CN111587609A - 烹饪器具中的频谱功率密度配置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了若干实施方案，该实施方案包括一种烹饪器具。该烹饪器具可以包括加热系统。该加热系统可以包括能够将无线能量发射到烹饪腔室中的一个或多个加热元件。烹饪器具还可以包括控制系统。控制系统可以确定用于驱动加热系统的加热序列(例如，逻辑指令)。然后，控制系统可以执行加热序列。加热序列可以包括用于基于能由控制系统检测到的触发事件来调整从加热系统中的加热元件发射的无线波的频谱功率分布的指令。

Description

烹饪器具中的频谱功率密度配置

相关申请的交叉引用

该继续专利申请要求2017年11月6日提交的名称为“SPECTRAL POWERDISTRIBUTION CONFIGURABLE COOKING INSTRUMENT”的美国专利申请号62/582,265的优先权和权益，该美国专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

各种实施方案涉及烹饪器具，诸如烤箱。

背景技术

烹饪艺术仍然保持作为一种“艺术”，这至少部分是由于食品行业无法帮助厨师系统地制备有价值的菜肴。为制作一顿丰盛的正餐，厨师通常必须使用多种烹饪器具，了解烹饪器具的加热方式，并且在整个烹饪过程中基于厨师对目标食品的进展(例如，由于烹饪/加热引起的转换)的观察来做出动态决策。因此，虽然可以将一些低端膳食(例如，可微波处理的膳食)进行微波处理或快速制备(例如，方便面)，但传统上真正复杂的膳食(例如，牛排、烤肉串、精致甜点等)却不能使用常规烹饪器具自动系统地制备。行业中尚未能够创造出一种能够以精确、快速且无需不必要的人工干预的方式自动且稳定地制备复杂膳食的智能烹饪器具。

附图说明

图1为根据各种实施方案的烹饪器具的透视图的结构图。

图2为示出根据各种实施方案的烹饪器具的物理部件的框图。

图3为示出根据各种实施方案的烹饪器具的功能部件的框图。

图4为示出根据各种实施方案的操作烹饪器具以烹饪食品的方法的流程图。

图5A为根据各种实施方案的烹饪器具的第一示例的横截面前视图。

图5B为根据各种实施方案的沿线A-A'的图5A的烹饪器具的横截面顶视图。

图5C为根据各种实施方案的沿线B-B'的图5A的烹饪器具的横截面顶视图。

图5D为根据各种实施方案的细丝组件中的一个的示例性横截面。

图6为示出根据各种实施方案的操作烹饪器具的方法的流程图。

图7为示出根据各种实施方案的烹饪器具的功率源的电气连接的简化电路图。

图8为示出使用驱动加热元件的未调制方法的加热元件随时间的温度迹线的曲线图。

图9为示出根据各种实施方案的使用驱动加热元件的脉冲调制方法的加热元件随时间的温度迹线的曲线图。

附图仅出于说明的目的描绘了本公开的各种实施方案。本领域的技术人员将从以下讨论中容易地认识到，在不脱离本文所述实施方案的原理的情况下，可以采用本文所示的结构和方法的替代实施方案。

具体实施方式

常规烤箱利用单一设置在一时间段内在其腔室内烹饪食品。用这种烤箱烹饪复杂的菜肴(例如，具有多种成分)受到如何将所有成分作为整体一起烹饪好的限制，或者需要在烤箱中一次仅烹饪成分的一部分。公开了一种能够在其烹饪腔室中实现多个烹饪区的烹饪器具，每个烹饪区能够施加不同的加热序列。

若干实施方案包括烹饪器具。烹饪器具可以包括加热系统。加热系统可以包括能够将无线能量发射到烹饪腔室中的一个或多个加热元件。烹饪器具还可以包括控制系统。控制系统可以确定用于驱动加热系统的加热序列。然后，控制系统可以执行加热序列。加热序列可以包括用于基于能由控制系统检测到的触发事件来调整从加热系统中的加热元件发射的无线波的频谱功率分布的指令。控制系统可以通过生成到功率源或加热系统的控制信号以脉冲调制提供给加热元件的功率来调整频谱功率分布。频谱功率分布可以是加热元件温度的函数。通过将加热元件的温度驱动到目标范围并通过适当的脉冲调制设置将温度维持在目标范围内，烹饪器具可以调整加热元件的频谱功率分布。

可以基于由烹饪器具选择或识别的食品烹饪配方或食料来确定加热系统。食品烹饪配方是烹饪器具的一组参数和配置，以便准备和烹饪菜肴。食品烹饪配方还可以包括一个或多个加热序列或用于生成此类加热序列的一个或多个指令。在一些实施方案中，食品烹饪配方中的每个加热序列对应于用于在需要一定量的用户干预来继续执行食品烹饪配方之前驱动加热系统的一组逻辑指令。

加热序列是用于驱动烹饪器具的加热系统的一组逻辑指令。逻辑指令可以包括配置参数，所述配置参数指定用于驱动加热系统的一个或多个加热元件的脉冲调制的特定设置。逻辑指令可以包括一个或多个逻辑分支，每个逻辑分支具有驱动加热系统的一个或多个指令。可以通过触发事件来确定是否执行逻辑分支(例如，执行一次或重复执行)。触发事件可以是有条件的先例或有条件的后继。逻辑指令可以包括用于调整加热系统的配置参数的反馈控制指令。

图1为根据各种实施方案的烹饪器具100的透视图的结构图。烹饪器具100可以包括具有门106的腔室102。至少一个烹饪平台110被设置在腔室102内。烹饪平台110可以是托盘、架或它们的任何组合。

烹饪器具100可以包括加热系统(图1中未标记)。加热系统可以包括一个或多个加热元件114(例如，加热元件114A、加热元件114B等，统称为“加热元件114”)。腔室102可以衬有加热元件114。每个加热元件114可以包括波长可控的细丝组件。该波长可控的细丝组件能够响应于来自烹饪器具100的计算设备(未示出)的命令而独立地调整发射频谱功率分布(因此也调整峰值频率和峰值波长)、发射功率和/或发射信号图案。

在若干实施方案中，腔室102是无窗的。即，当门106关闭时，包括门106的腔室102被完全封闭而没有任何透明(和/或半透明)部分。例如，当门106关闭时，腔室102可以被密封在金属外壳内(例如，与腔室102的外部隔热)。相机118可以被附接到腔室102的内部。在一些实施方案中，相机118被附接到门106。例如，如图所示，当门106关闭时，相机118可以向内朝向腔室102的内部，并且当门106打开时可以朝上。在一些实施方案中，相机118安装在腔室102的天花板(例如，顶部内表面)上。相机118可以被附接到门106或在腔室102的天花板上邻近(例如，在三英寸之内)门106，使得能够容易清洁、方便扫描标签、保持私密性、避免热损坏等。

在一些实施方案中，每个加热元件114在腔室中的一个或多个位置处包括一个或多个波长可控的细丝组件。在一些实施方案中，一个或多个波长可控的细丝组件中的每一个能够独立地调整其发射频谱功率分布(例如，峰值发射频率)和/或其发射功率。例如，可以在宽频带范围内(例如，从20太赫兹到300太赫兹)调谐波长可控细丝组件的峰值发射频率。不同的频率可以对应于用于加热食品物质、烹饪平台110或腔室102内的其他物品和/或烹饪器具100的多个部分的不同的穿透深度。

可以通过具有与加热细丝本身的热惯性相比可以相对较快地打开和关闭的类似继电器的控件，通过使用类似快速切换脉冲宽度调制(PWM)的电子器件来控制加热元件114具有变化的功率。峰值发射频率的变化可以与递送到加热元件中的功率量直接相关。功率越大，峰值发射频率越高。在一些情况下，烹饪器具100可以通过启动更多的加热元件来保持功率恒定，同时降低峰值发射频率，每个加热元件的功率较低。烹饪器具100可以独立地控制细丝组件的峰值发射频率并且通过分别驱动这些细丝组件来对其供电。

