CN107113925B - 炉灶 - Google Patents

Abstract

一种用于烹饪的炉灶器具装置。该器具包括控制器，该控制器用于基于供应至加热系统的平均功率水平以及基于与一个或多个子系统相关联的温度测量结果来控制风扇系统的操作。器具包括硬件实施的安全模块，该安全模块包括两个或更多个温度致动的安全电路。器具包括适于接收关于加热系统操作参数的用户输入的用户界面，用户输入包括加热控制模式和设定温度。器具包括适于识别电磁炉灶上的烹饪容器的控制器。

Description

炉灶

技术领域

本公开涉及炉灶。在一种形式中，本公开涉及电磁炉灶(induction cooktop)。

背景技术

在炉灶诸如电磁炉灶中，控制机构既用于确保炉灶正常工作，又用于确保炉灶的操作安全。例如，如果选择低热、中热或高热设定，则典型的炉灶将包括用以确保炉灶表面对于这些相应设定中的每个达到并维持在一定温度范围内的操作机制。另外，为了防止过热(例如在故障的情况下)，炉灶通常包括保险丝形式的过热保护，其将在检测到异常高温的情况下禁用加热系统。

在本说明书中对任何现有技术的引用不是承认或暗示这种现有技术形成任何权限中的公知常识的一部分，或者这种现有技术可以合理地预期被理解、认为是相关的和/或由本领域技术人员与其他现有技术组合。

发明内容

本文描述用于控制炉灶，特别是便携式电磁炉灶的操作的各种方面的方法和系统。在一些方面，本文所述的方法和系统涉及达到和维持由烹饪表面提供的烹饪温度(和温度廓线(profile))的炉灶的操作。在其他方面，本文所述的方法和系统涉及炉灶的安全特征，包括调节内部热量，防止炉灶的各种部件的过热以及检测放置在电磁炉灶表面上的烹饪容器。

在一个方面，提供一种炉灶器具，其包括与烹饪表面相关联的加热系统；用于控制加热系统的操作的控制器；以及适于接收关于加热系统的操作参数的用户输入的用户界面，用户输入包括设定温度；其中控制器基于一个或多个加热控制模式和设定温度而控制加热系统的操作。一个或多个加热控制模式确定加热系统如何实现设定温度，例如多快达到设定温度和/或避免温度过冲的程度。

一个或多个加热控制模式中的每个可以与温度范围和/或功率范围相关联。一个或多个控制模式可为默认和/或用户选择的模式。温度范围可为默认值或用户选择的温度范围。功率范围可为默认值或用户选择的功率范围。功率范围可与温度变化率相关联。功率范围可为最大器具功率极限的一部分。加热系统可为感应线圈。

用户输入还可包括由功率范围和温度变化率组成的组中的一个。然后，一个或多个加热控制模式还可基于功率范围或温度变化率。炉灶器具还可包括一个或多个温度传感器，其用于将温度测量结果提供到在控制中使用的控制器。一个或多个温度传感器可以包括表面温度传感器和/或探针传感器。

在另一方面，提供一种炉灶器具，其包括用于加热含有食品的烹饪容器的加热系统；适于测量与烹饪容器相关联的温度的温度传感器；以及用于控制加热系统的操作的控制器，其中控制器适于控制加热系统，以便提供包括两个或更多个加热阶段的加热廓线，其中从一个阶段到下一阶段的转变是基于所测量的烹饪容器和/或食品的温度变化率，并且其中控制器基于测量的温度控制加热系统。

在另一方面，提供一种炉灶器具，其包括加热系统；适于测量与加热系统相关的温度的温度传感器；以及处理器，其与存储器相关联并且包括用于基于测量的温度控制加热系统的操作的控制器；其中控制器适于控制加热系统，以便提供包括一个或多个加热阶段的烹饪顺序，每个加热阶段与设定温度、温度变化率和持续时间相关联。烹饪顺序可以存储在存储器中用于后续调用和执行。

在另一方面，提供一种炉灶器具，其包括用于冷却一个或多个器具子系统的风扇系统；以及用于控制风扇系统的操作的控制器；其中控制器基于供应至加热系统的平均功率水平以及基于与一个或多个器具子系统相关联的温度测量结果控制风扇系统。

一个或多个器具子系统可以包括炉灶器具的加热系统和/或炉灶器具的电子电子电路。

根据第一映射，供应至加热系统的平均功率水平的范围可以映射到风扇速度的第一范围，并且根据第二映射，器具子系统温度的范围可以映射到风扇速度的第二范围。控制器可以通过根据由第一映射和第二映射引起的最高风扇速度选择风扇速度以控制风扇系统。

在另一方面，提供一种包括两个或更多个安全电路的硬件实施的炉灶器具安全系统，每个安全电路包括适于感测与炉灶器具的加热系统相关联的温度的温度传感器；适用于将感测的温度与阈值安全温度进行比较的比较器；以及致动器，其用于与安全系统中的其他一个或多个安全电路的致动器协同激活加热系统的操作，使得当两个或更多个安全电路中的每个确定感测到的温度低于阈值安全温度时，加热系统的操作发生。安全系统可与驱动加热系统的电路电隔离。两个或更多个安全电路的温度传感器可为在加热系统的控制中所使用的相同温度传感器。

在另一方面，提供一种检测在电磁炉灶上的烹饪容器的方法，该方法包括提供开启/关闭电力循环；检测从开启循环产生的电流；以及将检测的电流与阈值电流进行比较以确定烹饪容器的存在；其中每个开启循环具有一个时间间隔的持续时间，而关闭循环具有一个时间间隔的倍数的相应持续时间。与每个关闭循环相关联的一个时间间隔的倍数值可以基于相关联的加热持续时间和相关联的目标温度。

检测烹饪容器的方法还可包括从位置传感器接收指示温度传感器组件例如由放置在炉灶上的烹饪容器压低的移动的位置指示。位置传感器可以具有双传感器偏移配置，提供包括与两个不同位置有关的指示的位置指示。

检测烹饪容器的方法可基于开启/关闭电力循环和(一个或多个)所接收位置指示的组合而确定烹饪容器的存在。

如本文所使用的，除非上下文另有要求外，术语“包括”和该术语的变体诸如“包括的”、“包括了”和“所包括的”不意图排除另外的添加件、部件、整体或步骤。

通过以示例方式并参考附图给出的以下描述，本发明的其他方面以及前述段落中描述的方面的其他实施例将变得显而易见。

附图说明

现将参考附图，仅通过示例的方式描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1是便携式电磁炉具(induction cooker)的透视图；

