EP2840317A1 - Gaskochgerät und Verfahren zum Betrieb eines Gaskochgeräts - Google Patents

Gaskochgerät und Verfahren zum Betrieb eines Gaskochgeräts Download PDF

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Publication number
EP2840317A1
EP2840317A1 EP14176577.6A EP14176577A EP2840317A1 EP 2840317 A1 EP2840317 A1 EP 2840317A1 EP 14176577 A EP14176577 A EP 14176577A EP 2840317 A1 EP2840317 A1 EP 2840317A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
cooking appliance
unit
power
energy
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14176577.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich WÄCHTER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
Publication of EP2840317A1 publication Critical patent/EP2840317A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
    • F24C3/12—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C3/126—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges

Definitions

  • the invention relates to a gas cooking appliance with a gas unit with gas burner and control device for its control and with a power supply unit with energy storage. Likewise, the invention relates to a method for operating a corresponding gas cooking appliance.
  • a generic gas cooking appliance is from the DE 102009027399 A1 known.
  • the energy storage is used to temporarily take over the power supply of the gas cooking appliance during a power failure.
  • this gas cooking appliance is fundamentally dependent on the fact that, as a rule, the energy is supplied by an external power source, for example a power grid or a generator. Especially in environments with particularly unreliable power supplies, such as camping, can not be reliably ensured by the provision of an energy storage in this gas cooking appliance that a complete cooking process can be completed.
  • a gas appliance or gas cooking appliance has a gas unit with at least one gas burner and an electronic control device for controlling this gas burner and a power supply unit with a rechargeable energy storage and a power supply.
  • the energy store forms an exclusive source or the only direct source of electrical energy for the gas unit.
  • the consumption of electrical energy by the gas unit on the one hand and the supply of electrical energy by the power supply on the other hand can be decoupled.
  • the gas unit is supplied during operation only with energy from the energy storage, which is discharged. In particular, it is possible to charge the energy store with sufficient energy for a complete cooking process. Since such a gas cooking appliance usually is not permanently cooked and typically it is not much more time during the day in operation than in operation, sufficient for charging and a very unreliable power supply, which may have longer interruptions. Such unreliable power supplies, there are, for example, camping or outdoor use. Therefore, the gas cooking appliance according to the invention is also and just for such uses.
  • the gas burner can be designed, for example, for a gas hob or as a corresponding heating device for a gas oven.
  • the gas unit is controlled by the electronic control device typically with respect to the output power.
  • a desired temperature for cooking or baking can be set.
  • the electronic control device may be configured to ensure ignition of escaping gas.
  • the power supply is designed exclusively for charging the energy store.
  • This allows a particularly simple design, it being assumed that a direct supply of the gas unit with electrical energy through the power supply is not necessary. Rather, the necessary for the operation of the gas unit electrical energy is taken exclusively from the energy storage.
  • the power supply has a plurality of inputs, wherein these are further preferably inputs to the gas cooking appliance.
  • the inputs are even more preferably designed for different voltage levels and / or types of voltages and, in turn, are more preferably independent of each other. In this way, it can be achieved that different types of energy sources can be used for charging the energy store, which can be advantageous in particular for mobile operation that involves frequent changes of location.
  • the inputs can be suitable for example for DC and / or AC voltage.
  • DC voltage is also to be understood as voltages with a superimposed AC voltage component whose arithmetic mean represents a DC voltage.
  • AC voltage is to be understood not only sinusoidal, but also sinusoidal or all non-sinusoidal voltage forms.
  • the AC voltage is not limited to a specific frequency, but can take any frequency. In particular, it may be a mains frequency of typically 50 Hz, which prevails in many European power grids.
  • a further input for connecting an electrical system of a camping vehicle and / or an energy generator such as a solar cell or a wind turbine is also advantageous to provide, in addition to an input for connecting a common power network, a further input for connecting an electrical system of a camping vehicle and / or an energy generator such as a solar cell or a wind turbine.
  • the respective inputs can be advantageously adapted to the expected voltage levels and types of voltage, for example by the provision of boosters or buck converters, rectifiers or the like. in gas cooking appliance.
  • At least one input of the voltage supply device is connected to a power source which is selected from the group of: solar cell, plug-in power supply, wind power generator, on-board power, in particular 12V on-board power of a vehicle or trailer, mains voltage, in particular 230V mains voltage, fuel cell or fuel cell operated with Gas, preferably from a gas source, which also supplies the gas cooking appliance with gas, thermogenerator, preferably operated by waste heat of the gas unit, dynamo.
  • a power source which is selected from the group of: solar cell, plug-in power supply, wind power generator, on-board power, in particular 12V on-board power of a vehicle or trailer, mains voltage, in particular 230V mains voltage, fuel cell or fuel cell operated with Gas, preferably from a gas source, which also supplies the gas cooking appliance with gas, thermogenerator, preferably operated by waste heat of the gas unit, dynamo.
  • thermogenerator which can usefully utilize the waste heat of the gas unit or the gas burner that is generated anyway.
