CN104887082A - 热流体制备单元及其使用方法和全自动咖啡机的操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全自动咖啡机的热流体制备单元及其使用方法以及全自动咖啡机的操作方法。为了缩短流体的加热期，根据本发明的解决方案提出了具有温度控制装置(20)、流体加热装置(50)、整流电路(30)以及功率半导体开关装置(40)的热流体制备单元(10)。在整流电路(30)的输入端处将整流电路(30)连接至交流电压源(60)并在整流电路(30)的输出端处通过功率半导体开关装置(40)将整流电路连接至流体加热装置(50)。功率半导体开关装置(40)以使得其选择性地将整流电路(30)的输出端接通到流体加热装置(50)的方式可控制地设计。温度控制装置(20)被配置为以脉冲的方式控制功率半导体开关装置(40)以便因而进行温度调节。

Description

热流体制备单元及其使用方法和全自动咖啡机的操作方法

技术领域

本发明涉及用于全自动咖啡机的热流体制备单元、具有热流体制备单元的全自动咖啡机的操作方法、以及热流体制备单元在全自动咖啡机中的使用方法。

背景技术

全自动咖啡机是指用于获得热饮料的装置，在操作员启动时，咖啡饮料在所述全自动咖啡机中得以自动地制备并以顺序控制方式被分配。通常，这种全自动咖啡机配备有：水容器或饮用水供应连接件形式的饮用水供应部；用于研磨咖啡豆的研磨单元；用磨好的咖啡豆和热水制备热饮料的调制单元；以及喷嘴或类似形式的热饮料分配装置。为了能够分配不同类型咖啡饮料，尤其是为了允许用户借助于全自动咖啡机加热牛奶和/或使牛奶起泡沫，传统全自动咖啡机是众所周知的，所述传统全自动咖啡机额外地在蒸汽输出喷嘴等处能够进行蒸汽的全自动控制分配或也能进行蒸汽的手动控制分配。为了节约部件并从而节约其材料，常见的是，这种全自动咖啡机装配仅一个连续流水加热器形式的主加热装置。在常有的机器控制电路的适当控制下，该单个连续流水加热器既用来制备用于咖啡调制过程的热水(在约100℃的范围内)又用来制备用于在蒸汽分配喷嘴处输出的可用蒸汽，其中，出于此目的，必须将供应的饮用水加热至大约160℃的温度以将其转换成气体状态。

在为了基于需求提供连续流水加热器的控制的传统全自动咖啡机的情况下，已知在交流电压源与连续流水加热器之间连接可操纵电路元件。图2以框图的形式示意性地示出了这种传统电路设计。由外部交流电压源160馈送的交流电压(通常，为230V和50Hz的典型主交流电压)被施加于三端双向可控硅开关元件145的一个电源接头；在输出端处，三端双向可控硅开关元件连接至流体加热装置(这里为加热块150形式的)。为了控制三端双向可控硅开关元件，提供了微控制器126，所述微控制器根据在加热块150的输出处测量流体温度的流体温度传感器125的信号驱动三端双向可控硅开关元件。在传统电子控制设备中，只有凭借在从几秒钟到几分钟的时间段内三端双向可控硅开关元件145是否将全部交流电压接通到加热块150的方式才可以进行这种类型的控制。

传统全自动咖啡机通常消耗约1.4kW的功率。当第一次接通全自动咖啡机时，即，在进入操作之后，通过使用微控制器126的适当控制即刻进行加热过程以便将加热块处的流体加热至其工作温度，即，大约100℃。如果接下来要分配蒸汽，必须将所供应的流体从100℃加热至大约160℃。在图3a、3b和3c的示图中示意性地示出的该加热阶段T_H过程中，微控制器126以如下方式持续驱动三端双向可控硅开关元件145，所述方式为，微控制器将交流电压源160的交流电压接通到加热块150，直到来自温度传感器125的反馈信号表示已经达到或超过例如160℃的目标温度为止。在随后的蒸汽分配过程中，为了保持大约160℃的蒸汽的目标温度，间隔地关闭加热块150或再次暂时打开几秒钟的很短的临时间隔T_Z。

