CN113099565B - 电磁加热系统和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电磁加热系统和设备，该系统主要包括多个线圈、一个或多个谐振电容、至少两个第一功率开关管、一个功率逆变器和一个控制器；不同线圈分别与不同的谐振电容对应串联组成不同的谐振电路；不同谐振电路分别与不同第一功率开关管对应串联组成不同的功率支路；至少两个不同的功率支路均与功率逆变器并联；控制器用于向功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制功率逆变器的开关频率。本发明可以缓解现有电磁加热系统具有电路结构复杂、加热能耗大以及对材质不合格的器皿进行加热时会威胁设备和人员安全的问题。

Description

电磁加热系统和设备
技术领域
本发明涉及电磁加热技术领域，尤其是涉及一种电磁加热系统和设备。
背景技术
电磁感应加热技术是一种新型的加热技术，由于其节能、安全和卫生的特点，常被用于食品加热与保温。现有的电磁加热系统通常采用一个线圈与一个功率逆变器配合使用以构建一个电磁加热平台。功率逆变器、线圈和控制系统以及其他相关部件会被集中放置于同一个机构件内，该机构件的材质可根据不同电器的需求自行选择(如黑色金属或有色金属)。线圈通常位于该机构件的一侧(可以为上、下、左、右任何一侧)，利用电磁感应对线圈周围空间进行加热。
电磁感应加热的原理是电磁感应现象，即利用交变电流通过线圈时会产生交变磁场，在置于交变磁场中的器皿(如锅具、烤盘等)表面产生涡流电流，涡旋电流的焦耳热效应使该器皿迅速发热，从而实现加热。具体地，在电磁加热系统的操作过程中，线圈将涡流引入置于线圈附近的器皿表面，通过涡流对器皿表面进行加热。器皿表面可根据实际加热需求设计为平面(如烤盘等)或曲面(如锅具等)。
目前的电磁加热系统存在一些缺陷。首先，具有单线圈设计的电磁加热系统只能对器皿表面某一特定位置进行加热，无法同时对同一器皿表面不同位置进行加热和相应的加热控制，也无法分别对不同位置的多个器皿进行加热和相应的加热控制；其次，具有多线圈设计的电磁加热系统通过控制不同线圈所在支路电路的导通时间调节不同线圈的功率，或者使用多个功率逆变器对应调节不同线圈的功率，该功率调节方式需要使用大量部件，使得整个系统的电路结构十分复杂。且由于现有电磁加热系统不具备对不同线圈进行独立控制的能力，在可能只需要加热少量区域的应用场景(如烧烤等应用场景)中，现有电磁加热系统在对少量区域进行加热的同时，不可避免地对不需要加热的其他区域进行加热，这会额外消耗大量能量。此外，现有电磁加热系统在对置于线圈附近的器皿进行加热时，通常采用主控单元和相关部件组成的控制系统对线圈进行相应的加热控制，而由于一些器皿的材质并不适合电磁加热，需要通过控制系统在加热过程中识别出置于线圈上的器皿的材质，以避免对那些材质不符合加热要求的器皿(比如一些铝锅、铜锅等)进行加热；然而，与现有电磁加热系统配套的控制系统通常仅能识别很有限的一种或几种材质的器皿，对于一些材质不合格的器皿仍可进行加热，容易损害电路，威胁设备和人员的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电磁加热系统和设备，以缓解现有电磁加热系统具有电路结构复杂、加热能耗大以及对材质不合格的器皿进行加热时会威胁设备和人员安全的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种电磁加热设备，包括：至少一个包含一个加热面的烧烤炉或三维容器；所述加热面包括第一加热区和第二加热区，所述第一加热区和所述第二加热区分别位于所述加热面的不同位置；多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈用于加热所述第一加热区，所述第二线圈用于加热所述第二加热区；一个或多个谐振电容；所述第一线圈和所述第二线圈分别与不同的所述谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；至少两个第一功率开关管；每个所述谐振电路分别与一个所述第一功率开关管串联，以组成至少两个不同的功率支路；一个功率逆变器；所述至少两个不同的功率支路均与所述功率逆变器并联；一个控制器，用于向所述功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制所述功率逆变器的开关频率。
第二方面，本发明实施例还提供一种电磁加热系统，包括：多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈；一个或多个谐振电容；所述第一线圈和所述第二线圈分别与不同的所述谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；至少两个第一功率开关管；每个所述谐振电路分别与一个所述第一功率开关管串联，以组成至少两个不同的功率支路；一个功率逆变器；所述至少两个不同的功率支路均与所述功率逆变器并联；一个控制器，用于向所述功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制所述功率逆变器的开关频率。
第三方面，本发明实施例还提供一种电磁加热设备，所述设备为保温汤锅、自动配汤机、液体分配循环池或保温汤池，包括：一个或多个包含一个或多个加热面的三维金属容器；所述加热面至少包括一个第一加热区和一个第二加热区，所述第一加热区和所述第二加热区分别位于所述加热面的不同位置；多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈用于加热所述第一加热区，所述第二线圈用于加热所述第二加热区；一个或多个谐振电容；所述第一线圈和所述第二线圈分别与不同的所述谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；至少两个第一功率开关管；每个所述谐振电路分别与一个所述第一功率开关管串联，以组成至少两个不同的功率支路；一个功率逆变器；所述至少两个不同的功率支路均与所述功率逆变器并联；一个控制器，用于向所述功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制所述功率逆变器的开关频率。
第四方面，本发明实施例还提供一种电磁加热设备，所述设备为板式保温器、烧烤炉、双面烧烤炉、帕尼尼烧烤机、炙烤机、烘烤机、输送式烘烤机或煎蛋机，包括：一个或多个包含一个或多个加热面的金属平板；所述加热面至少包括一个第一加热区和一个第二加热区，所述第一加热区和所述第二加热区分别位于所述加热面的不同位置；多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈用于加热所述第一加热区，所述第二线圈用于加热所述第二加热区；一个或多个谐振电容；所述第一线圈和所述第二线圈分别与不同的所述谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；至少两个第一功率开关管；每个所述谐振电路分别与一个所述第一功率开关管串联，以组成至少两个不同的功率支路；一个功率逆变器；所述至少两个不同的功率支路均与所述功率逆变器并联；一个控制器，用于向所述功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制所述功率逆变器的开关频率。
第五方面，本发明实施例还提供一种电磁加热设备，所述设备为多功能烹饪机、双煎蛋卷机、煎蛋炉或任意区域加热器，包括：一个或多个包含一个或多个加热面的平板；所述加热面至少包括一个第一加热区和一个第二加热区，所述第一加热区和所述第二加热区分别位于所述加热面的不同位置；多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈用于加热所述第一加热区，所述第二线圈用于加热所述第二加热区；一个或多个谐振电容；所述第一线圈和所述第二线圈分别与不同的所述谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；至少两个第一功率开关管；每个所述谐振电路分别与一个所述第一功率开关管串联，以组成至少两个不同的功率支路；一个功率逆变器；所述至少两个不同的功率支路均与所述功率逆变器并联；一个控制器，用于向所述功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制所述功率逆变器的开关频率。
本发明提供的一种电磁加热系统和设备，在该设备的电路中，仅使用一个功率逆变器，减少了功率逆变器以及相关器件的用量，降低了电路结构的整体复杂性，在保证设备可靠性的同时能够降低设备的运维成本；且通过对不同位置处的线圈进行单独控制，使得该设备能够根据不同应用场景的加热需求与不同器皿进行自由组合，进而灵活调整加热方式，能够降低设备整体加热能耗以及提高设备对不同应用场景的适用性。此外，该设备还可以通过控制器实现对加热用器皿的材质进行识别，可根据器皿材质控制线圈的加热状态，能够避免对线圈附近材质不符合要求的器皿进行加热，从而保障设备和人员的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据实施方案的第一种电磁加热系统的示意图；
图2为根据实施方案的第二种电磁加热系统的示意图；
图3为根据实施方案的第二种电磁加热系统的一个局部示意图；
图4为根据实施方案的驱动器输出电压和线圈过零点电流的相位差示意图；
图5为根据实施方案的第一种材质识别方法的示意图；
图6为根据实施方案的第一种材质识别方法的流程图；
图7为根据实施方案的第二种材质识别方法的示意图；
图8为根据实施方案的控制器的结构示意图；
图9为根据实施方案的主控单元的示意图；
图10为根据实施方案的第二种电磁加热系统应用其中一种电路结构的示意图；
图11为根据实施方案的第二种电磁加热系统应用另一种电路结构的示意图；
图12为根据实施方案的第二种电磁加热系统的另一个局部示意图；
图13为根据实施方案的自动配汤机的一种结构示意图；
图14为根据实施方案的自动配汤机的另一种结构示意图；
图15为根据实施方案的一种包含汤品容器的橱柜的结构示意图；
图16为根据实施方案的另一种包含汤品容器的橱柜的结构示意图；
图17为根据实施方案的另一种包含汤品容器的橱柜的结构示意图；
图18为根据实施方案的自动配汤机的另一种结构示意图；
图19为根据实施方案的自动配汤机的另一种结构示意图；
图20为根据实施方案的保温汤锅的一种结构示意图；
图21为根据实施方案的保温汤锅的另一种结构示意图；
图22为根据实施方案的保温汤池的一种结构示意图；
图23为根据实施方案的保温汤池的另一种结构示意图；
图24为根据实施方案的液体分配循环池的一种结构示意图；
图25为根据实施方案的液体分配循环池的另一种结构示意图；
图26为根据实施方案的烧烤炉或炙烤机或板式保温器的一种结构示意图；
图27为根据实施方案的双面烧烤炉或帕尼尼烧烤机的一种结构示意图；
图28为根据实施方案的烘烤机或输送式烘烤机的一种结构示意图；
图29为根据实施方案的烘烤机或输送式烘烤机的另一种结构示意图；
图30为根据实施方案的煎蛋机的一种结构示意图；
图31为根据实施方案的双煎蛋卷机或煎蛋炉的一种结构示意图；
图32为根据实施方案的多功能烹饪机的一种结构示意图；
图33为根据实施方案的多功能烹饪机的另一种结构示意图；
图34为根据实施方案的任意区域加热器的一种结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
目前的电磁加热系统具有一些缺陷。首先，具有单线圈设计的电磁加热系统只能对器皿表面某一特定位置进行加热，无法同时对同一器皿表面不同位置进行加热和相应的加热控制或者分别对不同位置的多个器皿进行加热和相应的加热控制；其次，具有多线圈设计的电磁加热系统只能通过控制不同线圈所在支路电路的导通时间或者使用多个功率逆变器以实现不同线圈的功率调节，该功率调节方式使得系统的电路结构十分复杂，增加了系统的运维成本；且现有电磁加热系统在使用过程中由于对不需要加热的其他区域进行加热而会增加大量不必要的能耗；此外，现有电磁加热系统通常仅能识别很有限的一种或几种材质的器皿，对于一些材质不合格的器皿仍可进行加热，容易损害电路，威胁设备和人员的安全。
基于此，本发明提供了一种具有多线圈设计的电磁加热系统，可同时对同一器皿表面不同位置进行加热和相应的加热控制以及分别对不同位置的多个器皿进行加热和相应的加热控制；且电路结构简单、加热能耗小，能够根据器皿材质控制线圈的加热状态，避免对线圈周围材质不合格的器皿进行加热，从而保障设备和人员的安全。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的第一种电磁加热系统进行详细介绍。
参见图1，本发明实施例提供第一种电磁加热系统，该系统主要包括多个线圈、一个或多个谐振电容、至少两个第一功率开关管、一个功率逆变器和一个控制器。
上述线圈具体为可以产生电磁感应的线圈，且线圈的粗细、长短、材料、缠绕方式等具体可根据实际需要自行选择；不同线圈分别与不同的谐振电容对应串联组成不同的谐振电路，用于产生热量；不同谐振电路分别与不同第一功率开关管对应串联组成不同的功率支路，用于输出不同的功率；至少两个不同的功率支路均与功率逆变器并联；控制器用于向功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制功率逆变器的开关频率。
以图1为例，在图1中，系统包括一个功率逆变器以及与该功率逆变器连接的一个控制器和n个功率支路；其中，n可以为大于等于1的整数，该n个功率支路由n个谐振电路分别与n个第一功率开关管对应串联组成，且该n个功率支路并联后与该功率逆变器串联；该控制器用于向该功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制该功率逆变器的开关频率。
为了便于描述，将上述多个线圈分成第一线圈和第二线圈；第一线圈和第二线圈分别与不同的谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；每个谐振电路分别与一个第一功率开关管串联，以组成不同的功率支路；不同的功率支路均与上述功率逆变器并联；上述控制器用于向该功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制该功率逆变器的开关频率。
