DE102010063485A1 - Cooking hob e.g. induction cooker hob, for e.g. baking oven, has switch relay connected with control device to actuate switch relay with main switch timing signal that corresponds to clock relay timing signals - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kochfeld mit mindestens einer Kochstelle, wobei die Kochstelle mit einem Hauptschalterrelais und mit einem Taktrelais verbunden ist und eine Steuereinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das Taktrelais mit einem Taktrelais-Taktsignal anzusteuern. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer Kochstelle eines Kochfelds, wobei jede Kochstelle mittels eines Taktrelais getaktet betrieben wird.The invention relates to a hob with at least one cooking point, wherein the cooking point is connected to a main switch relay and a clock relay and having a control device which is adapted to drive the clock relay with a clock relay clock signal. The invention further relates to a method for operating at least one cooking zone of a hob, each cooking station is operated clocked by means of a clock relay.
Heutzutage übliche Kochfelder weisen typischerweise einen Hauptschalter auf, welcher mit mindestens einem (d. h., einem oder mehreren) Hauptschalterrelais gekoppelt ist. Je nach Aufbau des Kochfelds sind mit einem Hauptschalterrelais ein oder mehrere Kochstellen verbunden, wobei jede Kochstelle eine oder mehrere Heizkörper aufweisen kann. Das mindestens eine Hauptschalterrelais wird mit Betätigung des Hauptschalters ein- und ausgeschaltet. Während eines Betriebs des Kochfelds wird das mindestens eine Hauptschalterrelais nicht mehr geschaltet. Während des Betriebs des Kochfelds wird der jeweiligen Kochstelle elektrische Leistung getaktet zugeführt, wobei eine höhere Leistung durch längere Einschaltzyklen des Taktes eingestellt wird. Dies kann insbesondere mittels einer Pulsweitenmodulation erreicht werden. Zur Umsetzung der Taktung ist jede der Kochstellen mit einem Taktrelais elektrisch in Reihe geschaltet. Das Taktrelais ist mittels einer Steuereinrichtung ansteuerbar. Die Steuereinrichtung steuert das Taktrelais aufgrund einer Nutzereingabe, z. B. einer Kochstufe oder Leistungsstufe für eine bestimmte Kochstelle, oder aufgrund eines ablaufenden Garprogramms.Nowadays common hobs typically have a main switch coupled to at least one (i.e., one or more) main switch relays. Depending on the structure of the hob, one or more cooking zones are connected to a main switch relay, each cooking point may have one or more radiators. The at least one main switch relay is switched on and off with actuation of the main switch. During operation of the hob, the at least one main switch relay is no longer switched. During operation of the cooktop, electrical power is supplied to the respective cooktop in a timed manner, wherein a higher power is set by longer switch-on cycles of the clock. This can be achieved in particular by means of a pulse width modulation. To implement the clocking each of the hotplates is electrically connected in series with a clock relay. The clock relay can be controlled by means of a control device. The control device controls the clock relay on the basis of a user input, for. As a cooking level or power level for a particular cooking area, or due to an expiring cooking program.
Hierbei ist es von Nachteil, dass bei einem Verharren (”Kleben”) eines Taktrelais in seinem geschlossenen Zustand die Kochstelle trotz eines nutzerseitigem Ausschaltens bei Betrieb einer anderen Kochstelle (wobei der Hauptschalter eingeschaltet ist) mit voller Leistung heizt. Zum Deaktivieren oder Ausschalten der Kochstelle müssen der Hauptschalter und damit das Hauptschalterrelais geöffnet werden.In this case, it is disadvantageous that, if the clock relay remains in its closed state ("gluing"), the hotplate heats up at full power despite a user-side switch-off when operating another hotplate (the main switch being switched on). To deactivate or switch off the hob, the main switch and thus the main switch relay must be opened.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere ein betriebssichereres Betreiben einer Kochstelle eines Kochfelds anzugeben.The object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned above and in particular to specify a more reliable operation of a cooking surface of a hob.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved according to the features of the independent claims. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Kochfeld vorgeschlagen, aufweisend mindestens eine Kochstelle, wobei die Kochstelle mit einem Hauptschalterrelais und mit einem Taktrelais verbunden ist, und aufweisend eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Taktrelais mit einem Taktsignal (”Taktrelais-Taktsignal”) anzusteuern, wobei das Hauptschalterrelais getaktet betreibbar ist und die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, das Hauptschalterrelais mit einem Taktsignal (”Hauptschalter-Taktsignal”) anzusteuern, welches auf das Taktrelais-Taktsignal abgestimmt ist.To solve the problem, a hob is proposed, comprising at least one hotplate, wherein the hotplate is connected to a main switch relay and a clock relay, and having a control device which is adapted to the clock relay with a clock signal ("clock relay clock signal") to control wherein the main switch relay is clocked operable and the control means is adapted to drive the main switch relay with a clock signal ("main switch clock signal"), which is tuned to the clock relay clock signal.