图2是图1的电磁炉具的示意图；

图3是不同烹饪风格所需的不同设定温度的温度变化率的图示；

图4是分阶段加热过程的图示；

图5是用于控制电磁炉具的功能的反馈控制系统的示意图；

图6是用于电磁炉具的加热和功率设定的示意图；

图7是用于设定烹饪廓线的方法的流程图；

图8是使用图7所示方法的示例烹饪廓线设置；

图9是图1的电磁炉具的截面图；

图10是示出映射到平均功率水平和温度的风扇速度的曲线图；

图11是过热保护系统的一个实施例的示意图；

图12是过热保护系统的另一个实施例的示意图；

图13A和图13B示出壶(pot)检测系统的实施例的局部截面图；

图13C示出壶检测系统的另一个实施例的示意图；

图13D示出壶检测系统的另一个实施例的示意图；以及

图14是壶检测系统的另一个实施例的局部截面图。

具体实施方式

在本文描述与炉灶的控制有关的许多特征。应当理解，这些特征中的一些通常与炉灶相关，即使下述实施例具体涉及电磁炉具。

图1示出电磁炉具100，其具有支撑炉灶表面104的基部102，烹饪容器(这里示出为深平底锅106)搁置在炉灶表面104上。炉具具有用户界面108，其包括在基部102的前表面上的开启/关闭电力按钮110和两个拨盘112、114，以及在多个按钮118的两侧之间的显示器116，该多个按钮118在烹饪表面104前面的基部102的顶表面上。用户界面108的各种部件用于a)接收用于操作参数(诸如设定温度和温度变化率(也称为“加热速度”))的简单用户输入，b)设置或选择复合用户输入，诸如烹饪廓线和顺序(在本文其他部分更详细地描述)，以及c)向用户显示信息，诸如烹饪状态或菜单功能。温度变化率与操作加热系统中使用的功率相关联，因此也可以相对于最大功率或功率范围提供用户选择的操作参数。

电磁炉具100包括有助于炉具100的操作的多个传感器。大致位于炉灶表面104的中部的表面温度传感器(隐藏在图1中的平底锅106下面)用于检测用于烹饪的烹饪容器(诸如所示的平底锅106)的基部的温度。在一些实施例中，可以使用分布在炉灶表面104上的两个或更多个表面温度传感器。经由插入到基部102中的接收端口中的连接器122连接到炉具100的温度探针120提供被加热烹饪容器中的食品的附加测量温度。接收端口和温度探针的实施例在澳大利亚临时申请2014902393(2014年6月23日提交)中进行了描述，该申请以引用方式并入本文。

在一些实施例中，温度探针120在探针的端部处具有一个NTC传感器。在其他实施例中，温度探针120包括在探针端部和/或沿着探针的杆间隔开的两个或更多个NTC传感器。在其中温度探针120包括两个或更多个NTC传感器的一些实施例中，具有不同温度敏感度和/或响应廓线的NTC传感器用于改进探针温度读数的精度。

图2是图1的电磁炉具100的示意图。炉具100具有控制器204，控制器从用户界面(UI)202以及炉具100中的多个传感器接收数据。控制器204控制炉具100的子系统的操作。控制器204实施在处理器(诸如微处理器、微控制器、DSP、FPGA或类似处理器)上，该处理器连接到存储器，并具有I/O接口。在功能上，控制器204包括用于控制炉具的各种特征的各种控制子系统，诸如(但不限于)用于加热系统的温度控制器，线圈风扇控制器和电子器件风扇控制器。这些控制子系统在本文其他部分更详细地描述。

控制器204从用户界面202接收包括例如烹饪温度、温度变化率和/或烹饪时间的用户输入。在通过引用方式并入本文的国际专利申请WO2012/006674中更详细地描述温度变化率(或“加热速度”)。此外，用户能够经由用户界面提供烹饪指令的顺序，例如烹饪温度、温度变化率和/或烹饪时间(即，一个或多个烹饪阶段的持续时间)的两个或更多个排列组合。

控制器204还从多个传感器接收输入信号。这些传感器包括但不限于一个或多个温度传感器。如图2所示，本实施例中的温度传感器包括表面温度传感器206，该表面温度传感器206延伸穿过炉灶表面104并且适于邻接并测量搁置在炉具100上的烹饪容器的底表面的温度。温度传感器还包括如图1所示的外部探针温度传感器120。一个或多个温度传感器240提供附加温度测量结果(例如与电子器件相关联的传感器(例如与一个或多个电力开关相关联的散热器温度))和与加热系统(例如感应线圈或炉灶表面本身)相关联的温度测量结果。

控制器204还从炉具100的电源208接收指示电源的操作的一个或多个输入，例如电流指示、电压指示和/或功率指示，这些指示中的一个或多个指示炉具100的操作和状态。例如，如果向加热系统提供高功率，则在这种情况下，为了提供快速加热和/或高稳态温度，感应线圈210可引起提供至控制器204的高电流指示。控制器204使用电流指示作为炉灶部件诸如炉具内部电子器件的温度状态的预测器。如果汲取高电流，则指示内部电子器件会升温，并且因此该测量结果可用于控制炉具的风扇组件。

在不使用感应线圈的炉灶中，加热系统可包括常规加热元件。

可以包括一个或多个风扇。在该实施例中，风扇组件220包括具有线圈入口(ingress)空气路径224和线圈出口(egress)空气路径226的线圈风扇222，以及具有电子器件入口空气路径230和电子器件出口空气路径232的电子器件风扇228。

1.电磁炉具的操作

1.1温度廓线：温度设定和温度变化率

在任何功率源(例如气体、电力或感应)的当前炉灶上，存在对于待加热的烹饪容器内实际温度的有限控制。通常仅能够控制能量输入，其中典型设定为“低”、“中”和“高”，或任意加热范围，例如从1至10(低至高)。实际的平底锅(pan)或壶温度与平底锅或壶中的所施加功率和负载相关。这样的一个后果是，即使使用低烹饪温度，也容易发生过度烹饪，因为精确温度未知。

低烹饪温度常用于对温度非常敏感的食物。例如，牛奶和鸡蛋具有在低温下变性的复杂蛋白质且需要缓慢的转化以控制烹饪过程来避免过度烹饪。另一方面，油炸和烧灼(searing)需要高热量，并且如果添加更多的成分的话，此类烹饪风格还通常需要平底锅快速恢复到高温。因此，需要达到设定温度的途径可因不同用途、食物、食谱或低和高设定温度而异。

如图3可见的，根据不同烹饪风格，不同加热速度可与不同温度相关联。对于利用低温(例如30摄氏度至65摄氏度)的烹饪风格，缓慢加热廓线302示出温度的缓慢增加(例如超过5分钟至8分钟)。利用中等温度(例如66摄氏度至85摄氏度)的烹饪风格与由中等加热廓线304所示的中等温度变化率(例如3分钟至4分钟)相关联。利用高温(例如86摄氏度至250摄氏度)的烹饪风格与由如快速加热廓线306所示的更快的温度变化率(例如1分钟至2分钟)相关联。

这里的示例描述为三个功率范围。在其他实施例中，可以应用任何有用数量的功率范围，例如2个(用于缓慢加热的低功率和用于快速加热的高功率)，或4个或更多。在其他实施例中，可以不使用功率范围(其中每个范围的功率以不同的最大功率被限制)，并且最大器具功率(或选择的最大功率)始终被使用(或通常用作默认值)，使得使用单个功率范围的等同形式。

