度沸腾。

基于若干百分率斜率值SP、例如基于三个百分率斜率值SP来计算平均百分率斜率值ASP。

第三阈值THR3是针对平均百分率斜率值APS定义的。第三阈值THR3也是由实验结果定义，其中考虑了不同类型的具有或不具有盖和一些水的深锅18。

图3展示了根据本发明的优选实施例的用于该方法和控制单元的算法的示意性流程图。该流程图与沸腾过程相关。然而，该流程图还适用于油炸过程。

在第一步骤32，使用者启动烹饪过程。使用者可以针对沸腾过程设置沸腾强度的若干预定的值之一。如果进行油炸过程，则使用者可以设置平底锅18中的温度的若干预定的值之一。当下一步骤34时，该控制单元自动设置相应烹饪区的最大功率Pmax。

在进一步步骤36，计算第一平均斜率值S1、第二平均斜率值S2和平均百分率斜率值ASP。第一平均斜率值S1是在大的滑动窗口28内基于第一度温度斜率TS的若干值计算的。以相同的方式，第二平均斜率值S2是在小的滑动窗口26内基于第一第一度温度斜率TS的若干值计算的。之前已经根据方程式(1)计算了第一度温度斜率TS。基于若干百分率斜率值SP计算该平均百分率斜率值ASP。例如，基于三个百分率斜率值SP计算平均百分率斜率值ASP，其中之前已经根据方程式(2)和(3)计算了这些百分率斜率值SP。

在下一步骤38过程中，第一平均斜率值S1、第二平均斜率值S2和平均百分率斜率值ASP分别与相应的阈值THR1、THR2和THR3相比较。如果第一平均斜率值S1和第二平均斜率值S2或平均百分率斜率值ASP小于或等于相应的阈值THR1、THR2和THR3，则激活最后一步骤40。在最后步骤40，检测所设置的沸腾强度，并且通过该控制单元向使用者发送声信号和/或光信号。如果烹饪过程是油炸过程，则检测所设置的油炸温度。

可以以与上述沸腾过程类似的方式来进行对油炸过程的控制。这些阈值取决于食物的种类和/或个人烹饪风格。使用者设置平底锅18中的温度。当达到所述温度时，通过该控制单元向使用者发送声信号和/或光信号。

在整个烹饪过程中，使用者可以分别对所设置的沸腾强度或油炸温度进行调节。所述调节允许可以考虑不同深锅18或平底锅18的行为。通过相同的设置值，深锅18或平底锅18可以分别达到比另一个深锅或平底锅更高的温度。进一步地，可以记忆调节，这样使得使用者可以下次重新调用相同的设置值。

尽管在此参照附图描述了本发明的说明性实施例，但应该理解的是，本发明并不限于那些明确的实施例，并且本领域技术人员在其中可以进行多种其他改变和修改而不背离本发明的范围或精神。所有这些改变和修改都旨在被包含在由所附权利要求书定义的本发明的范围之内。

参考数字清单

10 感应烹饪炉架

12 顶面板

14 感应线圈

16 温度传感器

18 深锅，平底锅

20 第一温度时间图

22 第二温度时间图

24 第三温度时间图

26 小滑动窗口

28 大滑动窗口

30 沸腾的时间间隔

32 启动烹饪过程的步骤

34 设置最大功率Pmax的步骤

36 计算平均斜率值的步骤

38 比较平均斜率值的步骤

40 检测所设置的沸腾强度的步骤

t 时间

tn 时间一般点

T 温度

P 功率

Pmax 最大功率

TS 第一度温度斜率

TSS 第二度温度斜率

S1 第一平均斜率值

S2 第二平均斜率值

SP 百分率斜率值

ASP 平均百分率斜率值

THR1 第一阈值

THR2 第一阈值

THR3 第三阈值

Claims (11)

1.一种用于控制感应烹饪炉架(10)上的烹饪过程的方法，其中所述方法包括以下步骤：

-使用者针对烹饪区上的深锅(18)或平底锅(18)的温度(T)设置至少一个温度值或与该烹饪区上的该深锅(18)或平底锅(18)的该温度(T)相对应的至少一个参数值，