在一些实施方案中，针对每个单独的加热元件使用最大功率以实现最高发射频率是具有挑战性的，因为AC功率源可能不足以提供功率消耗(例如，因为它将使保险丝熔断)。在一些实施方案中，这通过以最大功率顺序驱动每个单独的加热元件而不是以降低的功率并行驱动它们来解决。通过将顺序驱动和并行驱动相结合，可以实现中间峰值发射频率。

在一些实施方案中，相机118包括用于将热图像提供给计算设备作为对动态加热序列(例如，热调整算法)的反馈的红外传感器。在一些实施方案中，烹饪器具100包括多个相机。在一些实施方案中，相机118包括保护壳体。在一些实施方案中，加热元件114和相机118被设置在腔室102中，使得相机118不直接在任何成对的加热元件之间。例如，加热元件114可以沿垂直于门106的两个竖直壁设置。加热元件114可以是在竖直壁上水平地延伸并且垂直于门106的石英管(例如，其中具有加热细丝)。

在一些实施方案中，显示器122被附接到门106。在一些实施方案中，显示器122被附接到腔室102的向外表面而不是门106(如图所示)。显示器122可以是触摸屏显示器。显示器122可以在门106的与相机118相反的一侧上附接到腔室102的外部。显示器122可以被配置为显示由相机118捕获和/或从该相机流传输的腔室内部的实时图像或实时视频。

图2是示出根据各种实施方案的烹饪器具200(例如，烹饪器具100)的物理部件的框图。烹饪器具200可以包括功率源202、计算设备206、操作存储器210、永久存储器214、具有一个或多个加热元件(例如，加热元件218A、加热元件218B等，统称为“加热元件218”)的加热系统216、冷却系统220、相机222(例如，相机118)、网络接口226、显示器230(例如，显示器122)、输入部件234、输出部件238、光源242、麦克风244、一个或多个环境传感器246、腔室温度计250、温度探头254或它们的任何组合。加热元件218可以是加热元件114。在一些实施方案中，每个加热元件218是可单独调谐的(例如，通过计算设备206)以独立于其他加热元件改变其发射频谱功率分布。

计算设备206例如可以是控制电路。计算设备206用作烹饪器具200的控制系统。控制电路可以是专用集成电路或具有由存储在操作存储器210和/或永久存储器214中的可执行指令配置的通用处理器的电路。计算设备206可以控制烹饪器具200的物理部件和/或功能部件的全部或至少子集。

功率源202提供操作烹饪器具200的物理部件所需的功率。例如，功率源202可以将交流(AC)功率转换为用于物理部件的直流(DC)功率。在一些实施方案中，功率源202可以使第一动力总成运行至加热元件218，并且使第二动力总成运行至其他部件。在一些情况下，第一动力总成是AC动力总成，第二动力总成是DC动力总成。

计算设备206可以控制加热元件218的峰值波长和/或频谱功率分布(例如，跨不同的波长)。计算设备206可以实现各种功能部件(例如，参见图3)以促进烹饪器具200的操作(例如，自动化或半自动化操作)。例如，永久存储器214可以存储一个或多个烹饪配方。每个烹饪配方可以包括一个或多个加热序列，所述一个或多个加热序列包含用于驱动加热元件218的可执行指令(例如，可由计算设备206执行)。操作存储器210可以提供运行时存储器以执行计算设备206的功能部件。在一些实施方案中，永久存储器214和/或操作存储器210可以存储由相机222捕获的图像文件或视频文件。

加热元件218可以是波长可控的(例如，能够改变其频谱功率分布)。例如，加热元件218可以包括石英管，每个石英管包封一个或多个加热细丝。在各种实施方案中，石英管的朝向腔室壁而不是腔室内部的一侧涂覆有耐热涂层。加热细丝的工作温度可能极高。因此，冷却系统220可以提供冷却(例如，对流或其他方式)以防止耐热涂层熔化或汽化。

加热元件218可以分别包括细丝驱动器(例如，分别为细丝驱动器224A和细丝驱动器224B，统称为“细丝驱动器224”)、细丝组件(例如，分别为细丝组件228A和细丝组件228B，统称为“细丝组件228B”)和安全壳(例如，分别为安全壳232A和安全壳232B，统称为“安全壳232”)。例如，每个加热元件可以包括由安全壳容纳的细丝组件。细丝组件可以由细丝驱动器驱动。继而，细丝驱动器可以由计算设备206控制。例如，计算设备206可以指示用于向细丝驱动器提供设定量的功率的功率源202。继而，计算设备206可以指示细丝驱动器驱动细丝组件以生成具有一个或多个所选择的峰值波长和/或定义频谱功率分布类型的其他特定特性的电磁波(即，无线电磁能的形式)。

相机222在烹饪器具200的操作中起到各种功能。例如，尽管烹饪器具200是无窗的，但是相机222和显示器230可以一起向腔室内部提供虚拟窗。相机222可以充当食品包装标签扫描仪，该食品包装标签扫描仪通过识别食品包装的机器可读光学标签来配置烹饪器具200。在一些实施方案中，相机222可以使计算设备206能够在执行烹饪配方时使用光学反馈。在若干实施方案中，光源242可以照亮烹饪器具200的内部，使得相机222可以清楚地捕获其中的食品物质的图像。

网络接口226使计算设备206能够与外部计算设备通信。例如，网络接口226可以启用Wi-Fi或蓝牙。用户设备可以经由网络接口226直接与计算设备206连接，或者经由路由器或其他网络设备间接与该计算设备连接。网络接口226可以将计算设备206连接到具有互联网连接的外部设备，诸如路由器或蜂窝设备。继而，计算设备206可以通过互联网连接访问云服务。在一些实施方案中，网络接口226可以提供对互联网的蜂窝访问。

显示器230、输入部件234和输出部件238使用户能够直接与计算设备206的功能部件交互。例如，显示器230可以呈现来自相机222的图像。显示器230还可以呈现由计算设备206实现的控制界面。输入部件234可以是覆盖有显示器230的触摸面板(例如，统称为触摸屏显示器)。在一些实施方案中，输入部件234是一个或多个机械设备(例如，按钮、拨盘、开关或它们的任何组合)。在一些实施方案中，输出部件238是显示器230。在一些实施方案中，输出部件238是扬声器或一个或多个外部灯。

在一些实施方案中，烹饪器具200包括麦克风244和/或一个或多个环境传感器246。例如，计算设备206可以利用来自麦克风244的音频信号(类似于来自相机222的图像)作为动态反馈，以根据热调节算法(例如，动态加热序列的一部分)实时地调整对加热元件218的控制。在一个示例中，计算设备206可以检测指示火灾警报、烟雾警报、爆米花弹出或它们的任何组合的音频信号。例如，计算设备206可以根据检测到的音频信号来调整加热系统216，诸如响应于检测到警报或者响应于检测到随后静音/低噪声的一系列爆米花噪声而关断加热元件218。环境传感器246可以包括压力传感器、湿度传感器、烟雾传感器、污染物传感器或它们的任何组合。计算设备206还可以利用环境传感器246的输出作为动态反馈，以根据加热序列指令(例如，热调整算法)实时地调整对加热元件218的控制。

在一些实施方案中，烹饪器具200包括腔室温度计250、温度探头254、烹饪平台温度传感器264、附件传感器接口266或它们的任何组合。烹饪平台温度传感器264可以测量烹饪平台(例如，烹饪平台110)上的一个或多个区的温度。烹饪平台温度传感器264可以被嵌入或附接到烹饪平台。附件传感器接口266可以是能够接收来自烹饪器具200的附件的传感器信号的有线或无线接口。例如，附件(未示出)可以包括温度传感器，该温度传感器将在附件处经历的温度报告给计算设备206。例如，计算设备206可以利用来自腔室温度计250、温度探头254、烹饪平台温度传感器264、附件传感器接口266或它们的任何组合的温度读数作为动态反馈，以根据热调整算法实时地调整对加热元件218的控制。温度探头254可以适于插入要由烹饪器具200烹饪的食品中。计算设备206还可以利用温度探头254的输出作为动态反馈，以根据热调整算法实时地调整对加热元件218的控制。例如，烹饪配方的热调整算法可以指示食品应根据烹饪配方在预设温度下加热预设量的时间。

