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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen eines Aufsatzgeräts zu einer Basisstation eines Betriebsgeräts mit mehreren Basisstationen, wobei das Aufsatzgerät zumindest für einen Empfang einer Betriebsleistung mit einer der mehreren Basisstationen transformatorisch koppelbar ist, sowie ein Betriebsgerät mit mindestens zwei transformatorisch Leistung übertragenden Basisstationen
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JP 2003284264 A zeigt ein kontaktloses Leistungsspeisungssystem, bei dem zur Detektion des Aufsatzgeräts über eine Signalerzeugungsvorrichtung des Aufsatzgeräts, die einen Schwingkreis aufweist, Signale an eine gegenüberliegende Signalempfangsschaltung des Betriebsgeräts übermittelt werden.
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EP 1 212 925 B1 betrifft eine Induktionserwärmungsvorrichtung, die eine Komponente zum Erzeugen eines Magnetfeldes zur Erwärmung eines Objektes, eine Steuerschaltung, die funktional mit der Erzeugungskomponente zum wahlweisen Betrieb von dieser gekoppelt ist, und eine Empfangsschaltung zum Empfangen gespeicherter Informationen von einem RFID-Etikett enthält, das dem Objekt zugeordnet ist
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WO 2007/107888 A2 betrifft ein Speisenzubereitungssystem, das eine kontaktlose Leistungsversorgung zum Speisen eines Gargeräts umfasst. Das Speisenzubereitungssystem umfasst ein Kommunikationssystem zum Ermöglichen einer Kommunikation zwischen einem Speisenzubereitungsgerät und dem System. Das Gerät überträgt eine Kennung an das System. Falls das Gerät keine Kennung aufweist, versucht das System, die Art von Gerät aus einer Charakterisierung des Leistungsverbrauchs durch das Gerät zu bestimmen.
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DE 10 2006 017 801 A1 betrifft eine Energieversorgungseinheit, umfassend eine Primärenergieübertragungseinheit mit einem Übertragungsbereich, welche in drahtlosem Zusammenwirken mit einer im Übertragungsbereich und vom Übertragungsbereich trennbaren Sekundärenergieempfangseinheit zur Versorgung eines Energieverbrauchers mit Energie vorgesehen ist. Die Energieversorgungseinheit weist eine Erkennungseinheit auf, die dazu vorgesehen ist, ein Vorhandensein eines von der Sekundärenergieempfangseinheit unterschiedlichen Gegenstands in den Übertragungsbereich zu erkennen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders einfache und zuverlässige Zuordnung eines Aufsatzgeräts zu einer Basisstation bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Zuordnen eines Aufsatzgeräts zu einer Basisstation eines Betriebsgeräts mit mehreren Basisstationen, wobei das Aufsatzgerät zumindest für einen Empfang einer Betriebsleistung mit einer der mehreren Basisstationen transformatorisch koppelbar ist und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- - Übermitteln mindestens einer Identifikationsinformation von dem Aufsatzgerät an das Betriebsgerät.
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Das Übermitteln umfasst ein Aussenden von Daten durch das Aufsatzgerät und/oder ein Empfangen der Daten durch das Betriebsgerät.
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Das Verfahren weist ferner die folgenden Schritte auf:
- - Aussenden mindestens eines Testpulses durch jede aktivierte, nicht einem Aufsatzgerät zugeordnete Basisstation aufgrund des Empfangens der Identifikationsinformation;
- - Übermitteln mindestens einer Leistungsinformation von dem Aufsatzgerät an das Betriebsgerät aufgrund des Empfangens des mindestens einen Testpulses;
- - Korrelieren bzw. Vergleichen der mindestens einen Leistungsinformation mit den Testpulsen und
- - Zuordnen des Aufsatzgeräts zu einer der aktivierten, nicht-zugeordneten Basisstationen, falls die Leistungsinformation mit dem mindestens einen Testpuls dieser Basisstation korreliert ist bzw. im Wesentlichen (z.B. einschließlich einer Toleranz) übereinstimmt.
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Mittels dieses Verfahrens ist es möglich, ein Aufsatzgerät einer bestimmten Basisstation anhand seiner Leistungsaufnahme oder potenziellen Leistungsaufnahme als Antwort auf ein definiertes Leistungssignal (den Testpuls) dieser Basisstation zuzuordnen. Dieses Verfahren weist ferner den Vorteil auf, dass eine sichere Aufsatzgeräteerkennung mit einfachen Mitteln erreicht werden kann. So ist die Art der Datenübermittlung nicht auf eine bestimmte Methode oder Standard beschränkt. Die Datenübermittlung kann mit einer ungerichteten Übermittlungsmethode erfolgen; es werden somit keine Positionsermittlungsabläufe wie Triangulationsverfahren o.ä. benötigt. Auch braucht das Betriebgerät zur Aussendung der Testpulse nicht konstruktiv verändert zu werden. Zum Empfang der Daten von den Aufsatzgeräten reicht ein gemeinsamer Datenempfänger an dem Betriebgerät.
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Unter einer Leistungsinformation wird eine Information über mindestens eine mit einer (tatsächlichen oder möglichen) Leistungsaufnahme zusammenhängenden Größe (‚Leistungsgröße‘) verstanden. Leistungsgrößen können z.B. eine an dem Aufsatzgerät durch die Leistungsübertragung abgreifbare bzw. nutzbare Spannung oder eine tatsächlich verbrauchte Leistung sein. Eine Leistungsgröße kann eine direkt messbare oder abtastbare Messgröße und/oder eine daraus abgeleitete Größe sein.
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Ein Aufsatzgerät kann beispielsweise ein Kochgeschirr oder ein Haushaltskleingerät (Kaffeemaschine, Toaster usw.) sein. Zur transformatorischen Kopplung (auch als induktive Kopplung bezeichnet) mit einer Basisstation kann das Aufsatzgerät eine Leistungsempfangsspule (auch als Sekundärspule oder sekundärseitige Transformatorhälfte bezeichnet) aufweisen.
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Das Betriebsgerät kann jegliches Gerät für eine Aufnahme und einen Betrieb mehrerer Basisstationen sein, z.B. nach Art einer tischplattenähnlichen Arbeitsplatte oder eines Kochfelds. Das Betriebsgerät kann insbesondere eine zentrale Empfangseinheit und/oder Steuereinheit sowie mehrere Basisstationen aufweisen.
