CN109698559A - 分体式烹饪器具及其无线供电系统和无线供电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式烹饪器具及其无线供电系统和无线供电控制方法，该系统包括：对应底座设置的电能发射端和对应器具本体设置的电能接收端，在电能发射端中，第一主控芯片输出控制信号至驱动模块，驱动模块驱动谐振发射模块进行谐振工作以发射电能信号；在电能接收端中，谐振接收模块接收电能信号，电源处理模块对电能信号进行处理以便供电，第二主控芯片通过控制模块控制加热负载进行工作，并获取电源处理模块供给加热负载的电压，以及获取加热负载的负载情况，第二主控芯片通过电能发射端和电能接收端之间的通信将电源处理模块供给加热负载的电压、加热负载的负载情况发送给第一主控芯片，以便第一主控芯片对控制信号的工作频率进行调整。

Description

分体式烹饪器具及其无线供电系统和无线供电控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体涉及一种分体式烹饪器具的无线供电系统、一种分体式烹饪器具和一种分体式烹饪器具的无线供电控制方法。

背景技术

目前有些烹饪器具采用线圈谐振实现电能传输的供电方式。在实际应用中，接收线圈连接的发热系统一般功率较大，因此谐振传输的能量较大，这很容易导致EMC(ElectroMagnetic Compatibility，电磁兼容性)性能超出测试限值，并且发热系统的电压难以保持稳定。

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分体式烹饪器具的无线供电系统，能够使负载的电压保持稳定，并能够提高分体式烹饪器具的EMC性能，以及能够保障分体式烹饪器具的可靠运行。

本发明的第二个目的在于提出一种分体式烹饪器具。

本发明的第三个目的在于提出一种分体式烹饪器具的无线供电控制方法。

为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种分体式烹饪器具的无线供电系统，其中，所述分体式烹饪器具包括底座和器具本体，所述器具本体适于搁置在所述底座上且相对所述底座可分离，所述无线供电系统包括：对应所述底座设置的电能发射端，所述电能发射端包括第一无线通信模块、第一主控芯片、驱动模块和谐振发射模块，所述第一主控芯片用于输出控制信号至所述驱动模块，通过所述驱动模块驱动所述谐振发射模块进行谐振工作，以发射电能信号；对应所述器具本体设置的电能接收端，所述电能接收端包括第二无线通信模块、第二主控芯片、电源处理模块、谐振接收模块、加热负载和控制模块，所述谐振接收模块通过谐振工作以接收所述电能信号，所述电源处理模块对所述电能信号进行处理以给所述加热负载和所述第二主控芯片供电，所述第二主控芯片通过所述控制模块控制所述加热负载进行工作，并获取所述电源处理模块供给所述加热负载的电压，以及获取所述加热负载的负载情况，所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块进行通信，所述第二主控芯片通过所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块进行通信将所述电源处理模块供给所述加热负载的电压、所述加热负载的负载情况发送给所述第一主控芯片，以便所述第一主控芯片对所述控制信号的工作频率进行调整。

根据本发明实施例的分体式烹饪器具的无线供电系统，设置于底座的电能发射端和设置于器具本体的电能接收端可进行无线通信，电能接收端的第二主控芯片通过控制模块控制加热负载进行工作时，可获取电源处理模块供给加热负载的电压，并获取加热负载的负载情况，以及将该电压和该负载情况发送给电能发射端的第一主控芯片，以便第一主控芯片对控制信号的工作频率进行调整，由此，能够使负载的电压保持稳定，并能够提高分体式烹饪器具的EMC性能，以及能够保障分体式烹饪器具的可靠运行。

另外，根据本发明上述实施例提出的分体式烹饪器具的无线供电系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，当所述加热负载为轻载状况时，所述第一主控芯片提高所述控制信号的工作频率，以使所述控制信号的工作频率大于预设倍数的基准频率。

