CN109549459B - 烹饪器具及其烹饪控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烹饪器具及其烹饪控制方法，所述烹饪器具包括：锅体本体；磁致伸缩件；磁致激励源，用于产生交变磁场以使磁致伸缩件发生形变，以带动锅体本体进行振动；谐振加热模块，用于对锅体本体进行加热，谐振加热模块和磁致激励源共用谐振线圈。从而通过同一谐振线圈实现加热和给磁致伸缩件提供交变磁场，以促进物料吸水和营养的萃取，不仅可以提高烹饪效果，还可以降低成本，而且相较于采用铁片振动方式，没有了振动片的机械疲劳，且无需提供一个振动空间。

Description

烹饪器具及其烹饪控制方法
技术领域
本发明属于生活电器技术领域，具体而言，本发明涉及烹饪器具及烹饪器具的烹饪控制方法。
背景技术
常规电饭煲一般是用户放好米和水之后，按开始或者预约开始，电饭煲开始预热煮饭，在煮饭的过程中，只是靠水分自己来吸收米粒或者其他食材的营养，但因水分大部分时间处于缓慢运动状态，所以水分吸取食材营养的能力也就较差，导致烹饪出的食物口感较差。
因此，现有的电饭煲有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种烹饪器具，通过同一谐振线圈实现加热和给磁致伸缩件提供交变磁场，以促进物料吸水和营养的萃取，不仅可以提高烹饪效果，还可以降低成本，而且相较于采用铁片振动方式，没有了振动片的机械疲劳，且无需提供一个振动空间。
本发明的第二个目的在于提出一种烹饪器具的烹饪控制方法。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种烹饪器具。根据本发明的实施例，所述烹饪器具，包括：锅体本体；磁致伸缩件；磁致激励源，所述磁致激励源用于产生交变磁场以使所述磁致伸缩件发生形变，以带动所述锅体本体进行振动；谐振加热模块，所述谐振加热模块用于对所述锅体本体进行加热，所述谐振加热模块和所述磁致激励源共用谐振线圈。
根据本发明实施例的烹饪器具，通过磁致激励源产生交变磁场以使磁致伸缩件发生形变，以带动锅体本体进行振动，并通过谐振加热模块对锅体本体进行加热，并且谐振加热模块和磁致激励源共用谐振线圈，从而通过同一谐振线圈实现加热和给磁致伸缩件提供交变磁场，以促进物料吸水和营养的萃取，不仅可以提高烹饪效果，还可以降低成本，而且相较于采用铁片振动方式，没有了振动片的机械疲劳，且无需提供一个振动空间。
另外，根据本发明上述实施例的烹饪器具还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述的烹饪器具，还包括：控制模块，所述控制模块分别与所述磁致激励源和所述谐振加热模块相连，所述控制模块在所述烹饪器具的烹饪过程中根据烹饪类型和/或所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段对所述磁致激励源和所述谐振加热模块分别进行控制。
在本发明的一些实施例中，所述磁致伸缩件由Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金制成。
在本发明的一些实施例中，所述磁致伸缩材料层的厚度为10μm～1mm。
在本发明的一些实施例中，所述锅体本体为金属锅、陶瓷锅、砂锅或土锅。
在本发明的一些实施例中，所述锅体本体为金属锅，所述磁致伸缩材料层布置在所述锅体本体外表面的至少一部分上。
在本发明的一些实施例中，所述锅体本体为陶瓷锅、砂锅或土锅，所述磁致伸缩材料层布置在锅体本体的外表面或内表面的至少一部分上。
在本发明的一些实施例中，所述磁致伸缩材料层布置在所述锅体本体外表面的受加热区域。
在本发明的一些实施例中，所述磁致伸缩材料层呈纹理形状。
在本发明的一些实施例中，所述烹饪器具还包括脚垫。
在本发明的一些实施例中，当所述烹饪类型为煮饭类型时，所述烹饪过程包括米粒吸水阶段、快速加热阶段、沸腾阶段和焖饭阶段，其中，如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述米粒吸水阶段，所述控制模块则通过控制所述磁致激励源以使所述烹饪器具以全程磁致激励模式进行工作。
在本发明的一些实施例中，当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述快速加热阶段时，所述控制模块通过控制所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第一全程谐振加热模式进行工作；当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述焖饭阶段时，所述控制模块通过控制所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第二全程谐振加热模式或间隙谐振加热模式进行工作。
在本发明的一些实施例中，当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述沸腾阶段时，所述控制模块通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第一谐振加热与磁致激励交错模式进行工作。
