EP3967107A1 - Gargerätevorrichtung - Google Patents

Gargerätevorrichtung

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Publication number
EP3967107A1
EP3967107A1 EP20723158.0A EP20723158A EP3967107A1 EP 3967107 A1 EP3967107 A1 EP 3967107A1 EP 20723158 A EP20723158 A EP 20723158A EP 3967107 A1 EP3967107 A1 EP 3967107A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
target
induction
control
regulating unit
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
EP20723158.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tomas Cabeza Gozalo
Alberto Dominguez Vicente
Sergio Llorente Gil
Jesus Manuel Moya Nogues
Antonio Muñoz Fumanal
Ramon Peinado Adiego
Jorge VILLA LOPEZ
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 EP3967107A1 publication Critical patent/EP3967107A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/05—Heating plates with pan detection means

Definitions

  • each induction target has its own maximum frequency with which it can be operated.
  • the maximum frequency of an induction target depends on the design, the components and other technical limitations.
  • the maximum frequency of an induction target can be 75 kHz or 100 kHz.
  • An induction target operated at its maximum frequency generates a minimum possible heating output, in particular output heating output, in particular during its switch-on time, in particular during its switch-on intervals.
  • An “output heating power” of an induction target is to be understood as meaning, in particular, electrical power that the inductor of the at least one induction target provides for heating to a cookware of the at least one induction target in at least one time interval, in particular at least one switch-on interval, of the operating period of the continuous heating operating state.
  • a “power excess” of an induction target is to be understood in particular as a power whose mean value, based on a time interval of the operating period, exceeds the average power, in particular the target heating power, of the induction target within an operating period of the continuous heating operating state.
  • the control and / or regulating unit is provided to achieve the excess power by applying an electromagnetic alternating field with a heating current frequency different from a target frequency.
  • the output heating power can correspond, for example, to a minimum heating power PMIN of an induction target when the control and / or regulating unit operates the respective induction target at its maximum frequency (fwi A x).
  • the control and / or regulating unit is provided in particular to determine the target frequency for the induction target, in particular from a target heating output set by the operator.
  • control and / or regulating unit is provided to operate at least one further induction target during the operating period, in particular continuously, in the continuous heating operating state.
  • the control and / or regulating unit is preferably provided to operate the further induction target in at least one switch-on interval of at least one operating period with a heating current frequency in order to achieve a heating output, in particular a target heating output.
  • a cooking environment can advantageously be created which ensures a particularly advantageous average heating output, in particular a set target heating output, in at least two cooking vessels.
  • a cooking environment can be created which can advantageously maintain the setpoint heating power desired and set by an operator in at least two cooking vessels, advantageously precisely over advantageously long periods of time.
  • the invention is also based on a method for operating a cooking device device, in particular an induction hob device, wherein in at least one periodic permanent heating operating state, to which at least one operating period is assigned, at least one induction target is controlled repetitively with a heating current frequency and supplied with energy and the induction target in at least one switch-on interval of the operating period is operated with a heating power, in particular a target heating power or a power excess compared to a target heating power.
  • a sum of all switch-on intervals of the operating period is selected as a multiple of a reciprocal value of the heating current frequency.
  • the cooking appliance 20 has a mounting plate 16.
  • the mounting plate 16 is provided for setting up cooking utensils 14, 14 ', 14 ”.
  • the mounting plate 16 is designed as a hob plate.
  • the cooking appliance 20 has four classic cooking zones 18.
  • a cookware 14, 14 ', 14' ' is arranged on three of the four cooking zones 18.
  • the cooking appliance device 10 has one electromechanical switch element 60 for each induction target 32, 32 ", 32", 32 "".
  • the switch element 60 is designed as a relay 62.
  • the induction targets 32, 32 “, 32", 32 “” can be connected to the electrical energy supply through the relay 62.
  • the cooking appliance device 10 has one resonance capacitor unit 44 per induction target 32, 32 ", 32", 32 "”.
  • Each induction target 32, 32 “, 32", 32 "” can be individually controlled with a respective heating current frequency 36.
  • FIG. 3b shows the case that the maximum frequency is lower than the determined target frequency for the induction target 32, 32 ', 32 ", 32"'. If the maximum frequency is smaller than he karte target frequency, the control and / or regulating unit 26 operates in the Treasureroisbe operating state 50 in the switch-on interval 40, t on an operating period 42, the induction target 32, 32 ', 32 ", 32"' with its maximum frequency.
  • the control and / or regulating unit 26 operates the three induction targets 32, 32 ', 32 "whose target frequencies differ by less than 16 kHz, in particular less than 20 kHz, with the same heating current frequency 36,
  • the heating current frequency 36 corresponds in particular to the lowest target frequency of all, in particular the three, induction targets 32, 32 ′, 32 ′′ that are controlled together.
  • the control and / or regulating unit 26 controls all induction targets 32, 32 ', 32' with the same heating current frequency 36, in this example 55 kHz, in particular to avoid intermodulation interference signals.
  • each induction target 32, 32 ", 32", 32 “” in the permanent heating operating state 50 must and / or is controlled with a different heating current frequency 36.
  • the control and / or regulating unit 26 is intended to operate at least one inverter 64 per induction target 32, 32 ", 32", 32 “” in the continuous heating operating state 50.
  • control and / or regulating unit 26 determines the target frequencies for each of the three induction targets 32, 32 ', 32' to be controlled.
  • the operating period 42 as an integer divisor of half the period of the AC supply voltage 48, THNETZ, a maximum power requirement of over 4.25 kW, preferably over 3.7 kW, can be achieved over a time limit of half the period of the alternating supply voltage 48, THNETZ can be avoided.
  • the switch-off intervals 36 by the control and / or regulating unit 26 for at least one induction target 32, 32 ', 32 ", 32'" are designed to be distributed over half the period of the AC supply voltage 48, in particular over the operating period 42, a maximum power requirement at the beginning or at the end of half of a period of the AC supply voltage 48 of more than 4.25 kW, preferably of more than 3.7 kW or the equivalent of 16 A rms , is avoided.
  • a heating current frequency 36 selected for an induction target 32, 32 ', 32 ", 32"” is lower than the target frequency determined for the respective induction target 32, 32', 32", 32 "', the at least one control state 56 for the A switch-on interval 40 is selected for the respective induction target 32, 32 ′, 32 ”, 32” ', which is shorter than the operating period 42.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung, insbesondere Induktionskochfeld¬ vorrichtung, mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit 26, welche dazu vorgesehen ist, in zumindest einem periodischen Dauerheizbetriebszustand (50), welchem zumindest eine Betriebsperiode (42) zugeordnet ist, zumindest ein Induktionsziel (32, 32', 32'', 32''') repetitiv mit einer Heizstromfrequenz (36) anzusteuern und mit Energie zu versorgen und das Induktionsziel (32, 32', 32'', 32''') in zumindest einem Einschaltintervall (40) der Betriebsperiode (42) mit einer Heizleistung, insbesondere einer Sollheizleistung (30, 30', 30'') oder einem Leistungsüberschuss gegenüber der Sollheizleistung (30, 30', 30''), zu betreiben. Um Eigenschaften hinsichtlich einer Ansteuerung zu verbessern wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (26) dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand (50) eine Summe aller Einschaltintervalle (40, 40') der Betriebsperiode (42) als ein Vielfaches eines Kehrwerts der Heizstromfrequenz (36) zu wählen.

Description

Gargerätevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Gargerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu einem Betrieb einer Gargerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Gargerätevorrichtungen und insbesondere Koch felder bekannt, welche Induktoren aufweisen, welche zur Beheizung von verschiedenen Gargeschirren mit einer Heizleistung, welche unterhalb eines technisch bedingten unteren Grenzwerts für die Heizleistung liegt, über zeitlich gemittelte Einschalt- und Ausschaltse quenzen betrieben werden, wobei komplexe Steuerungsschemas zur Steuerung von In duktoren zur Beheizung von Gargeschirren als Folge von gestiegenen Kundenanforde rungen an beispielsweise Geräuschbelastung und Kochtemperaturen herangezogen wer den, was zu einer erschwerten Einhaltung von Flicker- und EMC-Standards führt, wodurch wiederum eine Komplexität des Steuerungsschemas zunimmt.
Die Druckschrift US 8686321 B2 offenbart in diesem Zusammenhang ein Verfahren zum Betrieb einer Induktionskochvorrichtung, wobei einem oder mehreren Gargeschirren eine von einem Bediener eingestellte, durchschnittliche elektrische Leistung zugeführt wird, wobei die Gargeschirre mit einer optimalen Ansteuerungssequenz betrieben werden, wel che aus einer Vielzahl von voreingestellten Mustersequenzen zur Erreichung der ausge wählten elektrischen Leistung ausgewählt wird, wobei die optimale Ansteuerungssequenz hinsichtlich der Bedienerspezifikationen und bei mehreren möglichen Mustersequenzen zusätzlich hinsichtlich des Energieverbrauchs ausgewählt wird.
Die Druckschrift EP1951003B1 offenbart ein Verfahren zum simultanen Aktivieren von zwei Induktoren eines Induktionskochfelds, wobei jedes Induktionsheizgerät mit einem Wechselstrom-Umrichter verbunden ist zum unabhängigen Regulieren der aktuellen Heiz leistung, die von jedem Induktor zu einem darüber befindlichen Kochutensil zugeführt wird, wobei die Wechselstrom-Umrichter während einer vorbestimmten Betriebsperiode mit einstellbaren periodischen Signalen wie einem Einschaltintervall angesteuert werden, wobei das Einschaltintervall mit einer Versorgungsspannung synchronisiert ist und als Vielfaches von 10 ms ausgebildet ist. Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Gargeräte vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Ansteuerung bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteran sprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung, insbesondere einer Induktions kochfeldvorrichtung, mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, welche dazu vorgesehen ist, in zumindest einem periodischen Dauerheizbetriebszustand, welchem zumindest eine Betriebsperiode zugeordnet ist, zumindest ein Induktionsziel repetitiv mit einer Heizstrom frequenz anzusteuern und mit Energie zu versorgen und das Induktionsziel in zumindest einem Einschaltintervall der Betriebsperiode mit einer Heizleistung, insbesondere einer Sollheizleistung oder einem Leistungsüberschuss gegenüber einer Sollheizleistung, zu betreiben.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand eine Summe aller Einschaltintervalle der Betriebsperiode als ein Vielfaches eines Kehrwerts der Heizstromfrequenz, insbesondere als ein Vielfa ches von 10 ps bis 50 ps, zu wählen.
Vorzugsweise wählt die Steuer- und/oder Regeleinheit in dem Dauerheizbetriebszustand eine Summe aller Einschaltintervalle der Betriebsperiode als ein Vielfaches von mindes tens 10 ps. Vorzugsweise wählt die Steuer- und/oder Regeleinheit in dem Dauerheizbe triebszustand eine Summe aller Einschaltintervalle der Betriebsperiode als ein Vielfaches von maximal 50 ps.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine gattungsgemäße Gargerätevor richtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer insbesondere vereinfachten Ansteuerung und insbesondere einer genaueren Erzielung von Sollheizleistungen, und insbesondere einer verbesserten Flicker-Konformität und insbesondere hinsichtlich eines geräuscharmen Betriebs bereitgestellt werden. Eine vorteilhaft genau definierte durch schnittliche Heizleistung kann aufgrund von verkürzten Einschaltintervallen erreicht wer den. Insbesondere kann eine zuverlässige Ausgestaltung vorzugsweise in Bezug auf eine durch den Bediener angeforderte Sollheizleistung erzielt werden. Insbesondere kann er reicht werden, dass eine durchschnittliche Heizleistung in einem aus dem Stand der Technik bekannten Zeitraum für die Betriebsperiode wie beispielsweise 10 ms vorteilhaft genau einer vom Bediener gewünschten Sollheizleistung entspricht. Vorteilhaft kann dadurch ein intermittierendes Kochen verhindert werden. Insbesondere können vorteilhaf te Schmelzvorgänge von Schokolade erreicht werden. Vorzugsweise können Flicker nach einer Flicker-Norm, insbesondere nach der DIN EN 61000-3-3-Norm und/oder dem IEC Standard 1000-3-3, insbesondere durch eine vorteilhafte Steuerung von einzelnen oder mehreren Induktionszielen, zumindest weitgehend, insbesondere im Wesentlichen voll ständig, vermieden werden. Weiterhin kann insbesondere eine unvorteilhafte akustische Belastung eines Bedieners vermieden werden, wodurch insbesondere ein hoher Bedien komfort sowie insbesondere ein positiver Bedieneindruck bei dem Bediener insbesondere hinsichtlich einer akustischen Qualität erreicht werden kann. Durch eine vereinfachte An steuerung kann insbesondere ein Aufwand zur Findung von realisierbaren Steuerungs schemas beim Betrieb mehrerer Induktionsziele signifikant reduziert werden. Hierdurch kann eine vorteilhaft energiesparende Gargerätevorrichtung ausgebildet werden, insbe sondere durch den Einsatz von kostengünstigeren und/oder leistungsschwächeren Kom ponenten. Vorteilhaft kann ein, mit einer Anzahl an Induktionszielen wachsender, Auf wand zur Steuerung einer von einem Bediener gewünschten Sollheizleistung reduziert werden. Insbesondere können mehrere Induktionsziele vorteilhaft geräuscharm und mit einer Flicker-kontrollierten Belastung eines Versorgungsnetzes gemeinsam, gleichzeitig mit einer vorteilhaft genauen Sollheizleistung betrieben werden. Besonders vorteilhaft kann erreicht werden, dass die Gargerätevorrichtung einen maximalen Leistungsbedarf von über 4,25 kW, bevorzugt von über 3,7 kW oder äquivalent 16 Arms, vermeidet. Dadurch kann eine vorteilhafte Vermeidung von Stromausfällen oder von einer sicher heitstechnischen Abschaltung der Gargerätevorrichtung erreicht werden. Besonders vor teilhaft kann eine geräuscharme Gargerätevorrichtung ausgebildet werden, welche gleichsam angesteuerte Frequenzgruppen ausbildet ohne Flicker-Bedingungen beachten zu müssen. Es können vorteilhaft diskrete Einschaltintervalle erreicht werden. Dadurch können vorteilhafte, insbesondere vorteilhaft kurze, Betriebsperioden ausgebildet werden. Dadurch können vorteilhaft niederfrequente Netzstrom-Variationen vermieden werden.