为了进一步减少第一功率开关管通断过程中产生的电力损耗，上述第一功率开关管可采用绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)或金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)，具体可根据实际情况自行选择。
在上述系统中，可采用两种操作方式调节谐振电路(包含线圈和谐振电容)的输出功率：
(1)通过控制器向功率逆变器发送控制信号，进而控制功率逆变器的开关频率，实现一次性调节所有谐振电路的输出功率；
(2)通过控制器向功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同谐振电路的开关，实现通过控制第一功率开关管的导通时间分别调节不同谐振电路的输出功率。
基于此，上述第一功率开关管与谐振电路之间的具体连接方式可采用以下连接方式中的至少之一：
(1)一个第一功率开关管与一个谐振电路串联，通过控制一个第一功率开关管的导通时间单独控制一个谐振电路的输出功率；(2)一个第一功率开关管分别与多个谐振电路串联，通过控制一个第一功率开关管的导通时间同时控制多个谐振电路的输出功率。
本发明实施例提供的第一种电磁加热系统，在该系统的电路中，仅使用一个功率逆变器，减少了功率逆变器以及相关器件的用量，降低了电路结构的整体复杂性，在保证系统可靠性的同时能够降低系统的运维成本；且通过对不同位置处的线圈进行单独控制，使得该系统能够根据不同应用场景的加热需求与不同器皿进行自由组合，进而灵活调整加热方式，能够降低系统整体加热能耗以及提高系统对不同应用场景的适用性。
为了进一步提高上述系统对不同加热场景的适用性，上述功率逆变器可以包括半桥电路或全桥电路。
为了便于控制不同线圈的输出功率，每一个上述功率支路用于根据对应谐振电路的谐振属性控制线圈的输出功率。
为了实现对不同线圈的温度进行单独控制，可采用以下操作方式：使用上述控制器控制第一功率开关管的导通时间，进而控制上述功率支路的输出功率，以便控制对应线圈的温度。
为了进一步保证上述线圈加热的稳定性，上述线圈可优选使用电感量在25微亨到250微亨之间的线圈。
在上述系统中，每条功率支路包括由线圈和谐振电容组成的谐振电路，因而不同功率支路上的谐振电路会具有各自的谐振属性，可使用一个或多个参数(如谐振频率、特性阻抗、品质因数等)来表征不同线圈对应的谐振电路的谐振属性差异；
谐振频率是由组成谐振电路的电感和电容决定，如下式：
Figure BDA0003016056350000111
其中，fr代表谐振频率，L代表线圈的电感量，C代表该线圈对应的谐振电容的电容量；
而品质因数则可由下式所示：
Figure BDA0003016056350000112
其中，Q代表品质因数，L代表线圈的电感量，C代表该线圈对应的谐振电容的电容量，R代表线圈与线圈附近加热用器皿耦合后得到的等效电阻。
每条功率支路可输出的最大功率由上述功率逆变器的开关频率决定。当上述功率逆变器的开关频率越接近功率支路上的谐振电路的谐振频率时，该功率支路的输出功率会越大，反之则输出功率降低。
为了满足不同应用场景的加热需求，上述第一线圈对应的谐振电路和上述第二线圈对应的谐振电路既可以具备指定差异大小的谐振属性，也可以具备不同的谐振属性。
当上述第一线圈对应的谐振电路和上述第二线圈对应的谐振电路具备指定差异大小的谐振属性时，作为一种优选的实施方式，可控制该第一线圈对应的谐振电路和该第二线圈对应的谐振电路的谐振属性差异在10％以内。针对该情形，当上述功率逆变器工作在某个确定的开关频率时，可认为所有功率支路的最大输出功率都是相同的。
当上述第一线圈对应的谐振电路和上述第二线圈对应的谐振电路具备不同的谐振属性时，作为一种优选的实施方式，可控制该第一线圈对应的谐振电路和该第二线圈对应的谐振电路的谐振属性差异大于10％。针对该情形，当上述功率逆变器工作在某个确定的开关频率时，可认为第一线圈对应的功率支路和第二线圈对应的功率支路具有不同的最大输出功率。
为了更好地实现温度控制，上述系统还包括：温度传感器；该温度传感器能够获得指定位置的实测温度，进而根据实测温度生成实测温度信号并向上述控制器发送该实测温度信号；控制器接收到该实测温度信号后，可根据该实测温度信号调节发送给上述功率逆变器的控制信号，以便通过功率逆变器来控制不同功率支路上的线圈的温度。
基于此，还可在开始加热之前根据不同加热需求人工预设温度，上述控制器接收到上述实测温度信号后，可根据上述实测温度信号和预设温度调节发送给上述功率逆变器的控制信号，以便通过功率逆变器来控制不同功率支路上的线圈的温度。
为了进一步拓展上述系统对不同加热场景的普适性，上述系统中谐振电路的结构可根据实际加热需求进行调整。谐振电路可以采用以下结构中至少之一：
(1)一个谐振电路由一个线圈和一个谐振电容组成；
(2)一个谐振电路由一个线圈和多个谐振电容组成；
(3)一个谐振电路由多个线圈和一个谐振电容串联组成；
(4)一个谐振电路由多个线圈和一个谐振电容并联组成；
(5)一个谐振电路由多个线圈和多个谐振电容串联组成；
(6)一个谐振电路由多个线圈和多个谐振电容并联组成。
不同谐振电路可以具有相同的结构，也可以具有不同的结构，具体可根据实际需要自行选择，在此不进行限定。
在上述第一种电磁加热系统的基础上，本发明实施例还提供第二种电磁加热系统，参见图2，该系统还包括：至少一个第一功率驱动部件；该第一功率驱动部件与上述控制器和上述第一功率开关管均连接，用于接收控制器发出的控制信号并按照该控制信号控制第一功率开关管的导通时间，以便控制对应功率支路的输出功率。
为了保持电路正常运行，上述第一功率驱动部件的类型与上述第一功率开关管的类型相对应，具体可根据实际情况自行选择。例如，如果第一功率开关管采用绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)，则第一功率驱动部件为IGBT驱动器；如果第一功率开关管采用金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)，则第一功率驱动部件为MOSFET驱动器。
在上述系统的基础上，为了便于控制功率逆变器的开关频率，上述系统还可以包括：至少一个第二功率开关管，用于控制功率逆变器的开关频率。第二功率开关管的具体可采用与上述第一功率开关管相同或者不同的类型(如IGBT或MOSFET)，以便进一步减少第二功率开关管通断过程中产生的电力损耗，在此不再赘述，具体可根据实际情况自行选择。
基于此，为了进一步提高系统控制的自动化水平以便于人员的操作，上述系统还可以包括：至少一个第二功率驱动部件，所述第二功率驱动部件与所述控制单元和所述第二功率开关管均连接，用于接收所述控制器发出的控制信号并按照所述控制信号控制所述第二功率开关管的开合，以便控制所述功率逆变器的开关频率。与第一功率驱动器类似，第二功率驱动部件的类型与第二功率开关管的类型相对应，在此不再赘述。
以图2为例，在图2中，系统包括一个功率逆变器以及与该功率逆变器连接的x个第二功率开关管，每个第二功率开关管分别与n个功率支路中至少之一连接，该x个第二功率开关管并联后与一个第二功率驱动部件串联；其中，x和n均可以为大于等于1的整数，该n个功率支路由n个谐振电路分别与n个第一功率开关管对应串联组成，且该n个第一功率开关管并联后与一个第一功率驱动部件串联；系统还包括分别与第一功率驱动部件和第二功率驱动部件串联的一个控制器，该控制器用于：分别向该第一功率驱动部件和该第二功率驱动部件发送控制信号，进而通过第一功率开关管分别控制不同功率支路的开关；或，向该第二功率驱动部件发送控制信号，进而通过第二功率开关管控制功率逆变器的开关频率。
为了实现对加热用器皿的材质进行识别，在上述系统中，上述控制器还可以基于上述控制信号与上述线圈的电流之间的相位角和上述线圈的电流的幅值检测该线圈附近的器皿的材质，进而可根据器皿材质控制线圈的加热状态，能够避免对线圈附近材质不符合要求的器皿进行加热，从而保障设备和人员的安全。
由于在识别出线圈附近的器皿的材质之前，首先要获知线圈的电流，上述系统还包括：多个电流传感器，分别与上述线圈对应连接，用于检测线圈的电流大小。电流传感器的型号可根据实际需要从现有的电流传感器中自行选择，对此不进行限定。
基于此，上述系统还包括：信号调理电路，用于将上述电流传感器检测到的电流大小的模拟信号转换为数字信号。信号调理电路可由现有的一些常见部件(如A/D转换器等)组合而成，可根据需要自行选择，对此不进行限定。
为了进一步保证人员的安全性，上述系统还可以包括：与上述控制器和上述信号调理电路均连接的峰值电流检测电路，用于对信号调理电路输出的数字信号进行检测，当检测出线圈的电流大于设定最大阈值时，向控制器发送报警信号；上述控制器还用于接收该报警信号，控制该系统进行电路自锁保护。例如，当加热有色金属材质(如铜或铝)时，若线圈电流超过允许的限值，则峰值电流检测电路会向控制器发送报警信号，控制器还用于接收该报警信号后会产生保护信号锁定电路状态，实现电路自锁保护。
以图3为例，在图3中，n个电流传感器分别与n个功率支路的线圈对应连接，n个电流传感器并联后与信号调理电路串联，峰值电流检测电路与上述控制器和该信号调理电路均连接；其中，n可以为大于等于1的整数。通过信号调理电路可将每个电流传感器检测到的电流大小的模拟信号转换为数字信号；通过峰值电流检测电路可对信号调理电路输出的数字信号进行检测并将检测结果传输给控制器；此外，峰值电流检测电路还可在检测出线圈的电流大于设定最大阈值时向控制器发送报警信号，以便控制器接收该报警信号并触发该系统进行电路自锁保护。
为了进一步保证加热用器皿的材质的识别效率，以便快速根据器皿材质控制线圈的加热状态，可采用以下两种操作方式进行材质识别：
第一种操作方式，通过控制器进行材质识别的运算过程。第一功率驱动器或第二功率驱动器的输出电压的上升沿和上述线圈电流会在过零点处产生一个相位角(参见图4)，进而产生一个脉冲信号，控制器可根据该脉冲信号来确认加热用器皿的材质是否满足加热要求。在图4中，用Icoil代表电流传感器检测到的线圈的过零点电流，用Ug代表第一功率驱动器或第二功率驱动器的输出电压，用Θ代表Ug的上升沿和Icoil会产生的相位角。
以图5为例，在图5中，Icoil代表电流传感器检测到的线圈的过零点电流(通常为模拟信号)，Ug代表第一功率驱动器或第二功率驱动器的输出电压；Icoil经过上述信号调理电路后会被转换为数字信号，Ug的上升沿和Icoil会产生一个相位角，进而产生一个脉冲反馈至控制器；峰值电流检测电路会对Icoil对应的数字信号进行检测并向控制器发送检测结果；控制器用于判断Ug的上升沿和Icoil产生的相位角是否在预设范围内，以及根据峰值电流检测电路的检测结果判断线圈电流峰值是否在预设范围内，进而确认加热用器皿的材质是否满足加热要求。
如图6所示，当采用上述第一种操作方式进行材质识别时，通过控制器执行以下步骤：
步骤S601，获取功率驱动器输出电压和线圈电流。
步骤S602，计算功率驱动器输出电压和线圈电流之间的相位角。
步骤S603，判断该相位角是否在预设范围内；如果是(即该相位角在预设范围内)，执行下述步骤S604；如果否(即该相位角不在预设范围内)，执行下述步骤S606。
步骤S604，判断线圈电流峰值是否在预设范围内；如果是(即线圈电流峰值在预设范围内)，执行下述步骤S605；如果否(即线圈电流峰值不在预设范围内)，执行下述步骤S606。
步骤S605，确认加热用器皿的材质满足加热要求。
步骤S606，确认加热用器皿的材质不满足加热要求。
第二种操作方式，通过材质检测电路进行材质识别的运算过程。上述系统还可以包括与上述控制器、上述信号调理电路和上述峰值电流检测电路均连接的材质检测电路(可包含一个脉冲宽度检测器)；第一功率驱动器或第二功率驱动器的输出电压的上升沿和上述线圈电流会在过零点处产生一个相位角，进而产生一个脉冲信号，材质检测电路可根据该脉冲信号来确认加热用器皿的材质是否满足加热要求；其中，控制器用于将预存的脉冲与材质的关系和电流阈值写入材质检测电路。
以图7为例，在图7中，Icoil代表电流传感器检测到的线圈的过零点电流(通常为模拟信号)，Ug代表第一功率驱动器或第二功率驱动器的输出电压；Ug的上升沿和Icoil会产生一个相位角，进而产生一个脉冲反馈至信号调理电路，Ug和Icoil经过上述信号调理电路后分别会被对应转换为数字信号；峰值电流检测电路会对Icoil对应的数字信号进行检测并向材质检测电路发送检测结果；材质检测电路用于判断脉冲是否在预设范围内，以及根据峰值电流检测电路的检测结果判断线圈电流峰值是否在预设范围内，进而向控制器发送材质检测结果，以便控制器确认加热用器皿的材质是否满足加热要求。
如图8所示，当采用上述第二种操作方式进行材质识别时，上述控制器可以包括：寄存器，与材质检测电路连接，用于存储脉冲阈值数据、电流阈值数据和预先确定的脉冲与材质的关系数据，并将这三种数据写入材质检测电路，以便材质检测电路得到材质检测结果；该寄存器还用于接收并存储材质检测电路得到的材质检测结果；算术逻辑单元，与上述寄存器连接，用于根据上述材质检测结果进行逻辑运算，并输出运算结果；其中，该运算结果包括加热用器皿的材质满足加热要求对应的第一运算值，以及加热用器皿的材质不满足加热要求对应的第二运算值，且第一运算值与第二运算值不同；主控单元，与上述算术逻辑单元、上述第一功率驱动部件和上述第二功率驱动部件均连接，用于基于上述运算结果控制第一功率开关管或第二功率开关管的导通时间。基于此，如图9所示，上述主控单元还可以包括：第一触发器，用于在算术逻辑单元输出第一运算值时，向第一功率驱动部件发送控制信号以使第一功率开关管导通或向第二功率驱动部件发送控制信号以使第二功率开关管导通；第二触发器，用于在算术逻辑单元输出第二运算值时，向第一功率驱动部件发送控制信号以使第一功率开关管关断或向第二功率驱动部件发送控制信号以使第二功率开关管关断。
通过以上两种操作方式进行材质识别，控制器能够快速确认加热用器皿的材质是否满足加热要求，进而根据器皿材质控制谐振电路中的线圈的输出功率，避免对线圈附近材质不合格的器皿进行加热，从而保障设备和人员的安全。