示例性实施方式

在一些示例性实施方式中，加热系统216包括至少一个能够将无线能量发射到烹饪腔室(例如，烹饪腔室102)中的可调式加热元件(例如，加热元件218中的一个)。为了开始烹饪食品的过程，计算设备206(例如，烹饪器具200的控制系统)可以首先确定(例如，识别、选择或推断)食品物质或食品烹饪配方。例如，计算设备206可以确定食品物质是正处于烹饪腔室中还是打算放在烹饪腔室中。可以通过图像识别(例如，使用相机222捕获的数据)、用户输入(例如，使用来自网络接口226和/或输入部件234的数据)、语音识别(例如，使用麦克风244捕获的数据)或它们的任何组合来确定食品物质。

计算设备206可以被配置为基于食品物质或食品烹饪配方的标识来生成加热序列以驱动加热系统216。例如，加热序列包括或参考参数以确定如何根据目标频谱功率分布将功率提供给可调式加热元件以使可调式加热元件发射热量。当生成加热序列时，可以选择目标频谱功率分布以匹配食品物质或用于烹饪食品物质的中间烹饪介质(例如，空气、烹饪平台/托盘、食品物质周围的水等)的吸收频谱。

在一些情况下，计算设备206可以基于计算设备206对食品物质的识别来选择食品烹饪配方。在一些情况下，计算设备206可以响应于接收到食品烹饪配方的用户选择来推断对要烹饪的某种类型的食品物质的期望。在一些情况下，计算设备206被配置为既不利用食品物质的识别也不利用对期望要烹饪的食品物质的推断期望来生成加热序列。

计算设备206可以被配置为检测由一种或多种食品烹饪配方的一种或多种加热序列指示或指定的触发事件。例如，加热序列的逻辑可以包括用于响应于计算设备206检测到特定触发事件来调整从可调式加热元件发射的无线能量的频谱功率分布的指令。在启动加热序列之后，计算设备206开始监视对触发事件的检测。响应于检测到触发事件，计算设备206可以配置加热系统以调整从可调式加热元件发射的无线能量的频谱功率分布。在一些实施方案中，加热序列包括用于基于能由计算设备206检测到的触发事件同时调整分别从加热系统216中的多个加热元件218发射的无线波的多个频谱功率分布的指令。在一些情况下，该指令可以将目标频谱功率分布指定为与触发事件中的一个相对应。在一些情况下，该指令可以将与目标频谱功率分布相关联的目标对象类别(例如，由食料形状、食料尺寸、食料材料或它们的任何组合定义)指定为与触发事件中的一个相对应。

在一些实施方案中，永久存储器214存储将目标对象类别(例如，由材料、尺寸、形状的定义)分别与波长特定配置(例如，与目标频谱功率分布和/或如何将频谱功率分布调整为目标频谱功率分布相关联的每个波长特定配置)相关联的逻辑函数或数据库。加热序列中的指令可以引用逻辑函数或数据库，以识别与目标频谱功率分布相关联的波长特定配置。波长特定配置可以与将计算设备206配置为向加热系统216发送控制信号的一个或多个参数的集合相关联。控制信号可以于与指示从可调式加热元件发射的波的目标频谱功率分布的特性相对应。

波长特定配置可以与烹饪腔室中或是烹饪腔室的一部分的一种或多种材料的一个或多个吸收波长、透射波长或反射波长相关联。例如，材料可以包括食品、玻璃、金属、空气或它们的任何组合。计算设备206可以被配置为确定目标食品类别(例如，用户指定的、配方指定的或图像传感器识别的)或目标中间烹饪介质在目标对象类别中，并且根据永久存储器214中的数据库，根据与目标对象类别相关联的波长特定配置来驱动可调式加热元件。在一些实施方案中，目标对象类别的吸收率特性允许多个波长特定配置。在那些实施方案中，计算设备206可以选择单个波长特定配置，以基于目标对象类别的一个或多个吸收率带对可用功率密度(例如，烹饪速度)进行优化。

在一些实施方案中，除了调整频谱功率分布之外，加热序列还可以包括用于调整从可调式加热元件发射的无线能量的强度、持续时间、脉冲图案或它们的任何组合的指令。指令的执行可以是动态的或顺序定时的。即，触发事件可以是基于时间的事件、建模或模拟事件、由神经网络触发的事件、用户指示的事件或传感器数据指示的事件。

在各种实施方案中，通过调制提供给可调式加热元件的功率以将可调式加热元件的温度调谐到特定范围来调整从可调式加热元件发射的波的频谱功率分布。在一些实施方案中，功率源202适于根据来自计算设备206的指令向可调式加热元件供应电功率。功率源202可以从AC壁装插座汲取功率。例如，功率源202可以包括适于与壁装插座连接的AC功率插头。在一些实施方案中，功率源202向可调式加热元件提供电功率的脉冲调制或相位击发控制。例如，脉冲调制的电功率可以是调制的DC功率或整流的半周期AC功率。

在一些情况下，计算设备206可以通过调整功率源202向可调式加热元件供应功率的持续时间来调整可调式加热元件的频谱功率分布。例如，永久存储器214可以存储驱动器参数。驱动器参数可以与目标频谱功率分布或其至少一个特性相关联。驱动器参数可以与作为时间的函数的频谱功率分布的变化相关联，该时间是可调式加热元件连续开启而没有实质性停顿的时间(例如，构成“实质性停顿”的持续时间也可以被存储为参数)。计算设备206可以基于驱动器参数和可调式加热元件已被连续开启的已知时间来调整持续时间。或者，驱动器参数可以与作为可调式加热元件的工作核心温度的函数变化的频谱功率分布的变化相关联。计算设备206可以基于驱动器参数和可调式加热元件的已知工作核心温度来调整持续时间。由驱动器参数表示的功能有利地使计算设备206能够调谐从单个加热元件发射的频谱功率分布。所施加的功率占空比与已知的物理特性相结合可以用于估计可调式加热元件的工作核心温度，因为每当可调式加热元件连接到电功率，温度都会随时间增加，直到达到平衡温度。平衡是当温度耗散与温度增加基本上相等并且相反时。图8的曲线图中示出了这种效应。

在一些实施方案中，功率源202包括能够接通或关断到可调式加热元件的功率的功率控制机构。在一些实施方案中，功率控制机构是二进制功率开关。在一些实施方案中，功率控制机构提供多于两种的功率连接状态，诸如关断状态、最大功率状态和一个或多个减小功率状态。在这些实施方案中，计算设备206被配置为通过使用功率控制机构的脉冲调制(例如，根据从控制系统到功率控制机构的控制信号)将可调式加热元件的频谱功率分布调整为目标频谱功率分布。例如，计算设备206可以对功率控制机构进行脉冲调制，直到达到可调式加热元件的目标核心温度。永久存储器214可以存储目标频谱功率分布与目标核心温度之间的关联，使得计算设备206可以确定它们在加热系统216的操作期间彼此相对应。永久存储器214可以存储脉冲调制配置(例如，脉冲频率、脉冲宽度/占空比、脉冲强度或它们的任何组合)与目标频谱功率分布之间的关联。

计算设备206可以被配置为当可调式加热元件的估计工作温度高于阈值温度时、当功率控制机构已经处于特定状态超过阈值持续时间时和/或当功率控制机构已经处于特定状态超过预设持续时间的阈值量时减慢(例如，降低频率)对功率控制机构的脉冲调制。该特定状态可以是“接通”状态或“关断状态”。减慢脉冲调制可以包括停止脉冲调制。阈值量可以测量为功率控制机构处于特定状态的预设持续时间内的分数或百分比。与减慢的机构相似，计算设备206可以被配置为当可调式加热元件的估计工作温度低于阈值温度时、当功率控制机构已经处于特定状态少于阈值持续时间时和/或当功率控制机构已经处于特定状态少于预设持续时间的阈值量时加快(例如，降低频率)对功率控制机构的脉冲调制。