Unter einer„Gargerätevorrichtung“, vorteilhaft unter einer„Induktionskochfeldvorrichtung“, soll insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe eines Garge räts, insbesondere eines Backofens, beispielsweise eines Induktionsbackofens, und vor teilhaft eines Kochfelds und besonders vorteilhaft eines Induktionskochfelds verstanden werden. Vorteilhaft handelt es sich bei einem die Gargerätevorrichtung aufweisenden Haushaltsgerät um ein Gargerät. Ein als Gargerät ausgebildetes Haushaltsgerät könnte beispielsweise ein Backofen und/oder eine Mikrowelle und/oder ein Grillgerät und/oder ein Dampfgargerät sein. Vorteilhaft ist ein als Gargerät ausgebildetes Haushaltsgerät ein Kochfeld und vorzugsweise ein Induktionskochfeld.
Unter einer„Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die vorzugsweise in einer Gargerätevorrichtung, insbesondere einer Induktionskochfeldvorrichtung, zumindest teilweise integriert ist und die insbesondere dazu vorgesehen ist, zumindest eine Wechselrichtereinheit der Gargerätevorrichtung mit zumindest einem Wechselrichter, insbesondere einem Resonanzinverter und/oder einem dualen Halbbrückeninverter, zu steuern und/oder zu regeln. Insbesondere wertet die Steuer- und/oder Regeleinheit ein von einer Einheit, insbesondere von einer Sensor- und/oder Erfassungseinheit, bereitgestelltes Signal aus, wonach die Steuer- und/oder Regeleinheit insbesondere bei einem Erfüllen zumindest einer Bedingung einen speziel len Vorgang und/oder Betriebszustand initiieren kann. Vorzugsweise umfasst die Steuer- und/oder Regeleinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden.
Insbesondere kann die Gargerätevorrichtung eine Schalteinheit, welche insbesondere als Halbleiterschaltelement, insbesondere als Transistor, ausgebildet ist, aufweisen. Insbe sondere ist die Schalteinheit durch die Steuer- und/oder Regeleinheit gesteuert und/oder geregelt, wobei die Schalteinheit insbesondere eine elektrische Verbindung zwischen zu mindest einer Energiequelle und zumindest einem Energieverbraucher, beispielsweise einem der Induktionsziele, herstellt. Die Schalteinheit kann insbesondere zumindest ein elektromechanisches oder auf Halbleiter basierendes Schaltelement aufweisen und dazu vorgesehen sein, zumindest eine elektrische Verbindung zumindest zwischen der zumin dest einen Energiequelle und zumindest dem einen Induktionsziel herzustellen. Unter einem„Schaltelement“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, das dazu vor gesehen ist, zwischen zwei Punkten, insbesondere Kontakten des Schaltelements, eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen und/oder zu trennen. Vorzugsweise weist das Schaltelement zumindest einen Steuerkontakt auf, über den es geschaltet werden kann. Insbesondere ist das Schaltelement als Halbleiterschaltelement, insbesondere als Tran- sistor, beispielsweise als Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) oder Or ganischer Feldeffekttransistor (OFET), vorteilhaft als Bipolartransistor mit vorzugsweise isolierter Gate- Elektrode (IGBT), ausgebildet. Alternativ ist das Schaltelement als mecha nisches und/oder elektromechanisches Schaltelement, insbesondere als ein Relais aus gebildet.
Unter einem „Induktionsziel“ soll insbesondere ein Induktor oder eine Vielzahl von In duktoren, welcher/welche insbesondere Teil der Gargerätevorrichtung ist/sind, mit einem über dem Induktor und/oder der Vielzahl von Induktoren aufgestellten Gargeschirr ver standen werden, wobei der Induktor oder die Vielzahl von Induktoren in zumindest einem insbesondere speziellen Betriebszustand, insbesondere in zumindest einem Dauerheizbe triebszustand, insbesondere gemeinsam dazu vorgesehen sind, das über dem Induktor oder der Vielzahl an Induktoren aufgestellte Gargeschirr induktiv zu beheizen. Dabei kön nen die Induktoren des Induktionsziels im Vergleich untereinander in zumindest dem Dauerheizbetriebszustand jeweils eine gleiche Heizleistung bereitstellen. Vorteilhaft steu ert die Steuer- und/oder Regeleinheit die Induktoren eines Induktionsziels mit einer glei chen Heizstromfrequenz an. Ferner kann der Induktor, insbesondere genau ein einzelner Induktor, des Induktionsziels zeitlich während zumindest des Dauerheizbetriebszustands eine unterschiedliche Heizleistung liefern. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist insbeson dere dazu vorgesehen, zumindest ein Induktionsziel zu definieren. Insbesondere kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere Induktionsziele definieren. Die Gargerätevorrich tung weist insbesondere zumindest einen Induktor, insbesondere eine Vielzahl an In duktoren auf. Unter einem„Induktor“ soll hier insbesondere ein Element verstanden wer den, welches in wenigstens einem Dauerheizbetriebszustand zumindest einem Garge schirr Energie zum Zweck einer Beheizung des Gargeschirrs zuführt, insbesondere in Form eines magnetischen Wechselfelds, das dazu vorgesehen ist, in einem metallischen, vorzugsweise zumindest teilweise ferromagnetischen Heizmittel, insbesondere einem Gargeschirr, Wirbelströme und/oder Ummagnetisierungseffekte hervorzurufen, die in Wärme umgewandelt werden. Der Induktor weist insbesondere zumindest eine Indukti onsspule auf und ist insbesondere dazu vorgesehen, Energie in Form eines magneti schen Wechselfelds mit einer Heizstromfrequenz dem Gargeschirr zuzuführen.
Unter einer „Heizstromfrequenz“ soll insbesondere eine Frequenz eines elektrischen Wechselstroms in einem Bereich von 20 kHz-100 kHz, bevorzugt 30 kHz-75 kHz, ver- standen werden, welche an einen Induktor zur Erzeugung eines magnetischen Wechsel felds angelegt ist. Der Induktor ist insbesondere unterhalb und vorteilhaft in einem Nahbe reich zumindest einer Aufstellplatte der Gargerätevorrichtung angeordnet. Insbesondere kann die Vielzahl an Induktoren matrixartig angeordnet sein, wobei die matrixartig ange ordneten Induktoren eine variable Kochfläche bilden können. Insbesondere sind die In duktoren zu beliebig großen Induktionszielen, insbesondere mit unterschiedlichen Kontu ren, miteinander kombinierbar. Alternativ oder zusätzlich können Induktoren auch in Form eines klassischen Kochspiegels, insbesondere mit zwei, drei, vier oder fünf, insbesondere gegenüber der restlichen Fläche der als Matrixkochfeld ausgebildeten Aufstellplatte her vorgehobenen, Heizzonen, angeordnet sein.
Unter der Wendung ein Objekt„mit Energie zu versorgen“ soll insbesondere eine Bereit stellung einer elektrischen Energie in Form einer elektrischen Spannung, eines elektri schen Stroms und/oder eines elektrischen und/oder elektromagnetischen Felds aus zu mindest einer Energiequelle für das Objekt verstanden werden. Unter einer„Energiequel le“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche eine elektrische Energie in Form einer elektrischen Spannung, eines elektrischen Stroms und/oder eines elektrischen und/oder elektromagnetischen Feldes zumindest einer weiteren Einheit und/oder zumin dest einem elektrischen Stromkreis bereitstellt. Die Energiequelle kann insbesondere eine elektrische Stromphase eines Stromversorgungsnetzes sein. Insbesondere kann die Energiequelle durch eine Regulierungseinheit eine maximale Leistung von 3,7 kW bereit stellen oder auf eine maximale Leistungsabgabe von 3,7 kW begrenzt sein. Vorteilhaft kann zwischen der Energiequelle und zumindest einem Induktionsziel, bevorzugt allen Induktionszielen, eine Wechselrichtereinheit angeordnet sein zur Bereitstellung einer hochfrequenten Versorgungsspannung mit einer geeigneten Heizstromfrequenz. Die Energiequelle kann insbesondere auch eine Wechselrichtereinheit aufweisen. Insbeson dere kann die Wechselrichtereinheit zumindest einen, insbesondere zumindest zwei oder auch mehrere Wechselrichter, aufweisen zur Bereitstellung einer hochfrequenten Span nung mit einer geeigneten Heizstromfrequenz für Induktionsziele. Insbesondere ist eine Heizstromfrequenz verschieden von der Frequenz einer Versorgungsspannung. Vor zugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, die Heizstromfrequenz in einem Bereich von 20 kHz-100 kHz, bevorzugt 30 kHz-75 kHz zu wählen und/oder ein zustellen. Insbesondere weist jedes Induktionsziel eine eigene Maximalfrequenz auf, mit welcher es betrieben werden kann. Die Maximalfrequenz eines Induktionsziels hängt von der Bauart, den Bauteilen und anderen technischen Limitierungen ab. Beispielsweise kann die Maximalfrequenz eines Induktionszieles 75 kHz oder 100 kHz betragen. Ein bei seiner Maximalfrequenz betriebenes Induktionsziel erzeugt insbesondere während seiner Einschaltzeit, insbesondere während seiner Einschaltintervalle, eine minimale mögliche Heizleistung, insbesondere Ausgangsheizleistung. Unter einer „Ausgangsheizleistung“ eines Induktionsziels soll insbesondere eine elektrische Leistung verstanden werden, wel che der Induktor des zumindest einen Induktionsziels in wenigstens einem Zeitintervall, insbesondere wenigstens einem Einschaltintervall, der Betriebsperiode des Dauerheizbe triebszustand einem Gargeschirr des zumindest einen Induktionsziels zu einer Beheizung bereitstellt.
