EP2520131B1 - Gargerätevorrichtung - Google Patents

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EP2520131B1
EP2520131B1 EP10810979.4A EP10810979A EP2520131B1 EP 2520131 B1 EP2520131 B1 EP 2520131B1 EP 10810979 A EP10810979 A EP 10810979A EP 2520131 B1 EP2520131 B1 EP 2520131B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inductor
inverter
cooking appliance
switching
cooking
Prior art date
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Active
Application number
EP10810979.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2520131A1 (de
Inventor
Daniel Palacios Tomas
José Miguel Burdio Pinilla
Ignacio Garde Aranda
Sergio Llorente Gil
Oscar Lucia Gil
Ignacio Millan Serrano
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Publication of EP2520131B1 publication Critical patent/EP2520131B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H05B6/065—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like using coordinated control of multiple induction coils

Definitions

  • the invention is based on a cooking device device, in particular a cooktop cooking device, according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic device with improved properties in terms of power output.
  • the invention is based on a cooking device device, in particular cooktop cooking device, with at least two inductors provided for connection to at least one alternating current source, each having at least one capacitance.
  • the cooking appliance device comprises at least one switching unit which is provided to connect the capacities of the inductors with one another in at least one operating mode.
  • a cooking device device which can be advantageously adapted to different power outputs can be provided.
  • this can realize a boost mode with a time-limited power increase, while a power loss in a normal mode can be kept low.
  • a number of necessary components can be kept low.
  • this makes it possible to keep a number of capacitors low, as a result of which a cost-effective cooking appliance device with a high power yield can be realized.
  • an "inductor” is to be understood as meaning, in particular, a structural unit forming a resonant circuit which can be represented in a circuit diagram by means of the capacitance, an inductance and an equivalent resistance.
  • the inductor is provided to heat by induction an object such as a saucepan or a pan, and thus form a cooking point.
  • a "capacity” should be understood to mean in particular a structural unit with at least one capacitor.
  • a capacitance is to be understood as meaning a total capacitance of the resonant circuit formed by means of the inductor, that is to say in particular a capacitance resulting from all the capacitors of the resonant circuit.
  • a capacity of electrical connections, such as in particular connection cable should be neglected.
  • “Provided” is to be understood in particular to be specially equipped and / or designed.
  • At least one of the inductors has an inductance which is connected in the at least one operating state with the two capacitors at the same time.
  • the power output of the inductor can be influenced particularly advantageously.
  • a resonance frequency of the resonant circuit can thereby be changed, whereby a power loss of the resonant circuit can be reduced.
  • An "inductance” should be understood to mean in particular a structural unit with at least one induction coil.
  • an inductance is to be understood as meaning an entire inductance acting on the resonant circuit formed by means of the inductor, i. in particular a resulting from all the voice coils of the resonant circuit inductance.
  • An inductance of electrical connections, in particular connecting cables, should be neglected.
  • the switching unit has at least one switching element which is provided in a switching position to switch the capacitors in parallel.
  • a value of the capacitance which acts on the corresponding resonant circuit can be increased, whereby in particular a maximum power output can advantageously be increased.
  • a “switching element” is to be understood here and below as an element for providing a switchable electrical connection.
  • the switching element may be formed mechanically, such as a switch, electrically formed, such as a relay, or electronically formed, such as a transistor.
  • the cooking appliance device comprises at least a first, the first inductor associated inverter and a second inverter associated with the second inductor.
  • an independent power supply of the inductors can be easily realized.
  • An "association" should be understood to mean, in particular, an assignment in a normal operating mode. In the normal operating mode, preferably the first inverter is associated with the first inductor, ie only for the power supply of the first inductor, whereas the second inverter is associated with the second inductor, ie only for the power supply of the second inductor.
  • the cooking appliance device further comprises a switching unit, which is provided in at least one switching position to switch the two inverters in parallel.
  • a switching unit which is provided in at least one switching position to switch the two inverters in parallel.
  • the switching unit has at least one first switching element, which is provided to connect the first inverter with the second inductor, which is associated with the second inverter.
  • the switching unit has a second switching element, which is provided to connect the second inverter to the first inductor, which is associated with the first inverter.
  • a boost mode can be provided for both inductors, resulting in high flexibility for an operator.