温度设定和默认温度变化率

在一个实施例中，根据通过应用器具最大功率(例如1800瓦)实现的最大温度变化率，用于电磁炉具的加热和功率设定被设计有默认加热过程。

在另一个实施例中，加热和功率设定被设计有包括以下温度和功率组合的默认加热过程：

(a)缓慢达到低设定温度(例如，低于80度，例如50度及以下)以避免温度过冲，使得在加热过程期间如果食品在平底锅或壶中，则敏感食品(例如鸡蛋或牛奶)不会过热或烧糊。供应至加热系统的最大功率被限制在最大器具功率极限的一部分处，例如最大功率的1/5、1/4、1/3或1/2。在澳大利亚，最大功率为2400W，所以例如1/4的功率限额将功率限制在600W。类似地，在其中最大功率为1800W的美国，1/3功率限额将功率限制在600W。

(b)以中等速度达到中等设定温度(例如50度至120度或50度至80度)，从而引起中度温度过冲。供应至加热系统的最大功率限制在例如1/2或2/3最大功率。

(c)以快速温度变化率达到高设定温度(例如80度至120度或更高)，这可引起大的温度过冲。在此类高温度下制备的食品的类型(例如油炸或油煎的食品)通常能够承受这种温度过冲，并且通过使用快速温度变化率获得快速加热平底锅的优点。对于这些温度设定，供应至加热系统的最大功率被限制在例如3/4或80％的最大功率，或者所供应的最大功率可根本不受限制。

对于使用一种或多种温度和功率组合的实施例(例如如上所述，可针对最大温度变化率使用附加设定，其中供应至加热系统的功率不受限制，在这种情况下，尽管引起温度过冲，也尽可能快速地达到设定温度。最大温度变化率设定然后可用作非常高温度(例如120度以上)的默认值，或者也可为可选的用户激活的加热模式而保留。

与某些功率极限相关联的温度范围的选择可为线性或非线性映射的：

(a)对于线性映射，例如，1/2最大温度映射到1/2最大功率，并且3/4最大温度映射到3/4最大功率。

(b)对于非线性映射，可以使用下表1所示的示例映射。

温度范围[摄氏度]	T<50	50<T<80	80<T<120	120<T<250
					最大功率[瓦]	600	1200	1800	1800

表1：示例非线性温度范围到最大功率的映射

如本文所述的实施例所示，该映射可为连续映射或者可为逐步的。

加热过程可以参考图4理解，图4示出加热曲线图400，其中单位为秒的时间在X轴402上，单位为摄氏度的温度在左Y轴404上，而单位为功率水平的施加到加热系统的功率在右Y轴406。设定温度410示出为虚线，测量的温度414示出为较浅的灰色，并且施加的功率水平418示出为实暗线。

右Y轴406示出从1到10的功率水平。在该曲线图中，每个功率水平表示大约90瓦，并且虽然仅示出10个水平，但是由该曲线图表示的能够由炉具供应的最大功率为20个水平(或在美国使用的1800瓦)。为了简洁起见，已经选择20个基本线性的水平。然而，应当理解，可以选择与不同功率设定相关联的不同数量的水平，例如在2400瓦的炉具(如在澳大利亚使用的)中，可以使用每个表示160瓦的15个水平。另选地，对于功率水平的非线性分配，15个水平可以与增加的功率间隔相关联，例如水平1可为80瓦，而水平15可为250瓦。

在其中设定温度410增加的加热曲线图400中，例如在点412处(大约47秒处)，测量的温度414随着点416处(大约50秒处)的可忽略过冲而增加。所施加的功率418在点420处增加到水平6(约540瓦)，这之后功率降低以避免温度过冲。当设定温度变化时，所施加的功率418降低到水平3，其中功率418保持不变以便维持设定温度直到约60秒。

控制系统

使用温度控制器控制设定温度以及如何达到该温度。在一些实施例中，控制器是开环控制器，在这种情况下，加热系统根据预定加热廓线被接通以实现设定温度(有或没有用户选择的温度变化率)。

在其他实施例中，控制器是闭环控制器，由此根据由一个或多个温度传感器测量的温度接通加热系统。图5是用于控制电磁炉具100的反馈控制系统500的示意图。温度设定点502(通常由用户例如经由用户界面202提供)连同实际温度(由一个或多个温度传感器504测量)提供至温度控制器506。温度控制器506形成图2所示的炉具控制器204的一部分。

温度控制器506控制加热过程508，并且所得的温度经由一个或多个温度传感器504进行测量并被反馈至控制器。

本文所述的闭环温度控制由比例积分微分控制器(PID控制器)提供。能够给使用的闭环控制器的其他示例包括具有查找表的逻辑控制器(例如，可编程逻辑控制器，PLC)和模糊逻辑控制器(即具有模糊逻辑控制的微控制器、DSP或FPGA)。

除了控制由加热系统(例如感应线圈)实现的温度外，PID控制器还控制达到温度的速度(“加热速度”)，并且还能够控制由加热系统提供的温度的过冲量。例如，针对最小或没有过冲，可以缓慢地达到设定温度。另一方面，如果不特别需要避免温度过冲，则可相对较快地达到设定温度。

因此，基于设定温度(和/或温度范围)和另外可选的温度变化率(与最大功率或功率范围相关联)，控制器使用一个或多个加热控制模式(例如以具体PID控制参数的形式)。这些控制模式描述如何通过加热系统实现设定温度，例如通过缓慢加热并避免温度过冲。控制模式可为基于默认参数或用户选择的参数(例如下面参照图6所述的)的默认模式，或者(一个或多个)控制模式可为用户选择的。

为了将相关温度变化率结合到用于实现某个设定温度的控制过程中，所测量的温度差(起始温度和设定温度之间)以及与所选择的温度变化率相关联的所得时间(例如，以1度/秒的加热速度从40度加热到60度的20秒)二者均被分割成相同数量的间隔。根据所选择的温度变化率和测量的温差确定间隔的数量和大小。以这种方式，确定一个或多个中间设定温度，从而得到逐步的温度廓线。

温度探针

如上所述，控制系统使用反馈回路中的温度测量结果。在一些实施例中，温度测量结果由表面温度传感器206(如图2所示)提供，其测量正在使用的烹饪容器的基部的温度。另选地或另外地，可以使用温度探针120。

因为用户能够从壶移除温度探针120(并且可在烹饪过程期间经常这样做)，所以控制系统的一个实施例包括测试温度探针120是否反馈指示由探针测量的适当的(likely)温度的可接受温度。如果由温度探针120提供至控制系统的温度不在适当的温度范围内，则忽略由探针120提供的温度测量结果，并且控制系统中使用的温度测量结果将是由表面温度传感器206(或使用多个温度传感器时的一些其他传感器)提供的温度测量结果。

测试的探针温度范围可为5％和50％之间的变量，例如在比设定温度低10％至30％和比设定温度高10％至30％之间。例如，探针温度范围可以在比设定温度低10％和比设定温度高20％之间(即在Tset-10％和Tset+20％之间)。