Unter einem„Dauerheizbetriebszustand“ soll insbesondere ein Betriebszustand verstan den werden, welcher verschieden von einem Frequenzsweepzustand ausgebildet ist und in welchem eine spezielle Ansteuerung einer Einheit, insbesondere von zumindest einem Induktionsziel, insbesondere von zumindest zwei Induktionszielen, zu einer Erzielung ei ner Sollheizleistung über die Dauer des Zustandes erfolgt und/oder die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, ein spezielles Verfahren und/oder einen speziellen Al gorithmus auf die Einheit, insbesondere auf die Induktionsziele zu einer Erzielung einer Sollheizleistung über die Dauer des Zustandes anzuwenden, wobei insbesondere die Steuer- und/oder Regeleinheit das zumindest eine, insbesondere die zumindest zwei, lnduktionsziel/e aufeinander abgestimmt betreibt. Insbesondere dauert der Dauerheizbe triebszustand, insbesondere zeitlich ununterbrochen, zumindest 10 ms, bevorzugt zumin dest 1 s, vorteilhaft zumindest 60 s und besonders bevorzugt zumindest 300 s, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, insbesondere zumindest einem In duktionsziel elektrische Energie in Form einer Ausgangsheizleistung, insbesondere mittels der angelegten Heizstromfrequenz, zuzuführen, wobei die Ausgangsheizleistung vorteil haft ungleich 0, insbesondere größer 0, ist und insbesondere in einem zeitlichen Mittel einer Sollheizleistung entspricht. Insbesondere findet in dem Dauerheizbetriebszustand eine Temperaturerhöhung eines Gargeschirrs des Induktionsziels und/oder eine Tempe raturerhöhung und/oder ein zumindest teilweiser Phasenübergang eines in dem Garge schirr befindlichen Garguts statt. Insbesondere beträgt die Temperaturerhöhung des Gar geschirrs und/oder des Garguts insbesondere zumindest 0,5°C, vorteilhaft zumindest 1 °C, bevorzugt zumindest 5°C und besonders vorteilhaft zumindest 10°C. Insbesondere be trägt ein Massenanteil des Garguts, welcher einen Phasenübergang erfährt, zumindest 1 %, vorteilhaft zumindest 5 %, bevorzugt zumindest 10 % und besonders vorteilhaft zu mindest 20 %. Insbesondere ist der Dauerheizbetriebszustand von einem Frequenz- sweepzustand verschieden ausgebildet. Unter einem„Frequenzsweepzustand“ soll ein Zustand verstanden werden, in welchem die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorge sehen ist, für zumindest ein Induktionsziel ein zur Verfügung stehendes Frequenzspekt rum mit den jeweils dazu gehörigen erzielten Heizleistungen, insbesondere Ausgangs heizleistungen, aufzunehmen und/oder zu messen und zu speichern.
In dem Dauerheizbetriebszustand stellt die Steuer- und/oder Regeleinheit insbesondere zumindest eine Ausgangsheizleistung des zumindest einen Induktionsziels, vorteilhaft zumindest einen Großteil der Ausgangsheizleistung des zumindest einen Induktionsziels und vorzugsweise alle Ausgangsheizleistungen des zumindest einen Induktionsziels mit tels einer Heizstromfrequenz und/oder mittels von gegeneinander phasenverschobenen Ansteuerungssignalen und/oder mittels eines Tastgrads ein.
Unter einer„repetitiven Ansteuerung“ einer Einheit oder unter eine Einheit„repetitiv anzu steuern“ soll hier insbesondere eine sich in dem zumindest einen Dauerheizbetriebszu stand periodisch wiederholende Ansteuerung einer Einheit, insbesondere mit einem elektrischen Signal, verstanden werden. Vorzugsweise ist das Induktionsziel in dem Dau erheizbetriebszustand mit der Betriebsperiode repetitiv angesteuert. Vorzugsweise wie derholt die Steuer- und/oder Regeleinheit die Ansteuerung aus einer einzelnen Betriebs periode zumindest eines Induktionszieles innerhalb eines einzelnen Dauerheizbetriebszu standes, insbesondere solange bis dieser Dauerheizbetriebszustand durch eine Bediener eingabe beendet wird. Insbesondere wiederholt sich die Betriebsperiode, insbesondere die Ansteuerung der Induktionsziele einer Betriebsperiode, über die gesamte Dauer des Dauerheizbetriebszustandes.
Unter einer„Betriebsperiode“ soll insbesondere eine Zeitspanne verstanden werden, wäh rend welcher die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, das Induktionsziel in einem Dauerheizbetriebszustand zu betreiben. Insbesondere ist das Induktionsziel wäh rend der Betriebsperiode aktiviert, wobei dem Induktionsziel eine elektrische Energie zu- führbar ist, wobei die elektrische Energie verschwindend gering sein kann. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, das Induktionsziel innerhalb einer Betriebsperiode des Dauerheizbetriebszustands mit einer elektrischen Durchschnittsleis tung zu versorgen und/oder zu betreiben. Unter einer„elektrischen Durchschnittsleistung“ soll insbesondere eine über eine Zeitspanne, insbesondere über eine Betriebsperiode, gemittelte, insbesondere dem Induktionsziel, zugeführte elektrische Leistung verstanden werden. Vorzugsweise entspricht die elektrische Durchschnittsleistung einer, insbesonde re vom Bediener eingestellten, Sollheizleistung. Unter einer„Sollheizleistung“ soll die von einem Bediener gewünschte Leistung verstanden werden, welche zumindest im zeitlichen Mittel des Dauerheizbetriebszustands einem Induktionsziel zuzuführen ist. Insbesondere kann eine Sollheizleistung auch eine Nullheizleistung sein. Unter einer„Nullheizleistung“ soll eine verschwindend geringe Leistung verstanden werden. Vorzugsweise führt jede verschiedene Bedienereingabe einer Sollheizleistung zu einem anderen Dauerheizbe triebszustand, insbesondere zu einer anderen Ansteuerung des zumindest einen Indukti onsziels in der Betriebsperiode des Dauerheizbetriebszustands.
Unter einem„Leistungsüberschuss“ eines Induktionsziels soll insbesondere eine Leistung verstanden werden, deren Mittelwert bezogen auf ein Zeitintervall der Betriebsperiode die Durchschnittsleistung, insbesondere Sollheizleistung, des Induktionsziels innerhalb einer Betriebsperiode des Dauerheizbetriebszustands übersteigt. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, den Leistungsüberschuss durch das Anlegen eines elektromagnetischen Wechselfelds mit einer von einer Zielfrequenz verschiedenen Heizstromfrequenz zu erzielen.
Unter einer„Zielfrequenz“ soll eine Heizstromfrequenz verstanden werden, welche in ei nem Betrieb des zumindest einen Induktionsziels zu jedem Zeitpunkt eine vom Bediener benötigte und/oder eingestellte Sollheizleistung in dem Induktionsziel erreicht. Insbeson dere ist der Leistungsüberschuss bei einem Betrieb der Kochfeldvorrichtung in einem ZVS-Modus mit einer Heizstromfrequenz, welche kleiner ist als die Zielfrequenz, erzielbar. Insbesondere ist der Leistungsüberschuss bei einem Betrieb der Kochfeldvorrichtung in einem ZCS-Modus mit einer Heizstromfrequenz, welche höher ist als die Zielfrequenz, erzielbar. Unter einem„ZVS-Modus“ soll insbesondere ein zero-voltage-switching-Modus verstanden werden, in welchem bei einem Schaltvorgang eines Schalterelements eine Spannung mit einem Wert von annähernd gleich Null vorliegt. Unter einem„ZCS-Modus“ soll insbesondere ein zero-current-switching-Modus verstanden werden, in welchem bei einem Schaltvorgang eines Schalterelements ein Strom mit einem Wert annähernd gleich Null vorliegt. Insbesondere erfolgt eine Wahl der Heizstromfrequenzen durch die Steuer- und/oder Regeleinheit derart, dass die Heizstromfrequenzen keine vom Menschen mit einem durchschnittlichen Gehör akustisch wahrnehmbaren Intermodulationsstörsignale erzeugen. Insbesondere entstehen die Intermodulationsstörsignale durch eine Kopplung zumindest zweier Heizstromfrequenzen, welche einen Frequenzabstand zueinander von weniger als 20 kHz, insbesondere weniger als 17 kHz, aufweisen.
Unter einem„Leistungsdefizit“ soll insbesondere eine Leistung verstanden werden, deren Mittelwert bezogen auf ein Zeitintervall die Durchschnittsleistung eines Induktionsziels unterschreitet. Insbesondere kann das Leistungsdefizit durch das Anlegen eines elektro magnetischen Wechselfelds mit einer von einer Zielfrequenz verschiedenen Heizstrom frequenz erzielt werden, wobei bei einem Betrieb des Induktionsziels mit der Zielfrequenz eine vom Bediener benötigte und/oder eingestellte Leistung bereitgestellt wird. Insbeson dere ist das Leistungsdefizit bei einem Betrieb der Kochfeldvorrichtung in einem ZVS- Modus mit einer Heizstromfrequenz, welche höher ist als die Zielfrequenz, erzielbar. Ins besondere ist das Leistungsdefizit bei einem Betrieb der Kochfeldvorrichtung in einem ZCS-Modus mit einer Heizstromfrequenz, welche kleiner ist als die Zielfrequenz, erzielbar.
Unter„vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausge stattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vor gesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand und/oder Dauer heizbetriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Die Betriebsperiode weist zumindest ein Zeitintervall, insbesondere Einschaltintervall auf, in welchem die Steuer- und/oder Regeleinheit das Induktionsziel mit einer Heizstromfre quenz, insbesondere zu einem Erreichen einer Ausgangsheizleistung, insbesondere einer Sollheizleistung, in dem zumindest einen Induktionsziel, betreibt. Die Betriebsperiode kann zumindest ein Zeitintervall, insbesondere Ausschaltintervall, aufweisen, in welchem das Induktionsziel frei von einer Heizstromfrequenz, insbesondere zu einem Erreichen einer Nullheizleistung in dem zumindest einen Induktionsziel, betrieben ist. Insbesondere kann die Betriebsperiode in zumindest zwei Zeitintervalle geteilt sein, während welcher die Steuer- und/oder Regeleinheit das Induktionsziel mit einer konstanten Heizstromfre quenz betreibt, insbesondere mit einer konstanten elektrischen Energie versorgt. Unter einem„Zeitintervall“ soll insbesondere eine Zeitspanne verstanden werden, deren Dauer länger als 0 s und kürzer als oder gleich lang wie die Betriebsperiode ist. Eine Summe, insbesondere eine Dauer der Summe, aller Zeitintervalle der Betriebsperiode einzelner Induktionsziele genau einer Dauer der Betriebsperiode des jeweiligen Induktionsziels ent spricht. Insbesondere können einzelne Zeitintervalle untereinander eine unterschiedliche Dauer aufweisen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist in dem Dauerheizbetriebszustand insbesondere dazu vorgesehen, jedes Einschaltintervall in jeder Betriebsperiode als ein Vielfaches des Kehrwerts der Heizstromfrequenz, insbesondere ein Vielfaches von 10 ps bis 50 ps, zu wählen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit wählt vorzugsweise in dem Dau erheizbetriebszustand jedes Zeitintervall, insbesondere Einschaltintervall und/oder Aus schaltintervall, in jeder Betriebsperiode als ein Vielfaches des Kehrwerts der Heizstrom frequenz, insbesondere ein Vielfaches von 10 ps bis 50 ps. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit in dem Dauerheizbetriebszustand dazu vorgesehen, in Abwesen heit einer durch einen Bediener eingestellten veränderten Sollheizleistung die Betriebspe riode für zumindest ein Induktionsziel repetitiv zu durchlaufen. Vorzugsweise wird das zumindest eine Einschaltintervall eines Induktionsziels über die folgende Gleichung ermit telt: ton = PSOLL / (PAUS ' fins), wobei PSOLL die Sollheizleistung ist, die bei einem Induktionsziel gemittelt über die Be triebsperiode erreicht werden soll und PAus die Ausgangsheizleistung eines Induktions ziels bei einer anliegenden Heizstromfrequenz (fHs) ist. Die Ausgangsheizleistung kann beispielsweise einer Mindestheizleistung PMIN eines Induktionsziels entsprechen, wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit das jeweilige Induktionsziel mit seiner Maximalfrequenz (fwiAx) betreibt. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist in dem Dauerheizbetriebszustand insbesondere dazu vorgesehen, die Zielfrequenz für das Induktionsziel, insbesondere aus einer vom Bediener eingestellten Sollheizleistung, zu ermitteln. Vorzugsweise ermittelt die Steuer- und/oder Regeleinheit in dem Dauerheizbetriebszustand die Zielfrequenz für das Induktionsziel, insbesondere aus einer vom Bediener eingestellten Sollheizleistung. In dem Dauerheizbetriebszustand ist die Steuer- und/oder Regeleinheit insbesondere dazu vorgesehen, die Zielfrequenz mit einer maximal möglichen Frequenz, insbesondere einer Maximalfrequenz, des zumindest einen Induktionsziels abzugleichen. Vorzugsweise gleicht die Steuer- und/oder Regeleinheit in dem Dauerheizbetriebszustand die Zielfre quenz mit einer maximal möglichen Frequenz, insbesondere der Maximalfrequenz, des zumindest einen Induktionsziels ab. Wenn die Maximalfrequenz größer ist als die ermittel te Zielfrequenz, ist die Steuer- und/oder Regeleinheit insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand das zumindest eine Einschaltintervall gleich der Betriebs periode zu wählen. Vorzugsweise wählt die Steuer- und/oder Regeleinheit in dem Dauer heizbetriebszustand das zumindest eine Einschaltintervall gleich der Betriebsperiode, wenn die Maximalfrequenz größer ist als die ermittelte Zielfrequenz.
