CN109068428A - 一种炊具、电力控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炊具、电力控制系统及方法，包括：一个或多个燃烧器，所述燃烧器具有感应加热线圈和谐振电容器，以用于加热容器；电源单元，用于将输入电源的输入功率转换为驱动功率，并根据一控制信号向一个或多个所述燃烧器提供所述驱动功率；控制单元，产生所述控制信号，并将所述控制信号输出到电源单元以控制一个或多个所述燃烧器的驱动功率，其中所述输入电源与多个其他家用电器共用，可以在不进行额外的扩展工作的情况下使用的高功率炊具，可以在断路器被打开的情况下使用，通过使用在断路器中流动的电流或安装在负载端中的过电流断路器来控制或分配燃烧器的驱动功率，所以可以增强电源的电力操作效率，可以提高系统的稳定性。

Description

一种炊具、电力控制系统及方法

技术领域

本发明涉及厨具领域，具体是一种炊具、电力控制系统及方法。

背景技术

炊具是通过使用热源加热容器来在容器中烹饪食物的家用电器之一。根据热源的类型，可以将炊具分为使用气体的燃气灶和燃气炉，使用电力的电子灶，电烤箱，感应加热炊具等。电子炉或电烤箱是通过使用微波烹饪食物的炊具，其由磁控管产生的微波通过波导照射到烹饪室的内部以振动食物中包含的水分子以产生热能从而烹饪食物。

感应加热炊具是通过利用由金属材料制成的烹饪容器中产生的涡流损耗和滞后损耗产生的热量通过向容器施加磁场来烹饪食物的装置，具有获得高效率的优势，但是，当感应加热炊具的功率超过配电板的容许功率值时，断路器会打开以中断家中的电力，并且这种情况可能经常发生。因此，为了使用高功率炊具，用户可能会增加输入线路(或服务线路)的容量和配电板断路器的容许容量，但是，即使在扩展之后，断路器也可能打开。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炊具、电力控制系统及方法，以解决背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案；

一种炊具，包括：

一个或多个燃烧器，所述燃烧器具有感应加热线圈和谐振电容器，以用于加热容器；

电源单元，用于将输入电源的输入功率转换为驱动功率，并根据一控制信号向一个或多个所述燃烧器提供所述驱动功率；

控制单元，产生所述控制信号，并将所述控制信号输出到电源单元以控制一个或多个所述燃烧器的驱动功率，其中所述输入电源与多个其他家用电器共用。

优选的，所述炊具还包括通信单元，所述通信单元用于接收所述输入电源的当前状态信息。

优选的，当提供一个所述燃烧器时，所述控制单元通过改变所述控制信号的频率来控制所述驱动功率，当提供多个所述燃烧器时，所述控制单元将所述驱动功率分配给多个所述燃烧器，并且所述控制单元设定多个所述燃烧器的优先级，并以优先级从低到高的顺序改变所述控制信号的频率来降低该燃烧器的驱动功率。

优选的，所述电源单元包括转换器、平滑单元及逆变器，所述转换器转换来自所述输入电源的输入电压，所述平滑单元平滑所述输入电压并输出直流电压，所述逆变器将所述直流电压转换为所述驱动功率的驱动电压。

优选的，所述输入电源中包括断路器及电流检测单元，当所述输入电源的输入电流大于或等于预定参考电流时，所述断路器断开所述输入电源，所述电流检测单元连接到所述通信单元，并将检测到的输入电流的信息发送给所述通信单元。

本发明还提供一种电力控制系统，包括：

断路器，安装在输入电源的电力线中，当所述输入电源的输入电流是过电流时断开所述输入电源；

输入电流检测单元，用于检测所述输入电流的信息，并在接收来自所述输入电源的输入电流时驱动家用电器，其中家用电器包括所述的炊具，并基于所述输入电流的信息控制所述燃烧器的驱动功率，使得输入电流不能是过电流，其中所述输入电源与多个其他家用电器共用。

优选的，所述输入电源的电力线分为多个负载电力线，并且多个所述断路器安装在相应的所述负载电力线中。

本发明还提供一种电力控制方法，应用于所述电力控制系统，包括：

检测来自输入电源的输入电流；

将所述输入电流与预定参考电流进行比较，当所述输入电流小于所述预定参考电流时，控制一个或多个燃烧器的工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以在不进行额外的扩展工作的情况下使用的高功率炊具，可以在断路器被打开的情况下使用，通过使用在断路器中流动的电流或安装在负载端中的过电流断路器来控制或分配燃烧器的驱动功率，所以可以增强电源的电力操作效率，可以提高系统的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的电力控制系统的第一种结构示意图；