在本发明的一些实施例中，当所述烹饪类型为煮粥或炖汤类型时，所述烹饪过程包括大火析味阶段、小火焖香阶段和熄火入味阶段，其中，如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述大火析味阶段，所述控制模块则通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第二谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，所述磁致激励源工作时进行全程磁致激励，所述谐振加热模块工作时进行全程谐振加热；如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述小火焖香阶段，所述控制模块则通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第三谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，所述磁致激励源工作时进行间隙磁致激励，所述谐振加热模块工作时进行间隙谐振加热。
在本发明的一些实施例中，当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述熄火入味阶段时，所述控制模块通过控制所述磁致激励源以使所述烹饪器具以间隙磁致激励模式进行工作。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种烹饪器具的烹饪控制方法。根据本发明的实施例，所述烹饪器具包括锅体本体、磁致伸缩件、磁致激励源和谐振加热模块，所述磁致激励源用于产生交变磁场以使所述磁致伸缩件发生形变，以带动所述锅体本体进行振动，所述谐振加热模块用于对所述锅体本体进行加热，且所述谐振加热模块和所述磁致激励源共用谐振线圈，所述烹饪控制方法包括以下步骤：获取烹饪类型，并在所述烹饪器具的烹饪过程中判断所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段；根据烹饪类型和/或所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段对所述磁致激励源和所述谐振加热模块分别进行控制。
根据本发明实施例的烹饪器具的烹饪控制方法，获取烹饪类型，并在烹饪器具的烹饪过程中判断烹饪器具当前所处的烹饪阶段，以及根据烹饪类型和烹饪器具当前所处的烹饪阶段对磁致激励源和谐振加热模块分别进行控制，从而在烹饪过程中，实现加热和给磁致伸缩件提供交变磁场，以促进物料吸水和营养的萃取，不仅可以提高烹饪效果，还可以降低成本，而且相较于采用铁片振动方式，没有了振动片的机械疲劳，且无需提供一个振动空间。
另外，根据本发明上述实施例的烹饪器具的烹饪控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，当所述烹饪类型为煮饭类型时，所述烹饪过程包括米粒吸水阶段、快速加热阶段、沸腾阶段和焖饭阶段，其中，如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述米粒吸水阶段，则通过控制所述磁致激励源以使所述烹饪器具以全程磁致激励模式进行工作。
在本发明的一些实施例中，当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述快速加热阶段时，通过控制所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第一全程谐振加热模式进行工作；当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述焖饭阶段时，通过控制所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第二全程谐振加热模式或间隙谐振加热模式进行工作。
在本发明的一些实施例中，当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述沸腾阶段时，通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第一谐振加热与磁致激励交错模式进行工作。
在本发明的一些实施例中，当所述烹饪类型为煮粥或炖汤类型时，所述烹饪过程包括大火析味阶段、小火焖香阶段和熄火入味阶段，其中，如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述大火析味阶段，则通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第二谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，所述磁致激励源工作时进行全程磁致激励，所述谐振加热模块工作时进行全程谐振加热；如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述小火焖香阶段，则通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第三谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，所述磁致激励源工作时进行间隙磁致激励，所述谐振加热模块工作时进行间隙谐振加热。
在本发明的一些实施例中，当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述熄火入味阶段时，通过控制所述磁致激励源以使所述烹饪器具以间隙磁致激励模式进行工作。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1a是根据本发明一个实施例的烹饪锅具的结构示意图；
图1b是根据本发明再一个实施例的烹饪锅具的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的磁致伸缩材料层的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的金属膜的位置示意图；