在本发明的一个实施例中，当所述加热负载为重载状况时，所述第一主控芯片调节所述控制信号的工作频率，以使所述控制信号的工作频率以基准频率进行振荡变化。

进一步地，所述基准频率根据以下公式计算得到：

其中，f0为所述基准频率，L为所述谐振发射模块中的谐振电感的电感值，C为所述谐振发射模块中的谐振电容的电容值。

在本发明的一个实施例中，当所述加热负载发生变化时，所述第一主控芯片控制所述工作频率缓慢变化。

在本发明的一个实施例中，所述工作频率的限值跟随所述加热负载的负载情况进行变化，且所述工作频率的最小值和最大值与负载大小呈正相关关系。

为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种分体式烹饪器具，包括本发明第一方面实施例的分体式烹饪器具的无线供电系统。

根据本发明实施例的分体式烹饪器具，能够使负载的电压保持稳定，并能够提高EMC性能，以及能够保障可靠运行。

为实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种如本发明第二方面实施例提出的分体式烹饪器具的无线供电控制方法，该方法包括以下步骤：所述第二主控芯片获取所述电能处理模块供给所述加热负载的电压，并获取所述加热负载的负载情况；所述第二主控芯片通过所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块进行通信将所述电能处理模块供给所述加热负载的电压、所述加热负载的负载情况发送给所述第一主控芯片；所述第一主控芯片根据所述电能处理模块供给所述加热负载的电压、所述加热负载的负载情况对所述控制信号的工作频率进行调整。

根据本发明实施例的分体式烹饪器具的无线供电控制方法，第二主控芯片可获取电源处理模块供给加热负载的电压，并获取加热负载的负载情况，以及将该电压和该负载情况发送给电能发射端的第一主控芯片，以便第一主控芯片对控制信号的工作频率进行调整，由此，能够使负载的电压保持稳定，并能够提高分体式烹饪器具的EMC性能，以及能够保障分体式烹饪器具的可靠运行。

另外，根据本发明上述实施例提出的分体式烹饪器具的无线供电控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，当所述加热负载为轻载状况时，所述第一主控芯片提高所述控制信号的工作频率，以使所述控制信号的工作频率大于预设倍数的基准频率；当所述加热负载为重载状况时，所述第一主控芯片调节所述控制信号的工作频率，以使所述控制信号的工作频率以基准频率进行振荡变化。

进一步地，所述基准频率根据以下公式计算得到：

其中，f0为所述基准频率，L为所述谐振发射模块中的谐振电感的电感值，C为所述谐振发射模块中的谐振电容的电容值。

在本发明的一个实施例中，当所述加热负载发生变化时，所述第一主控芯片还控制所述工作频率缓慢变化。

在本发明的一个实施例中，所述工作频率的限值跟随所述加热负载的负载情况进行变化，且所述工作频率的最小值和最大值与负载大小呈正相关关系。

附图说明

图1为根据本发明实施例的分体式烹饪器具的无线供电系统的方框示意图；

图2为根据本发明一个实施例的LC谐振电路的结构示意图。

图3为根据本发明实施例的分体式烹饪器具的无线供电控制方法的流程图。

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。

本发明实施例的分体式烹饪器具包括底座和器具本体，器具本体适于搁置在底座上且相对底座可分离。底座可直接连接到市电电源，而其器具本体不直接连接到市电电源。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的分体式烹饪器具及其无线供电系统和无线供电控制方法。

图1为根据本发明实施例的分体式烹饪器具的无线供电系统的方框示意图。

如图1所示，本发明实施例的分体式烹饪器具的无线供电系统，包括电能发射端10和电能接收端20，电能发射端10对应底座设置，电能接收端20对应器具本体设置。

其中，电能发射端10包括第一无线通信模块11、第一主控芯片12、驱动模块13和谐振发射模块14，第一主控芯片12用于输出控制信号至驱动模块13，通过驱动模块13驱动谐振发射模块14进行谐振工作，以发射电能信号。

电能接收端20包括第二无线通信模块21、第二主控芯片22、电源处理模块23、谐振接收模块24、加热负载25和控制模块26，谐振接收模块24通过谐振工作以接收电能信号，电源处理模块23对电能信号进行处理以给加热负载25和第二主控芯片22供电，第二主控芯片22通过控制模块26控制加热负载25进行工作，并获取电源处理模块23供给加热负载25的电压，以及获取加热负载25的负载情况，第二无线通信模块21与第一无线通信模块11进行通信，第二主控芯片22通过第二无线通信模块21与第一无线通信模块11进行通信将电源处理模块23供给加热负载25的电压、加热负载25的负载情况发送给第一主控芯片12，以便第一主控芯片12对控制信号的工作频率进行调整。