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Die Identifikationsinformation kann jegliche Information zur Identifizierung des Aufsatzgeräts umfassen, wie eine Art des Aufsatzgeräts, eine maximale Leistungsaufnahme, ein Vorhandensein eines Temperatursensors usw. Die Identifikationsdaten können zusätzlich oder alternativ gezielt zur Identifizierung des Aufsatzgeräts vorgesehene Daten umfassen, wie eine individuelle Gerätekennung (Identcode), eine Herstellerkennung, eine Seriennummer, eine Chargennummer usw. Das Aufsatzgerät kann auch weitere Daten senden, wie Messdaten (Temperatur und anliegende Leistung bzw. Spannung, Heartbeat u.Ä.). Der von dem Aufsatzgerät gesendete Identcode kann von dem Betriebsgerät, insbesondere dessen zentraler Steuereinheit, entschlüsselt und ausgewertet werden, um zu erkennen, welche Art von Aufsatzgerät sich auf der jeweiligen Basisstation befindet.
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Zum sicheren Betrieb kann das Betriebsgerät so eingerichtet sein, dass es eine Leistung für einen Betrieb nur freigibt, wenn zuvor das Aufsatzgerät erkannt worden ist. So kann z.B. eine Erwärmung eines induktiv heizbaren Gegenstands, der kein Aufsatzgerät darstellt, oder eines Aufsatzgeräts, das nicht an diesem Betriebsgerät betreibbar ist, vermieden werden.
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Bei einem noch zuzuordnenden Haushaltsgerät kann insbesondere davon ausgegangen werden, dass dessen Identifizierungsinformation dem Betriebsgerät noch nicht bekannt ist. Ein Empfangen einer Identifizierungsinformation eines bereits identifizierten bzw. zugeordneten Aufsatzgeräts kann zur Überwachung auf ein Entfernen des Aufsatzgeräts verwendet werden, wie weiter unten genauer beschrieben wird.
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Das Aufsatzgerät kann die Daten zyklisch, z.B. alle 10 ms, oder, bei einer bidirektionalen Datenkommunikation, auf Anfrage aussenden. Eine Spannungsversorgung des Senders erfolgt vorzugsweise über eine der Basisstationen.
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Die Basisstation kann zur transformatorischen Kopplung eine Leistungsübertragungsspule (auch als Primärspule oder primärseitige Transformatorhälfte bezeichnet) aufweisen.
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Unter einem Testpuls kann jegliches von der Basisstation ausgesandte, zeitlich begrenzte Signal verstanden werden, welches nicht zum Leistungsbetrieb des Aufsatzgeräts vorgesehen ist.
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Eine aktive oder aktivierte Basisstation kann durch ein Einschalten des Basisgeräts oder durch ein individuelles Einschalten dieser Basisstation aktiv geschaltet oder aktiviert worden sein.
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Das Basisgerät kann Basisstationen aufweisen, welchen bereits ein Aufsatzgerät erfolgreich zugeordnet worden ist (belegte Basisstation).
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Das Aussenden des mindestens einen Testpulses kann beispielsweise so durchgeführt werden, dass eine (bisher nicht bekannte bzw. zugeordnete) Identifikationsinformation an dem Basisgerät empfangen wird, z.B. an dem gemeinsamen Empfänger des Betriebsgeräts, wobei das Betriebsgerät daraufhin die aktivierten, nicht belegten Basisstationen aufgrund des Empfangens der Identifikationsinformation dazu veranlasst, jeweils mindestens einen Testpuls auszusenden.
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Aufgrund der transformatorischen Kopplung kann der Testpuls in dem Aufsatzgerät mindestens eine Leistungsgröße einer tatsächlichen oder möglichen elektrischen Leistungsaufnahme, z.B. eine Spannung oder eine Leistung, erzeugen, wobei die mindestens eine Leistungsgröße abhängig von einer Stärke des Testpulses ist. Die Leistungsinformation kann z.B. eine oder mehrere gemessene Werte der Leistungsgröße(n) oder einer oder mehrerer davon abgeleiteter Leistungsgrößen umfassen. Jede Leistungsgröße wird somit von dem Aufsatzgerät gemessen bzw. abgetastet und/oder daraus abgeleitet und als Leistungsinformation von dem Aufsatzgerät an das Betriebsgerät übermittelt. In dem Betriebgerät liegen also mindestens eine Information über die Testpulse (Dauer, Höhe, Form usw.) als auch mindestens eine Leistungsinformation (Induktionsspannung, verbrauchte Leistung usw.) vor.
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Das Korrelieren der mindestens einen Leistungsinformation mit den Testpulsen dient dazu, dasjenige Paar von Aufsatzgerät und nicht-belegter, aktivierter Basisstation herauszufinden, bei dem die Reaktion des Aufsatzgeräts am besten mit dem Testpuls korreliert bzw. übereinstimmt. In anderen Worten dient das Korrelieren dazu, herauszufinden, für welche Basisstation eine Soll-Leistungsinformation (Induktionsspannung, verbrauchte Leistung usw.) des Aufsatzgeräts mit einer von dem Aufsatzgerät ausgesandten Ist-Leistungsinformation am besten übereinstimmt.
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Bei der transformatorischen Leistungsübertragung als einer Nahfeldübertragung kann eine Korrelation bereits darin bestehen, herauszufinden, für welche Basisstation eine von dem Aufsatzgerät ausgesandte Ist-Leistungsinformation mit einer Soll-Leistungsinformation (Induktionsspannung, verbrauchte Leistung usw.) innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs übereinstimmt. Die nicht angeregten Aufsatzgeräte verbleiben auf einem Ist-Leistungswert, welcher Null ist oder einer vorbestimmten, geringen Grundleistungsübertragung entspricht. Der Testimpuls ist folglich vorteilhafterweise so stark, dass er eine Diskriminierung von der geringeren Grundleistungsübertragung einfach ermöglicht.
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Das Aufsatzgerät kann dann von dem Betriebsgerät derjenigen aktivierten, nicht-zugeordneten Basisstation zugeordnet werden, welche am besten korreliert.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass ein Übermitteln der Information (Identifikationsinformation, Leistungsinformation usw.) zumindest von dem Aufsatzgerät zu dem Betriebsgerät über einen jeweiligen Funkkanal durchgeführt wird, d.h., dass jedes Aufsatzgerät auf einem eigenen Funkkanal sendet. Ein Einsatz einer Datenübermittlung per Funk weist die Vorteile auf, dass zuverlässige, vielseitige und preisgünstige Systeme kommerziell erhältlich sind. Durch die Verwendung eines eigenen Funkkanals kann ein Übersprechen bzw. eine gegenseitige Störung der Aufsatzgeräte vermieden werden. Eine Antwort über einen bestimmten Funkkanal ist somit eindeutig einem Aufsatzgerät zugeordnet.