浪涌电流缓解

随着加热元件中温度的迅速升高，加热元件的电阻也迅速减小。因此，在每个电脉冲开始时加热元件消耗的电流可能会经历一个突然的峰值。因此，控制到特定加热元件的功率连接的继电器可以包括温度相关电路元件(例如，温度相关电阻器)，使得初始上升温度不会引起会烧断向加热元件馈送AC功率源的断路器的电流消耗峰值。

在可调式加热元件中使用的细丝的功率消耗作为加热元件的温度的函数而变化。频谱功率分布(SPD)函数可以是短时间段内的基本无状态函数以及该短时间段期间的温度函数。由于加热元件的温度也会随着时间推移而升高，直到达到平衡，因此可以基于加热元件开启的时间来估计SPD功能(例如，脉冲宽度和/或脉冲调制方案的占空比)。因此，具有频繁改变SPD的相应加热序列的食品烹饪配方将需要频繁改变脉冲调制的脉冲频率。由于每当加热元件开启时，可调式加热元件随时间推移的功率消耗就会跟着衰减，因此功率控制机构的频繁切换与恰好在加热元件开启时的频繁电流汲取峰值相对应。电流汲取峰值具有使烹饪器具200中的电子电路中断的趋势。

在一些实施方案中，功率源202包括电耦接到功率控制机构的温度相关电阻器。在一些实施方案中，计算设备206包括电耦接到功率控制机构的温度相关电阻器。温度相关电阻器(例如，热敏电阻器或针对其温度相关性而选择的电阻器)可以限制由于快速切换而引起的浪涌电流。在一些实施方案中，功率源202或计算设备206包括数字功率斩波器，该数字功率斩波器具有可调整的斩波率以限制浪涌电流或具有更高的核心温度分辨率(例如，使计算设备206能够对可调式加热元件的频谱功率分布进行微调)。

图3是示出根据各种实施方案的烹饪器具300(例如，烹饪器具100和/或烹饪器具200)的功能部件的框图。例如，功能部件可以在计算设备206或一个或多个专用电路上运行。例如，烹饪器具300可以实现至少烹饪配方库302、配方执行引擎306、远程控制界面310、云访问引擎314或它们的任何组合。烹饪配方库302存储一个或多个烹饪配方，每个烹饪配方包括分别针对食品的一个或多个部分的一个或多个加热序列。配方执行引擎306从烹饪配方及其加热序列解释可执行指令。远程控制界面310使得烹饪器具300的功能部件能够由外部用户设备(未示出)控制。远程控制界面310可以使外部用户设备能够配置烹饪器具300的功能部件或者能够从外部用户设备请求信息。例如，远程控制界面310可以经由网络接口226与外部用户设备连接。云访问引擎314使烹饪器具300能够与后端服务器系统(未示出)通信，以配置烹饪器具300的功能部件或从后端服务器系统请求信息。

在一些示例中，配方执行引擎306可以加载并解释一组指令以实施烹饪配方，包括执行加热序列(例如，动态段、静态段或它们的任何组合)。例如，配方执行引擎306可以分析来自相机(例如，相机222)的图像，以确定门(例如，门106)是否打开。例如，当面朝烹饪器具300的内部时，来自相机的图像可以被特定光源(例如，光源242)的特定颜色照亮。在一些示例中，配方执行引擎306被配置为分析来自相机的图像以确定机器可读光学标签是否在图像内。例如，配方执行引擎306可以被配置为基于机器可读光学标签从烹饪配方库302中选择烹饪配方。在该示例中，远程控制界面310被配置为向外部用户设备发送消息以确认自动选择的烹饪配方。在一些示例中，配方执行引擎306被配置为在本地显示器上呈现用于确认的烹饪配方，并且当显示烹饪配方时经由本地输入部件接收确认。响应于对烹饪配方的选择，配方执行引擎306可以通过控制加热元件来根据烹饪配方执行加热序列。热调整算法能够响应于变化的输入变量(例如，实时传感器输入、用户输入、外部用户设备或后端服务器系统提供的参数或它们的任何组合)实时动态地控制加热元件218(例如，调整输出功率、频谱功率分布和/或一个或多个峰值波长)。

远程控制界面310可以用于与用户交互。例如，用户设备(例如，计算机或移动设备)可以经由网络接口226连接到远程控制界面。经由该连接，用户可以实时配置烹饪器具300。在一个示例中，用户可以经由在用户设备上运行的用户设备侧应用来选择烹饪配方。用户设备侧应用可以与远程控制界面310通信以使烹饪器具300执行所选择的烹饪配方。云访问引擎314可以使烹饪器具300能够访问云服务以促进烹饪配方的执行和/或更新烹饪配方库302中的烹饪配方。

与烹饪器具(例如，烹饪器具100、烹饪器具200和/或烹饪器具300)相关联的部件(例如，物理的或功能的)可以被实现为设备、模块、电路、固件、软件或其他、功能指令。例如，功能部件可以以专用电路的形式，以一个或多个适当编程的处理器、单板芯片、现场可编程门阵列、具有网络能力的计算设备、虚拟机、云计算环境或它们的任何组合的形式实现。例如，所描述的功能部件可以被实现为能够由处理器或其他集成电路芯片执行的有形存储存储器上的指令。该有形存储存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器。在一些实施方案中，从易失性存储器不是非暂态信号的意义上讲，易失性存储器可以被认为是“非暂态的”。附图中描述的存储器空间和存储装置还可以用有形存储存储器来实现，包括易失性存储器或非易失性存储器。

每个部件可以单独并且独立于其他部件进行操作。某些或全部部件可以在同一主机设备上或在独立设备上执行。这些独立设备可以通过一个或多个通信信道(例如，无线或有线信道)耦接以协调其操作。某些或所有部件可以被组合为一个部件。单个部件可以被分成子部件，每个子部件执行独立的方法步骤或单个部件的方法步骤。

在一些实施方案中，至少一些部件共享对存储器空间的访问。例如，一个部件可以访问由另一个部件访问或转换的数据。如果这些部件直接或间接共享物理连接或虚拟连接，从而允许由一个部件访问或修改的数据在另一个部件中被访问，则可以认为这些部件是“耦接”的。在一些实施方案中，至少一些部件可以(例如，通过重新配置实现功能部件的一部分的可执行指令)被远程升级或修改。本文描述的系统、引擎或设备可以包括用于各种应用的附加的、更少的或不同的部件。

图4为示出根据各种实施方案的操作烹饪器具(例如，烹饪器具100、烹饪器具200和/或烹饪器具300)以烹饪食品的方法400的流程图。方法400可以由计算设备(例如，计算设备206)控制。

在步骤402中，计算设备可以选择烹饪配方(例如，从存储在计算设备和/或烹饪器具的本地存储器(例如，操作存储器210和/或永久存储器214)中的本地烹饪配方库、在由通过网络接口(例如，网络接口226)可访问的云服务实现的外部烹饪配方库中、或者在连接到计算设备的另一个外部源的存储器中)。可选地，在步骤404中，计算设备可以识别在烹饪器具中或即将在烹饪器具中的食品概况。例如，计算设备可以利用相机来识别食品概况(例如，执行食品的图像识别或扫描附接到食品的外包装上的数字标签)。食品概况可以识别食品的大小、食品的重量、食品的形状、食品的当前温度或它们的任何组合。

在步骤406中，计算设备可以基于烹饪配方和/或食品概况来实例化和/或配置加热序列，以控制用于烹饪食品的加热系统。加热序列可以包括由热调整算法定义的一个或多个动态段。热调整算法可以基于可以随时间推移而变化的输入变量来指定如何调整烹饪器具中一个或多个加热元件的驱动参数。输入变量可以包括流逝的时间(例如，从加热元件被第一次驱动时和/或当加热序列第一次开始时的时间)、烹饪器具内的温度(例如，由烹饪腔室中或烹饪平台上的温度传感器检测到的)、用户输入(例如，经由连接到烹饪器具的计算设备或控制面板的外部设备)、食品内的温度(例如，由插入到食品中并且通信地耦接到计算设备的温度探头报告)、食品的实时或异步图像分析、来自烹饪器具内部或外部的麦克风的实时或异步音频信号分析、实时或异步环境传感器输出分析、通过网络接收的其他数据、由烹饪器具的部件生成的其他数据或它们的任何组合。在步骤408中，计算设备可以实时更新输入变量，并且在步骤410中，根据加热序列和/或热调整算法将驱动参数重新调整到加热系统的加热元件。