其中，谐振发射模块14可包括LC谐振电路，如图2所示，LC谐振电路可包括谐振电感L1和谐振电容C1。控制信号可为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号，通过PWM信号控制LC谐振电路通电或断电，以控制谐振发射模块14进行谐振工作。若谐振电感L1的电感值的L，谐振电容C1的电容值为C，则该LC谐振电路的谐振频率为在本发明的实施例中，该LC谐振电路的谐振频率可作为基准谐振频率，即基准频率以为控制信号的工作频率的调整提供参考。

在本发明的一个实施例中，加热负载25的负载情况可包括负载值低于第一预设负载阈值的轻负载状况和负载值高于第二预设负载阈值的重负载状况，其中，第二预设负载阈值大于等于第一预设负载阈值。举例而言，当加热负载25不工作，即分体式烹饪器具不进行加热时，加热负载为轻载状况；当加热负载25正常工作，即分体式烹饪器具以某一烹饪模式进行正常加热时，加热负载为重载状况。

进一步地，当加热负载为轻载状况时，第一主控芯片提高控制信号的工作频率，以使控制信号的工作频率大于预设倍数的基准频率；当加热负载为重载状况时，第一主控芯片调节控制信号的工作频率，以使控制信号的工作频率以基准频率进行振荡变化。

在本发明的一个具体实施例中，当加热负载为轻载状况时，可提高控制信号的工作频率f，使得f＞1.2f0；当加热负载为重载状况时，可调节控制信号的工作频率f，使得f＝f0±b，其中，b≤0.2f0。

其中，当加热负载为轻载状况时，控制信号的工作频率f也不宜过高，也就是说，无论加热负载为轻载状况或重载状况，工作频率均具有限值。在本发明的一个实施例中，工作频率的限值可跟随加热负载的负载情况进行变化，且工作频率的最小值和最大值与负载大小呈正相关关系。

在本发明的一个具体实施例中，当加热负载为轻载状况时，工作频率f的最小值为1.2f0，最大值为1.5f0；当加热负载为重载状况时，工作频率f的最小值为0.8f0，最大值为1.2f0。

在本发明的一个实施例中，第一主控芯片12在通过第二无线通信模块21与第一无线通信模块11之间的通信接收到的电源处理模块23供给加热负载25的电压时，还可对该电压的波形进行判断。如果该电压的波形出现畸变，即负载电压不稳定，则第一主控芯片12可调节控制信号的工作频率，以使控制信号的工作频率尽可能地等于或接近基准频率。

根据本发明实施例的分体式烹饪器具的无线供电系统，设置于底座的电能发射端和设置于器具本体的电能接收端可进行无线通信，电能接收端的第二主控芯片通过控制模块控制加热负载进行工作时，可获取电源处理模块供给加热负载的电压，并获取加热负载的负载情况，以及将该电压和该负载情况发送给电能发射端的第一主控芯片，以便第一主控芯片对控制信号的工作频率进行调整，由此，能够使负载的电压保持稳定，并能够提高分体式烹饪器具的EMC性能，以及能够保障分体式烹饪器具的可靠运行。

在本发明的一个实施例中，当加热负载发生变化时，第一主控芯片12可控制工作频率缓慢变化，即工作频率的升高速率或降低速率低于预设速率。由此，可进一步防止因工作频率的突然变化而对电源处理模块供给加热负载的电压造成影响，并可进一步防止因工作频率的突然变化而影响分体式烹饪器具的EMC性能。