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Die Auswahl eines freien Funkkanals kann automatisch von dem Aufsatzgerät bzw. von dessen Funksender durchgeführt werden. Ein möglicher Funkstandard, der diese Funktionen erlaubt, ist ZigBee. Das Betriebsgerät, z.B. ein passender Empfänger in einer zentralen Steuereinheit, hört vorzugsweise alle Funkkanäle zyklisch ab.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Funkkanäle von dem Betriebsgerät zentral abgehört werden. Dadurch wird nur ein Empfänger benötigt, und nicht ein Empfänger pro Basisstation, was einen Geräteaufwand herabsetzt.
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Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass eine Reichweite einer Leistungsübertragung von einer der Basisstationen zu dem Aufsatzgerät geringer ist als eine Hälfte eines kleinsten Abstands zwischen zwei Basisstationen. Entsprechend wird bei einem Versatz zwischen dem Aufsatzgerät und der Basisstation, welcher gleich oder größer als diese Reichweite ist, die Leistungsübertragung für einen Betrieb des Aufsatzgeräts, und damit auch einer Elektronik und des Senders in dem Aufsatzgerät, nicht mehr ausreichen. Somit wird sichergestellt, dass das Aufsatzgerät nur dann eine Leistung empfangen kann und auch nur dann Daten aussenden kann, wenn es sich sicher am nächsten zu derjenigen Basisstation befindet, welche die Leistungsübertragung durchführt. In anderen Worten wird auf einen Testpuls hin nur dasjenige Aufsatzgerät angeregt, das die Basisstation belegt. Die übrigen Aufsatzgeräte zeigen keine Reaktion auf den Testpuls und ändern ihre Leistungsinformation, z.B. einen Spannungswert, nicht.
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Es wird ferner verhindert, dass das Aufsatzgerät von mehr als einer Basisstation betrieben wird. Die transformatorische Leistungsübertragung beruht auf einer Nahfeldkopplung, so dass die tatsächliche maximale Reichweite der Leistungsübertragung (der maximale Versatz) geringer sein kann als die Hälfte eines kleinsten Abstands. Ein typischer maximaler Versatz kann insbesondere bis zu 50 mm betragen, vorzugsweise bis zu 30 mm.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Testpuls im Wesentlichen in Form eines Rechtecksignals ausgesandt wird und ein geänderter, insbesondere erhöhter, Wert mindestens einer Leistungsgröße des Aufsatzgeräts mit der Aussendung des Testpulses korreliert ist. So können Testpuls und Leistungsgröße besonders einfach erzeugt und korreliert werden. In einer Variante kann ein Testpuls einfach ein Erhöhen der von der jeweiligen Basisstation ausgestrahlten Leistung bedeuten, und eine Leistungsaufnahme von dem Aufsatzgerät eine Erhöhung einer tatsächlich verbrauchten Leistung und/oder einer dort erzeugten Induktionsspannung bedeuten. Eine Korrelation ist dann einfach dadurch durchführbar, dass überwacht wird, als Antwort auf welchen Testpuls sich mindestens eine Leistungsgröße des Aufsatzgeräts (Leistung, Spannung oder eine andere sich mit der Stärke des Testpulses ändemde Größe des Aufsatzgeräts) ändert, typischerweise verstärkt.
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Statt eines Testpulses kann auch eine Gruppe aufeinanderfolgender Testpulse verwendet werden.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der mindestens eine Testpuls in Form eines zeitlich variierten Signals ausgesandt wird und eine zumindest formähnlich zeitlich variier te Leistungsgröße des Aufsatzgeräts (tatsächlicher Verbrauch, Induktionsspannung usw.) mit der Aussendung des Testpulses korreliert ist. In anderen Worten kann der Testpuls eine vordefinierte Form (Dreieckpuls, Freiformpuls usw.) aufweisen und mit demjenigen Aufsatzgerät korreliert werden, dessen Antwort (Leistungsinformation) dieser Form am nächsten kommt. So kann eine Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass ein Aufsatzgerät eine ähnliche Information aussendet, welche aber nicht durch einen Testpuls ausgelöst worden ist. Die Antwort kann insbesondere mehrere Messpunkte umfassen, welche zu der zeitlich variierten Form passen.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der mindestens eine Testpuls für jede der aktivierten, nicht-zugeordneten Basisstationen aufeinanderfolgend ausgesandt wird und der mindestens eine Testpuls für jede der Basisstationen gleich ist. Durch dieses zeitlich auseinandergezogene Aussenden der Testpulse ist eine Zuordnung der Antwort des Aufsatzgeräts zu einem bestimmten Testpuls auch für gleiche Testpulse einfach möglich. Der zeitliche Abstand der Testpulse ist vorzugsweise signifikant höher als ein zeitlicher Abstand zwischen zwei Datenübermittlungen des Aufsatzgeräts. Alternativ wird die erste Antwort dem ersten Testpuls zugewiesen, die zweite Antwort dem zweiten Testpuls usw.
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Es ist eine alternative Ausgestaltung, dass der mindestens eine Testpuls für jede der aktivierten nicht-zugeordneten Basisstationen gleichzeitig ausgesandt wird und der mindestens eine Testpuls für jede der Basisstationen unterschiedlich ist. Der Unterschied kann in der Dauer und/oder der Form der Testpulse liegen. Dadurch kann die Zuordnung des Aufsatzgeräts schneller durchgeführt werden als bei der zeitlichen Abfolge. Eine Korrelation geschieht über eine größte Ähnlichkeit der Leistungsinformation (Dauer, Höhe und/oder Form usw.) mit den Testpulsen.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass das Verfahren ferner folgende Schritte für eine aktivierte, einem Aufsatzgerät zugeordnete Basisstation aufweist:
- - Vergleichen, am Betriebsgerät, einer Soll-Leistungsinformation des Aufsatzgeräts mit einer von dem Aufsatzgerät ausgesandten Ist-Leistungsinformation;
- - Aufheben der Zuordnung der Basisstation zu dem Aufsatzgerät, falls die Soll- Leistungsinformation nicht mit der Ist- Leistungsinformation korreliert.
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Die Korrelation kann z.B. eine Abweichung eines Werts der Soll-Information von einem Wert der Ist-Information innerhalb eines vorbestimmten, z.B. prozentual, Bereichs umfassen. So kann ein Aufsatzgerät einer Basisstation dann zugeordnet werden, wenn eine Ist-Spannung im Aufsatzgerät mindestens 70% einer Soll-Spannung beträgt. Für diesen Fall wird somit eine Korrelation festgestellt, sonst, dass das Aufsatzgerät und die Basisstation nicht korreliert sind.