图4a是根据本发明一个实施例的磁致激励源的结构示意图；
图4b是根据本发明再一个实施例的磁致激励源的结构示意图；
图5a是根据本发明一个实施例的磁致伸缩激励单元以连续电流模式进行工作时谐振线圈的电流波形图；
图5b是根据本发明再一个实施例的磁致伸缩激励单元以断续电流模式进行工作时谐振线圈的电流波形图；
图5c是根据本发明又一个实施例的磁致伸缩激励单元以临界连续电流模式进行工作时谐振线圈的电流波形图；
图6是根据本发明一个实施例的磁致激励源和谐振加热模块的工作模式示意图；
图7是根据本发明一个实施例的烹饪器具的工作过程示意图；
图8是根据本发明一个实施例的烹饪器具的烹饪控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种烹饪器具。根据本发明的实施例，参考图1a- 图1b，烹饪器具可以包括锅体本体100、磁致伸缩件、磁致激励源300和谐振加热模块400。其中磁致激励源300用于产生交变磁场以使磁致伸缩件发生形变，以带动锅体本体100进行振动，而锅体本体100的振动可以促进物料萃取、乳化、吸水，使得物料的营养成分得到深度萃取，提升口感；谐振加热模块400用于对锅体本体100进行加热，谐振加热模块 400和磁致激励源300共用谐振线圈L(如谐振线圈盘)，从而通过同一谐振线圈实现加热和给磁致伸缩件提供交变磁场，以促进物料吸水和营养的萃取，不仅可以提高烹饪效果，还可以降低成本，而且相较于采用铁片振动方式，没有了振动片的机械疲劳，且无需提供一个振动空间。
进一步地，参考图1a-图1b，本发明生实施例的烹饪器具还包括控制模块500，控制模块500分别与磁致激励源300和谐振加热模块400相连，控制模块500在烹饪器具的烹饪过程中根据烹饪类型和/或烹饪器具当前所处的烹饪阶段对磁致激励源300和谐振加热模块400分别进行控制，具体如何控制后续详细介绍。
在本发明的一些实施例中，磁致伸缩件为磁致伸缩材料层200，磁致伸缩材料层200 布置在锅体本体100的至少一部分表面上。
具体地，参考图1a-图2，磁致伸缩件可以制成层状结构，即称为磁致伸缩材料层200，该磁致伸缩材料层200布置在锅体本体100的至少一部分表面上，这样在交变磁场的作用下，磁致伸缩材料层200将发生形变，从而可以直接带动锅体本体100振动。而当磁致伸缩件设置在烹饪器具的上盖或煲体上时，可以通过烹饪器具上的部件将振动间接的传递至锅体本体100，而锅体本体100的振动可以使得烹饪食物发生振动，进而可以促进物料萃取、乳化、吸水，使得物料的营养成分得到深度萃取，提升口感。在实际应用中，具体将磁致伸缩件以何种方式设置在何处，可根据实际情况来选择确定，这里不做限制。
在本发明的一些实施例中，锅体本体100可以为金属锅、陶瓷锅、砂锅或土锅，对此本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。
进一步地，根据本发明的一个具体实施例，锅体本体100为金属锅，磁致伸缩材料层 200布置在锅体本体100外表面的至少一部分上。具体地，磁致伸缩材料层200可以布置在锅体本体100的部分外表面上或整个外表面上，对此本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，优选的，如图1a所示，磁致伸缩材料层200可以布置在锅体本体100的整个外表面上。由此，通过在整个锅体本体的外表面上布置磁致伸缩材料层，该磁致伸缩材料层在交变磁场作用下发生形变，带动锅体本体平稳振动，而锅体本体的振动可以加速锅内物料吸收水分、营养的萃取，进而提高其烹饪效果。
根据本发明的再一个具体实施例，锅体本体100为陶瓷锅、砂锅或土锅等非金属锅，磁致伸缩材料层200可以布置在锅体本体100的外表面或内表面的至少一部分上。例如，磁致伸缩材料层200可以布置在锅体本体100的部分外表面上或整个外表面上或部分内表面或部分内表面，对此本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，参考图1a，磁致伸缩材料层200可以布置在锅体本体100的整个外表面，参考图1b，磁致伸缩材料层200可以布置在锅体本体100的整个内表面上。由此，通过在整个锅体本体的外表面或内表面上布置磁致伸缩材料层，该磁致伸缩材料层在交变磁场的作用下发生形变，带动锅体本体平稳振动，而锅体本体的振动可以加速锅内物料吸收水分、营养的萃取，进而提高其烹饪效果。
在本发明的一些实施例中，磁致伸缩件可以包括磁致伸缩的金属与合金、铁氧体磁致伸缩材料、稀土金属间化合物磁致伸缩材料等。在本发明的一个具体实施例中，磁致伸缩件可以为稀土金属间化合物，例如TbFe2、DyFe2、SmFe2等。由于这些材料的磁致伸缩系数非常大，磁致伸缩效应的响应时间短，因此使得本发明的锅体本体100能够具有很强的振动频率，在烹饪中能够有效促进物料萃取、乳化、吸水，改善烹饪速度，减少烹饪物料的营养损失，提高烹饪质量。
在本发明的一些实施例中，制备磁致伸缩件的方法有很多，例如压力差法、合金熔体顺序凝固法、提拉法等。在本发明的一个具体实施例中，可以直接从磁致伸缩件的熔体中拉制出具有各种截面形状的磁致伸缩件。由此，可以快速制得本发明所述的磁致伸缩件，然后可通过贴附等方式将其形成在锅体本体的表面上或器具本体上。
