EP3337293A1 - Gargerätevorrichtung und verfahren zum betrieb einer gargerätevorrichtung - Google Patents

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EP3337293A1
EP3337293A1 EP17203736.8A EP17203736A EP3337293A1 EP 3337293 A1 EP3337293 A1 EP 3337293A1 EP 17203736 A EP17203736 A EP 17203736A EP 3337293 A1 EP3337293 A1 EP 3337293A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
heating
cooking appliance
converter
cooking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP17203736.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pablo Jesus Hernandez Blasco
Ignacio Lope Moratilla
Oscar Lucia Gil
Hector Sarnago Andia
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.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3337293A1 publication Critical patent/EP3337293A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power

Definitions

  • the invention relates to a cooking device device according to the preamble of claim 1 and to a method for operating a cooking device device according to claim 14.
  • cooking appliance devices designed as induction hobs which comprise a heating device with at least one inductor, at least one resonance capacitor associated with the inductor and at least one inverter.
  • a heating device with at least one inductor, at least one resonance capacitor associated with the inductor and at least one inverter.
  • current transformers and / or measuring resistors are used as a rule.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic device with improved properties in terms of efficiency.
  • the object is solved by the characterizing features of claim 1 and the features of claim 14, while advantageous embodiments and further developments of the invention can be taken from the subclaims.
  • the invention is based on a cooking device device, in particular a hob device and advantageously an induction hob device, with at least one heating device, which comprises at least one heating unit, at least one resonance unit associated with the heating unit and at least one inverter, which is provided to provide at least one heating current.
  • the cooking appliance device comprises at least one measuring device which is provided to detect a capacitance voltage of the resonant capacitance for determining the heating current in at least one operating state and to provide a measured signal correlated with the heating current based on the capacitance voltage, in particular for, advantageously direct, Evaluation and / or monitoring of the heating current.
  • a measuring device which is provided to detect a capacitance voltage of the resonant capacitance for determining the heating current in at least one operating state and to provide a measured signal correlated with the heating current based on the capacitance voltage, in particular for, advantageously direct, Evaluation and / or monitoring of the heating current.
  • a "cooking device device” is to be understood as meaning, in particular, at least one part, in particular a subassembly, of a cooking appliance, in particular an oven and / or, advantageously, a cooktop.
  • the cooking appliance is designed as an induction cooking appliance, in particular as an induction baking oven and / or advantageously as an induction hob.
  • a “heating device” should also be understood to mean in particular a circuit and / or a unit which is provided to heat at least one food item and / or cooking utensil and / or to provide a heating power for heating at least one item to be cooked and / or cooked.
  • the heating unit has in particular a heating element, preferably designed as an inductor, and is advantageously provided to heat the food and / or the cooking utensils by means of eddy current and / or magnetic reversal effects.
  • the heating unit can also comprise a plurality, in particular at least two, at least three and / or at least four, heating elements and / or at least one switching arrangement, in particular for switching on, switching off and / or switching over the heating elements.
  • the inverter is in particular provided to the heating current, in particular an oscillating electric current, preferably with a switching frequency of at least 1 kHz, advantageously of at least 10 kHz and more preferably of at least 20 kHz and / or of at most 160 kHz, advantageously of at most 120 kHz and particularly advantageously of at most 80 kHz, in particular for operation of the heating unit, to provide and / or to produce.
  • the resonance capacitance is advantageously designed as a resonance capacitor and, in particular in at least one operating state with the heating unit, forms at least part of an electrical oscillating circuit and / or preferably an electrical oscillating circuit.
  • the resonance capacitance has the capacitance voltage in at least one operating state and / or is provided for providing the capacitance voltage.
  • a "capacitance voltage” should be understood as meaning, in particular, a voltage stored in a capacitor, in particular the resonant capacitance, and / or a voltage dropping across the capacitor, in particular the resonant capacitance.
  • the capacitance voltage can be defined in particular a voltage between two Potential values and / or a voltage between a defined potential value and a, preferably earthed, ground potential correspond.
  • an object is assigned to another object, it should be understood in particular that in at least one operating state at least one, preferably direct, electrically conductive connection exists between the object and the further object.
  • a “measuring device” is to be understood as meaning, in particular, a circuit and / or unit which is in operative connection, in particular with the use of the capacitance voltage, of a measuring signal correlated with the heating current and / or to provide, in particular at least for a determination of at least one value of the heating current and / or advantageous for determining a, in particular temporal, course of the heating current.
  • the measuring device is electrically connected to the heater.
  • a "measuring signal correlated with the heating current” should be understood as meaning in particular a measuring signal, in particular a current signal and / or advantageously a voltage signal, by means of which at least one value of the heating current and / or advantageously one, in particular temporal, course of the heating current is determined can and / or, which at least one value of the heating current and / or advantageously a, in particular temporal course of the heating current, advantageously directly, maps.
  • the measurement signal can also correspond to the heating current.
  • the cooking appliance device may comprise at least one further unit, in particular at least one detection unit, at least one evaluation unit and / or advantageously an arithmetic unit, which may in particular be provided at least for detection, processing, further processing and / or evaluation of the measurement signal.
  • a "computing unit” is to be understood as meaning in particular an electrical and / or electronic unit, which in particular has an information input, an information processing and an information output.
  • the arithmetic unit further comprises at least one processor, at least one memory, at least one input and / or output means, at least one operating program, at least one control routine, at least one control routine and / or at least one calculation routine.
  • the arithmetic unit at least on the basis of the measurement signal to close at least one value of the heating current and / or advantageously a, in particular temporal course of the heating current and / or at least determine a value of the heating current and / or advantageously a, in particular temporal, course of the heating current, advantageously directly.
  • the arithmetic unit can be provided to determine further variables of the cooking appliance device on the basis of the measuring signal, for example a power output of the heating unit.
  • the arithmetic unit is further provided to control and / or regulate an operation of the cooking appliance device, in particular of the inverter.
  • a cooking appliance apparatus having improved properties in terms of efficiency, in particular, time efficiency, measurement efficiency, power efficiency, component efficiency, space efficiency and / or cost efficiency can be provided.
  • a measurement accuracy in particular by using a resonance capacity with a precise capacitance value and / or due to an advantageously simple calibration of the resonance capacity, can be improved.
  • additional components such as voltage and / or current meter units, which can be advantageously saved space and / or costs can be reduced.
  • a control algorithm of the cooking device device can be simplified and / or reliability can be improved.
  • the measuring signal is a voltage signal correlated with the heating current, whereby in particular an advantageously simple measurement and / or further processing of the measuring signal can be achieved.
  • the measurement signal is proportional to the heating current, in particular a profile of the heating current, in particular an advantageously simple and / or direct evaluation of the heating current can be achieved, wherein the use of complicated calculation algorithms can advantageously be dispensed with.
  • the measuring device comprises at least one converter unit, which, in particular for generating the measuring signal, is provided for at least partial conversion, in particular reshaping and / or adaptation, of the capacitance voltage. In this way, in particular, an advantageously direct determination of the heating current can be achieved.
  • the transducer unit could be contactlessly connected to the resonant capacitance and / or connected in series with the resonant capacitance while being integrated into, for example, a circuit of the heater.
  • the converter unit is connected at least partially parallel to the resonance capacitance, whereby in particular an advantageously reliable measurement can be achieved, in particular since an operating current in the measuring device and / or at least the converter unit is advantageous at least in comparison to a current intensity in the heating device is reduced.
  • the converter unit is designed as a differentiator and the measurement signal corresponds in particular to a time derivation of the capacitance voltage, in particular generated by means of the converter unit.
  • the measurement signal corresponds in particular to a time derivation of the capacitance voltage, in particular generated by means of the converter unit.
  • the converter unit may in particular be actively configured and in particular comprise at least one operational amplifier.
  • the transducer unit is made passive.
  • An "active object” is to be understood in particular as an object which is intended to be actively controlled and / or controlled and / or which requires at least one supply voltage for operation.
  • a "passive object” should be understood to mean, in particular, an object which, in particular during operation and / or in an operating state, is free from a drive possibility and / or a supply voltage.
  • an advantageously efficient converter unit can be provided.
  • advantageously a fatigue strength and / or a service life of the cooking appliance device can be increased.
  • the converter unit could, for example, be designed as an inductive converter unit and / or comprise at least one inductor.
  • the converter unit is designed as a capacitive converter unit.
  • the converter unit comprises at least one converter capacitor and advantageously a converter capacitor.
  • the converter unit is particularly preferred as the converter unit as RC member formed.
  • the converter unit define a converter limit frequency which is at least 3 times, advantageously at least 5 times, preferably at least 10 times and particularly preferably at least 20 times the switching frequency of the inverter the previously mentioned switching frequency of the inverter corresponds.
  • a "converter limit frequency” should be understood as meaning, in particular, a cutoff frequency of the converter unit above or below which signal frequencies, in particular the capacitance voltage, are at least partially blocked and / or attenuated and / or above or below which signal frequencies, in particular the capacitance voltage. at least partially free of conversion by the transducer unit. In this way, in particular, an advantageously high measuring accuracy can be achieved.