在一些实施例中，例如在不使用探针或忽略探针测量结果的情况下，相关控制算法可以依赖于温度偏移值ΔT以通过借助表面温度传感器206获取的平底锅基部温度测量结果估计在烹饪容器诸如锅中烹饪的食物的温度。例如，如果ΔT＝10度，则当从表面温度传感器206获得的温度测量结果为100度时，用于控制炉具的操作的控制算法实际上将使用100-10＝90度的食物温度测量结果。

温度设定和用户选择的温度变化率

另外地或另选地，对于默认温度变化率，炉具为用户提供用于设定与设定温度相关联的温度变化率的选项。应当理解，存在其中能够选择和实施温度和温度变化率组合的多种方式。参考图6可以理解一个示例，图6是烹饪功率设定600的示意图，其中单位为摄氏度的温度增加在X轴602上，而提供至加热系统的功率(单位为瓦)在Y轴604上。两种烹饪风格描述：湿式烹饪606示出在左侧上，其通常需要较低的温度；干式烹饪608示出在右侧上，其通常需要较高温度。

当用户选择所需的温度，例如用于湿式烹饪的100度610时，用户然后还能够根据用户喜好选择温度变化率：

●缓慢加热612，其中供应至加热系统的功率限制在低功率水平614(在该示例中为600瓦)；

●中等加热616，其中供应至加热系统的功率限制在中等功率水平616(在该示例中为1200瓦)；

●快速加热620，其中供应至加热系统的功率限制在高功率水平622(在该示例中恰好低于1800瓦)；

●最大加热624，其中供应至加热系统的功率是用于器具的最大功率(在该示例中为1800瓦)。

1.2烹饪廓线和烹饪顺序

如上所述，炉具可以使用一步式加热或其中选择了设定温度并选择了默认或用户选择的温度变化率的温度廓线进行操作。在其他实施例中，可以使用多步式温度廓线。这些包括：

●简单的烹饪廓线(其包括具有默认或设定温度变化率以及任选持续时间设定的一个或两个设定温度)；以及

●复杂的烹饪顺序(其包括具有相关联的设定温度、温度变化率和持续时间设定的一个或多个阶段)。

在一些实施例中，烹饪廓线预编程在炉具上，使得用户作出单个选择以激活一系列温度廓线。用户可以在烹饪过程中实时改变这些温度廓线。在其他实施例中，用户选择预编程的烹饪顺序，或者用户预定义烹饪顺序，然后在烹饪开始时激活所述顺序。此外，用户可以在烹饪过程中实时修改烹饪顺序。在另外的实施例中，用户可以在烹饪过程中设定烹饪顺序。在修改烹饪顺序的情况下，可通过默认或根据用户选择将这些修改保存在炉具上。

烹饪廓线

在一些实施例中，烹饪廓线预编程在炉具上，使得用户作出单个选择以激活一系列温度廓线。

烹饪廓线的一个示例是“炖”廓线。烹饪廓线的另一个示例是“煮沸而后炖”廓线。

在一个实施例中，烹饪廓线使用针对已知食物的温度测量结果和设定温度。例如，对于水，“炖”廓线可以简单到设定在95摄氏度和97摄氏度之间的温度。类似地，对于水的“煮沸而后炖”廓线可以通过以下方式实现：施加最大功率直到测量的温度达到100摄氏度，在之后将设定温度变化成在95度和97度之间。

然而，由于不同类型食物表现不同并且由于在不同大气压(例如在不同海拔下)下需要不同的温度，另一个实施例提供利用通过温度测量结果确定的温度变化率的烹饪廓线。从一个烹饪阶段到下一个阶段的转变是基于(锅或食品的)所测量温度变化率。

例如，对于“炖”廓线，温度变化率能够根据温度测量结果确定(例如在5秒至10秒的时间间隔上，例如每个间隔6秒的时间间隔上)。一旦温度变化率下降成低于速率阈值(例如低于1/2度/秒，1度/秒或2度/秒)，这指示正在接近沸点并相应地选择炖设定温度。

类似地，对于“煮沸而后炖”廓线，如果测量的温度保持稳定一段时间(在本文称为“沸腾阈值时间”(例如5秒、10秒、30秒或60秒等))，则能够确定已经达到沸点。用于后续炖阶段的设定温度然后能够设定成比所测量的沸点温度低的温度，例如，炖温度可以选择为比所测量的沸腾温度低1％至10％。

应当理解，这种类型的控制是依赖于至少温度测量的反馈的闭环控制。

烹饪顺序

在一些实施例中，用户选择预编程的烹饪顺序，或者用户预定义烹饪顺序，并且然后在烹饪开始时激活所述顺序。用户可以在烹饪过程中实时改变烹饪顺序。

例如，图7示出方法的流程图700，用户通过该方法预定义烹饪顺序。在步骤702处，烹饪顺序的相关阶段(例如，初始阶段或后续阶段)开始并被限定为如此。在步骤704处，设定所需要的温度。在可选步骤706处，设定所需要的温度变化率。如果未设定温度变化率，则使用默认温度变化率(如本文其他部分更详细描述的)。

在步骤708处，用户选择设定温度将要维持的持续时间。在一些实施例中，该持续时间设定被理解为限定一旦加热开始就开始的时间段，在其他实施例中，所述时间段在达到设定温度时开始，在其他实施例中，时间段在达到阈值温度时开始(其中阈值温度在初始温度和设定温度之间)。

在步骤710处，存储用于相关阶段的设定，并根据需要重复该过程。

通过遵循该过程，能够设置如图8所示的烹饪顺序。图8示出用于制备脆皮鱼的烹饪顺序800的曲线图，其中单位为秒的时间在X轴802上，而单位为摄氏度的温度在Y轴804上。

当烹饪鱼时，鱼肉中的精细(delicate)蛋白质需要低温，而表皮需要高温以生成更多风味并产生脆皮质构。为了实现该目的，鱼最初在低温下缓慢烹饪，且然后温度快速增加以使表皮变脆。这种方法避免鱼蛋白的外部部分的过度烹饪和内部未烹饪够火候，同时仍然实现表皮上的酥脆完成。

对于这种技术，通常需要高度用户干预，以便在低温下开始烹饪，并且然后，随着时间推移增加温度以使表皮变脆。然而，在烹饪顺序由用户预定义(甚至预编程在炉具上)的情况下，能够为用户简化过程。

三个加热廓线构成烹饪顺序800。第一加热廓线806示出为在0分钟和10分钟之间，并且是长时间缓慢加热过程以温和地烹饪肉。第二加热廓线808显示为在10分钟和18分钟之间，并且包括温度快速增加至高温(这里示出为180度)，并且这种高温用于快速地使表皮变脆。第三加热廓线810示出在18分钟和25分钟之间，并且是在该过程中的可选“保温”步骤，其使烹饪过的鱼在享用前保温7分钟。

