ES2883583T3 - Elemento para cocinar de calentamiento por inducción y método de control para el mismo - Google Patents

Abstract

Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) que comprende: - una bobina electromagnética (100) para generar un campo magnético; - una unidad de accionamiento (40) que suministra corriente de alta frecuencia a la bobina electromagnética (100); - una unidad de control (50) que controla la unidad de accionamiento (40); y - una unidad de detección (60) que tiene medios de detección para detectar las características eléctricas de la unidad de accionamiento (40) y, cuando se coloca una carga cerca de la bobina electromagnética (100), detecta las características de frecuencia de una resistencia de carga que son las características eléctricas, en el que la unidad de control (50) tiene medios de determinación de carga para determinar si la carga es un objetivo de calentamiento (P) o un sujeto de recepción de energía (A) con base en las características de frecuencia de la resistencia de carga, y la unidad de control (50) realiza un control de manera que, si se determina que la carga es el objetivo de calentamiento, un intervalo de un valor de energía de salida de la unidad de accionamiento (40) se establece en un primer intervalo que tiene un primer valor de energía de salida máximo y la operación se realiza en un modo de operación de calentamiento por inducción en el que el objetivo de calentamiento (P) se calienta mediante la bobina electromagnética (100), y si se determina que la carga es el sujeto de recepción de energía (A), un intervalo de un valor de energía de salida de la unidad de accionamiento (40) se establece en un segundo intervalo que tiene un segundo valor de energía de salida máximo y la operación se realiza en un modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que se suministra energía al sujeto de recepción de energía (A) por la bobina electromagnética (100).

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento para cocinar de calentamiento por inducción y método de control para el mismo

Campo técnico

La presente invención se refiere a un elemento para cocinar de calentamiento por inducción para calentar inductivamente un objetivo de calentamiento tal como una olla, y un método de control para el mismo, y en particular, se refiere a: un elemento para cocinar de calentamiento por inducción con una función de alimentación de energía sin contacto, que realiza la denominada alimentación de energía sin contacto en la que se suministra energía a un dispositivo de recepción de energía colocado en un cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción, usando un campo magnético de alta frecuencia del cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción, mediante acoplamiento de campo magnético; y un método de control para el mismo.

Técnica anterior

Un elemento para cocinar de calentamiento por inducción es un dispositivo que suministra corriente de alta frecuencia de 20 kHz a 100 kHz a una bobina e interconecta un flujo magnético generado por la bobina con un objetivo de calentamiento metálico tal como una olla o una sartén, calentando, de este modo, inductivamente el objetivo de calentamiento. El principio del calentamiento por inducción se basa en la inducción electromagnética. Por tanto, si se coloca un dispositivo de recepción de energía que tiene una bobina de recepción de energía en lugar del objetivo de calentamiento, puede suministrarse energía al dispositivo de recepción de energía mediante inducción electromagnética.

Un método de este tipo de suministro (alimentación) de energía a un dispositivo de recepción de energía que es una carga inalámbrica, no mediante un cable de alimentación de energía o similares, usando un flujo magnético, es decir, un campo magnético, se denomina alimentación de energía sin contacto de tipo acoplamiento de campo magnético, o simplemente denominarse alimentación de energía sin contacto. Por tanto, la falta de contacto tal como se usa en el presente documento no hace referencia a si los dispositivos están en contacto entre sí o no.

Tal como se usa en el presente documento, un estado sin contacto se refiere a un estado en el que los dispositivos no están acoplados eléctricamente entre sí y no están acoplados físicamente (conectados directamente) entre sí, sino que también incluye un estado en el que los dispositivos están simplemente en contacto entre sí, es decir, un estado en el que un dispositivo tal como un objetivo de calentamiento o un dispositivo de recepción de energía se coloca en un dispositivo.

Cabe señalar que, a menos que se indique lo contrario, el término “alimentación de energía sin contacto” tal como se usa en el presente documento se refiere a alimentación de energía sin contacto de tipo de acoplamiento de campo magnético, sin distinguir entre tipo de inducción electromagnética, tipo de resonancia de campo magnético y similares.

Un dispositivo de alimentación de energía sin contacto convencional descrito en el documento de patente 1 incluye: una placa superior sobre la que se coloca una carga; una bobina principal que se proporciona debajo de la placa superior y genera corriente de alta frecuencia; un inversor que suministra alimentación de alta frecuencia a la bobina principal; una unidad de control que controla el inversor; y una unidad de determinación de carga que determina si la carga es un objetivo de calentamiento o un dispositivo de recepción de energía, en el que el inversor se controla según el resultado de la determinación de carga. Por consiguiente, se determina si una carga colocada en el dispositivo de alimentación de energía sin contacto es un objetivo de calentamiento que es un objetivo de calentamiento por inducción, o un dispositivo de recepción de energía predeterminado, y se realiza un control adecuado según el tipo de carga. Por tanto, incluso si se coloca una carga diferente en una cantidad de energía, un intervalo de ajuste de energía o similares, el usuario no necesita cambiar considerablemente la manipulación según el tipo de carga.

Si se determina que la carga es un dispositivo de recepción de energía, la energía suministrada a la bobina principal se reduce en comparación con el caso en el que se determina que la carga es un objetivo de calentamiento. Se proporciona una unidad de visualización para visualizar la función de una unidad de manipulación que controla la cantidad de energización de la bobina principal, de modo que se visualiza una manipulación según el tipo de carga en la unidad de visualización.

Si la unidad de determinación de carga determina que la carga es un dispositivo de recepción de energía, se reduce un nivel de criterio de determinación de carga en comparación con el caso en el que se determina que la carga es un objetivo de calentamiento. Por ejemplo, si la carga es una cazuela, la unidad de control permite que la salida máxima se emita a la bobina principal y maximiza el intervalo de ajuste de salida de la bobina principal en la unidad de manipulación.

Por otro lado, si se determina que la carga es un dispositivo de recepción de energía, se modifican la energía máxima de entrada, el intervalo de ajuste de energía, el nivel de determinación de carga y similares, y se modifican las especificaciones de manipulación y las especificaciones de visualización. En concreto, si se determina que la carga es un dispositivo de recepción de energía tan pequeño que requiere una energía de entrada de 100 W o menos, la unidad de control controla la cantidad de energización de la bobina principal, de modo que 100 W es la energía máxima que puede recibirse por una bobina secundaria del dispositivo de recepción de energía. Además, el intervalo de manipulación de la manipulación es limitado y la visualización de la unidad de visualización se modifica según el contenido de manipulación.

Por tanto, la cantidad de energización de la bobina principal se limita según la magnitud del consumo de energía de la carga, y, junto con esto, se modifican el intervalo de manipulación y el contenido de visualización, proporcionando de este modo un dispositivo de alimentación de energía sin contacto de alta usabilidad.

Un dispositivo de recepción de energía sin contacto convencional descrito en el documento de patente 2 incluye: una bobina de recepción de energía que recibe un campo magnético de alta frecuencia desde un dispositivo de calentamiento por inducción y emite energía; un dispositivo de carga que se suministra con energía desde la bobina de recepción de energía; una unidad de conmutación que abre y cierra la conexión entre la bobina de recepción de energía y el dispositivo de carga; y una unidad de control que controla la unidad de conmutación, en la que la unidad de control del lado de dispositivo de recepción de energía controla la operación de apertura/cierre para controlar un periodo de apertura/cierre de la unidad de conmutación y ajustar la energía suministrada desde la bobina de recepción de energía al dispositivo de carga.