  • the measuring device comprises at least one filter unit, which is intended to at least partially reduce noise and / or signal noise.
  • the filter unit is preferably connected in parallel to the converter unit.
  • the filter unit is preferably connected upstream of the converter unit and provided in particular for filtering the capacitance voltage.
  • the filter unit is advantageously arranged between the resonance capacitor and the converter unit.
  • the filter unit of the converter unit can be connected downstream and be provided in particular for filtering the measurement signal.
  • the filter unit is preferably arranged between the converter unit and a further unit of the cooking appliance device, advantageously the aforementioned further unit.
  • the measuring device may comprise at least two filter units.
  • the cooking device device comprises a decoupling unit, which is provided to the heating device and the Galvanically separate the measuring device from each other.
  • the decoupling unit can be designed as any decoupling unit, such as, for example, as an inductive decoupling unit, as an optical decoupling unit and / or as a capacitive decoupling unit.
  • the decoupling unit comprises at least one decoupling capacity.
  • the decoupling unit can also be designed as decoupling capacity.
  • the cooking device device comprises a matching unit, in particular a measuring range adjusting unit, which is provided to superimpose the measuring signal with a constant offset signal, advantageously an offset voltage.
  • the measuring device can include the matching unit. In this way, in particular an advantageous adaptation of a measuring range can be achieved.
  • a method for operating a cooking device device which has at least one heating unit, which comprises at least one heating unit, at least one heating unit associated resonance capacity and at least one inverter, which is intended to provide at least one heating current, wherein a determination of the heating current, in particular by means of a measuring device, detected in at least one operating state, a capacitance voltage of the resonant capacitor and based on the capacitance voltage correlated with the heating current measuring signal is provided, in particular for, advantageously direct, evaluation and / or monitoring of the heating current.
  • an efficiency in particular a time efficiency, a measurement efficiency, a power efficiency, a component efficiency, a construction space efficiency and / or a cost efficiency can be improved.
  • a measurement accuracy in particular by using a resonance capacity with a precise capacitance value and / or due to an advantageously simple calibration of the resonance capacity, can be improved.
  • additional components such as voltage and / or current meter units, which can be advantageously saved space and / or costs can be reduced.
  • a control algorithm of the cooking device device can be simplified and / or reliability can be improved.
  • the cooking device device and the method for operating the cooking appliance device should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the cooking appliance apparatus and the method for operating the cooking apparatus apparatus for performing a function described herein may have a different number from a number of individual elements, components and units mentioned herein.
  • FIG. 1 shows an example as a hob, in the present case in particular as an induction hob, trained cooking appliance 32a in a schematic plan view.
  • the cooking appliance 32a is provided for heating at least one item of food and / or cooking utensils (not shown).
  • a cooking appliance could also be designed as an oven and preferably as an induction oven.
  • the cooking appliance 32a comprises a cooking device device.
  • the cooking appliance device has an operating unit 34a.
  • the operating unit 34a serves to input and / or select various parameters, such as a power level, by a user.
  • the cooking appliance device further comprises a computing unit 36a.
  • the arithmetic unit 36a has a processor, a memory and a memory in the Memory stored operating program, which is intended to be executed by the processor.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the cooking appliance device.
  • the cooking appliance device comprises a power source 38a.
  • the energy source 38a is formed in the present case by way of example as a grid connection.
  • the cooking appliance device comprises a rectifier unit (not shown).
  • the rectifier unit is intended to rectify a mains voltage of the energy source 38a and to supply it to an energy storage unit 40a of the cooking appliance device.
  • an energy source other than a mains connection in particular a voltage source.
  • the cooking appliance device comprises a heating device 10a.
  • the heater 10a is operatively connected to the power source 38a.
  • the heating device 10a is provided to provide a heating power in at least one operating state, in particular for heating the food and / or cooking utensils.
  • the heater 10a has a heating unit 12a.
  • the heating unit 12a comprises by way of example exactly one heating element.
  • the heating element is designed as an inductor.
  • the heating unit 12a is associated with at least one heating zone in the present case.
  • the heating unit 12a is provided for immediate heating of the food and / or the cooking utensils by eddy current and / or Ummagnetmaschines bine.
  • a heating unit comprises a plurality of heating elements, advantageously designed as inductors, and / or a switching arrangement for switching between the heating elements.
  • at least one heating element of a heating unit and / or all heating elements of a heating unit could also be designed as a heating resistor.
  • the heater 10a includes an inverter 18a.
  • the inverter 18a includes two inverter switches 42a, 44a.
  • the inverter switches 42a, 44a are identical to each other.
  • the inverter switches 42a, 44a are bidirectional, formed unipolar semiconductor switch.
  • Each of the inverter switches 42a, 44a in the present case comprises an inverter switching element designed as an IGBT.
  • Each of the inverter switches 42a, 44a is electrically connected to a center tap 46a of the inverter 18a.
  • the inverter 18a is provided to a pulsating rectified line voltage of the power storage unit 40a in a high-frequency heating current i 0 convert to provide at the center tap 46 and in particular the heating unit supply 12a.
  • a switching frequency of the inverter 18a in the present case is between 10 kHz and 100 kHz and advantageously between 20 kHz and 80 kHz.
  • inverter switches differently and / or to use a diode and / or buffer capacitor connected in parallel with an inverter switching element.
  • at least one inverter switch could also comprise an inverter switching element designed as a transistor, FET and / or MOSFET.
  • the heating device 10a comprises at least one resonance capacitor 14a, 16a.
  • the cooking appliance device comprises by way of example two resonance capacitances 14a, 16a, in particular a first resonant capacitance 14a and a second resonant capacitance 16a, wherein each of the resonant capacitances 14a, 16a cooperates with at least one of the inverter switches 42a, 44a.
  • the resonance capacitances 14a, 16a are of identical construction.
  • the resonance capacitances 14a, 16a are each designed as a capacitor.
  • the resonance capacitances 14a, 16a each have a capacitance value of 520 nF in the present case.
  • the resonance capacitances 14a, 16a are associated with the heating unit 12a.
  • the resonance capacitances 14a, 16a are connected to the heating unit 12a.
  • the term "connected” should be understood to mean here and below, in particular directly, electrically connected. Accordingly, the resonance capacitances 14a, 16a are each part of an electrical resonant circuit and can be charged via the inverter 18a. In principle, however, a heating device could also have exactly one resonance capacity. In addition, it is conceivable to form resonance capacities different from each other.
  • a first terminal of the inverter 18a is connected to a first terminal of the energy storage unit 40a. Furthermore, the first port of the Inverter 18a connected to a first terminal of the first resonant capacitor 14a. A second terminal of the inverter 18a is connected to a second terminal of the energy storage unit 40a. Further, the second terminal of the inverter 18a is connected to a second terminal of the second resonance capacitance 16a.
  • the center tap 46a of the inverter 18a is connected to a first terminal of the heating unit 12a.
  • a second terminal of the heating unit 12a is connected to a second terminal of the first resonance capacitor 14a. Further, the second terminal of the heating unit 12a is connected to a first terminal of the second resonance capacitance 16a.
  • the heating unit 12a is disposed in the bridge branch between the center tap 46a and the resonance capacitances 14a, 16a.
  • the heating unit 12a is operated in the present case in a half-bridge circuit. Alternatively, it is conceivable to operate a heating unit in a full bridge circuit.
  • the cooking device device comprises a measuring device 20a.
  • the measuring device 20a is in operative connection with the heating device 10a, in the present case in particular the second resonance capacity 16a.
  • the measuring device 20a is connected to the heating device 10a, in particular the second resonance capacity 16a.
  • the measuring device 20a is in operative connection with the arithmetic unit 36a.
  • the measuring device 20a is connected to the arithmetic unit 36a.
  • the measuring device 20a is for a determination of the heating current io, in the present case in particular a time course of the heating current io, provided.
  • the measuring device 20a is provided to engage in at least one operating state, a capacitor voltage V c of the second resonance capacitor 16a to capture and provide the basis of the capacitor voltage V c of the second resonant capacitor 16a with the heating current io correlated measurement signal S.
  • the measuring signal S is a voltage signal correlated with the heating current io.
  • the measurement signal S in the present case is proportional to the heating current i 0 .
  • the arithmetic unit 36a may also comprise, for example, an analog-to-digital converter connected downstream of the measuring device 20a.
  • a measuring device could also be provided with one, in particular one Computing unit deviating further unit of a Garellavorraum be connected, such as with a detection unit, a measuring unit and / or an evaluation unit.
  • a measuring device could additionally or alternatively also be connected to a first resonance capacity.
  • a measuring signal of a measuring device could also correspond to a current signal.
  • a cooking appliance device in principle, in particular in addition to a measuring device, further measuring units, in particular voltage and / or current measuring units include, in particular to increase reliability. However, a cooking appliance device is preferably free of further measuring units.
  • the measuring device 20 a comprises a converter unit 22 a.