在这种情况下，图3c所示的热功率P_TH(事实上，由于几乎完全抵触的消费者的纯有效功率)遵从了图3a所示的三端双向可控硅开关元件145的输出处的有效电压U_eff。然后获得例如图3b所示的流体温度θ的曲线。

那么这种类型的传统热流体制备单元的缺点是初始加热所花费的时间，即，时段T_H较长，例如超过5秒。如果想要分配蒸汽，那么系统必须等侯整个时段T_H，这降低了操作便利性以及每单位时间能够制备的咖啡的最大量。

发明内容

因此，本发明的目的是进一步开发用于全自动咖啡机的热流体制备单元以便减少升温时间。对于根据本发明的方法，本发明的目的是详细说明全自动咖啡机的操作方法，其中，分配咖啡的等待时间变短。

通过本发明的全自动咖啡机的热流体制备单元以及通过本发明的全自动咖啡机的操作方法实现本发明的目的。

提供了根据本发明的用于全自动咖啡机的热流体制备单元，所述热流体制备单元包括：

·温度控制装置；

·流体加热装置；

·整流电路；以及

·功率半导体开关装置，

其中，在整流电路的输入端处将整流电路连接至交流电压源并且在整流电路的输出端处通过(中间布置的)功率半导体开关装置将整流电路连接到流体加热装置，其中，功率半导体开关装置以选择性地将整流电路的输出端接通到流体加热装置的方式设计成可控的，并且其中温度控制装置被设计成以脉冲方式执行功率半导体开关装置的控制以便因而提供温度控制。

换言之，借助于电子控制设备，即，借助于温度控制装置，现在不存在要控制的三端双向可控硅开关元件；而是对交流电压源供应的交流电源电压进行整流。然后在温度控制装置的适当控制之后，借助于功率半导体元件，即，借助于功率半导体开关装置对整流的交流电源电压(直流电压)进行开关。在这种情况下，功率半导体开关装置是半导体元件，通过该半导体元件也可以在直流电域中开关很高的功率。因此，借助于适当的控制，直流电压能够选择地施加于流体加热装置。根据本发明获得的具体优势是现在可以使用尤其高性能的流体加热装置，例如，具有2.8kW的功率消耗。由于借助于温度控制装置和功率半导体开关装置提供的控制(所述控制能够非常快地进行)，即使流体加热装置具有高额定功率也能获得良好的控制状态，并且因此不会出现流体过热。由于这个原因，将流体从调制温度(大约100℃的水温)加热到可用蒸汽温度(160℃)的升温时间明显缩短，例如，现缩短到只不过为2.5到3秒。

根据本发明的一个方面，提出了将温度控制装置设计成在功率半导体开关装置的可控脉冲操作过程中改变脉冲的脉冲持续时间与脉冲间隔持续时间之间的比率，所述脉冲为控制功率半导体开关装置而提供。这取得了特定优势，即，借助于这类控制，可用0瓦特与额定输出功率(即，例如，2.8kW)之间的任何期望功率操作流体加热装置。具体地，当仅提供单个流体加热装置既用来制备大约100℃左右的用于调制的水又用于制备可用蒸汽时，则该流体加热装置能够在正常情况下操作，即，以约1.4kW的已知常规额定功率制备用于调制的水。然而，如果需要尽可能迅速地从全自动咖啡机分配包含蒸汽(卡布奇诺、拿铁玛琪朵等)的产品的话，则在操作者适当选择之后，流体必须相对迅速地加热至较高的温度。在这种情况下，可通过脉冲持续时间和间隔持续时间的控制的相应变化来控制流体加热装置的功率输出，以使得流体加热装置以其例如2.8kW的全额定输出功率操作。这明显缩短加热期。