Wenn die Maximalfrequenz kleiner ist als die ermittelte Zielfrequenz, ist die Steuer- und/oder Regeleinheit insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand in dem zumindest einen Einschaltintervall einer Betriebsperiode das Induktionsziel mit seiner Maximalfrequenz zu betreiben und das Induktionsziel frequenzfrei in dem Aus schaltintervall derselben Betriebsperiode zu betreiben zu einer Erreichung der Sollheiz leistung gemittelt über die Betriebsperiode. Vorzugsweise betreibt die Steuer- und/oder Regeleinheit in dem Dauerheizbetriebszustand in dem Einschaltintervall einer Betriebspe riode das Induktionsziel mit seiner Maximalfrequenz und betreibt in dem Ausschaltintervall derselben Betriebsperiode das Induktionsziel frequenzfrei zu einer Erreichung der Soll heizleistung gemittelt über die Betriebsperiode, wenn die Maximalfrequenz kleiner ist als die ermittelte Zielfrequenz. Unabhängig von der Zielfrequenz ist die Steuer- und/oder Re geleinheit insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand das zumin dest eine Einschaltintervall als Vielfaches des Kehrwerts der Heizstromfrequenz, insbe sondere der Maximalfrequenz des angesteuerten Induktionsziels, zu wählen. Vorzugswei se wählt die Steuer- und/oder Regeleinheit in dem Dauerheizbetriebszustand das Ein schaltintervall als Vielfaches des Kehrwerts der Heizstromfrequenz unabhängig von der Zielfrequenz, insbesondere der Maximalfrequenz des angesteuerten Induktionsziels. Vor zugsweise wählt die Steuer- und/oder Regeleinheit in dem Dauerheizbetriebszustand eine Summe aller Einschaltintervalle unabhängig von der Zielfrequenz, insbesondere eines einzelnen Induktionsziels, der Betriebsperiode als ein Vielfaches eines Kehrwerts der Heizstromfrequenz.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Summe aller Einschaltintervalle der Betriebsperiode, insbesondere eines einzelnen Induktionsziels, maximal einer Hälfte einer Periodendauer einer Versorgungswechselspannung, insbesondere einer Netzwechselspannung, insbe sondere maximal 10 ms oder 8,67 ms, entspricht. Unter einer„Versorgungswechselspan nung“ soll insbesondere die 50 Hz, insbesondere 60 Hz, Wechselspannung aus dem Stromversorgungsnetz verstanden werden. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist insbe sondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand die Summe aller Einschalt- Intervalle, insbesondere eines einzelnen Induktionsziels, innerhalb einer einzelnen Be triebsperiode maximal als die Hälfte einer Periodendauer einer Versorgungswechsel spannung, insbesondere Netzwechselspannung, insbesondere maximal 10 ms oder 8,67 ms, zu wählen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist insbesondere dazu vorgese hen, in dem Dauerheizbetriebszustand die Summe aller Einschaltintervalle und Ausschalt intervalle, insbesondere eines einzelnen Induktionsziels, innerhalb einer einzelnen Be triebsperiode maximal als die Hälfte einer Periodendauer einer Versorgungswechsel spannung, insbesondere Netzwechselspannung, zu wählen. Dadurch kann ein vorteilhaf ter durchschnittlicher Energieverbrauch bzw. eine vorteilhafte durchschnittliche Heizleis tung innerhalb einer/jeder Betriebsperiode erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Betriebsperiode maximal einer Hälfte einer Perio dendauer einer Versorgungswechselspannung, insbesondere einer Netzwechselspan nung, insbesondere maximal 10 ms oder 8,67 ms, entspricht. Dadurch kann ein vorteilhaf ter durchschnittlicher Energieverbrauch bzw. eine durchschnittliche Heizleistung innerhalb einer Betriebsperiode erreicht werden, wobei besonders vorteilhaft, insbesondere als di rektes Resultat, Flicker-Standards, die zwischen den jeweiligen Hälften einer Perioden dauer einer Versorgungswechselspannung, insbesondere Netzwechselspannung, einzu halten sind, eingehalten werden können.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Betriebsperiode einem ganzzahligen Teiler einer Hälfte einer Periodendauer einer Versorgungswechselspannung entspricht. Vor zugsweise ist die Betriebsperiode als Teiler der Hälfte der Periodendauer der Versor gungswechselspannung, welcher die folgende Gleichung erfüllt, ausgebildet: n - THNETZ / TBP, wobei n der ganzzahlige Teiler ist, THNETZ die Hälfte der Periodendauer der Versorgungs wechselspannung ist und TBp die Betriebsperiode ist. Vorzugsweise ist n mindestens 2. Vorzugsweise ist n maximal 100, bevorzugt maximal 50 und besonders bevorzugt ma ximal 10. Dadurch können vorteilhaft mehrere Betriebsperioden, innerhalb der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung, insbesondere der Periodendauer einer gleichgerichteten Versorgungswechselspannung, durchlaufen werden. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Energieeintrag in ein Gargeschirr, insbesondere einen Kochvor gang, erreicht werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgese hen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand das Induktionsziel in zumindest einem weiteren Einschaltintervall der Betriebsperiode mit einer Heizleistung, insbesondere einer Sollheiz leistung oder einem Leistungsüberschuss gegenüber einer Sollheizleistung, zu betreiben. Dadurch kann eine vorteilhafte Verteilung von eingebrachter Heizenergie, insbesondere bei Betriebsperioden über 10 ms, erreicht werden. Dadurch kann ein vorteilhaft genauer zeitlicher Verlauf einer Kochtemperatur in einem Gargeschirr erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand zumindest ein weiteres Induktionsziel während der Betriebsperiode, insbesondere dauerhaft, zu betreiben. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, das weitere Induktionsziel in zumindest einem Einschaltintervall zumindest einer Betriebsperiode mit einer Heizstromfrequenz zu einer Erzielung einer Heizleistung, insbesondere Sollheizleistung, zu betreiben. Dadurch kann vorteilhaft eine Kochumgebung geschaffen werden, welche in zumindest zwei Gargeschir ren eine besonders vorteilhafte durchschnittliche Heizleistung, insbesondere eingestellte Sollheizleistung, gewährleistet. Es kann insbesondere eine Kochumgebung geschaffen werden, welche die von einem Bediener gewünschte und eingestellte Sollheizleistung in zumindest zwei Gargeschirren vorteilhaft genau über vorteilhaft lange Zeiträume einhalten kann.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand zumindest einen Wechselrichter der Gargerätevor richtung pro Induktionsziel zu betreiben. Vorteilhaft ist zwischen der Energiequelle und jedem Induktionsziel eine Wechselrichtereinheit der Gargerätevorrichtung mit zumindest einem Wechselrichter angeordnet zur Bereitstellung einer hochfrequenten Versorgungs spannung mit einer geeigneten Heizstromfrequenz. Dadurch kann vorteilhaft erreicht wer den, dass die Gargerätevorrichtung, insbesondere Steuer- und/oder Regeleinheit, unab hängig von der Anzahl an Induktionszielen, jedes Induktionsziel mit einer präzisen Soll heizleistung betreiben kann.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgese hen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand eine Heizleistung des Induktionsziels zumindest zweimal innerhalb einer Hälfte einer Periodendauer einer Versorgungswechselspannung zu messen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, die Heizleistung, insbesondere Ausgangheizleistung, in zumindest zwei Betriebsperioden, insbesondere in jeder Betriebsperiode, innerhalb der Hälfte der Periodendauer der Ver sorgungswechselspannung zu messen. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regelein heit dazu vorgesehen, die gemessenen Heizleistungen in einem Vektorformat abzuspei chern mit genauso vielen Einträgen wie Betriebsperioden in jeder Hälfte der Perioden dauer der Versorgungswechselspannung. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Re geleinheit dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand eine Ausgangsheizleis tung aller Induktionsziele bei zumindest einer Zielfrequenz zu messen und zu speichern. Vorteilhaft kann dadurch ein Berechnungsvorgang zur Ausbildung von energiesparsamen Einschaltintervallen für jedes Induktionsziel erreicht werden, insbesondere in dem Fall, dass mehrere Induktionsziele mit derselben Heizstromfrequenz, insbesondere von dem selben Wechselrichter, betrieben werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgese hen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand zumindest ein zweites Induktionsziel repetitiv mit einer zweiten Heizstromfrequenz anzusteuern und mit Energie zu versorgen und das zweite Induktionsziel in zumindest einem zweiten Einschaltintervall der Betriebsperiode mit einer Heizleistung, insbesondere einer Sollheizleistung oder einem Leistungsüber schuss gegenüber einer Sollheizleistung, zu betreiben, wobei die zweite Heizstromfre quenz entweder der Heizstromfrequenz im Wesentlichen gleicht oder sich um mindestens 16 kHz, insbesondere um mindestens 20 kHz, von der Heizstromfrequenz unterscheidet und, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit insbesondere dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand eine Summe aller zweiten Einschaltintervalle der Betriebsperi ode als ein Vielfaches eines Kehrwerts der zweiten Heizstromfrequenz zu wählen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbe triebszustand die Zielfrequenzen und/oder die Ausgangsheizleistungen bei den Zielfre quenzen aller Induktionsziele zu ermitteln, insbesondere zur Erreichung ihrer Sollheizleis tung gemittelt über die Betriebsperiode. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist insbesonde re dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand zu ermitteln, ob mehrere Indukti onsziele mit der gleichen Zielfrequenz, insbesondere von einem einzelnen Wechselrich ter, angesteuert werden können zu einer Vermeidung von Intermodulationsgeräuschen. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, in dem Dauerheiz betriebszustand Induktionsziele, deren Zielfrequenzen sich um weniger als 20 kHz, be vorzugt weniger als 17 kHz, besonders bevorzugt weniger als 16 kHz, voneinander unter- scheiden, mit der gleichen Heizstromfrequenz zu betreiben, wobei die Heizstromfrequenz insbesondere der niedrigsten Zielfrequenz der zusammen anzusteuernden Induktionsziele entspricht. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand entweder alle Induktionsziele mit derselben Heizstromfrequenz anzusteuern und/oder alle Induktionsziele mit sich um mindestens 20 kHz, bevorzugt mindestens 17 kHz, besonders bevorzugt mindestens 16 kHz unterscheidenden Heiz stromfrequenzen anzusteuern, wobei mehrere Induktionsziele mit derselben Heizstrom frequenz als Gruppe angesteuert sein können. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist ins besondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand die Ausgangsheizleistung der Induktionsziele, welche mit der gleichen Heizstromfrequenz angesteuert werden, zu ermitteln. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand die Einschaltintervalle der Induktionsziele als ein Vielfaches des Kehrwerts ihrer jeweiligen Heizstromfrequenz zu wählen zur Erreichung der Sollheiz leistung gemittelt über die Betriebsperiode. Dadurch kann eine vorteilhafte Geräuschbe lastung bei gleichzeitiger vorteilhaft genauer Einhaltung einer bestimmten Kochtemperatur bei vorteilhafter Flicker-Konformität in zumindest zwei Gargeschirren erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand das Einschaltintervall des Induktionsziels in der Be triebsperiode, insbesondere in zumindest einer Hälfte einer Periodendauer einer Versor gungswechselspannung, insbesondere Netzwechselspannung, in zumindest zwei Ein schaltteilintervalle aufzuteilen, welche durch zumindest ein Ausschaltintervall getrennt sind, in welchem das Induktionsziel mit einem Leistungsdefizit gegenüber einer Sollheiz leistung, vorzugsweise leistungsfrei, betrieben ist. Ein erstes Einschaltintervall ist vor zugsweise durch ein Ausschaltintervall von einem weiteren Einschaltintervall getrennt, wobei das zumindest eine Ausschaltintervall, das Einschaltintervall und das weitere Ein schaltintervall innerhalb der gleichen Betriebsperiode ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die zumindest drei Zeitintervalle, insbesondere das eine Ausschaltintervall, das Einschalt intervall und das weitere Einschaltintervall, innerhalb einer Betriebsperiode ausgebildet. Vorzugsweise sind mehrere Einschaltintervalle und mehrere Ausschaltintervalle zur Errei chung einer durchschnittlichen Heizleistung, insbesondere der Sollheizleistung, über die komplette Betriebsperiode abwechselnd verteilt. Dadurch kann erreicht werden, dass eine Auswirkung hochfrequenter Veränderungen innerhalb der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung, insbesondere der Periodendauer einer gleichgerichteten Versorgungswechselspannung, innerhalb der EMC Standards liegen.