以图10为例对上述第二种电磁加热系统应用其中一种电路结构的情形进行描述，在图10中，功率逆变器包括半桥电路，线圈1～线圈n分别代表n个线圈，C1～Cn分别代表n个谐振电容，S1～Sn分别代表n个第一功率开关管(为IGBT)，采用n个线圈与n个谐振电容一一对应串联的方式组成n个谐振电路，采用n个谐振电路与n个第一功率开关管一一对应串联的方式组成n个功率支路，S1～Sn并联后与一个第一功率驱动部件(为IGBT驱动器)串联；Q1和Q2分别代表两个第二功率开关管(为IGBT)，Q1和Q2并联后与一个第二功率驱动部件(为IGBT驱动器)串联，且并联后的n个功率支路分别与Q1和Q2组成半桥电路；其中，n可以为大于等于1的整数；一个控制器分别与两个IGBT驱动器(其中一个为第一功率驱动部件，另一个为第二功率驱动部件)串联；电流传感器1～电流传感器n代表n个电流传感器，n个电流传感器与n个线圈一一对应串联，n个电流传感器并联后与信号调理电路串联，峰值电流检测电路分别与信号调理电路和控制器串联；脉冲宽度检测器分别与第二功率驱动部件、信号调理电路和控制器串联。在图10所示的电路结构中，通过n个电流传感器分别检测不同线圈的电流大小；信号调理电路，用于将线圈电流模拟信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号传输给脉冲宽度检测器；脉冲宽度检测器，用于接收第二功率驱动部件输出电压和不同线圈电流，并检测加热用器皿与线圈耦合后产生的脉冲；控制器还用于将预存的脉冲与材质的关系和电流阈值写入脉冲宽度检测器，以便脉冲宽度检测器根据接收到的脉冲信号来确认加热用器皿的材质是否满足加热要求；进而控制器可根据加热用器皿的材质识别结果向第一功率驱动部件发送控制信号以通过S1～Sn分别控制不同功率支路的开关，或向第二功率驱动部件发送控制信号以通过Q1和Q2控制功率逆变器的开关频率。
以图11为例对上述第二种电磁加热系统应用另一种电路结构的情形进行描述，在图11中，功率逆变器包括全桥电路，线圈1～线圈n分别代表n个线圈，C1～Cn分别代表n个谐振电容，S1～Sn分别代表n个第一功率开关管(为IGBT)，采用n个线圈与n个谐振电容一一对应串联的方式组成n个谐振电路，采用n个谐振电路与n个第一功率开关管一一对应串联的方式组成n个功率支路，S1～Sn并联后与一个第一功率驱动部件(为IGBT驱动器)串联；Q1～Q4分别代表四个第二功率开关管(为IGBT)，Q1～Q4并联后与一个第二功率驱动部件(为IGBT驱动器)串联，且并联后的n个功率支路分别与Q1～Q4组成全桥电路；其中，n可以为大于等于1的整数；一个控制器分别与两个IGBT驱动器(其中一个为第一功率驱动部件，另一个第二功率驱动部件)串联；电流传感器1～电流传感器n代表n个电流传感器，n个电流传感器与n个线圈一一对应串联，n个电流传感器并联后与信号调理电路串联，峰值电流检测电路分别与信号调理电路和控制器串联；脉冲宽度检测器分别与第二功率驱动部件、信号调理电路和控制器串联。在图11所示的电路结构中，通过n个电流传感器分别检测不同线圈的电流大小；信号调理电路，用于将线圈电流模拟信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号传输给脉冲宽度检测器；脉冲宽度检测器，用于接收第二功率驱动部件输出电压和不同线圈电流，并检测加热用器皿与线圈耦合后产生的脉冲；控制器还用于将预存的脉冲与材质的关系和电流阈值写入脉冲宽度检测器，以便脉冲宽度检测器根据接收到的脉冲信号来确认加热用器皿的材质是否满足加热要求；进而控制器可根据加热用器皿的材质识别结果向第一功率驱动部件发送控制信号以通过S1～Sn分别控制不同功率支路的开关或向第二功率驱动部件发送控制信号以通过Q1～Q4控制功率逆变器的开关频率。
为了进一步便于人员操作，上述控制器输出的上述控制信号还可以包括来自用户交互界面的输入指令。基于此，上述系统还可以包括：人机交互组件，与上述控制器连接；该人机交互组件包括带用户交互界面的仪表；通过该仪表可将用户交互界面的输入信号传输至控制器，以触发控制器输出该用户交互界面的输入指令。通过以上设计，用户可直接对用户交互界面进行操作以触发控制器输出该用户交互界面的输入指令，提高了系统的自动化水平。
为了进一步提高功率逆变器的控制效率，上述功率逆变器可以由一个用户控制面板控制。此外，上述功率逆变器还可以由多个用户控制面板控制，在此基础上，可将多个用户控制面板和该功率逆变器组成串行通讯网络，以便多个用户控制面板进行信息共享。
基于此，上述用户控制面板与上述功率逆变器连接；该用户控制面板用于将用户的输入信号传输至该功率逆变器，以触发该功率逆变器的参数设置，提高了设置功率逆变器参数的便捷性；该功率逆变器还用于将参数的设置信息传输至上述仪表。上述参数主要包括负载功率因数、逆变器效率等。
以图12为例，在图12中，m个用户控制面板分别与一个功率逆变器并联，控制器分别与该功率逆变器和人机交互组件串联；其中，m可以为大于等于1的整数，该人机交互组件包括带用户交互界面的仪表。不同用户控制面板可将用户的不同输入信号传输至该功率逆变器，以触发该功率逆变器的参数设置；人机交互组件可通过仪表将用户交互界面的输入信号传输至控制器，以触发控制器输出该用户交互界面的输入指令。
本发明实施例提供的第二种电磁加热系统，在该系统的电路中，仅使用一个功率逆变器，减少了功率逆变器以及相关器件的用量，降低了电路结构的整体复杂性，在保证系统可靠性的同时能够降低系统的运维成本；且通过对不同位置处的线圈进行单独控制，使得该系统能够根据不同应用场景的加热需求与不同器皿进行自由组合，进而灵活调整加热方式，能够降低系统整体加热能耗以及提高系统对不同应用场景的适用性。该系统还可以通过控制器实现对加热用器皿的材质进行识别，可根据器皿材质控制线圈的加热状态，能够避免对线圈附近材质不符合要求的器皿进行加热，从而保障系统和人员的安全。另外，该系统还可搭载人机交互组件和用户控制面板，进一步提高了系统的自动化水平，能够大大降低人工操作成本。
在上述第一种或第二种电磁加热系统的基础上，本发明实施例还提供一种电磁加热设备，该设备包括：至少一个包含一个加热面的烧烤炉或三维容器、多个线圈、一个或多个谐振电容、至少两个第一功率开关管、一个功率逆变器和一个控制器。
上述加热面的不同位置处设置有不同加热区，不同线圈分别用于加热不同加热区；上述烧烤炉或三维容器的形状既可以为常见标准形状(如板状、直筒状等)，也可以为能够形成空腔结构的其他特殊形状，具体可根据实际情况自行选择；上述线圈具体为可以产生电磁感应的线圈，且线圈的粗细、长短、材料、缠绕方式等具体可根据实际需要自行选择；不同线圈分别与不同的谐振电容对应串联组成不同的谐振电路，用于产生热量；不同谐振电路分别与不同第一功率开关管对应串联组成不同的功率支路，用于输出不同的功率；至少两个不同的功率支路均与功率逆变器并联；控制器用于向功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制功率逆变器的开关频率。
为了便于描述，将上述不同加热区分成第一加热区和第二加热区，将上述多个线圈分成第一线圈和第二线圈；其中，第一线圈用于加热第一加热区，第二线圈用于加热第二加热区；第一线圈和第二线圈分别与不同的谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；每个谐振电路分别与一个第一功率开关管串联，以组成不同的功率支路；不同的功率支路均与上述功率逆变器并联；上述控制器用于向该功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制该功率逆变器的开关频率。
本发明实施例提供的上述电磁加热设备，在该设备的电路中，仅使用一个功率逆变器，减少了功率逆变器以及相关器件的用量，降低了电路结构的整体复杂性，在保证设备可靠性的同时能够降低设备的运维成本；且通过对不同位置处的线圈进行单独控制以实现对不同位置处的加热区进行单独加热，使得该设备能够根据不同应用场景的加热需求与不同器皿进行自由组合，进而灵活调整加热方式，能够降低设备整体加热能耗以及提高设备对不同应用场景的适用性。
进一步地，为了便于加热，上述加热面优选为平面。
为了方便控制，上述控制信号包括与上述第一加热区或上述第二加热区的预设温度关联的数据；上述功率逆变器用于在接收到该控制信号后，为至少一个第一线圈或第二线圈供能，以便第一线圈或第二线圈的温度保持在预设温度。
上述设备还包括沿上述加热面设置的玻璃板，起到绝缘的作用，进一步保证人员安全。进一步地，该玻璃板可优选位于该加热面与上述多个线圈(第一线圈或第二线圈)组成的线圈面之间，以保证绝缘效果。
为了方便控制，可对上述控制器预设功率控制算法，该控制器还可以用于：基于预设的功率控制算法调节上述控制信号；其中，该预设的功率控制算法用于使上述第一加热区或上述第二加热区达到预设温度。
为了实现设备的温度控制，上述设备还包括与上述控制器耦合的温度传感器；其中，至少一个温度传感器位于上述第一加热区或上述第二加热区内。
上述温度传感器主要包括以下几种布置方式中至少之一：
(1)使温度传感器与食品直接接触，通过温度传感器直接测量食品的温度；
(2)使温度传感器与上述烧烤炉或三维容器直接接触，通过温度传感器直接测量该烧烤炉或三维容器的温度，进而间接反映食品的温度；
(3)使温度传感器与上述加热面直接接触(如靠近第一线圈或第二线圈的位置)，通过温度传感器直接测量该加热面的温度；
(4)使温度传感器靠近但并不直接接触上述加热面(如靠近第一线圈或第二线圈的位置)，通过温度传感器测量得到的温度间接反映该加热面的温度。
可根据不同温度控制需求对上述温度传感器的不同布置方式进行自由组合，以便不同温度传感器分别实现不同的功能。
通过以上布置方式，至少一个温度传感器直接或间接接触加热面。基于此，在进行设备的温度控制时，上述温度传感器会向控制器发送实测温度信号，控制器在向功率逆变器发送控制信号时可根据该实测温度信号对该控制信号进行调节，以满足不同的温度控制需求。
在进行设备的温度控制时，除采用上述操作方式外，还可采用其他方式对控制器发送给功率逆变器的控制信号进行调节。例如，在基于预设温度对第一加热区进行温度控制的情形中，控制器还可直接根据第一加热区的预设温度调节发送给功率逆变器的控制信号。在此基础上，上述温度传感器可用于：通过直接接触上述加热面以直接测量该加热面的温度，或通过间接接触该加热面以间接测量该加热面的温度；其中，该温度传感器的位置靠近第一线圈或第二线圈。
在使用上述设备对食品进行加热时，为了便于将加热后的食品按不同需求分配成多份，上述设备还可以包括一个分配器以实现食品的分配。分配器的结构可以直接采用分配阀(如现有的手动阀或电磁阀)，还可以采用分配阀与不同管道的组合，可根据实际需求自行选择。
对于加热后的食品，有时还需要保温一段时间后才进行分配，针对该情形，由于处于保温状态的食品的温度通常低于刚加热完成的食品的温度，为了保证食品在分配时的温度不会过低，在对食品进行分配之前需要再次对食品进行加热。基于此，对第一加热区和第二加热区的布置方式进行合理优化，可使第一加热区的位置比第二加热区的位置更靠近上述分配器；此时控制器可用于控制功率逆变器，以便通过第一线圈将第一加热区的温度保持在第一温度以及通过第二线圈将第二加热区的温度保持在第二温度；其中，所述第一温度高于所述第二温度。第一温度和第二温度均可根据实际温度需要自行设置。
在上述设备的基础上，为了提高用户体验，该设备还可以包括与上述控制器耦合的位置传感器，用于检测盛放食品的容器的放置位置。在该位置传感器工作过程中，控制器会向该位置传感器发送信号，该位置传感器会根据接收到的该信号检测盛放食品的容器是否位于上述第一加热区或上述第二加热区。该操作方式能够使设备使用者及时获知盛放食品的容器的放置位置，以便根据需要调整容器的放置位置，使该容器始终位于第一加热区或第二加热区，进一步保证了食品的加热效果。
在上述电磁加热设备的基础上，针对加热液体食品(如汤品、食用油等)的应用场景，本发明实施例还提供另一种电磁加热设备，该设备可以为保温汤锅(soup well)、自动配汤机(dispensing soup well)、液体分配循环池(liquid dispensing and orcirculating tank)或保温汤池(dry well)，包括：一个或多个包含一个或多个加热面的三维金属容器、多个线圈、一个或多个谐振电容、至少两个第一功率开关管、一个功率逆变器和一个控制器。
上述加热面的不同位置处设置有不同加热区，不同线圈分别用于加热不同加热区；上述三维金属容器的形状既可以为常见标准形状(如直筒状等)，也可以为能够形成空腔结构的其他特殊形状，具体可根据实际情况自行选择；上述线圈具体为可以产生电磁感应的线圈，且线圈的粗细、长短、材料、缠绕方式等具体可根据实际需要自行选择；不同线圈分别与不同的谐振电容对应串联组成不同的谐振电路，用于产生热量；不同谐振电路分别与不同第一功率开关管对应串联组成不同的功率支路，用于输出不同的功率；至少两个不同的功率支路均与功率逆变器并联；控制器用于向功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制功率逆变器的开关频率。
为了便于描述，将上述不同加热区分成第一加热区和第二加热区，将上述多个线圈分成第一线圈和第二线圈；其中，第一线圈用于加热第一加热区，第二线圈用于加热第二加热区；第一线圈和第二线圈分别与不同的谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；每个谐振电路分别与一个第一功率开关管串联，以组成不同的功率支路；不同的功率支路均与上述功率逆变器并联；上述控制器用于向该功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制该功率逆变器的开关频率。
在该设备的电路中，仅使用一个功率逆变器，减少了功率逆变器以及相关器件的用量，降低了电路结构的整体复杂性，在保证设备可靠性的同时能够降低设备的运维成本；且通过对不同位置处的线圈进行单独控制以实现对不同位置处的加热区进行单独加热，使得该设备能够根据不同应用场景的加热需求与具有不同形状的三维金属容器进行自由组合，进而灵活调整加热方式，能够降低设备整体加热能耗以及提高设备对不同应用场景的适用性。
进一步地，为了便于加热，上述加热面优选为平面。