由加热序列做出的部分调整可以包括热强度、频谱功率分布和/或峰值波长(例如，用于针对烹饪腔室内的不同食品或材料)、加热时间、用于加热的目标区或烹饪平台或任何它们的组合。计算设备可以配置加热元件以将不同的加热模式施加到烹饪器具中的不同区(在同一烹饪平台或不同烹饪平台上)。每个“区”可以由烹饪平台上的区域或搁在烹饪平台上的食品的一部分表示。计算设备可以配置加热元件以通过向不同的加热元件供应不同量的功率和/或发射频谱功率分布来同时或顺序地将不同的加热模式施加到烹饪平台上的不同区。计算设备可以配置加热元件以通过以变化的峰值波长驱动加热系统的加热元件来将不同的加热模式施加到烹饪平台上的不同区。烹饪器具可以包括在烹饪平台与加热元件中的至少一个之间的穿孔金属板。计算设备可以配置加热元件以通过使用穿孔金属板在空间上阻挡由加热元件中的至少一个发射的波的部分来将不同的加热模式施加到烹饪平台上的不同区。

在步骤412中，计算设备可以基于至少加热序列中的指令来计算何时终止加热序列(例如，烹饪器具何时停止向加热元件供应功率)。在一些实施方案中，加热调整算法考虑是否期望在加热过程终止之后基本上立即从烹饪器具中取出食品(例如，高速模式)。例如，如果用户指示在加热过程终止之后食品将在烹饪器具中保留预设的持续时间(例如，低应力模式)，则加热调节算法可以缩短预期终止时间。

图5A为根据各种实施方案的烹饪器具500(例如，烹饪器具100、烹饪器具200和/或烹饪器具300)的第一示例的横截面前视图。烹饪器具500包括腔室502和加热系统(在图5A中未标记)，该加热系统在腔室502中的一个或多个位置处具有一个或多个细丝组件506(例如，细丝组件506A、细丝组件506B、细丝组件506C、细丝组件506D、细丝组件506E、细丝组件506F，统称为“细丝组件506”)。细丝组件506可以分别是烹饪器具500的加热元件的一部分。细丝组件506中的每一个可以包括围绕细丝510的安全壳508。

安全壳508可以涂覆有反射材料以用作反射器511。这样，防止了反射器511被碎屑弄脏。安全壳508可以由石英制成。反射材料可以是金或白色陶瓷，诸如氧化锆、氧化硅等。细丝组件506可以是卤钨组件。可以将反射材料涂覆在细丝组件506或安全壳508中的每一个的背离烹饪平台516的外表面的一部分上。在一些实施方案中，反射器511是与细丝组件506和安全壳508中的每一个分离的部件。例如，反射器511中的每一个可以远离烹饪腔室的中心邻近细丝组件506中的每一个定位。在一些实施方案中，反射器511被放置成足够靠近细丝组件506中的每一个，使得在正常操作期间(例如，约450华氏度或更高)，在对应的反射器511与细丝组件506中的每一个之间的碎屑被烧掉。在一些实施方案中，细丝组件506中的至少一个在反射器511与玻璃罩之间。在一些实施方案中，玻璃罩在细丝组件506中的至少一个与反射器511之间。

在一些实施方案中，安全壳508不需要反射器。在一些实施方案中，反射器511可以在安全壳508的外部。防污可以通过选择反射器511(例如，在它在安全壳508外部的情况下)与安全壳508之间的距离来实现，使得不需要的材料从反射器511和/或安全壳508烧掉。在一些实施方案中，可以使用另一种(透明)材料来直接保护反射器511和/或安全壳508免受碎屑影响。在一些实施方案中，细丝组件506均具有由陶瓷物质制成的端盖。细丝510可以缠绕以显著增加细丝的总长度而不增加细丝组件的长度。细丝510可以均匀地或不均匀地缠绕。细丝510的端部可以用钼箔密封，同时保持导电性。细丝510可以以变化的直径或均匀的直径缠绕。

图5D为根据各种实施方案的细丝组件506中的一个的示例性横截面。在该示例中，细丝组件506A包括围绕细丝510的安全壳508。细丝组件506A可以包括端盖513(例如，由陶瓷物质制成)。细丝510可以缠绕。细丝组件506A可以具有在安全壳508的外部并围绕该安全壳的反射器511。在一些实施方案中，反射器511可以附接到端盖513。在一些实施方案中，反射器511不附接到端盖513(未示出)。

计算设备(例如，计算设备206)可以被配置为单独地、以子集或整体地控制细丝组件506的发射频谱功率分布(例如，包括一个或多个峰值发射波长)。例如，计算设备可以被配置为基于传感器输入(例如，相机扫描标签)和/或用户输入来识别与食品(例如，在腔室502中)相关联的食品概况。然后，计算设备可以确定与食品概况相关联的一个或多个可激发波长。例如，可激发波长可以对应于与食品轮廓相关联的一种或多种食品材料的共振频率。计算设备可以驱动一个或多个(例如，单个组件至全部)细丝组件506以与可激发波长中的至少一个相对应的峰值发射波长发射以加热食品。

在一些实施方案中，腔室502被金属完全封闭。在一些实施方案中，腔室502具有门。在一些实施方案中，腔室502具有一个或多个透明窗口(例如，玻璃窗口)。在一些实施方案中，将一个或多个穿孔金属板512(例如，穿孔金属板512A和/或穿孔金属板512B，统称为“穿孔金属板512”)设置在腔室502内。在一些实施方案中，腔室502中仅存在单个穿孔金属板(例如，在烹饪平台516上方或在烹饪平台516下方)。在一些实施方案中，存在两个穿孔金属板(如图所示)。穿孔金属板512中的每一个可以是可移除的或固定的板。穿孔金属板512能够控制沿着平行于其表面的水平平面的加热集中。穿孔金属板(诸如穿孔铝箔)可以用于保护某些食品免受细丝组件506产生的强烈辐射热的影响。例如，当并排烹饪牛排和蔬菜时，穿孔金属板可以保护蔬菜不被过度烹饪，并使牛排能够接收来自细丝组件506的全部功率。与来自细丝组件506的较短的波长发射相比，较长的波长可以更均匀地穿透穿孔。因此，即使穿孔被设计为屏蔽例如90％的直接辐射热，烹饪器具仍可以通过改变波长来独立地调谐加热的空间集中。除了直接辐射加热之外，这还实现了对并排烹饪的某些控制。

在一些实施方案中，细丝组件506适于发射定向电磁波。所发射的波的方向性可以通过反射器511的形状和/或位置，安全壳508的结构、形状和/或位置，细丝510的结构和/或形状或它们的任何组合来实现。在一些实施方案中，穿孔金属板512进一步限制了所发射的波的空间集中。在一些实施方案中，细丝组件506中的至少一些适于发射单向电磁波。

在一些实施方案中，腔室502包括在腔室502中的烹饪平台516(例如，烹饪平台110)。在一些实施方案中，烹饪平台516包括一个或多个穿孔金属板512中的至少一个或是其一部分。计算设备可以被配置为驱动细丝组件506以包括与用于烹饪平台516的可激发波长相对应的峰值发射波长的频谱功率分布发射。通过调谐以将峰值发射波长包括到烹饪平台516的可激发波长，计算设备可以加热烹饪平台516而无需直接加热腔室502内的空气或食品。