  • the electronic control device can have storage means which contain a program code, in the execution of which the electronic control device controls an energy flow during a cooking process in such a way that the gas unit is supplied exclusively with electrical energy from the energy store.
  • This can be advantageous, for example, if the power supply is designed in such a way that it can also supply the gas unit directly with electrical energy without having to remove energy from the energy store.
  • the electronic control device can control the flow of energy, for example by opening and closing relays or other electrical switches. It is thus also possible, for example, to provide two operating modes of a gas cooking appliance. In a first mode of operation, the gas unit is supplied directly with electrical energy through the power supply, for example from a public power grid. In a second operating mode, the gas unit is supplied with electrical energy exclusively from the energy store of the gas cooking appliance.
  • the energy storage can be charged regardless of the time in which energy is consumed exactly when energy is available for charging.
  • the power supply has a maximum power output, which is less than a maximum power consumption of the gas unit. This allows a simple and cost-effective design of the power supply. Due to the operating mode described with an exclusive power supply of the gas unit from the energy storage a higher maximum power output of the power supply is not required.
  • the gas unit further comprises at least one gas valve, wherein more preferably in each case a gas valve is associated with a gas burner and even more preferably a respective gas valve for control by the electronic control device is communicatively connected thereto.
  • the electronic control device can open and close the respective gas valves, as well as possibly control the amount of gas per unit time, which flows through the respective gas valve.
  • a respective gas burner can be switched on and off, wherein its power output can be controlled, for example, to set a desired temperature or power level.
  • the gas unit further comprises at least one flame monitoring device, wherein each preferably a flame monitoring device is associated with a gas burner and more preferably with the electronic control device communicating or signal transmitting connected.
  • a flame monitoring device can, for example, as a camera, as a temperature sensor or the like. be executed. It allows feedback to the electronic control device as to how a flame develops on a particular gas burner and how hot it is.
  • the gas unit further preferably has an operating unit with input means and / or display means.
  • Input means can, for example, knobs, switches, electronic buttons or the like.
  • Display means may be, for example, light-barped displays or visual displays or a display, as well as buzzers such as buzzer or the like.
  • Such an operating unit allows the user to easily and normally set a power of a respective gas burner. For example, various cooking levels or power levels may be provided, which the user may select by means of an input means configured as a rotary knob, the power level being displayed simultaneously by an LCD display. However, the operator panel may also provide feedback to the user about other data or events, such as error messages.
  • the energy store is preferably designed as an accumulator or as a group of several accumulators. This allows a simple design using proven technology.
  • the voltage of the rechargeable battery is preferably converted by a voltage converter and / or an inverter and thus adapted to an operating voltage of the gas unit.
  • the gas cooking appliance may further preferably have a charging electronics, which can be controlled and monitored by a microcontroller, which also takes, for example, a bus communication with other units.
  • a microcontroller which also takes, for example, a bus communication with other units.
  • the microcontroller may be part of a control or regulation of the inverter.
  • the charging electronics may also be formed from one or more integrated electronic components associated with the inputs, which undertake the monitoring and / or control of the charging process, independently of the microcontroller.
  • means for interrupting a circuit of the accumulator downstream electronics are present.
  • a value of the discharge depth of the rechargeable battery can be limited, in particular in order to protect it against damage by deep discharge.
  • the state of charge of the accumulator can be monitored in various ways, which in themselves are known to the person skilled in the art.
  • Information of a charging electronics can be transmitted for example via a bus system to other control components or to an operating unit or to other modules connected to the bus system. Conversely, information from connected to the bus system devices of the charging electronics or other power electronics can be provided.
  • the energy store has a capacity which is sufficient at least for a complete typical cooking process of the gas unit, in particular an approximately one-quarter to one-hour cooking process. This corresponds to a typical operating time of the gas cooking appliance during a cooking process. In many situations, one hour even corresponds to a typical or maximum operating time of the gas cooker per day, so that then almost a full day is available for charging, which should be sufficient even with unreliable power supply in the rule.
  • the energy store is preferably charged with a power which is less than a power necessary for operating the gas unit. But it can also be the same size. Charging is always possible, especially while the gas unit is not in operation. It can also be in operation. This allows the above-described decoupling of energy consumption and extraction of energy from an external to the gas cooking appliance energy source, at the same time corresponding means for charging the energy storage can be performed easily and inexpensively.
  • FIGURE shows a block diagram of a gas cooking appliance according to the invention and schematically a gas cooking appliance according to the invention.
  • the gas cooking appliance has an energy store in the form of a rechargeable battery 1, which is connected via a relay 5 to a voltage converter 2, which in turn is connected to an inverter 3.
  • a relay 5 By means of the relay 5, the flow of current from the accumulator 1 can be interrupted, for example, not to fall below a certain minimum voltage below which threatens damage to the accumulator 1.
  • an electronic switch may also be used, for example a MOSFET, bipolar transistor or the like.
  • the voltage converter 2 and the inverter 3 is supplied from the accumulator 1 DC voltage, which is typically a battery voltage of 1.2 volts to 48 volts, increased and reversed. Thus it can be used as input voltage for other components.