根据本发明的另一方面，提出了将流体加热装置设计成，根据功率半导体开关装置的控制而将在输入端处供应的饮用水加热至适于执行咖啡调制过程的水温或者将在输入端处供应的饮用水加热至可用蒸汽温度，在每种情况下加热后的饮用水都将在输出端处提供。

这取得了特定优势，既，由于可变控制，能够使用同一个流体加热装置既用于制备调制的水也用于制备可用蒸汽。可响应于由操作员输入的信号(例如，按下选择键等)而应用相应的控制操作。

根据本发明的另一方面，流体加热装置可被设计成在所供应的饮用水加热中改变脉冲持续时间与脉冲周期的比率，以便引起流体加热装置的热功率变化。有利的是，以这种方式，在饮用水的加热过程中(例如，在调制咖啡的调制过程期间)以基本连续的方式(根据脉冲持续时间与脉冲周期的比率)改变流体加热装置的热功率，其中，瞬时热功率越大，与脉冲持续时间相比脉冲周期持续时间越小。

根据本发明另一方面，提出了流体加热装置是额定输出功率≥2kW的加热块，优选地大约2.8kW的加热块。具有这种额定输出级的加热块使得其能够尤其明显缩短加热期，尤其将水从调制水温(大约100℃)加热至可用蒸汽温度(大约160℃)；然而，对于初始加热处理，例如，如果在打开之后直接尽快达到期望调制水温也是有利的。

根据本发明另一方面，提出了温度控制装置，如果目标流体温度为约100℃，则温度控制装置被设计成调整脉冲持续时间与脉冲周期的比率以使得在中功率范围(优选地，大约1.4kW)操作流体加热装置，并且然后如果目标流体温度在蒸汽范围内(有利地，在大约160℃左右)，则温度控制装置被配置为调整脉冲持续时间与脉冲周期的比率以使得在额定功率范围(优选地，大约2.8kW)内操作流体加热装置。

在这样的背景下落在蒸汽范围内的温度涉及全自动咖啡机的额定压力或涉及标准大气压(环境压力)。该特定配置取得的优势在于，对于例如用于制备热饮料的机器控制器指定的目标流体温度(大约100℃的调制水温)，可在中功率范围内操作流体加热装置，这导致在流体加热装置的输出端处实际流体温度的超限行为没有当以例如2.8kW的额定输出全功率操作流体加热装置分配调制水时严重。如果然后需要进行蒸汽分配处理，例如，用蒸汽化的成分制备热饮料产品，那么在这种情况下(在大约160℃的蒸汽范围内的目标流体温度)以其额定功率范围操作流体加热装置以便缩短加热期。

根据本发明的另一方面，提出了热流体制备单元另外包括用于感测流体加热装置中或其输出端处的流体温度的温度传感器。在这种情况下，温度控制装置被配置为改变脉冲持续时间与脉冲周期的比率以使得在流体加热装置的输出端处获得提前指定或能够提前指定的目标流体温度。

这使得能够特别准确地调节要求的温度，进而促进最佳地调节咖啡调制过程的调制水温，并且如果希望分配蒸汽，也可最佳地调节蒸汽化的成分的温度(可用蒸汽温度)。

根据本发明的另一方面，将采用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)实现功率半导体开关装置，优选地，采用功率金属氧化物半导体场效应晶体管实现功率半导体开关装置。这里应注意原则上其他设计也是可以的，例如，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。在该背景下实现为功率MOSFET具有特定优势，即，在沉淀(进行)状态存在低损耗，而同时维持低转换损耗(瞬态损耗)。