烹饪平台516可以由玻璃或金属制成。烹饪平台516可以包括光学透明区域，诸如经由玻璃或玻璃样材料，从而使可见光能够基本上行进通过烹饪平台516的两个相对表面。例如，在加热之前，烹饪器具500的用户可以在将食品布置在烹饪平台516上以进行烹饪的同时将说明书放置在烹饪平台516下方。用户可以根据说明书直接将特定食品覆盖在所需位置。在一些实施方案中，烹饪平台516包括用于使顶侧相机522能够捕获搁在烹饪平台516上的食品的底视图的反射部分518。

在一些实施方案中，烹饪器具500包括基于气流的冷却系统(例如，包括冷却单元520A、冷却单元520B、冷却单元520C、冷却单元520D、冷却单元520E和冷却单元520F，统称为“冷却系统520”)。基于气流的冷却系统520可以直接吹到安全壳508的反射器部分上以冷却(例如，防止反射涂层汽化)和/或改善反射器511的性能。可以控制气流以提供喷射对流加热。基于气流的冷却系统520可以具有过滤蒸汽的空气路径，从而防止在烹饪器具500的门打开时热空气逸出。空气路径还可以被配置为越过烹饪器具500的相机(未示出)以保持相机的镜头不发生冷凝。在一些实施方案中，空气流动和对流可以通过被动的烟筒效应来实现，例如可以将孔或间隙安装在反射器中，使得通过灯泡/细丝安全壳接触而过热的空气将经历密度的减小并且因此浮力地流过此类间隙。

在一些实施方案中，风扇可以被安装成远离细丝组件506。当将细丝组件的频谱功率分布(包括一个或多个峰值波长)配置为加热外壳和/或安全壳508时，风扇可以搅拌腔室502内的空气，以确保邻近安全壳508的所加热的空气被移动到腔室502的其他部分以烹饪食品。

在一些实施方案中，烹饪器具500不含碎屑托盘。可选地，烹饪器具500可以使用耐热片520(例如，石英或其他材料)来覆盖细丝组件506，使得烹饪器具腔室的底部没有细丝组件可绊倒。耐热片在细丝组件506的工作波长处可以是透明的，以使得来自细丝组件506的发射能够穿透而没有太多损失。

在一些实施方案中，烹饪器具500内的计算设备可以根据烹饪配方中的指令来驱动细丝组件506。例如，计算设备可以以峰值波长驱动细丝组件506中的至少一个。峰值波长可以对应于烹饪平台516、安全壳508(例如，细丝组件的外壳)中的材料、特定类型的可食用材料、水分子或它们的任何组合的可激发波长。通过匹配与目标材料的可激发波长相对应的特定峰值波长，计算设备可以将特定材料作为加热目标。例如，计算设备可以以峰值波长(例如，对于玻璃烹饪平台为3μm或更高)驱动细丝组件506中的至少一个，使得烹饪平台516对于从细丝组件506中的至少一个发射的波是基本上不透明的。计算设备可以以峰值波长(例如，对于玻璃烹饪平台为3μm或更小)驱动细丝组件506中的至少一个，使得烹饪平台516对于从细丝组件506中的至少一个发射的波是基本上透明的。计算设备可以以峰值波长(例如，对于玻璃烹饪平台在3μm和4μm之间)驱动细丝组件506中的至少一个，使得烹饪平台516被从细丝组件506中的至少一个发射的波加热，而基本上不加热烹饪腔室内的任何有机食品。

图5B为根据各种实施方案的沿线A-A'的图5A的烹饪器具500的横截面顶视图。图5B可以示出穿孔金属板512A和穿孔金属板512A内的露出烹饪平台516的腔室。例如，穿孔金属板512包括露出下面的烹饪平台516的矩形腔室524A和椭圆形腔室524B。

图5C为根据各种实施方案的沿线B-B'的图5A的烹饪器具500的横截面顶视图。图5C可以示出烹饪平台516。在烹饪平台516是透明或半透明的实施方案中，反射部分518可以从横截面顶视图中可见。

在一些实施方案中，烹饪平台516可以虚拟地划分为烹饪目标区(例如，区528A、区528B、区528C和区528D，统称为“烹饪目标区528”)。即，食品烹饪配方和加热序列可以参考这些烹饪目标区528。烹饪目标区528中的每一个可以由物理上可见的周界(例如，区A周界530A、区B周界530B、区C周界530C和区D周界530D，统称为“可见周界530”)来限定。可见周界530可以具有不同的尺寸和形状(例如，椭圆形或矩形)。在一些实施方案中，可见周界530可以用耐热涂料标记。在一些实施方案中，可见周界530可以由烹饪平台516中的结构化通道边缘或斜边缘限定。在一些实施方案中，可见周界530中的每一个可以由阶梯状(例如，升高或降低)的对应烹饪目标区限定。

在一些实施方案中，烹饪目标区528可以包括可见标签(例如，区A标签534A、区B标签534B、区C标签534C和区D标签534D，统称为“可见标签534”)。可见标签534可以有利地为用户提供清晰的参考，以便用户知道根据烹饪器具500的指示(例如，经由与烹饪配方相关联的指令有关的显示信息)将食品的多个部分放置在何处。

图6为示出根据各种实施方案的操作烹饪器具(例如，烹饪器具100、烹饪器具200和/或烹饪器具500)的方法600的流程图。方法600可以由烹饪器具的控制系统(例如，计算设备206)执行。在步骤602中，控制系统可以启动加热序列以配置烹饪器具的加热系统(例如，加热系统216)。例如，加热系统的配置包括各个频谱可调式加热元件的配置。例如，频谱可调式加热元件是被配置为发射具有由控制系统指示的特定频谱功率分布的电磁波的加热元件。控制系统可以从一组两个或更多个频谱功率分布模板中选择特定的频谱功率分布。控制系统可以通过将控制信号提供给频谱可调式加热元件或调制提供给频谱可调式加热元件的功率来使频谱可调式加热元件在任何所选择的频谱功率分布下发射。加热序列可以包括用于配置加热系统的至少频谱可调式加热元件的指令。

在步骤604中，控制系统然后可以接收定时器信号和/或传感器信号。定时器信号可以是时间指示器的连续数据流或指示时间的离散数据分组(例如，周期性的或其他形式)。传感器信号可以是传感器测量值或离散传感器测量值(例如，周期性的或其他)的连续数据流。加热系统运行时，连续数据流可以不中断。

在步骤606中，控制系统可以从定时器信号和/或传感器信号检测触发事件。响应于检测到触发事件，在步骤608中，控制系统可以动态地确定并生成与加热系统中的至少所述频谱可调式加热元件相对应的控制信号。在步骤610中，控制系统可以基于控制信号驱动至少所述频谱可调式加热元件以调整从加热系统或频谱可调式加热元件发射的无线能量的频谱功率分布。驱动加热系统可以包括通过选择性地关断或选择性地减小供应给加热系统中的至少一个加热元件的功率的强度来调整无线能量的频谱功率分布。

在一些实施方案中，加热系统在保持加热系统的总输出功率的同时调整频谱功率分布，诸如通过增加第一波长频谱的输出强度同时降低第二波长频谱的输出强度。在一些实施方案中，加热系统在不保持总输出功率的情况下调整频谱功率分布。第一波长频谱可以长于或短于第二波长频谱。在第一波长频谱较长的情况下，加热系统或频谱可调式加热元件基本上以将热直接传递到具有波长较长的吸收带的材料为目标。在第一波长频谱较短的情况下，加热系统或频谱可调式加热元件基本上以波长较短的吸收带为目标进行直接传热。

在一些实施方案中，调整频谱功率分布包括调整仅从加热系统中的加热元件的子集发射的无线能量的频谱功率分布。这里，“仅子集”是指少于加热系统中的所有加热元件。

虽然过程或方法以给定顺序呈现，但是替代实施方案可以以不同顺序执行具有步骤的例程，或采用具有框的系统，并且可以删除、移动、添加、细分、组合和/或修改某些过程或框以提供替代形式或子组合。这些过程或框中的每一个可以以各种不同的方式实现。此外，虽然有时将处理或框示出为串行执行，但是这些处理或框可以另选地并行执行，或者可以在不同的时间执行。当过程或步骤“基于”值或计算时，应该将过程或步骤解释为至少基于该值或该计算。