为了适应可变性(诸如鱼的类型、重量和/或厚度和/或初始食物温度)，用户能够在烹饪过程期间修改温度、温度变化率和/或阶段持续时间。

2.电磁炉具的安全特征

炉具的控制系统也用于控制许多安全特征，包括：

(1)内部温度控制(例如通过冷却器具子系统诸如加热系统，玻璃表面，传感器诸如恒温器，和/或电子器件诸如功率电子器件)；以及

(2)检测烹饪表面上的烹饪容器。

2.1内部温度控制：风扇控制

在电磁炉具中，线圈用于经由感应加热放置在烹饪表面上的烹饪容器。因为烹饪容器升温，所以这转而具有线圈的有害结果，玻璃加热表面和/或烹饪表面温度传感器组件也会升温。为了使线圈、玻璃和/或传感器组件保持冷却，使用风扇将空气沿着与线圈和烹饪表面相邻的冷却路径通过炉具。

如以上参照图2所述的，电磁炉具100包括具有线圈风扇222以及电子器件风扇228的风扇组件220。可以参照图9进一步理解风扇组件的控制和操作，图9示出电磁炉具的截面900。在该截面中，线圈风扇222是可见的并且线圈冷却路径902被示出为从线圈入口空气路径224相邻于线圈210延伸到线圈出口空气路径226。各种风扇(在该示例中为线圈风扇222和电子器件风扇228)独立操作并且独立控制。

线圈风扇222能够为开启/关闭风扇的鼓风机风扇或轴流式风扇，或者风扇可以具有两个或更多个速度设定(例如，低、中等和高)。对于这里描述的实施例，因为用于风扇的切换速度相对较高(例如，风扇可以每5秒、每秒或更频繁地接通或关闭一次)，所以使用全功率设定而非其他速度设定。因为切换速度相对较快，所以在风扇再次关掉之前通常不达到设定速度。因此，用于该实施例的风扇速度设定对应于风扇的占空比。本论述中提及的示例风扇实施方案具有多达20个速度设定，其对应于占空比从0％到100％的线性增加。

与炉具的操作一样，使用控制系统(在控制器204上实施)控制风扇的操作，例如闭环控制器。

对于线圈风扇，反馈到控制系统中的操作值包括与(一个或多个)器具子系统相关联的一个或多个温度，例如，在线圈、玻璃和/或烹饪表面中的温度传感器组件(其包括表面温度传感器206)处或附近测量的温度。在其最简单的形式中，使用线圈210的温度。线圈、玻璃和/或传感器组件的温度可根据用表面温度传感器206测量的温度进行估计，和/或根据与线圈、玻璃和/或传感器组件相邻的一个或多个温度传感器(未示出)来确定。

此外，递送到线圈的运行平均功率水平被反馈到控制系统。该平均功率水平是预测的功率测量：线圈中预期加热的指示。

平均功率水平根据供应至线圈的功率计算，所述功率是在电源208和线圈210之间测量的，或者替代地由控制电源208的控制器204提供至风扇控制系统。功率水平在一段时间内(例如在1秒、5秒10秒或60秒内)取平均值。平均功率水平映射到风扇速度设定，例如平均功率水平10可以映射到由60％占空比提供的风扇速度设定。参考与参考图4一起使用的示例，功率水平10与在1.8kW系统中的功率的50％或900W一致。

图10是曲线图1000，其示出在X轴1002上的(以占空比％为单位测量的)风扇速度映射到：

(a)在左Y轴1004上的平均功率水平(以瓦为单位测量)，以及

(b)右Y轴1006上的温度(单位为摄氏度)。

对于平均功率水平映射1008(以实线示出)，最大功率水平(在该示例中为1800瓦)映射到80％的占空比，指示相对于提供至线圈的功率的20％风扇操作缓冲区(buffer)1014。另一方面，线圈温度映射1010(以虚线示出)映射到风扇操作的全范围，因此，仅在线圈温度非常高(例如高于90摄氏度)的情况下才使用20％风扇操作缓冲区1014。可以预期的是，通常在异常情况下依赖20％风扇操作缓冲区1014，例如当高环境温度时，或当风扇气流受限时。

将风扇的通常操作保持在占空比80％或以下的一个优点是减小由风扇的操作导致的噪音。

风扇控制系统接收平均功率水平和线圈温度二者作为输入，并根据图10所示的映射将这些值映射到风扇速度。在本实施例中，根据映射选择风扇速度，从而获得最高风扇速度。例如，如果平均功率水平为800瓦(映射到35％风扇占空比)且线圈温度为70度(映射到50％占空比)，则风扇将被设定为最高映射，即50％。

在其他实施例中，可以使用其他组合来选择风扇速度。例如，可以使用这样的映射，其中平均功率映射和温度映射彼此相加以获得所需风扇速度。

除了线圈风扇222之外，风扇组件220还包括用于冷却电子电子电路的风扇，在本文称为电子器件风扇228。电子器件风扇228的控制与如上所述线圈风扇222的控制相当：控制电子器件风扇的控制系统基于以下两个输入值提供对风扇的控制：

·散热器温度测量结果(其中散热器与电磁炉具的内部电子器件相关联)，以及

·如上所述的运行平均功率水平。

再次，运行平均功率是电子器件中能够预期的加热的指示，特别是用于切换感应线圈的功率开关(这能够使例如绝缘栅双极晶体管(IGBT)功率开关)中的热。对于电子器件风扇，使用与线圈风扇相同的平均功率水平映射1008。

然而，因为电子器件对过热非常敏感，与电子器件相关联的散热器温度映射1012(以点划线示出)将超出阈值1016，以在约70度下使用20％风扇缓冲区。在散热器温度的第一阈值T1下，风扇将全速操作。在最大功率温度范围ΔT＝T2-T1内，炉灶将以这种方式继续操作，其中线圈的功率为基于用户设定温度所需要的并且风扇处于最大速度。然而，如果散热器温度超过第二阈值温度T2，则控制器将降低线圈的功率，以便进一步降低在散热器处测量的温度。线圈功率降低可以以许多不同的方式确定，例如(1)完全关掉一段时间，例如，30秒至120秒，(2)减小到一半功率，直到测量的散热器温度降至低于第一阈值温度T1(或另一个限定的温度)，或(3)根据测量的散热器温度的最大功率的一部分，例如下表2所示：

表2：散热器温度到线圈功率映射的示例

在表2所描绘的示例中，第一阈值温度T1＝65摄氏度。第二阈值温度T2＝72摄氏度(最大功率温度范围ΔT＝12度)。如表2所示，第三温度阈值T3也用作绝对最大值以便保护电子器件。在该示例中，T3＝90度，并且会引起线圈的功率被关掉。应当理解，所示温度仅是示例，并且取决于所使用的炉灶和电子器件的具体构造，所示温度可以变动例如至多±10％至20％。例如，在图10所示的示例中，T1＝80、T2＝90和T3＝110。

2.2内部温度控制：加热系统

在常规炉灶中，通过在加热电子电路中包括保险丝以避免加热系统并且特别是烹饪容器及其内容物的过热。如果使用保险丝，则在保险丝激活后，炉灶变得不可用。另外，因为保险丝被激活时的温度不精确，所以正常工作温度通常被设定成比保险丝规格低，以避免不必要地激活保险丝。不幸的是，该温度也比一些所期望的烹饪温度低。