关于根据本发明的方法，通过提供全自动咖啡机操作的方法而实现这个目的，其中，用于制备热流体的全自动咖啡机包括至少一个热流体制备单元，所述热流体制备单元包括：

·温度控制装置；

·流体加热装置；

·整流电路；以及

·功率半导体开关装置，

其中，在整流电路的输入端处将整流电路连接至交流电压源并且在整流电路的输出端处通过(中间布置的)功率半导体开关装置将整流电路连接到流体加热装置，其中，功率半导体开关装置以其选择性地将整流电路的输出端接到流体加热装置的方式被设计成可控的，并且其中温度控制装置被设计成以脉冲方式执行功率半导体开关装置的控制。

根据本发明的方法的特定优势在于能够以不同的热功率，也就是根据参数形式的输入变量来操作流体加热装置。这个参数是过程相关的，因此当按照要求(例如，根据全自动咖啡机的机器控制器的指令)要缩短流体的加热期时，能够以其全额定功率操作流体加热装置。另一方面，如果参数指示根据过程的需要仅需要低热功率的话，那么，根据本发明的方法也可通过功率半导体开关装置的控制器的脉冲持续时间与脉冲周期的比率的变化要求低热功率，以便获得例如在流体加热装置的输出端处输送的实际流体温度的更可取超限行为。

根据本发明的一个方面，提出了在方法中涉及过程的参数表示需要分配热水还是蒸汽。可替换地或附加地，涉及过程的参数表示分配热水或蒸汽的温度。

这取得了特定优势，即，根据参数，能够选择流体加热装置的功率(热功率)，以便当尤其要快速地制备可用蒸汽时，流体加热装置以其额定功率操作；然而，在根据本发明的方法中，如果要在必须相对精确地调节的调制水温下然后通过过程相关的参数的适当说明分配用于调制的热水，则以低于其额定功率的热功率操作流体加热装置以便积极地影响流体温度的超限行为并尽可能准确地以目标温度分配流体。

根据本发明的另一方面，该方法包括方法步骤，在该方法步骤中，当分配热水或蒸汽时修改脉冲持续时间与脉冲周期的比率。以这种方式，在流体加热装置提供用于调制咖啡的蒸汽或热水时，能够以基本连续方式例如根据脉冲持续时间与脉冲周期的比率改变流体加热装置的热功率。同时，流体加热装置的瞬时热功率越大，与脉冲持续时间相比脉冲周期越小。

根据本发明的另一方面，方法包括方法步骤，根据所述方法步骤，确定在流体加热装置的输出端处提供的流体温度，并且其中，过程相关的参数指示流体温度是否降低至要进行热饮料制备的过程相关的目标流体温度以下且降低的程度已大于指定的或可指定的值。

这意味着不仅从待用温度(大约100℃调制水温)加热到可用蒸汽温度(大约160℃蒸汽温度)的加热周期可缩短；而且，在温度已降低之后(例如，在咖啡输送之间为了执行节能作用)，也缩短了再次达到咖啡待用状态所花费的时间(然后再次处于100℃下的调制水温)。换言之：无论什么时候尤其需要快速加热时，由于的目标流体温度(分别对于调制水或对于蒸汽来说)远远超过实际瞬时流体温度，通过流体加热装置以其额定功率操作，明显缩短等待时间。在目标流体温度和实际流体温度相差较小的情况下，以确保仍会发生相对快速的加热的方式改变脉冲持续时间与脉冲周期的比率；然而，通过以小于额定功率的功率操作流体加热装置，仍能够确保更好的超限行为，因此，甚至在调制过程开始时，例如，也无需超过100℃(最佳调制温度)的调制温度。

根据本发明的另一方面，提出了在全自动咖啡机的待用间隔的期间，温度控制装置以其热功率始终保持为零的这种方式控制流体加热装置。换言之：在两次连续咖啡输送之间的待用间隔期间，不会出现借助于流体加热装置的加热过程。在根据本发明的解决方案中，这是不必要的，因为在随后的咖啡输送开始时，借助于适当的控制操作会非常快速地实现必要的流体温度的获得，因此仅出现微小等待时间或完全没有等待时间。这意味着在分配产品之间的较长待用时间间隔期间可以节约大量的能量，因为然后可完全切断加热。因此流体加热装置的输出端处的温度不再需要一直保持待用温度，这对能量平衡有积极影响，尤其在相当长时期(在该时期流体会变凉)的没有分配产品时。