图7为示出根据各种实施方案的烹饪器具(例如，烹饪器具200)的功率源700(例如，功率源202)的电连接的简化电路图。功率源700可以由计算设备702(例如，模拟控制电路、专用集成电路(ASIC)，能由固件或软件配置的通用处理器/控制器或它们的任何组合)来控制。功率源700可以从AC功率源706汲取功率。

功率源700可以包括用于驱动烹饪器具的加热系统(加热系统216)的至少一个加热元件710的一个或多个电子部件。例如，可切换继电器714可以电耦接到加热元件710。可切换继电器714可以电耦接到计算设备702，使得计算设备702可以控制(例如，经由控制信号)功率是否从AC功率源706供应到加热元件710。在一些实施方案中，计算设备702还可以控制如何将功率提供给加热元件710(例如，脉冲调制)以及将多少功率提供给该加热元件。在一些实施方案中，可切换继电器714可以将AC功率的半波提供给加热元件710。在一些实施方案中，可切换继电器714包括TRIAC。在一些实施方案中，功率源700包括分别与加热元件710的多个实例相对应的可切换继电器714的多个实例。

功率源700可以包括用于将DC功率供应到烹饪器具的数字部件(包括例如计算设备702)的电子元件。例如，功率源700包括AC/DC转换器722，该AC/DC转换器电耦接在AC功率源706与烹饪器具的数字部件726之间。在一些实施方案中，数字部件726包括计算设备702。

图8为示出使用驱动加热元件的未调制方法的加热元件随时间的温度迹线800的曲线图。在所示的示例中，在初始时间t0 802，接通到加热元件的功率(例如，从没有功率到供应恒定的DC功率或整流AC功率)。在初始时间802，加热元件的温度与加热元件所在的烹饪腔室中的温度(腔室温度)基本上相同。在初始时间802之后，有一个上升期806。在上升期806期间，加热元件的温度在达到平衡点810之前急剧升高。在平衡点810处，加热元件的温度耗散速率变得基本上等于由于电驱动功率引起的温度升高速率。在终止时间tf 814功率关断之后，加热元件的温度降低(例如，近似指数衰减)，直到达到腔室温度。

总加热器接通时间816从初始时间806开始到终止时间814。因为仅从平衡点810到终止时间814保持基本上恒定的温度，并且因为加热元件的发射频谱功率分布取决于温度，所以从平衡点810到终止时间814的烹饪特性保持基本上恒定。通过依赖于热耗散平衡，这种驱动加热元件的未调制方法仅可以维持单个烹饪特性。

图9为示出根据各种实施方案的使用驱动加热元件的脉冲调制方法的加热元件随时间的温度迹线900的曲线图。虽然温度迹线900仅示出了第一频谱特定持续时间902、第二频谱特定持续时间906和第三频谱特定持续时间910，但是各种实施方案的脉冲调制方法可以支持用于加热元件的三个以上的发射频谱功率分布配置。

在所示的示例中，在第一频谱特定持续时间902中，加热元件可以由一系列电脉冲驱动。在第一上升时间914期间，加热元件的温度迹线900上升，直到其在第一目标温度范围918中达到最大值。然后温度迹线900下降，直到一系列电脉冲922开始驱动加热元件。然后，加热元件的温度在第一目标温度范围918内升高(在电脉冲922中的每一个期间)和降低(在电脉冲922中的每一个之间)。如上所述，因为从加热元件发射的波的频谱功率分布对应于加热元件的温度，并且因为加热元件的温度保持在第一目标温度范围918内，所以电脉冲922基本上将从加热元件发射的波的频谱功率分布保持在对应于第一目标温度范围918的可容许方差内。在一些实施方案中，每个电脉冲包括一个或多个AC功率循环的整流半波。在一些实施方案中，每个电脉冲可以是DC脉冲(例如，方波)。

利用不同的脉冲调制配置(例如，不同的脉冲宽度/占空比和不同的脉冲频率)，可以在第二频谱特定持续时间906中将温度保持在第二目标温度范围926。脉冲调制方法也仍然可以利用类似于图8中的曲线图的温度耗散平衡。在第三频谱特定持续时间910中，加热元件可以由整流功率信号的宽脉冲驱动，以将温度保持在第三目标温度范围936内。例如，宽脉冲可以是比在第一频谱特定持续时间902期间的脉冲调制更高波长的脉冲调制。

以下是实施方案的非限制性实施例，包括

实施例1：一种烹饪器具，包括：烹饪腔室；加热系统，所述加热系统至少包括能够将无线能量发射到所述烹饪腔室中的可调式加热元件；以及控制系统，所述控制系统被配置为：确定食品物质或食品烹饪配方，基于所述食品物质或所述食品烹饪配方的标识来生成加热序列以驱动所述加热系统，其中所述加热序列包括用于基于触发事件来调整所发射的无线能量的频谱功率分布的指令，检测由所述加热序列指定的所述触发事件，并且响应于检测到所述触发事件，配置所述加热系统以调整从所述可调式加热元件发射的所述无线能量的所述频谱功率分布。

实施例2：与实施例1相同或相似，还包括功率源，其中所述功率源适于根据所述控制系统的指示向所述可调式加热元件供应电功率。

实施例3：与实施例2相同或相似，其中所述控制系统被配置为通过调整所述功率源向所述可调式加热元件供应功率的持续时间来调整所述可调式加热元件的所述频谱功率分布。

实施例4：与实施例3相同或相似，还包括存储器，所述存储器存储与所述频谱功率分布或其至少一个特性相关联的驱动器参数；其中所述控制系统被配置为基于所述驱动器参数来调整所述持续时间。

实施例5：与实施例2相同或相似，其中所述功率源包括能够以两种或更多种状态(例如，接通或关断)切换提供给所述可调式加热元件的功率的功率开关(例如，二进制或多状态功率控制机构)。

实施例6：与实施例5相同或相似，其中所述控制系统被配置为通过使用所述功率开关调制(例如，脉冲调制)提供给所述可调式加热元件的功率来将所述可调式加热元件的所述频谱功率分布调整为目标频谱功率分布。

实施例7：与实施例6相同或相似，其中所述控制系统被配置为当所述可调式加热元件的估计温度高于阈值温度时、当所述功率开关已经处于特定状态超过阈值持续时间时或当所述功率开关已经处于特定状态超过预设持续时间的阈值量时减慢对所述功率开关的调制。

实施例8：与实施例5相同或相似，其中所述功率源或所述控制系统包括电耦接到所述功率开关的温度相关电阻器。

实施例9：与实施例5相同或相似，其中所述功率源或所述控制系统包括具有可调整的斩波率的数字功率斩波器。

实施例10：与实施例1相同或相似，还包括存储器，所述存储器存储所述烹饪腔室中的目标对象类别和与所述频谱功率分布的调整相关联的波长特定配置之间的关联；并且其中所述控制系统被配置为：确定所述食品物质或中间加热介质在所述目标对象类别中，并且基于所存储的关联，根据所述波长特定配置来驱动所述加热系统。

实施例11：与实施例1相同或相似，所述触发事件是基于时间的事件、用户指示的事件、传感器数据指示的事件或它们的任何组合。

实施例12：与实施例1相同或相似，其中所述指令将所述触发事件指定为与目标频谱功率分布相对应，其中所述指令包括或引用逻辑函数或查找表以识别与所述目标频谱功率分布相关联的波长特定配置，并且其中所述控制系统被配置为基于所述逻辑函数或所述查找表，根据所述波长特定配置来驱动所述加热系统。

实施例13：与实施例1相同或相似，其中所述加热系统包括多个可调式加热元件，并且其中所述多个可调式加热元件中的每一个都是可单独调谐的，以独立于其他加热元件改变其发射频谱功率分布。