  • the switching unit is provided to connect the inverters each with at most one of the inductors at the same time.
  • the power provided by both inverters can be selectively supplied to an inductor, whereby the power output of this inductor can be increased particularly advantageously.
  • the two inverters can be connected to the same inductor or to different inductors.
  • the cooking appliance device has a control unit which is provided in at least one operating mode to close the switching unit for connecting the capacitors and the switching unit for connecting the inverters at the same time.
  • Fig. 1 schematically shows a circuit diagram of a cooking appliance device according to the invention.
  • the cooking appliance device is designed as a cooktop apparatus.
  • the Garellavoriques shown by way of example comprises two Garstellen 38, 40.
  • the Garstellen 38, 40 of Garausvoriques are each designed analog.
  • the cooking appliance can be provided with any number of Garstellen.
  • the first cooking station 38 comprises a first inverter 26 and a first inductor 10 associated with the first inverter 26.
  • the cooking station 38 comprises a DC voltage source 42.
  • the inverter 26 is designed as a half-bridge converter. It provides an AC voltage by means of the DC voltage of the DC voltage source 42. A frequency generated by the inverter 26 is adjustable.
  • the inverter 26 has two switching elements, which are connected in series between a positive terminal 44 and a negative terminal 46 of the DC voltage source 42 of the cooking station 38.
  • the inverter 26 comprises two diodes, which form so-called freewheeling diodes. A cathode of the first diode is connected to the negative terminal 46 of the DC voltage source 42.
  • An anode of the second diode is connected to the positive terminal 44 of the DC voltage source 42.
  • An anode of the first diode and a cathode of the second diode are connected together.
  • the inverter 26 includes a connecting line 48 for the inductor 10.
  • the anode of the first diode, the cathode of the second diode and the two switching elements are connected to each other via the connecting line 48.
  • the frequency generated by the inverter 26 is adjustable by means of a control of the switching elements.
  • the switching elements of the inverter 26 are formed by means of transistors.
  • the inductor 10 forms a resonant circuit. It comprises an inductor 20 and a capacitor 14.
  • the inductor 10 comprises two capacitors 50, 52.
  • the two capacitors 50, 52 have a common first terminal which is connected to the inductor 20 of the inductor 10 by means of a connecting lead 54 connected is.
  • a second terminal of the capacitor 50 is connected to the positive terminal 44 of the DC voltage source 42.
  • a second terminal of the capacitor 52 is connected to the negative terminal 46 of the DC voltage source 42.
  • the two capacitors 50, 52 are the same size.
  • the inductor 10 comprises an induction coil 56.
  • the induction coil 56 is provided for electromagnetic power coupling to magnetizable objects, such as, in particular, cooking pots.
  • An adjustment of the power output by the induction coil 56 is effected by means of the adjustment of the frequency which has occurred by the inverter 26. The output power becomes maximum when the generated frequency corresponds to a resonant frequency of the inductor 10.
  • the second cooking point 40 is designed analogously. It also comprises a separate DC voltage source 58 for supplying the inverter 28. In principle, however, it is also conceivable to design the two DC voltage sources 42, 58 in one piece.
  • the inverter 28 comprises two transistors Switching elements for switching a frequency of the inverter 28 and two diodes designed as freewheeling diodes. To connect the inductor 12, it comprises a connecting line 72, by means of which the switching elements and the diodes are connected to one another.
  • the inductor 12 comprises an inductance 22 with an induction coil 60 and a capacitance 16 with two capacitors 62, 64.
  • the two capacitors 62, 64 comprise a common first terminal, which is connected to the inductance 22 by means of a connecting lead 66, and a second one in each case Terminal, which are connected to a positive terminal 68 and a negative terminal 70 of the DC voltage source 58 of the second cooking station 40.
  • the cooking device device For switching the cooking stations 38, 40, the cooking device device comprises a switching unit 30 with two switching elements 32, 34.
  • the switching element 32 is assigned to the first inverter and the first inductor 10. It is arranged between the connection line 48 of the inverter 26 and the inductance 20.
  • the switching element 34 is associated with the second inverter 28 and the inductor 12. It is arranged between the connection line 72 of the inverter 28 and the inductance 22.
  • the switching elements 32, 34 are formed by means of relays.