El periodo de apertura en la operación de apertura/cierre del dispositivo de recepción de energía se establece de modo que un dispositivo de calentamiento por inducción, que es un dispositivo de alimentación de energía, no determine que no existe carga y que el calentamiento no se detenga. Por tanto, la energía recibida puede controlarse a través de un control en el lado de dispositivo de recepción de energía sin contacto. Por tanto, puede usarse un dispositivo de calentamiento por inducción de uso general como dispositivo de alimentación de energía y, por tanto, puede realizarse un dispositivo de recepción de energía sin contacto con alta usabilidad, para el que los dispositivos de alimentación de energía estén menos limitados.

Un dispositivo inalámbrico convencional descrito en el documento de patente 3 incluye una unidad de generación de magnetismo y una unidad de carga. La unidad de generación de magnetismo incluye: una placa superior sobre la que se coloca la unidad de carga; una bobina principal que genera un campo magnético de alta frecuencia proporcionado debajo de la placa superior; un inversor que acciona la bobina principal; medios de recepción; y medios de detección de cazuela para detectar si hay una cazuela presente o no.

La unidad de carga incluye: una bobina secundaria que debe acoplarse magnéticamente con la bobina principal; medios de transmisión; y un circuito de carga que se suministra con energía desde la bobina secundaria. El inversor suministra corriente de alta frecuencia a la bobina principal cuando los medios de recepción han recibido una señal predeterminada desde los medios de transmisión y cuando los medios de detección de cazuela han detectado que existe una carga sobre la placa superior.

En el caso de que los medios de detección de cazuela determinen que una carga sobre la placa superior de la unidad de generación de magnetismo no es una cazuela según un criterio de determinación, en el momento del inicio del uso, el magnetismo de alta frecuencia no se suministra a la bobina secundaria del lado de carga y, por tanto, los medios de transmisión del lado de carga no funcionan. Entonces, cuando los medios de detección de cazuela generan un campo magnético de alta frecuencia para la detección de cazuelas, la bobina secundaria se acopla magnéticamente y el circuito de carga funciona, de modo que los medios de transmisión funcionan para generar una onda de radio.

La onda de radio generada se recibe mediante los medios de recepción, y si se detecta que se coloca una carga, la bobina principal suministra corriente de alta frecuencia. Como resultado, la carga colocada sobre la placa superior, por ejemplo, un molino de café, funciona. La carga se abre/cierra mediante un conmutador suministrado al molino de café, para encender/apagar un motor para hacer rotar una cuchilla para cortar los granos de café para dar un tamaño adecuado.

Por otro lado, si los medios de detección determinan que existe una cazuela según un criterio de determinación, se sigue suministrando corriente de alta frecuencia para calentar inductivamente la cazuela. Es decir, el inversor funciona para suministrar corriente de alta frecuencia a la bobina principal cuando los medios de recepción han recibido una señal predeterminada desde los medios de transmisión del dispositivo de carga y cuando los medios de detección de cazuela han detectado que existe una cazuela.

Una elemento para cocinar electromagnético convencional descrito en el documento de patente 4 incluye: una bobina de calentamiento; una bobina de alimentación de energía dispuesta alrededor de la periferia exterior de la bobina de calentamiento; un adaptador que puede colocarse de manera montable y desmontable sobre una placa superior y rodea la cazuela; un circuito de alimentación de energía que suministra energía a la bobina de calentamiento o a la bobina de alimentación de energía; un relé que conecte la bobina de calentamiento y la bobina de alimentación de energía de manera alterna con respecto al circuito de suministro de energía al tiempo que conmuta entre las mismas; y una unidad de control que controla el relé. Con el fin de recibir el suministro de energía mediante acoplamiento magnético, el adaptador tiene una bobina de recepción de energía dispuesta para oponerse a la bobina de alimentación de energía y una bobina auxiliar que está conectada a la bobina de recepción de energía y calienta inductivamente la superficie lateral de una cazuela.

Cuando la energía consumida por la bobina de alimentación de energía es menor que un valor predeterminado, la unidad de control detiene la conmutación alterna del relé y conecta selectivamente la bobina de calentamiento para suministrar energía a la misma. Se determina si el adaptador para calentar inductivamente la superficie lateral de la cazuela con base en si la bobina de alimentación de energía está consumiendo energía o no. Si se determina que el adaptador no está colocado, la unidad de control ordena al relé que conmute a calentamiento solo mediante la bobina de calentamiento.

Si se determina que no hay una cazuela colocada, se detiene el funcionamiento del inversor. A partir de entonces, el relé se conmuta al lado de bobina de alimentación de energía y la bobina de alimentación de energía y la bobina lateral exterior se energizan. En este momento, si se determina que el adaptador no está colocado, el relé se conmuta a una bobina de calentamiento de lado interior, para realizar la operación de calentamiento. Cuando se coloca el adaptador y se inicia el calentamiento, se suministra energía a la bobina de calentamiento de lado interior y a la bobina de calentamiento de lado exterior, y la bobina de calentamiento de lado exterior y la bobina de alimentación de energía, de manera alterna en un ciclo predeterminado.

Un dispositivo de recepción de energía sin contacto descrito en el documento de patente 5 se refiere a un dispositivo de recepción de energía usado al colocarse sobre un elemento para cocinar de calentamiento por inducción, e incluye: una bobina de recepción de energía que recibe energía mediante el uso de un campo magnético de alta frecuencia desde un elemento para cocinar de calentamiento por inducción; un dispositivo de carga que funciona mediante la bobina de recepción de energía; y una unidad de control que suministra energía al dispositivo de carga y controla el dispositivo de carga. La corriente o la tensión suministradas al dispositivo de carga se detectan mediante medios de detección de sobrecarga. Medios de control de cantidad de recepción de energía se proporcionan para controlar la cantidad de recepción de energía que debe reducirse cuando el valor detectado es igual o superior a un primer valor predeterminado. Además, se proporcionan medios de control de seguridad que realizan un control para detener el suministro de energía al dispositivo de carga cuando el valor detectado es igual o superior a un segundo valor predeterminado. Como método para controlar la energía recibida, es posible reducir la cantidad de recepción de energía cambiando el número de giros de la bobina de recepción de energía para disminuir el número de giros. El número de giros puede cambiarse manualmente. Para detener la energización del dispositivo de carga, se abre el circuito de la bobina de recepción de energía.

Lista de citas

Documentos de patente

Documento de patente 1: WO 2013/094174 A1

Documento de patente 2: WO 2013/0338694 A1

Documento de patente 3: JP H05-184471 A

Documento de patente 4: JP H06-29082 A

Documento de patente 5: JP 2013-115893 A

Sumario de la invención

Problemas que debe resolver la invención

Tal como se describió anteriormente, en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción convencional con una función de alimentación de energía sin contacto, se determina si una carga sobre una placa superior es un objetivo de calentamiento que debe someterse a calentamiento por inducción o un dispositivo de recepción de energía que debe someterse a alimentación de energía sin contacto, y si se determina que la carga es un dispositivo de recepción de energía, el inversor se controla para reducir la energía de salida al inversor. Por tanto, es posible suministrar energía adecuada al dispositivo de recepción de energía, que solo requiere una energía menor que la necesaria para el objetivo de calentamiento. Además, el dispositivo de recepción de energía puede suministrar energía de alta frecuencia recibida por la bobina de recepción de energía, a una unidad de consumo de energía (unidad de carga) del dispositivo de recepción de energía, tal como un motor de CC.