进一步地，根据本发明的一个具体实施例，磁致伸缩件可以由Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金制成，具体的，磁致伸缩件如磁致伸缩材料层200可以通过热喷涂或涂覆或蚀刻等方式形成在锅体本体100的表面上。发明人发现，由Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金制成的磁致伸缩材料层200的应变系数λ达800～1200×10-6(500～1000Oe,0～5MPa)，饱和磁致伸缩系数达 1200～1500×10-6，居里温度达380～420℃，磁机耦合系数达0.7～0.75，能量转换效率达 50～59％，能量密度达14～25KJ/m3，抗压强度不低于700MPa，电阻率达60×10-8Ωm，密度达9.25g/cm3，由此将其布置在锅体本体的表面上可以带动锅体本体平稳振动，而锅体本体的振动可以加速物料萃取、乳化、吸水，改善烹饪速度，减少烹饪物料的营养损失，提高烹饪质量。
在本发明的一些实施例中，磁致伸缩材料层200的厚度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，磁致伸缩材料层200的厚度可以为10μm～1mm。发明人发现，若磁致伸缩材料层200的厚度小于10μm，会导致磁致伸缩材料层200与锅体本体100结合强度下降，而磁致伸缩材料层200的厚度大于 1mm，会导致磁致伸缩材料层200易脱落且成本增加。由此，采用本申请范围的磁致伸缩材料层可以在保证锅体本体与磁致伸缩材料层之间具有优异的结合强度的同时降低其成本。
在本发明的一些实施例中，磁致伸缩材料层200布置在锅体本体100外表面的受加热区域，这样可以减少磁致伸缩材料层200的使用面积，减少成本。根据本发明的一个具体实施例，参考图2，磁致伸缩材料层200呈纹理形状，并与裸露的锅体本体100区域成交错装，这样可以使得当谐振加热模块400对锅体本体100进行加热时，使得锅体本体100 能够直接获得更多的热量，而当磁致激励源300通过磁致伸缩材料层200对锅体本体100 进行振动时，增加热量的传递，保证振动过程中温度的提高。
另外，需要说明的是，从上述实施例中可以看出，锅体本体100不仅可以为金属锅，也可以为非金属锅，磁致伸缩材料层200可以在锅体本体100的内表面，也可以在锅体本体100的外表面，并且制作磁致伸缩材料层200的材料可以是金属，也可以是合金，其适用范围广。但是需要注意的是，由于本发明的烹饪锅具采用的是谐振加热方式，而谐振加热时，为了保证能够正常加热，在对锅体本体100和磁致伸缩材料层200进行组合时，如果最外层为非金属(如磁致伸缩材料层200设置在陶瓷锅的内表面上)，则在最外层设置一层金属膜600，参考图3，通过该金属膜600可以保证正常的谐振加热，而如果最外层已经是金属，则可以不用增设金属膜600。
在本发明的一些实施例中，参考图4a和图4b，磁致激励源300可以包括：磁致伸缩激励单元310、激励电源320和驱动控制单元330，其中，磁致伸缩激励单元310包括开关管Q，谐振线圈L与开关管Q相连；激励电源320与磁致伸缩激励单元310相连，激励电源 320用于给磁致伸缩激励单元310提供激励能量；驱动控制单元330与开关管Q的控制端相连，驱动控制单元330通过控制开关管Q的导通和关断以控制谐振线圈L提供交变磁场。
根据本发明的一个实施例，参考图4a，当激励电源320为交流激励源，磁致伸缩激励单元310还包括谐振电容C，谐振电容C与谐振线圈L并联后与开关管Q(如IGBT)的集电极相连，开关管Q的发射极接地GND。
具体地，参考图4a，激励电源320可以包括整流单元321和滤波单元322，其中，整流单元321可以为整流桥，滤波单元322可以包括第一吸收电容C1、第一滤波电感L1(或称扼流线圈)和第二吸收电容C2。其中，整流桥的两个输入端与交流市电AC的供电端对应相连，整流桥的第一输出端接地GND，整流桥的第二输出端分别与第一吸收电容C1的一端和第一滤波电感L1的一端相连，第一吸收电容C1的另一端接地GND，第一滤波电感 L1的另一端分别与第二吸收电容C2的一端、谐振线圈L和谐振电容C相连，第二吸收电容C2的另一端接地GND。
当磁致激励源300工作时，整流单元321将交流市电AC整流为脉动的直流电，然后通过第一吸收电容C1、第一滤波电感L1和第二吸收电容C2构成的π型滤波单元322滤波处理后，输出恒定的直流电，给磁致伸缩激励单元310提供激励能量，同时，驱动控制单元330输出相应的PPG(Programme Pulse Generator，可编程脉冲发生器)信号或者PWM (PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)信号至开关管Q的控制端，以控制开关管Q导通和关断，使得谐振线圈L和谐振电容C发生谐振，从而产生交变的磁场。磁致伸缩件在交变磁场的作用下会发生一定的形态变化，如尺寸会发生伸长或者缩短，当去掉交变磁场时，其尺寸又恢复到原来的状态，所以根据磁致伸缩效应，当磁致伸缩件感应到交变的磁场时，会产生高频振动，并通过锅体本体100将振动传导至烹饪物料中，使得烹饪器具在烹饪过程中可以有效促进物料萃取、乳化、吸水，使得物料的营养成分得到深度萃取，提升烹饪质量，提升口感。
其中，需要说明的是，磁致伸缩效应与交变磁场的方向、幅值和频率有关，在图4a所示的具体实施例中，通过驱动控制单元330输出不同占空比的驱动信号至开关管Q，可以有效改变交变磁场的频率，从而改变磁致伸缩件的振动频率。
根据本发明的再一个实施例，参考图4b，当激励电源320为直流激励源时，磁致伸缩激励单元310还包括保护二极管D1、整流二极管D2和储能电容C4，其中，保护二极管 D1的阳极与谐振线圈L的一端相连，谐振线圈L的另一端分别与开关管Q(如IGBT)的集电极和整流二极管D2的阳极相连，整流二极管D2的阴极与保护二极管D1的阴极相连后与储能电容C4的一端相连，储能电容C4的另一端接地GND，开关管Q的发射极接地 GND。