  • a charging electronics 11 For charging the accumulator 1, a charging electronics 11 with a microcontroller 4 and a total of three inputs 10 is provided.
  • the microcontroller 4 monitors the charging process of the accumulator 1 and also a possible discharge of the accumulator 1.
  • different types of voltage sources such as a public power grid, a solar cell or a 12V electrical system of a camping vehicle can be connected.
  • the charging electronics 11 To monitor the state of charge and the charging of the battery 1 is provided that the charging electronics 11, the parameters charge current (I charge ), load current (I load ), battery voltage (U battery ), accumulator temperature (T battery ) and ambient temperature (T U ) determined. Thus, an efficient and gentle charge of the accumulator 1 can be achieved.
  • the accumulator 1, the voltage converter 2, the inverter 3, the charging electronics 11 with the microcontroller 4, the relay 5 or the switch formed thereby and the inputs 10 form a power supply unit of the gas cooking appliance.
  • the accumulator 1 has the function of a rechargeable energy storage.
  • the inputs 10 and the charging electronics 11 together form a power supply.
  • the gas cooking appliance further comprises a gas unit 12.
  • the gas unit 12 has a number of gas burners, which can be controlled by means of a group of gas valves 14 and can be monitored by respective flame monitoring devices 13.
  • the gas unit 12 also has an electronic control device 7 with a bus interface 6, wherein the electronic control device 7 takes over the control of the gas cooking appliance. It is also an operating unit 8 is provided, which is designed for inputting and displaying operating states. The operating unit 8 is connected to the electronic control device 7 via the bus interface 6.
  • the charging electronics 11 and further, not directly relevant modules 9 are connected via the bus interface 6 to the electronic control device 7. This also makes it possible in particular for the charging electronics 11 and the electronic control device 7 to communicate with one another, for example in order to tune charging and discharging operations.
  • the electronic control device 7 controls by appropriate connections, the group of gas valves 14 and receives via the flame monitoring devices 13 corresponding feedback on the operating state of the gas burner.
  • the electronic control device 7 and thus also the operating unit 8 and all other connected components are supplied by the inverter 3 with power, which in turn relates its energy from the voltage converter 2 and thus ultimately from the accumulator 1.
  • the accumulator 1 is the only source of electrical energy. It is not necessary for a source of energy connected to one of the inputs 10 to supply the full power for operating the gas cooking appliance. Rather, even during operation of the gas cooking appliance, a power failure or a power failure from the outside occur, which does not interfere with the operation or a typical cooking process.
  • the capacity of the accumulator 1 is sufficient for a typical cooking process, for example one hour. If the power source is reconnected, it can be used to recharge the rechargeable battery 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gaskochgerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Gaskochgeräts. Dabei ist vorgesehen, dass ein aufladbarer Energiespeicher während des Betriebs des Gaskochgeräts eine alleinige Quelle elektrischer Energie bildet. Er kann über schwache und/oder unzuverlässige bzw. ausfallanfällige Energiequellen geladen werden.

Description

    Anwendungsgebiet und Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Gaskochgerät mit einer Gaseinheit mit Gasbrenner und Steuerungseinrichtung zu dessen Steuerung sowie mit einer Energieversorgungseinheit mit Energiespeicher. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines entsprechenden Gaskochgeräts.
  • Ein gattungsgemäßes Gaskochgerät ist aus der DE 102009027399 A1 bekannt. Der Energiespeicher dient dabei dazu, während eines Stromausfalls vorübergehend die Energieversorgung des Gaskochgeräts zu übernehmen. Dieses Gaskochgerät ist jedoch grundsätzlich darauf angewiesen, dass im Regelfall die Energieversorgung durch eine externe Stromquelle erfolgt, beispielsweise ein Stromnetz oder einen Generator. Gerade in Umgebungen mit besonders unzuverlässigen Stromversorgungen, beispielsweise beim Camping, kann auch durch das Vorsehen eines Energiespeichers bei diesem Gaskochgerät nicht zuverlässig gewährleistet werden, dass ein vollständiger Kochvorgang abgeschlossen werden kann.
    • Aufgabe und Lösung
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gasgerät bzw. Gaskochgerät und ein Verfahren zum Betrieb eines Gaskochgeräts zu schaffen, bei welchen auch bei besonders unzuverlässiger Stromversorgung das Gaskochgerät zuverlässig betrieben werden kann und eine zuverlässige Ausführung eines Kochvorgangs möglich ist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Gaskochgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Gaskochgeräts mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für das Gaskochgerät oder nur für das Verfahren an sich beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für das Gaskochgerät als auch für das Verfahren selbstständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Ein Gasgerät bzw. Gaskochgerät weist eine Gaseinheit mit mindestens einem Gasbrenner und eine elektronische Steuerungseinrichtung zur Steuerung dieses Gasbrenners sowie eine Energieversorgungseinheit mit einem aufladbaren Energiespeicher und eine Spannungsversorgung auf.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Energiespeicher während des Betriebs, vorzugsweise auch sonst, eine ausschließliche Quelle bzw. die einzige direkte Quelle elektrischer Energie für die Gaseinheit bildet.