Por ejemplo, en la configuración descrita en el documento de patente 1, se proporcionan una función como dispositivo de calentamiento por inducción y una función como dispositivo de suministro de energía para el dispositivo de recepción de energía, y puede realizarse un funcionamiento adecuado con la energía correspondiente al tipo de carga. Por tanto, puede evitarse que un dispositivo que requiera poca energía funcione erróneamente con mucha energía. Además, un usuario no necesita cambiar en gran medida la configuración según el tipo de carga.

Sin embargo, el intervalo de configuración, el método de configuración y similares varían según el tipo de carga, lo que provoca un problema de manipulación complicada. Además, dado que el control de energía de alimentación se realiza en el lado de recepción de energía, es imposible adaptarse a la operación de encendido/apagado o al control de energía o similares desde el lado de transmisión de energía. Además, cuando aumenta la energía del lado de transmisión de energía, podría ser imposible adaptarse a la energía que exceda el intervalo de control de cantidad de energización en el lado de dispositivo de recepción de energía. En este caso, se detiene el suministro de energía al dispositivo de carga, lo que provoca un problema de pérdida de conveniencia para un usuario.

Según el documento de patente 2, dado que el control de energía de alimentación se realiza en el lado de recepción de energía, es imposible adaptarse a la operación de encendido/apagado o al control de energía o similares desde el lado de transmisión de energía. Además, es necesario intercambiar información a través de una comunicación entre el dispositivo de recepción de energía y el elemento para cocinar de calentamiento por inducción, que es un dispositivo de alimentación de energía. Por tanto, existe el problema de que se tome como objetivo un dispositivo dedicado y, por tanto, es imposible adaptarse a un dispositivo de recepción de energía que no es capaz de comunicarse.

El documento de patente 3 describe realizar determinación de carga, pero en lo que respecta a los medios para controlar la energía recibida, no existe ninguna descripción excepto el encendido y apagado de un conmutador, y, por tanto, no puede ajustarse la velocidad de rotación. De manera similar, también en el caso de cazuela de calentamiento de agua, simplemente se suministra determinada energía fija, pero no se realiza un control de la cantidad de energía suministrada y, por tanto, es imposible hacer frente al exceso y la deficiencia de la cantidad de alimentación de energía. Además, en el caso de colocar un dispositivo de recepción de energía que tiene características similares a una cazuela, existe el problema de que el dispositivo de recepción de energía se reconozca erróneamente como una cazuela y, como resultado, se realice una operación de calentamiento por inducción.

En este caso, existe el problema de que, si la energía requerida por el dispositivo de recepción de energía es diferente del intervalo de salida en la operación de calentamiento por inducción, la operación alimentación de energía sin contacto se ve obstaculizada. Además, es necesario intercambiar información a través de una comunicación entre el dispositivo de recepción de energía y el elemento para cocinar de calentamiento por inducción, que es un dispositivo de alimentación de energía. Por tanto, existe el problema de que se tome como objetivo un dispositivo dedicado y, por tanto, es imposible adaptarse a un dispositivo de recepción de energía que no es capaz de comunicarse.

Según el documento de patente 4, para suministrar energía al adaptador, es necesario conmutar alternativamente entre la bobina de alimentación de energía y la bobina de calentamiento para calentar una cazuela. Por tanto, existe el problema de que, mientras se suministra energía al adaptador, no se suministra energía a la bobina de lado interior para calentar la parte inferior de la cazuela y que debe proporcionarse un circuito de conmutación por separado.

Según el documento de patente 5, para reducir la cantidad de recepción de energía cuando el valor detectado es igual o superior al primer valor predeterminado, el usuario debe realizar la conmutación manualmente, y, por tanto, existe el problema de depender de la operación del usuario. Además, dado que el control de reducción de la cantidad de energía y el control de detención de recepción de energía se realizan en el lado de dispositivo de recepción de energía, existe el problema de que no puede controlarse el propio campo magnético de alta frecuencia suministrado desde el lado de elemento para cocinar de calentamiento por inducción.

La presente invención se ha realizado para resolver los problemas anteriores, y un objeto de la presente invención es obtener un elemento para cocinar de calentamiento por inducción y un método de control para el mismo que permitan suministrar eficazmente una cantidad adecuada de energía según una carga objetivo tanto cuando un objetivo de calentamiento se calienta inductivamente como cuando se suministra energía a un sujeto receptor de energía mediante inducción electromagnética.

Solución a los problemas

Con el fin de lograr el objeto anterior, un elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la presente invención incluye: una bobina electromagnética para generar un campo magnético; una unidad de accionamiento que suministra corriente de alta frecuencia a la bobina electromagnética; una unidad de control que controla la unidad de accionamiento; y una unidad de detección que presenta medios de detección para detectar las características eléctricas de la unidad de accionamiento y detecta las características de carga de una carga colocada cerca de la bobina electromagnética con base en las características eléctricas. La unidad de control presenta medios de determinación de carga para determinar si la carga es un objetivo de calentamiento o un sujeto receptor de energía con base en las características de carga.

La unidad de control realiza el control de manera que, si se determina que la carga es el objetivo de calentamiento, se establece un intervalo de un valor de energía de salida de la unidad de accionamiento en un primer intervalo que presenta un primer valor de energía de salida máximo y se realiza la operación en un modo de operación de calentamiento por inducción en el que el objetivo de calentamiento se calienta mediante la bobina electromagnética, y si se determina que la carga es el sujeto receptor de energía, un intervalo de un valor de energía de salida de la unidad de accionamiento se establece en un segundo intervalo que presenta un segundo valor de energía de salida máximo y la operación se realiza en un segundo modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que la bobina electromagnética suministra energía al sujeto receptor de energía.

Un método de control para un elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la presente invención incluye: detectar características de carga de una carga colocada cerca de una bobina electromagnética para generar un campo magnético, con base en las características eléctricas de una unidad de accionamiento que acciona la bobina electromagnética; y realizar un control de manera que, si se determina que la carga es un objetivo de calentamiento, un intervalo de un valor de energía de salida de la unidad de accionamiento se establece en un primer intervalo que presenta un primer valor de energía de salida máximo y la operación se realiza en un modo de operación de calentamiento por inducción en el que el objetivo de calentamiento se calienta mediante la bobina electromagnética y, si se determina que la carga es un sujeto receptor de energía, se establece un intervalo de un valor de energía de salida de la unidad de accionamiento en un segundo intervalo que presenta un segundo valor de energía de salida máximo y la operación se realiza en un modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que la bobina electromagnética suministra energía al sujeto receptor de energía.

Efecto de la invención

El elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la presente invención puede proporcionar un elemento para cocinar de calentamiento por inducción que permita suministrar de manera eficaz una cantidad adecuada de energía según una carga objetivo con base en si la carga objetivo es un objetivo de calentamiento que va a calentarse por inducción electromagnética o un sujeto receptor de energía que va a suministrarse de energía mediante inducción electromagnética.