根据本发明另一方面的解决方案，在全自动咖啡机中使用如上所述的热流体制备单元。在这种情况下，全自动咖啡机包括用于控制自动或半自动热饮料制备过程的流量控制装置。流量控制装置具有以下任务：根据热饮料制备过程的时间层序指定温度控制装置的目标流体温度。

这取得了特定优势，即，不依赖于操作员，在热饮料制备过程期间借助于全自动咖啡机的流量控制设置能够全自动地进行对流体加热装置的热功率的控制。这在具有蒸汽和调制水成分的组合产品的情况下是有利的，因为这种自动控制意味着可进一步缩短各个加热处理之间的等待时间。

当根据本发明使用时，还提出了在全自动咖啡机的待用间隔期间，温度控制装置以使其热功率始终保持在零的方式控制流体加热装置。

这又一次取得了特定优势，即，不再需要分配产品加热之间的较长待用间隔，因此甚至在加热块冷却的情况下也可再次特别快速地将其加热至用于分配选择产品的目标温度。在中间这段时间，能够节省能量。

附图说明

下面参考附图更详细地描述本发明。

在图中：

图1示出了全自动咖啡机的示意性构造；

图2示出了根据现有技术已知的热流体制备单元的框图；

图3a-3c示出了从根据图2的现有技术中已知的热流体制备单元中的流体加热装置的有效电压(图3a)、流体温度(图3b)以及热功率(图3c)的时间曲线；

图4以简化示意图示出了在根据图3c从现有技术已知的热流体制备单元中随着时间而变的有效功率曲线的图表；

图5示出了根据本发明的一个实施方式根据本发明的热流体制备单元的示意性框图；

图6a-6c示出了来自图5的根据本发明的热流体制备单元的电压(图6a)的有效值、流体温度(图6b)以及有效功率(图6c)的时间曲线的示图；以及

图7示出了与根据图4随时间而变的热功率曲线相比的根据图6c随时间而变的热功率的示意图。

具体实施方式

图1示出了全自动咖啡机80的构造的示意图。水箱85用作向连续流水加热器90提供清水，水箱和连续流水加热器两者经由用于测量水通过量的流量计86和用于泵送清水的泵87连接。在目前的情况下，连续流水加热器90用作具有相应控制设备的热流体制备单元并被连接至全自动咖啡机的机器流量控制器(未示出)。在其输出侧处，转换阀(changeovervalve，活页阀)91设置在连续流水加热器90上转换阀能够将连续流水加热器90的输出的供应切换至发泡装置95(用蒸汽操作)或调制单元92(用热调制水操作)。在输入侧处，调制单元92装有止逆阀93和排放阀97。在调制单元92的输出侧处，在调制单元92中制备的咖啡饮料流到咖啡输送装置96，所述咖啡输送装置将制备好的咖啡饮料例如分配到饮料容器(杯子)内，如图1所示。

在图5所示的方框电路图中，根据本发明的实施方式，设置在全自动咖啡机80的连续流水加热器90中的热流体制备单元10具有通常对应于电源电压连接(230V、50Hz)的交流电压源60。(由交流电压源60提供的)该交流电源电压然后被馈送至温度控制装置20；同时，其被馈送至整流电路30，该整流电路在其输出端以其有效值(大约325V DC)将整流电源电压输送至功率MOSFET形式的功率半导体开关装置40。通过接口连接借助于温度控制装置20控制该功率半导体开关装置40。在输出侧处，功率半导体开关装置40被连接至加热块形式的流体加热装置50，加热块提供连续流水加热器90的实际连续加热功能。