  • each of the switching elements 32, 34 has a first switching position in which it connects the inverter 26, 28 of the corresponding cooking point 38, 40 with the inductor 10, 12 of the corresponding cooking point 38, 40. Since the two switching elements 32, 34 are independently switchable, the two Garstellen 38, 40 are activated independently.
  • a boost mode switchable In the boost mode, the switching unit 30 switches the two inverters 26, 28 parallel to each other and supplies the power provided by both inverters 26, 28 to one of the inductors 10, 12.
  • each of the switching elements 32, 34 additionally has a second switching position. In the second switching position, the switching element 32 connects the connecting line 48 of the first inverter 26 to the connecting line 72 of the second inverter 28. In the second switching position, the switching element 34 connects the connecting line 72 of the second inverter 28 to the inductor 10 of the first cooking point 38.
  • the switching unit 30 connects the inductor 10 with both inverters 26, 28.
  • the switching element 32 which is associated with the inductor 10, switched to its first switching position.
  • the inductor 10 is thus connected to the associated inverter 26.
  • the other switching element 34 is switched to the second switching position.
  • the two inverters 26, 28 are thus connected in parallel with each other. They jointly supply the first inductor 10 (cf. Fig. 2 ).
  • the switching unit 30 connects the inductor 12 with both inverters 26, 28.
  • the switching element 34 which is associated with the inductor 12, switched to its first switching position.
  • the inductor 12 is thus connected to the associated inverter 28.
  • the other switching element 32 is switched to the second switching position.
  • the inverter 26 associated with the first inductor 10 is also connected to the second inductor 12.
  • the two inverters 26, 28 are thus connected in parallel with each other. They jointly supply the second inductor 12.
  • the cooking appliance device comprises, in addition to the switching unit 30, a second switching unit 18, by means of which the capacitors 14, 16 of the two inductors 10, 12 can be connected to one another.
  • the switching unit 18 comprises a switching element 24, by means of which the two connecting lines 54, 66 for connecting the capacitances 14, 16 to the inductors 20, 22 are electrically connectable to each other. By closing the switching element 24, the capacitances 14, 16 of the different cooking stations 38, 40 are connected in parallel. That of the inductors 10, 12, for which the boost mode is switched, is thus available in the boost mode, a higher capacity.
  • the switching element 24 of the switching unit 18 is designed as a relay.
  • the cooking device device comprises a control unit 36, by means of which the switching elements 24, 32, 34 of the switching units 18, 30 and the switching elements of the inverters 26, 28 are controlled.
  • the control unit 36 activates the cooking stations 38, 40 by means of the switching unit 30 in accordance with an operator's specification. For this purpose, it includes the selected cooking point 38, 40 associated switching element 32, 34 and then provides by means of the two switching elements of the corresponding inverter 26, 28 a frequency corresponding to a selected power of the corresponding cooking point 38, 40.
  • the control unit 36 activates the selected cooking point 38, 40 by means of the switching unit 30. In addition, it switches the switching element 32, 34, which is assigned to the inactive Garstelle 38, 40, in the second switching position. In addition, it closes the switching element 24 of the second switching unit 18. Subsequently, by means of the switching elements of both inverters 26, 28, it sets a frequency which corresponds to a resonance frequency of the corresponding inductor 10 taking into account the coupled capacitances 14, 16.