El método de control para un elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la presente invención puede proporcionar un método de control para un elemento para cocinar de calentamiento por inducción que permite suministrar de manera eficaz una cantidad adecuada de energía según una carga objetivo tanto cuando un objetivo de calentamiento se calienta inductivamente como cuando se suministra energía a un sujeto receptor de energía mediante inducción electromagnética.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista de perspectiva completa que muestra esquemáticamente un elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 1.

La figura 2 es una vista en planta que muestra ejemplos de la forma de una bobina electromagnética en la realización 1.

La figura 3 es una vista en sección de la bobina electromagnética cuando el elemento para cocinar de calentamiento por inducción de la figura 1 se corta a lo largo del plano S y un diagrama de bloques de una parte principal.

La figura 4 es un diagrama de circuito que muestra la configuración del elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 1.

La figura 5 es un gráfico de sincronización de señales de control en un modo de operación de calentamiento por inducción en la realización 1.

La figura 6 es un diagrama de circuito que muestra los detalles de una unidad de accionamiento en la realización 1.

La figura 7 es un diagrama de circuito que muestra la configuración de la bobina electromagnética y la unidad de accionamiento en el modo de operación de calentamiento por inducción en la realización 1.

La figura 8 es un diagrama que muestra una relación entre un valor de ajuste y un valor de energía de salida en la realización 1.

La figura 9 es un diagrama que ilustra un ejemplo de visualización de una unidad de visualización en la realización 1.

La figura 10 es un diagrama de circuito que muestra la configuración de la bobina electromagnética y la unidad de accionamiento en un modo de operación de alimentación de energía sin contacto en la realización 1.

La figura 11 es un diagrama de circuitos que muestra circuitos equivalentes en el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en la realización 1. La figura 12 es una vista en sección de la bobina electromagnética y un diagrama de bloques de una parte principal en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en la realización 1.

La figura 13 es un diagrama que muestra las características de frecuencia de una resistencia de carga con respecto a cada tipo de carga en la realización 1.

La figura 14 es un diagrama de circuito que muestra los detalles de la unidad de accionamiento en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en la realización 1.

La figura 15 es un gráfico de sincronización de señales de control en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en la realización 1.

La figura 16 es un diagrama de flujo que muestra el procedimiento de procesamiento de la detección de carga en la realización 2.

La figura 17 es un diagrama de circuito que muestra un circuito resonante que incluye la unidad de accionamiento, y un diagrama que muestra una relación entre una frecuencia y una corriente de alta frecuencia, en la realización 3.

La figura 18 es un diagrama de circuito que muestra la configuración de la bobina electromagnética y la unidad de accionamiento, para explicar la conmutación de un condensador resonante en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, en la realización 4.

La figura 19 es un diagrama de circuito que muestra un circuito resonante que incluye la unidad de accionamiento, y un diagrama que muestra una relación entre una frecuencia y una corriente de alta frecuencia para explicar una frecuencia resonante en el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, en la realización 4.

La figura 20 es un diagrama de circuito que muestra la configuración de la bobina electromagnética y la unidad de accionamiento, y un gráfico de sincronización de señales de control, en el modo de operación de calentamiento por inducción, en la realización 5.

La figura 21 es un diagrama de circuito que muestra la configuración de la bobina electromagnética y la unidad de accionamiento en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en la realización 5.

La figura 22 es un diagrama que muestra un ejemplo de configuración de una unidad de manipulación en la realización 6.

La figura 23 es un diagrama que muestra una tabla de valores de energía de salida que representa una relación entre un valor de ajuste y un valor de energía de salida en el ejemplo 1 de la realización 7.

La figura 24 es un gráfico que representa la relación entre el valor de ajuste y el valor de energía de salida en el ejemplo 1 de la realización 7.

La figura 25 es un diagrama que muestra una tabla de valores de energía de salida que representa una relación entre un valor de ajuste y un valor de energía de salida en otro modo del ejemplo 1 de la realización 7.

La figura 26 es un gráfico que muestra la relación entre el valor de ajuste y el valor de energía de salida en el otro modo del ejemplo 1 de la realización 7.

La figura 27 es un diagrama que muestra una tabla de configuración de valores de energía de salida que representa una relación entre un valor de ajuste y un valor de energía de salida en el ejemplo 2 de la realización 7.

La figura 28 es un gráfico que representa la relación entre el valor de ajuste y el valor de energía de salida del ejemplo 2 de la realización 7.

La figura 29 es un diagrama que muestra una tabla de configuración de valores de energía de salida que representa una relación entre un valor de ajuste y energía de salida en otro modo del ejemplo 2 de la realización 7.

La figura 30 es un gráfico que muestra la relación entre el valor de ajuste y el valor de energía de salida en el otro modo del ejemplo 2 de la realización 7.

La figura 31 es un gráfico que muestra una relación entre un valor de ajuste y un valor de energía de salida en el ejemplo 3 de la realización 7.

Descripción de las realizaciones

Realización 1

La configuración y el funcionamiento de un elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 1 de la presente invención se describirán con referencia de la figura 1 a la figura 15.

La figura 1 es una vista en perspectiva completa que muestra esquemáticamente el elemento para cocinar de calentamiento por inducción. En la figura 1, el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 incluye aproximadamente: un cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2 que tiene un alojamiento realizado principalmente de metal laminado; una placa superior 3 realizada de material de vidrio o similares y que cubre casi la totalidad de la superficie superior del cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2; partes de calentamiento 9, 10 dispuestas a la derecha e izquierda; otra parte de calentamiento 11 dispuesta detrás de las mismas; y una parrilla 4.

Las partes de calentamiento 9, 10 son partes de calentamiento por inducción (partes de calentamiento de IH) con bobinas generadoras de campo magnético de alta frecuencia 100 (a continuación, en el presente documento, bobinas electromagnéticas) (véase la figura 3) dispuestas debajo de la placa superior 3. La otra parte de calentamiento 11 puede estar formada por un calentador radiante tal como fuente de calentamiento, o puede ser una parte de calentamiento de IH que usa una bobina electromagnética en lugar de un calentador radiante. En este caso, la bobina electromagnética 100 es una bobina realizada de un material adecuado para el calentamiento por inducción, por ejemplo, cobre.

En la presente realización, se mostrará y describirá la parte de calentamiento de IH, usando la parte de calentamiento 10 que se muestra a la izquierda en la figura 1 como ejemplo. Sin embargo, la misma configuración también puede aplicarse a la otra parte de calentamiento 9 y, además, a la parte de calentamiento trasera 11 si la parte de calentamiento 11 es una parte de calentamiento de IH.

En la presente realización, se proporcionan tres partes de calentamiento. Sin embargo, el número y la disposición de las partes de calentamiento no se limitan a lo anterior, y pueden proporcionarse una o dos partes de calentamiento, o pueden proporcionarse más de tres partes de calentamiento que se muestran en la figura 1. Además, las partes de calentamiento pueden disponerse en una fila lateralmente o en forma triangular inversa. En la presente realización, se describe como ejemplo el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 que tiene una denominada estructura de parrilla central en la que la parrilla para cocinar 4 se encuentra aproximadamente en el centro del alojamiento 2. Sin embargo, sin limitar lo anterior, también se aplica de la misma manera un elemento para cocinar de calentamiento por inducción en el que la parrilla para cocinar 4 se encuentra cerca de una superficie lateral, o un elemento para cocinar de calentamiento por inducción que no presenta la parrilla para cocinar 4.

El elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 en la presente realización incluye: una unidad de manipulación 5 proporcionada en la superficie superior y usada para manipular las partes de calentamiento 9, 10, 11 y la parrilla para cocinar 4; unidades de manipulación 6a, 6b proporcionadas en la superficie frontal y formadas por diales de ajuste para el ajuste de salidas (energía) o similares; y una unidad de visualización 7 formada a partir de cristal líquido o similares y que incluye unidades de visualización 7a, 7b, 7c para visualizar los estados de control de esas unidades de manipulación, guías de manipulación para las mismas y similares. Además, la unidad de manipulación 5 puede estar dotada de una unidad de visualización formada por un elemento de visualización, tal como LED, que indican la magnitud de la salida establecida. Las configuraciones, los números y las disposiciones de la unidad de manipulación 5 y de la unidad de visualización 7 no se limitan a las mostradas en la figura 1, y pueden seleccionarse configuraciones óptimas para las mismas según conveniencia o especificaciones del dispositivo.

El elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 tiene ventanas de aspiración/escape 8a, 8b, 8c proporcionadas en la parte trasera de la placa superior 3. En la figura 1, aunque no se muestra en detalle, en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 se proporciona una unidad de accionamiento 40 que suministra corriente de alta frecuencia a las partes de calentamiento 9, 10. La disposición y el número de los componentes del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 no se limitan a los que se muestran en la figura 1.

La bobina electromagnética 100 en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 según la presente realización funciona como una bobina de calentamiento por inducción cuando una carga colocada casi directamente sobre la bobina electromagnética 100 con la placa superior 3 entre las mismas es un objetivo de calentamiento, y funciona como bobina de alimentación de energía cuando la carga es un dispositivo de recepción de energía.

A continuación, en el presente documento, se describirá el funcionamiento del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 con referencia a los dibujos.

La figura 2 es una vista en planta que muestra la configuración de la bobina electromagnética 100 proporcionada bajo la parte de calentamiento 10 en la placa superior 3. La bobina electromagnética 100 está compuesta por una pluralidad de bobinas denominadas elementos de devanado formadas por conductores lineales de devanado y que se disponen de manera concéntrica. La bobina electromagnética 100 mostrada en la figura 2(a) está compuesta por una pluralidad de bobinas devanadas individualmente (a continuación, en el presente documento, bobinas individuales) 101 a 104 que forman un grupo de bobinas de lado interior y un grupo de bobinas de lado exterior.

Por ejemplo, la bobina individual 101 y la bobina individual 102 componen el grupo de bobinas de lado interior (a continuación, en el presente documento, bobinas centrales), y la bobina individual 103 y la bobina individual 104 componen el grupo de bobinas de lado exterior (a continuación, en el presente documento, bobinas periféricas). La bobina individual 101 y la bobina individual 102 que forman las bobinas centrales, y la bobina individual 103 y la bobina 104 individual que forman las bobinas periféricas, pueden conectarse respectivamente en serie o formarse como bobinas independientes.

En la bobina electromagnética 100 que se muestra en la figura 2(a), las bobinas individuales 101 a 104 de la misma están formadas con forma redonda y dispuestas de manera concéntrica, como ejemplo. Sin embargo, la forma de la bobina electromagnética 100 no se limita a lo anterior. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 2(b), la bobina electromagnética 100 puede estar compuesta por seis bobinas individuales 101, 102, 103, 104, 105, 106, y las bobinas individuales 103 a 106, ya que las bobinas periféricas pueden ser una pluralidad de bobinas divididas de pequeño diámetro y pueden estar dispuestas para rodear las bobinas centrales. Las configuraciones de las bobinas proporcionadas en las partes de calentamiento 9, 10 y la parte de calentamiento 11 no se limitan al número de la pluralidad de bobinas individuales que forman la bobina electromagnética 100 que se muestra en las figuras 2(a), 2(b). Estas bobinas pueden tener configuraciones tal como se muestra en las figuras 2(c), 2(d).

En la bobina electromagnética 100 que se muestra en la figura 2(a), la bobina individual 101 y la bobina individual 102 forman las bobinas centrales, y la bobina individual 103 y la bobina individual 104 forman las bobinas periféricas, como ejemplo. Sin embargo, la combinación de las mismas no se limita a la que se muestra en la figura 2. Las bobinas individuales 101 a 104 pueden ser todas independientes entre sí, o pueden estar conectadas en serie a cualquiera de las mismas, siempre y cuando estén formadas por las bobinas centrales y las bobinas periféricas.

De manera similar, en la bobina formada por una pluralidad de bobinas que se muestra en las figuras 2(b), 2(c), 2(d), la combinación de la pluralidad de bobinas puede configurarse arbitrariamente. En la presente realización, principalmente, se describirá una bobina formada por una combinación de las bobinas centrales y las bobinas periféricas.

En este caso, se configura la bobina electromagnética 100 de manera que, aproximadamente, la energía de salida de 1.500 W se obtiene por las bobinas centrales y la energía de salida de 1.500 W se obtiene por las bobinas periféricas.

En la figura 2(a) y la figura 3, la bobina electromagnética 100 está compuesta por una pluralidad de bobinas, incluidas las bobinas centrales formadas por las bobinas individuales 101, 102 y las bobinas periféricas formadas por las bobinas individuales 103, 104. El número de bobinas que forman las bobinas centrales y el número de bobinas que forman las bobinas periféricas no se limitan a las que se muestran en la figura 2.

En este caso, preferiblemente, la forma exterior de la bobina individual 102 que forma la bobina central que se muestra en las figuras 2(a) a 2(c) tiene un tamaño adecuado para calentar una denominada cazuela pequeña de hasta 14 cm. Preferiblemente, la forma exterior de la bobina individual 103 que forma la bobina periférica que se muestra en la figura 2(a) tiene un tamaño adecuado para calentar una cazuela mediana de aproximadamente 20 cm más grande que una cazuela pequeña, y es aproximadamente igual al tamaño de la bobina individual 103 que se muestra en la figura 2(c) y el tamaño de la bobina individual 102 que se muestra en la figura 2(d). Preferiblemente, la forma exterior de la bobina individual 104 que forma la bobina exterior que se muestra en la figura 2(a), y la forma exterior de la bobina exterior formada por las bobinas individuales 103 a 106 en la figura 2(b), tienen tamaños adecuados para calentar una denominada cazuela grande que es mayor que los tamaños anteriores.

La figura 3 es una vista en sección a lo largo del plano S de la bobina electromagnética 100 proporcionada bajo la parte de calentamiento 10 de la placa superior 3 que se muestra en la figura 1, y un diagrama de bloques que muestra la configuración de los componentes conectados a la misma.

En la figura 3, se proporcionará una descripción usando la configuración de la bobina electromagnética 100 que se muestra en la figura 2(a). La bobina electromagnética 100 está compuesta por la pluralidad de bobinas individuales 101 a 104. La bobina central 101 está conectada en serie a la bobina individual 102 con un hueco de aproximadamente 20 mm proporcionado entre las mismas para unir un sensor de temperatura. La bobina individual 103 se proporciona independientemente de la bobina individual 102 con un hueco de aproximadamente 10 mm proporcionado entre las mismas.