  • Durch das erfindungsgemäße Gaskochgerät können der Verbrauch von elektrischer Energie durch die Gaseinheit einerseits und die Zufuhr von elektrischer Energie durch die Spannungsversorgung andererseits entkoppelt werden. Die Gaseinheit wird während des Betriebs ausschließlich mit Energie aus dem Energiespeicher versorgt, der dabei entladen wird. Insbesondere ist es möglich, den Energiespeicher mit ausreichend viel Energie für einen vollständigen Kochvorgang zu laden. Da mit einem solchen Gaskochgerät üblicherweise nicht dauerhaft gekocht wird und es typischerweise erheblich mehr Zeit am Tag nicht im Betrieb ist als im Betrieb ist, genügt für das Aufladen auch eine äußerst unzuverlässige Stromversorgung, welche längere Unterbrechungen aufweisen kann. Derartig unzuverlässige Stromversorgungen gibt es beispielsweise beim Camping oder im Outdoor-Einsatz. Deshalb eignet sich das erfindungsgemäße Gaskochgerät auch und gerade für derartige Verwendungen.
  • Der Gasbrenner kann dabei beispielsweise für ein Gaskochfeld ausgeführt sein oder als entsprechende Heizeinrichtung für einen Gasbackofen. Die Gaseinheit wird dabei von der elektronischen Steuerungseinrichtung typischerweise in Bezug auf die abzugebende Leistung gesteuert. Damit kann beispielsweise eine gewünschte Temperatur zum Kochen oder Backen eingestellt werden. Außerdem kann die elektronische Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet sein, ein Zünden von austretendem Gas sicherzustellen.
  • Bevorzugt ist die Spannungsversorgung ausschließlich zum Laden des Energiespeichers ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders einfache Ausführung, wobei davon ausgegangen wird, dass eine direkte Versorgung der Gaseinheit mit elektrischer Energie durch die Spannungsversorgung nicht notwendig ist. Vielmehr wird die zum Betrieb der Gaseinheit nötige elektrische Energie ausschließlich dem Energiespeicher entnommen.
  • Besonders bevorzugt weist die Spannungsversorgung eine Mehrzahl von Eingängen auf, wobei es sich dabei weiter bevorzugt um Eingänge in das Gaskochgerät handelt. Die Eingänge sind noch weiter bevorzugt für unterschiedliche Spannungshöhen und/oder Spannungsarten ausgelegt und sind wiederum weiter bevorzugt voneinander unabhängig. Hierdurch kann erreicht werden, dass zum Laden des Energiespeichers unterschiedliche Arten von Energiequellen verwendet werden können, was besonders für einen mobilen Betrieb, der mit häufigen Ortswechseln einhergeht, vorteilhaft sein kann.
  • Die Eingänge können beispielsweise für Gleich- und/oder Wechselspannung geeignet sein. Unter dem Begriff Gleichspannung sind auch Spannungen mit einem überlagerten Wechselspannungsanteil zu verstehen, deren arithmetischer Mittelwert eine Gleichspannung darstellt. Unter dem Begriff Wechselspannung sind nicht nur sinusförmige, sondern auch sinusähnliche oder sämtliche nicht-sinusförmigen Spannungsformen zu verstehen. Die Wechselspannung ist nicht auf eine bestimmte Frequenz beschränkt, sondern kann eine beliebige Frequenz annehmen. Insbesondere kann es eine Netzfrequenz von typischerweise 50 Hz sein, welche in vielen europäischen Stromnetzen vorherrscht.
  • Es ist auch vorteilhaft, neben einem Eingang zum Anschließen eines gewöhnlichen Stromnetzes einen weiteren Eingang zum Anschließen eines Bordnetzes eines Campingmobils und/oder eines Energieerzeugers wie einer Solarzelle oder einer Windkraftanlage vorzusehen. Damit wird die Flexibilität weiter erhöht. Die jeweiligen Eingänge können dabei vorteilhaft an die zu erwartenden Spannungshöhen und Spannungsarten angepasst sein, beispielsweise durch das Vorsehen von Hoch- oder Tiefsetzstellern, Gleichrichtern odgl. im Gaskochgerät.
  • Bevorzugt ist zumindest ein Eingang der Spannungsversorgungseinrichtung mit einer Energiequelle verbunden, welche aus der Gruppe ausgewählt ist von: Solarzelle, Steckernetzteil, Windkraftgenerator, Bordstrom, insbesondere 12V-Bordstrom eines Fahrzeugs oder Anhängers, Netzspannung, insbesondere 230V-Netzspannung, Brennstoffzelle bzw. Brennstoffzelle betrieben mit Gas, bevorzugt aus einer Gasquelle, welche auch das Gaskochgerät mit Gas versorgt, Thermogenerator, vorzugsweise betrieben durch Abwärme der Gaseinheit, Dynamo.