Das Hauptschalter-Taktsignal steht also insbesondere in einer vorbestimmten Beziehung zu dem Taktrelais-Taktsignal und das Hauptschalter-Taktsignal und Taktrelais-Taktsignal weisen insbesondere während eines Takts zeitlich überlappende Einschaltdauern oder Einschaltphasen auf. Während der zeitlich überlappenden Einschaltphasen sind sowohl das Hauptschalterrelais als auch das Taktrelais geschlossen, was einen Stromfluss durch die Kochstelle erlaubt. Durch eine Einstellung einer Zeitdauer der überlappenden Einschaltphasen lässt sich eine Leistungszufuhr zu der Kochstelle einstellen. Klebt jedoch das Taktrelais in seiner geschlossenen Stellung und reagiert folglich nicht mehr auf das Taktrelais-Taktsignal, so wird die betreffende Kochstelle bei einem Deaktivieren dieser Kochstelle dennoch (zeitweise) ausgeschaltet, da das Hauptschalter-Taktsignal abgestimmt mit dem Taktrelais-Taktsignal keine Einschaltphase mehr zeigt und folglich geöffnet ist. Mit anderen Worten wird die Kochstelle mit dem Takt des Hauptschalter-Taktsignals angesteuert und ist damit nicht dauerhaft eingeschaltet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine deaktivierte Kochstelle auch bei einem klebenden Taktrelais nicht einfach nur dauerhaft eingeschaltet ist, was zur Betriebssicherheit beiträgt. Somit wird die Betriebssicherheit erhöht ohne dass zusätzliche Schaltelemente (z. B. Relais) benötigt werden.The main switch clock signal is thus in particular in a predetermined relationship to the clock relay clock signal, and the main switch clock signal and clock relay clock signal have time-overlapping on-periods or switch-on phases in particular during a clock. During the overlapping switch-on phases, both the main switch relay and the clock relay are closed, which allows a current to flow through the hotplate. By adjusting a period of overlapping switch-on phases, it is possible to set a power supply to the hotplate. If, however, the clock relay sticks in its closed position and consequently no longer reacts to the clock relay clock signal, then the relevant hotplate is deactivated (temporarily) when this hotplate is deactivated, since the main switch clock signal matched with the clock relay clock signal no longer shows a switch-on phase and therefore is open. In other words, the hotplate is driven by the clock of the main switch clock signal and is thus not permanently switched on. This results in the advantage that a deactivated hotplate is not simply switched on permanently even with an adhesive clock relay, which contributes to operational safety. Thus, the reliability is increased without additional switching elements (eg relays) are needed.
Hierbei sei angemerkt, dass unter einem Relais jegliches elektrisch ansteuerbare Schaltelement verstanden werden kann, z. B. ein mechanisches Relais oder ein elektronischer Schalter oder Relais, beispielsweise aufweisend mindestens einen Transistor, MOSFET, IGBT, usw.It should be noted that under a relay any electrically controllable switching element can be understood, for. As a mechanical relay or an electronic switch or relay, for example having at least one transistor, MOSFET, IGBT, etc.
Das Kochfeld kann ein eigenständiges Kochfeld oder ein mit einem Ofen, insbesondere Backofen, kombiniertes Kochfeld, z. B. ein Herd, sein.The hob can be an independent hob or with a stove, oven in particular, combined hob, z. As a stove, his.
Die Kochstelle, welche auch als eine Kochmulde bezeichnet werden kann, kann einen oder mehrere Heizkörper zum Erzeugen von Wärme an der Kochstelle aufweisen. Die Kochstelle kann alternativ mindestens eine Spule zum Erzeugen eines magnetischen Wechselfelds aufweisen, z. B. für ein Induktionskochfeld oder ein Transformatorkochfeld.The hotplate, which may also be referred to as a cooktop, may include one or more radiators for generating heat at the hob. The cooking point may alternatively have at least one coil for generating an alternating magnetic field, for. B. for an induction hob or a transformer hob.
Jedes Kochfeld kann insbesondere mit dem Hauptschalterrelais und mit dem Taktrelais elektrisch in Reihe geschaltet sein. Each hob can be electrically connected in series with the main switch relay and the clock relay in particular.