En el lado exterior de la bobina individual 103, la bobina individual 104 está conectada en serie a la misma con un hueco de aproximadamente 15 mm entre las mismas. La bobina individual 103 y la bobina individual 104 se proporcionan como bobinas exteriores alrededor de la bobina individual 102. La bobina electromagnética 100 se ubica con un hueco Hueco1 de aproximadamente 3 mm entre la superficie superior de la misma y la placa superior 3.

Se observa que los valores numéricos tales como los tamaños de hueco que se muestran en este caso no limitan el funcionamiento de la presente realización.

La bobina electromagnética 100 se suministra con corriente de alta frecuencia desde la unidad de accionamiento 40. La unidad de accionamiento 40 incluye un circuito de accionamiento 40a que acciona las bobinas centrales formadas por la bobina individual 101 y la bobina 102 individual conectadas en serie, y un circuito de accionamiento 40b que acciona las bobinas periféricas formadas por la bobina individual 103 y la bobina 104 individual conectadas en serie. Una unidad de detección 60 está conectada a la unidad de accionamiento 40. La unidad de detección 60 incluye una pluralidad de circuitos de detección 60a, 60b conectados de manera independiente a la pluralidad respectiva de unidades de circuitos de accionamiento. En base a las características eléctricas detectadas por los circuitos de detección 60a, 60b, se detectan características de frecuencia de una resistencia de carga en la parte de calentamiento 10 que se usan para determinar si hay una carga presente en la placa superior 3 o no, y determinar la forma, el tamaño, el material, y similares de una carga colocada encima de la bobina electromagnética 100 con la placa superior 3 entre las mismas.

Las características eléctricas en la parte de calentamiento 10 son, por ejemplo, características eléctricas de la propia unidad de accionamiento 40 y características eléctricas de la bobina electromagnética 100, un condensador resonante 80 y similares conectados a la unidad de accionamiento 40, que varían según la colocación de una carga encima de la bobina electromagnética 100 con la placa superior 3 entre las mismas. Un ejemplo típico de las características eléctricas tal como se usa en el presente documento es una señal eléctrica convertida a partir de información de tensión, corriente, frecuencia, resistencia o temperatura.

La unidad de control 50 determina una carga usando medios de determinación de carga (no se muestran en este caso) con base en un resultado de detección de las características de carga de una carga detectada por la unidad de detección 60 para las bobinas individuales 101, 102 como bobinas centrales y las bobinas individuales 103, 104 como bobinas periféricas, y controla la unidad de accionamiento 40 para funcionar en condiciones adecuadas para la carga colocada sobre la placa superior 3. Las características de carga tal como se usan en el presente documento se refieren a características exclusivas de una carga que permiten determinar el tipo de carga, por ejemplo, características de frecuencia de una resistencia de carga que se obtienen a partir de las características eléctricas de la carga.

Por ejemplo, con el fin de obtener las características de carga de una carga, la unidad de control 50 selecciona una frecuencia de accionamiento adecuada para el material de la carga o cambia una condición de accionamiento de la unidad de accionamiento 40 para suministrar a la bobina electromagnética 100 una corriente de alta frecuencia que tiene una magnitud correspondiente al contenido (valor establecido) de una manipulación realizada a través de la unidad de manipulación 5 o la unidad de manipulación 6 proporcionada al cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2, y cambia el contenido de visualización de la unidad de visualización 7. Si los medios de determinación de carga determinan que no hay ninguna carga presente sobre la placa superior 3 con base en el resultado de detección de las características de carga para la parte de calentamiento 10 por la unidad de detección 60, la unidad de control 50 deja de accionar la unidad de accionamiento 40 e informa que no se ha colocado ninguna carga, a través de la unidad de visualización 7. Como medio para informar, aunque no se muestra en este caso, puede usarse un elemento de visualización en la unidad de visualización 7 o medios de sonido tales como un zumbador, por ejemplo.

Si una cazuela P, que es una carga, se coloca desviada del centro de la bobina electromagnética 100, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para dejar de suministrar corriente de alta frecuencia a la bobina electromagnética 100 para la que se determina que la zona sobre la que se coloca la cazuela P es pequeña, con base en las características de carga de la carga detectada por la unidad de detección 60. Es decir, cada circuito de accionamiento de la unidad de accionamiento 40 se controla individualmente para accionar, de la pluralidad de bobinas, solo una bobina encima de la que se coloca la cazuela P, suprimiendo, por tanto, un consumo de energía innecesario y realizando eficientemente la operación de calentamiento por inducción.

Se observa que la determinación de los estados de manipulación de las unidades de manipulación 5 y 6 y la configuración del contenido de visualización de la unidad de visualización 7 pueden realizarse, por ejemplo, mediante un microordenador proporcionado por separado de la unidad de control 50. Aunque en este caso se describe principalmente la parte de calentamiento 10, lo mismo se aplica también a las otras partes de calentamiento 9, 11. Además, aunque la forma de la bobina que se muestra en la figura 2(a) se usa como representante en la descripción, también puede obtenerse el mismo efecto mediante las formas de bobina de la figura 2(b) y la figura 2(c) formadas a partir de una pluralidad de bobinas.

La figura 4 es un diagrama de circuito que muestra la configuración más detallada de la unidad de accionamiento 40, la unidad de control 50, la unidad de detección 60 y la bobina electromagnética 100 que se muestra en la figura 3.

La figura 4 es un diagrama de circuito que incluye un ejemplo de la unidad de accionamiento 40 que genera un campo magnético de alta frecuencia. Una unidad de suministro de energía 30 que se muestra en la figura 4 rectifica una energía de CA suministrada desde un suministro de energía comercial 31 por un puente de diodos 32, convierte la energía resultante en energía de CC mediante un circuito de alisado 33 compuesto por una bobina de bloqueo 331 y un condensador de alisado 332 y suministra energía a la unidad de accionamiento 40. La unidad de accionamiento 40 suministra corriente de alta frecuencia a la bobina electromagnética 100 con base en un comando de la unidad de control 50. Por ejemplo, con el fin de calentar una cazuela P, la unidad de manipulación 5 o la unidad de manipulación 6 se manipula para ajustar la salida para calentar la cazuela P y, a continuación, con el fin de calentar la cazuela P con la salida establecida (energía), la unidad de control 50 controla la frecuencia de accionamiento y la magnitud de la corriente de alta frecuencia para controlar la unidad de accionamiento 40 para suministrar corriente de alta frecuencia según la salida establecida, a la bobina electromagnética 100.

La unidad de accionamiento 40 está compuesta por: el circuito de accionamiento 40a que suministra corriente de alta frecuencia a la bobina individual 101 y la bobina individual 102 que forman las bobinas centrales; y el circuito de accionamiento 40b que suministra corriente de alta frecuencia a las bobinas individuales 103, 104 que forman las bobinas periféricas.