为了方便控制，上述控制信号包括与上述第一加热区或上述第二加热区的预设温度关联的数据；上述功率逆变器用于在接收到该控制信号后，为至少一个第一线圈或第二线圈供能，以便第一线圈或第二线圈的温度保持在预设温度。
上述设备还包括沿上述加热面设置的玻璃板，起到绝缘的作用，进一步保证人员安全。进一步地，该玻璃板可优选位于该加热面与上述多个线圈(第一线圈或第二线圈)组成的线圈面之间，以保证绝缘效果。
为了方便控制，可对上述控制器预设功率控制算法，该控制器还可以用于：基于预设的功率控制算法调节上述控制信号；其中，该预设的功率控制算法用于使上述第一加热区或上述第二加热区达到预设温度。
为了实现设备的温度控制，上述设备还包括与上述控制器耦合的温度传感器；其中，至少一个温度传感器位于上述第一加热区或上述第二加热区内，用于实现以下功能之一：(1)直接测量食品的温度；(2)通过上述三维金属容器间接测量食品的温度；(3)通过直接接触加热面以直接测量所述加热面的温度；(4)通过间接接触加热面以间接测量该加热面的温度。为了使不同温度传感器分别实现不同的功能，温度传感器的布置方式与上文中对应内容类似，在此不再赘述，可根据不同温度控制需求对温度传感器的不同布置方式进行自由组合。
根据温度传感器实现的上述功能，至少一个温度传感器直接或间接接触加热面。基于此，在进行设备的温度控制时，上述温度传感器会向控制器发送实测温度信号，控制器在向功率逆变器发送控制信号时可根据该实测温度信号对该控制信号进行调节，以满足不同的温度控制需求。
在进行设备的温度控制时，除采用上述操作方式外，还可采用其他方式对控制器发送给功率逆变器的控制信号进行调节。例如，在基于预设温度对第一加热区进行温度控制的情形中，控制器可直接根据第一加热区的预设温度调节发送给功率逆变器的控制信号。在此基础上，上述温度传感器可用于：通过直接接触上述加热面以直接测量该加热面的温度，或通过间接接触该加热面以间接测量该加热面的温度；其中，该温度传感器的位置靠近第一线圈或第二线圈。
上述设备还可以包括一个分配器以实现食品的分配，且第一加热区的位置比第二加热区的位置更靠近该分配器；控制器用于控制功率逆变器，以便通过第一线圈将第一加热区的温度保持在第一温度以及通过第二线圈将所述第二加热区的温度保持在第二温度；其中，所述第一温度高于所述第二温度。第一温度和第二温度均可根据实际温度需要自行设置。
该设备还可以包括与上述控制器耦合的位置传感器，用于检测盛放食品的容器的放置位置。在该位置传感器工作过程中，控制器会向该位置传感器发送信号，该位置传感器会根据接收到的该信号检测盛放食品的容器是否位于上述第一加热区或上述第二加热区。该操作方式能够使设备使用者及时获知盛放食品的容器的放置位置，以便根据需要调整容器的放置位置，使该容器始终位于第一加热区或第二加热区，进一步保证了食品的加热效果。
为了便于放置上述三维金属容器，上述设备还可以配置有一个阁式腔体或汤池，专门用于放置一个或多个三维金属容器。该阁式腔体或汤池的形状可根据实际需要设计成常见标准形状或其他特殊形状，对此并不进行限定。基于此，为了进一步保证食品的加热效果，上述设备还可以配置有与控制器连接的搅拌机构和温度传感器搅拌机构；控制器还用于向该搅拌机构发送控制信号，以便通过该搅拌机构搅拌三维金属容器内的食品；温度传感器，用于直接测量食品的温度并将实测温度信号反馈给控制器，以便控制器分别调节发送给功率逆变器的控制信号和发送给搅拌机构的控制信号，进而分别调节食品的温度和食品的搅拌速度，以保持食品的温度和适当混合。
上述设备还可以包括一个包含一个或多个加热室的循环式或管式金属容器以实现食品的循环加热，所述一个或多个加热室具有相同或不同的温度，用于将已经分配的食品或待分配的食品或待循环的食品加热至不同于该循环式或管式金属容器的温度。
以图13为例，图13示出了上述自动配汤机(dispensing soup well)的一种结构。此结构中，在主汤品盛放区域下方连通设置有一个分配区域，分配区域下方安装有一个分配器(此处具体为手动阀门或自动阀门)，可通过控制器控制功率逆变器，以通过线圈1和线圈2(即两个上述第二线圈)将主汤品盛放区域(即上述第二加热区)的温度保持在一个安全的温度(即上述第二温度)以及通过线圈3(即一个上述第一线圈)将分配区域(即上述第一加热区)的温度加热至更高的温度(即上述第一温度)。此外，该自动配汤机还包括：与控制器耦合的温度传感器，与线圈一对一串联安装的，用于感应不同线圈的温度，以便控制器调节向控制功率逆变器发送的控制信号；与控制器耦合的位置传感器，用于感应分配器下方盛汤器皿(如碗、杯等)的放置位置。通过上述结构设计，该自动配汤机可对分配区域内的汤品在汤品配送前进行额外加热以提高汤品的温度，该自动配汤机还能够感应下方盛汤器皿并自动配送适量汤品。
以图14为例，图14示出了上述自动配汤机(dispensing soup well)的另一种结构。此结构中，主汤品盛放区域下方并未设置有分配区域，而是在主汤品盛放区域下方直接安装一个分配器(此处具体为手动阀门或自动阀门)，可通过控制器控制功率逆变器，通过线圈1和线圈2将主汤品盛放区域的温度保持在一个安全的温度。此外，该自动配汤机还包括：与控制器耦合的温度传感器，与线圈一对一串联安装的，用于感应不同线圈的温度，以便控制器调节向控制功率逆变器发送的控制信号；与控制器耦合的位置传感器，用于感应分配器下方盛汤器皿(如碗、杯等)的放置位置。通过上述结构设计，该自动配汤机能够感应下方盛汤器皿并自动配送适量汤品。
此外，上述主汤品盛放区域还可以包括一个搅拌机构，用于搅拌混合汤品。搅拌机构的结构和工作方式(如电机驱动带搅拌桨的搅拌轴转动等)可根据实际需要进行选择，在此并不进行限定。
以图15为例，图15示出了一种包含汤品容器(也即上述金属三维容器)的橱柜。在置于橱柜内的汤品容器的周边(底部和侧壁)设置有两个或更多的线圈，用于加热或冷却汤品容器和汤品；附在汤品容器侧壁上的热电偶或热电阻等温度传感器(图15中未示出)可测量汤品容器温度并向控制器发送实测温度信号，控制器会根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便通过功率逆变器控制线圈的输出功率，以将汤品容器的温度控制在所需的水平；容器盖上方设置有与控制器连接的电机，电机输出轴朝下连接有搅拌轴，搅拌轴向下延伸至汤品容器内的部分安装有搅拌桨叶；电机、搅拌轴和搅拌桨叶共同组成了搅拌机构；电机与控制器连接，通过控制器向电机发送控制信号，电机接收该控制信号后能够调节搅拌桨叶的转速，进而调节汤品的搅拌速度。搅拌轴向下延伸至汤品容器内的部分还安装有与控制器连接的温度传感器，用于直接测量汤品温度并将实测温度信号反馈给控制器，以便控制器分别调节发送给功率逆变器的控制信号的控制信号和发送给电机的控制信号，进而分别调节汤品的温度和汤品的搅拌速度，以保持汤品的温度和适当混合。控制器还可以根据汤品的浓度和温度调节线圈的工作状态(打开或关闭)，以控制汤品的温度。汤品可以通过阀门在选择的温度分配。在图15中，该橱柜内于汤品容器的侧壁位置处设置有塑料壁，用于固定汤品容器以及起到一定的绝缘作用；该橱柜底部还设置有为相关电子部件提供电源的底座，该结构还能对橱柜的外壳起到一定的支撑作用。上述汤品容器可以为常见金属容器如汤锅等，具体可根据实际需要自行选择。
以图16为例，图16示出了另一种包含汤品容器的橱柜。在置于橱柜内的汤品容器的周边(底部和侧壁)设置有两个或更多的线圈，用于加热或冷却汤品容器和汤品；附在汤品容器侧壁上的热电偶或热电阻等温度传感器(图16中未示出)可测量汤品容器温度并向控制器发送实测温度信号，控制器会根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便通过功率逆变器控制线圈的输出功率，以将汤品容器的温度控制在所需的水平；控制器还可以根据汤品的浓度和温度调节线圈的工作状态(打开或关闭)，以控制汤品的温度。在图16中，该橱柜内于汤品容器的侧壁位置处设置有塑料壁，用于固定汤品容器以及起到一定的绝缘作用；该橱柜底部还设置有为相关电子部件提供电源的底座，该结构还能对橱柜的外壳起到一定的支撑作用。上述汤品容器可以为常见金属容器如汤锅等，具体可根据实际需要自行选择。
以图17为例，图17示出了另一种包含汤品容器的橱柜。该橱柜内于汤品容器的周边(底部和侧壁)设置有一个或多个弧形铸件(由铁或铝制成)，与置于橱柜内的汤品容器外壳适配，用于固定汤品容器以及将热量集中传导给汤品容器；可将弧形铸件的数量设置为多个且每个弧形铸件均可拆卸，以适应不同尺寸的汤品容器；弧形铸件可以用热敏电阻或感应元件加热。附在汤品容器侧壁上的热电偶或热电阻等温度传感器(图17中未示出)可测量汤品容器的温度并向控制器发送实测温度信号，控制器会根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便通过功率逆变器控制铸件的输出功率。由于弧形铸件可以水平拆分，这样当汤品容器中的汤品液面低于预定水平时，可以关闭位于上方部分的弧形铸件，不加热。在图17中，该橱柜底部还设置有为相关电子部件提供电源的底座，该结构还能对橱柜的外壳起到一定的支撑作用；该底座的上表面还安装有弹簧，弹簧上方连接有可调节底座(与铸件材质相同)，该结构能够在将汤品容器放置到橱柜中时对汤品容器的底部起到一定的缓冲作用，且弹簧的弹性作用能够保证可调节底座的上表面始终与汤品容器接触，在一定程度上能够提高加热效率；上述汤品容器可以为常见金属容器如汤锅等，具体可根据实际需要自行选择。
以图18为例，图18示出了上述自动配汤机(dispensing soup well)的另一种结构。图18中，腔体1代表主汤品盛放区域，最终分配腔代表分配区域，腔体2代表一个过渡区域(可根据需求设置该区域，也可不设置该区域)；其中，腔体1、腔体2和最终分配腔可按从上到下的顺序依次设置，在最终分配腔下方安装一个分配器(此处为分配阀，可以为手动分配阀或自动分配阀)；线圈1的数量可以设置成两个或更多，且线圈1可设置于腔体1的底部和侧壁；线圈1用于加热或冷却腔体1和腔体1中的汤品，可通过线圈1将腔体1的温度保持在一个安全的温度；线圈2的数量可以设置成两个或更多，且线圈2可设置于腔体2的侧壁；可通过线圈2将腔体2初步加热至一个中间温度(比安全的温度更高但又低于汤品分配时的温度)；线圈3的数量可以设置成两个或更多，且线圈3可设置于最终分配腔的侧壁；可通过线圈3将最终分配腔进一步加热至汤品分配时的温度。上述腔体1、腔体2和最终分配腔的侧壁上附有热电偶或热电阻等温度传感器(图18中未示出)，可测量汤品容器温度并向控制器发送实测温度信号，控制器会根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便通过功率逆变器分别控制线圈1、线圈2和线圈3的输出功率，以将汤品容器的温度控制在所需的水平；控制器还可以根据汤品的浓度和温度调节线圈的工作状态(打开或关闭)，以控制汤品的温度。在图18中，该自动配汤机内于汤品容器的侧壁位置处设置有塑料壁，用于固定腔体1以及起到一定的绝缘作用。通过上述结构设计，该自动配汤机可对过渡区域内的汤品进行初步加热，进而提高了分配区域内的汤品的初始加热温度，能够进一步提高分配区域内的汤品在汤品配送前进行额外加热时的加热效率，且两次加热的方式保证了汤品加热的稳定性。
以图19为例，图19示出了上述自动配汤机(dispensing soup well)的另一种结构。图19中，腔体1代表主汤品盛放区域，控制腔代表一个循环区域，腔体2代表一个过渡区域(可根据需求设置该区域，也可不设置该区域)；其中，腔体1、腔体2和控制腔可按从上到下的顺序依次设置，在控制腔下方安装一个控制阀(由一个控制器控制)；还可在该控制阀与腔体1顶部之间安装一个循环管，以使控制腔内的汤品可通过该循环管回流至腔体1，能够进一步提高腔体1的保温效果；基于此，控制阀可用于在所需温度下再循环汤品或在所需温度下流出汤品进行汤品的分配。线圈1的数量可以设置成两个或更多，且线圈1可设置于腔体1的底部和侧壁；线圈1用于加热或冷却腔体1和腔体1中的汤品，可通过线圈1将腔体1的温度保持在一个安全的温度；线圈2的数量可以设置成两个或更多，且线圈2可设置于腔体2的侧壁；可通过线圈2将腔体2初步加热至一个中间温度(比安全的温度更高但又低于汤品分配时的温度)；线圈3的数量可以设置成两个或更多，且线圈3可设置于控制腔的侧壁；可通过线圈3将控制腔进一步加热至更高温度，直至控制腔内的汤品达到汤品分配时的温度。上述腔体1、腔体2和控制腔的侧壁上附有热电偶或热电阻等温度传感器(图19中未示出)，可测量汤品容器温度并向控制器发送实测温度信号，控制器会根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便通过功率逆变器分别控制线圈1、线圈2和线圈3的输出功率，以将汤品容器的温度控制在所需的水平；该控制器还会根据该实测温度信号向控制阀发送控制信号，以便控制阀接收该控制信号执行相应的动作(打开或关闭)；控制器还可以根据汤品的浓度和温度调节线圈的工作状态(打开或关闭)，以控制汤品的温度。在图19中，该自动配汤机内于汤品容器的侧壁位置处设置有塑料壁，用于固定腔体1以及起到一定的绝缘作用。通过上述结构设计，该自动配汤机可对过渡区域内的汤品进行初步加热，进而提高了分配区域内的汤品的初始加热温度，能够进一步提高分配区域内的汤品在汤品配送前进行额外加热时的加热效率；且循环加热的方式进一步保证了汤品的保温效果和加热的稳定性。
以图20为例，图20示出了上述保温汤锅(soup well)的一种结构。此结构中，线圈1和线圈2均圆周环绕于保温金属容器的侧壁，线圈3水平布设于保温金属容器的底部；可通过控制器控制功率逆变器，以通过线圈1和线圈2加热保温金属容器的侧壁以及通过线圈3加热保温金属容器的底部，进而使保温金属容器的温度保持在一个安全的温度。此外，该自动配汤机还包括：与控制器耦合的温度传感器，与线圈一对一串联安装，用于感应不同线圈的温度，以便控制器调节向控制功率逆变器发送的控制信号。
以图21为例，图21示出了上述保温汤锅(soup well)的另一种结构。此结构中，线圈1和线圈2分别竖直布设于保温金属容器的侧壁不同位置处，线圈3水平布设于保温金属容器的底部；可通过控制器控制功率逆变器，以通过线圈1和线圈2加热保温金属容器的侧壁以及通过线圈3加热保温金属容器的底部，进而使保温金属容器的温度保持在一个安全的温度。此外，该自动配汤机还包括：与控制器耦合的温度传感器，与线圈一对一串联安装，用于感应不同线圈的温度，以便控制器调节向控制功率逆变器发送的控制信号。