Weiterhin wird ein Gargerät, insbesondere ein Induktionskochfeld, mit zumindest einer Gargerätevorrichtung vorgeschlagen. Dadurch kann ein vorteilhaft Flicker-konformer Kochvorgang erreicht werden. Zusätzlich kann ein geräuscharmer Kochvorgang ermög licht werden. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft genaue Kochtemperatureinhal tung, insbesondere bei langen Kochvorgängen und niedrigen Solltemperaturen, bei spielsweise beim Schmelzen von Schokolade, erreicht werden.
Die Erfindung geht ferner aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Gargerätevorrich tung, insbesondere einer Induktionskochfeldvorrichtung, wobei in zumindest einem perio dischen Dauerheizbetriebszustand, welchem zumindest eine Betriebsperiode zugeordnet ist, zumindest ein Induktionsziel repetitiv mit einer Heizstromfrequenz angesteuert und mit Energie versorgt wird und das Induktionsziel in zumindest einem Einschaltintervall der Betriebsperiode mit einer Heizleistung, insbesondere einer Sollheizleistung oder einem Leistungsüberschuss gegenüber einer Sollheizleistung, betrieben wird.
Es wird vorgeschlagen, dass in dem Dauerheizschritt eine Summe aller Einschaltintervalle der Betriebsperiode als ein Vielfaches eines Kehrwerts der Heizstromfrequenz gewählt wird.
Dadurch kann eine vorteilhafte Kochumgebung mit vorteilhafter Flickerkonformität erreicht werden.
Die Gargerätevorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die Gargerätevorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten An zahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeich nung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschrei bung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weite ren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:
Fig. 1 Ein Kochfeld mit einer Gargerätevorrichtung und beispielhaft aufgestell ten Gargeschirren,
Fig. 2 die Gargerätevorrichtung mit vier von einer Steuer- und/oder Regelein heit definierten Induktionszielen,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ansteuerung für eines der Indukti onsziele,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ansteuerung für drei der Indukti onsziele,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ansteuerung für drei der
Induktionsziele und
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Betrieb der Garge rätevorrichtung.
Von mehrfach vorhandenen Objekten ist in den Figuren teilweise lediglich eines mit einem Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt ein als Kochfeld 12, insbesondere als Induktionskochfeld, ausgebildetes Gargerät 20 und drei aufgestellte Gargeschirre 14, 14’, 14”.
Das Gargerät 20 weist eine Aufstellplatte 16 auf. Die Aufstell platte 16 ist zum Aufstellen von Gargeschirren 14, 14’, 14” vorgesehen. Die Aufstellplatte 16 ist als Kochfeldplatte ausgebildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Gargerät 20 vier klassische Kochzonen 18 auf. Es ist alternativ jedoch auch denkbar, dass das Gargerät 20 als Ma trixkochfeld ausgebildet ist. Auf drei der vier Kochzonen 18 ist jeweils ein Gargeschirr 14, 14’, 14“ angeordnet.
Das Gargerät 20 weist eine als Induktionskochfeldvorrichtung ausgebildete Gargerätevor richtung 10 auf.
Die Gargerätevorrichtung 10 weist eine Vielzahl von Induktoren 22, 22’, 22”, 22”’ auf. Fi gur 2 zeigt beispielhaft eine Gargerätevorrichtung 10 mit jeweils einem Induktor 22, 22’, 22”, 22’” pro Kochzone 18 oder Gargeschirr 14, 14’, 14“, 14‘“. Ein Induktor 22, 22’, 22”, 22”’ ist genau einer Kochzone 18 zugeordnet. Es ist denkbar, dass im Falle eines Ma trixkochfeldes die Induktoren 22, 22’, 22”, 22”’ matrixartig unterhalb der Aufstellplatte 16 angeordnet sind, um eine einheitliche Kochzone 18 auszubilden. Es ist ebenfalls denkbar, dass im Falle eines Matrixkochfeldes in einzelnen Bereichen der Aufstellplatte 16 mehrere Induktoren 22, 22’, 22”, 22”’ angeordnet sind, um verschiedene Garzonen wie beispiels weise Schnellgarzonen auszubilden, wobei durch das Matrixkochfeld die volle Oberfläche der Aufstellplatte 16 weiterhin zum Kochen genutzt werden kann. Im vorliegenden Bei spiel weist die Gargerätevorrichtung 10 vier Induktoren 22, 22’, 22”, 22”’ auf.
Die Induktoren 22, 22’, 22”, 22”’ sind im eingebauten Zustand unterhalb der Aufstellplatte 16, insbesondere innerhalb der Gargerätevorrichtung 10, angeordnet. Die Induktoren 22, 22’, 22”, 22”’ sind jeweils insbesondere dazu vorgesehen, in einem periodischen Dauer heizbetriebszustand 50 ein auf der Aufstellplatte 16 angeordnetes über den Induktoren 22, 22’, 22”, 22”’ aufgestelltes Gargeschirr 14, 14’, 14“, 14‘“ insbesondere induktiv, zu beheizen.
Die Gargerätevorrichtung 10 weist ein Bedienfeld 24 zu einer Eingabe und/oder Auswahl von Betriebsparametern durch einen Bediener auf. Beispielsweise kann ein Betriebspa rameter als eine Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ und/oder eine Gardauer ausgebildet sein, wobei der Betriebsparameter insbesondere als diskreter und/oder abstrakter Wert bei spielsweise in gequantelten Abständen oder aus einem Pool eines im Wesentlichen kon tinuierlichen Wertebereichs einstellbar sein kann. Das Bedienfeld 24 ist als Display 28, insbesondere Touchscreendisplay, ausgebildet. Das Bedienfeld 24 ist zu einer Ausgabe des zumindest einen Betriebsparameters an den Bediener vorgesehen.
Die Gargerätevorrichtung 10 weist eine Steuer- und/oder Regeleinheit 26 auf. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist insbesondere dazu vorgesehen, in Abhängigkeit des von einem Bediener eingegebenen Betriebsparameters, wie der Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ oder einer Gardauer, Programme, Aktionen und/oder Algorithmen auszuführen und/oder Einstellungen der Gargerätevorrichtung 10 zu verändern.
Basierend auf den auf der Aufstellplatte 16 aufgestellten Gargeschirren 14, 14’, 14“, 14‘“ definiert die Steuer- und/oder Regeleinheit 26, in diesem Fall beispielsweise mehrere, Induktionsziele 32, 32’, 32”, 32”’. In Figur 1 sind zwei Induktionsziele 32, 32’ durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 basierend auf den auf der Aufstellplatte 16 aufgestellten Gargeschirren 14, 14’ und den unter der Aufstellplatte 16 angeordneten Induktoren 22, 22’ definiert. In Figur 2 sind vier Induktionsziele 32, 32’, 32”, 32”’ durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 definiert. Ein Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ weist genau einen Induktor 22, 22’, 22”, 22”’ auf. Ein Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ weist zumindest ein Gargeschirr 14, 14’, 14“, 14‘“ auf. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 kann, insbesondere in Ab hängigkeit der Ausbildung des Kochfelds 12 und den darauf befindlichen Gargeschirren 14, 14’, 14“, 14‘“ eine Vielzahl von Induktionszielen 32, 32’, 32”, 32”’ definieren.
Die Steuer und/oder Regeleinheit 26 beheizt ein Gargeschirr 14, 14‘, 14“, 14‘“ durch das Anlegen einer Heizstromfrequenz 36 an den jeweiligen Induktor 22, 22‘, 22“, 22‘“. Eine, insbesondere momentan erreichte, Ausgangsheizleistung 34 eines jeden Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ ist maßgeblich von der am Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ angelegten Heizstromfrequenz 36 abhängig. In einem ZVS-Modus steigt die Ausgangsheizleistung 34 eines Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ mit abnehmender Heizstromfrequenz 36. In einem ZCS-Modus sinkt die Ausgangsheizleistung 34 eines Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ mit abnehmender Heizstromfrequenz 36. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt die Gargerätevorrichtung 10 beispielhaft im ZVS-Modus.
Eine Energiequelle versorgt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 die Induktionsziele 32, 32’, 32”, 32”’ mit einer elektrischen Energie. Die Energiequelle ist eine elektrische Strom phase eines Stromversorgungsnetzes. Die Gargerätevorrichtung 10 weist zumindest eine Wechselrichtereinheit 38 zur Bereitstellung zumindest einer Heizstromfrequenz 36 für das jeweilige Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ auf (vgl. Figur 2).
Figur 2 zeigt die Gargerätevorrichtung 10 mit vier von der Steuer- und/oder Regeleinheit 26 der Gargerätevorrichtung 10 definierten Induktionszielen 32, 32’, 32”, 32”’. Die Garge rätevorrichtung 10 weist vier resonante Wechselrichtereinheiten 38 auf. Die Wechselrich tereinheiten 38 stellen die Heizstromfrequenz 36 für die Induktionsziele 32, 32’, 32”, 32”’ bereit. Die Wechselrichtereinheiten 38 versorgen die Induktionsziele 32, 32’, 32”, 32”’ unabhängig voneinander mit elektrischer Energie. Je eine Wechselrichtereinheit 38 ist jeweils einem der Induktionsziele 32, 32’, 32”, 32”’ zugeordnet. Jede Wechselrichterein heit 38 umfasst in Figur 2 beispielhaft einen Wechselrichter 64. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist in dem periodischen Dauerheizbetriebszustand 50, welchem eine Betriebsperiode 42 zugeordnet ist, zu einer repetitiven Ansteuerung und Energieversorgung des zumindest einen Induktionsziels 32, 32’, insbesondere aus der Energiequelle, vorgesehen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist in dem Dauerheizbe triebszustand 50 zur periodischen Ansteuerung und Energieversorgung der Induktionszie le 32, 32’ vorgesehen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist insbesondere dazu vorge sehen, in einem Einschaltintervall 40 der Betriebsperiode 42 das Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ mit einer Heizleistung, insbesondere einer Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ oder ei nem Leistungsüberschuss gegenüber der Sollheizleistung 30, 30‘, 30“, zu betreiben. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 durchläuft, insbesondere in Abwesenheit einer durch einen Bediener eingestellten veränderten Sollheizleistung 30, 30‘, 30“, in dem Dauerheiz betriebszustand 50 die Betriebsperiode 42 für zumindest ein Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ repetitiv.
Die Gargerätevorrichtung 10 weist je ein elektromechanisches Schalterelement 60 pro Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ auf. Das Schalterelement 60 ist als Relais 62 ausgebildet. Die Induktionsziele 32, 32’, 32”, 32”’ sind durch die Relais 62 an die elektrische Energie versorgung zuschaltbar. Die Gargerätevorrichtung 10 weist jeweils eine Resonanzkon densatoreinheit 44 pro Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ auf. Jedes Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ ist einzeln mit einer jeweiligen Heizstromfrequenz 36 ansteuerbar.
Figur 3 zeigt eine ZVS-Modus-Ansteuerung der Steuer- und/oder Regeleinheit 26 für den Fall, dass ein Bediener eine Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ für ein einziges Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ eingegeben hat. Bei der Ansteuerung eines einzelnen Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ ermittelt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 in dem Dauerheizbe triebszustand 50 die Zielfrequenz für das Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’, insbesondere aus der vom Bediener eingestellten Sollheizleistung 30, 30‘, 30“. Bei der Ansteuerung eines einzelnen Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’gleicht die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 in dem Dauerheizbetriebszustand 50 die Zielfrequenz mit einer maximal möglichen Frequenz, insbesondere einer Maximalfrequenz, des zumindest einen Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ ab. In den Figuren 3a und 3b ist jeweils ein Diagramm gezeigt, welches den zeitlichen Verlauf der Heizleistung eines Induktionsziels 32, 32‘, 32“, 32‘“ über eine Be triebsperiode 42 verschiedener Dauerheizbetriebszustände 50 zeigt. Auf der Abszisse 70 ist die Zeit in Sekunden aufgetragen und auf der Ordinate 72 die Leistung in Watt (siehe Figuren 3a und 3b). In den Figuren 3a und 3b ist auf der Abszisse 70 die Zeit in Sekunde aufgetragen. In den Figuren 3a und 3b ist auf der Ordinate 72 die Leistung in Watt aufge tragen.
Figur 3a zeigt den Fall, dass die Maximalfrequenz größer ist als die ermittelte Zielfrequenz für das Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32’”. Wenn die Maximalfrequenz größer ist als die er mittelte Zielfrequenz, wählt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 in dem Dauerheizbe triebszustand 50 das Einschaltintervall 40 gleich der Betriebsperiode 42 zu einer Bereit stellung der eingestellten Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ in jeder Betriebsperiode 42. Wenn die Maximalfrequenz größer ist als die ermittelte Zielfrequenz, wählt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das Einschaltintervall 40 als Vielfa ches des Kehrwerts der angelegten Heizstromfrequenz 36, insbesondere der Zielfrequenz des angesteuerten Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’.