具体地，参考图4b，当激励电源320为直流激励源时，激励电源320可以包括整流单元321和滤波单元322，其中，整流单元321可以为整流桥，滤波单元322可以包括第三吸收电容C3。其中，整流桥的两个输入端与交流市电AC的供电端对应相连，整流桥的第一输出端接地GND，整流桥的第二输出端分别与第三吸收电容C3的一端、谐振线圈L和保护二极管D1相连，第三吸收电容C3的另一端接地GND。
当磁致激励源300工作时，整流单元321将交流市电AC整流为脉动的直流电，然后通过第三吸收电容C3进行低频滤波处理后，给磁致伸缩激励单元310提供激励能量，同时，驱动控制单元330输出相应的PPG信号或者PWM信号至开关管Q的控制端，以控制开关管Q导通和关断，使得谐振线圈L进行充放电，从而通过改变谐振线圈L的电流来产生交变的磁场。磁致伸缩件在交变磁场的作用下会发生一定的形态变化，如尺寸会发生伸长或者缩短，当去掉交变磁场时，其尺寸又恢复到原来的状态，所以根据磁致伸缩效应，当磁致伸缩件感应到交变的磁场时，会产生高频振动，并通过锅体本体100将振动传导至烹饪物料中，使得烹饪器具在烹饪的过程中可以有效促进物料萃取、乳化、吸水，使得物料的营养成分得到深度萃取，提升烹饪质量，提升口感。
其中，需要说明的是，磁致伸缩效应与交变磁场的方向、幅值和频率有关，在图4b所示的具体实施例中，通过驱动控制单元330输出不同占空比的驱动信号至开关管Q，可以有效改变谐振线圈L的电流，从而改变交变磁场的幅度，改变磁致伸缩件的伸缩幅度，进而改变烹饪效果。在本发明的一些实施例中，驱动控制单元330通过输出不同占空比的驱动信号至开关管Q，可以使得谐振线圈L的电流处于连续状态、断续状态或者临界连续状态，即磁致伸缩激励单元310以连续电流模式、断续电流模式或临界连续电流模式进行工作。具体地，参考图5a，磁致伸缩激励单元310以连续电流模式进行工作；参考图5b，磁致伸缩激励单元310以断续电流模式进行工作；参考图5c，磁致伸缩激励单元310以临界连续电流模式进行工作。从图5a-图5c可以看出，当磁致伸缩激励单元310以连续电流模式进行工作时，获得的交变磁场的幅度将最大，当磁致伸缩激励单元310以断续电流模式进行工作时，获得的交变磁场的幅度将最小，但是不管是哪种方式下，都可以获得交变的磁场，而且通过三种模式的配合使用，可以获得较宽范围的幅度，从而使得烹饪效果在较宽范围可控。
在本发明的一些实施例中，谐振加热模块400的具体电路结构可以采用现有技术中的电路来实现，具体这里不再举例说明。而需要说明的是，当磁致激励源300采用谐振的方式(如图4a)产生交变磁场时，由于谐振加热模块400也采用谐振方式，所以此时谐振加热模块400和磁致激励源300可以为同一电路，此时驱动控制单元300即为控制模块500；当磁致激励源300采用电流变化的方式(如图4b)产生交变磁场时，而谐振加热模块400 采用谐振方式，此时谐振加热模块400和磁致激励源300为不同的两个电路。
在本发明的一些实施例中，烹饪器具还包括脚垫(如硅胶脚垫等)，以避免锅体本体的振动和噪音向下传递，从而减少对平台(如桌子、灶台等)的影响。
在本发明的一些实施例中，烹饪器具的烹饪类型可以包括多种，例如煮饭类型、煮粥或炖汤类型等，不同的烹饪类型的烹饪过程是不同的，例如，当烹饪类型为煮饭类型时，烹饪过程可包括米粒吸水阶段、快速加热阶段、沸腾阶段和焖饭阶段；当烹饪类型为煮粥或炖汤类型时，烹饪过程可包括大火析味阶段、小火焖香阶段和熄火入味阶段。在烹饪器具烹饪的过程中，控制模块500可根据烹饪类型和烹饪器具当前所处的烹饪阶段对磁致激励源300和谐振加热模块400分别进行控制，以通过同一谐振线圈L实现加热和给磁致伸缩件提供交变磁场，以促进物料吸水和营养的萃取。
在本发明的一些实施例中，当烹饪类型为煮饭类型时，如果烹饪器具当前所处的烹饪阶段为米粒吸水阶段，控制模块500则通过控制磁致激励源300以使烹饪器具以全程磁致激励模式进行工作；当烹饪器具当前所处的烹饪阶段为快速加热阶段时，控制模块500通过控制谐振加热模块400以使烹饪器具以第一全程谐振加热模式进行工作；当烹饪器具当前所处的烹饪阶段为沸腾阶段时，控制模块500通过控制磁致激励源300和谐振加热模块400以使烹饪器具以第一谐振加热与磁致激励交错模式进行工作；当烹饪器具当前所处的烹饪阶段为焖饭阶段时，控制模块500通过控制谐振加热模块400以使烹饪器具以第二全程谐振加热模式或间隙谐振加热模式进行工作。
其中，参考图6，全程磁致激励模式是指在磁致激励源300工作的过程中，一直对锅体本体100进行磁致激励，使得锅体本体100一直处于振动状态，这样可以加速米粒吸水；第一全程谐振加热模式和第二全程谐振加热模式都是指在谐振加热模块400工作的过程中，一直对锅体本体100进行加热，区别在于两者的加热功率不同，其中，第一全程谐振加热模式的功率大于第二全程谐振加热模式的功率；第一谐振加热与磁致激励交错模式是指磁致激励源300与谐振加热模块400轮换工作，这样可以在快速加热的同时实现磁致激励，以促进物料吸水和营养的萃取；间隙谐振加热模式是指在谐振加热模块400工作的过程中，进行间断性加热，即谐振加热一段时间，停止加热一段时间，以实现低功率加热。
在本发明的一些实施例中，当烹饪类型为煮粥或炖汤类型时，如果烹饪器具当前所处的烹饪阶段为大火析味阶段，控制模块500则通过控制磁致激励源300和谐振加热模块400 以使烹饪器具以第二谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，磁致激励源300工作时进行全程磁致激励，谐振加热模块400工作时进行全程谐振加热；如果烹饪器具当前所处的烹饪阶段为小火焖香阶段，控制模块500则通过控制磁致激励源300和谐振加热模块400以使烹饪器具以第三谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，磁致激励源300 工作时进行间隙磁致激励，谐振加热模块400工作时进行间隙谐振加热；当烹饪器具当前所处的烹饪阶段为熄火入味阶段时，控制模块500通过控制磁致激励源300以使烹饪器具以间隙磁致激励模式进行工作。