以图22为例，图22示出了上述保温汤池(dry well)的一种结构。此结构中，线圈1圆周环绕于三个保温金属容器(优选具有4英寸的深度)的侧壁，线圈2、线圈3和线圈4分别与不同保温金属容器一一对应水平布设于不同保温金属容器的底部；可通过控制器控制功率逆变器，以通过线圈1同时加热三个保温金属容器的侧壁以及通过线圈2、线圈3和线圈4分别加热不同保温金属容器的底部，进而使保温金属容器的温度保持在一个安全的温度。
以图23为例，图23示出了上述保温汤池(dry well)的另一种结构。此结构中，线圈1、线圈2和线圈3分别与不同保温金属容器(优选具有6英寸的深度)一一对应竖直布设于不同保温金属容器的侧壁，线圈4、线圈5和线圈6分别与不同保温金属容器一一对应水平布设于不同保温金属容器的底部；其中，线圈1和线圈4与一个保温金属容器对应，线圈2和线圈5与一个保温金属容器对应，线圈3和线圈6与一个保温金属容器对应；可通过控制器控制功率逆变器，以通过线圈1、线圈2和线圈3分别加热不同保温金属容器的侧壁以及通过线圈4、线圈5和线圈6分别加热不同保温金属容器的底部，进而使保温金属容器的温度保持在一个安全的温度。
以图24为例，图24示出了上述液体分配循环池(liquid dispensing and orcirculating tank)的一种结构。此结构中，线圈1、线圈2和线圈3分别与不同保温室一一对应竖直布设于不同保温室的侧壁，线圈4、线圈5和线圈6分别与不同保温室一一对应水平布设于不同保温室的底部；其中，线圈1和线圈4与保温室1对应，线圈2和线圈5与保温室2对应，线圈3和线圈6与保温室3对应；可通过控制器控制功率逆变器，以通过线圈1、线圈2和线圈3分别加热不同保温室的侧壁以及通过线圈4、线圈5和线圈6分别加热不同保温室的底部，进而使不同保温室各自保持不同的保温温度。例如，保温室1(作为主保温室)的保温温度最低，保温室3的保温温度最高，保温室2的保温温度介于保温1的保温温度与保温3的保温温度之间，针对此情形，主保温室可将液体加热至某个温度(此处为第一级加热)，当需要提升液体温度时，可将液体依次通过管道流向保温室2、保温室3以依次进行第二级加热、第三级加热，保温室3内的液体还可通过管道回流至主保温室实现液体的循环。上述结构设计能够进一步提高主保温室中液体的保温效果。
以图25为例，图25示出了上述液体分配循环池(liquid dispensing and orcirculating tank)的另一种结构。此结构中，线圈1竖直布设于保温室1的侧壁；线圈2和线圈3均环绕布设于一个螺旋管四周且线圈2和线圈3分别用于加热该螺旋管的不同管段；线圈4水平布设于保温室1的底部；可通过控制器控制功率逆变器，以通过线圈1加热保温室1的侧壁、通过线圈2和线圈3分别加热螺旋管的不同管段以及通过线圈4加热保温室1的底部进而使保温室1和螺旋管的不同管段各自保持不同的保温温度。例如，保温室1(作为主保温室)的保温温度最低，螺旋管远离保温室1的管段2的保温温度与螺旋管靠近保温室1的管段1的保温温度相同且高于保温1的保温温度，针对此情形，主保温室可将液体加热至某个温度(此处为第一级加热)，当需要提升液体温度时，可将液体依次通过螺旋管在管段1与管段2之间来回往复加热(此处为第二级加热)，螺旋管中经过第二级加热后的液体还可回流至主保温室与主保温室内液体融合以提高保温室液体温度。上述结构设计能够进一步提高主保温室中液体的保温效果。
在上述电磁加热设备的基础上，针对加热非液体食品(如肉类、面包等)的应用场景，本发明实施例还提供另一种电磁加热设备，该设备可以为板式保温器(a plate or panwarmer)、烧烤炉(a griddle)、双面烧烤炉(a double-sided griddle)、帕尼尼烧烤机(apanini grill)、炙烤机(a plancha)、烘烤机(a toaster)、输送式烘烤机(a conveyortoaster)或煎蛋机(an egg cooker)，包括：一个或多个包含一个或多个加热面的金属平板、多个线圈、一个或多个谐振电容、至少两个第一功率开关管、一个功率逆变器和一个控制器。
上述加热面的不同位置处设置有不同加热区，不同线圈分别用于加热不同加热区；上述金属平板的形状既可以为常见标准形状(如矩形、圆形等)，也可以为能够形成网格、空腔等结构的其他特殊形状，具体可根据实际情况自行选择；上述线圈具体为可以产生电磁感应的线圈，且线圈的粗细、长短、材料、缠绕方式等具体可根据实际需要自行选择；不同线圈分别与不同的谐振电容对应串联组成不同的谐振电路，用于产生热量；不同谐振电路分别与不同第一功率开关管对应串联组成不同的功率支路，用于输出不同的功率；至少两个不同的功率支路均与功率逆变器并联；控制器用于向功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制功率逆变器的开关频率。
为了便于描述，将上述不同加热区分成第一加热区和第二加热区，将上述多个线圈分成第一线圈和第二线圈；其中，第一线圈用于加热第一加热区，第二线圈用于加热第二加热区；第一线圈和第二线圈分别与不同的谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；每个谐振电路分别与一个第一功率开关管串联，以组成不同的功率支路；不同的功率支路均与上述功率逆变器并联；上述控制器用于向该功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制该功率逆变器的开关频率。
在该设备的电路中，仅使用一个功率逆变器，减少了功率逆变器以及相关器件的用量，降低了电路结构的整体复杂性，在保证设备可靠性的同时能够降低设备的运维成本；且通过对不同位置处的线圈进行单独控制以实现对不同位置处的加热区进行单独加热，使得该设备能够根据不同应用场景的加热需求与具有不同形状的金属平板进行自由组合，进而灵活调整加热方式，能够降低设备整体加热能耗以及提高设备对不同应用场景的适用性。
进一步地，为了便于加热，上述加热面优选为平面。
为了方便控制，上述控制信号包括与上述第一加热区或上述第二加热区的预设温度关联的数据；上述功率逆变器用于在接收到该控制信号后，为至少一个第一线圈或第二线圈供能，以便第一线圈或第二线圈的温度保持在预设温度。
为了进一步保证加热效果，上述设备还包括一个或多个沿上述加热面设置的金属板以将加热面的热量集中起来传导至待加热食品。进一步地，该金属板可优选位于该加热面与上述多个线圈(第一线圈或第二线圈)组成的线圈面上方或邻近上述多个线圈组成的线圈面的位置。
为了方便控制，可对上述控制器预设功率控制算法，该控制器还可以用于：基于预设的功率控制算法调节上述控制信号；其中，该预设的功率控制算法用于使上述第一加热区或上述第二加热区达到预设温度。
为了实现设备的温度控制，上述设备还包括与上述控制器耦合的温度传感器；其中，至少一个温度传感器位于上述第一加热区或上述第二加热区内，用于实现以下功能之一：(1)直接测量食品的温度；(2)通过上述金属平板间接测量食品的温度；(3)通过直接接触加热面以直接测量所述加热面的温度；(4)通过间接接触加热面以间接测量该加热面的温度。为了使不同温度传感器分别实现不同的功能，温度传感器的布置方式与上文中对应内容类似，在此不再赘述，可根据不同温度控制需求对温度传感器的不同布置方式进行自由组合。
根据温度传感器实现的上述功能，至少一个温度传感器直接或间接接触加热面。基于此，在进行设备的温度控制时，上述温度传感器会向控制器发送实测温度信号，控制器在向功率逆变器发送控制信号时可根据该实测温度信号对该控制信号进行调节，以满足不同的温度控制需求。
在进行设备的温度控制时，除采用上述操作方式外，还可采用其他方式对控制器发送给功率逆变器的控制信号进行调节。例如，在基于预设温度对第一加热区进行温度控制的情形中，控制器可直接根据第一加热区的预设温度调节发送给功率逆变器的控制信号。在此基础上，上述温度传感器可用于：通过直接接触上述加热面以直接测量该加热面的温度，或通过间接接触该加热面以间接测量该加热面的温度；其中，该温度传感器的位置靠近第一线圈或第二线圈。
上述金属平板的布置方式可以为在水平方向排列布置或在竖直方向排列布置；上述设备还可以包括一个烧烤机传输机构以使待加热食品接近或接触一个或多个金属平板；该机构可以有两种工作方式，其中一种工作方式为将待加热食品传输至接近或接触一个或多个金属平板的位置，另一种工作方式为将一个或多个金属平板传输至接近或接触待加热食品的位置。通过该机构的上述两种工作方式，可实现对待加热食品进行单面加热或双面加热；基于此，为了实现食品的分配，上述设备还可以包括一个传送装置或机械装置，用于对加热完成后的食品进行分配。
该设备还可以包括与上述控制器耦合的位置传感器，用于检测盛放食品的容器的放置位置。在该位置传感器工作过程中，控制器会向该位置传感器发送信号，该位置传感器会根据接收到的该信号检测盛放食品的容器是否位于上述第一加热区或上述第二加热区。该操作方式能够使设备使用者及时获知盛放食品的容器的放置位置，以便根据需要调整盛放食品的容器的放置位置，使该容器始终位于第一加热区或第二加热区，进一步保证了食品的加热效果。
为了便于放置上述金属平板，上述设备还可以配置有一个机械结构，用于支撑一个或多个金属平板。该机械结构的形状可根据实际需要设计成常见标准形状或其他特殊形状，只要能保证金属平板能够被该机械结构支撑固定牢固即可，对此并不进行限定。
为了进一步保护控制器以及相应的电子元器件，上述电磁加热设备，还可以包括一个隔离层以隔绝控制器与一个或多个金属平板之间的热量。
以图26为例，图26示出了上述烧烤炉(a griddle)或炙烤机(a plancha)或板式保温器(a plate or pan warmer)的一种结构。此结构中，线圈以阵列方式水平布设于加热面(图26中为一个金属平板的一个水平加热面)下方。当待加热的食品或食品器皿放置于该加热面的指定加热区上时，加热面整体的温度会急速下降。位于该加热面的指定加热区处的温度传感器(图26中未示出，此处优选与加热面直接接触)将温度变化信号(也即实测温度信号)反馈给控制器，控制器可根据该温度变化信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器控制位于该加热面指定加热区下方的线圈输出额外功率对待加热的食品或食品器皿进行加热。上述结构设计能够单独控制不同加热区对应的线圈输出一定的功率，操作灵活且避免了同时控制所有线圈工作时产生不必要的能耗，提高了对局部区域内的待加热的食品或食品器皿的加热和保温效果。
以图27为例，图27示出了上述双面烧烤炉(a double-sided griddle)或帕尼尼烧烤机(a panini grill)的一种结构。此结构中，金属平板1与金属平板2通过可开合结构(如合页结构等常见结构)连接在一起，线圈1和线圈2均水平布设于金属平板1下方，线圈3和线圈4均布设于金属平板2一侧；当金属平板1与金属平板2合在一起时，线圈3位于线圈1的正上方且线圈4位于线圈2的正上方；当待加热的食品放置于金属平板1上时，与金属平板1上表面(即一个加热面)直接接触的温度传感器(图27中未示出)将实测温度信号反馈给控制器，控制器可根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器控制位于金属平板1下方的线圈1和线圈2输出额外功率对食品进行单面加热。此外，当需要对食品进行双面加热时，可将金属平板1与金属平板2合在一起，与金属平板1上表面(即一个加热面)直接接触的温度传感器(图27中未示出)以及与金属平板2下表面(即另一个加热面)直接接触的温度传感器(图27中未示出)分别将各自的实测温度信号反馈给控制器，控制器可根据不同温度传感器的实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器分别控制线圈1、线圈2、线圈3和线圈4输出额外功率对食品的进行双面加热。上述结构设计能够单独控制不同加热面对应的线圈输出一定的功率，操作灵活且避免了同时控制所有线圈工作时产生不必要的能耗，提高了对局部区域内的食品进行单面加热或双面加热的效果。
以图28为例，图28示出了上述烘烤机(a toaster)或输送式烘烤机(aconveyortoaster)的一种结构。此结构中，水平放置的金属平板1与水平放置的金属平板2上下排列，线圈1和线圈2均水平布设于金属平板1下方，线圈3和线圈4均布设于金属平板2上方；金属平板1与金属平板2之间沿水平方向设置一个传送装置(可采用电机驱动的传送辊等常见机械结构)；当待加热食品放置于该传送装置上时，与金属平板1上表面(即一个加热面)直接接触的温度传感器(图28中未示出)将实测温度信号反馈给控制器，控制器可根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器控制位于金属平板1下方的线圈1和线圈2输出额外功率对食品进行单面加热。此外，当需要对食品进行双面加热时，与金属平板1上表面(即一个加热面)直接接触的温度传感器(图28中未示出)以及与金属平板2下表面(即另一个加热面)直接接触的温度传感器(图28中未示出)分别将各自的实测温度信号反馈给控制器，控制器可根据不同温度传感器的实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器分别控制线圈1、线圈2、线圈3和线圈4输出额外功率对食品的进行双面加热。此外，还可以通过升降机构1和升降机构2(升降机构1和升降机构2均属于上述烧烤机传输机构)调节金属平板1和金属平板2的位置，通过该设计，可使金属平板1或金属平板2接近或接触待加热食品以对待加热食品进行单面加热，还可使金属平板1和金属平板2接近或接触待加热食品以对待加热食品进行双面加热；当待加热食品完成加热后，可通过上述传送装置将加热完成后的食品传送至指定位置以便对食品进行分配。上述结构设计能够单独控制不同加热面对应的线圈输出一定的功率，操作灵活且避免了同时控制所有线圈工作时产生不必要的能耗，提高了对局部区域内的食品进行单面加热或双面加热的效果。