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Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung, insbesondere einer Kochmuldengargerätevorrichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es sind bereits Gargerätevorrichtungen mit zumindest zwei zur Anbindung an wenigstens eine Wechselstromquelle vorgesehenen Induktoren, die jeweils zumindest eine Kapazität aufweisen, bekannt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Leistungsausbeute bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
  • Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung, insbesondere Kochmuldengargerätevorrichtung, mit zumindest zwei zur Anbindung an wenigstens eine Wechselstromquelle vorgesehenen Induktoren, die jeweils zumindest eine Kapazität aufweisen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Gargerätevorrichtung zumindest eine Schalteinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus die Kapazitäten der Induktoren miteinander zu verbinden. Dadurch kann eine auf unterschiedliche Leistungsabgaben vorteilhaft anpassbare Gargerätevorrichtung bereitgestellt werden. Insbesondere kann dadurch ein Boost-Modus mit einer zeitlich begrenzten Leistungssteigerung realisiert werden, während ein Leistungsverlust in einem Normalmodus gering gehalten werden kann. Eine Anzahl notwendiger Bauteile kann dabei gering gehalten werden. Insbesondere kann dadurch eine Anzahl von Kondensatoren gering gehalten werden, wodurch eine kostengünstige Gargerätevorrichtung mit einer hohen Leistungsausbeute realisiert werden kann. Unter einem "Induktor" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine einen Schwingkreis ausbildende Baueinheit verstanden werden, die in einem Schaltbild mittels der Kapazität, einer Induktivität und einem Ersatzwiderstand darstellbar ist. Vorzugsweise ist der Induktor dazu vorgesehen, mittels Induktion einen Gegenstand, wie beispielsweise einen Kochtopf oder eine Pfanne, zu erwärmen und somit eine Garstelle auszubilden. Unter einer "Kapazität" soll dabei insbesondere eine Baueinheit mit zumindest einem Kondensator verstanden werden. Vorzugsweise soll unter einer Kapazität eine gesamte Kapazität des mittels des Induktors ausgebildeten Schwingkreises verstanden werden, d.h. insbesondere eine sich aus sämtlichen Kondensatoren des Schwingkreises ergebende Kapazität. Eine Kapazität von elektrischen Verbindungen, wie insbesondere Verbindungskabel, soll dabei vernachlässigt werden. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass wenigstens einer der Induktoren eine Induktivität aufweist, die in dem zumindest einen Betriebszustand mit den beiden Kapazitäten zeitgleich verbunden ist. Dadurch kann die Leistungsabgabe des Induktors besonders vorteilhaft beeinflusst werden. Zudem kann dadurch eine Resonanzfrequenz des Schwingkreises verändert werden, wodurch eine Verlustleistung des Schwingkreises reduziert werden kann. Unter einer "Induktivität" soll dabei insbesondere eine Baueinheit mit zumindest einer Induktionsspule verstanden werden. Vorzugsweise soll unter einer Induktivität eine gesamte, auf den mittels des Induktors ausgebildeten Schwingkreis wirkende Induktivität verstanden werden, d.h. insbesondere eine sich aus sämtlichen Schwingspulen des Schwingkreises ergebende Induktivität. Eine Induktivität von elektrischen Verbindungen, wie insbesondere Verbindungskabeln, soll dabei vernachlässigt werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schalteinheit zumindest ein Schaltelement aufweist, das in einer Schaltstellung dazu vorgesehen ist, die Kapazitäten parallel zu schalten. Dadurch kann ein Wert der Kapazität, die auf den entsprechenden Schwingkreis wirkt, erhöht werden, wodurch insbesondere eine maximale Leistungsabgabe vorteilhaft gesteigert werden kann. Unter einem "Schaltelement" soll dabei hier und im Folgenden ein Element zur Bereitstellung einer schaltbaren elektrischen Verbindung verstanden werden. Das Schaltelement kann dabei mechanisch ausgebildet sein, wie beispielsweise als Schalter, elektrisch ausgebildet, wie beispielsweise als Relais, oder elektronisch ausgebildet, wie beispielsweise als Transistor.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Gargerätevorrichtung zumindest einen ersten, dem ersten Induktor zugeordneten Wechselrichter und einen zweiten, dem zweiten Induktor zugeordnet Wechselrichter. Dadurch kann eine unabhängige Leistungsversorgung der Induktoren einfach realisiert werden. Unter einer "Zuordnung" soll dabei insbesondere eine Zuordnung in einem Normalbetriebsmodus verstanden werden. In dem Normalbetriebsmodus ist vorzugsweise der erste Wechselrichter dem ersten Induktor zugeordnet, d.h. lediglich zur Leistungsversorgung des ersten Induktors vorgesehen, wohingegen der zweite Wechselrichter dem zweiten Induktor zugeordnet ist, d.h. lediglich zur Leistungsversorgung des zweiten Induktors vorgesehen ist.