其中，第二谐振加热与磁致激励交错模式和第三谐振加热与磁致激励交错模式都是指磁致激励源300与谐振加热模块400轮换工作，区别在于，在第二谐振加热与磁致激励交错模式中，在磁致激励源300工作的过程中，进行全程磁致激励，在谐振加热模块400工作的过程中，进行全程谐振加热；在第三谐振加热与磁致激励交错模式中，在磁致激励源 300工作的过程中，进行间隙磁致激励，在谐振加热模块400工作的过程中，进行间隙谐振加热。参考图6，间隙磁致激励模式是指在磁致激励源300工作的过程中，进行间断性磁致激励，即磁致激励一段时间，停止激励一段时间。
根据本发明的一个具体实施例，参考图7，烹饪器具的烹饪过程可包括以下步骤：
S101，烹饪类型选择，如用户根据烹饪器具(如电饭煲)的人机交互界面进行烹饪类型选择。
S102，用户选择烹饪类型为煮饭类型。
S103，先控制烹饪器具进入米粒预热阶段，在此阶段按照正常加热方式对锅体本体进行加热。
S104，控制烹饪器具进入米粒吸水阶段，此时控制磁致激励源以全程磁致激励模式工作，其磁致激励频率的取值范围可以为100Hz～1MHz。
S105，控制烹饪器具进入快速加热阶段，此时控制谐振加热模块以第一全程谐振加热模式工作，其谐振加热频率的取值范围可以为1.5MHz～10MHz。
S106，控制烹饪器具进入沸腾阶段，此时控制磁致激励源和谐振加热模块以第一谐振加热与磁致激励交错模式工作，其中，当磁致激励源工作时，以全程磁致激励模式工作，其磁致激励频率的取值范围可以为100Hz～1MHz；当谐振加热模块工作时，以全程谐振加热模式工作，其谐振加热频率的取值范围可以为1.5MHz～10MHz，并且磁致激励源工作的时间小于谐振加热模块工作的时间。
举例而言，假设整个沸腾阶段持续10分钟，那么可以先以控制谐振加热模块以全程谐振加热模式工作3分钟，且谐振加热频率为10MHz，3分钟结束后，控制磁致激励源以全程磁致激励模式工作1分钟，且磁致激励频率为100Hz，1分钟结束后，再切换至谐振加热模块工作，…，直至沸腾阶段结束。
S107，控制烹饪器具进入焖饭阶段，此时控制谐振加热模块以第二全程谐振加热模式或者间隙谐振加热模式工作，其谐振加热频率的取值范围可以为1.5MHz～10MHz，由于焖饭阶段所需功率较小，所以谐振加热频率可以选择1.5MHz。
S108，用户选择烹饪类型为煮粥或炖汤类型。
S109，先控制烹饪器具进入大火加热阶段，以对食物进行预热和软化，在此阶段按照正常加热方式对锅体本体进行加热。
S110，控制烹饪器具进入大火析味阶段，此时控制磁致激励源和谐振加热模块以第二谐振加热与磁致激励交错模式工作，其中，当磁致激励源工作时，以全程磁致激励模式工作，其磁致激励频率的取值范围可以为100Hz～1MHz；当谐振加热模块工作时，以全程谐振加热模式工作，其谐振加热频率的取值范围可以为1.5MHz～10MHz，并且磁致激励源工作的时间小于谐振加热模块工作的时间，以在快速加热的同时实现磁致激励。具体如何加热和激励，可参考第一谐振加热与磁致激励交错模式的描述。
S111，控制烹饪器具进入小火焖香阶段，此时控制磁致激励源和谐振加热模块以第三谐振加热与磁致激励交错模式工作，其中，当磁致激励源工作时，以间隙磁致激励模式工作，其磁致激励频率的取值范围可以为100Hz～1MHz；当谐振加热模块工作时，以间隙谐振加热模式工作，其谐振加热频率的取值范围可以为1.5MHz～10MHz。具体如何加热和激励，可参考第一谐振加热与磁致激励交错模式的描述。
S112，控制烹饪器具进入熄火入味阶段，此时控制磁致激励源以间隙磁致激励模式工作，其磁致激励频率的取值范围可以为100Hz～1MHz。
其中，需要说明的是，在对各个模式的频率进行设定时，需要满足：全程磁致激励模式的功率大于第一谐振加热与磁致激励交错模式大于第二谐振加热与磁致激励交错模式大于间隙磁致激励模式，并且第二谐振加热与磁致激励交错模式与第三谐振加热与磁致激励交错模式的功率相差不大。
因此，在烹饪的过程中，通过同一谐振线圈可以实现加热和给磁致伸缩件提供交变磁场，以促进物料吸水和营养的萃取，不仅可以提高烹饪效果，还可以降低成本。
根据本发明实施例的烹饪器具，通过磁致激励源产生交变磁场以使磁致伸缩件发生形变，以带动锅体本体进行振动，并通过谐振加热模块对锅体本体进行加热，并且谐振加热模块和磁致激励源共用谐振线圈，从而通过同一谐振线圈实现加热和给磁致伸缩件提供交变磁场，以促进物料吸水和营养的萃取，不仅可以提高烹饪效果，还可以降低成本，而且相较于采用铁片振动方式，没有了振动片的机械疲劳，且无需提供一个振动空间。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种烹饪器具的烹饪控制方法。
根据本发明的实施例，烹饪器具包括锅体本体、磁致伸缩件、磁致激励源和谐振加热模块，磁致激励源用于产生交变磁场以使磁致伸缩件发生形变，以带动锅体本体进行振动，谐振加热模块用于对锅体本体进行加热，且谐振加热模块和磁致激励源共用谐振线圈。
参考图8，烹饪器具的烹饪控制方法可包括以下步骤：
S1，获取烹饪类型，并在烹饪器具的烹饪过程中判断烹饪器具当前所处的烹饪阶段。
S2，根据烹饪类型和/或烹饪器具当前所处的烹饪阶段对磁致激励源和谐振加热模块分别进行控制。
在本发明的一些实施例中，当烹饪类型为煮饭类型时，烹饪过程包括米粒吸水阶段、快速加热阶段、沸腾阶段和焖饭阶段，其中，如果烹饪器具当前所处的烹饪阶段为米粒吸水阶段，则通过控制磁致激励源以使烹饪器具以全程磁致激励模式进行工作。