Figur 3b zeigt den Fall, dass die Maximalfrequenz kleiner ist als die ermittelte Zielfrequenz für das Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’. Wenn die Maximalfrequenz kleiner ist als die er mittelte Zielfrequenz, betreibt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 in dem Dauerheizbe triebszustand 50 in dem Einschaltintervall 40, ton einer Betriebsperiode 42 das Induktions ziel 32, 32’, 32”, 32”’ mit seiner Maximalfrequenz. Wenn die Maximalfrequenz kleiner ist als die ermittelte Zielfrequenz, betreibt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 in dem Dau erheizbetriebszustand 50 das Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ frequenzfrei in einem Aus schaltintervall 46, toff, insbesondere derselben Betriebsperiode 42, zu einer Erreichung der Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ im Mittel über die Betriebsperiode 42. Wenn die Maximalfre quenz kleiner ist als die ermittelte Zielfrequenz, wählt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das Einschaltintervall 40 als Vielfaches des Kehrwerts der Heizstromfrequenz 36, insbesondere der Maximalfrequenz des angesteu erten Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’. Figur 3b zeigt, dass das gewählte Ausschaltinter vall 46 und das gewählte Einschaltintervall 40 die gleiche Dauer aufweisen, insbesondere eine Hälfe der Dauer der Betriebsperiode 42. Je nach Ausprägung der Maximalfrequenz eines Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ und der eingestellten Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ sowie der gewählten Dauer der Betriebsperiode 42 variiert die Steuer- und/oder Re geleinheit 26 die Dauer der Einschalt- und Ausschaltintervalle 40, 46 gegeneinander, ins besondere zur Erreichung der gewünschten Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ über jede Be triebsperiode des Dauerheizbetriebszustandes 50. In Figur 3a und 3b ist gezeigt, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 in dem Dauer heizbetriebszustand 50 die Betriebsperiode 42 genau als eine Hälfte einer Periodendauer einer Versorgungswechselspannung 48, THNETZ wählt. In beiden, insbesondere in den durch die Figuren 3a und 3b gezeigten, Fällen entspricht die Summe aller Einschaltinter valle 40 maximal der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ, insbesondere Netzwechselspannung. In beiden, insbesondere in den Figuren 3a und 3b gezeigten, Fällen entspricht die Betriebsperiode 42 maximal der Hälfte der Perio dendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ, insbesondere Netzwechselspan nung. Es ist in beiden Fällen denkbar, dass die Betriebsperiode 42 einem ganzzahligen Teiler der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ ent spricht. In beiden Fällen wählt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 jedes Einschaltinter vall 40 in jeder Betriebsperiode 42 des Dauerheizbetriebszustandes 50 als ein Vielfaches des Kehrwerts der am jeweiligen Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32’” angelegten Heizstrom frequenz 36, insbesondere ein Vielfaches von 10 ps bis 50 ps. In beiden Fällen wählt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 jedes Zeitintervall, insbesondere Einschaltintervall 40, 40‘ und/oder Ausschaltintervall 46, in jeder Betriebsperiode 42 als ein Vielfaches des Kehrwerts der angelegten Heizstromfrequenz 36, insbesondere ein Vielfaches von 10 ps bis 50 ps. Eine Flicker-Einhaltung wird nach jeder Hälfte der Periodendauer der Versor gungswechselspannung 48, THNETZ überprüft. Durch die Ausbildung der Betriebsperiode 42 als ganzzahliger Teiler der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspan nung 48, THNETZ ist ein Flicker von der Steuer- und/oder Regeleinheit 26 kontrolliert zuge lassen. Durch die Ausbildung der Betriebsperiode 42 als ganzzahliger Teiler der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ kann ein maximaler Leistungsbedarf von über 4,25 kW, bevorzugt von über 3,7 kW, über eine zeitliche Grenze einer der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ vermie den werden.
Figur 4 zeigt eine ZVS-Modus-Ansteuerung für Induktionsziele 32, 32’, 32”, 32”’ durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 für den Fall, dass ein Bediener eine Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ für drei Induktionsziele 32, 32’, 32” eingegeben hat. In den Figuren 4a bis 4d ist auf der Abszisse 74 die Zeit in Millisekunden aufgetragen. In Figur 4a ist auf der Ordinate 76 die Spannung in Volt aufgetragen. In den Figuren 4b bis 4d ist auf der Ordinate 78 die Stromstärke in Ampere aufgetragen. In Figur 4a ist der gleichgerichtete zeitliche Verlauf der Versorgungswechselspannung gezeigt. Auf der Abszisse 74 ist die Zeit in Millisekunden aufgetragen und auf der Ordina te 76 die Spannung in Volt. Die Figuren 4b bis 4c zeigen den zeitlichen Verlauf des anlie genden Stroms an den Induktoren der jeweilig angesteuerten Induktionsziele 32, 32‘, 32“. Auf den Abszissen 74 ist die Zeit in Millisekunden aufgetragen und auf der Ordinate 78 die Stromstärke in Ampere.
Die Figuren 4 a bis 4d zeigen den Fall, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 in dem Dauerheizbetriebszustand 50 drei der Induktionsziele 32, 32’, 32”, 32’” unter Vermeidung von Intermodulationsstörsignalen betreibt. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist insbe sondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand 50 eine Heizleistung, insbe sondere Ausgangsheizleistung 34, des Induktionsziels 32, 32’, 32” zumindest zweimal innerhalb der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48 zu messen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauer heizbetriebszustand 50 zumindest ein zweites Induktionsziel 32’ repetitiv mit einer zweiten Heizstromfrequenz 36‘ anzusteuern und mit Energie zu versorgen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das erste Induktionsziel 32 in dem Einschaltintervall 40, toni der Betriebsperiode 42 mit einer Heizleistung, insbesondere der Sollheizleistung 30, PSOLL, ZU betreiben. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebs zustand 50 das zweite und dritte Induktionsziel 32’, 32“ in zumindest einem zweiten, ins besondere einem dritten, Einschaltintervall 66, , ton3 der Betriebsperiode 42 mit einer Heizleistung, insbesondere einem Leistungsüberschuss gegenüber der Sollheizleistung 30‘, 30“, PSOLL, ZU betreiben. Die zweite Heizstromfrequenz 36‘ gleicht entweder im We sentlichen der Heizstromfrequenz 36 oder unterscheidet sich um mindestens 16 kHz, ins besondere um mindestens 20 kHz, von der Heizstromfrequenz 36. Im gezeigten Beispiel betreibt die Steuer und/oder Regeleinheit 26 alle drei Induktionsziele 32, 32‘, 32“ mit der gleichen Heizstromfrequenz 36 von 55 kHz. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist ins besondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand 50 eine Summe aller zweiten Einschaltintervalle 66 der Betriebsperiode 42 als ein Vielfaches eines Kehrwerts der zweiten Heizstromfrequenz 36‘ zu wählen.
Zur Vermeidung von Intermodulationsstörsignalen ermittelt die Steuer- und/oder Re geleinheit 26 die Zielfrequenzen für jedes anzusteuernde Induktionsziel 32, 32’, 32”. Das erste Induktionsziel 32 weist beispielsweise eine Zielfrequenz von 55 kHz auf. Die Zielfrequenzen des zweiten und dritten Induktionsziels 32’, 32” unterscheiden sich um weniger als 16 kHz, insbesondere weniger als 20 kHz, von der Zielfrequenz des ersten Induktionsziels 32.
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 die drei Induktionsziele 32, 32’, 32”, deren Zielfrequenzen sich um weniger als 16 kHz, insbe sondere weniger als 20 kHz, voneinander unterscheiden, mit der gleichen Heizstromfre quenz 36, wobei die Heizstromfrequenz 36 insbesondere der niedrigsten Zielfrequenz aller, insbesondere der drei, zusammen angesteuerten Induktionsziele 32, 32’, 32” ent spricht. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 steuert alle Induktionsziele 32, 32’, 32” mit derselben Heizstromfrequenz 36, in diesem Beispiel 55 kHz, an, insbesondere zur Ver meidung von Intermodulationsstörsignalen.
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 die drei Induktionsziele 32, 32’, 32” jeweils über eine gesamte Gardauer periodisch. Die Gar dauer ist in Betriebsperioden 42 aufgeteilt. In dem Dauerheizbetriebszustand 50 stellt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 Ausgangsleistungen der drei Induktionsziele 32, 32’, 32” über die jeweilige Heizstromfrequenz 36 ein. Die Betriebsperiode 42 weist drei Ein schaltintervalle 40, toni, , ton3 auf (vgl. Figuren 4b, 4c, 4d).
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das erste Induktionsziel 32 in allen Einschaltintervallen 40, toni, , ton3 der Betriebsperiode 42 mit der Sollheizleistung 30, PSOLL des ersten Induktionsziels 32 (siehe Figur 4b), insbe sondere über die Zielfrequenz von beispielsweise 55 kHz.
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das zweite Induktionsziel 32’ in einem ersten Zeitintervall t0fn, insbesondere dem Ausschaltin tervall 46, der Betriebsperiode 42 mit einem Leistungsdefizit, insbesondere mit einer Null heizleistung (siehe Figur 4c). Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das zweite Induktionsziel 32’ in einem zweiten Zeitintervall der Betriebsperiode 42 mit einem Leis tungsüberschuss gegenüber der Sollheizleistung 30‘, PSOLL des zweiten Induktionsziels 32’. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das zweite Induktionsziel 32’ in einem dritten Zeitintervall s, insbesondere dem Ausschaltintervall 46, der Betriebsperiode 42 mit einem Leistungsdefizit, insbesondere einer Nullheizleistung, gegenüber der Sollheiz- leistung 30‘, PSOLL des zweiten Induktionsziels 32’. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das zweite Induktionsziel 32’ in genau einem Zeitintervall mit einem Leis tungsüberschuss gegenüber der, insbesondere vom Bediener, angeforderten Sollheizleis tung 30‘, PSOLL. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das zweite Induktionsziel 32’ in zwei Zeitintervallen t0fn, mit einer Nullheizleistung, d.h. frei von einer angelegten von 0 verschiedenen Heizstromfrequenz 36, insbesondere mit einer Nullheizleistung.
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das dritte Induktionsziel 32” in einem ersten Zeitintervall toff3, insbesondere dem Ausschaltin tervall 46, der Betriebsperiode 42 mit einem Leistungsdefizit, insbesondere mit einer Null heizleistung, d.h. mit frei von einer von 0 verschiedenen Heizstromfrequenz 36 (siehe Figur 4d). Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das dritte Induktionsziel 32” in einem zweiten Zeitintervall ton3 der Betriebsperiode 42 mit einem Leistungsüberschuss gegenüber der Sollheizleistung 30“, PSOLL des zweiten Induktionsziels 32”, insbesondere mit der ermittelten Zielfrequenz des ersten Induktionsziels 32. Die Steuer- und/oder Re geleinheit 26 betreibt das dritte Induktionsziel 32’ in einem dritten Zeitintervall der Be triebsperiode 42 mit einem Leistungsdefizit, insbesondere einer Nullheizleistung, gegen über der Sollheizleistung 30“, PSOLL des dritten Induktionsziels 32”. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das dritte Induktionsziel 32” in genau einem Zeitintervall ton3 mit einem Leistungsüberschuss gegenüber der, insbesondere vom Bediener, angeforderten Sollheizleistung 30“, PSOLL. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das zweite In duktionsziel 32’ in zwei Zeitintervallen t0ff3, mit einer Nullheizleistung, d.h. frei von einer angelegten von 0 verschiedenen Heizstromfrequenz 36, insbesondere mit einer Nullheiz leistung.
Über die Betriebsperiode 42 gemittelt liefert die Ansteuerung der drei Induktionsziele 32, 32’, 32” für jedes Induktionsziel 32, 32’, 32” die gewünschte Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ an jedem Induktionsziel 32, 32’, 32”. Die Betriebsperiode 42 entspricht maximal der Hälfte der Periodendauer einer Versorgungswechselspannung 48, THNETZ, insbesondere Netz wechselspannung. Die Betriebsperiode 42 gleicht in diesem Beispiel der Hälfte der Perio dendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ. Die Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ ist beispielhaft in Figur 4a gezeigt. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebs zustand 50 eine Summe aller Einschaltintervalle 40 der Betriebsperiode 42, insbesondere für die drei Induktionsziele 32, 32’, 32” als ein Vielfaches eines Kehrwerts der, insbeson dere jeweilig angelegten und in diesem Beispiel für alle Induktionsziele gleichen, Heiz stromfrequenz 36 zu wählen.