图2为本发明提供的电力控制系统的第二种结构示意图；

图3为本发明提供的炊具的第一种的结构示意图；

图4为本发明提供的炊具的第二种的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方面进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，本发明提供的一种实施例：

一种炊具，包括：一个或多个燃烧器，所述燃烧器具有感应加热线圈和谐振电容器，以用于加热容器；电源单元，用于将输入电源的输入功率转换为驱动功率，并根据一控制信号向一个或多个所述燃烧器提供所述驱动功率；控制单元，产生所述控制信号，并将所述控制信号输出到电源单元以控制一个或多个所述燃烧器的驱动功率，其中所述输入电源与多个其他家用电器共用。

一种电力系统，包括断路器30，输入电流检测单元40和从输入电源20接收输入电力时被驱动的家用电器，断路器30安装在输入电源20的电力线中，并且当来自输入电源20的输入电流是过电流时，断路器30断开电力线。输入电流检测单元40检测输入电流并通过使用有线/无线通信方法发送输入电流信息，电力检测单元40还检测来自输入电源20的输入电流并测量家用电器的功耗，使得输入电流不能基于输入电流信息变为过电流。

功率检测单元50是用于测量包括炊具10的家用电器的功耗的电能表。电能表是从输入电源20或从前级的发电设备接收电力信息的智能电表。电力检测单元40将输入电流的信息、电力信息发送到炊具和包括通信单元的家用电器中。

输入电源20的电力线可以分支为两个或更多个负载电力线。而且，家用电器可以安装在分支负载电力线中。每个负载电力线中安装相应的断路器30。当沿着负载电力线流动的相应负载电流等于或大于预定参考电流时，多个断路器30使负载电力线断开。当多个家用电器安装在一个负载电力线中时，例如，当炊具与其他家用电器共用一个负载电力线时，可以安装负载电流检测单元，负载电流检测单元安装在断路器30和家用电器之间，检测负载电流并将关于负载电流的负载电流信息发送到家用电器1。

构成电力控制系统的各个家用电器将共享输入电源，并在安装在输入电源的电力线中的断路器30的控制范围内降低电力消耗。例如，炊具增加了其他家用电器的功耗，炊具控制用于驱动燃烧器的驱动功率，使得功耗之和等于或低于预设参考功耗。这里，可以设定参考功率消耗，其电流将不会超过断路器30的限制电流，例如30A。

本发明实施例中的炊具为包括一个或多个燃烧器100，其具有感应加热线圈和谐振电容器以加热容器，电源单元200将来自输入电源的输入功率转换为驱动功率，并根据控制信号向一个或多个燃烧器100供电并提供驱动功率，以及控制单元300，用于根据与输入电源的输入电流信息产生控制信号，并输出控制信号至电源单元200，以控制一个或多个燃烧器的驱动功率。此外，炊具可以还包括用于接收输入电流信息的通信单元400。

电源单元200可以包括：转换器210，用于将输入电源的输入电压转换为直流电压；平滑单元220，用于平滑来自转换器210的输出直流电压；以及逆变器，用于转换平滑单元220的输出直流电压成为驱动功率的驱动电压。转换器210是连接到输入电源20的转换单元，例如商用AC电源，并且将从输入电源20输入的AC电压转换为DC电压。作为转换器210，通常使用功率桥二极管(PBD)，DC电压通常具有纹波电流的波形，必要时可以使用功率因数改善转换器。

平滑单元220通过平滑电容器C1平滑具有从转换器210输出的纹波电流的波形的DC电压。在这种情况下施加到平滑电容器C1的电压称为DC链路电压。平滑单元220还可以包括电抗器L1，用于去除根据转换器210的切换产生的谐波。逆变器230包括高频半导体的开关元件，高频半导体的开关元件可以形成为高频元件之一，例如双极结型晶体管(BJT)，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，绝缘栅双极晶体管(IGBT)等。这里，绝缘栅双极晶体管(IGBT)是结型晶体管，其中金属氧化物膜半导体场效应晶体管包括在栅极单元中，IGBT是能够以高功率执行高速切换的半导体元件。而且，逆变器230还可以包括与高频半导体开关元件并联连接的反向二极管。

燃烧器100包括感应加热线圈L2和谐振电容器C2，并利用谐振现象加热容器。控制单元300通常通过调节频率来加热燃烧器100。例如，控制单元300可以根据感应加热线圈L2和谐振电容器C2的谐振频率产生控制信号，并将产生的控制信号输出到逆变器230。例如，当提供单个燃烧器100时，控制单元300通过改变控制信号的频率来控制驱动功率；当设置两个或更多个燃烧器100时，控制单元300将驱动功率分配给燃烧器100，例如，控制单元300可以设置各个燃烧器的优先级，并通过改变燃烧器的控制信号频率来降低燃烧器的驱动功率，便启动具有最低优先级的燃烧器。例如，可以优先考虑最终安装的燃烧器，并且可以首先向下调节(减小)其他燃烧器的驱动功率。此外，可以根据燃烧器容量设置优先级。