在本发明的一些实施例中，当烹饪器具当前所处的烹饪阶段为快速加热阶段时，通过控制谐振加热模块以使烹饪器具以第一全程谐振加热模式进行工作；当烹饪器具当前所处的烹饪阶段为焖饭阶段时，通过控制谐振加热模块以使烹饪器具以第二全程谐振加热模式或间隙谐振加热模式进行工作。
在本发明的一些实施例中，当烹饪器具当前所处的烹饪阶段为沸腾阶段时，通过控制磁致激励源和谐振加热模块以使烹饪器具以第一谐振加热与磁致激励交错模式进行工作。
在本发明的一些实施例中，当烹饪类型为煮粥或炖汤类型时，烹饪过程包括大火析味阶段、小火焖香阶段和熄火入味阶段，其中，如果烹饪器具当前所处的烹饪阶段为大火析味阶段，则通过控制磁致激励源和谐振加热模块以使烹饪器具以第二谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，磁致激励源工作时进行全程磁致激励，谐振加热模块工作时进行全程谐振加热；如果烹饪器具当前所处的烹饪阶段为小火焖香阶段，则通过控制磁致激励源和谐振加热模块以使烹饪器具以第三谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，磁致激励源工作时进行间隙磁致激励，谐振加热模块工作时进行间隙谐振加热。
在本发明的一些实施例中，当烹饪器具当前所处的烹饪阶段为熄火入味阶段时，通过控制磁致激励源以使烹饪器具以间隙磁致激励模式进行工作。
需要说明的是，本发明实施例的烹饪器具的烹饪控制方法中未披露的细节，请参照本发明实施例的烹饪器具中所披露的细节，这里不再赘述。
根据本发明实施例的烹饪器具的烹饪控制方法，获取烹饪类型，并在烹饪器具的烹饪过程中判断烹饪器具当前所处的烹饪阶段，以及根据烹饪类型和烹饪器具当前所处的烹饪阶段对磁致激励源和谐振加热模块分别进行控制，从而在烹饪过程中，实现加热和给磁致伸缩件提供交变磁场，以促进物料吸水和营养的萃取，不仅可以提高烹饪效果，还可以降低成本，而且相较于采用铁片振动方式，没有了振动片的机械疲劳，且无需提供一个振动空间。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (20)

1.一种烹饪器具，其特征在于，包括：
锅体本体；
磁致伸缩件；
磁致激励源，所述磁致激励源用于产生交变磁场以使所述磁致伸缩件发生形变，以带动所述锅体本体进行振动；
谐振加热模块，所述谐振加热模块用于对所述锅体本体进行加热，所述谐振加热模块和所述磁致激励源共用谐振线圈；
所述磁致激励源包括：磁致伸缩激励单元、激励电源和驱动控制单元，所述磁致伸缩激励单元包括所述谐振线圈，所述激励电源与所述磁致伸缩激励单元相连，所述激励电源用于给所述磁致伸缩激励单元提供激励能量，所述驱动控制单元与所述磁致伸缩激励单元相连；
所述磁致伸缩件为磁致伸缩材料层，所述磁致伸缩材料层布置在所述锅体本体的至少一部分表面上。
2.如权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，还包括：
控制模块，所述控制模块分别与所述磁致激励源和所述谐振加热模块相连，所述控制模块在所述烹饪器具的烹饪过程中根据烹饪类型和/或所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段对所述磁致激励源和所述谐振加热模块分别进行控制。
3.如权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述磁致伸缩件由Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金制成。
4.如权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述磁致伸缩材料层的厚度为10μm～1mm。
5.如权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述锅体本体为金属锅、陶瓷锅、砂锅或土锅。
6.如权利要求5所述的烹饪器具，其特征在于，所述锅体本体为金属锅，所述磁致伸缩材料层布置在所述锅体本体外表面的至少一部分上。
7.如权利要求5所述的烹饪器具，其特征在于，所述锅体本体为陶瓷锅、砂锅或土锅，所述磁致伸缩材料层布置在锅体本体的外表面或内表面的至少一部分上。
8.如权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述磁致伸缩材料层布置在所述锅体本体外表面的受加热区域。
9.如权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述磁致伸缩材料层呈纹理形状。
10.如权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具还包括脚垫。
11.如权利要求2所述的烹饪器具，其特征在于，当所述烹饪类型为煮饭类型时，所述烹饪过程包括米粒吸水阶段、快速加热阶段、沸腾阶段和焖饭阶段，其中，
如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述米粒吸水阶段，所述控制模块则通过控制所述磁致激励源以使所述烹饪器具以全程磁致激励模式进行工作。
12.如权利要求11所述的烹饪器具，其特征在于，
当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述快速加热阶段时，所述控制模块通过控制所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第一全程谐振加热模式进行工作；