Das Taktrelais-Taktsignal und das Hauptschalter-Taktsignal können insbesondere digitale Signale sein und jeweils Einschaltphasen aufweisen, während derer das zugehörige Relais geschlossen ist, und Ausschaltphasen aufweisen, während derer das zugehörige Relais offen ist. Die Einschaltphase und die Ausschaltphase unterscheiden sich durch ihren Signalpegel. So mag das Taktsignal während der Einschaltphase einen vergleichsweise hohen Signalpegel (”high”) aufweisen, während der Ausschaltphase hingegen einen vergleichsweise niedrigen Signalpegel (”low”). Die Taktsignale mögen insbesondere auf der Grundlage einer Pulsweitenmodulation erzeugt werden.In particular, the clock relay clock signal and the main switch clock signal may be digital signals and have respective switch-on phases during which the associated relay is closed and have switch-off phases during which the associated relay is open. The switch-on phase and the switch-off phase differ by their signal level. For example, the clock signal may have a comparatively high signal level ("high") during the switch-on phase, while the switch-off phase may have a comparatively low signal level ("low"). In particular, the clock signals may be generated based on pulse width modulation.
Die Hauptschalterrelais können durch ein, insbesondere manuelles, Ausschalten des Hauptschalters ausgeschaltet werden.The main switch relays can be switched off by a, in particular manual, switching off the main switch.
Die Steuereinrichtung kann einen Mikroprozessor, ASIC, FPGA usw. umfassen. Die Steuereinrichtung kann als eine zentrale Steuereinrichtung des Kochfelds ausgeführt sein.The controller may include a microprocessor, ASIC, FPGA, etc. The control device can be designed as a central control device of the hob.
Eine Weiterbildung ist es, dass das Kochfeld mehrere Kochstellen aufweist, wobei zumindest zwei der Kochstellen mit einem gemeinsamen Hauptschalterrelais verbunden sind und diese Kochstellen mit einem jeweiligen Taktrelais verbunden sind. Jedes Kochfeld kann insbesondere mit dem gemeinsamen Hauptschalterrelais und mit dem jeweiligen Taktrelais elektrisch in Reihe geschaltet sein.A further development is that the hob has a plurality of cooking zones, wherein at least two of the cooking zones are connected to a common main switch relay and these hotplates are connected to a respective clock relay. Each hob can in particular be connected in series with the common main switch relay and with the respective clock relay.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass das Hauptschalter-Taktsignal zumindest im Wesentlichen einer ODER-Verknüpfung der Taktrelais-Taktsignale entspricht.In particular, it is a development that the main switch clock signal at least substantially corresponds to an OR operation of the clock relay clock signals.
Sind mehrere der Kochstellen mit einem gemeinsamen Hauptschalterrelais, aber mit einem jeweiligen Taktrelais verbunden, wird das Hauptschalterrelais also im Wesentlichen immer dann geschlossen, wenn auch nur eines (oder mehrere) der Taktrelais mit einem Taktrelais-Taktsignal angesteuert wird, welches eine Einschaltphase aufweist. Das Hauptschalterrelais ist im Wesentlichen nur dann geöffnet, wenn keines der Taktrelais angesteuert wird bzw. alle Taktrelais mit einem Taktrelais-Taktsignal angesteuert werden, welches keine Einschaltphase aufweist.If several of the burners are connected to a common main switch relay, but to a respective clock relay, the main switch relay is essentially always closed when only one (or more) of the clock relay is driven by a clock relay clock signal which has a switch-on phase. The main switch relay is essentially only opened when none of the clock relay is activated or all clock relays are driven by a clock relay clock signal, which has no switch-on.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass das Hauptschalter-Taktsignal synchron zu der ODER-Verknüpfung des mindestens einen Taktrelais-Taktsignals ist.It is also a development that the main switch clock signal is synchronous with the OR operation of the at least one clock relay clock signal.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass das Hauptschalter-Taktsignal bezüglich der Taktrelais-Taktsignale zeitversetzt ist, insbesondere voreilt und/oder nacheilt. Dadurch kann vermieden werden, dass sowohl das Hauptschalterrelais als auch die Taktrelais unter Last geschaltet werden bzw. es wird erreicht, dass nur dasjenige Relais unter Last geschaltet wird, welches als letztes geschlossen wird. Somit kann insgesamt die Lebensdauer zumindest der nicht unter Last geschalteten Relais verlängert werden.Furthermore, it is a further development that the main switch clock signal is time-delayed with respect to the clock relay clock signals, in particular leads and / or lags. This can avoid that both the main switch relay and the clock relay are switched under load or it is achieved that only that relay is switched under load, which is closed last. Thus, the life of at least the non-load relay can be extended overall.