以图29为例，图29示出了上述烘烤机(a toaster)或输送式烘烤机(aconveyortoaster)的另一种结构。此结构中，垂直放置的金属平板1与垂直放置的金属平板2左右排列；两个线圈垂直布设于金属平板1一侧，另外两个线圈(图29中未示出)垂直布设于金属平板2一侧；金属平板1与金属平板2之间沿水平方向设置一个用于固定待加热食品的机械装置(图29中未示出，具体可采用常见固定结构，如捆绑固定结构、夹持固定结构等，对该机械装置的结构并不进行限定)；当待加热食品被该机械装置固定于金属平板1与金属平板2之间时，与金属平板1朝向待加热食品的一侧表面(即一个加热面)直接接触的温度传感器(图29中未示出)将实测温度信号反馈给控制器，控制器可根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器控制位于金属平板1一侧的两个线圈输出额外功率对食品进行单面加热。此外，当需要对食品进行双面加热时，与金属平板1朝向待加热食品的一侧表面(即一个加热面)直接接触的温度传感器(图29中未示出)以及与金属平板2朝向待加热食品的一侧表面(即另一个加热面)直接接触的温度传感器(图29中未示出)分别将各自的实测温度信号反馈给控制器，控制器可根据不同温度传感器的实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器分别控制垂直布设于金属平板1一侧的两个线圈和垂直布设于金属平板2一侧的另外两个线圈输出额外功率对食品的进行双面加热。此外，还可以通过水平移动机构1和水平机构2(水平移动机构1和水平机构2均属于上述烧烤机传输机构)调节金属平板1和金属平板2的位置，通过该设计，可使金属平板1或金属平板2接近或接触待加热食品以对待加热食品进行单面加热，还可使金属平板1和金属平板2接近或接触待加热食品以对待加热食品进行双面加热。
以图30为例，图30示出了上述煎蛋机(an egg cooker)的一种结构。此结构中，多个线圈以阵列方式水平布设于加热面(图30中为一个金属平板的一个水平加热面)下方；加热面上以阵列方式水平开设有多个煎蛋模具(即加热面的加热区)，用于放置待烹饪鸡蛋食品；其中，多个线圈的位置与多个煎蛋模具的位置具有一一对应关系，每个线圈均位于一个煎蛋模具的正下方。当待烹饪鸡蛋食品放置于指定位置的煎蛋模具内进行烹饪时，与指定位置的煎蛋模具加热面直接接触的温度传感器(图30中未示出)将温度变化信号(也即实测温度信号)反馈给控制器，控制器可根据该温度变化信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器控制位于指定位置煎蛋模具正下方的线圈输出额外功率对待烹饪鸡蛋食品进行加热。此外，如果某个位置处的煎蛋模具没有进行烹饪(未放置有待烹饪鸡蛋食品或放置其中的待烹饪鸡蛋食品烹饪结束)，控制器可根据温度反馈结果调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器控制该位置处煎蛋模具对应的线圈输出相对较低的功率以实现保温并为下一次烹饪做准备；如果某个位置处的煎蛋模具不再使用，可通过控制器控制该位置处煎蛋模具对应的线圈关闭以降低功耗。
在上述电磁加热设备的基础上，针对其他应用场景，本发明实施例还提供另一种电磁加热设备，该设备可以为多功能烹饪机(a French hot top)、双煎蛋卷机(an omeletmaker)、煎蛋炉(an egg maker)或任意区域加热器(an induction anywhere device)，包括：一个或多个包含一个或多个加热面的平板、多个线圈、一个或多个谐振电容、至少两个第一功率开关管、一个功率逆变器和一个控制器。
上述加热面的不同位置处设置有不同加热区，不同线圈分别用于加热不同加热区；上述平板的形状既可以为常见标准形状(如矩形、圆形等)，也可以为能够形成网格、空腔等结构的其他特殊形状，具体可根据实际情况自行选择；上述线圈具体为可以产生电磁感应的线圈，且线圈的粗细、长短、材料、缠绕方式等具体可根据实际需要自行选择；不同线圈分别与不同的谐振电容对应串联组成不同的谐振电路，用于产生热量；不同谐振电路分别与不同第一功率开关管对应串联组成不同的功率支路，用于输出不同的功率；至少两个不同的功率支路均与功率逆变器并联；控制器用于向功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制功率逆变器的开关频率。
为了便于描述，将上述不同加热区分成第一加热区和第二加热区，将上述多个线圈分成第一线圈和第二线圈；其中，第一线圈用于加热第一加热区，第二线圈用于加热第二加热区；第一线圈和第二线圈分别与不同的谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；每个谐振电路分别与一个第一功率开关管串联，以组成不同的功率支路；不同的功率支路均与上述功率逆变器并联；上述控制器用于向该功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制该功率逆变器的开关频率。
在该设备的电路中，仅使用一个功率逆变器，减少了功率逆变器以及相关器件的用量，降低了电路结构的整体复杂性，在保证设备可靠性的同时能够降低设备的运维成本；且通过对不同位置处的线圈进行单独控制以实现对不同位置处的加热区进行单独加热，使得该设备能够根据不同应用场景的加热需求与具有不同形状的平板进行自由组合，进而灵活调整加热方式，能够降低设备整体加热能耗以及提高设备对不同应用场景的适用性。
进一步地，为了便于加热，上述加热面优选为平面。
为了方便控制，上述控制信号包括与上述第一加热区或上述第二加热区的预设温度关联的数据；上述功率逆变器用于在接收到该控制信号后，为至少一个第一线圈或第二线圈供能，以便第一线圈或第二线圈的温度保持在预设温度。
上述设备还包括一个微晶玻璃板或具有一定形状的其他指定材料，用于起到绝缘作用以进一步保证人员安全，以及使上述线圈(第一线圈或第二线圈)产生的磁场穿透加热面，以便对置于加热面的金属平底锅或其他物体进行加热。通过该设计能够同时保证加热效果和人员安全。进一步地，该微晶玻璃板或其他指定材料可优选位于被加热材料(上述金属平底锅或其他物体)与上述多个线圈(第一线圈或第二线圈)组成的线圈面之间，以保证磁场穿透效果和绝缘效果。
为了方便控制，可对上述控制器预设功率控制算法，该控制器还可以用于：基于预设的功率控制算法调节上述控制信号；其中，该预设的功率控制算法用于使上述第一加热区或上述第二加热区达到预设温度。
为了实现设备的温度控制，上述设备还包括与上述控制器耦合的温度传感器；其中，至少一个温度传感器位于上述第一加热区或上述第二加热区内，用于实现以下功能之一：(1)直接测量食品的温度；(2)通过上述加热区(第一加热区或第二加热区)间接测量食品的温度；(3)通过直接接触加热面以直接测量所述加热面的温度；(4)通过间接接触加热面以间接测量所述加热面的温度。为了使不同温度传感器分别实现不同的功能，温度传感器的布置方式与上文中对应内容类似，在此不再赘述，可根据不同温度控制需求对温度传感器的不同布置方式进行自由组合。
根据温度传感器实现的上述功能，至少一个温度传感器直接或间接接触加热面。基于此，在进行设备的温度控制时，上述温度传感器会向控制器发送实测温度信号，控制器在向功率逆变器发送控制信号时可根据该实测温度信号对该控制信号进行调节，以满足不同的温度控制需求。
在进行设备的温度控制时，除采用上述操作方式外，还可采用其他方式对控制器发送给功率逆变器的控制信号进行调节。例如，在基于预设温度对第一加热区进行温度控制的情形中，控制器可直接根据第一加热区的预设温度调节发送给功率逆变器的控制信号。在此基础上，上述温度传感器可用于：通过直接接触上述加热面以直接测量该加热面的温度，或通过间接接触该加热面以间接测量该加热面的温度；其中，该温度传感器的位置靠近第一线圈或第二线圈。
针对同时加热具有不同加热温度需求的食品的应用场景，上述设备还可以包括一个温度分区结构(由第一加热区和第二加热区组合而成)，该温度分区结构的实现方式可以为以下方式中的至少之一：(1)多个第二加热区环形阵列于一个第一加热区的四周；(2)多个第一加热区或多个第二加热区沿直线分布。此外，还可根据不同温度控制需求对温度分区结构的实现方式进行适当调整。基于此，上述控制器用于控制上述功率逆变器，以便通过第一线圈将第一加热区的温度保持在第一温度以及通过第二线圈将第二加热区的温度保持在第二温度；其中，第一温度高于第二温度。
该设备还可以包括与上述控制器耦合的位置传感器，用于检测盛放食品的容器(即上述被加热材料)的放置位置。在该位置传感器工作过程中，控制器会向该位置传感器发送信号，该位置传感器会根据接收到的该信号检测盛放食品的容器是否位于上述第一加热区或上述第二加热区。该操作方式能够使设备使用者及时获知盛放食品的容器的放置位置，以便根据需要调整盛放食品的容器的放置位置，使该容器始终位于第一加热区或第二加热区，进一步保证了食品的加热效果。
上述一个或多个平板的材质可以优选为玻璃，还可以优选为其他非金属材料，具体可根据实际需要自行选择。上述一个或多个平板用于将线圈的热量传递给放置于平板上的加热器皿(如上述金属平底锅或其他物体)。
为了进一步提高设备结构的稳定性，上述设备还可以包括：一个机械结构，用于形成至少一个支撑机构；所述支撑机构用于支撑一个或多个平板或者支撑控制器。该机械结构以及该支撑机构的形状可根据实际需要设计成常见标准形状或其他特殊形状，只要能保证平板或者控制器能够被上述支撑结构支撑固定牢固即可，对此并不进行限定。
为了便于不同类型待加热食品的放置，上述设备还可以包括：至少一个沿一个或多个平板设置的食品容器、汤锅或平底锅。
为了便于描述，将不同食品容器分成第一食品容器和第二食品容器，将不同汤锅分成第一汤锅和第二汤锅，将不同平底锅分成第一平底锅和第二平底锅，上述设备还可以包括：至少一个放置于第一加热区的第一食品容器、第一汤锅或第一平底锅和至少一个放置于第二加热区的第二食品容器、第二汤锅或第二平底锅；上述控制器用于控制上述功率逆变器，以便通过第一线圈对第一食品容器、第一汤锅或第一平底锅进行加热以及通过第二线圈对第二食品容器、第二汤锅或第二平底锅进行加热。
以图31为例，图31示出了上述双煎蛋卷机(an omelet maker)或煎蛋炉(an eggmaker)的一种结构。此结构中，线圈1和线圈2水平布设于加热面(图31中为一个平板的一个水平加热面)下方，加热面上于线圈1上方放置有金属平底锅1，加热面上于线圈2上方放置有金属平底锅2；其中，金属平底锅1和金属平底锅2均可用于放置待烹饪鸡蛋食品。在对待烹饪鸡蛋食品进行烹饪时，位于该加热面的指定加热区处的温度传感器(图31中未示出，此处优选与加热面直接接触)将实测温度信号反馈给控制器，控制器可根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器分别单独控制位于金属平底锅1下方的线圈1和位于金属平底锅2下方的线圈2输出额外功率，进而使金属平底锅1和金属平底锅2分别具有各自的加热温度(两个金属平底锅的加热温度可以相同也可以不同)，进而实现分别对放置于不同金属平底锅中的待烹饪鸡蛋食品进行烹饪。
以图32为例，图32示出了上述多功能烹饪机(a French hot top)的一种结构。此结构中，线圈2、线圈3、线圈4和线圈5环形阵列于线圈1的四周；图32中的线圈2、线圈3、线圈4和线圈5均为半径相对较小的线圈，用于低温烹饪；图32中的线圈1为半径相对较大的线圈，用于高温烹饪)；线圈1、线圈2、线圈3、线圈4和线圈5均水平布设于加热面(图32中为一个平板的一个水平加热面)下方，相应地，加热面上与上述五个不同线圈一一对应设置有五个加热区，线圈1对应的加热区(即上述第一加热区)的面积大于其他四个线圈对应的加热区(即上述第二加热区)的面积，这五个加热区组合形成了一个温度分区结构；加热面上于五个不同加热区位置处分别对应放置有金属平底锅，且放置在第一加热区位置处的金属平底锅的口径大于放置在第二加热区位置处的金属平底锅的口径。在对放置在金属平底锅中的待烹饪食品进行烹饪时，位于不同加热区处的温度传感器(图32中未示出，此处优选与加热面直接接触)将实测温度信号反馈给控制器，控制器可根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器分别控制不同线圈输出各自的功率；其中，线圈1输出相对较高的功率以使位于第一加热区的金属平底锅具有一个相对较高的加热温度，线圈2、线圈3、线圈4和线圈5输出相对较低的功率以使位于第二加热区的金属平底锅具有一个相对较低的加热温度，进而实现分别对放置于不同金属平底锅中的待烹饪食品进行烹饪。
以图33为例，图33示出了上述多功能烹饪机(a French hot top)的另一种结构。此结构中，加热面(图33中为一个平板的一个水平加热面)以行的形式进行分区，加热面包括第一行区域、第二行区域和第三行区域，加热面上于上述三个区域内分别设置一个或多个不同加热区，所有加热区共同组合形成了一个温度分区结构；相应地，加热面下方水平布设有多个与不同加热区一一对应的线圈。
为了便于描述，将与第一行区域内的加热区对应的线圈定义为第一行线圈，将与第二行区域内的加热区对应的线圈定义为第二行线圈，将与第三行区域内的加热区对应的线圈定义为第三行线圈；图33中的第一行线圈均为半径最大的线圈，用于高温范围的烹饪；图33中的第三行线圈均为半径最小的线圈，用于低温范围的烹饪；图33中的第二行线圈的半径介于第三行线圈的半径与第一行线圈的半径之间，用于中温范围的烹饪。可在加热面上于不同加热区位置处分别对应放置金属平底锅，且放置在第一行区域内的金属平底锅的口径大于放置在第二行区域内的金属平底锅的口径，放置在第二行区域内的金属平底锅的口径大于放置在第三行区域内的金属平底锅的口径。为了满足不同加热温度的需求，用户可将金属平底锅(也可以为其他类型的锅具)放置在不同位置处的指定加热区进行烹饪；例如，若将金属平底锅置于第二行区域内的加热区进行烹饪，则该金属平底锅的加热温度控制在上述中温范围。
具体地，在进行烹饪时，位于不同加热区处的温度传感器(图33中未示出，此处优选与加热面直接接触)将实测温度信号反馈给控制器，控制器可根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器分别控制不同线圈输出各自的功率；其中，第一行线圈输出的功率能够使位于第一行区域内的金属平底锅具有一个上述高温范围的烹饪温度，第二行线圈输出的功率能够使位于第二行区域内的金属平底锅具有一个上述中温范围的烹饪温度，第三行线圈输出的功率能够使位于第三行区域内的金属平底锅具有一个上述低温范围的烹饪温度，进而实现分别对放置于不同金属平底锅中的待烹饪食品进行烹饪。