炊具10还可包括过电流断路器60，用于在输入电流等于或大于预定参考电流时断开输入电源的电力线。这里，参考电流可以是20A，30A等。这里，炊具10单独与输入电源连接。安装在输入电源20的电力线中的断路器30不同于安装在提供给炊具10的电力线中的过电流断路器。在另外的情况下，炊具中的过电流断路器60就是断路器30。

当炊具10与其他家用电器共用一条分支电力线时，炊具可包括单独的电流检测单元。即，炊具还可包括：电流检测单元，根据有线/无线通信连接到通信单元，检测输入电流产生输入电流信息，以及将产生的输入电流信息发送到通信单元。

本实施例还提供了一种电力控制方法，应用于所述的电力控制系统，包括：

检测来自输入电源的输入电流；

将所述输入电流与预定参考电流进行比较，当所述输入电流小于所述预定参考电流时，控制一个或多个燃烧器的工作。

当炊具与其他家用电器共享输入电源时，所述电力控制方法还可以包括计算共享输入电源的每个其他家用电器的电力消耗，可以在输入电流保持低于预定参考电流的条件下设置预定参考功耗，当所有家电的功耗之和等于或大于参考功耗时减小炊具的驱动功率。

当提供一个燃烧器时，炊具通过改变控制信号的频率来控制驱动功率。例如，炊具将控制信号的频率改变为频率而不是谐振频率以减小驱动电流从而降低驱动功率。当提供两个或更多个燃烧器时，炊具相对于燃烧器分配驱动功率，例如，炊具设定燃烧器的优先级，并且通过从具有最低优先级的燃烧器开始依次改变控制信号的频率来降低驱动功率，例如，炊具可以优先考虑最终安装的燃烧器并且首先降低其他燃烧器的驱动功率，此外，还可以根据燃烧器容量设置优先级。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种炊具，其特征在于：包括：

一个或多个燃烧器，所述燃烧器具有感应加热线圈和谐振电容器，以用于加热容器；

电源单元，用于将输入电源的输入功率转换为驱动功率，并根据一控制信号向一个或多个所述燃烧器提供所述驱动功率；

控制单元，产生所述控制信号，并将所述控制信号输出到电源单元以控制一个或多个所述燃烧器的驱动功率，其中所述输入电源与多个其他家用电器共用。

2.根据权利要求1所述的炊具，其特征在于：所述炊具还包括通信单元，所述通信单元用于接收所述输入电源的当前状态信息。

3.根据权利要求2所述的炊具，其特征在于：当提供一个所述燃烧器时，所述控制单元通过改变所述控制信号的频率来控制所述驱动功率，当提供多个所述燃烧器时，所述控制单元将所述驱动功率分配给多个所述燃烧器，并且所述控制单元设定多个所述燃烧器的优先级，并以优先级从低到高的顺序改变所述控制信号的频率来降低该燃烧器的驱动功率。

4.根据权利要求3所述的炊具，其特征在于：所述电源单元包括转换器、平滑单元及逆变器，所述转换器转换来自所述输入电源的输入电压，所述平滑单元平滑所述输入电压并输出直流电压，所述逆变器将所述直流电压转换为所述驱动功率的驱动电压。

5.根据权利要求4所述的炊具，其特征在于：所述输入电源中包括断路器及电流检测单元，当所述输入电源的输入电流大于或等于预定参考电流时，所述断路器断开所述输入电源，所述电流检测单元连接到所述通信单元，并将检测到的输入电流的信息发送给所述通信单元。

6.一种电力控制系统，其特征在于，包括：

断路器，安装在输入电源的电力线中，当所述输入电源的输入电流是过电流时断开所述输入电源；

输入电流检测单元，用于检测所述输入电流的信息，并在接收来自所述输入电源的输入电流时驱动家用电器，其中家用电器包括如权利要求1-5中任一项所述的炊具，并基于所述输入电流的信息控制所述燃烧器的驱动功率，使得输入电流不能是过电流，其中所述输入电源与多个其他家用电器共用。

7.根据权利要求6所述的电力控制系统，其特征在于：所述输入电源的电力线分为多个负载电力线，并且多个所述断路器安装在相应的所述负载电力线中。

8.一种电力控制方法，其特征在于，应用于权利要求6-7中任一项所述的电力控制系统，包括：

检测来自输入电源的输入电流；

将所述输入电流与预定参考电流进行比较，当所述输入电流小于所述预定参考电流时，控制一个或多个燃烧器的工作。