图6a示出了当根据本发明借助于温度控制装置20控制功率半导体开关装置40时的直流电压的图表。从图5中显然可看出，连接至流体加热装置50并测量流体加热装置50中或其输出端处的流体温度θ的温度传感器25用于向温度控制装置20反馈测量参数(这里：温度)。在加热期T_H期间，如从图6a显然可看出的，首先，施加在流体加热装置50的输入端处的电压借助于功率半导体开关装置40被完全输送，以使得，如图6b所示，流体温度θ从大约100℃相对快速地(<5秒)上升到160℃的可用蒸汽温度，以便从其调制水中分配蒸汽。在图6c中示出热功率P_TH的相关曲线。可以看出，在加热期T_H的期间，热功率P_TH最大为2.8kW。

在加热期结束之后，电压减小并且因此热功率减小；为了简化起见，不是如图6a所示的实际地施加的脉冲直流电压，而是在被动消费者处的有效直流电压的电压曲线。然而，变得清楚的是，在已经分配咖啡后，电压在短待用间隔T_B保持中间值并且因此热功率也保持中间值，以便然后在待用间隔T_B快结束时降低至零，从而节能。在这期间，流体温度θ然后也下降并降低至100℃的调制水温以下的值。在开始新的咖啡输送时，在后续加热期T_H，再次使电压达到大约325V的全值，这意味着这期间的有效功率再次对应2.8kW的额定功率。在这期间，流体温度θ反过来相对快速地增大，这意味着能够缩短加热期T_H并且因此能够减小等待时间。

如从有效功率的相应时间曲线的示意性比较(根据图4所示的现有技术的常规解决方案；在图7中示出根据本发明的解决方案)显而易见可知道的，根据本发明，在待用间隔T_B期间不再需要插入中间期T_Z以使流体温度一直保持在大约100℃的调制水温。

如从图7可知，反而是在每个调制过程开始时提供加热过程(加热时间间隔T_H)，在该加热过程中与常规解决方案相比流体加热装置50的功率高。这意味着可以明显缩短加热期并且因此在调制过程或蒸汽分配开始时的等待时间减少。

应注意此时本发明不局限于所示出的实施方式。本领域技术人员已知改进和合理发展。

Claims (15)

1.一种用于全自动咖啡机的热流体制备单元(10)，包括：

·温度控制装置(20)；

·流体加热装置(50)，

·整流电路(30)；以及

·功率半导体开关装置(40)，

其特征在于，在所述整流电路(30)的输入端处将所述整流电路(30)连接至交流电压源(60)并且在所述整流电路(30)的输出端处通过所述功率半导体开关装置(40)将所述整流电路连接到所述流体加热装置(50)，其中，所述功率半导体开关装置(40)以选择性将所述整流电路(30)的输出端接通到所述流体加热装置(50)的方式设计成可控的，并且其中，所述温度控制装置(20)被设计成以脉冲方式对所述功率半导体开关装置(40)进行控制以便因而提供温度控制。

2.根据权利要求1所述的热流体制备单元(10)，其中，所述温度控制装置(20)被设计成改变脉冲的脉冲持续时间与脉冲周期的比率，所述脉冲为控制所述功率半导体开关装置(40)而提供。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的热流体制备单元(10)，其中，将所述流体加热装置(50)设计成，根据功率半导体开关装置的控制将所述流体加热装置(50)的输入端处供应的饮用水加热至适于执行咖啡调制过程的水温，或者将在所述流体加热装置(50)的所述输入端处供应的饮用水加热至可用蒸汽温度，并且在每种情况下都在所述流体加热装置(50)的输出端处提供饮用水。