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So kann ein Verbleib des Aufsatzgeräts an der Basisstation überwacht und ein Entfernen des Aufsatzgeräts detektiert werden.
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Die Ist-Information kann von dem Aufsatzgerät zyklisch oder auf Anfrage durch das Betriebsgerät ausgesandt werden, um eine dauernde Überwachung zu erreichen.
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Es ist eine zur Überwachung des Verbleibs des Aufsatzgeräts zusätzliche oder alternative Ausgestaltung, dass das Verfahren ferner folgende Schritte für eine aktivierte, einem Aufsatzgerät zugeordnete Basisstation aufweist:
- - Empfangen, am Betriebsgerät, von Daten, die von dem Aufsatzgerät ausgesandt worden sind;
- - Aufheben der Zuordnung der Basisstation zu dem Aufsatzgerät, falls von dem Aufsatzgerät keine Daten mehr empfangen werden.
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Die Daten können Identifikationsdaten oder andere Daten umfassen, z.B. Messdaten zum laufenden Betrieb, wie eine Leistungsaufnahme, eine Temperatur usw. Dieser Fall ist besonders einfach für Systeme mit transformatorischer Kopplung umsetzbar, da dort das Aufsatzgerät ohne weitere Maßnahmen keine Daten mehr sendet, wenn es aus der Reichweite zur Leistungsübertragung gerät (einen zu hohen Versatz erfährt), da mit fehlender Leistung an dem Aufsatzgerät auch der Sender nicht mehr arbeiten kann.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Betriebsgerät mit mindestens zwei transformatorisch Leistung übertragenden Basisstationen, wobei das Betriebsgerät dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche durchzuführen, wobei das Betriebsgerät insbesondere einen Funkempfänger für von Aufsatzgeräten ausgesandte Funksignalen aufweisen kann und wobei der Funkempfänger für unterschiedliche Aufsatzgeräte auf unterschiedlichen Funkkanälen arbeiten kann.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Betriebsgerät mindestens eine (flüchtige oder nichtflüchtige) Nachschlagetabelle aufweist, in welcher eine Zuordnung zumindest eines Funkkanals, eines Aufsatzgeräts und einer Basisstation abgelegt ist. So kann dem Betriebsgerät auf eine besonders einfache Weise eine logische Zuordnung der eingetragenen Parameter bereitgestellt werden.
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In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
- 1 zeigt ein System aus einem Betriebsgerät zum Betreiben eines Aufsatzgeräts mittels transformatorischer Energie- bzw. Leistungsübertragung und einem auf einer Basisstation des Betriebsgeräts angeordneten Topf als Aufsatzgerät;
- 2 zeigt eine Skizze einer vereinfachten Regelstruktur des Systems aus 1;
- 3 zeigt das Betriebsgerät in Aufsicht mit mehreren Basisstationen;
- 4 zeigt einen Ablauf zur Zuordnung von Aufsatzgeräten zu Basisstationen;
- 5 zeigt als Auftragung einer Signalstärke über die Zeit eine Abfolge von Testimpulsen und Leistungsinformationen.
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1 zeigt ein Haushalts-Aufsatzgerät in Form eines intelligenten Topfs 101, der einen elektrischen Verbraucher darstellt. Der Topf 101 weist einen Grundkörper 102 und eine Sekundärspule oder Leistungsempfangsspule 114 auf. Der Topf 101 ist zum Betrieb auf einer Oberfläche einer Arbeitsplatte 105 eines Betriebsgeräts 106 angeordnet. Unter der Arbeitsplatte 105 ist eine Basisstation 107 montiert. Diese weist ein Gehäuse 108 mit einer Primärspule oder Leistungsübertragungsspule 111 und einer Stromerzeugungseinheit 112 zur Versorgung der Leistungsübertragungsspule 111 mit einem Wechselstrom auf. Die Stromerzeugungseinheit 112 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Wechselrichter ausgebildet. Die Leistungsübertragungsspule 111 ist in Form einer ebenen Spiralwicklung gewickelt. Beim Betrieb der Basisstation 107 und des Topfes 101 wird die Leistungsübertragungsspule 111 mit dem Wechselstrom gespeist und erzeugt ein magnetisches Wechselfeld. Mittels eines Feldflusses dieses Wechselfelds überträgt die Leistungsübertragungsspule 111 durch Induktion Energie oder Leistung auf die Leistungsempfangsspule 114, welche an einer auf der Oberfläche der Arbeitsplatte 105 gezeichneten Arbeitszone (Leistungsübertragungsbereich) 113a angeordnet ist. An einer benachbarten Arbeitszone 113b ist kein Aufsatzgerät angeordnet. Die Leistungsempfangsspule 114 ist als ebene Spiralwicklung ausgebildet. Die Arbeitszonen 113a und 113b sind mittels einer jeweiligen Linie 115a, 115b auf der Arbeitsplatte 105 eingezeichnet. In der Leistungsempfangsspule 114 wird durch den magnetischen Feldfluss eine Induktionsspannung induziert, die als Betriebsspannung für einen Betrieb des Topfs 101 genutzt wird. Der Topf 101 kann von der Arbeitszone 113 entfernt werden, wodurch die Leistungsempfangsspule 114 von der Leistungsübertragungsspule 111 getrennt wird. An die Arbeitszone 113 können dann weitere Aufsatzgeräte gebracht werden, wie z. B. eine Kaffeemaschine, ein Mixer, eine Friteuse, ein Toaster, ein Wasserkocher usw. (auch als ‚Haushaltskleingeräte‘ bezeichnet), die jeweils eine oder mehrere Leistungsempfangsspulen aufweisen und von einem drahtlosem Zusammenwirken der jeweiligen Leistungsempfangsspule mit der Leistungsübertragungsspule 111 („transformatorische Kopplung“) eine Betriebsenergie beziehen.
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In der Arbeitsplatte 105 ist ferner ein Bedienfeld 104 in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms eingelassen. Mittels des Bedienfelds 104 kann z.B. die Basisstation 107 ein- und ausgeschaltet werden.