另外，第一主控芯片12还可根据通过第二无线通信模块21与第一无线通信模块11之间的通信接收到的电源处理模块23供给加热负载25的电压对控制信号进行调节，以调节谐振发射模块14的发射功率。举例而言，第一主控芯片12可根据接收到的电压调节PWM信号的占空比，以调节谐振发射模块14的发射功率。通过调整PWM信号的频率，并调整PWM信号的占空比，可以以较为适宜的控制信号驱动谐振发射模块进行谐振工作，从而能够提高分体式烹饪器具的性能。

对应上述实施例，本发明还提出一种分体式烹饪器具。

本发明实施例的分体式烹饪器具包括本发明上述任一实施例的分体式烹饪器具的无线供电系统。

根据本发明实施例的分体式烹饪器具，能够使负载的电压保持稳定，并能够提高EMC性能，以及能够保障可靠运行。

对应上述实施例，本发明还提出一种分体式烹饪器具的无线供电控制方法。

如图3所示，本发明实施例的分体式烹饪器具的无线供电控制方法，包括以下步骤：

S1，第二主控芯片获取电能处理模块供给加热负载的电压，并获取加热负载的负载情况。

在本发明的一个实施例中，加热负载的负载情况可包括负载值低于第一预设负载阈值的轻负载状况和负载值高于第二预设负载阈值的重负载状况，其中，第二预设负载阈值大于等于第一预设负载阈值。举例而言，当加热负载不工作，即分体式烹饪器具不进行加热时，加热负载为轻载状况；当加热负载正常工作，即分体式烹饪器具以某一烹饪模式进行正常加热时，加热负载为重载状况。

S2，第二主控芯片通过第二无线通信模块与第一无线通信模块进行通信将电能处理模块供给加热负载的电压、加热负载的负载情况发送给第一主控芯片。

其中，第二无线通信模块与第一无线通信模块之间可通过WIFI(WirelessFidelity，一种无线局域网)、红外或蓝牙等方式进行无线通信。

S3，第一主控芯片根据电能处理模块供给加热负载的电压、加热负载的负载情况对控制信号的工作频率进行调整。

具体地，当加热负载为轻载状况时，第一主控芯片提高控制信号的工作频率，以使控制信号的工作频率大于预设倍数的基准频率；当加热负载为重载状况时，第一主控芯片调节控制信号的工作频率，以使控制信号的工作频率以基准频率进行振荡变化。

其中，基准频率可根据以下公式计算得到：

其中，f0为基准频率，L为谐振发射模块中的谐振电感的电感值，C为谐振发射模块中的谐振电容的电容值。

在本发明的一个具体实施例中，当加热负载为轻载状况时，可提高控制信号的工作频率f，使得f＞1.2f0；当加热负载为重载状况时，可调节控制信号的工作频率f，使得f＝f0±b，其中，b≤0.2f0。

其中，当加热负载为轻载状况时，控制信号的工作频率f也不宜过高，也就是说，无论加热负载为轻载状况或重载状况，工作频率均具有限值。在本发明的一个实施例中，工作频率的限值可跟随加热负载的负载情况进行变化，且工作频率的最小值和最大值与负载大小呈正相关关系。

在本发明的一个具体实施例中，当加热负载为轻载状况时，工作频率f的最小值为1.2f0，最大值为1.5f0；当加热负载为重载状况时，工作频率f的最小值为0.8f0，最大值为1.2f0。

在本发明的一个实施例中，当加热负载发生变化时，第一主控芯片可控制工作频率缓慢变化，即工作频率的升高速率或降低速率低于预设速率。由此，可进一步防止因工作频率的突然变化而对电源处理模块供给加热负载的电压造成影响，并可进一步防止因工作频率的突然变化而影响分体式烹饪器具的EMC性能。

根据本发明实施例的分体式烹饪器具的无线供电控制方法，第二主控芯片可获取电源处理模块供给加热负载的电压，并获取加热负载的负载情况，以及将该电压和该负载情况发送给电能发射端的第一主控芯片，以便第一主控芯片对控制信号的工作频率进行调整，由此，能够使负载的电压保持稳定，并能够提高分体式烹饪器具的EMC性能，以及能够保障分体式烹饪器具的可靠运行。

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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

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 (12)