以图34为例，图34示出了上述任意区域加热器(an induction anywhere device)的一种结构。此结构中，线圈以阵列方式水平布设于一个加热平台(即一个加热面)下方，该加热平台的材质可以为玻璃或其他种类；不同线圈分别与加热平台上的不同加热区一一对应，即一个线圈用于加热一个加热区；在将待加热的食品器皿(如金属平底锅、汤锅等)放置于该加热平台上时，控制器首先会向不同加热区处的位置传感器(图34中未示出)发送信号，位置传感器会根据该信号检测待加热的食品器皿的放置位置并将位置检测结果反馈给控制器，以便控制器可根据该位置检测结果向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器控制位于加热平台上该食品器皿所在区域的下方的线圈输出额外功率对待加热的食品或食品器皿进行加热。此外，当需要对待加热的食品器皿进行温度控制时，与线圈直接接触的温度传感器(图34中未示出)会将实测温度信号反馈给控制器，控制器可根据该实测温度信号调节向功率逆变器发送的控制信号，以便功率逆变器调节位于加热平台上该食品器皿所在区域的下方的线圈输出功率大小。
通过上述结构，可实现各种类型的锅具(也即食品器皿)在由玻璃或其他材料制成的加热平台的任意区域进行加热并实现加热温度的控制；且当锅具被置于加热平台上时，该任意区域加热器会自动检测锅具的位置并对该位置进行温度控制。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (88)

1.一种电磁加热设备，其特征在于，包括：
一个加热面；所述加热面包括第一加热区和第二加热区，所述第一加热区和所述第二加热区分别位于所述加热面的不同位置；
多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈用于加热所述第一加热区，所述第二线圈用于加热所述第二加热区；
多个谐振电容；其中，所述多个谐振电容包括第一谐振电容和第二谐振电容，所述第一线圈与所述第一谐振电容串联以组成第一谐振电路，所述第二线圈与所述第二谐振电容串联以组成第二谐振电路；
多个第一功率开关管；其中，所述多个第一功率开关管包括第一类第一功率开关管和第二类第一功率开关管，所述第一谐振电路与所述第一类第一功率开关管串联以组成第一功率支路，所述第二谐振电路与所述第二类第一功率开关管串联以组成第二功率支路；
一个功率逆变器；其中，所述功率逆变器包括至少两个第二功率开关管，所述第一功率支路和所述第二功率支路均与所述至少两个第二功率开关管并联；
一个第一功率驱动部件；所述第一功率驱动部件分别与所述第一类第一功率开关管和所述第二类第一功率开关管连接；
一个第二功率驱动部件；所述功率驱动部件分别与每个第二功率开关管连接；
一个控制器，分别与所述第一功率驱动部件和所述第二功率驱动部件连接，用于向所述第一功率驱动部件和所述第二功率驱动部件发送控制信号，进而分别控制所述第一类第一功率开关管、所述第二类第一功率开关管和所述至少两个第二功率开关管的导通时间，进而分别控制所述第一加热区和所述第二加热区的温度。
2.根据权利要求1所述的电磁加热设备，其特征在于，所述加热面为平面。
3.根据权利要求1所述的电磁加热设备，其特征在于，所述控制信号包括与所述第一加热区或所述第二加热区的预设温度关联的数据；所述功率逆变器用于在接收到所述控制信号后，为至少一个所述第一线圈或所述第二线圈供能，以便所述第一线圈或所述第二线圈的温度保持在预设温度。
4.根据权利要求1所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：沿所述加热面设置的玻璃板。
5.根据权利要求4所述的电磁加热设备，其特征在于，所述玻璃板位于所述加热面与所述多个线圈组成的线圈面之间。
6.根据权利要求1所述的电磁加热设备，其特征在于，所述控制器还用于：基于预设的功率控制算法调节所述控制信号；其中，所述预设的功率控制算法用于使所述第一加热区或所述第二加热区达到预设温度。
7.根据权利要求1所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：与所述控制器耦合的温度传感器；其中，至少一个所述温度传感器位于所述第一加热区或所述第二加热区内，用于实现以下功能之一：
直接测量食品的温度；
通过所述加热面间接测量食品的温度；
通过直接接触所述加热面以直接测量所述加热面的温度；
通过间接接触所述加热面以间接测量所述加热面的温度。
8.根据权利要求7所述的电磁加热设备，其特征在于，至少一个所述温度传感器直接或间接接触所述加热面。
9.根据权利要求8所述的电磁加热设备，其特征在于，所述温度传感器用于向所述控制器发送实测温度信号；所述控制器用于根据所述实测温度信号调节所述控制信号。
10.根据权利要求9所述的电磁加热设备，其特征在于，所述控制器还用于根据所述第一加热区或第二加热区的预设温度调节所述控制信号。
11.根据权利要求10所述的电磁加热设备，其特征在于，所述温度传感器用于：通过直接接触所述加热面以直接测量所述加热面的温度，或通过间接接触所述加热面以间接测量所述加热面的温度；其中，所述温度传感器的位置靠近所述第一线圈或所述第二线圈。
12.根据权利要求1所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：一个分配器；所述第一加热区的位置比所述第二加热区的位置更靠近所述分配器；所述控制器用于控制所述功率逆变器，以便通过所述第一线圈将所述第一加热区的温度保持在第一温度以及通过所述第二线圈将所述第二加热区的温度保持在第二温度；其中，所述第一温度高于所述第二温度。
13.根据权利要求1所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：与所述控制器耦合的位置传感器；所述位置传感器用于根据所述控制器发送的信号检测盛放食品的容器是否位于所述第一加热区或所述第二加热区。
14.一种电磁加热系统，其特征在于，包括：
多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈；
多个谐振电容；所述第一线圈和所述第二线圈分别与不同的所述谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；
多个第一功率开关管；每个所述谐振电路分别与一个所述第一功率开关管串联，以组成多个不同的功率支路；
一个功率逆变器；所述多个不同的功率支路均与所述功率逆变器并联；
一个控制器，用于向所述功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制所述功率逆变器的开关频率。
15.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述功率逆变器包括半桥电路。
16.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述功率逆变器包括全桥电路。
17.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，每一个所述功率支路用于根据对应谐振电路的谐振属性控制线圈的输出功率。
18.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述控制器用于控制至少一个所述第一功率开关管的导通时间，进而控制对应功率支路的输出功率，以便控制对应线圈的温度。
19.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述线圈的电感量在25微亨到250微亨之间。
20.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述控制器输出的所述控制信号包括来自用户交互界面的输入指令。
21.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述系统还包括：温度传感器；所述温度传感器用于向所述控制器发送实测温度信号；所述控制器用于根据所述实测温度信号调节所述控制信号。
22.根据权利要求21所述的电磁加热系统，其特征在于，所述控制器还用于根据所述实测温度信号和预设温度调节所述控制信号。
23.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述第一线圈对应的谐振电路和所述第二线圈对应的谐振电路具备指定差异大小的谐振属性。
24.根据权利要求23所述的电磁加热系统，其特征在于，所述指定差异大小的谐振属性至少包括以下参数之一：谐振频率、特性阻抗。
25.根据权利要求23所述的电磁加热系统，其特征在于，所述第一线圈对应的谐振电路和所述第二线圈对应的谐振电路的谐振属性差异在10%以内。
26.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述第一线圈对应的谐振电路和所述第二线圈对应的谐振电路具备不同的谐振属性。
27.根据权利要求26所述的电磁加热系统，其特征在于，所述不同的谐振属性至少包括以下参数之一：谐振频率、特性阻抗。
28.根据权利要求26所述的电磁加热系统，其特征在于，所述第一线圈对应的谐振电路和所述第二线圈对应的谐振电路的谐振属性差异大于10%。
29.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，至少一个所述谐振电路由一个所述线圈和一个所述谐振电容组成。
30.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，至少一个所述谐振电路由一个所述线圈和多个所述谐振电容组成。
31.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，至少一个所述谐振电路由多个所述线圈和一个所述谐振电容串联组成。
32.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，至少一个所述谐振电路由多个所述线圈和一个所述谐振电容并联组成。
33.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，至少一个所述谐振电路由多个所述线圈和多个所述谐振电容串联组成。
34.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，至少一个所述谐振电路由多个所述线圈和多个所述谐振电容并联组成。
35.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述控制器用于基于所述控制信号与所述线圈的电流之间的相位角和所述线圈的电流的幅值检测所述线圈附近的器皿的材质。
36.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述系统还包括：至少一个第一功率驱动部件；所述第一功率驱动部件与所述控制器和所述第一功率开关管均连接，用于接收所述控制器发出的控制信号并按照所述控制信号控制所述第一功率开关管的导通时间，以便控制对应功率支路的输出功率。
37.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述系统还包括：至少一个第二功率开关管，用于控制所述功率逆变器的开关频率。
38.根据权利要求37所述的电磁加热系统，其特征在于，所述系统还包括：至少一个第二功率驱动部件，所述第二功率驱动部件与所述控制器和所述第二功率开关管均连接，用于接收所述控制器发出的控制信号并按照所述控制信号控制所述第二功率开关管的开合，以便控制所述功率逆变器的开关频率。
39.根据权利要求14所述的电磁加热系统，其特征在于，所述系统还包括：多个电流传感器，分别与所述线圈对应连接，用于检测所述线圈的电流大小。
40.根据权利要求39所述的电磁加热系统，其特征在于，所述系统还包括：信号调理电路，用于将所述电流传感器检测到的电流大小的模拟信号转换为数字信号。
41.根据权利要求40所述的电磁加热系统，其特征在于，所述系统还包括：与所述控制器和所述信号调理电路均连接的峰值电流检测电路，用于对所述信号调理电路输出的数字信号进行检测，当检测出所述线圈的电流大于设定最大阈值时，向所述控制器发送报警信号；所述控制器还用于接收所述报警信号，控制所述电磁加热系统进行电路自锁保护。
42.根据权利要求20所述的电磁加热系统，其特征在于，所述系统还包括：人机交互组件，与所述控制器连接；所述人机交互组件包括带用户交互界面的仪表；所述仪表，用于将所述用户交互界面的输入信号传输至所述控制器，以触发所述控制器输出所述用户交互界面的输入指令。
43.根据权利要求42所述的电磁加热系统，其特征在于，所述功率逆变器由一个用户控制面板控制。
44.根据权利要求42所述的电磁加热系统，其特征在于，所述功率逆变器由多个用户控制面板控制；所述多个用户控制面板和所述功率逆变器组成串行通讯网络，以便所述多个用户控制面板进行信息共享。
45.根据权利要求43或44所述的电磁加热系统，其特征在于，所述用户控制面板与所述功率逆变器连接；所述用户控制面板用于将用户的输入信号传输至所述功率逆变器，以触发所述功率逆变器的参数设置；所述功率逆变器还用于将所述参数的设置信息传输至所述仪表。
46.一种电磁加热设备，其特征在于，所述设备为保温汤锅、自动配汤机、液体分配循环池或保温汤池，包括：
一个汤池；
一个被所述汤池支撑的三维容器；所述三维容器包括一个含第一加热区的主室和一个含第二加热区的分配室；
多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈用于加热所述第一加热区，所述第二线圈用于加热所述第二加热区；
多个谐振电容；其中，所述多个谐振电容包括第一谐振电容和第二谐振电容，所述第一线圈与所述第一谐振电容串联以组成第一谐振电路，所述第二线圈与所述第二谐振电容串联以组成第二谐振电路；
多个第一功率开关管；其中，所述多个第一功率开关管包括第一类第一功率开关管和第二类第一功率开关管，所述第一谐振电路与所述第一类第一功率开关管串联以组成第一功率支路，所述第二谐振电路与所述第二类第一功率开关管串联以组成第二功率支路；