  • Hierbei handelt es sich teilweise um unterschiedliche Arten von Energiequellen, welche voneinander unabhängig sind und in verschiedenen Umgebungen betrieben werden können. Es sei besonders darauf hingewiesen, dass eine Verwendung einer Brennstoffzelle, welche mit Gas aus einer Gasquelle betrieben wird, welche auch das Gaskochgerät mit Gas versorgt, insofern vorteilhaft ist, als keine weitere Energiequelle als das ohnehin erforderliche Gas benötigt wird. Vorteilhaft ist beispielsweise auch ein Thermogenerator, der die ohnehin erzeugte Abwärme der Gaseinheit bzw. des Gasbrenners sinnvoll nutzen kann.
  • Die elektronische Steuerungseinrichtung kann Speichermittel aufweisen, welche einen Programmcode enthalten, bei dessen Ausführung die elektronische Steuerungseinrichtung einen Energiefluss während eines Kochvorgangs derart steuert, dass die Gaseinheit ausschließlich aus dem Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt wird. Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn die Spannungsversorgung derart ausgebildet ist, dass sie die Gaseinheit auch direkt mit elektrischer Energie versorgen kann, ohne dass dem Energiespeicher Energie entnommen werden muss. In diesem Fall kann die elektronische Steuerungseinrichtung je nach gewünschter Betriebsart den Energiefluss steuern, beispielsweise durch das Öffnen und Schließen von Relais oder anderen elektrischen Schaltern. Es ist somit beispielsweise auch möglich, zwei Betriebsarten eines Gaskochgeräts vorzusehen. In einer ersten Betriebsart erfolgt eine unmittelbare Versorgung der Gaseinheit mit elektrischer Energie durch die Spannungsversorgung, beispielsweise bezogen aus einem öffentlichen Stromnetz. In einer zweiten Betriebsart erfolgt eine Versorgung der Gaseinheit mit elektrischer Energie ausschließlich aus dem Energiespeicher des Gaskochgeräts. Der Energiespeicher kann dabei unabhängig von der Zeit, in welcher Energie verbraucht wird, genau dann geladen werden, wenn Energie zum Laden zur Verfügung steht.
  • Vorteilhaft weist die Spannungsversorgung eine maximale Leistungsabgabe auf, welche geringer ist als eine maximale Leistungsaufnahme der Gaseinheit. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Ausführung der Spannungsversorgung. Aufgrund des beschriebenen Betriebsmodus mit einer ausschließlichen Energieversorgung der Gaseinheit aus dem Energiespeicher ist eine höhere maximale Leistungsabgabe der Spannungsversorgung nicht erforderlich.
  • Bevorzugt weist die Gaseinheit ferner zumindest ein Gasventil auf, wobei weiter bevorzugt jeweils ein Gasventil einem Gasbrenner zugeordnet ist und noch weiter bevorzugt ein jeweiliges Gasventil zur Steuerung durch die elektronische Steuerungseinrichtung mit dieser kommunizierend verbunden ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die elektronische Steuerungseinrichtung die jeweiligen Gasventile öffnen und schließen kann, sowie ggf. die Menge an Gas pro Zeiteinheit steuern kann, welche durch das jeweilige Gasventil fließt. Damit kann ein jeweiliger Gasbrenner an- und abgeschaltet werden, wobei seine Leistungsabgabe gesteuert werden kann, beispielsweise um eine gewünschte Temperatur oder Leistungsstufe einzustellen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist die Gaseinheit ferner zumindest eine Flammüberwachungseinrichtung auf, wobei bevorzugt jeweils eine Flammüberwachungseinrichtung einem Gasbrenner zugeordnet ist und weiter bevorzugt mit der elektronischen Steuerungseinrichtung kommunizierend bzw. signalübertragend verbunden ist. Eine solche Flammüberwachungseinrichtung kann beispielsweise als Kamera, als Temperatursensor odgl. ausgeführt sein. Sie ermöglicht der elektronischen Steuerungseinrichtung eine Rückmeldung, wie sich eine Flamme an einem jeweiligen Gasbrenner entwickelt und wie heiß diese ist.
  • Die Gaseinheit weist weiter bevorzugt eine Bedieneinheit mit Eingabemitteln und/oder Anzeigemitteln auf. Eingabemittel können beispielsweise Drehknöpfe, Schalter, elektronische Taster odgl. sein. Anzeigemittel können beispielsweise aus Lichtbalken gebildete Anzeigen bzw. optische Anzeigen oder ein Display sein, ebenso akustische Signalgeber wie Summer odgl.. Eine solche Bedieneinheit ermöglicht es dem Benutzer, in einfacher und gewohnter Weise eine Leistung eines jeweiligen Gasbrenners einzustellen. Beispielsweise können verschiedene Kochstufen bzw. Leistungsstufen vorgesehen sein, welche der Benutzer mittels eines als Drehknopf ausgebildeten Eingabemittels auswählen kann, wobei die Leistungsstufe gleichzeitig von einer LCD-Anzeige angezeigt wird. Die Bedieneinheit kann dem Benutzer jedoch auch beispielsweise Rückmeldungen über andere Daten oder Ereignisse wie Fehlermeldungen vermitteln.