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Der Topf 101 ist mit einer Datenverarbeitungseinheit in Form einer integrierten Schaltung 116 zur Verarbeitung von Daten und zur Ausgabe von Daten an einen Funksender (o. Abb.) ausgerüstet. An einen Eingang der Datenverarbeitungseinheit 116 ist ein Temperatursensor 127 zur Bestimmung einer Temperatur am Topf 101 angeschlossen. Die Datenverarbeitungseinheit 116 fühlt den Temperatursensor 127 zyklisch ab, verarbeitet die abgefühlten Temperatursignale in eine vorbestimmte Daten- und Protokollstruktur und übermittelt die so verarbeiteten Temperaturdaten an einen Sender. Die von dem Funksender ausgestrahlten Datensignale werden von einem zentralen bzw. für alle Basisstationen 107 gemeinsamen Funkempfänger (nicht eingezeichnet) des Betriebsgeräts 106 aufgenommen, in einem nicht eingezeichneten Demodulator des Betriebsgeräts 106 werden die empfangenen Funksignale demoduliert und an eine Steuereinheit 110 des Betriebsgeräts 106 weitergeleitet. Unter anderem mittels der Temperaturdaten steuert oder regelt die Steuereinheit („Herdelektronik“) 110, die hier einen Mikrocontroller umfasst, die Stromerzeugungseinheit 112.
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Zwar sind an dem Betriebsgerät nur zwei Arbeitszonen 113a, 113b gezeigt, jedoch sind auch mehr Arbeitszonen realisierbar, insbesondere vier oder fünf Arbeitszonen (siehe auch 3). Der Abstand zweier Basisstationen 107 und damit zweier Arbeitszonen 113a, 113b beträgt beispielhaft mindestens 40 cm. Der Abstand wird als seitliche Entfernung von Zentrum zu Zentrum der Basisstationen 107 gemessen. Der Topf 101 ist hier seitlich zentriert auf der Arbeitszone 113a bzw. Basisstation 107 abgesetzt gezeigt, also ohne einen seitlichen Versatz.
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2 zeigt eine Skizze einer vereinfachten Regelstruktur eines Systems aus einem intelligenten Topf 201 und einem Betriebsgerät 206.
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Der intelligente Topf 201 weist einen Grundkörper 202 auf, der durch einen Topfboden 220 nach unten abgeschlossen wird und in den Gargut 221 eingefüllt werden kann. An einer Unterseite des Topfbodens 220 verläuft eine Heizbahn 222 in Form einer verschlungenen Widerstandsdickschicht-Bahn, welche bei einer Bestromung aufgeheizt wird und so den Topfboden 220 zur Erwärmung des Garguts 221 aufwärmt. Zu ihrer Stromversorgung ist die Heizbahn 222 mit einer Leistungsempfangsspule 214 in Form einer spiralförmig ausgebildeten Sekundärwindung verbunden und stellt deren Last dar. Von der Leistungsempfangsspule 214 wird auch eine elektrische Leistung zur Versorgung einer Topfelektronik 223 abgezweigt. Dazu weist die Topfelektronik 223 einen Schaltregler 224 auf, welcher die von der Leistungsempfangsspule 214 ausgegebene Leistungswechselspannung in eine Niedervoltgleichspannung umwandelt. Mittels der Niedervoltgleichspannung werden die übrigen Teile der Topfelektronik 223 betrieben, von denen hier eine analoge Messelektronik 225, eine Datenverarbeitungseinheit in Form einer integrierten Schaltung 216 und ein Modulator 226 eingezeichnet sind. Mittels der analogen Messelektronik 225 werden Messsignale verschiedener Sensoren des Topfs 201 abgefühlt. Zur einfacheren Darstellung sind hier lediglich drei an der Unterseite des Topfbodens 220 angebrachte Temperatursensoren 227 eingezeichnet, jedoch können auch andere Sensoren mit der analogen Messelektronik 225 verbunden sein, z. B. Drucksensoren oder Feuchtesensoren. Ferner ist direkt an einem Messeingang der analogen Messelektronik 225 ein Eigentemperatursensor 217 vorhanden.
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Die analoge Messelektronik 225 ist ausgangsseitig mit einer Eingangsseite der Datenverarbeitungseinheit 216 verbunden, so dass Temperaturdaten von der analogen Messelektronik 225 an die Datenverarbeitungseinheit 216 zur folgenden Verarbeitung weitergeleitet werden. Zur Verarbeitung der von der Messelektronik 225 analog übermittelten Temperaturdaten weist die Datenverarbeitungseinheit 216 einen A/D-Wandler (o. Abb.) auf. In der Datenverarbeitungseinheit 216 werden die von der analogen Messelektronik 225 gelieferten digitalen „Rohdaten“ in ein zur Kommunikation mit dem Betriebsgerät 206 kompatibles Format umformatiert. Insbesondere werden Rohdaten in ein vorbestimmtes Datenformat und Protokollformat umgewandelt. Die formatierten Messdaten werden von der Datenverarbeitungseinheit 216 dann zyklisch, z. B. alle 10 ms, an den Modulator 226 weitergeleitet, wo sie auf ein Trägersignal aufmoduliert werden, um danach vom Modulator 226 über eine Antenne bzw. einen Funksender 228 an das Betriebsgerät 206 übermittelt zu werden.
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Es können aber auch andere Messdaten von der Datenverarbeitungseinheit 216 verarbeitet und an den Modulator 226 weitergeleitet werden, wie ein Messsignal einer sekundärseitigen Leistungsspannung. Es können noch andere Daten von der Datenverarbeitungseinheit 216 verarbeitet und an den Modulator 226 weitergeleitet werden, wie Identifizierungsdaten (Identcode usw.) und Betriebsdaten, und zwar zyklisch oder - bei einer bidirektionalen Kommunikation - auf Abfrage.
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Das Betriebsgerät 206 weist eine Empfangsantenne bzw. einen Funkempfänger 229 auf. Der Funkempfänger 229 empfängt das von dem Funksender 228 ausgestrahlte Funksignal und von den Funksendern anderer Aufsatzgeräte ausgestrahlte Funksignale und leitet diese an einen Demodulator 230 weiter, in welchem die Funksignale demoduliert und als lesbare digitale Daten ausgegeben werden. Somit liegen nun sowohl die von der analogen Messelektronik 225 abgefühlten Daten als auch von der Datenverarbeitungseinheit 216 mitgelieferten Identifizierungsdaten und Betriebsdaten im Betriebsgerät 206 vor. Diese Daten werden in einer Steuereinheit („Herdelektronik“) 210 weiterverarbeitet und zum Betrieb des Topfs 201 ausgewertet.
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Aufgrund der Verwendung des Funksenders 228 und des Funkempfängers 229 wird eine Fernfeld-Datenübermittlung erreicht, welche alleine noch keine eindeutige Zuordnung von Topf 201 und Betriebsgerät 206 nur aufgrund der Datenübermittlung als solches und ohne andere Mittel erreicht. Typische Reichweiten z.B. des ZigBee-Standards betragen 10 m bis 100 m. Es ist vorteilhaft, diese Reichweite auf den Bereich des Betriebsgeräts 206 zu beschränken.