El circuito de accionamiento 40a incluye: un par de elementos de conmutación semiconductores 401 (a continuación en el presente documento, brazo 401) compuesto por dos elementos de conmutación semiconductores 401a, 401b conectados en serie; y un par de elementos de conmutación semiconductores 402 (a continuación en el presente documento, brazo 402) compuesto por dos elementos de conmutación semiconductores 402a, 402b conectados en serie, y se forma como un circuito de puente completo en el que se conectan las bobinas centrales 101, 102 y un condensador resonante 81 en serie entre los puntos intermedios del brazo 401 y el brazo 402.

El circuito de accionamiento 40b incluye: el par de elementos de conmutación semiconductores 401 (a continuación en el presente documento, brazo 401) compuesto por dos elementos de conmutación semiconductores 401a, 401b conectados en serie; y un par de elementos de conmutación semiconductores 403 (a continuación en el presente documento, brazo 403) compuesto por dos elementos de conmutación semiconductores 403a, 403b conectados en serie, y se forma como un circuito de puente completo en el que se conectan las bobinas periféricas 103, 104 y un condensador resonante 83 en serie entre los puntos intermedios del brazo 401 y el brazo 403.

Para el circuito de accionamiento 40a y el circuito de accionamiento 40b, se proporcionan los circuitos de detección 60a, 60b que detectan características eléctricas de una carga para el circuito de accionamiento 40a y el circuito de accionamiento 40b, y los circuitos de detección 60a, 60b están conectados a la unidad de detección 60. La unidad de detección 60 detecta las características de carga, por ejemplo, las características de frecuencia de una resistencia de carga, con base en las características eléctricas de la carga.

La unidad de control 50 determina el estado de la placa superior 3, por ejemplo, si hay o no una carga presente, el material de la carga o la desviación de posición, con base en características de carga detectadas por la unidad de detección 60. En este caso, las características eléctricas de una carga de la unidad de accionamiento 40 detectada por los circuitos de detección 60a, 60b de la unidad de detección 60 son, por ejemplo, corriente que fluye a través de la unidad de suministro de energía 30, corrientes que fluyen a través de las bobinas individuales 101 a 104, tensiones aplicadas a los condensadores resonantes 81, 83, tensión de salida de la unidad de accionamiento 40 y similares. Se observa que los medios para detectar el estado de una carga colocada sobre la placa superior 3 pueden ser un sensor de temperatura, un sensor óptico o similares.

Si la inductancia de las bobinas centrales formadas por la bobina individual 101 y la bobina individual 102 es denomina La y la capacitancia del condensador resonante 81 conectado en serie se denomina Ca, una frecuencia resonante f0a de una carga resonante en serie formada por la inductancia La y la capacitancia Ca se calcula mediante la expresión (1).

Si la inductancia de las bobinas periféricas formadas por la bobina individual 103 y la bobina individual 104 se denomina Lb y la capacitancia del condensador resonante 83 conectado en serie a la misma se denomina Cb, la frecuencia de resonancia f0b de una carga resonante en serie formada por Lb y Cb se calcula mediante la expresión (2).

Fórmula matemática 2

Por ejemplo, es deseable que una frecuencia de accionamiento fswa para el accionamiento del circuito de puente completo (circuito de accionamiento 40a) compuesto por el brazo 401, el brazo 402, las bobinas individuales 101, 102 y el condensador resonante 81 sea mayor que la frecuencia resonante f0a calculada a partir de la inductancia La y la capacitancia Ca que se muestra arriba.

Además, es deseable que una frecuencia de accionamiento fswb para accionar el circuito de puente completo (circuito de accionamiento 40b) compuesto por el brazo 401, el brazo 403, las bobinas individuales 103, 104 y el condensador resonante 83 sea mayor que la frecuencia resonante f0b calculada a partir de la inductancia Lb y la capacitancia Cb que se muestra arriba. La razón es evitar el aumento de pérdida en cada elemento de conmutación de la unidad de accionamiento 40 y evitar daños.

Puede conectar un condensador amortiguador en paralelo a cada elemento de conmutación semiconductor de cada brazo, según sea apropiado, con el fin de reducir el ruido de la conmutación.

En este caso, es deseable seleccionar la inductancia de las bobinas centrales formadas por la bobina individual 101 y la bobina individual 102 y la inductancia de las bobinas periféricas formadas por la bobina individual 103 y la bobina individual 104 de modo que, cuando no se coloca carga sobre la placa superior, es decir, en un denominado estado sin carga, la frecuencia resonante f0a y la frecuencia resonante f0b son cada una de aproximadamente 20 kHz y una diferencia Af0 entre la frecuencia resonante f0a y la frecuencia resonante f0b es menor de 3 kHz.

El motivo para seleccionar la frecuencia resonante f0a y la frecuencia resonante f0b para ser próximas entre sí es evitar el siguiente fenómeno: cuando el circuito de accionamiento 40a y el circuito de accionamiento 40b se accionan a la misma frecuencia fswc, la magnitud de la corriente de alta frecuencia que fluye a través de una bobina correspondiente a la mayor de una diferencia de frecuencia entre la frecuencia de accionamiento fswc y la frecuencia resonante f0a y una diferencia de frecuencia entre la frecuencia de accionamiento fswc y la frecuencia resonante f0b se vuelven pequeñas y, como resultado, se produce una irregularidad de distribución de calentamiento debido a la diferencia entre las magnitudes de corriente en las bobinas centrales y corriente en las bobinas periféricas.

La figura 5 muestra un gráfico de sincronización de señales de control S1 a S6 para accionar los pares de elementos de conmutación semiconductores 401 a 403. Estas señales de control S1 a S6 se emiten desde la unidad de control 50. Tal como se muestra en la figura 4, los circuitos de señal para suministrar la señal de control S1 y la señal de control S2 desde la unidad de control 50 están conectados respectivamente a los elementos de conmutación semiconductores 401a y 401b que componen el par de elementos de conmutación semiconductores 401. La relación de fase entre la señal de control S1 y la señal de control S2 es fija, y la señal de control S1 y la señal de control S2 son un par de señales complementarias que tienen periodos de encendido/apagado exclusivos.

En la figura 5, por ejemplo, con respecto a la señal de control S1, el elemento de conmutación semiconductor 401a se enciende cuando la señal de control S1 está en el nivel H (alto) y se apaga cuando la señal de control S1 está en el nivel L (bajo). Se observa que las señales de control S1, S2 (o señales de control S3, S4, señales de control S5, S6), que son un par de señales complementarias, están dotadas de periodos de detención (tiempos muertos Tda, Tdb) para no provocar un periodo durante el que los elementos de conmutación semiconductores 401a y 401b conectados en serie en los lados superior e inferior del par de elementos de conmutación semiconductores 401 (o par de elementos de conmutación semiconductores 402, 403) se vuelvan conductores al mismo tiempo (encendidos al mismo tiempo) en caso de producirse distorsión o retardo en las formas de onda de la señal de accionamiento.

Si los elementos de conmutación semiconductores superior e inferior se vuelven conductores al mismo tiempo, la corriente en exceso fluye a través de los elementos de conmutación semiconductores. Por tanto, los periodos de detención anteriores se proporcionan como medida de protección para evitar la rotura de los elementos de conmutación semiconductores. En este caso, el período encendido de cada señal es igual a la mitad de un período obtenido restando el tiempo muerto de un ciclo T. Es decir, si el tiempo muerto es “0”, el período encendido de cada señal es la mitad del ciclo T (es decir, deber: 50%).