为了避免与使用保险丝相关联的问题，提出了一种替代方案。使用低压安全电路(也称为安全超低电压或SELV电路)检测炉灶表面和/或烹饪容器的温度，并且如果检测到的温度高于安全阈值，则安全电路暂时且可逆地禁用加热系统的操作。当随后检测到可接受的低温时，低压安全电路再次启用加热系统的操作。所提出的系统不依赖于软件部件，而是基于硬件的解决方案。

低电压(或SELV)实施方案用于安全电路，使得用户不暴露于与加热系统相关联的高压电路。为此，还需要安全电路和加热电路之间的隔离。

在其最简单的形式中，安全电路包括温度传感器、温度-电压转换器和将测量的温度和阈值安全温度进行比较的比较器，该温度传感器提供指示炉灶表面和/或烹饪容器温度的温度。比较器的输出然后操作通常与隔离装置相关联的致动器(例如开关)，该隔离装置将低压安全电路与高压加热电子电路隔离。该开关用于启用(或激活)加热系统以便安全操作，并且用于在测量的温度超过阈值安全温度时禁用加热系统。

(一个或多个温度传感器)能够是例如许多类型的热电偶、热敏电阻器(NTC型或PTC型)或半导体热传感器中的一种。隔离装置(或隔离器)能够以各种合适方式之一实施，例如作为机械隔离器或作为光学隔离器。

为了确保炉灶的安全操作，两个或更多个安全电路以串联形式提供，使得两个或更多个安全电路中的每一个必须正确地操作(并且检测低于阈值安全温度的温度)，以便加热系统被启用。两个传感器用于检测相关温度，其中每个传感器与安全电路相关联。两个传感器均必须感测低于安全阈值的温度，以便两个安全电路均操作以启用加热系统。即使传感器中仅一个检测到过热，则相关联的加热电路将禁用加热系统。

图11示出安全电路1100的一个实施例。安全电路1100包括串联操作的两个单独安全电路1102、1104。每个单独安全电路包括温度传感器1106、温度-电压转换器1108和比较器1110，该比较器1110将与所测量的温度相关联的电压和与阈值安全温度相关联的参考电压1112进行比较。比较器的输出控制开关(在这种情况下为机电设备诸如继电器1114)的操作。当两个单独安全电路1102、1104均检测到炉灶表面和/或烹饪容器温度低于阈值安全温度时，则两个开关均闭合(电路1104中的继电器1114和电路1102中的继电器1116)，从而构成高压加热电路1118并激活加热系统1120。

图12示出安全电路1200的另一个实施例，其包括在电磁炉具中使用的两个单独电路1202、1204。每个单独电路包括温度传感器1106、温度-电压转换器1108和比较器1110，该比较器1110将与所测量的温度相关联的电压和与阈值安全温度相关联的参考电压1112进行比较。

比较器的输出提供至光学组件，在这种情况下是光耦合器，随后提供到电子开关。低压安全电路通过光耦合器1206与高压电路隔离，并且比较器输出然后控制电子开关1208。当用于单独安全电路1202、1204中的每个的电子开关1208、1210中的任一个闭合时，加热系统1120(在这种情况下为感应线圈)的操作所需的振荡器1212短路并且感应线圈被禁用。因此，为了使感应线圈操作，安全电路1202、1204均必须检测低于阈值安全温度的温度，以使电子开关1208、1210保持打开。安全电路中的任何部件的故障将导致电力不被供应至感应线圈，从而使其成为特别安全的实施方案。

这种配置的一个有利的特征在于，可以使用相同的温度传感器用于用以测量烹饪容器的温度的安全电路，该温度测量结果被反馈到控制感应线圈的操作的控制电路。换句话说，图11和图12所示的温度传感器1106可以与图13A所示且在本文其他部分更详细地描述的温度传感器1310相同。

2.3壶检测

电磁炉具具有用于安全目的的壶检测，以防止例如遗留在电磁炉具顶表面上的小金属物体和餐具的无意加热。

电气检测：开启/关闭循环

在一个实施例中，电气检测涉及当检测到壶存在时感应加热部件接通持续短时间段，从而因开启循环引起电流，并且然后再次关掉电流。将检测到的电流与阈值电流进行比较以确定壶的存在。

所使用的功率尽可能低，而不会不必要地加热壶，但仍然引起对于产生能够测量用于壶检测的电流所需要的足够感应。为此，用于电气检测的功率选择在100瓦至300瓦之间，例如200瓦。

典型的开启/关闭循环为1秒开启，1秒关闭，以提供快速可靠的检测。然而，在该50％占空比的情况下，线圈的无意加热是很可能的，因为施加至壶的平均功率太高而不能维持低温。如果开启时段太短(即，短于1秒)，则由于电路稳定化，壶检测会不可靠。如果检测不重复进行，则可花费一些时间检测壶的移除。

克服这些问题的一种方式是改变开启/关闭循环定时，使得每个开启循环(或大部分的开启循环例如大于开启循环的50％)具有一个时间间隔的持续时间，而一些或所有关闭循环都具有一个时间间隔的倍数的相似或变化的持续时间。

与每个关闭循环相关联的一个时间间隔的倍数的值可以基于相关联的加热持续时间和相关联的目标温度。这种类型的变化的占空比开启/关闭循环的示例在下表3中示出。

表3：用于壶检测的开启/关闭循环时间

为了使低温能够维持长时段，基于目标温度、功率设定和/或加热时段的持续时间，壶检测电路可启用达预定时段(例如1秒)以提供准确的检测，但关闭循环持续可变时间。当低温维持较长时间(例如多于2分钟或多于5分钟等)时提供更长关闭时间(例如如图所示的2秒和15秒之间，或3秒和10秒之间)有助于减弱壶检测系统的无意的加热效应。

动态地改变底检测的另一种方法是仅当温度控制器确定加热部件待启用(通常是由于温度控制)时才启动壶检测循环。在这种情况下，温度控制器与壶检测电路成一体。

电容壶检测

电容检测可以与上述电气检测一起使用或不一起使用。应当理解，电容检测不需要激活加热系统，并且因此能够在维持低烹饪温度时使用。在一个实施例中，能够在低于预定的设定阈值温度下使用电容检测，并且然后能够在超过阈值温度时使用电气检测和/或电容检测。

通过检测温度组件的移动进行壶检测

当烹饪容器诸如壶放置在炉灶上时，偏置温度组件被向下推动。因此，烹饪容器的存在能够通过感测温度组件的移动来进行检测。在示例实施例中，簧片开关可操作地与安装在烹饪表面中的偏置温度传感器相关联，使得当温度传感器被烹饪物品压低时，开关被激活以能够进行烹饪。除了其他检测方法之外，还能够使用这种方法。

图13A示出了以升起配置示出的偏置温度传感器组件1300。图13B示出以降下配置示出的偏置温度传感器组件1300。

参考图13A，在静止位置，传感器盖1302的上表面通过弹簧1304的动作而升高高于烹饪表面的上表面。在升起位置中，传感器盖升起高于烹饪表面1306如所指示的距离1308。对于平底容器，温度感测组件1300的向下移动的量通常等于距离1308，并且该距离可以在1mm和10mm之间，例如在2mm和5mm之间，诸如3.5mm。