当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述焖饭阶段时，所述控制模块通过控制所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第二全程谐振加热模式或间隙谐振加热模式进行工作。
13.如权利要求11所述的烹饪器具，其特征在于，当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述沸腾阶段时，所述控制模块通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块(400)以使所述烹饪器具以第一谐振加热与磁致激励交错模式进行工作。
14.如权利要求2所述的烹饪器具，其特征在于，当所述烹饪类型为煮粥或炖汤类型时，所述烹饪过程包括大火析味阶段、小火焖香阶段和熄火入味阶段，其中，
如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述大火析味阶段，所述控制模块则通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第二谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，所述磁致激励源工作时进行全程磁致激励，所述谐振加热模块工作时进行全程谐振加热；
如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述小火焖香阶段，所述控制模块则通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第三谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，所述磁致激励源工作时进行间隙磁致激励，所述谐振加热模块工作时进行间隙谐振加热。
15.如权利要求14所述的烹饪器具，其特征在于，当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述熄火入味阶段时，所述控制模块通过控制所述磁致激励源以使所述烹饪器具以间隙磁致激励模式进行工作。
16.一种烹饪器具的烹饪控制方法，其特征在于，所述烹饪器具包括锅体本体、磁致伸缩件、磁致激励源和谐振加热模块，所述磁致激励源用于产生交变磁场以使所述磁致伸缩件发生形变，以带动所述锅体本体进行振动，所述谐振加热模块用于对所述锅体本体进行加热，且所述谐振加热模块和所述磁致激励源共用谐振线圈，所述烹饪控制方法包括以下步骤：
获取烹饪类型，并在所述烹饪器具的烹饪过程中判断所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段；
根据烹饪类型和/或所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段对所述磁致激励源和所述谐振加热模块分别进行控制；
当所述烹饪类型为煮饭类型时，所述烹饪过程包括米粒吸水阶段、快速加热阶段、沸腾阶段和焖饭阶段，其中，
如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述米粒吸水阶段，则通过控制所述磁致激励源以使所述烹饪器具以全程磁致激励模式进行工作。
17.如权利要求16所述的烹饪器具的烹饪控制方法，其特征在于，
当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述快速加热阶段时，通过控制所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第一全程谐振加热模式进行工作；
当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述焖饭阶段时，通过控制所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第二全程谐振加热模式或间隙谐振加热模式进行工作。
18.如权利要求16所述的烹饪器具的烹饪控制方法，其特征在于，当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述沸腾阶段时，通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第一谐振加热与磁致激励交错模式进行工作。
19.如权利要求15所述的烹饪器具的烹饪控制方法，其特征在于，当所述烹饪类型为煮粥或炖汤类型时，所述烹饪过程包括大火析味阶段、小火焖香阶段和熄火入味阶段，其中，
如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述大火析味阶段，则通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第二谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，所述磁致激励源工作时进行全程磁致激励，所述谐振加热模块工作时进行全程谐振加热；
如果所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述小火焖香阶段，则通过控制所述磁致激励源和所述谐振加热模块以使所述烹饪器具以第三谐振加热与磁致激励交错模式进行工作，其中，所述磁致激励源工作时进行间隙磁致激励，所述谐振加热模块工作时进行间隙谐振加热。
20.如权利要求19所述的烹饪器具的烹饪控制方法，其特征在于，当所述烹饪器具当前所处的烹饪阶段为所述熄火入味阶段时，通过控制所述磁致激励源以使所述烹饪器具以间隙磁致激励模式进行工作。
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