  • Vorzugsweise umfasst die Gargerätevorrichtung weiter eine Schalteinheit, die in zumindest einer Schaltstellung dazu vorgesehen ist, die beiden Wechselrichter parallel zu schalten. Dadurch kann zusätzlich zur Erhöhung der Kapazitäten des entsprechenden Schwingkreises auch eine Leistungszufuhr zu dem Schwingkreis gesteigert werden, wodurch die Leistungsabgabe in dem einen Betriebsmodus besonders vorteilhaft gesteigert werden kann.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schalteinheit zumindest ein erstes Schaltelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, den ersten Wechselrichter mit dem zweiten Induktor, der dem zweiten Wechselrichter zugeordnet ist, zu verbinden. Dadurch kann in dem Betriebsmodus die Leistungsabgabe beider Wechselrichter dem einem Induktor zugeführt werden, wodurch eine hohe Leistungsabgabe in dem Betriebsmodus bei gleichzeitig hoher Effizienz in dem Normalbetriebsmodus erreicht werden kann.
  • Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Schalteinheit ein zweites Schaltelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, den zweiten Wechselrichter mit dem ersten Induktor, der dem ersten Wechselrichter zugeordnet ist, zu verbinden. Dadurch kann für beide Induktoren ein Boost-Modus vorgesehen werden, wodurch sich für einen Bediener eine hohe Flexibilität ergibt.
  • Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Schalteinheit dazu vorgesehen ist, die Wechselrichter jeweils mit höchstens einem der Induktoren zeitgleich zu verbinden. Dadurch kann die von beiden Wechselrichtern bereitgestellte Leistung gezielt einem Induktor zugeführt werden, wodurch die Leistungsabgabe dieses Induktors besonders vorteilhaft gesteigert werden kann. Grundsätzlich können die beiden Wechselrichter dabei mit dem gleichen Induktor oder mit unterschiedlichen Induktoren verbunden sein.
  • Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Gargerätevorrichtung eine Steuereinheit aufweist, die in zumindest einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, die Schalteinheit zur Verbindung der Kapazitäten und die Schalteinheit zur Verbindung der Wechselrichter zeitgleich zu schließen. Durch gleichzeitige Steigerung der auf den Schwingkreis wirkenden Kapazität und Steigerung der dem Schwingkreis zugeführten Leistung kann eine maximale Leistungsabgabe erreicht werden, wodurch ein vorteilhafter Boost-Modus realisiert werden kann.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Gargerätevorrichtung in einem ausgeschalteten Zustand und
    Fig. 2
    ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Gargerätevorrichtung in einem Zustand, in dem ein Boost-Modus für eine erste Garstelle der Gargerätevorrichtung geschaltet ist.
  • Fig. 1 zeigt schematisiert ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Gargerätevorrichtung. Die Gargerätevorrichtung ist als eine Kochmuldengerätevorrichtung ausgebildet. Die beispielhaft dargestellte Gargerätevorrichtung umfasst zwei Garstellen 38, 40. Die Garstellen 38, 40 der Gargerätevorrichtung sind jeweils analog ausgestaltet. Grundsätzlich kann das Gargerät mit einer beliebigen Anzahl von Garstellen versehen werden.
  • Die erste Garstelle 38 umfasst einen ersten Wechselrichter 26 sowie einen dem ersten Wechselrichter 26 zugeordneten ersten Induktor 10. Zudem umfasst die Garstelle 38 eine Gleichspannungsquelle 42. Der Wechselrichter 26 ist als ein Halbbrücken-Umrichter ausgebildet. Er stellt mittels der Gleichspannung der Gleichspannungsquelle 42 eine Wechselspannung bereit. Eine von dem Wechselrichter 26 erzeugte Frequenz ist einstellbar. Der Wechselrichter 26 weist zwei Schaltelemente auf, die zwischen einer positiven Anschlussklemme 44 und einer negativen Anschlussklemme 46 der Gleichspannungsquelle 42 der Garstelle 38 in Reihe geschaltet sind. Weiter umfasst der Wechselrichter 26 zwei Dioden, die sogenannte Freilaufdioden ausbilden. Eine Kathode der ersten Diode ist mit der negativen Anschlussklemme 46 der Gleichspannungsquelle 42 verbunden. Eine Anode der zweiten Diode ist mit der positiven Anschlussklemme 44 der Gleichspannungsquelle 42 verbunden. Eine Anode der ersten Diode und eine Kathode der zweiten Diode sind miteinander verbunden. Außerdem umfasst der Wechselrichter 26 eine Anschlussleitung 48 für den Induktor 10. Die Anode der ersten Diode, die Kathode der zweiten Diode und die beiden Schaltelemente sind über die Anschlussleitung 48 miteinander verbunden. Die von dem Wechselrichter 26 erzeugte Frequenz ist mittels einer Ansteuerung der Schaltelemente einstellbar. Die Schaltelemente des Wechselrichters 26 sind mittels Transistoren ausgebildet.