一个或多个温度传感器1310位于盖1302的平坦上表面的正下方。由于弹簧1304的操作，传感器1310(例如NTC传感器)能够与烹饪容器的下侧紧密接触，因为盖1302是导热的并且因为弹簧1304能够如图13B所示地压缩。在这里示出的示例中，使用两个温度传感器1310。如本文其他部分所描述的，这两个温度传感器可用于安全电路中，以防止炉灶过热。

参考图13B，可以看出，当烹饪容器放置到烹饪表面上时，它向下推动盖1302直到盖1302与烹饪表面1306的上表面齐平。

移动部分(与温度传感器组件相关联)和固定部分与如图13A所示的位置传感器组件1311可操作地相关联，该位置传感器组件包括开关元件1312和致动器1314。在该示例实施例中，致动器1314位于温度传感器的移动部分上，特别是位于温度传感器组件1300的下部保持架1316上，并且开关部件1312相对于固定部分固定。温度传感器组件1300从升起配置(图13A)到降下配置(图13B)的移动激活或重新激活开关1312以向控制器204发送检测到烹饪容器的信号。

在其他实施例中，如果烹饪容器未放置在烹饪表面上，则温度传感器组件可操作地连接到或包括整体物理开关，以禁用加热系统的操作。然后，传感器控制启用和禁用递送到加热部件的电力的开关(诸如继电器)。

当定位感测与电气感测一起用于壶检测时，可以参考下表4理解逻辑。当位置传感器和电气方法都确定容器的存在时，容器存在。如果电气方法检测到导体的存在，但是位置传感器未检测到温度感测组件1300的移动，则容器不存在。如果位置传感器检测到温度感测组件已经被压低，但是电气方法并未检测到导体的存在，则经由用户界面向用户提供错误消息(例如，可能容器已经放置在炉灶上，但容器不适合感应)。

S1	电气方法	确定
			Y(是)	Y	Y
N(否)	Y	N
			N	N	N
Y	N	错误

表4：用于电气壶检测和单个位置传感器的组合的逻辑

随着时间的推移炉灶老化，温度感测组件1300的静止位置会变化，使得距离1308减少(例如，从4mm到2mm)。为了适应此类变化并确保准确检测烹饪容器的存在，可以使用具有两个位置传感器的双传感器配置，所述两个位置传感器相对于彼此偏移。在两个传感器偏移小于距离1308的情况下，在正常工作条件下可以预期：

(1)当温度感测组件未被压低时，两个传感器都不会检测到烹饪容器的存在，以及

(2)当温度感测组件被压低时，两个传感器均将检测烹饪容器的存在。

对于这种配置，两个传感器偏移的距离可为例如0.5mm和3mm之间，诸如1mm。

图13C所示的实施例具有包括双光耦合器布置的位置传感器组件1311。特别地，一个或多个光发射器1320(或发射器阵列)例如红外发光二极管被定位在下部保持架1316的移动路径的一侧上。两个或更多个光接收器(或接收器阵列)被定位在下部保持架1316的移动路径的另一侧上，在该示例中为上部接收器1322和下部接收器1324。在如图13D所示的实施例中，下部保持架1316延伸到双重或叉形板1330中，并且光耦合器布置包括两个发射器-接收器对：上部对1332和下部对1334。当烹饪容器放置在炉灶上时，温度传感器组件1300向下移动，使得从发射器1320传输的信号将不会被上部接收器1322或下部接收器1324接收。

可以参考下表5来理解该配置的逻辑(S1是上部传感器，S2是下部传感器)。

表5：用于组合式壶检测方法的逻辑(两个光学传感器)

前四行是直接的：两个位置传感器均检测到温度传感器组件中的变化位置，或者两个传感器都未检测到变化位置。对于前者，电气感测方法确定炊具的存在(或不存在)。对于后者，不使用电气方法的结果。

第五行和第六行示出错误组合，其中上部位置传感器未检测到温度感测组件，而下部位置传感器检测到温度感测组件。

底部两行示出其中上部接收器1322检测到温度传感器组件的移动而下部接收器1324未检测到的情况。如果电气方法未检测到炊具的存在，则确定不存在炊具。如果一致地记录了该组合，则控制器可确定老化已经导致温度传感器组件的永久向下移动，并且因此控制器将仅依赖于下部接收器1324的确定。然而，如果电气方法检测到炊具(即YNY组合)，则上部接收器1322检测到温度传感器组件已经移动，但是它尚未一直移动到触发下部接收器1324，尽管电气方法检测到炊具的存在。这可由于许多原因。一个原因可为炊具具有凹形基部而非平坦基部，使得传感器组件不被一直推下。另一个原因可为温度组件已经老化并且因此永久地下沉，而炊具没有罩住盖1302(例如，炊具放置在烹饪表面1306的边缘)。

对于该最终的“YNY”确定，可有必要校准温度感测组件(并确定温度感测组件的位置)。一些实施例可向用户提供错误消息，例如，需要关停并重启，和/或维护和/或更换温度传感器组件。

一些实施例将在用户界面的显示器上向用户提供校准消息，请求从炉灶上移除任何炊具。然后炉灶将分析如下表5所示的所得确定：

——“NNN”指示正常操作(例如，对于具有凹形基部的壶)，使得上部接收器1322将继续用于后续操作；

——“YNN”指示组件的老化和移动，使得下部接收器1324将被依赖于向前移动；

——“YYN”是意想不到的结果，并且可指示温度组件的错误或故障，可能因为温度组件已经永久地下沉到传感器无法区分的距离。这种结果将导致器具提示用户维护和/或更换温度传感器组件。

在另一个实施例中，温度传感器的移动允许通过使用整体式开关部件的壶检测。图14示出具有一个或多个导电元件1402形式的整体开关部件的温度传感器组件1400。当烹饪容器放置在烹饪表面上时，导电元件1402随温度传感器1400上下移动，从而压低传感器1400。

当温度传感器1400移动到降下配置时，导电元件1402电接合一个或多个开关触点1404以在其间构成一电路。构成该检测电路将检测信号提供到控制器204以指示烹饪容器的存在。另外地或另选地，使用检测信号(通常通过继电器或其他电力隔离装置)，以仅当温度传感器处于降下配置时才对加热系统供电。

应当理解，在本说明书中公开和限定的发明延伸到由文本或附图提到或显而易见的相应特征中的两个或更多个特征的所有替代组合。所有这些不同组合构成了本发明的各种替代方面。

应当理解，实施例中的一些在本文被描述为能够由计算机系统的处理器或由执行该功能的其他装置实施的方法或者方法中的要素组合。因此，具有用于执行此类方法或方法的要素的必要指令的处理器形成用于执行方法或方法的要素的装置。此外，本文中所描述的装置实施例的元件是装置的示例，该装置用于执行由用于执行本发明的目的元件执行的功能。