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Die Steuereinheit 210 erhält auch Eingaben von einem Bedienfeld 204, beispielsweise über eine Soll-Garguttemperatur für eine Temperaturregelung. In der Steuereinheit 210 kann im Fall einer Temperaturregelung eine Regelabweichung zwischen Soll-Garguttemperatur und Ist-Garguttemperatur bestimmt werden, als auch eine Stellgröße des Regelkreises, woraus wiederum eine Steuerspannung zur Steuerung einer Stromerzeugungseinheit 212 in Form einer Leistungselektronik berechnet und ausgegeben wird. Dazu ist zwischen der Steuereinheit 210 und der Stromerzeugungseinheit 212 ein Digital/Analog-Wandler 231 eingefügt. Mittels der Stromerzeugungseinheit 212 wird eine Leistungsübermittlungsspule 211 in Form einer spiralförmig ausgeführten Leistungswindung betrieben, wie schon bezüglich 1 ausgeführt worden ist. Die Stromerzeugungseinheit 212 erzeugt dazu eine an der Leistungsübertragungsspule 211 anliegende Leistungswechselspannung, hier beispielsweise zwischen 10 VAC und 230 VAC bei einer Frequenz zwischen 100 KHz und 400 KHz. Die Leistungsübertragungsspule 211 erzeugt als Wechselfeld ein magnetisches Wechselfeld, welches wiederum von der Leistungsempfangsspule 214 aufgenommen wird. In anderen Worten ergibt sich zwischen der Leistungsübertragungsspule 211 und der Leistungsempfangsspule 214 ein auf Induktion beruhender Energie- bzw. Leistungsübertrag („transformatorische Kopplung“).
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Ist der Topf 201 auf dem Betriebsgerät 206 aufgesetzt, beispielsweise auf die in 1 dargestellte Arbeitszone 113a der Arbeitsplatte 105, kann Energie bzw. Leistung von dem Betriebsgerät 206 auf den Topf 201 und können Datensignale von dem Topf 201 auf das Betriebsgerät 206 übermittelt werden. Aufgrund der transformatorischen oder induktiven Kopplung zwischen der Leistungsübertragungsspule 211 und der Leistungsempfangsspule 214 ist die Leistungsübertragung jedoch nur in einem Nahfeld der Leistungsübertragungsspule 211 zum Betrieb des Topfs 201 möglich. Typische maximale senkrechte Abstände (entlang der z-Erstreckung) zwischen Betriebsgerät 206 und Topf 201 betragen hier zwischen 0,3 mm und 3 mm.
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Ein maximaler Versatz in r-Erstreckung aus einer zentrierten Position heraus beträgt hier bis zu 3 - 5 cm. Wird der Topf 201 weiter von der Leistungsübertragungsspule 211 entfernt, reicht die übertragene Leistung nicht mehr zum Betrieb des Topfs 201 aus. Die übertragene Leistung reicht dann auch nicht mehr zum Betrieb der Topfelektronik 223 aus, welche sodann ihren Betrieb einstellt und insbesondere keine Signale bzw. Daten mehr an das Betriebsgerät 206 übermittelt. Eine Unterbrechung der Datenübermittlung kann als ein Entfernen des Topfs 201 vom Betriebsgerät 206 gedeutet werden.
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Bei einer Annäherung des Topfs 201 an das Betriebsgerät 206 tritt dieses wieder in das Nahfeld der Leistungsübertragungsspule 211 ein und wird wieder mit Energie versorgt. In diesem Fall übermittelt der Topf 201 über die Topfelektronik 223 wieder Signale bzw. Daten an das Betriebsgerät 206.
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3 zeigt in Aufsicht ein Betriebsgerät 306 mit mehreren identisch aufgebauten Basisstationen 307a bis 307d, die in einem quadratischen Muster angeordnet sind, so dass die Abstände der Zentren ZB der jeweils nächsten Basisstationen 307a bis 307d gleich sind und einen (minimalen) Abstand dmin von ca. 30 cm aufweisen. Auf der Basisstation 307a ist ein Aufsatzgerät 301a (z.B. ein Topf) aufgesetzt, und auf der Basisstation 307b ist ein Aufsatzgerät 301 b (z.B. eine Pfanne) aufgesetzt.
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In der Praxis wird das Aufsatzgerät 301a mit seinem Zentrum ZA mit einem seitlichen Versatz v bzw. Abstand zwischen seinem Zentrum ZA (bzw. dem Zentrum ZA seiner z.B. runden oder rechteckigen Leistungsempfangsspule) und dem Zentrum ZB der Basisstation 307 (bzw. dem Zentrum ZB seiner z.B. runden oder rechteckigen Leistungsübertragungsspule) aufgesetzt. Ist der Versatz v größer als die Reichweite rL der Leistungsüber tragung oder der maximal erlaubte Versatz v, welche(r) wiederum kleiner ist als der halbe minimale Abstand dmin der Basisstationen untereinander, d.h., v < dmin/2, was hier ca. 20 cm entspricht, keine Datenübermittlung von dem Aufsatzgerät 301 zu der Basisstation 307 möglich, und das Aufsatzgerät 301a wird nicht an der Basisstation 307 erkannt. Ist der Versatz kleiner als die Reichweite rL der Leistungsübertragung oder der maximal erlaubte Versatz v, kann das Aufsatzgerät 301a betrieben werden. Das gleiche gilt für die anderen Basisstationen 307b - 307d und Aufsatzgeräte 301b.
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Die Reichweite der Datenübermittlung ist im Vergleich dazu weit größer, z.B. 1 m bis 100 m, so dass jedes von einer Basisstation 307a bis 307d mit Leistung versorgbare Aufsatzgerät 301a, 301b Daten an einen zentralen Empfänger 329 übersenden kann und diesbezüglich nicht in der Reichweite begrenzt ist. Der zentrale Empfänger 329 ist in der Mitte zwischen den Basisstationen 307a bis 307d angeordnet.
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4 zeigt einen beispielhaften Ablauf zur im Wesentlichen gleichzeitigen Zuordnung von zwei Aufsatzgeräten zu zwei Basisstationen, und zwar unter Bezug insbesondere auf 3.
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In einem ersten Schritt S1 werden zwei bisher noch nicht aktivierte und nicht belegte Basisstationen 307a und 307b aus 3 aktiv geschaltet, z.B. indem ein Benutzer die beiden Basisstationen 307a, 307b an dem Bedienfeld 204 aus 2 einschaltet. Rein beispielhaft wird angenommen, dass an der Basisstation 307c bereits ein Aufsatzgerät betrieben wird und die Basisstation 307d ausgeschaltet ist. Mit dem Einschalten der Basisstationen 307a und 307b gehen diese in einen Suchmodus über, bei dem die Basisstationen 307a und 307b eine Leistung aussenden, welche jeweils ausreicht, um ein innerhalb der jeweiligen Reichweite rL der Leistungsübertragung befindliches Aufsatzgerät 301a, 301b zumindest so zu betreiben, dass das Aufsatzgerät 301a bzw. 301b mindestens eine Identifikationsinformation aussendet.