  • Der Induktor 10 bildet einen Schwingkreis aus. Er umfasst eine Induktivität 20 und eine Kapazität 14. Zur Ausbildung der Kapazität 14 umfasst der Induktor 10 zwei Kondensatoren 50, 52. Die beiden Kondensatoren 50, 52 weisen eine gemeinsame erste Klemme auf, die mittels einer Anschlussleitung 54 mit der Induktivität 20 des Induktors 10 verbunden ist. Eine zweite Klemme des Kondensators 50 ist mit der positiven Anschlussklemme 44 der Gleichspannungsquelle 42 verbunden. Eine zweite Klemme des Kondensators 52 ist mit der negativen Anschlussklemme 46 der Gleichspannungsquelle 42 verbunden. Die beiden Kondensatoren 50, 52 sind gleich groß.
  • Zur Ausbildung der Induktivität 20 umfasst der Induktor 10 eine Induktionsspule 56. Die Induktionsspule 56 ist für eine elektromagnetische Leistungskopplung an magnetisierbare Gegenstände, wie insbesondere Kochtöpfe, vorgesehen. Eine Einstellung der von der Induktionsspule 56 abgegebenen Leistung erfolgt mittels der Einstellung der von dem Wechselrichter 26 erfolgten Frequenz. Die abgegebene Leistung wird maximal, wenn die erzeugte Frequenz einer Resonanzfrequenz des Induktors 10 entspricht.
  • Die zweite Garstelle 40 ist analog ausgebildet. Sie umfasst einen zweiten Wechselrichter 28 sowie einen dem zweiten Wechselrichter 28 zugeordneten Induktor 12. Außerdem umfasst sie eine eigene Gleichspannungsquelle 58 zur Versorgung des Wechselrichters 28. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, die beiden Gleichspannungsquellen 42, 58 einstückig auszuführen. Der Wechselrichter 28 umfasst zwei als Transistoren ausgebildete Schaltelemente zur Schaltung einer Frequenz des Wechselrichters 28 sowie zwei als Freilaufdioden ausgebildete Dioden. Zum Anschluss des Induktors 12 umfasst er eine Anschlussleitung 72, mittels der die Schaltelemente und die Dioden miteinander verbunden sind. Der Induktor 12 umfasst eine Induktivität 22 mit einer Induktionsspule 60 sowie eine Kapazität 16 mit zwei Kondensatoren 62, 64. Die beiden Kondensatoren 62, 64 umfassen eine gemeinsame erste Klemme, die mittels einer Anschlussleitung 66 mit der Induktivität 22 verbunden ist, sowie jeweils eine zweite Klemme, die mit einer positiven Anschlussklemme 68 bzw. einer negativen Anschlussklemme 70 der Gleichspannungsquelle 58 der zweiten Garstelle 40 verbunden sind.
  • Zur Schaltung der Garstellen 38, 40 umfasst die Gargerätevorrichtung eine Schalteinheit 30 mit zwei Schaltelementen 32, 34. Das Schaltelement 32 ist dem ersten Wechselrichter und dem ersten Induktor 10 zugeordnet. Es ist zwischen der Anschlussleitung 48 des Wechselrichters 26 und der Induktivität 20 angeordnet. Das Schaltelement 34 ist dem zweiten Wechselrichter 28 und dem Induktor 12 zugeordnet. Es ist zwischen der Anschlussleitung 72 des Wechselrichters 28 und der Induktivität 22 angeordnet. Die Schaltelemente 32, 34 sind mittels Relais ausgebildet.
  • Zur Aktivierung der Garstellen 38, 40 weist jedes der Schaltelemente 32, 34 eine erste Schaltstellung auf, in der es den Wechselrichter 26, 28 der entsprechenden Garstelle 38, 40 mit dem Induktor 10, 12 der entsprechenden Garstelle 38, 40 verbindet. Da die beiden Schaltelemente 32, 34 unabhängig voneinander schaltbar sind, können die beiden Garstellen 38, 40 unabhängig voneinander aktiviert werden.