  • the converter unit 22a is connected in parallel with the second resonance capacity 16a. In the present case, the converter unit 22a directly adjoins the second resonance capacitor 16a, in particular in such a way that no further components are arranged between the converter unit 22a and the second resonance capacitor 16a.
  • the converter unit 22a is designed as a differentiator.
  • the converter unit 22a is also passive in the present case and in particular free of active components.
  • the converter unit 22a is designed as a capacitive converter unit.
  • the converter unit 22a is further designed as an RC element.
  • the converter unit 22a is provided for at least partial conversion of the capacitance voltage v c of the second resonance capacitance 16a.
  • the converter unit 22a comprises at least one converter capacitor 48a.
  • the converter unit 22a comprises exactly one converter capacity 48a.
  • the converter capacitor 48a is designed as a capacitor.
  • the converter capacitance 48a has a capacitance value between 10 nF and 0.1 pF and advantageously between 1 nF and 1 pF.
  • the converter capacity 48a has, for example, a capacitance value of 33 pF.
  • the converter unit 22a comprises at least one converter resistor 50a.
  • the converter unit 22a comprises exactly one converter resistor 50a.
  • the transducer resistor 50a corresponds to a measuring resistor.
  • the transducer resistor 50a is connected in parallel with the second resonant capacitor 16a.
  • One above the Transformer resistance 50a falling voltage in the present case corresponds to the measurement signal S.
  • the transducer resistor 50a has a resistance value between 100 k ⁇ and 10 ⁇ and advantageously between 10 k ⁇ and 100 ⁇ .
  • the converter resistor 50a has, for example, a resistance value of 1.6 k ⁇ .
  • a first terminal of the converter capacitor 48a is connected to the second terminal of the first resonant capacitor 14.
  • the first terminal of the converter capacitor 48a is also connected to the second terminal of the heating unit 12a.
  • the second terminal of the converter capacitor 48a is connected to the first terminal of the second resonant capacitor 16a.
  • a second terminal of the converter capacitance 48a is connected to a first terminal of the converter resistor 50a.
  • the second terminal of the converter capacity 48a is connected to a first terminal of the arithmetic unit 36a.
  • a second terminal of the converter resistor 50a is connected to the second terminal of the second resonant capacitor 16a.
  • the second terminal of the converter resistor 50a is further connected to a second terminal of the arithmetic unit 36a.
  • a converter unit could also comprise a plurality of converter capacities and / or converter resistors.
  • a converter unit could also be actively configured and comprise, for example, at least one operational amplifier.
  • a converter unit could in principle also comprise at least one additional inductor.
  • the converter unit 22a is provided in the present case to a time derivative of the capacitance voltage V c of the second resonant capacitor 16a.
  • V c capacitance voltage
  • C 2 corresponds to the capacitance value of the second resonance capacitance 16 a.
  • the converter unit 22a defines a converter limit frequency f c , which corresponds to at least 20 times the switching frequency of the inverter 18a.
  • f c 1 / 2 ⁇ ⁇ R d ⁇ C d
  • R d corresponds to the resistance value of the converter resistor 50 a and C d corresponds to the capacitance value of the converter capacitor 48 a.
  • the converter limit frequency f c is selected such that at least the first five harmonics of the switching frequency of the inverter 18a can be detected.
  • FIG. 3 shows an example of a diagram of some signals of Garellavorraum.
  • An ordinate axis 52a is shown as a size axis.
  • the measurement signal S and the capacitance voltage v c of the second resonance capacitance 16a are shown in volts.
  • An abscissa axis 54a shows the time in milliseconds.
  • a curve 56a illustrates a time profile of the measurement signal S.
  • a curve 58a illustrates a time profile of the capacitance voltage v c of the second resonance capacitance 16a. Due to the time derivative, the measurement signal S has a phase shift relative to the capacitance voltage v c of the second resonance capacitance 16 a.
  • FIG. 4 shows by way of example a further diagram of some signals of the cooking appliance device.
  • a course of the measurement signal S compared to a course of the heating current io.
  • An ordinate axis 60a is shown as a size axis.
  • the time in milliseconds is shown on an abscissa axis 62a.
  • the curve 56a in turn illustrates the time profile of the measurement signal S.
  • a curve 64a illustrates a time profile of the heating current io.
  • the measurement signal S thus forms a course of the heating current i 0 directly.
  • FIGS. 5 to 7 Further embodiments of the invention are shown. The following descriptions and the drawings are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with reference in principle to the same reference components, in particular with respect to components with the same reference numerals, to the drawings and / or the description of the other embodiments, in particular FIGS. 1 to 4 , can be referenced.
  • To distinguish the embodiments of the letter a is the reference numerals of the embodiment in the FIGS. 1 to 4 readjusted.
  • the letter a is replaced by the letters b to d.
  • FIG. 5 a further embodiment of the invention is shown.
  • the reference numerals of the embodiment of the FIG. 5 the letter b is added.
  • the further embodiment of the FIG. 5 differs from the previous embodiment, at least substantially by an embodiment of a measuring device 20b.
  • the measuring device 20b comprises at least one filter unit 24b, 26b.
  • the measuring device 20b comprises two filter units 24b, 26b.
  • the filter units 24b, 26b are at least substantially identical in construction.
  • the filter units 24b, 26b are passive and in particular free of active components.
  • the filter units 24b, 26b are designed as low-pass filters.
  • the filter units 24b, 26b are connected in parallel with each other.
  • the filter units 24b, 26b are also connected in parallel to a converter unit 22b and to a second resonant capacitor 16b.
  • a first filter unit 24b of the filter units 24b, 26b is connected upstream of the converter unit 22b.
  • the first filter unit 24b is arranged between the second resonance capacitance 16b and the converter unit 22b.
  • the first filter unit 24b is provided for filtering a capacitance voltage v c of the second resonance capacitance 16b.
  • the first filter unit 24b comprises a first filter resistor 66b and a first filter capacitor 68b, in particular arranged parallel to the second resonant capacitor 16b.
  • a second filter unit 26b of the filter units 24b, 26b is connected downstream of the converter unit 22b.
  • the second filter unit 26b is arranged between the converter unit 22b and a further unit of the cooking appliance device.
  • the second filter unit 26b is provided for filtering a measurement signal S, in particular generated by the converter unit 22b.
  • the second filter unit 26b comprises a second filter resistor 70b and a second filter capacitor 72b, in particular arranged parallel to the second resonant capacitor 16b.
  • a measuring device could also have exactly one filter unit, in particular a first filter unit or a second filter unit, and / or at least three filter units. It is also conceivable to design at least one filter unit as a bandpass filter.
  • FIG. 6 a further embodiment of the invention is shown.
  • the reference numerals of the embodiment of the FIG. 6 the letter c is adjusted.
  • a cooking appliance device further comprises a decoupling unit 28c.
  • the decoupling unit 28c is designed as a capacitive decoupling unit.
  • the decoupling unit 28c is provided to galvanically separate a heating device 10c and a measuring device 20c from each other.
  • the decoupling unit 28c comprises at least one decoupling capacitance 74c.
  • the decoupling unit 28c comprises exactly one decoupling capacitance 74c.
  • the decoupling capacitance 74c is designed as a decoupling capacitor.
  • the decoupling capacitance 74c is connected in parallel with a converter capacitance 48c of a converter unit 22c.
  • a first terminal of the decoupling capacitance 74c is connected to a second terminal of a second resonant capacitance 16c.
  • a second terminal of the decoupling capacitance 74c is connected to a second terminal of a converter resistor 50c of the converter unit 22c.
  • FIG. 7 a further embodiment of the invention is shown.
  • the reference numerals of the embodiment of the FIG. 7 the letter d is added.
  • a cooking appliance device further comprises a fitting unit 30d.
  • the adapting unit 30d is formed as a measuring range adjusting unit.
  • the adaptation unit 30d is provided for superimposing a measurement signal S produced in particular by a converter unit 22d with a constant offset signal, in the present case in particular an offset voltage.
  • the adaptation unit 30d comprises at least one matching resistor 76d.
  • the matching unit 30d comprises exactly one matching resistor 76d.
  • the matching resistor 76d is connected in series with a converter resistor 50d of the converter unit 22d.
  • a matching resistor could also be designed as a variable matching resistor, for example as a potentiometer.

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  • Induction Heating Cooking Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung, insbesondere einer Kochfeldvorrichtung, mit zumindest einer Heizeinrichtung (10a-d), welche zumindest eine Heizeinheit (12a), zumindest eine der Heizeinheit (12a) zugeordnete Resonanzkapazität (16a-d) und zumindest einen Wechselrichter (18a) umfasst, welcher dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Heizstrom (i 0 ) bereitzustellen. Um eine Effizienz zu verbessern wird vorgeschlagen, dass die Gargerätevorrichtung wenigstens eine Messeinrichtung (20a-d) umfasst, welche dazu vorgesehen ist, zu einer Bestimmung des Heizstroms (i 0 ) in zumindest einem Betriebszustand eine Kapazitätsspannung (v c ) der Resonanzkapazität (16a-d) zu erfassen und anhand der Kapazitätsspannung (v c ) ein mit dem Heizstrom (i 0 ) korreliertes Messsignal (S) bereitzustellen.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von einem Verfahren zum Betrieb einer Gargerätevorrichtung gemäß Anspruch 14.
  • Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise als Induktionskochfelder ausgebildete, Gargerätevorrichtungen bekannt, die eine Heizeinrichtung mit zumindest einem Induktor, zumindest einer dem Induktor zugeordneten Resonanzkapazität und zumindest einem Wechselrichter umfassen. Zur Detektion eines Heizstroms werden dabei in der Regel Stromwandler und/oder Messwiderstände eingesetzt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
  • Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung, insbesondere einer Kochfeldvorrichtung und vorteilhaft einer Induktionskochfeldvorrichtung, mit zumindest einer Heizeinrichtung, welche zumindest eine Heizeinheit, zumindest eine der Heizeinheit zugeordnete Resonanzkapazität und zumindest einen Wechselrichter umfasst, welcher dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Heizstrom bereitzustellen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Gargerätevorrichtung wenigstens eine Messeinrichtung umfasst, welche dazu vorgesehen ist, zu einer Bestimmung des Heizstroms in zumindest einem Betriebszustand eine Kapazitätsspannung der Resonanzkapazität zu erfassen und anhand der Kapazitätsspannung ein mit dem Heizstrom korreliertes Messsignal bereitzustellen, insbesondere zur, vorteilhaft direkten, Auswertung und/oder Überwachung des Heizstroms. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
  • Unter einer "Gargerätevorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Gargeräts, insbesondere eines Backofens und/oder vorteilhaft eines Kochfelds, verstanden werden. Vorteilhaft ist das Gargerät dabei als Induktionsgargerät, insbesondere als Induktionsbackofen und/oder vorteilhaft als Induktionskochfeld ausgebildet. Unter einer "Heizeinrichtung" soll ferner insbesondere eine Schaltung und/oder eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, wenigstens ein Gargut und/oder Gargeschirr zu erhitzen und/oder eine Heizleistung zur Erhitzung wenigstens eines Garguts und/oder Gargeschirrs bereitzustellen. Die Heizeinheit weist dabei insbesondere ein, vorzugsweise als Induktor ausgebildetes, Heizelement auf und ist vorteilhaft dazu vorgesehen, durch Wirbelstrom- und/oder Ummagnetisierungseffekte das Gargut und/oder das Gargeschirr zu erhitzen. Insbesondere kann die Heizeinheit auch mehrere, insbesondere zumindest zwei, zumindest drei und/oder zumindest vier, Heizelemente und/oder wenigstens eine Schaltanordnung, insbesondere zu einem Zuschalten, Abschalten und/oder Umschalten der Heizelemente, umfassen. Der Wechselrichter ist insbesondere dazu vorgesehen, den Heizstrom, insbesondere einen oszillierenden elektrischen Strom, vorzugsweise mit einer Schaltfrequenz von zumindest 1 kHz, vorteilhaft von wenigstens 10 kHz und besonders vorteilhaft von mindestens 20 kHz und/oder von höchstens 160 kHz, vorteilhaft von höchstens 120 kHz und besonders vorteilhaft von höchstens 80 kHz, insbesondere zu einem Betrieb der Heizeinheit, bereitzustellen und/oder zu erzeugen. Die Resonanzkapazität ist vorteilhaft als Resonanzkondensator ausgebildet und bildet insbesondere in zumindest einem Betriebszustand mit der Heizeinheit zumindest einen Teil eines elektrischen Schwingkreises und/oder vorzugsweise einen elektrischen Schwingkreis. Insbesondere weist die Resonanzkapazität dabei in zumindest einem Betriebszustand die Kapazitätsspannung auf und/oder ist zu einer Bereitstellung der Kapazitätsspannung vorgesehen. Unter einer "Kapazitätsspannung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine in einer Kapazität, insbesondere der Resonanzkapazität, gespeicherte Spannung und/oder eine über der Kapazität, insbesondere der Resonanzkapazität, abfallende Spannung verstanden werden. Die Kapazitätsspannung kann dabei insbesondere einer Spannung zwischen zwei definierten Potentialwerten und/oder einer Spannung zwischen einem definierten Potentialwert und einem, vorzugsweise geerdeten, Massepotential entsprechen. Unter der Wendung, dass "ein Objekt einem weiteren Objekt zugeordnet ist", soll insbesondere verstanden werden, dass in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine, vorzugsweise direkte, elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Objekt und dem weiteren Objekt existiert.
  • Ferner soll unter einer "Messeinrichtung" insbesondere eine, insbesondere mit der Heizeinrichtung und vorteilhaft der Resonanzkapazität in Wirkverbindung stehende, Schaltung und/oder Einheit verstanden werden, welche zumindest dazu vorgesehen ist, insbesondere unter Verwendung der Kapazitätsspannung, ein mit dem Heizstrom korreliertes Messsignal zu erzeugen und/oder bereitzustellen, insbesondere zumindest zu einer Bestimmung wenigstens eines Werts des Heizstroms und/oder vorteilhaft zu einer Bestimmung eines, insbesondere zeitlichen, Verlaufs des Heizstroms. Vorteilhaft ist die Messeinrichtung dabei elektrisch mit der Heizeinrichtung verbunden. Unter einem "mit dem Heizstrom korrelierten Messsignal" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Messsignal, insbesondere ein Stromsignal und/oder vorteilhaft ein Spannungssignal, verstanden werden, mittels welchem zumindest ein Wert des Heizstroms und/oder vorteilhaft ein, insbesondere zeitlicher, Verlauf des Heizstroms bestimmt werden kann und/oder, welches wenigstens einen Wert des Heizstroms und/oder vorteilhaft einen, insbesondere zeitlichen, Verlauf des Heizstroms, vorteilhaft direkt, abbildet. Insbesondere kann das Messsignal dabei auch dem Heizstrom entsprechen. Darüber hinaus kann die Gargerätevorrichtung wenigstens eine weitere Einheit, insbesondere zumindest eine Detektionseinheit, zumindest eine Auswerteeinheit und/oder vorteilhaft eine Recheneinheit, umfassen, welche insbesondere zumindest zu einer Detektion, einer Verarbeitung, einer Weiterverarbeitung und/oder einer Auswertung des Messsignals vorgesehen sein kann. Unter einer "Recheneinheit" soll insbesondere eine elektrische und/oder elektronische Einheit verstanden werden, welche insbesondere einen Informationseingang, eine Informationsverarbeitung und eine Informationsausgabe aufweist. Vorteilhaft weist die Recheneinheit ferner zumindest einen Prozessor, zumindest einen Speicher, zumindest ein Ein- und/oder Ausgabemittel, zumindest ein Betriebsprogramm, zumindest eine Regelroutine, zumindest eine Steuerroutine und/oder zumindest eine Berechnungsroutine auf. Bevorzugt kann die Recheneinheit zumindest anhand des Messsignals auf wenigstens einen Wert des Heizstroms und/oder vorteilhaft einen, insbesondere zeitlichen, Verlauf des Heizstroms schließen und/oder wenigstens einen Wert des Heizstroms und/oder vorteilhaft einen, insbesondere zeitlichen, Verlauf des Heizstroms, vorteilhaft direkt, bestimmen. Darüber hinaus kann die Recheneinheit dazu vorgesehen sein, anhand des Messsignals weitere Größen der Gargerätevorrichtung zu ermitteln, wie beispielsweise eine Leistungsabgabe der Heizeinheit. Bevorzugt ist die Recheneinheit ferner dazu vorgesehen, einen Betrieb der Gargerätevorrichtung, insbesondere des Wechselrichters, zu steuern und/oder zu regeln. Durch diese Ausgestaltung kann eine Gargerätevorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Zeiteffizienz, einer Messeffizienz, einer Leistungseffizienz, einer Bauteileeffizienz, einer Bauraumeffizienz und/oder einer Kosteneffizienz, bereitgestellt werden. Insbesondere kann eine Messgenauigkeit, insbesondere durch eine Verwendung einer Resonanzkapazität mit einem präzisen Kapazitätswert und/oder aufgrund einer vorteilhaft einfachen Kalibrierung der Resonanzkapazität, verbessert werden. Ferner kann auf zusätzliche Bauteile, wie beispielsweise Spannungs- und/oder Strommesseinheiten verzichtet werden, wodurch vorteilhaft Bauraum eingespart werden kann und/oder Kosten gesenkt werden können. Zudem kann ein Steueralgorithmus der Gargerätevorrichtung vereinfacht und/oder eine Betriebssicherheit verbessert werden.
  • Vorzugsweise ist das Messsignal ein mit dem Heizstrom korreliertes Spannungssignal, wodurch insbesondere eine vorteilhaft einfache Messung und/oder Weiterverarbeitung des Messsignals erreicht werden kann.