4.根据权利要求3所述的热流体制备单元(10)，其中，所述流体加热设置(50)被设计成在加热所供应的饮用水时改变脉冲持续时间与脉冲周期的比率，以便以基本连续的方式调节所述流体加热设置(50)的热功率。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的热流体制备单元(10)，其中，所述流体加热装置(50)是具有2kW的额定功率的加热块，优选地，是具有大约2.8kW的额定功率的加热块。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的热流体制备单元(10)，其中，所述温度控制装置(20)被设计成，如果目标流体温度为约100℃则调整脉冲持续时间与脉冲周期的比率以使得在中功率范围内操作所述流体加热装置(50)，所述中功率范围优选地为大约1.4kW，并且所述温度控制装置(20)被设计成如果所述目标流体温度在蒸汽范围内且有利地在大约160℃左右，则调整脉冲持续时间与脉冲周期的比率以使得在所述流体加热装置(50)的额定功率范围内操作所述流体加热装置，所述额定功率范围优选地为大约2.8kW。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的热流体制备单元(10)，其中，所述热流体制备单元(10)另外包括用于感测所述流体加热装置(50)中或所述流体加热装置的输出端处的流体温度(θ)，并且其中，所述温度控制装置(20)被配置为改变脉冲持续时间与脉冲周期的比率以使得在所述流体加热装置(50)的所述输出端处获得目标流体温度，所述目标流体温度是提前指定的或允许提前指定的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的热流体制备单元(10)，其中，所述功率半导体开关装置(40)实现为金属氧化物半导体场效应晶体管，优选地，实现为功率金属氧化物半导体场效应晶体管。

9.一种用于全自动咖啡机(80)的操作方法，其中，为了制备热流体，所述全自动咖啡机(80)包括至少一个热流体制备单元(10)，所述热流体制备单元包括：

·温度控制装置(20)；

·流体加热装置(50)；

·整流电路(30)；以及

·功率半导体开关装置(40)，

其特征在于，在所述整流电路(30)的输入端处将所述整流电路(30)连接至交流电压源(60)并且所述整流电路(30)的输出端通过所述功率半导体开关装置(40)连接到所述流体加热装置(50)，其中，所述功率半导体开关装置(40)以选择性地将所述整流电路(30)的输出端接通到所述流体加热装置(50)的方式设计成可控的，并且其中，所述温度控制装置(20)被设计成以脉冲方式对所述功率半导体开关装置(40)进行控制，其中，所述操作方法包括以下方法步骤：

·确定要进行热饮料制备的过程相关的参数；

·根据所述过程相关的参数改变脉冲的脉冲持续时间与脉冲周期的比率以便调节所述流体加热装置的相关热功率(P_TH)，所述脉冲为控制所述功率半导体开关装置(40)而提供。

10.根据权利要求9所述的操作方法，其中，所述过程相关的参数指定要分配热水还是蒸汽，和/或其中所述过程相关的参数指定要分配的热水或蒸汽的温度(θ)。

11.根据权利要求10所述的操作方法，其中，当分配热水或蒸汽时修改脉冲持续时间与脉冲周期的比率以便以基本连续的方式改变所述流体加热装置(50)的热功率。

12.根据权利要求9所述的操作方法，其中，所述操作方法另外包括以下方法步骤：

·确定要在所述流体加热装置(50)的输出端处提供的流体温度(θ)，

并且其中，所述过程相关的参数指定所述流体温度(θ)是否降低至要进行热饮料制备的过程相关的目标流体温度以下且降低的程度大于指定的值或可指定的值。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的操作方法，其中，所述温度控制装置(20)在所述全自动咖啡机(80)的待用间隔(T_B)期间以其热功率始终为零的方式控制所述流体加热装置(50)。

14.根据权利要求1至7中任一项所述的热流体制备单元在全自动咖啡机(80)中的使用方法，其特征在于，所述全自动咖啡机(80)包括用于驱动自动或半自动热饮料制备过程的流量控制装置，并且其中，所述流量控制装置承担根据所述热饮料制备过程的时间层序指定所述温度控制装置(20)的目标流体温度的任务。

15.根据权利要求14所述的使用方法，其中，所述温度控制装置(20)在所述全自动咖啡机(80)的待用间隔(T_B)期间以其热功率始终为零的方式控制所述流体加热装置(50)。