  • Weiter ist mittels der Schalteinheit 30 ein Boost-Modus schaltbar. In dem Boost-Modus schaltet die Schalteinheit 30 die beiden Wechselrichter 26, 28 parallel zueinander und führt die von beiden Wechselrichtern 26, 28 bereitgestellte Leistung einem der Induktoren 10, 12 zu. Zur Schaltung des Boost-Modus weist jedes der Schaltelemente 32, 34 zusätzlich eine zweite Schaltstellung auf. Das Schaltelement 32 verbindet in der zweiten Schaltstellung die Anschlussleitung 48 des ersten Wechselrichters 26 mit der Anschlussleitung 72 des zweiten Wechselrichters 28. Das Schaltelement 34 verbindet in der zweiten Schaltstellung die Anschlussleitung 72 des zweiten Wechselrichters 28 mit dem Induktor 10 der ersten Garstelle 38.
  • In dem Boost-Modus der ersten Garstelle 38 verbindet die Schalteinheit 30 den Induktor 10 mit beiden Wechselrichtern 26, 28. Dazu wird das Schaltelement 32, das dem Induktor 10 zugeordnet ist, in seine erste Schaltstellung geschaltet. Der Induktor 10 ist damit mit dem zugehörigen Wechselrichter 26 verbunden. Zusätzlich wird das andere Schaltelement 34 in die zweite Schaltstellung geschaltet. Damit ist der Wechselrichter 28, der dem zweiten Induktor 12 zugeordnet ist, ebenfalls mit dem ersten Induktor 10 verbunden. Die beiden Wechselrichter 26, 28 sind somit parallel zueinander geschaltet. Sie versorgen gemeinsam den ersten Induktor 10 (vgl. Fig. 2).
  • In dem Boost-Modus der zweiten Garstelle 40 verbindet die Schalteinheit 30 den Induktor 12 mit beiden Wechselrichtern 26, 28. Dazu wird das Schaltelement 34, das dem Induktor 12 zugeordnet ist, in seine erste Schaltstellung geschaltet. Der Induktor 12 ist damit mit dem zugehörigen Wechselrichter 28 verbunden. Zusätzlich wird das andere Schaltelement 32 in die zweite Schaltstellung geschaltet. Damit ist der Wechselrichter 26, der dem ersten Induktor 10 zugeordnet ist, ebenfalls mit dem zweiten Induktor 12 verbunden. Die beiden Wechselrichter 26, 28 sind somit parallel zueinander geschaltet. Sie versorgen gemeinsam den zweiten Induktor 12.
  • Für den Boost-Modus umfasst die Gargerätevorrichtung zusätzlich zu der Schalteinheit 30 eine zweite Schalteinheit 18, mittels der die Kapazitäten 14, 16 der beiden Induktoren 10, 12 miteinander verbunden werden können. Die Schalteinheit 18 umfasst ein Schaltelement 24, mittels dem die beiden Anschlussleitungen 54, 66 zur Anbindung der Kapazitäten 14, 16 an die Induktivitäten 20, 22 elektrisch miteinander verbindbar sind. Durch Schließen des Schaltelements 24 werden die Kapazitäten 14, 16 der unterschiedlichen Garstellen 38, 40 parallel geschaltet. Dem der Induktoren 10, 12, für den der Boost-Modus geschaltet ist, steht damit in dem Boost-Modus eine höhere Kapazität zur Verfügung. Das Schaltelement 24 der Schalteinheit 18 ist als ein Relais ausgebildet.
  • Zur Steuerung der Garstellen 38, 40 umfasst die Gargerätevorrichtung eine Steuereinheit 36, mittels der die Schaltelemente 24, 32, 34 der Schalteinheiten 18, 30 sowie die Schaltelemente der Wechselrichter 26, 28 gesteuert werden. In einem Normalbetriebsmodus aktiviert die Steuereinheit 36 die Garstellen 38, 40 mittels der Schalteinheit 30 entsprechend einer Bedienervorgabe. Dazu schließt sie das der ausgewählten Garstelle 38, 40 zugeordnete Schaltelement 32, 34 und stellt anschließend mittels der beiden Schaltelemente des entsprechenden Wechselrichters 26, 28 eine Frequenz ein, die einer ausgewählten Leistung der entsprechenden Garstelle 38, 40 entspricht.