  • Ist das Messsignal proportional zu dem Heizstrom, insbesondere einem Verlauf des Heizstroms, kann insbesondere eine vorteilhaft einfache und/oder direkte Auswertung des Heizstroms erreicht werden, wobei auf eine Verwendung komplizierter Berechnungsalgorithmen vorteilhaft verzichtet werden kann.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Messeinrichtung wenigstens eine Wandlereinheit umfasst, welche, insbesondere zur Erzeugung des Messsignals, zu einer zumindest teilweisen Umwandlung, insbesondere Umformung und/oder Anpassung, der Kapazitätsspannung vorgesehen ist. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft direkte Bestimmung des Heizstroms erreicht werden.
  • Die Wandlereinheit könnte beispielsweise berührungslos mit der Resonanzkapazität verbunden sein und/oder in Serie zu der Resonanzkapazität geschalten sein und dabei beispielsweise in einen Schaltkreis der Heizeinrichtung integriert sein. Vorteilhaft wird jedoch vorgeschlagen, dass die Wandlereinheit zumindest teilweise parallel zu der Resonanzkapazität geschalten ist, wodurch insbesondere eine vorteilhaft betriebssichere Messung erreicht werden kann, insbesondere da eine Betriebsstromstärke in der Messeinrichtung und/oder zumindest der Wandlereinheit zumindest im Vergleich zu einer Stromstärke in der Heizeinrichtung vorteilhaft reduziert ist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Wandlereinheit als ein Differenzierer ausgebildet ist und das Messsignal insbesondere einer, insbesondere mittels der Wandlereinheit erzeugten, zeitlichen Ableitung der Kapazitätsspannung entspricht. Hierdurch kann insbesondere eine besonders kostengünstige und/oder einfache Bestimmung des Heizstroms unter Verwendung der Kapazitätsspannung der Resonanzkapazität realisiert werden.
  • Die Wandlereinheit kann insbesondere aktiv ausgebildet sein und insbesondere wenigstens einen Operationsverstärker umfassen. Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, dass die Wandlereinheit passiv ausgebildet ist. Unter einem "aktiven Objekt" soll dabei insbesondere ein Objekt verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, aktiv gesteuert und/oder angesteuert zu werden und/oder welches zu einem Betrieb wenigstens eine Versorgungsspannung benötigt. Ferner soll unter einem "passiven Objekt" insbesondere ein Objekt verstanden werden, welches, insbesondere bei einem Betrieb und/oder in einem Betriebszustand, frei von einer Ansteuermöglichkeit und/oder einer Versorgungsspannung ist. Hierdurch kann eine vorteilhaft effiziente Wandlereinheit bereitgestellt werden. Zudem kann vorteilhaft eine Dauerfestigkeit und/oder eine Standzeit der Gargerätevorrichtung erhöht werden.
  • Ferner könnte die Wandlereinheit beispielsweise als induktive Wandlereinheit ausgebildet sein und/oder wenigstens eine Induktivität umfassen. Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, dass die Wandlereinheit als kapazitive Wandlereinheit ausgebildet ist. Insbesondere umfasst die Wandlereinheit dabei wenigstens eine Wandlerkapazität und vorteilhaft einen Wandlerkondensator. Besonders bevorzugt ist die Wandlereinheit als RC-Glied ausgebildet. Hierdurch können insbesondere Kosten und/oder ein benötigter Bauraum reduziert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Wandlereinheit eine Wandlergrenzfrequenz definiert, welche zumindest einem 3-fachen, vorteilhaft zumindest einem 5-fachen, vorzugsweise zumindest einem 10-fachen und besonders bevorzugt wenigstens einem 20-fachen einer Schaltfrequenz des Wechselrichters, insbesondere der bereits zuvor genannten Schaltfrequenz des Wechselrichters, entspricht. Unter einer "Wandlergrenzfrequenz" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Grenzfrequenz der Wandlereinheit verstanden werden, oberhalb welcher oder unterhalb welcher Signalfrequenzen, insbesondere der Kapazitätsspannung, zumindest teilweise blockiert und/oder abgeschwächt werden und/oder oberhalb welcher oder unterhalb welcher Signalfrequenzen, insbesondere der Kapazitätsspannung, zumindest teilweise frei von einer Umwandlung durch die Wandlereinheit sind. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft hohe Messgenauigkeit erreicht werden.
  • Eine vorteilhafte Unterdrückung von Störfrequenzen und/oder Signalrauschen und hierdurch insbesondere ein vorteilhaft einfach zu verarbeitendes Messsignal kann insbesondere erreicht werden, wenn die Messeinrichtung wenigstens eine Filtereinheit umfasst, welche dazu vorgesehen ist, Störfrequenzen und/oder Signalrauschen zumindest teilweise zu reduzieren. Bevorzugt ist die Filtereinheit dabei parallel zu der Wandlereinheit geschalten. Die Filtereinheit ist dabei bevorzugt der Wandlereinheit vorgeschalten und insbesondere zu einer Filterung der Kapazitätsspannung vorgesehen. In diesem Fall ist die Filtereinheit vorteilhaft zwischen der Resonanzkapazität und der Wandlereinheit angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Filtereinheit der Wandlereinheit nachgeschalten sein und insbesondere zu einer Filterung des Messsignals vorgesehen sein. In diesem Fall ist die Filtereinheit bevorzugt zwischen der Wandlereinheit und einer weiteren Einheit der Gargerätevorrichtung, vorteilhaft der zuvor genannten weiteren Einheit, angeordnet. Besonders bevorzugt kann die Messeinrichtung zumindest zwei Filtereinheiten umfassen.
  • Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Gargerätevorrichtung eine Entkopplungseinheit umfasst, welche dazu vorgesehen ist, die Heizeinrichtung und die Messeinrichtung galvanisch voneinander zu trennen. Die Entkopplungseinheit kann als beliebige Entkopplungseinheit ausgebildet sein, wie beispielsweise als induktive Entkopplungseinheit, als optische Entkopplungseinheit und/oder als kapazitive Entkopplungseinheit. Vorteilhaft umfasst die Entkopplungseinheit wenigstens eine Entkoppelkapazität. Insbesondere kann die Entkopplungseinheit auch als Entkoppelkapazität ausgebildet sein. Hierdurch können insbesondere Sicherheitsbestimmungen erfüllt und/oder eine Betriebssicherheit erhöht werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Gargerätevorrichtung eine Anpasseinheit umfasst, insbesondere eine Messbereichanpasseinheit, welche dazu vorgesehen ist, das Messsignal mit einem konstanten Offset-Signal, vorteilhaft einer Offset-Spannung, zu überlagern. Insbesondere kann die Messeinrichtung dabei die Anpasseinheit umfassen. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhafte Anpassung eines Messbereichs erreicht werden.
  • Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb einer Gargerätevorrichtung vorgeschlagen, welche zumindest eine Heizeinrichtung aufweist, welche zumindest eine Heizeinheit, zumindest eine der Heizeinheit zugeordnete Resonanzkapazität und zumindest einen Wechselrichter umfasst, welcher dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Heizstrom bereitzustellen, wobei zu einer Bestimmung des Heizstroms, insbesondere mittels einer Messeinrichtung, in zumindest einem Betriebszustand eine Kapazitätsspannung der Resonanzkapazität erfasst und anhand der Kapazitätsspannung ein mit dem Heizstrom korreliertes Messsignal bereitgestellt wird, insbesondere zur, vorteilhaft direkten, Auswertung und/oder Überwachung des Heizstroms. Hierdurch kann insbesondere eine Effizienz, insbesondere eine Zeiteffizienz, eine Messeffizienz, eine Leistungseffizienz, eine Bauteileeffizienz, eine Bauraumeffizienz und/oder eine Kosteneffizienz, verbessert werden. Insbesondere kann eine Messgenauigkeit, insbesondere durch eine Verwendung einer Resonanzkapazität mit einem präzisen Kapazitätswert und/oder aufgrund einer vorteilhaft einfachen Kalibrierung der Resonanzkapazität, verbessert werden. Ferner kann auf zusätzliche Bauteile, wie beispielsweise Spannungs- und/oder Strommesseinheiten verzichtet werden, wodurch vorteilhaft Bauraum eingespart werden kann und/oder Kosten gesenkt werden können. Zudem kann ein Steueralgorithmus der Gargerätevorrichtung vereinfacht und/oder eine Betriebssicherheit verbessert werden.
  • Die Gargerätevorrichtung und das Verfahren zum Betrieb der Gargerätevorrichtung sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können die Gargerätevorrichtung und das Verfahren zum Betrieb der Gargerätevorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
  • 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 beispielhaft als Induktionskochfeld ausgebildetes Gargerät mit einer Gargerätevorrichtung in einer schematischen Draufsicht,
    Fig. 2
    ein vereinfachtes Schaltbild der Gargerätevorrichtung,
    Fig. 3
    ein schematisches Schaubild einiger Signale der Gargerätevorrichtung,
    Fig. 4
    ein schematisches weiteres Schaubild einiger Signale der Gargerätevorrichtung,
    Fig. 5
    ein vereinfachtes Schaltbild einer weiteren Gargerätevorrichtung,
    Fig. 6
    ein vereinfachtes Schaltbild einer weiteren Gargerätevorrichtung und
    Fig. 7
    ein vereinfachtes Schaltbild einer weiteren Gargerätevorrichtung.