  • Bevorzugt ist der Energiespeicher als Akkumulator oder als Gruppe von mehreren Akkumulatoren ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache Ausführung unter Verwendung bewährter Technik. Bevorzugt wird dabei die Spannung des Akkumulators durch einen Spannungswandler und/oder einen Inverter umgewandelt und so an eine Betriebsspannung der Gaseinheit angepasst.
  • Das Gaskochgerät kann weiter bevorzugt eine Ladeelektronik aufweisen, welche von einem Mikrocontroller gesteuert und überwacht werden kann, der zum Beispiel auch eine Bus-Kommunikation mit anderen Einheiten übernimmt. Alternativ oder zusätzlich kann der Mikrocontroller Bestandteil einer Regelung oder Steuerung des Inverters sein. Die Ladeelektronik kann auch aus einem oder mehreren den Eingängen zugeordneten integrierten elektronischen Bauelementen ausgebildet sein, welche das Überwachen und/oder Steuern des Ladevorgangs übernehmen, und zwar unabhängig von dem Mikrocontroller.
  • Optional sind Mittel zum Unterbrechen eines Stromkreises einer dem Akkumulator nachgeschalteten Elektronik vorhanden. Dadurch kann zum Beispiel ein Wert der Entladetiefe des Akkumulators begrenzt werden, insbesondere um ihn vor Beschädigung durch Tiefentladung zu schützen. Der Ladezustand des Akkumulators kann auf verschiedene Arten überwacht werden, die für sich genommen dem Fachmann bekannt sind.
  • Informationen einer Ladeelektronik können beispielsweise über ein Bus-System an weitere Steuerungskomponenten oder an eine Bedieneinheit oder an andere an das Bus-System angeschlossene Module übermittelt werden. Umgekehrt können auch Informationen von am Bus-System angeschlossenen Geräten der Ladeelektronik oder einer anderen Stromversorgungselektronik bereitgestellt werden.
  • Bevorzugt weist der Energiespeicher eine Kapazität auf, welche zumindest für einen vollständigen typischen Kochvorgang der Gaseinheit ausreicht, insbesondere einen etwa viertelstündigen bis einstündigen Kochvorgang. Dies entspricht einer typischen Betriebsdauer des Gaskochgeräts bei einem Kochvorgang. In vielen Einsatzsituationen entspricht eine Stunde sogar einer typischen oder maximalen Betriebsdauer des Gaskochgeräts pro Tag, so dass anschließend nahezu ein voller Tag zum Aufladen zur Verfügung steht, was auch bei unzuverlässiger Stromversorgung im Regelfall ausreichend sein sollte.
  • Beim Verfahren zum Betrieb eines vorbeschriebenen Gaskochgeräts ist eben vorgesehen, dass während des Betriebs der Gaseinheit eine dafür notwendige elektrische Energie ausschließlich dem Energiespeicher entnommen wird. Dies kann software-technisch bzw. steuerungstechnisch oder hardwaremäßig vorgesehen sein. Bezüglich der einzelnen Komponenten des für das Verfahren verwendeten Gaskochgeräts und der durch den entsprechenden Betrieb erreichten Vorteile wird auf die obige Beschreibung eines erfindungsgemäßen Gaskochgeräts verwiesen. Insbesondere kann das Verfahren mit einem vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Gaskochgerät ausgeführt werden.
  • Bevorzugt wird der Energiespeicher mit einer Leistung geladen, welche geringer ist als eine zum Betrieb der Gaseinheit nötige Leistung. Sie kann aber auch gleich groß sein. Das Laden ist grundsätzlich immer möglich, insbesondere während die Gaseinheit nicht in Betrieb ist. Sie kann dabei aber auch in Betrieb sein. Dies ermöglicht die vorbeschriebene Entkopplung von Energieverbrauch und Entnahme von Energie aus einer zum Gaskochgerät externen Energiequelle, wobei gleichzeitig entsprechende Mittel zum Laden des Energiespeichers einfach und kostengünstig ausgeführt werden können.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in Zwischen-Überschriften und einzelne Abschnitte beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
    • Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel entnehmen. Die einzige Figur zeigt dabei ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Gaskochgeräts und schematisch ein erfindungsgemäßes Gaskochgerät.
  • Das Gaskochgerät weist einen Energiespeicher in Form eines Akkumulators 1 auf, welcher über ein Relais 5 mit einem Spannungswandler 2 verbunden ist, der wiederum mit einem Inverter 3 verbunden ist. Mittels des Relais 5 kann der Stromfluss aus dem Akkumulator 1 unterbrochen werden, beispielsweise um eine gewisse Mindestspannung nicht zu unterschreiten, unter welcher eine Beschädigung des Akkumulators 1 droht. Anstelle eines Relais kann auch ein elektronischer Schalter verwendet werden, beispielsweise ein MOSFET, Bipolartransistor odgl.. Durch den Spannungswandler 2 und den Inverter 3 wird eine von dem Akkumulator 1 gelieferte Gleichspannung, welche typischerweise eine Batteriespannung von 1,2 Volt bis 48 Volt ist, erhöht und wechselgerichtet. Damit kann sie als Eingangsspannung für andere Komponenten verwendet werden.