  • In dem Boost-Modus aktiviert die Steuereinheit 36 die ausgewählte Garstelle 38, 40 mittels der Schalteinheit 30. Zudem schaltet sie das Schaltelement 32, 34, das der inaktiven Garstelle 38, 40 zugeordnet ist, in die zweite Schaltstellung. Außerdem schließt sie das Schaltelement 24 der zweiten Schalteinheit 18. Anschließend stellt sie mittels der Schaltelemente beider Wechselrichter 26, 28 eine Frequenz ein, die einer Resonanzfrequenz des entsprechenden Induktors 10 unter Berücksichtigung der gekoppelten Kapazitäten 14, 16 entspricht.
    • Bezugszeichen
  • 10 Induktor 62 Kondensator
    12 Induktor 64 Kondensator
    14 Kapazität 66 Anschlussleitung
    16 Kapazität 68 Anschlussklemme
    18 Schalteinheit 70 Anschlussklemme
    20 Induktivität 72 Anschlussleitung
    22 Induktivität
    24 Schaltelement
    26 Wechselrichter
    28 Wechselrichter
    30 Schalteinheit
    32 Schaltelement
    34 Schaltelement
    36 Steuereinheit
    38 Garstelle
    40 Garstelle
    42 Gleichspannungsquelle
    44 Anschlussklemme
    46 Anschlussklemme
    48 Anschlussleitung
    50 Kondensator
    52 Kondensator
    54 Anschlussleitung
    56 Induktionsspule
    58 Gleichspannungsquelle
    60 Induktionsspule

Claims (9)

  1. Gargerätevorrichtung mit zumindest zwei zur Anbindung an wenigstens eine Wechselstromquelle vorgesehenen Induktoren (10, 12), und zwar Schwingkreis ausbildenden Baueinheiten, die jeweils zumindest eine Kapazität (14, 16) aufweisen, mit zumindest einem ersten, dem ersten Induktor (10) zugeordneten Wechselrichter (26) und einem zweiten, dem zweiten Induktor (12) zugeordneten Wechselrichter (28), gekennzeichnet durch zumindest eine Schalteinheit (18), die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus die Kapazitäten (14, 16) der Induktoren (10, 12) miteinander zu verbinden wobei die Schalteinheit (18) zumindest ein Schaltelement (24) aufweist, das in einer Schaltstellung dazu vorgesehen ist, die Kapazitäten (14, 16) parallel zu schalten.
  2. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Induktoren (10, 12) eine Induktivität (20, 22) aufweist, die in dem zumindest einen Betriebszustand mit den beiden Kapazitäten (14, 16) zeitgleich verbunden ist.
  3. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schalteinheit (30), die in zumindest einer Schaltstellung dazu vorgesehen, die beiden Wechselrichter (26, 28) parallel zu schalten.
  4. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (30) zumindest ein erstes Schaltelement (32) aufweist, das dazu vorgesehen ist, den ersten Wechselrichter (26) mit dem zweiten Induktor (12), der dem zweiten Wechselrichter zugeordnet ist, zu verbinden.
  5. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (30) ein zweites Schaltelement (34) aufweist, das dazu vorgesehen ist, den zweiten Wechselrichter (28) mit dem ersten Induktor (10), der dem ersten Wechselrichter (26) zugeordnet ist, zu verbinden.
  6. Gargerätevorrichtung zumindest nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (30) dazu vorgesehen ist, die Wechselrichter (26, 28) jeweils mit höchstens einem der Induktoren (10, 12) zeitgleich zu verbinden.
  7. Gargerätevorrichtung zumindest nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (36), die in zumindest einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, die Schalteinheit (18) zur Verbindung der Kapazitäten (14, 16) und die Schalteinheit (30) zur Verbindung der Wechselrichter (26, 28) zeitgleich zu schließen.
  8. Gargerät, insbesondere Induktionsgargerät, mit einer Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  9. Verfahren zum Betreiben einer Gargerätevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei Kapazitäten (14, 16) unterschiedlicher Induktoren (10, 12) der Gargerätevorrichtung in wenigstens einem Betriebsmodus miteinander verbunden werden, und wobei in einer Schaltstellung die Kapazitäten (14, 16) parallel geschaltet werden.
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