  • Figur 1 zeigt ein beispielhaft als Kochfeld, im vorliegenden Fall insbesondere als Induktionskochfeld, ausgebildetes Gargerät 32a in einer schematischen Draufsicht. Das Gargerät 32a ist zu einer Erhitzung wenigstens eines Garguts und/oder Gargeschirrs (nicht dargestellt) vorgesehen. Grundsätzlich könnte ein Gargerät jedoch auch als Backofen und bevorzugt als Induktionsbackofen ausgebildet sein.
  • Das Gargerät 32a umfasst eine Gargerätevorrichtung. Die Gargerätevorrichtung weist eine Bedieneinheit 34a auf. Die Bedieneinheit 34a dient zur Eingabe und/oder Auswahl verschiedener Parameter, wie beispielsweise einer Leistungsstufe, durch einen Benutzer. Zur Steuerung eines Betriebs umfasst die Gargerätevorrichtung ferner eine Recheneinheit 36a. Die Recheneinheit 36a weist einen Prozessor, einen Speicher und ein in dem Speicher hinterlegtes Betriebsprogramm auf, das dazu vorgesehen ist, von dem Prozessor ausgeführt zu werden.
  • Figur 2 zeigt ein schematisches Schaltbild der Gargerätevorrichtung. Die Gargerätevorrichtung umfasst eine Energiequelle 38a. Die Energiequelle 38a ist im vorliegenden Fall beispielhaft als Netzanschluss ausgebildet. Ferner umfasst die Gargerätevorrichtung eine Gleichrichtereinheit (nicht dargestellt). Die Gleichrichtereinheit ist dazu vorgesehen, eine Netzspannung der Energiequelle 38a gleichzurichten und einer Energiespeichereinheit 40a der Gargerätevorrichtung zuzuführen. Alternativ ist denkbar, eine von einem Netzanschluss verschiedene Energiequelle, insbesondere Spannungsquelle, zu verwenden. Ferner könnte, insbesondere bei Verwendung einer Gleichspannungsquelle, auf eine, insbesondere zusätzliche, Gleichrichtereinheit auch verzichtet werden.
  • Darüber hinaus umfasst die Gargerätevorrichtung eine Heizeinrichtung 10a. Die Heizeinrichtung 10a steht in Wirkverbindung mit der Energiequelle 38a. Die Heizeinrichtung 10a ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand eine Heizleistung, insbesondere zur Erhitzung des Garguts und/oder Gargeschirrs bereitzustellen.
  • Die Heizeinrichtung 10a weist eine Heizeinheit 12a auf. Im vorliegenden Fall umfasst die Heizeinheit 12a beispielhaft genau ein Heizelement. Das Heizelement ist als Induktor ausgebildet. Die Heizeinheit 12a ist im vorliegenden Fall wenigstens einer Heizzone zugeordnet. Die Heizeinheit 12a ist zu einer unmittelbaren Erhitzung des Garguts und/oder des Gargeschirrs durch Wirbelstrom- und/oder Ummagnetisierungseffekte vorgesehen. Alternativ ist denkbar, dass eine Heizeinheit mehrere, vorteilhaft als Induktoren ausgebildete, Heizelemente umfasst und/oder eine Schaltanordnung zum Umschalten zwischen den Heizelementen. Ferner könnte wenigstens ein Heizelement einer Heizeinheit und/oder sämtliche Heizelemente einer Heizeinheit auch als Heizwiderstand ausgebildet sein.
  • Zudem umfasst die Heizeinrichtung 10a einen Wechselrichter 18a. Der Wechselrichter 18a umfasst zwei Wechselrichterschalter 42a, 44a. Die Wechselrichterschalter 42a, 44a sind zueinander identisch. Die Wechselrichterschalter 42a, 44a sind als bidirektionale, unipolare Halbleiterschalter ausgebildet. Jeder der Wechselrichterschalter 42a, 44a umfasst im vorliegenden Fall ein als IGBT ausgebildetes Wechselrichterschaltelement. Jeder der Wechselrichterschalter 42a, 44a ist mit einem Mittelabgriff 46a des Wechselrichters 18a elektrisch leitend verbunden. Der Wechselrichter 18a ist dazu vorgesehen, eine pulsierende gleichgerichtete Netzspannung der Energiespeichereinheit 40a in einen hochfrequenten Heizstrom i0 umzuwandeln, an dem Mittelabgriff 46a bereitzustellen und insbesondere der Heizeinheit 12a zuzuführen. Eine Schaltfrequenz des Wechselrichters 18a liegt im vorliegenden Fall zwischen 10 kHz und 100 kHz und vorteilhaft zwischen 20 kHz und 80 kHz. Alternativ ist auch denkbar, Wechselrichterschalter verschieden auszubilden und/oder eine zu einem Wechselrichterschaltelement parallel geschaltete Diode und/oder Pufferkapazität zu verwenden. Darüber hinaus könnte wenigstens ein Wechselrichterschalter auch ein als Transistor, FET und/oder MOSFET ausgebildetes Wechselrichterschaltelement umfassen.
  • Ferner umfasst die Heizeinrichtung 10a wenigstens eine Resonanzkapazität 14a, 16a. Im vorliegenden Fall umfasst die Gargerätevorrichtung beispielhaft zwei Resonanzkapazitäten 14a, 16a, insbesondere eine erste Resonanzkapazität 14a und eine zweite Resonanzkapazität 16a, wobei jede der Resonanzkapazitäten 14a, 16a mit wenigstens einem der Wechselrichterschalter 42a, 44a zusammenwirkt. Die Resonanzkapazitäten 14a, 16a sind baugleich ausgebildet. Die Resonanzkapazitäten 14a, 16a sind jeweils als Kondensator ausgebildet. Die Resonanzkapazitäten 14a, 16a weisen im vorliegenden Fall jeweils einen Kapazitätswert von 520 nF auf. Die Resonanzkapazitäten 14a, 16a sind der Heizeinheit 12a zugeordnet. Die Resonanzkapazitäten 14a, 16a sind mit der Heizeinheit 12a verbunden. Unter dem Ausdruck "verbunden" soll hier und im Folgenden, insbesondere direkt, elektrisch leitend verbunden verstanden werden. Demnach sind die Resonanzkapazitäten 14a, 16a jeweils Bestandteil eines elektrischen Schwingkreises und können über den Wechselrichter 18a aufgeladen werden. Grundsätzlich könnte eine Heizeinrichtung jedoch auch genau eine Resonanzkapazität aufweisen. Zudem ist denkbar, Resonanzkapazitäten verschieden voneinander auszubilden.
  • Im vorliegenden Fall ist ein erster Anschluss des Wechselrichters 18a mit einem ersten Anschluss der Energiespeichereinheit 40a verbunden. Ferner ist der erste Anschluss des Wechselrichters 18a mit einem ersten Anschluss der ersten Resonanzkapazität 14a verbunden. Ein zweiter Anschluss des Wechselrichters 18a ist mit einem zweiten Anschluss der Energiespeichereinheit 40a verbunden. Ferner ist der zweite Anschluss des Wechselrichters 18a mit einem zweiten Anschluss der zweiten Resonanzkapazität 16a verbunden. Der Mittelabgriff 46a des Wechselrichters 18a ist mit einem ersten Anschluss der Heizeinheit 12a verbunden. Ein zweiter Anschluss der Heizeinheit 12a ist mit einem zweiten Anschluss der ersten Resonanzkapazität 14a verbunden. Ferner ist der zweite Anschluss der Heizeinheit 12a mit einem ersten Anschluss der zweiten Resonanzkapazität 16a verbunden. Darüber hinaus ist der zweite Anschluss der ersten Resonanzkapazität 14a mit dem ersten Anschluss der zweiten Resonanzkapazität 16a verbunden. Somit ist die Heizeinheit 12a im Brückenzweig zwischen dem Mittelabgriff 46a und den Resonanzkapazitäten 14a, 16a angeordnet. Die Heizeinheit 12a wird im vorliegenden Fall in einer Halbbrückenschaltung betrieben. Alternativ ist denkbar, eine Heizeinheit in einer Vollbrückenschaltung zu betreiben.
  • Des Weiteren umfasst die Gargerätevorrichtung eine Messeinrichtung 20a. Die Messeinrichtung 20a steht mit der Heizeinrichtung 10a, im vorliegenden Fall insbesondere der zweiten Resonanzkapazität 16a, in Wirkverbindung. Im vorliegenden Fall ist die Messeinrichtung 20a mit der Heizeinrichtung 10a, insbesondere der zweiten Resonanzkapazität 16a, verbunden. Zudem steht die Messeinrichtung 20a in Wirkverbindung mit der Recheneinheit 36a. Im vorliegenden Fall ist die Messeinrichtung 20a mit der Recheneinheit 36a verbunden.