Die Summe aller Einschaltintervalle 40, insbesondere eines einzigen Induktionsziels 32, 32’, 32”, der Betriebsperiode 42 entspricht maximal einer Hälfte einer Periodendauer ei ner Versorgungswechselspannung 48, THNETZ, insbesondere Netzwechselspannung.
Es ist denkbar, dass die Betriebsperiode 42 einem ganzzahligen Teiler der Hälfte der Pe riodendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ entspricht.
Es ist auch denkbar, dass jedes Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ in dem Dauerheizbe triebszustand 50 mit einer anderen Heizstromfrequenz 36 angesteuert sein muss und/oder ist. Insbesondere in dem Fall ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 dazu vor gesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand 50 zumindest einen Wechselrichter 64 pro Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ zu betreiben.
Durch die Ausbildung der Betriebsperiode 42 als ganzzahliger Teiler der Hälfte der Perio dendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ und durch die Ausbildung von Ausschaltintervallen 46 zum Beginn und Ende einer jeden Betriebsperiode 42 ist ein Fli cker von der Steuer- und/oder Regeleinheit 26 kontrolliert. Insbesondere ist ein Flicker von der Steuer- und/oder Regeleinheit 26 kontrolliert, weil zu jedem Beginn und Ende einer Betriebsperiode 42 das gleiche Leistungsniveau, insbesondere summiert über alle Induktionsziele, erzielt ist. Durch die Ausbildung der Betriebsperiode 42 als ganzzahliger Teiler der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ ist kann ein maximalen Leistungsbedarf von über 4,25 kW, insbesondere von über 3,7 kW, an einem Anfang und/oder Ende der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechsel spannung 48, THNETZ vermieden werden.
Figur 5 zeigt den Fall, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 in dem Dauerheizbe triebszustand 50 drei der Induktionsziele 32, 32’, 32”, 32”’ unter Vermeidung von Inter modulationsstörsignalen betreibt. In den Figuren 5a bis 5d ist auf der Abszisse 74 die Zeit in Millisekunden aufgetragen. In Figur 5a ist auf der Ordinate 76 die Spannung in Volt aufgetragen. In den Figuren 5b bis 5d ist auf der Ordinate 78 die Stromstärke in Ampere aufgetragen. In Figur 5a ist der gleichgerichtete zeitliche Verlauf der Versorgungswechselspannung gezeigt. Auf der Abszisse 74 ist die Zeit in Millisekunden aufgetragen und auf der Ordinate 76 die Spannung in Volt. Die Figuren 5b bis 5c zeigen den zeitlichen Verlauf des anliegenden Stroms an den Induktoren der jeweilig angesteuerten Induktionsziele 32, 32‘, 32“. Auf den Abszissen 74 ist die Zeit in Millisekunden aufgetragen und auf der Ordinate 78 die Stromstärke in Ampere.
Zur Vermeidung von Intermodulationsstörsignalen ermittelt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 die Zielfrequenzen für jedes der drei anzusteuernden Induktionsziele 32, 32’, 32”.
Das erste Induktionsziel 32 weist beispielsweise eine Zielfrequenz von 50 kHz auf. Die Zielfrequenz des zweiten Induktionsziels 32’ unterscheidet sich um weniger als 16 kHz, insbesondere weniger als 20 kHz, von der Zielfrequenz des ersten Induktionsziels 32. Die Zielfrequenz des dritten Induktionsziels 32” unterscheidet sich um mindestens als 20 kHz von der Zielfrequenz des ersten Induktionsziels 32. Die Zielfrequenz des zweiten Induktionsziels 32’ ist kleiner als die Zielfrequenz des dritten Induktionsziels 32”.
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 zwei der drei Induktionsziele 32, 32’, deren Zielfrequenzen sich um weniger als 16 kHz, insbesondere weniger als 20 kHz, voneinander unterscheiden, mit der gleichen Heizstromfrequenz 36, wobei die Heizstromfrequenz 36 insbesondere der niedrigsten Zielfrequenz aller, insbesondere der zwei, zusammen angesteuerten Induktionsziele 32, 32’ entspricht. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 steuert zwei der drei Induktionsziele 32, 32’ mit derselben Heizstromfrequenz 36, in diesem Beispiel 50 kHz, und das dritte Induktionsziel 32” mit einer anderen Heizstromfrequenz 36, in diesem Beispiel 70 kHz, an, insbesondere zur Vermeidung von Intermodulationsstörsignalen.
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 die drei Induktionsziele 32, 32’, 32” jeweils über eine gesamte Gardauer periodisch. Die Gardauer ist, insbesondere in sich wiederholende, Betriebsperioden 42 aufgeteilt. In dem Dauerheizbetriebszustand 50 stellt die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 Ausgangsleistungen der drei Induktionsziele 32, 32’, 32” über eine jeweilige Heizstromfrequenz 36 ein. Die Betriebsperiode 42 weist verschiedene Zeitintervalle toni2, toni3, tonu, toni5, toni6, n, tofn2, tofn3, M, toffis, ie, insbesondere die Einschaltintervalle 40, 40‘ und Ausschaltintervalle 46 und/oder Einschaltteilintervalle 68, auf (vgl. Figur 5b-d).
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das erste Induktionsziel 32 in dem Zeitintervall tonn der Betriebsperiode 42 mit der Sollheizleistung 30, PSOLL, insbesondere Zielfrequenz, des ersten Induktionsziels 32 (siehe Figur 5b).
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das zweite Induktionsziel 32’ in einem ersten Zeitintervall WH , insbesondere Ausschaltintervall 46, der Betriebsperiode 42 mit einem Leistungsdefizit, insbesondere mit einer Nullheizleistung (siehe Figur 5c). Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das zweite Induktionsziel 32’ in einem zweiten Zeitintervall toni2 der Betriebsperiode 42 mit einem Leistungsüberschuss gegenüber der Sollheizleistung 30‘, PSOLL des zweiten Induktionsziels 32’. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das zweite Induktionsziel 32’ in einem dritten Zeitintervall t0ffi2 der Betriebsperiode 42 mit einem Leistungsdefizit, insbesondere einer Nullheizleistung, gegenüber der Sollheizleistung 30‘, PSOLL des zweiten Induktionsziels 32’. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das Induktionsziel 32’ in zumindest einem weiteren Einschaltintervall 40‘, toni3, toni4, toni5, toni6 der Betriebsperiode 42, TBP mit einer Heizleistung, insbesondere einer Sollheizleistung 30‘ oder einem Leistungsüberschuss gegenüber der Sollheizleistung 30‘, PSOLL, ZU betreiben. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das zweite Induktionsziel 32’ in den Einschaltintervallen 40, toni2, toni3, toni4, toni5, toni6 der Betriebsperiode 42, TBP mit einer Heizleistung, insbesondere einer Sollheizleistung 30‘ oder einem Leistungsüberschuss gegenüber einer Sollheizleistung 30‘, PSOLL- Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das zweite Induktionsziel 32’ in genau fünf Zeitintervallen toni2, to„i3, to„i4, toni5, toni6 mit einem Leistungsüberschuss. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt das zweite Induktionsziel 32’ in sechs Zeitintervallen WH , t0fn2, Wn, H, H, WH mit einer Nullheizleistung, d.h. frei von einer angelegten von 0 verschiedenen Heizstromfrequenz 36, insbesondere mit einer Nullheizleistung. Alternativ kann die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 das zweite Induktionsziel 32’ analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 in nur einem Zeitintervall mit einer Heizleistung, insbesondere der Sollheizleistung 30‘ oder einem Leistungsüberschuss gegenüber der Sollheizleistung 30‘, PSOLL betreiben. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das Einschaltintervall 40 des zweiten Induktionsziels 32’ in zumindest einer der zumindest einen Betriebsperioden 42, insbesondere in zumindest der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, insbesondere Netz wechselspannung, in zumindest zwei Einschaltteilintervalle 68, 68‘ aufzuteilen, welche durch zumindest ein Ausschaltintervall 46 getrennt sind, in welchem das entsprechende Induktionsziel 32’ mit einem Leistungsdefizit gegenüber einer Sollheizleistung 30‘, insbe sondere leistungsfrei, betrieben ist. Durch die Verteilung der Einschaltintervalle 40, 40‘ des zweiten Induktionsziels 32’ über die gesamte Betriebsperiode 42 (siehe Figur 5c) er reicht die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 eine vorteilhafte EMC-Konformität.
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauer heizbetriebszustand 50 zumindest ein weiteres Induktionsziel 32, 32’, 32” während der Betriebsperiode 42 dauerhaft zu betreiben. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 betreibt in dem Dauerheizbetriebszustand 50 das dritte Induktionsziel 32” in dem Einschaltintervall ton 11 der Betriebsperiode 42 dauerhaft zur Erreichung der Sollheizleistung 30“, PSOLL des dritten Induktionsziels 32 (siehe Figur 5b).
Über die Betriebsperiode 42 gemittelt liefert die Ansteuerung der drei Induktionsziele 32, 32’, 32” für jedes Induktionsziel 32, 32’, 32” die gewünschte Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ an jedem Induktionsziel 32, 32’, 32” unter Vermeidung von Intermodulationsstörgeräu schen. Die Betriebsperiode 42 entspricht maximal der Hälfte der Periodendauer der Ver sorgungswechselspannung 48, T HNETZ, insbesondere Netzwechselspannung. Die Be triebsperiode 42 gleicht in diesem Beispiel der Hälfte der Periodendauer der Versor gungswechselspannung 48, T HNETZ. Die Hälfte der Periodendauer der Versorgungswech selspannung 48, T HNETZ ist beispielhaft in Figur 5a gezeigt. Die Steuer- und/oder Re geleinheit 26 ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand 50 eine Summe aller Einschaltintervalle 40, tonn, toni2, to„i3, toni4, toni5, toni5, der Betriebsperio de 42, insbesondere für jedes der drei Induktionsziele 32, 32’, 32” separat, als ein Vielfa ches eines Kehrwerts der Heizstromfrequenz 36 zu wählen.
Die Summe aller Einschaltintervalle 40, insbesondere eines einzelnen Induktionsziels 32, 32’, 32”, der Betriebsperiode 42 entspricht maximal der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ, insbesondere Netzwechselspannung. Am Be ginn und am Ende einer jeden Betriebsperiode 42 wird von der Steuer- und/oder Re- geleinheit 26 eine gleiche Heizleistung in Summe über alle angesteuerten Induktionsziele 32, 32’, 32” erzielt.
Es ist denkbar, dass die Betriebsperiode 42 einem ganzzahligen Teiler der Hälfte der Pe riodendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ entspricht.
Es ist auch denkbar, dass jedes Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ mit einer anderen Heiz stromfrequenz 36 angesteuert werden muss und/oder ist. Insbesondere in dem Fall ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 26 dazu vorgesehen, in dem Dauerheizbetriebszustand 50 zumindest einen Wechselrichter 64 pro Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ zu betreiben. Durch die Ausbildung der Betriebsperiode 42 als ganzzahliger Teiler der Hälfte der Perio dendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ ist ein Flicker von der Steuer- und/oder Regeleinheit 26 kontrolliert. Durch die Ausbildung der Betriebsperiode 42 als ganzzahliger Teiler der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, THNETZ kann ein maximaler Leistungsbedarf von über 4,25 kW, bevorzugt von über 3,7 kW, über eine zeitliche Grenze der Hälfte der Periodendauer der Versorgungswech selspannung 48, THNETZ vermieden werden.
In jedem Fall weist jedes Induktionsziel 32, 32‘, 32“, 32‘“ eine minimale Frequenz auf, mit weicher es angesteuert werden kann. In jedem Fall weist jedes Induktionsziel 32, 32‘, 32“, 32‘“ eine maximale Frequenz auf, mit welcher es angesteuert werden kann.
In jedem Fall kann jedes Induktionsziel 32, 32‘, 32“, 32‘“ so angesteuert werden, dass zu Beginn und zum Ende jeder Betriebsperiode 42, insbesondere über alle betriebenen In duktionsziele 32, 32‘, 32“, 32‘“, die gleiche Leistung erzielt wird. Insbesondere kann für jedes Induktionsziel 32, 32‘, 32“, 32‘“ eine Modulation, insbesondere Ansteuerung, mit der Heizstromfrequenz 36 innerhalb der Betriebsperiode 42, insbesondere innerhalb der Hälf te der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, abgeschaltet werden.