  • Zum Aufladen des Akkumulators 1 ist eine Ladeelektronik 11 mit einem Mikrocontroller 4 und mit insgesamt drei Eingängen 10 vorgesehen. Der Mikrocontroller 4 überwacht den Ladevorgang des Akkumulators 1 und auch eine etwaige Entladung des Akkumulators 1. An den drei Eingängen 10 können unterschiedliche Arten von Spannungsquellen wie beispielsweise ein öffentliches Stromnetz, eine Solarzelle oder ein 12V-Bordnetz eines Campingmobils angeschlossen werden.
  • Zum Überwachen des Ladezustands und des Ladevorgangs des Akkumulators 1 ist vorgesehen, dass die Ladeelektronik 11 die Parameter Ladestrom (ILade), Laststrom (ILast), Akkumulatorspannung (UAkku), Akkumulatortemperatur (TAkku) sowie Umgebungstemperatur (TU) ermittelt. Damit kann eine effiziente und schonende Ladung des Akkumulators 1 erreicht werden.
  • Zusammen bilden der Akkumulator 1, der Spannungswandler 2, der Inverter 3, die Ladeelektronik 11 mit dem Mikrocontroller 4, das Relais 5 bzw. der dadurch gebildete Schalter sowie die Eingänge 10 eine Energieversorgungseinheit des Gaskochgeräts. Der Akkumulator 1 hat dabei die Funktion eines aufladbaren Energiespeichers. Die Eingänge 10 und die Ladeelektronik 11 bilden zusammen eine Spannungsversorgung.
  • Das Gaskochgerät weist ferner eine Gaseinheit 12 auf. Die Gaseinheit 12 weist eine Anzahl von Gasbrennern auf, welche mittels einer Gruppe von Gasventilen 14 ansteuerbar sind und durch jeweilige Flammüberwachungseinrichtungen 13 überwacht werden können. Die Gaseinheit 12 weist ferner eine elektronische Steuerungseinrichtung 7 mit einer Busschnittstelle 6 auf, wobei die elektronische Steuerungseinrichtung 7 die Steuerung des Gaskochgeräts übernimmt. Es ist auch eine Bedieneinheit 8 vorgesehen, welche zum Eingeben und Anzeigen von Betriebszuständen ausgebildet ist. Die Bedieneinheit 8 ist über die Busschnittstelle 6 mit der elektronischen Steuerungseinrichtung 7 verbunden.
  • Ferner sind auch die Ladelektronik 11 sowie weitere, hier nicht unmittelbar relevante Module 9 über die Busschnittstelle 6 mit der elektronischen Steuerungseinrichtung 7 verbunden. Damit wird insbesondere auch ermöglicht, dass die Ladeelektronik 11 und die elektronische Steuerungseinrichtung 7 miteinander kommunizieren, beispielsweise um Lade- und Entladevorgänge abzustimmen.
  • Die elektronische Steuerungseinrichtung 7 steuert durch entsprechende Verbindungen die Gruppe von Gasventilen 14 und erhält über die Flammüberwachungseinrichtungen 13 entsprechende Rückmeldungen über den Betriebszustand der Gasbrenner.
  • Im Betrieb werden die elektronische Steuerungseinrichtung 7 und damit auch die Bedieneinheit 8 sowie alle weiteren angeschlossenen Komponenten von dem Inverter 3 mit Strom versorgt, welcher seine Energie wiederum von dem Spannungswandler 2 und damit letztlich von dem Akkumulator 1 bezieht. Somit stellt der Akkumulator 1 im Betrieb des Gaskochgeräts die einzige elektrische Energiequelle dar. Es ist nicht nötig, dass eine an einem der Eingänge 10 angeschlossene Energiequelle die volle Leistung zum Betrieb des Gaskochgeräts liefert. Vielmehr kann sogar während des Betriebs des Gaskochgeräts ein Stromausfall bzw. ein Energieausfall von außen auftreten, welcher den Betrieb bzw. einen typischen Kochvorgang, nicht stört. Die Kapazität des Akkumulators 1 reicht aus für einen typischen Kochvorgang von beispielsweise einer Stunde. Sofern die Energiequelle wieder angeschlossen ist, kann sie zum Wiederaufladen des Akkumulators 1 verwendet werden.
  • Es ist ersichtlich, dass hier einige Komponenten gestrichelt dargestellt sind. Diese Komponenten sind für den Betrieb der Vorrichtung nicht zwingend erforderlich, sondern können in alternativen, ähnlichen Ausführungsbeispielen auch entfallen. Beispielsweise kann in die Ladeelektronik 11 eine entsprechende Steuerung integriert sein, so dass auf einen separaten Mikrocontroller 4 verzichtet werden kann. Wenn die elektronische Steuerungseinrichtung 7 Gleichspannung als Eingangsspannung verwenden kann, kann auf den Inverter 3 verzichtet werden. Wenn der Akkumulator 1 nicht durch Unterschreiten einer bestimmten Spannung gefährdet wird, kann auf das Relais 5 verzichtet werden. Die weiteren an die Busschnittstelle 6 angeschlossenen Module 9 sind ohnehin nicht näher spezifiziert. Ebenso kann auf einen der Eingänge 10 verzichtet werden, so dass beispielsweise lediglich zwei Eingänge zur Verfügung stehen. Es kann jedoch auch eine beliebige andere Anzahl von Eingängen verwendet werden.