Noch eine Ausgestaltung ist es, dass das Hauptschalter-Taktsignal bezüglich der Taktrelais-Taktsignale bei einem Einschalten (Übergang von einer Ausschaltphase zu einer Einschaltphase) voreilt und bei einem Ausschalten (Übergang von einer Einschaltphase zu einer Ausschaltphase) nacheilt. Dadurch wird das Hauptschalterrelais sowohl bei dem Einschaltvorgang als auch bei dem Ausschaltvorgang nicht unter Last geschaltet und somit besonders geschont. Alternativ können die Taktrelais-Taktsignale bei einem Einschalten dem Hauptschalter-Taktsignal voreilen und bei einem Ausschalten dem Hauptschalter-Taktsignal nacheilenYet another embodiment is that the main switch clock signal with respect to the clock relay clock signals at a power-on (transition from a power-off phase to a power-up phase) leads ahead and at a power off (transition from a power-on phase to a power-off phase) lags. As a result, the main switch relay is not switched under load during both the switch-on and the switch-off, and thus particularly protected. Alternatively, the clock relay clock signals can lead the main switch clock signal at power up and lag the master switch clock signal when turned off
Eine weitere Ausgestaltung ist es, dass das Hauptschalter-Taktsignal den Taktrelais-Taktsignalen wechselnd voreilt und nacheilt. Dadurch können die Relais wechselnd, insbesondere immer abwechselnd, unter Last und ohne Last geschaltet werden, was im Vergleich zu einem zeitgleichen Schalten eine Lebensdauer beider Relais verlängert. Insbesondere können abwechselnd nach n Schaltvorgängen die Taktrelais und das Hauptschalterrelais unter Last schalten.A further embodiment is that the main switch clock signal alternately leads and lags the clock relay clock signals. As a result, the relays can be switched alternately, in particular always alternately, under load and without load, which prolongs a service life of both relays in comparison with simultaneous switching. In particular, the clock relay and the main switch relay can switch under load alternately after n switching operations.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die Kochstelle oder deren mindestens ein Heizkörper mit einem Außenleiter bzw. einer Phase und mit einem Neutralleiter einer Stromversorgung verbunden ist, wobei das Hauptschalterrelais an dem Außenleiter angeordnet ist und das Taktrelais an dem Neutralleiter angeordnet ist.A next development is that the hotplate or its at least one radiator is connected to an outer conductor or a phase and a neutral conductor of a power supply, wherein the main switch relay is arranged on the outer conductor and the clock relay is arranged on the neutral conductor.
Noch eine Weiterbildung besteht darin, dass die Kochstelle oder deren mindestens ein Heizkörper mit einem Außenleiter bzw. einer Phase und mit einem Neutralleiter einer Stromversorgung verbunden ist, wobei das Hauptschalterrelais und das Taktrelais an dem Außenleiter angeordnet sind. Der Neutralleiter liegt dabei insbesondere ohne eine Relaisunterbrechung dauerhaft an den anderen Anschluss des Heizkörpers.Yet another development consists in that the hotplate or its at least one radiator is connected to an outer conductor or a phase and to a neutral conductor of a power supply, wherein the main switch relay and the clock relay are arranged on the outer conductor. The neutral conductor is in particular without a relay interruption permanently to the other terminal of the radiator.
Noch eine Weiterbildung besteht darin, dass das Kochfeld mehrere Gruppen der oben beschriebenen Anordnung(en) aufweist, welche insbesondere durch die gleiche Steuereinrichtung angesteuert werden. Insbesondere mögen sich die Gruppen durch die Zahl der Kochstellen und damit verschalteten Taktrelais und/oder durch den verwendeten Außenleiter unterscheiden.Yet another development is that the hob has a plurality of groups of the above-described arrangement (s), which are controlled in particular by the same control device. In particular, the groups may be interconnected by the number of hotplates and therewith Timing relay and / or differ by the outer conductor used.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer Kochstelle eines Kochfelds, wobei jede Kochstelle mittels eines Taktrelais getaktet betrieben wird, wobei ein mit der Kochstelle verbundenes Hauptschalterrelais auf das Taktrelais abgestimmt getaktet betrieben wird.The above object is also achieved by a method for operating at least one cooking zone of a hob, each cooking station is operated clocked by a clock relay, wherein a connected to the hotplate main switch relay is clocked to the clock relay operated.
Das Verfahren ergibt die gleichen Vorteile wie die oben beschriebene Vorrichtung und kann insbesondere analog dazu ausgestaltet werden.The method gives the same advantages as the device described above and can be designed in particular analogously thereto.