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In einem folgenden Schritt S2 werden die zwei Aufsatzgeräte 301a und 301b durch den Benutzer in etwa gleichzeitig in einen Leistungsübertragungsbereich einer jeweiligen dieser zwei Basisstationen 307a und 307b geführt. In anderen Worten werden die zwei Aufsatzgeräte 301a, 301b mit geringem Versatz auf die Basisstation 307a bzw. 307b aufgesetzt. Dadurch werden die zwei Aufsatzgeräte 301a und 301 b von der jeweiligen Basisstation 307a bzw. 307b mit Leistung versorgt.
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In einem anschließenden Schritt S3 senden, da sie mit Leistung versorgt werden, die zwei Aufsatzgeräte 301a und 301b mindestens eine jeweilige Identifikationsinformation (ggf. bereits zyklisch eine Leistungsinformation und/oder andere Messdaten) auf einem jeweiligen noch nicht belegten Funkkanal aus. Die Zuweisung eines Funkkanals geschieht automatisch mittels des verwendeten Funkstandards, z.B. ZigBee. Eine beispielhafte Zuordnung kann wie folgt aussehen: {Funkkanal 31 / Aufsatzgerät 301a}; {Funkkanal 67 / Aufsatzgerät 301b}. Das Aufsatzgerät 301a, 301b ist also über den Funkkanal eindeutig identifizierbar.
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Der zentrale Empfänger 329 des Betriebsgeräts 306 empfängt in einem Schritt S4 über Funk die Identifikationsinformationen und erkennt die Aufsatzgeräte 301a und 301b auf dem jeweiligen Funkkanal als neu oder noch nicht zugeordnet und als für einen Betrieb an dem Betriebsgerät 306 geeignete Systemgeräte, z.B. als einen Systemtopf und eine Systempfanne. Aufgrund der Femfeldeigenschaft der Funkübermittlung ist dem Betriebsgerät 306 jedoch noch nicht bekannt, welches der Aufsatzgeräte 301a, 301b welche Basisstation 307a und 307b belegt, also die Zuordnung der Aufsatzgeräte 301a, 301b zu den Basisstationen 307a, 307b.
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Um die Aufsatzgeräte 301a, 301b den Basisstationen 307a, 307b zuordnen zu können, betreibt das Betriebsgerät 306 in einem folgenden Schritt S5 die zwei aktivierten, noch nicht-zugeordneten Basisstationen 307a, 307b so, dass sie nacheinander jeweils mindestens einen Testpuls aussenden, also beispielhaft zunächst die Basisstation 307a und danach die Basisstation 307b. Die Basisstationen 307a, 307b senden die gleichen Testpulse aus, nämlich jeweils einen einfachen Rechteckpuls bekannter Höhe oder Stärke und Dauer.
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In einem sechsten Schritt S6 empfangen die Aufsatzgeräte 301a, 301b den Testpuls der jenigen Basisstation 307a, 307b, in deren Leistungsübertragungsbereich sie sich befinden, also das Aufsatzgerät 301a den Testpuls der Basisstation 307a und das Aufsatzgerät 301b den Testpuls der Basisstation 307b. Ein Übersprechen des Leistungssignals findet aufgrund der Nahfeld-Charakteristik der transformatorischen Kopplung nicht statt. Die Testpulse erzeugen in den Aufsatzgeräten 301a, 301b eine Spannungserhöhung (z.B. einer Induktionsspannung) und/oder bewirken eine entsprechend erhöhte Leistung. Die Spannungserhöhung und/oder Leistungserhöhung folgt in etwa der Form des zugehörigen Testpulses, ist also hier in etwa rechteckförmig. So wird in dem Aufsatzgerät 301a durch die erhöhte Induktionsspannung eine Widerstandsheizung mit einer entsprechend höheren Leistung betrieben.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird die an der Leistungsempfangsspule anliegende Spannung in einem Schritt S7 als die Leistungsinformation durch das Aufsatzgerät 301a gemessen bzw. abgetastet, da eine Messung der Spannung einfacher ist als eine Messung der Leistung. Das gleiche wird an dem Aufsatzgerät 301 b durchgeführt.
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In einem achten Schritt S8 sendet das jeweilige Aufsatzgerät 301a, 301b mindestens einen Spannungsmesswert oder auch eine Folge von Spannungsmesswerten auf seinem individuellen Funkkanal aus, welche das Betriebsgerät 306 in einem neunten Schritt S9 durch den Funkempfänger 329 empfängt.
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In einem weiteren Schritt S10 vergleicht das Betriebsgerät 306, für welchen Testpuls ein erhöhter Spannungsmesswert von welchem Aufsatzgerät 301a, 301b zurückgesandt wurde. So werden in dem vorliegenden Beispiel kurz nach dem Aussenden des ersten Testpulses von der Basisstation 307a folgende Leistungsinformation über in Form eines Spannungsniveaus an dem Betriebsgerät 306 empfangen:
- Funkkanal 31: Spannung: 50 V; Funkkanal 67: Spannung 5 V.
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Da nur von der Basisstation 307a ein Testpuls ausgesandt wurde, wird das dem Funkkanal 31 zugeordnete Aufsatzgerät 301a dem Testpuls und damit der Basisstation 307a zugeordnet. Analog wird kurz nach dem Aussenden des zweiten Testpulses an der Basisstation 307b folgende Leistungsinformation in Form eines Spannungsniveaus an dem Betriebsgerät 306 empfangen:
- Funkkanal 31: Spannung: 5 V; Funkkanal 67: Spannung 50 V.
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Da nur von der Basisstation 307b ein Testpuls ausgesandt wurde, wird das dem Funkkanal 67 zugeordnete Aufsatzgerät 301b dem Testpuls und damit der Basisstation 307a zugeordnet, Schritt S11.
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Alternativ kann eine aufgrund des Testpulses zu erwartende Höhe der Spannung am Aufsatzgerät (Soll-Spannung) mit den von den Aufsatzgeräten 301a, 301 b zurückgesandten Spannungswerten (Ist-Spannung) verglichen werden und dasjenige Aufsatzgerät 301a, 301b der Basisstation 307a bzw. 307b zugeordnet werden, dessen Ist-Spannung am nächsten an der Soll-Spannung liegt. Auch kann ein minimaler Wert der Soll-Spannung vorausgesetzt werden. In dem gesamten Beispiel kann eine Soll-Spannung von 55 V an dem Aufsatzgerät 301a oder 301b erwartet werden, wobei durch den Versatz auch noch ein Spannungsniveau von 45 V oder mehr als eine (positive) Korrelation gewertet wird.