Claims (14)

  1. Gaskochgerät, aufweisend
    - eine Gaseinheit (12) mit zumindest einem Gasbrenner und einer elektronischen Steuerungseinrichtung (7) zur Steuerung des zumindest einen Gasbrenners, sowie
    - eine Energieversorgungseinheit (1, 2, 3, 4, 5, 10, 11) mit einem aufladbaren Energiespeicher (1) und einer Spannungsversorgung (10, 11),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Energiespeicher (1) während des Betriebs eine ausschließliche Quelle elektrischer Energie für die Gaseinheit (12) bildet.
  2. Gaskochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgung (10, 11) ausschließlich zum Laden des Energiespeichers (1) ausgebildet ist.
  3. Gaskochgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgung (10, 11) eine Mehrzahl von Eingängen (10) aufweist, welche vorzugsweise für unterschiedliche Spannungshöhen und/oder Spannungsarten ausgelegt sind und insbesondere voneinander unabhängig sind.
  4. Gaskochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Eingang (10) der Spannungsversorgung (10, 11) mit einer Energiequelle verbunden ist, welche ausgewählt ist aus der Gruppe: Solarzelle, Steckernetzteil, Windkraftgenerator, Bordstrom, insbesondere 12V-Bordstrom eines Fahrzeugs oder Anhängers, Netzspannung, insbesondere 230V-Netzspannung, Brennstoffzelle, Brennstoffzelle, insbesondere betrieben mit Gas, bevorzugt aus einer Gasquelle für den Gasbrenner, Thermogenerator, vorzugsweise betrieben durch Abwärme der Gaseinheit (12), oder Dynamo.
  5. Gaskochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerungseinrichtung (7) Speichermittel aufweist, welche Programmcode enthalten, bei dessen Ausführung die elektronische Steuerungseinrichtung (7) einen Energiefluss während eines Kochvorgangs derart steuert, dass die Gaseinheit (12) ausschließlich aus dem Energiespeicher (1) mit elektrische Energie versorgt wird.
  6. Gaskochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgung (10, 11) eine maximale Leistungsabgabe aufweist, welche geringer ist als eine maximale Leistungsaufnahme der Gaseinheit (12) oder maximal gleich groß ist.
  7. Gaskochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseinheit (12) ferner zumindest ein Gasventil (14) aufweist, wobei vorzugsweise jeweils ein Gasventil (14) einem Gasbrenner zugeordnet ist und weiter bevorzugt ein jeweiliges Gasventil (14) zur Steuerung durch die elektronische Steuerungseinrichtung (7) mit dieser kommunizierend verbunden ist.
  8. Gaskochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseinheit (12) ferner zumindest eine Flammüberwachungseinrichtung (13) aufweist, wobei vorzugsweise jeweils eine Flammüberwachungseinrichtung (13) einem Gasbrenner zugeordnet ist und insbesondere eine jeweilige Flammüberwachungseinrichtung (13) mit der elektronischen Steuerungseinrichtung (7) signalübertragend verbunden ist.
  9. Gaskochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseinheit (12) ferner eine Bedieneinheit (8) mit einer Anzahl von Eingabemitteln und/oder einer Anzahl von Anzeigemitteln aufweist, vorzugsweise optische Anzeigen und/oder akustische Signalgeber wie Summer.
  10. Gaskochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (1) als Akkumulator oder als Gruppe von mehreren Akkumulatoren ausgebildet ist.
  11. Gaskochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (1) eine Kapazität aufweist, welche für zumindest einen vollständigen typischen Kochvorgang der Gaseinheit (12), insbesondere einen etwa viertelstündigen bis einstündigen Kochvorgang, ausreicht.
  12. Verfahren zum Betrieb eines Gaskochgeräts, insbesondere eines Gaskochgeräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gaskochgerät aufweist
    - eine Gaseinheit (12) mit zumindest einem Gasbrenner und einer elektronischen Steuerungseinrichtung (7) zur Steuerung des zumindest einen Gasbrenners, sowie
    - eine Energieversorgungseinheit (1, 2, 3, 4, 5, 10, 11) mit einem aufladbaren Energiespeicher (1) und einer Spannungsversorgung (10, 11),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    während des Betriebs der Gaseinheit (12) eine dafür nötige elektrische Energie ausschließlich dem Energiespeicher (1) entnommen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (1) mit einer Leistung geladen wird, welche geringer ist als eine zum Betrieb der Gaseinheit (12) nötige Leistung oder gleich ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (1) mit der Leistung geladen wird, welche geringer ist als eine zum Betrieb der Gaseinheit (12) nötige Leistung oder gleich ist, und zwar während die Gaseinheit (12) nicht in Betrieb ist.
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