Es ist denkbar, dass die Einschaltintervalle 40 durch die Steuer und/oder Regeleinheit 26 für zumindest ein Induktionsziel 32, 32‘, 32“, 32‘“ über die Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48 verteilt ausgebildet sind. Es ist denkbar, dass die Ein schaltintervalle 40 durch die Steuer und/oder Regeleinheit 26 für zumindest ein Indukti onsziel 32, 32‘, 32“, 32‘“ über die Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechsel spannung 48 verteilt ausgebildet sind, wobei diese hochfrequenten Variationen die Netz versorgungsspannung nicht destabilisieren. Es ist denkbar, dass die Ausschaltintervalle 36 durch die Steuer und/oder Regeleinheit 26 für zumindest ein Induktionsziel 32, 32‘, 32“, 32‘“ über die Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, insbe sondere über die Betriebsperiode 42, verteilt ausgebildet sind, insbesondere zu einer Er reichung von EMC-Standards. Es ist denkbar, dass die Ausschaltintervalle 36 durch die Steuer und/oder Regeleinheit 26 für zumindest ein Induktionsziel 32, 32‘, 32“, 32‘“ über die Hälfte der Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48, insbesondere über die Betriebsperiode 42, verteilt ausgebildet sind, wobei ein maximaler Leistungsbedarf zu Beginn oder zum Ende der Hälfte einer Periodendauer der Versorgungswechselspannung 48 von über 4,25 kW, bevorzugt von über 3,7 kW oder äquivalent 16 Arms, vermieden ist.
Es ist denkbar, dass in einer Betriebsperiode 42 von maximal 10 ms, maximal 750 Zyklen der Heizstromfrequenz 36, bei maximaler Heizstromfrequenz 36 von 75 kHz, auf ein In duktionsziel angewendet werden. Es ist denkbar, dass in einer Betriebsperiode 42 von maximal 10 ms, minimal 300 Zyklen der Heizstromfrequenz 36, bei minimaler Heizstrom frequenz 36 von 30 kHz, auf ein Induktionsziel angewendet werden. Im Stand der Technik werden in einer Betriebsperiode 42 von 2 s, zwischen 200 und 240 Zyklen der Heizstrom frequenz 36, auf ein Induktionsziel angewendet.
Figur 6 zeigt schematisch ein Verfahren zum Betrieb einer Gargerätevorrichtung 10, ins besondere einer Induktionskochfeldvorrichtung.
In zumindest einem periodischen Dauerheizbetriebszustand 50, welchem zumindest eine Betriebsperiode 42 zugeordnet ist, wird zumindest ein Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32’” repetitiv mit einer Heizstromfrequenz 36 angesteuert und mit Energie versorgt.
In dem zumindest einem Dauerheizbetriebszustand 50 wird das Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ in zumindest einem Einschaltintervall 40 der Betriebsperiode 42 mit einer Heiz leistung, insbesondere einer Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ oder einem Leistungsüber schuss gegenüber einer Sollheizleistung 30, 30‘, 30“, betrieben.
In dem zumindest einen Dauerheizbetriebszustand 50 wird eine Summe aller Einschaltin tervalle 40 der Betriebsperiode 42 als ein Vielfaches eines Kehrwerts der Heizstromfre quenz 36 gewählt.
Der zumindest eine Dauerheizbetriebszustand 50 umfasst zumindest vier Teilzustände, insbesondere zumindest einen Eingabezustand 52, zumindest einen Ermittlungszustand 54, zumindest einen Steuerzustand 56 und zumindest einen Heizzustand 58. In dem zu mindest einen Eingabezustand 52 wird von einem Bediener eine Sollheizleistung 30, 30‘, 30“, PSOLL für zumindest ein Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32’” eingegeben.
In dem zumindest einen Eingabezustand 52 wird die Zielfrequenz für das Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’, insbesondere aus einer vom Bediener eingestellten Sollheizleistung 30, 30‘, 30“, PSOLL errechnet.
In dem zumindest einen, insbesondere sich an den zumindest einen Eingabezustand 52 anschließenden, Ermittlungszustand 54 wird die Zielfrequenz jedes Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ mit einer maximal möglichen Frequenz, insbesondere einer Maximalfre quenz, des zumindest einen Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ abgeglichen. In dem zumin dest einen Ermittlungszustand 54 wird die Zielfrequenz jedes Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ zur Vermeidung von Intermodulationsstörgeräuschen mit den Zielfrequenzen jedes weiteren Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ abgeglichen. In dem zumindest einen Ermitt lungszustand 54 wird die Heizstromfrequenz 36 jedes Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’, insbesondere zur Vermeidung von Intermodulationsstörgeräuschen innerhalb der Gren zen wie etwa der Maximalfrequenz ausgewählt.
In dem zumindest einen Steuerzustand 56 werden die Einschaltintervalle 40 und Aus schaltintervalle 46 für jedes Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’, welches eine Sollheizleistung 30, 30‘, 30“ in einer Betriebsperiode 42 ausgeben soll, ausgewählt. In dem zumindest einen Steuerzustand 56 werden das zumindest eine Einschaltintervall 40 jedes Indukti onsziels 32, 32’, 32”, 32”’ als Vielfaches des Kehrwerts der Heizstromfrequenz 36, insbe sondere der Maximalfrequenz des angesteuerten Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’, aus gewählt. In dem zumindest einen Steuerzustand 56 wird die Summe der Einschaltinterval le 40 für jedes Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ als Vielfaches des Kehrwerts der Heiz stromfrequenz 36, insbesondere der Maximalfrequenz des angesteuerten Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’, ausgewählt. Es ist denkbar, dass in dem zumindest einen Steuerzu stand 56 zumindest ein Ausschaltintervall 46, insbesondere eine Summe der Ausschaltin tervalle 46, eines Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’ als Vielfaches des Kehrwerts der Heiz stromfrequenz 36, insbesondere der Maximalfrequenz des angesteuerten Induktionsziels 32, 32’, 32”, 32”’, ausgewählt wird. Wenn eine für ein Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32’” ausgewählte Heizstromfrequenz 36 kleiner ist als die für das jeweilige Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ ermittelte Zielfrequenz, wird in dem zumindest einen Steuerzustand 56 für das jeweilige Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ ein Einschaltintervall 40 ausgewählt, welches kürzer ist als die Betriebsperiode 42.
Wenn eine für ein Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ ausgewählte Heizstromfrequenz 36 gleich ist wie die für das jeweilige Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ ermittelte Zielfrequenz, wird in dem zumindest einen Steuerzustand 56 für das jeweilige Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ das zumindest eine Einschaltintervall 40 gleich der Betriebsperiode 42 gewählt. In dem zumindest einen Heizzustand 58 wird jedes Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ über zumindest eine Betriebsperiode 42 mit den gewählten Einschalt- und/oder Ausschaltinter vallen 46 zu einer Bereitstellung der eingestellten Sollheizleistung 30, 30‘, 30“, PSOLL be trieben.
In dem zumindest einen Dauerheizbetriebszustand 50 werden die Teilzustände repetitiv durchlaufen, wobei die in den Teilzuständen gewählten/errechneten und/oder ermittelten Parameter in Abwesenheit einer durch einen Bediener für zumindest ein Induktionsziel 32, 32’, 32”, 32”’ veränderten Sollheizleistung 30, 30‘, 30“, PSOLL beibehalten werden.
Bezugszeichen
10 Gargerätevorrichtung
12 Kochfeld
14 Gargeschirr
16 Aufstellplatte
18 Kochzone
20 Gargerät
22 Induktor
24 Bedienfeld
26 Steuer- und/oder Regeleinheit
28 Display
30 Sollheizleistung
32 Induktionsziel
34 Ausgangsheizleistung
36 Heizstromfrequenz
38 Wechselrichtereinheit
40 Einschaltintervall
42 Betriebsperiode
44 Resonanzkondensatoreinheit
46 Ausschaltintervall
48 Hälfte einer Periodendauer einer Versorgungswechselspc
50 Dauerheizbetriebszustand
52 Eingabezustand
54 Ermittlungszustand
56 Steuerzustand
58 Heizzustand
60 Schalterelement
62 Relais Wechselrichter Einschaltintervall Einschaltteilintervall Abszisse
Ordinate
Abszisse
Ordinate
Ordinate

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Gargerätevorrichtung (10), insbesondere Induktionskochfeldvorrichtung, mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (26), welche dazu vorgesehen ist, in zumindest einem periodischen Dauerheizbetriebszustand (50), welchem zumindest eine Be triebsperiode (42) zugeordnet ist, zumindest ein Induktionsziel (32, 32‘, 32“, 32‘“) repetitiv mit einer Heizstromfrequenz (36) anzusteuern und mit Energie zu ver sorgen und das Induktionsziel (32, 32‘, 32“, 32‘“) in zumindest einem Einschaltin tervall (40) der Betriebsperiode (42) mit einer Heizleistung zu betreiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (26) dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand (50) eine Summe aller Einschaltintervalle (40) der Betriebsperiode (42) als ein Vielfaches eines Kehrwerts der Heizstrom frequenz (36) zu wählen.
2. Gargerätevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe aller Einschaltintervalle (40) der Betriebsperiode (42) maximal einer Hälf te einer Periodendauer einer Versorgungswechselspannung (48) entspricht.
3. Gargerätevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsperiode (42) maximal einer Hälfte einer Periodendauer einer Versorgungswechselspannung (48) entspricht.
4. Gargerätevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsperiode (42) einem ganzzahligen Teiler einer Hälfte einer Periodendauer einer Versorgungswechselspannung (48) entspricht
5. Gargerätevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (26) dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand (50) das Induktionsziel (32, 32‘, 32“, 32‘“) in zumindest einem weiteren Einschaltintervall (40‘) der Betriebsperiode (42) mit einer Heizleistung zu betreiben.
6. Gargerätevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (26) dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand (50) zumindest ein weiteres Induktionsziel (32, 32‘, 32“, 32‘“) während der Betriebsperiode (42) dauerhaft zu betreiben.
7. Gargerätevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (26) dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand (50) zumindest einen Wechselrichter (64) pro Induktionsziel (32, 32‘, 32“, 32‘“) zu betreiben.
8. Gargerätevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (26) dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand (50) eine Heizleistung des Induktionsziels (32, 32‘, 32“, 32‘“) zumindest zweimal innerhalb einer Hälfte einer Periodendauer einer Versorgungswechselspannung (48) zu messen.
9. Gargerätevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (26) dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand (50) zumindest ein zweites Induktionsziel (32, 32‘, 32“, 32‘“) repetitiv mit einer zweiten Heizstromfrequenz (36‘) anzusteu ern und mit Energie zu versorgen und das zweite Induktionsziel (32, 32‘, 32“, 32‘“) in zumindest einem zweiten Einschaltintervall (66) der Betriebsperiode (42) mit einer Heizleistung zu betreiben, wobei die zweite Heizstromfrequenz (36‘) entweder der Heizstromfrequenz (36) im Wesentlichen gleicht oder sich um min destens 16 kHz von der Heizstromfrequenz (36) unterscheidet und wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit (26) dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbe triebszustand (50) eine Summe aller zweiten Einschaltintervalle (66) der Be triebsperiode (42) als ein Vielfaches eines Kehrwerts der zweiten Heizstromfre quenz (36‘) zu wählen.
10. Gargerätevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (26) dazu vorgesehen ist, in dem Dauerheizbetriebszustand (50) das Einschaltintervall (40) des Indukti onsziels (32, 32‘, 32“, 32‘“) in der Betriebsperiode (42) in zumindest zwei Ein- schaltteilintervalle (68, 68‘) aufzuteilen, welche durch zumindest ein Ausschaltin tervall (46) getrennt sind, in welchem das Induktionsziel (32, 32‘, 32“, 32‘“) mit einem Leistungsdefizit gegenüber einer Sollheizleistung (30, 30‘, 30“) betrieben ist.
11. Gargerät (20), insbesondere Kochfeld (12), mit zumindest einer Gargerätevor richtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Verfahren zum Betrieb einer Gargerätevorrichtung (10), insbesondere einer In duktionskochfeldvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in zumindest einem periodischen Dauerheizbetriebszustand (50), welchem zumindest eine Betriebsperiode (42) zugeordnet ist, zumindest ein Induktionsziel (32, 32‘, 32“, 32‘“) repetitiv mit einer Heizstromfrequenz (36, 36‘) angesteuert und mit Energie versorgt wird und das Induktionsziel (32, 32‘, 32“, 32‘“) in zu mindest einem Einschaltintervall (40, 40‘) der Betriebsperiode (42) mit einer Heiz leistung betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Dauerheizbe triebszustand (50) eine Summe aller Einschaltintervalle (40, 40‘) der Betriebspe- riode (42) als ein Vielfaches eines Kehrwerts der Heizstromfrequenz (36) gewählt wird.
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