一个功率逆变器；所述第一功率支路和所述第二功率支路均与所述功率逆变器并联；
一个分配阀；所述分配阀用于控制所述分配室内物质的分配；
一个控制器，用于向所述功率逆变器发送控制信号，进而分别控制所述第一功率支路和所述第二功率支路的开关，或，控制所述功率逆变器的开关频率。
47.根据权利要求46所述的电磁加热设备，其特征在于，所述控制信号包括与所述第一加热区或所述第二加热区的预设温度关联的数据；所述功率逆变器用于在接收到所述控制信号后，为至少一个所述第一线圈或所述第二线圈供能，以便所述第一线圈或所述第二线圈的温度保持在预设温度。
48.根据权利要求46所述的电磁加热设备，其特征在于，所述控制器还用于：基于预设的功率控制算法调节所述控制信号；其中，所述预设的功率控制算法用于使所述第一加热区或所述第二加热区达到预设温度。
49.根据权利要求46所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：与所述控制器耦合的温度传感器；其中，至少一个所述温度传感器位于所述第一加热区或所述第二加热区内，用于实现以下功能之一：
直接测量所述三维容器内物质的温度；
通过所述三维容器间接测量所述三维容器内物质的温度；
通过直接接触所述三维容器以直接测量所述三维容器的温度；
通过间接接触所述三维容器以间接测量所述三维容器的温度。
50.根据权利要求49所述的电磁加热设备，其特征在于，至少一个所述温度传感器直接或间接接触所述三维容器。
51.根据权利要求50所述的电磁加热设备，其特征在于，所述温度传感器用于向所述控制器发送实测温度信号；所述控制器用于根据所述实测温度信号调节所述控制信号。
52.根据权利要求51所述的电磁加热设备，其特征在于，所述控制器还用于根据所述第一加热区或所述第二加热区的预设温度调节所述控制信号。
53.根据权利要求52所述的电磁加热设备，其特征在于，所述温度传感器用于：通过直接接触所述三维容器以直接测量所述三维容器的温度，或通过间接接触所述三维容器以间接测量所述三维容器的温度；其中，所述温度传感器的位置靠近所述第一线圈或所述第二线圈。
54.根据权利要求46所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：与所述控制器耦合的位置传感器；所述位置传感器用于根据所述控制器发送的信号检测盛放食品的容器是否位于所述第一加热区或所述第二加热区。
55.根据权利要求46所述的电磁加热设备，其特征在于，所述汤池包括与所述控制器连接的搅拌机构和温度传感器；所述控制器还用于向所述搅拌机构发送控制信号，以便通过所述搅拌机构搅拌所述三维容器内的物质；所述温度传感器，用于直接测量所述三维容器内物质的温度并将实测温度信号反馈给所述控制器，以便所述控制器分别调节发送给所述功率逆变器的控制信号和发送给所述搅拌机构的控制信号，进而分别调节所述三维容器内物质的温度和搅拌速度，以保持所述三维容器内物质的温度和适当混合。
56.根据权利要求46所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：一个连接所述主室和所述分配室的循环管，用于将所述分配室内待循环的物质从所述分配室循环至所述主室。
57.一种电磁加热设备，其特征在于，所述设备为板式保温器、烧烤炉、双面烧烤炉、帕尼尼烧烤机、炙烤机、烘烤机、输送式烘烤机或煎蛋机，包括：
一个或多个包含一个或多个加热面的金属平板；所述加热面至少包括一个第一加热区和一个第二加热区，所述第一加热区和所述第二加热区分别位于所述加热面的不同位置；
多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈用于加热所述第一加热区，所述第二线圈用于加热所述第二加热区；
多个谐振电容；所述第一线圈和所述第二线圈分别与不同的所述谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；
多个第一功率开关管；每个所述谐振电路分别与一个所述第一功率开关管串联，以组成多个不同的功率支路；
一个功率逆变器；所述多个不同的功率支路均与所述功率逆变器并联；
一个控制器，用于通过以下两种方式之一调节每个功率支路上谐振电路的输出功率：控制所述功率逆变器的开关频率，进而调节所有功率支路上谐振电路的输出功率；向对应功率支路上第一功率开关管发送控制信号以控制对应功率支路上第一功率开关管的开关，进而分别调节每个功率支路的输出功率。
58.根据权利要求57所述的电磁加热设备，其特征在于，所述加热面为平面。
59.根据权利要求57所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：一个或多个沿所述加热面设置的金属板。
60.根据权利要求59所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：所述金属板位于所述多个线圈组成的线圈面上方或邻近所述多个线圈组成的线圈面的位置。
61.根据权利要求57所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：与所述控制器耦合的温度传感器；其中，至少一个所述温度传感器位于所述第一加热区或所述第二加热区内，用于实现以下功能之一：
直接测量食品的温度；
通过所述金属平板间接测量食品的温度；
通过直接接触所述加热面以直接测量所述加热面的温度；
通过间接接触所述加热面以间接测量所述加热面的温度。
62.根据权利要求61所述的电磁加热设备，其特征在于，至少一个所述温度传感器直接或间接接触所述加热面。
63.根据权利要求62所述的电磁加热设备，其特征在于，所述温度传感器用于向所述控制器发送实测温度信号；所述控制器用于根据所述实测温度信号调节每个功率支路上谐振电路的输出功率。
64.根据权利要求63所述的电磁加热设备，其特征在于，所述控制器还用于根据所述第一加热区或所述第二加热区的预设温度调节每个功率支路上谐振电路的输出功率。
65.根据权利要求64所述的电磁加热设备，其特征在于，所述温度传感器用于：通过直接接触所述加热面以直接测量所述加热面的温度，或通过间接接触所述加热面以间接测量所述加热面的温度；其中，所述温度传感器的位置靠近所述第一线圈或所述第二线圈。
66.根据权利要求57所述的电磁加热设备，其特征在于，所述金属平板处于水平位置或竖直位置；所述设备还包括：
一个烧烤机传输机构，用于将待加热食品传输至接近或接触所述一个或多个金属平板的位置或将所述一个或多个金属平板传输至接近或接触待加热食品的位置，以便对待加热食品进行单面加热或双面加热；
一个传送装置或机械装置，用于对加热完成后的食品进行分配。
67.根据权利要求57所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：与所述控制器耦合的位置传感器；所述位置传感器用于根据所述控制器发送的信号检测盛放食品的容器是否位于所述第一加热区或所述第二加热区。
68.根据权利要求57所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：一个机械结构，用于支撑所述一个或多个金属平板。
69.根据权利要求57所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：一个隔离层，用于隔绝所述控制器与所述一个或多个金属平板之间的热量。
70.一种电磁加热设备，其特征在于，包括：
一个或多个包含一个或多个加热面的平板；所述加热面至少包括一个第一加热区和一个第二加热区，所述第一加热区和所述第二加热区分别位于所述加热面的不同位置；
多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈用于加热所述第一加热区，所述第二线圈用于加热所述第二加热区；
多个谐振电容；所述第一线圈和所述第二线圈分别与不同的所述谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；
多个第一功率开关管；每个所述谐振电路分别与一个所述第一功率开关管串联，以组成多个不同的功率支路；
一个功率逆变器；其中，所述功率逆变器包括至少两个第二功率开关管，所述多个不同的功率支路均与所述至少两个第二功率开关管并联；
一个第一功率驱动部件；所述第一功率驱动部件与所述至少两个第一功率开关管连接，用于向所述至少两个第一功率开关管发送开关信号；
一个第一电流传感器，用于获取表征所述第一线圈的第一电流大小的第一电流数据；
一个第二电流传感器，用于获取表征所述第二线圈的第二电流大小的第二电流数据；
一个控制器，分别与所述第一功率驱动部件、所述第一电流传感器和所述第二电流传感器连接，用于基于所述开关信号与所述第一线圈的第一电流之间的第一相位角和所述第一线圈的第一电流的第一幅值判断位于所述第一加热区的第一器皿的第一材质是否与所述电磁加热设备兼容，基于所述开关信号与所述第二线圈的第二电流之间的第二相位角和所述第二线圈的第二电流的第二幅值判断位于所述第二加热区的第二器皿的第二材质是否与所述电磁加热设备兼容。
71.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述加热面为平面。
72.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述控制器用于向所述功率逆变器发送控制信号以调节所述功率逆变器的开关频率，所述控制信号包括与所述第一加热区或所述第二加热区的预设温度关联的数据；所述功率逆变器用于在接收到所述控制信号后，为至少一个所述第一线圈或所述第二线圈供能，以便所述第一线圈或所述第二线圈的温度保持在预设温度。
73.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：一个微晶玻璃板或其他指定材料，用于使所述线圈产生的磁场穿透所述加热面，以便对置于所述加热面的金属平底锅或其他物体进行加热。
74.根据权利要求73所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：所述微晶玻璃板或其他指定材料位于被加热材料与所述多个线圈组成的线圈面之间。
75.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述控制器还用于：基于预设的功率控制算法调节用于控制不同功率支路开关或调节所述功率逆变器开关频率的控制信号；其中，所述预设的功率控制算法用于使所述第一加热区或所述第二加热区达到预设温度。
76.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：与所述控制器耦合的温度传感器；其中，至少一个所述温度传感器位于所述第一加热区或所述第二加热区内，用于实现以下功能之一：
直接测量食品的温度；
通过所述第一加热区或所述第二加热区间接测量食品的温度；
通过直接接触所述加热面以直接测量所述加热面的温度；
通过间接接触所述加热面以间接测量所述加热面的温度。
77.根据权利要求76所述的电磁加热设备，其特征在于，至少一个所述温度传感器直接或间接接触所述加热面。
78.根据权利要求77所述的电磁加热设备，其特征在于，所述温度传感器用于向所述控制器发送实测温度信号；所述控制器用于根据所述实测温度信号调节用于控制不同功率支路开关或调节所述功率逆变器开关频率的控制信号。
79.根据权利要求78所述的电磁加热设备，其特征在于，所述控制器还用于根据所述第一加热区或所述第二加热区的预设温度调节所述控制信号。
80.根据权利要求79所述的电磁加热设备，其特征在于，所述温度传感器用于：通过直接接触所述加热面以直接测量所述加热面的温度，或通过间接接触所述加热面以间接测量所述加热面的温度；其中，所述温度传感器的位置靠近所述第一线圈或所述第二线圈。
81.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：一个温度分区结构；所述温度分区结构的实现方式为：多个所述第二加热区环形阵列于一个第一加热区的四周；和/或；多个所述第一加热区或多个所述第二加热区沿直线分布；所述控制器用于控制所述功率逆变器，以便通过所述第一线圈将所述第一加热区的温度保持在第一温度以及通过所述第二线圈将所述第二加热区的温度保持在第二温度；其中，所述第一温度高于所述第二温度。
82.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：与所述控制器耦合的位置传感器；所述位置传感器用于根据所述控制器发送的信号检测盛放食品的容器是否位于所述第一加热区或所述第二加热区。
83.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述一个或多个平板包括玻璃。
84.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述一个或多个平板包括非金属材料。
85.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述一个或多个平板用于将所述线圈的热量传递给放置于平板上的加热器皿。
86.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：一个机械结构，用于形成至少一个支撑机构；所述支撑机构用于支撑所述一个或多个平板或者支撑所述控制器。
87.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：至少一个沿所述一个或多个平板设置的食品容器、汤锅或平底锅。
88.根据权利要求70所述的电磁加热设备，其特征在于，所述设备还包括：至少一个放置于所述第一加热区的第一食品容器、第一汤锅或第一平底锅和至少一个放置于所述第二加热区的第二食品容器、第二汤锅或第二平底锅；所述控制器用于控制所述功率逆变器，以便通过所述第一线圈对所述第一食品容器、第一汤锅或第一平底锅进行加热以及通过所述第二线圈对所述第二食品容器、第二汤锅或第二平底锅进行加热。
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