So ist es eine Ausgestaltung, dass das Kochfeld mehrere Kochstellen mit einem gemeinsamen Hauptschalterrelais aufweist und das Hauptschalterrelais im Wesentlichen dann eingeschaltet ist, wenn mindestens eines der Taktrelais eingeschaltet ist.Thus, it is an embodiment that the hob has a plurality of burners with a common main switch relay and the main switch relay is substantially turned on when at least one of the clock relay is turned on.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kochfelds, wobei das Kochfeld, mindestens eine Kochstelle aufweist, wobei die Kochstelle mit einem Hauptschalterrelais und mit einem Taktrelais verbunden ist und wobei das Taktrelais mit einem Taktrelais-Taktsignal angesteuert wird, wobei das Hauptschalterrelais getaktet betrieben wird und das Hauptschalterrelais mit einem Hauptschalter-Taktsignal angesteuert wird, welches auf das Taktrelais-Taktsignal abgestimmt ist.The object is also achieved by a method for operating a hob, wherein the hob has at least one cooking point, wherein the cooking point is connected to a main switch relay and a clock relay and wherein the clock relay is driven by a clock relay clock signal, wherein the main switch relay clocked is operated and the main switch relay is driven by a main switch clock signal, which is tuned to the clock relay clock signal.
Das Verfahren ergibt die gleichen Vorteile wie die Vorrichtung und kann analog dazu ausgestaltet werden.The method gives the same advantages as the device and can be configured analogously.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen schematisch dargestellt und erläutert. Gleiche oder gleichwirkende Elemente können dabei auch für unterschiedliche Ausführungsbeispiele gleiche Bezugszeichen aufweisen.Embodiments of the invention are shown and explained schematically with reference to the drawings. The same or equivalent elements may have the same reference numerals for different embodiments.
Ein Außenleiter oder Phase L1 ist über ein Hauptschalterrelais
Die Steuereinrichtung
Vor einem Kochvorgang sind alle Kochstellen
Zu Beginn eines Kochvorgangs stellt ein Nutzer über das Bedienfeld
Ein Vorteil gegenüber einem bei angeschaltetem Kochfeld
Da das Hauptschalter-Taktsignal S1 einer logischen ODER-Verknüpfung der Taktrelais-Taktsignale S2 und S3 entspricht, kann das Hauptschalterrelais
Um eine Lebensdauer zu erhöhen, können die Taktsignale S1 bis S3 von der Steuereinrichtung
Um die Relais
Die gezeigte Anordnung kann auch auf mehr als zwei Kochstellen erweitert werden, z. B. auf drei, vier oder fünf Kochstellen.The arrangement shown can also be extended to more than two hotplates, z. B. on three, four or five hotplates.
Das Kochfeld kann ferner auch mehrere wie beschriebene Anordnungen aufweisen, welche insbesondere mittels einer gemeinsamen Steuereinrichtung
Jedoch ist die Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.However, the invention is not limited to the embodiment shown.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 101101
- Kochfeldhob
- 102102
- Kochstellecooking
- 103103
- Kochstellecooking
- 104104
- HauptschalterrelaisMaster switch relay
- 105105
- Taktrelaistiming relay
- 106106
- Taktrelaistiming relay
- 107107
- Steuereinrichtungcontrol device
- 108108
- BedienfeldControl panel
- L1L1
- Außenleiterouter conductor
- I1I1
- erster Anschlussfirst connection
- I2I2
- zweiter Anschlusssecond connection
- NN
- Neutralleiterneutral
- S1S1
- Hauptschalter-TaktsignalMain switch clock
- S2S2
- Taktrelais-TaktsignalClock relay clock signal
- S3S3
- Taktrelais-TaktsignalClock relay clock signal
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE201010063485 DE102010063485A1 (en) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | Cooking hob e.g. induction cooker hob, for e.g. baking oven, has switch relay connected with control device to actuate switch relay with main switch timing signal that corresponds to clock relay timing signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102010063485A1 true DE102010063485A1 (en) | 2012-06-21 |
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ID=46512376
Family Applications (1)
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DE201010063485 Pending DE102010063485A1 (en) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | Cooking hob e.g. induction cooker hob, for e.g. baking oven, has switch relay connected with control device to actuate switch relay with main switch timing signal that corresponds to clock relay timing signals |
Country Status (1)
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DE (1) | DE102010063485A1 (en) |
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2010
- 2010-12-20 DE DE201010063485 patent/DE102010063485A1/en active Pending
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