  • Die Messeinrichtung 20a ist zu einer Bestimmung des Heizstroms io, im vorliegenden Fall insbesondere eines zeitlichen Verlaufs des Heizstroms io, vorgesehen. Hierzu ist die Messeinrichtung 20a dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand eine Kapazitätsspannung vc der zweiten Resonanzkapazität 16a zu erfassen und anhand der Kapazitätsspannung vc der zweiten Resonanzkapazität 16a ein mit dem Heizstrom io korreliertes Messsignal S bereitzustellen. Das Messsignal S ist dabei ein mit dem Heizstrom io korreliertes Spannungssignal. Zudem ist das Messsignal S im vorliegenden Fall proportional zu dem Heizstrom i0. Zur Verarbeitung und/oder Weiterverarbeitung des Messsignals S kann die Recheneinheit 36a zudem beispielsweise einen der Messeinrichtung 20a nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler umfassen. Alternativ könnte eine Messeinrichtung jedoch auch mit einer, insbesondere von einer Recheneinheit abweichenden weiteren Einheit einer Gargerätevorrichtung verbunden sein, wie beispielsweise mit einer Detektionseinheit, einer Messeinheit und/oder einer Auswerteeinheit. Zudem könnte eine Messeinrichtung zusätzlich oder alternativ auch mit einer ersten Resonanzkapazität verbunden sein. Ferner könnte ein Messsignal einer Messeinrichtung auch einem Stromsignal entsprechen. Darüber hinaus könnte eine Gargerätevorrichtung prinzipiell, insbesondere zusätzlich zu einer Messeinrichtung, weitere Messeinheiten insbesondere Spannungs- und/oder Strommesseinheiten, umfassen, insbesondere um eine Betriebssicherheit zu erhöhen. Bevorzugt ist eine Gargerätevorrichtung jedoch frei von weiteren Messeinheiten.
  • Zur Erzeugung des Messsignals S aus der Kapazitätsspannung vc der zweiten Resonanzkapazität 16a umfasst die Messeinrichtung 20a eine Wandlereinheit 22a. Die Wandlereinheit 22a ist parallel zu der zweiten Resonanzkapazität 16a geschalten. Die Wandlereinheit 22a schließt im vorliegenden Fall unmittelbar an die zweite Resonanzkapazität 16a an, insbesondere derart, dass zwischen der Wandlereinheit 22a und der zweiten Resonanzkapazität 16a keine weiteren Bauteile angeordnet sind. Die Wandlereinheit 22a ist als Differenzierer ausgebildet. Die Wandlereinheit 22a ist im vorliegenden Fall zudem passiv ausgebildet und insbesondere frei von aktiven Bauteilen. Die Wandlereinheit 22a ist als kapazitive Wandlereinheit ausgebildet. Die Wandlereinheit 22a ist ferner als RC-Glied ausgebildet. Die Wandlereinheit 22a ist zu einer zumindest teilweisen Umwandlung der Kapazitätsspannung vc der zweiten Resonanzkapazität 16a vorgesehen.
  • Dazu umfasst die Wandlereinheit 22a wenigstens eine Wandlerkapazität 48a. Im vorliegenden Fall umfasst die Wandlereinheit 22a genau eine Wandlerkapazität 48a. Die Wandlerkapazität 48a ist als Kondensator ausgebildet. Die Wandlerkapazität 48a weist einen Kapazitätswert zwischen 10 nF und 0,1 pF und vorteilhaft zwischen 1 nF und 1 pF auf. Im vorliegenden Fall weist die Wandlerkapazität 48a beispielhaft einen Kapazitätswert von 33 pF auf.
  • Zudem umfasst die Wandlereinheit 22a wenigstens einen Wandlerwiderstand 50a. Im vorliegenden Fall umfasst die Wandlereinheit 22a genau einen Wandlerwiderstand 50a. Der Wandlerwiderstand 50a entspricht einem Messwiderstand. Der Wandlerwiderstand 50a ist parallel zu der zweiten Resonanzkapazität 16a geschalten. Eine über dem Wandlerwiderstand 50a abfallende Spannung entspricht im vorliegenden Fall dem Messsignal S. Der Wandlerwiderstand 50a weist einen Widerstandswert zwischen 100 kΩ und 10 Ω und vorteilhaft zwischen 10 kΩ und 100 Ω auf. Im vorliegenden Fall weist der Wandlerwiderstand 50a beispielhaft einen Widerstandswert von 1,6 kΩ auf.
  • Des Weiteren ist ein erster Anschluss der Wandlerkapazität 48a mit dem zweiten Anschluss der ersten Resonanzkapazität 14 verbunden. Der erste Anschluss der Wandlerkapazität 48a ist zudem mit dem zweiten Anschluss der Heizeinheit 12a verbunden. Ferner ist der zweite Anschluss der Wandlerkapazität 48a mit dem ersten Anschluss der zweiten Resonanzkapazität 16a verbunden. Ein zweiter Anschluss der Wandlerkapazität 48a ist mit einem ersten Anschluss des Wandlerwiderstands 50a verbunden. Zudem ist der zweite Anschluss der Wandlerkapazität 48a mit einem ersten Anschluss der Recheneinheit 36a verbunden. Darüber hinaus ist ein zweiter Anschluss des Wandlerwiderstands 50a mit dem zweiten Anschluss der zweiten Resonanzkapazität 16a verbunden. Der zweite Anschluss des Wandlerwiderstands 50a ist ferner mit einem zweiten Anschluss der Recheneinheit 36a verbunden. Alternativ könnte eine Wandlereinheit auch mehrere Wandlerkapazitäten und/oder Wandlerwiderstände umfassen. Zudem könnte eine Wandlereinheit auch aktiv ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens einen Operationsverstärker umfassen. Ferner könnte eine Wandlereinheit prinzipiell auch wenigstens eine zusätzliche Induktivität umfassen.
  • Zur Erzeugung des Messsignals S ist die Wandlereinheit 22a im vorliegenden Fall zu einer zeitlichen Ableitung der Kapazitätsspannung vc der zweiten Resonanzkapazität 16a vorgesehen. Es gilt: i 0 = C 2 ⋅ d / dt v c
    Figure imgb0001
  • Dabei entspricht C2 dem Kapazitätswert der zweiten Resonanzkapazität 16a.
  • Zudem definiert die Wandlereinheit 22a eine Wandlergrenzfrequenz fc, welche zumindest einem 20-fachen der Schaltfrequenz des Wechselrichters 18a entspricht. Es gilt: f c = 1 / 2 π ⋅ R d ⋅ C d
    Figure imgb0002
  • Dabei entspricht Rd dem Widerstandswert des Wandlerwiderstands 50a und Cd dem Kapazitätswert der Wandlerkapazität 48a. Bevorzugt wird die Wandlergrenzfrequenz fc dabei derart gewählt, dass zumindest die ersten fünf Harmonischen der Schaltfrequenz des Wechselrichters 18a erfasst werden können.
  • Figur 3 zeigt beispielhaft ein Schaubild einiger Signale der Gargerätevorrichtung. Eine Ordinatenachse 52a ist als Größenachse dargestellt. Auf der Ordinatenachse 52a sind das Messsignal S und die Kapazitätsspannung vc der zweiten Resonanzkapazität 16a in Volt dargestellt. Auf einer Abszissenachse 54a ist die Zeit in Millisekunden dargestellt. Eine Kurve 56a veranschaulicht einen zeitlichen Verlauf des Messsignals S. Eine Kurve 58a veranschaulicht einen zeitlichen Verlauf der Kapazitätsspannung vc der zweiten Resonanzkapazität 16a. Das Messsignal S weist dabei aufgrund der zeitlichen Ableitung eine Phasenverschiebung relativ zu der Kapazitätsspannung vc der zweiten Resonanzkapazität 16a auf.
  • Figur 4 zeigt beispielhaft ein weiteres Schaubild einiger Signale der Gargerätevorrichtung. Im vorliegenden Fall zeigt Figur 4 einen Verlauf des Messsignals S im Vergleich zu einem Verlauf des Heizstroms io. Eine Ordinatenachse 60a ist als Größenachse dargestellt. Auf einer Abszissenachse 62a ist die Zeit in Millisekunden dargestellt. Die Kurve 56a veranschaulicht wiederum den zeitlichen Verlauf des Messsignals S. Eine Kurve 64a veranschaulicht einen zeitlichen Verlauf des Heizstroms io. Das Messsignal S bildet demnach einen Verlauf des Heizstroms i0 direkt ab.
  • In den Figuren 5 bis 7 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 4, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 4 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 bis 7 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis d ersetzt.
  • In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Figur 5 ist der Buchstabe b nachgestellt. Das weitere Ausführungsbeispiel der Figur 5 unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen durch ein eine Ausgestaltung einer Messeinrichtung 20b.