实施例14：一种操作烹饪器具的方法，包括：在所述烹饪器具的控制系统处启动加热序列以配置所述烹饪器具的加热系统；在所述控制系统处接收定时器信号或传感器信号；从所述定时器信号或所述传感器信号检测触发事件；响应于检测到所述触发事件，动态地确定与所述加热系统的至少一个频谱可调式加热元件相对应的控制信号；以及基于所述控制信号驱动所述至少一个频谱可调式加热元件，以调整从所述至少一个频谱可调式加热元件发射的无线能量的频谱功率分布。

实施例15：与实施例14相同或相似，其中所述控制信号控制提供给所述频谱可调式加热元件的功率。

实施例16：与实施例14相同或相似，其中驱动所述至少一个频谱可调式加热元件包括调整仅从所述加热系统中的加热元件的子集发射的无线能量的频谱功率分布。

实施例17：与实施例14相同或相似，其中所述定时器信号或所述传感器信号是在所述加热系统工作时不间断的连续数据流。

实施例18：与实施例14相同或相似，其中调整所述频谱功率分布包括增加第一波长频谱的输出强度，同时降低第二波长频谱的输出强度。

实施例19：与实施例14相同或相似，其中驱动所述至少一个频谱可调式加热元件包括通过选择性地关断或选择性地减小供应给所述加热系统中的所述至少一个频谱可调式加热元件的功率的强度来调整所述无线能量的所述频谱功率分布。

实施例20：一种烹饪器具，包括：烹饪腔室；加热系统，所述加热系统至少包括能够将无线能量发射到所述烹饪腔室中的可调式加热元件；以及控制系统，所述控制系统被配置为：确定食品物质或食品烹饪配方，基于所述食品物质或所述食品烹饪配方的标识来生成加热序列以驱动所述加热系统，其中所述加热序列包括用于基于能由所述控制系统检测到的触发事件来同时调整分别从所述加热系统中的所述多个加热元件发射的无线波的多个频谱功率分布的指令，检测由所述加热序列指定的所述触发事件，并且响应于检测到所述触发事件，配置所述加热系统以调整从所述可调式加热元件发射的所述无线能量的所述频谱功率分布。

本公开的一些实施方案除了上述内容之外或取代上述内容具有其他方面、元件、特征和步骤。在说明书的其余部分中描述了这些可能的添加和替换。在本说明书中对“各种实施方案”或“一些实施方案”的引用意指结合该实施方案描述的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施方案中。另选的实施方案(例如，被称为“其他实施方案”)并不相互排斥其他实施方案。此外，描述了可以由一些实施方案而不是其他实施方案展现的各种特征。类似地，描述了可能是一些实施方案的要求但不是其他实施方案的要求的各种要求。

本公开的一些实施方案除了上述内容之外或取代上述内容具有其他方面、元件、特征和步骤。在说明书的其余部分中描述了这些可能的添加和替换。

Claims (20)

1.一种烹饪器具，包括：

烹饪腔室；

加热系统，所述加热系统至少包括能够将无线能量发射到所述烹饪腔室中的可调式加热元件；和

控制系统，所述控制系统被配置为：

确定食品物质或食品烹饪配方，

基于所述食品物质或所述食品烹饪配方的标识来生成加热序列以驱动所述加热系统，其中所述加热序列包括用于基于触发事件来调整所发射的无线能量的频谱功率分布的指令，

检测由所述加热序列指定的所述触发事件，并且

响应于检测到所述触发事件，配置所述加热系统以调整从所述可调式加热元件发射的所述无线能量的所述频谱功率分布。

2.根据权利要求1所述的烹饪器具，还包括功率源，其中所述功率源适于根据所述控制系统的指示向所述可调式加热元件供应电功率。

3.根据权利要求2所述的烹饪器具，其中所述控制系统被配置为通过调整所述功率源向所述可调式加热元件供应功率的持续时间来调整所述可调式加热元件的所述频谱功率分布。

4.根据权利要求3所述的烹饪器具，还包括存储器，所述存储器存储与所述频谱功率分布或其至少一个特性相关联的驱动器参数；其中所述控制系统被配置为基于所述驱动器参数来调整所述持续时间。

5.根据权利要求2所述的烹饪器具，其中所述功率源包括能够以两种或更多种状态切换提供给所述可调式加热元件的功率的功率开关。

6.根据权利要求5所述的烹饪器具，其中所述控制系统被配置为通过使用所述功率开关进行调制来将所述可调式加热元件的所述频谱功率分布调整为目标频谱功率分布。

7.根据权利要求6所述的烹饪器具，其中所述控制系统被配置为当所述可调式加热元件的估计温度高于阈值温度时、当所述功率开关已经处于特定状态超过阈值持续时间时或当所述功率开关已经处于特定状态超过预设持续时间的阈值量时减慢对所述功率开关的调制。

8.根据权利要求5所述的烹饪器具，其中所述功率源或所述控制系统包括电耦接到所述功率开关的温度相关电阻器。

9.根据权利要求5所述的烹饪器具，其中所述功率源或所述控制系统包括具有可调整的斩波率的数字功率斩波器。

10.根据权利要求1所述的烹饪器具，还包括存储器，所述存储器存储所述烹饪腔室中的目标对象类别和与所述频谱功率分布的调整相关联的波长特定配置之间的关联；并且其中所述控制系统被配置为：

确定所述食品物质或中间加热介质在所述目标对象类别中，并且

基于所存储的关联，根据所述波长特定配置来驱动所述加热系统。

11.根据权利要求1所述的烹饪器具，所述触发事件是基于时间的事件、用户指示的事件、传感器数据指示的事件或它们的任何组合。

12.根据权利要求1所述的烹饪器具，其中所述指令将所述触发事件指定为与目标频谱功率分布相对应，其中所述指令包括或引用逻辑函数或查找表以识别与所述目标频谱功率分布相关联的波长特定配置，并且其中所述控制系统被配置为基于所述逻辑函数或所述查找表，根据所述波长特定配置来驱动所述加热系统。

13.根据权利要求1所述的烹饪器具，其中所述加热系统包括多个可调式加热元件，并且其中所述多个可调式加热元件中的每一个都是可单独调谐的，以独立于其他加热元件改变其发射频谱功率分布。

14.一种操作烹饪器具的方法，包括：

在所述烹饪器具的控制系统处启动加热序列以配置所述烹饪器具的加热系统；

在所述控制系统处接收定时器信号或传感器信号；

从所述定时器信号或所述传感器信号检测触发事件；

响应于检测到所述触发事件，动态地确定与所述加热系统的至少一个频谱可调式加热元件相对应的控制信号；以及

基于所述控制信号驱动所述至少一个频谱可调式加热元件，以调整从所述至少一个频谱可调式加热元件发射的无线能量的频谱功率分布。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述控制信号控制提供给所述频谱可调式加热元件的功率。

16.根据权利要求14所述的方法，其中驱动所述至少一个频谱可调式加热元件包括调整仅从所述加热系统中的加热元件的子集发射的无线能量的频谱功率分布。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述定时器信号或所述传感器信号是在所述加热系统工作时不间断的连续数据流。

18.根据权利要求14所述的方法，其中调整所述频谱功率分布包括增加第一波长频谱的输出强度，同时降低第二波长频谱的输出强度。

19.根据权利要求14所述的方法，其中驱动所述至少一个频谱可调式加热元件包括通过选择性地关断或选择性地减小供应给所述加热系统中的所述至少一个频谱可调式加热元件的功率的强度来调整所述无线能量的所述频谱功率分布。

20.一种烹饪器具，包括：

烹饪腔室；

加热系统，所述加热系统至少包括能够将无线能量发射到所述烹饪腔室中的可调式加热元件；和

控制系统，所述控制系统被配置为：

确定食品物质或食品烹饪配方，

基于所述食品物质或所述食品烹饪配方的标识来生成加热序列以驱动所述加热系统，其中所述加热序列包括用于基于能由所述控制系统检测到的触发事件来同时调整分别从所述加热系统中的所述多个加热元件发射的无线波的多个频谱功率分布的指令，

检测由所述加热序列指定的所述触发事件，并且

响应于检测到所述触发事件，配置所述加热系统以调整从所述可调式加热元件发射的所述无线能量的所述频谱功率分布。

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