在替代实施例中，一个或多个处理器作为独立设备操作，或者可以在联网部署中被连接，例如联网到(一个或多个)其他处理器，一个或多个处理器可以在服务器-客户端网络环境中以服务器或客户端机器的资格操作，或在对等网络或分布式网络环境中作为对等机操作。

因此，本文描述的每种方法的一个实施例为承载一组指令，例如用于在一个或多个处理器上执行的计算机程序的计算机可读载体介质的形式。

除非另外明确说明，从以下论述中明显看出，应当理解，在整个说明书论述中，利用术语诸如“处理”、“用计算机计算”、“计算”、“确定”等能够指计算机或计算系统或类似电子计算设备的动作和/或过程，其将表示为物理(诸如电子)量的数据操纵和/或转换为类似地表示为物理量的其他数据。

以类似的方式，术语“处理器”可以指任何设备或设备的一部分，其处理例如来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据转换成例如可以存储在寄存器和/或存储器中的其他电子数据。“计算机”或“计算机器”或“计算平台”可以包括一个或多个处理器。

在一个实施例中，本文所描述的方法学可以由接受包含一组指令的计算机可读(也称为机器可读)代码的一个或多个处理器执行，当由处理器中的一个或多个执行时，该一组指令执行本文所描述的方法中的至少一个。包括能够执行指定待采取的动作的一组指令(顺序地或以其他方式)的任何处理器。

除非上下文另外明确要求，否则贯穿整个说明书和权利要求书，词语“包括”，“包含”等将被理解为包容性的意义，而非排他性或穷尽性的意义；即，以“包括但不限于”的意义理解。

类似地，应当注意，当在权利要求中使用时，术语“耦合”不应被解释为仅限于直接连接。可以使用术语“耦合”和“连接”以及其派生词。应当理解，这些术语不旨在作为彼此的同义词。因此，设备A耦合到设备B的表达的范围不应被限制于其中设备A的输出直接连接到设备B的输入的设备或系统。这意指在A的输出和B的输入之间存在一路径，其可为包括其他设备或装置的路径。“耦合”可以意指两个或更多个元件处于直接物理接触或电接触，或者两个或更多个元件彼此不直接接触但仍然彼此协作或相互作用。

如本文所使用的，除非另外指定，否则使用序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等描述公共对象，仅指示引用相似对象的不同示例，而不意在暗示如此描述的对象必须处于给定顺序(无论是在时间上、空间上、排列上还是以任何其他方式)。

贯穿本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，在本说明书的各个位置中，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定都指相同实施例，但是可指相同实施例。此外，显而易见的是，本领域普通技术人员通过本公开内容，可以将特定特征、结构或特性以任何合适方式组合在一个或多个实施例中。

类似地，应当理解，在本发明的示例性实施例的以上描述中，为了简化本公开并有助于理解各种发明性方面中的一个或多个方面，本发明的各种特征有时分组在单个实施例、附图或其描述中。然而，公开的这种方法不应被解释为反映这样的意图：所要求保护的发明需要比每个权利要求中明确叙述的特征更多的特征。相反，如所附权利要求所反映的，发明性方面在于比单个前述所公开实施例的所有特征要少。因此，所附权利要求从而明确地并入具体实施方式中，其中每个权利要求本身作为本发明的独立实施例。

此外，如本领域技术人员将理解的，虽然本文所描述的一些实施例包括在其他实施例中包括的一些特征但不包括其他特征，但是不同实施例的特征的组合在本发明的范围内并且形成不同的实施例。例如，在所附权利要求中，任何要求保护的实施例能够在任何组合中使用。

在本文所提供的说明书中，阐述许多具体细节。然而，应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他情况下，公知的方法、结构和技术并未详细示出，以便不模糊对本说明书的理解。虽然已经参考具体示例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，本发明可以体现在许多其他形式中。

应当理解，本发明的实施例能够基本上由本文所公开的特征组成。另选地，本发明的实施例能够由本文所公开的特征组成。在本文中说明性地公开的本发明可以合适地在没有本文未具体公开的任何要素的情况下实践。

Claims (15)

1.一种用于烹饪的具有烹饪表面的炉灶器具装置，所述装置包括：

加热子系统，其与所述烹饪表面相关联；

控制器，其用于控制所述加热子系统的操作；

硬件实施的安全模块，其包括两个或更多个电子安全电路，每个安全电路具有：

温度传感器，其用于感测与加热子系统相关联的温度，以及

比较器，其适于将所感测的温度与阈值安全温度进行比较，以及

电子开关，其用于激活所述加热子系统的操作；

其中，相应的安全电路的温度传感器位于传感器盖下面，所述传感器盖被偏置到所述烹饪表面上方的升起位置；

其中，只有在至少两个安全电路确定所感测的温度低于预定的阈值安全温度时，相应的安全电路的电子开关才一起实现所述加热子系统的操作。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述安全模块与驱动所述加热子系统的电路电隔离。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述温度传感器将温度测量结果提供至所述控制器以用于控制所述加热子系统。

4.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括：

用户界面，其适于接收关于所述加热子系统的操作参数的用户输入，所述用户输入包括设定温度；

其中，所述控制器基于用户选择的所述设定温度且基于加热控制模式控制所述加热子系统的操作。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述控制器基于用户选择的所述设定温度从一个或多个预定的加热控制模式中选择所述加热控制模式。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其中，所述加热控制模式限定与所述加热子系统的所述操作相关联的功率水平。

7.根据权利要求4或5所述的装置，其中，所述加热控制模式限定由所述加热子系统实现的加热速率。

8.根据权利要求4或5所述的装置，其中，所述用户从一个或多个预定的加热控制模式中选择所述加热控制模式，并且所述一个或多个预定的加热控制模式中的每个指示相应的加热速率。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述一个或多个预定的加热控制模式中的每个还与相应的温度过冲相关联。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，

所述一个或多个预定的加热控制模式被配置为与可选择的温度范围独立地相关联；并且

所述一个或多个预定的加热控制模式被配置为与可选择的功率范围独立地相关联。

11.根据权利要求4所述的装置，其中：用户选择的所述设定温度确定用户选择的温度范围，并且选择的加热控制模式被配置用于所述用户选择的温度范围。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述选择的加热控制模式的构型确定作为任何预定的功率极限的一部分的最大施加功率。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述选择的加热控制模式是默认设定。

14.根据权利要求13所述的装置，所述装置还包括耦合到所述控制器的外部探针温度传感器。

15.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的装置，所述装置还包括：

风扇系统，其用于冷却一个或多个电子电路子系统；以及

风扇控制器，其用于控制所述风扇系统的操作；

其中，所述风扇控制器基于供应至所述加热子系统的平均功率水平并且基于与所述一个或多个子系统相关联的温度测量结果控制所述风扇系统；

根据第一映射将供应至所述加热子系统的所述平均功率水平的范围映射到第一风扇速度范围，并且根据第二映射将器具子系统温度范围映射到第二风扇速度范围；

所述控制器通过选择由所述第一映射和所述第二映射得到的最高风扇速度控制所述风扇系统。

Images