  • In diesem Fall umfasst die Messeinrichtung 20b wenigstens eine Filtereinheit 24b, 26b. Die Messeinrichtung 20b umfasst im vorliegenden Fall zwei Filtereinheiten 24b, 26b. Die Filtereinheiten 24b, 26b sind zumindest im Wesentlichen baugleich ausgebildet. Die Filtereinheiten 24b, 26b sind passiv ausgebildet und insbesondere frei von aktiven Bauteilen. Die Filtereinheiten 24b, 26b sind als Tiefpassfilter ausgebildet. Die Filtereinheiten 24b, 26b sind parallel zueinander geschalten. Die Filtereinheiten 24b, 26b sind zudem parallel zu einer Wandlereinheit 22b und zu einer zweiten Resonanzkapazität 16b geschalten.
  • Eine erste Filtereinheit 24b der Filtereinheiten 24b, 26b ist der Wandlereinheit 22b vorgeschalten. Die erste Filtereinheit 24b ist dabei zwischen der zweiten Resonanzkapazität 16b und der Wandlereinheit 22b angeordnet. Die erste Filtereinheit 24b ist zu einer Filterung einer Kapazitätsspannung v c der zweiten Resonanzkapazität 16b vorgesehen. Dazu umfasst die erste Filtereinheit 24b einen ersten Filterwiderstand 66b und eine, insbesondere parallel zu der zweiten Resonanzkapazität 16b angeordnete, erste Filterkapazität 68b.
  • Eine zweite Filtereinheit 26b der Filtereinheiten 24b, 26b ist der Wandlereinheit 22b nachgeschalten. Die zweite Filtereinheit 26b ist dabei zwischen der Wandlereinheit 22b und einer weiteren Einheit der Gargerätevorrichtung angeordnet. Die zweite Filtereinheit 26b ist zu einer Filterung eines, insbesondere von der Wandlereinheit 22b erzeugten, Messsignals S vorgesehen. Dazu umfasst die zweite Filtereinheit 26b einen zweiten Filterwiderstand 70b und eine, insbesondere parallel zu der zweiten Resonanzkapazität 16b angeordnete, zweite Filterkapazität 72b. Alternativ könnte eine Messeinrichtung jedoch auch genau eine Filtereinheit, insbesondere eine erste Filtereinheit oder eine zweite Filtereinheit, und/oder zumindest drei Filtereinheiten aufweisen. Auch ist denkbar, wenigstens eine Filtereinheit als Bandpassfilter auszubilden.
  • In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Figur 6 ist der Buchstabe c nachgestellt.
  • In diesem Fall umfasst eine Gargerätevorrichtung ferner eine Entkopplungseinheit 28c. Die Entkopplungseinheit 28c ist als kapazitive Entkopplungseinheit ausgebildet. Die Entkopplungseinheit 28c ist dazu vorgesehen, eine Heizeinrichtung 10c und eine Messeinrichtung 20c galvanisch voneinander zu trennen.
  • Dazu umfasst die Entkopplungseinheit 28c zumindest eine Entkoppelkapazität 74c. Im vorliegenden Fall umfasst die Entkopplungseinheit 28c genau eine Entkoppelkapazität 74c. Die Entkoppelkapazität 74c ist als Entkoppelkondensator ausgebildet. Die Entkoppelkapazität 74c ist parallel zu einer Wandlerkapazität 48c einer Wandlereinheit 22c geschalten. Ein erster Anschluss der Entkoppelkapazität 74c ist mit einem zweiten Anschluss einer zweiten Resonanzkapazität 16c verbunden. Ferner ist ein zweiter Anschluss der Entkoppelkapazität 74c mit einem zweiten Anschluss eines Wandlerwiderstands 50c der Wandlereinheit 22c verbunden.
  • Insbesondere ist auch denkbar, zumindest zwei und vorteilhaft sämtliche aufgeführten Ausführungsbeispiele in einer Gargerätevorrichtung zu kombinieren.
  • In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Figur 7 ist der Buchstabe d nachgestellt.
  • In diesem Fall umfasst eine Gargerätevorrichtung ferner eine Anpasseinheit 30d. Die Anpasseinheit 30d ist als Messbereichanpasseinheit ausgebildet. Die Anpasseinheit 30d ist dazu vorgesehen, ein, insbesondere von einer Wandlereinheit 22d erzeugtes, Messsignal S mit einem konstanten Offset-Signal, im vorliegenden Fall insbesondere einer Offset-Spannung, zu überlagern.
  • Dazu umfasst die Anpasseinheit 30d zumindest einen Anpasswiderstand 76d. Im vorliegenden Fall umfasst die Anpasseinheit 30d genau einen Anpasswiderstand 76d. Der Anpasswiderstand 76d ist dabei in Reihe zu einem Wandlerwiderstand 50d der Wandlereinheit 22d geschalten. Alternativ könnte ein Anpasswiderstand jedoch auch als variabler Anpasswiderstand, beispielsweise als Potentiometer, ausgebildet sein.
  • Insbesondere ist auch denkbar, zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei und vorteilhaft sämtliche aufgeführten Ausführungsbeispiele in einer Gargerätevorrichtung zu kombinieren.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Heizeinrichtung
    12
    Heizeinheit
    14
    Resonanzkapazität
    16
    Resonanzkapazität
    18
    Wechselrichter
    20
    Messeinrichtung
    22
    Wandlereinheit
    24
    Filtereinheit
    26
    Filtereinheit
    28
    Entkopplungseinheit
    30
    Anpasseinheit
    32
    Gargerät
    34
    Bedieneinheit
    36
    Recheneinheit
    38
    Energiequelle
    40
    Energiespeichereinheit
    42
    Wechselrichterschalter
    44
    Wechselrichterschalter
    46
    Mittelabgriff
    48
    Wandlerkapazität
    50
    Wandlerwiderstand
    52
    Ordinatenachse
    54
    Abszissenachse
    56
    Kurve
    58
    Kurve
    60
    Ordinatenachse
    62
    Abszissenachse
    64
    Kurve
    66
    Filterwiderstand
    68
    Filterkapazität
    70
    Filterwiderstand
    72
    Filterkapazität
    74
    Entkoppelkapazität
    76
    Anpasswiderstand
    i0
    Heizstrom
    S
    Messsignal
    vc
    Kapazitätsspannung

Claims (14)

  1. Gargerätevorrichtung, insbesondere Kochfeldvorrichtung, mit zumindest einer Heizeinrichtung (10a-d), welche zumindest eine Heizeinheit (12a), zumindest eine der Heizeinheit (12a) zugeordnete Resonanzkapazität (16a-d) und zumindest einen Wechselrichter (18a) umfasst, welcher dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Heizstrom (io) bereitzustellen, gekennzeichnet durch wenigstens eine Messeinrichtung (20a-d), welche dazu vorgesehen ist, zu einer Bestimmung des Heizstroms (io) in zumindest einem Betriebszustand eine Kapazitätsspannung (vc) der Resonanzkapazität (16a-d) zu erfassen und anhand der Kapazitätsspannung (vc) ein mit dem Heizstrom (io) korreliertes Messsignal (S) bereitzustellen.
  2. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal (S) ein mit dem Heizstrom (io) korreliertes Spannungssignal ist.
  3. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal (S) proportional zu dem Heizstrom (io) ist.
  4. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (20a-d) wenigstens eine Wandlereinheit (22a-d) umfasst, welche zu einer zumindest teilweisen Umwandlung der Kapazitätsspannung (vc) vorgesehen ist.
  5. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereinheit (22a-d) zumindest teilweise parallel zu der Resonanzkapazität (16a-d) geschalten ist.
  6. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereinheit (22a-d) als eine Differenzierer ausgebildet ist.
  7. Gargerätevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereinheit (22a-d) passiv ausgebildet ist.
  8. Gargerätevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereinheit (22a-d) als kapazitive Wandlereinheit ausgebildet ist.
  9. Gargerätevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereinheit (22a-d) eine Wandlergrenzfrequenz definiert, welche zumindest einem 3-fachen einer Schaltfrequenz des Wechselrichters (18a) entspricht.
  10. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (20b) wenigstens eine Filtereinheit (24b, 26b) umfasst, welche dazu vorgesehen ist, Störfrequenzen und/oder Signalrauschen zumindest teilweise zu reduzieren.
  11. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Entkopplungseinheit (28c), welche dazu vorgesehen ist, die Heizeinrichtung (10c) und die Messeinrichtung (20c) galvanisch voneinander zu trennen.
  12. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anpasseinheit (30d), welche dazu vorgesehen ist, das Messsignal (S) mit einem konstanten Offset-Signal zu überlagern.
  13. Gargerät (32a) mit zumindest einer Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  14. Verfahren zum Betrieb einer Gargerätevorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welche zumindest eine Heizeinrichtung (10a-d) aufweist, welche zumindest eine Heizeinheit (12a), zumindest eine der Heizeinheit (12a) zugeordnete Resonanzkapazität (16a-d) und zumindest einen Wechselrichter (18a) umfasst, welcher dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Heizstrom (io) bereitzustellen, wobei zu einer Bestimmung des Heizstroms (io) in zumindest einem Betriebszustand eine Kapazitätsspannung (vc) der Resonanzkapazität (16a-d) erfasst und anhand der Kapazitätsspannung (vc) ein mit dem Heizstrom (io) korreliertes Messsignal (S) bereitgestellt wird.
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