1.一种分体式烹饪器具的无线供电系统，其特征在于，所述分体式烹饪器具包括底座和器具本体，所述器具本体适于搁置在所述底座上且相对所述底座可分离，所述无线供电系统包括：

对应所述底座设置的电能发射端，所述电能发射端包括第一无线通信模块、第一主控芯片、驱动模块和谐振发射模块，所述第一主控芯片用于输出控制信号至所述驱动模块，通过所述驱动模块驱动所述谐振发射模块进行谐振工作，以发射电能信号；

对应所述器具本体设置的电能接收端，所述电能接收端包括第二无线通信模块、第二主控芯片、电源处理模块、谐振接收模块、加热负载和控制模块，所述谐振接收模块通过谐振工作以接收所述电能信号，所述电源处理模块对所述电能信号进行处理以给所述加热负载和所述第二主控芯片供电，所述第二主控芯片通过所述控制模块控制所述加热负载进行工作，并获取所述电源处理模块供给所述加热负载的电压，以及获取所述加热负载的负载情况，所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块进行通信，所述第二主控芯片通过所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块进行通信将所述电源处理模块供给所述加热负载的电压、所述加热负载的负载情况发送给所述第一主控芯片，以便所述第一主控芯片对所述控制信号的工作频率进行调整。

2.如权利要求1所述的分体式烹饪器具的无线供电系统，其特征在于，当所述加热负载为轻载状况时，所述第一主控芯片提高所述控制信号的工作频率，以使所述控制信号的工作频率大于预设倍数的基准频率。

3.如权利要求1或2所述的分体式烹饪器具的无线供电系统，其特征在于，当所述加热负载为重载状况时，所述第一主控芯片调节所述控制信号的工作频率，以使所述控制信号的工作频率以基准频率进行振荡变化。

4.如权利要求3所述的分体式烹饪器具的无线供电系统，其特征在于，所述基准频率根据以下公式计算得到：

其中，f0为所述基准频率，L为所述谐振发射模块中的谐振电感的电感值，C为所述谐振发射模块中的谐振电容的电容值。

5.如权利要求1-4中任一项所述的分体式烹饪器具的无线供电系统，其特征在于，当所述加热负载发生变化时，所述第一主控芯片控制所述工作频率缓慢变化。

6.如权利要求4所述的分体式烹饪器具的无线供电系统，其特征在于，所述工作频率的限值跟随所述加热负载的负载情况进行变化，且所述工作频率的最小值和最大值与负载大小呈正相关关系。

7.一种分体式烹饪器具，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的分体式烹饪器具的无线供电系统。

8.一种如权利要求7所述的分体式烹饪器具的无线供电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述第二主控芯片获取所述电能处理模块供给所述加热负载的电压，并获取所述加热负载的负载情况；

所述第二主控芯片通过所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块进行通信将所述电能处理模块供给所述加热负载的电压、所述加热负载的负载情况发送给所述第一主控芯片；

所述第一主控芯片根据所述电能处理模块供给所述加热负载的电压、所述加热负载的负载情况对所述控制信号的工作频率进行调整。

9.如权利要求8所述的分体式烹饪器具的无线供电控制方法，其特征在于，

当所述加热负载为轻载状况时，所述第一主控芯片提高所述控制信号的工作频率，以使所述控制信号的工作频率大于预设倍数的基准频率；

当所述加热负载为重载状况时，所述第一主控芯片调节所述控制信号的工作频率，以使所述控制信号的工作频率以基准频率进行振荡变化。

10.如权利要求9所述的分体式烹饪器具的无线供电控制方法，其特征在于，所述基准频率根据以下公式计算得到：

其中，f0为所述基准频率，L为所述谐振发射模块中的谐振电感的电感值，C为所述谐振发射模块中的谐振电容的电容值。

11.如权利要求9或10所述的分体式烹饪器具的无线供电控制方法，其特征在于，当所述加热负载发生变化时，所述第一主控芯片还控制所述工作频率缓慢变化。

12.如权利要求10所述的分体式烹饪器具的无线供电控制方法，其特征在于，所述工作频率的限值跟随所述加热负载的负载情况进行变化，且所述工作频率的最小值和最大值与负载大小呈正相关关系。