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5 zeigt als Auftragung einer Signalstärke S in beliebigen Einheit über die Zeit t in beliebigen Einheiten eine Abfolge von Testpulsen TPa und TPb und Leistungsinformationen AWa, AWb für ein Verfahren zum Zuordnen von Aufsatzgeräten beispielhaft anhand der in 4 beschriebenen Anordnung.
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Zunächst sendet die erste Basisstation 307a den Testpuls TPa aus, welcher deutlich höher ist als eine Grundleistungsübertragung, welche für einen Grundbetrieb eines Aufsatzgeräts mit der Datenübermittlung gerade ausreicht. Nach kurzer Zeit empfängt das Betriebsgerät 306 über den Empfänger 329 zeitgleich oder zeitlich versetzt Leistungsinformationen, und zwar eine Leistungsinformation AWa über den Funkkanal 31 und eine Leistungsinformation AWb über den Funkkanal 67. Der Wert der Leistungsinformation AWa ist signifikant höher als der Wert der Leistungsinformation AWb. Der Wert der Leistungsinformation AWb entspricht einem (geringen) Spannungsniveau zur Grundversorgung eines Aufsatzgeräts. Die Leistungsinformation umfasst hier eine Leistungsgröße in Form einer Höhe einer in dem jeweiligen Aufsatzgerät 301a, 301b durch die transformatorische Leistungsübertragung erzeugten Spannung. Der Testpuls TPa wird ebenfalls durch einen Spannungswert dargestellt, welcher beispielsweise eine an der Leistungsübertragungsspule der ersten Basisstation 307a anliegende Spannung sein kann.
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Die Korrelation kann über ein Vergleichen der Leistungsinformationen AWa und AWb miteinander durchgeführt werden. Da die Leistungsinformation AWa einen weit höheren Spannungswert aufweist als die Leistungsinformation AWb, wird die Leistungsinformation AWa als die Reaktion auf den Testpuls TPa gewertet. Folglich wird der Funkkanal 31, der die Leistungsinformation AWa übermittelt hat, der Basisstation 307a zugeordnet. Über die eindeutige Zuweisung des Funkkanals 31 zu dem Aufsatzgerät 301a wird somit auch das Aufsatzgerät 301a der Basisstation 307a zugeordnet.
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Alternativ oder zusätzlich kann derjenige Funkkanal (und damit das zugewiesene Aufsatzgerät) der Basisstation 301a zugeordnet werden, dessen Leistungsinformation als Ist-Spannungswert einen Schwellwert SW von beispielhaft mindestens 70% eines vorausbestimmten Soll-Spannungswerts erreicht und/oder überschreitet. Dies sind für den Testpuls TPa wiederum die Leistungsinformation AWa und das zugehörige Aufsatzgerät 301a. Aufgrund der Nahfeldkopplung der Leistungsübertragung reagiert das Aufsatzgerät 301 b nicht auf den Testpuls TPa.
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Analog sendet die zweite Basisstation 307b einen Testpuls TPb aus, und nach kurzer Zeit empfängt das Betriebsgerät 306 erneut eine Leistungsinformation AWa über den Funkkanal 31 und eine Leistungsinformation AWb über den Funkkanal 67. Da nun die Leistungsinformation AWb einen höheren Spannungswert aufweist, werden der Funkkanal 67 und somit auch das Aufsatzgerät 301b der Basisstation 307b zugeordnet.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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So kann auch eine bidirektionale Kommunikation zwischen Topf und Betriebsvorrichtung vorliegen. Topf und Betriebsvorrichtung sind dann jeweils mit einer Datenübermittlungseinheit mit Sende- und Empfangsfunktion ausgerüstet, z. B. einem Transceiver mit einem Modem und einer Sende/Empfangs-Signalspule. Ein von der Betriebsvorrichtung betreibbares Gerät ist nicht auf einen Topf eingeschränkt, sondern kann jedes andere elektrisch betreibbare Aufsatzgerät umfassen, wie ein anderes Gargeschirr (Pfanne usw.) oder ein Haushaltskleingerät.
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Ferner kann eine Datenübermittlung auch ohne getrennte Funkkanäle erfolgen, z.B. durch eine paketbasierte Datenübertragung.
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Allgemein können die Merkmale der gezeigten Ausführungsformen auch miteinander kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Intelligenter Topf
- 102
- Grundkörper
- 104
- Bedienfeld
- 105
- Arbeitsplatte
- 106
- Betriebsgerät
- 107
- Basisstation
- 108
- Gehäuse
- 110
- Steuereinheit
- 111
- Leistungsübertragungsspule
- 112
- Stromerzeugungseinheit
- 113
- Arbeitszone
- 113a
- Arbeitszone
- 113b
- Arbeitszone
- 114
- Leistungsempfangsspule
- 115
- Linie
- 116
- Datenverarbeitungseinheit
- 117
- Eigentemperatursensor
- 201
- Intelligenter Topf
- 202
- Grundkörper
- 204
- Bedienfeld
- 206
- Betriebsgerät
- 207
- Basisstation
- 210
- Steuereinheit
- 211
- Leistungsübertragungsspule
- 212
- Stromerzeugungseinheit
- 214
- Leistungsempfangsspule
- 216
- Datenverarbeitungseinheit
- 217
- Eigentemperatursensor
- 220
- Topfboden
- 221
- Gargut
- 222
- Heizbahn
- 223
- Topfelektronik
- 224
- Schaltregler
- 225
- analoge Messelektronik
- 226
- Modulator
- 227
- Temperatursensor
- 228
- Funksender
- 229
- Funkempfänger
- 230
- Demodulator
- 231
- D/A-Wandler
- 301
- Aufsatzgerät
- 306
- Betriebsgerät
- 307
- Basisstation
- 329
- Empfänger des Betriebsgeräts
- AW dmin
- minimaler Abstand
- P
- Pfeil
- rL
- Reichweite des Leistungsempfangs
- rD
- Reichweite der Datenübermittlung
- S
- Signalstärke
- SW
- Sollwert
- t
- Zeit
- TP
- Testpuls
- v
- Versatz
- VB
- Sekundärspannung
- VR
- Sekundärspannungskenngröße
- ZB
- Zentrum der Basisstation
- ZA
- Zentrum des Aufsatzgeräts