-通过该感应烹任炉架(10)的控制单元启动该烹饪过程，

-该控制单元针对相应的烹饪区设置最大功率(Pmax)，

-该控制单元计算该烹饪过程的温度时间图(20，22，24)的至少一个平均斜率值(S1，S2)或平均百分率斜率值(ASP)，

-该控制单元将该至少一个平均斜率值(S1，S2)或平均百分率斜率值(ASP)与分别针对该平均斜率值(S 1，S2)或平均百分率斜率值(ASP)定义的相应的阈值(THR1，THR2，THR3)进行比较，以及

-如果该平均斜率值(S1，S2)或平均百分率斜率值(ASP)等于或小于该相应的阈值(THR1，THR2，THR3)，则该控制单元指示该温度或参数已经分别获得所设置的温度值或参数值，

其特征在于

在该温度时间图(20，22，24)中定义了至少两个滑动窗口(26，28)，其中这些滑动窗口(26，28)在不同的时间间隔范围延伸和/或包括不同数量的用于检测该温度(T)的样本，并且其中第一平均斜率值(S1)是在第一滑动窗口(28)内计算的，并且第二平均斜率值(S2)是在第二滑动窗口(26)内计算的。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征为

所设置的温度值或参数值是可由该使用者调节的。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于

所调节的温度值或参数值可存储在该控制单元的存储器中。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于

该烹饪过程是沸煮过程，其中所设置的参数值是沸腾强度。

5.根据以上权利要求1至3中任一项所述的方法，

其特征在于

该烹饪过程是油炸过程，其中所设置的温度值是该烹饪区上的深锅(18)或平底锅(18)的温度。

6.一种用于控制感应烹饪炉架(10)上的烹饪过程的控制单元，其中：

-该控制单元包括用于针对烹饪区上的深锅(18)或平底锅(18)的温度(T)设置至少一个温度值或与该烹饪区上的该深锅(18)或平底锅(18)的该温度(T)相对应的至少一个参数值的用户界面，

-该控制单元通过针对该相应的烹饪区设置最大功率(Pmax)来启动该烹饪过程，

-该控制单元包括用于计算该烹饪过程的温度时间图(20，22，24)的至少一个平均斜率值(S1，S2)或平均百分率斜率值(ASP)的计算器，

-该控制单元包括用于将该至少一个平均斜率值(S1，S2)或平均百分率斜率值(ASP)与分别针对该平均斜率值(S1，S2)或平均百分率斜率值(ASP)定义的相应的阈值(THR1，THR2，THR3)进行比较的比较器，以及

-该用户界面被提供用于如果该平均斜率值(S1，S2)或平均百分率斜率值(ASP)等于或小于该相应的阈值(THR1，THR2，THR3)，则指示该温度或与该温度相对应的参数已经分别获得所设置的温度值或参数值，

其特征在于

该计算器在该温度时间图(20，22，24)中定义至少两个滑动窗口(26，28)，其中这些滑动窗口(26，28)在不同的时间间隔范围延伸和/或包括不同数量的用于检测该温度(T)的样本，并且其中该计算器被提供用于在第一滑动窗口(28)内计算第一平均斜率值(S1)，并且在第二滑动窗口(26)内计算第二平均斜率值(S2)。

7.根据权利要求6所述的控制单元，

其特征为

该用户界面被提供用于调节该温度值或参数值。

8.根据权利要求6或7所述的控制单元，

其特征在于

该控制单元包括用于存储所调节的温度值或参数值的存储器。

9.根据权利要求6或7所述的控制单元，

其特征在于

该控制单元被提供用于控制烹饪过程，其中所设置的参数值是沸腾强度。

10.根据权利要求6或7所述的控制单元，

其特征在于

该控制单元被提供用于控制油炸过程，其中所设置的温度值是该烹饪区上的该深锅(18)或平底锅(18)的温度。

11.一种感应烹饪炉架(10)，

其特征在于

该感应烹饪炉架(10)被提供用于根据权利要求1至5中任一项所述的方法和/或该感应烹饪炉架(10)包括根据权利要求6至10中任一项所述的控制单元。