De manera similar, los circuitos de señal para suministrar la señal de control S3 y la señal de control S4 desde la unidad de control 50 se conectan respectivamente al elemento de conmutación semiconductor 402a y al elemento de conmutación semiconductor 402b, que componen el par de elementos de conmutación semiconductores 402, y los circuitos de señal para suministrar las señales de control S5 y S6 desde la unidad de control 50 están conectados respectivamente al elemento de conmutación semiconductor 403a y al elemento de conmutación semiconductor 403b que componen el par de elementos de conmutación semiconductores 403. La señal de control S3 y la señal de control S4, y la señal de control S5 y la señal de control S6, son pares de señales complementarias para las que se configuran los tiempos muertos Tda, Tdb respectivamente, como en la señal de control S1 y la señal de control S2.

La magnitud de la corriente de alta frecuencia suministrada a las bobinas centrales formadas por la bobina individual 101 y la bobina individual 102 se determina por una diferencia de fase 9a (0 < 9a < 2n) entre la señal de control S1 y la señal de control S3 (señal de control S2 y señal de control S4). Cuanto mayor sea la diferencia de fase 9a, mayor será la corriente de alta frecuencia que fluye a través de las bobinas centrales. Por otro lado, la magnitud de la corriente de alta frecuencia suministrada a las bobinas periféricas formadas por la bobina individual 103 y la bobina individual 104 se determina por una diferencia de fase 9b (0 < 9b < 2n) entre la señal de control S1 y la señal de control S5 (señal de control S2 y señal de control S6).

Por tanto, la unidad de control 50 ajusta la diferencia de fase 9a o 9b para obtener la salida establecida a través de las unidades de manipulación 5, 6.

Mientras tanto, la unidad de control 50 establece las frecuencias f (= 1/T) de las señales de control S1 a S6 a la misma frecuencia con el fin de evitar un sonido de interferencia debido a la diferencia de frecuencia entre las corrientes de alta frecuencia suministradas a las bobinas centrales y las bobinas periféricas. Las frecuencias f de las señales de accionamiento S1 a S6 son frecuencias de accionamiento fsw para accionar los elementos de conmutación semiconductores respectivos de la unidad de accionamiento 40, y son iguales a la frecuencia de la corriente de alta frecuencia suministrada a la bobina electromagnética 100. La frecuencia de accionamiento fsw en este momento se determina por la unidad de control 50 con base en las características de carga detectadas por la unidad de detección 60.

La unidad de detección 60 detecta las características eléctricas de la unidad de accionamiento 40 cuando se coloca una carga sobre la placa superior 3 y la unidad de control 50 determina la frecuencia (= frecuencia de accionamiento fsw) de una corriente de alta frecuencia óptima para calentar la carga, con base en un resultado de detección por parte de la unidad de detección 60. La frecuencia de accionamiento fsw puede establecerse de antemano según un resultado de detección, es decir, las características de carga de una carga colocada sobre la placa superior 3, o puede calcularse una frecuencia resonante f0 usando las características eléctricas detectadas por la unidad de detección 60 y la frecuencia de accionamiento fsw puede determinarse usando la frecuencia resonante f0 como referencia.

En este caso, tal como se describió anteriormente, la frecuencia de accionamiento fsw establecida por la unidad de control 50 se determina por las características eléctricas de la unidad de accionamiento 40. Cuando se coloca una carga sobre la placa superior 3, la carga se acopla con las bobinas individuales 101 a 104, por lo que la inductancia de cada bobina cambia. Junto con los cambios en las inductancias cuando la carga se acopla a las bobinas, la frecuencia resonante f0a de la carga resonante en serie formada por las bobinas individuales 101 y 102 y el condensador resonante 81, y la frecuencia resonante f0b de la carga resonante en serie formada por las bobinas individuales 103 y 104 y el condensador resonante 83, también cambian. Es decir, la frecuencia resonante f0a del circuito de accionamiento 40a y la frecuencia resonante f0b del circuito de accionamiento 40b en la figura 4 varían según una carga y, por tanto, la unidad de control 50 puede determinar el material de una cazuela P sobre la placa superior 3 con base en la diferencia en las características eléctricas.

Es deseable que la frecuencia fswa de una señal para accionar el circuito de puente completo (circuito de accionamiento 40a) compuesto por el brazo 401, el brazo 402, las bobinas individuales 101, 102 y el condensador resonante 81 sea mayor que la frecuencia resonante f0a calculada a partir de La y Ca mostradas anteriormente. Además, es deseable que la frecuencia fswb de una señal para accionar el circuito de puente completo (circuito de accionamiento 40b) compuesto por el brazo 401, el brazo 403, las bobinas individuales 103, 104 y el condensador resonante 83 sea mayor que la frecuencia resonante f0b calculada a partir de Lb y Cb mostradas anteriormente.

Por ejemplo, es deseable que una diferencia Af entre la frecuencia resonante f0 y la frecuencia de accionamiento fsw sea de 1 kHz o superior, y además, la diferencia Af puede establecerse en tal valor para reducir la pérdida en la unidad de accionamiento 4o, según características eléctricas que varían según el estado de colocación de la carga.

El motivo es evitar el siguiente fenómeno: si la frecuencia resonante fO y la frecuencia de accionamiento fsw se aproximan entre sí de modo que fO > fsw se satisfaga, la pérdida en cada elemento de conmutación de la unidad de accionamiento 40 aumenta, lo que provoca roturas. Además, con el fin de evitar sonido de interferencia debido a la diferencia de frecuencia entre las corrientes de alta frecuencia para accionar las bobinas centrales y las bobinas periféricas, es deseable establecer las frecuencias f (= 1/T) de las señales de control S1 a S6 a la misma frecuencia.

Por tanto, la unidad de control 50 calcula las frecuencias resonantes fOa y fOb de los circuitos de accionamiento 40a, 40b a partir de un resultado de detección por el circuito de detección 60a y el circuito de detección 60b que compone la unidad de detección 60, y entonces, si la diferencia entre las frecuencias resonantes f0a y f0b es menor que un valor establecido por adelantado, se usa una frecuencia fc mayor que f0a y mayor que f0b como la frecuencia de accionamiento fsw y se establece como la frecuencia f de las señales de control S1 a S6.

Alternativamente, la unidad de control 50 puede seleccionar la frecuencia fc adecuada para las características eléctricas detectadas de entre las frecuencias de accionamiento fsw establecidas por adelantado para las características eléctricas respectivas, con base en las características eléctricas de los circuitos de accionamiento respectivos obtenidos a partir de un resultado de detección del circuito de detección 60a que detecta las características eléctricas del circuito de accionamiento 40a y un resultado de detección del circuito de detección 60b que detecta las características eléctricas del circuito de accionamiento 40b.

La figura 6 muestra esquemáticamente la configuración de la unidad de accionamiento 40 en este caso. A continuación, en el presente documento, se proporcionará una descripción detallada de la parte de calentamiento 10 como ejemplo. Sin embargo, la misma configuración también puede aplicarse a la parte de calentamiento 9 y a la parte de calentamiento 11.

En la figura 6, un extremo del condensador resonante 81 está conectado al punto intermedio de la unidad en serie (brazo 401) compuesta por el elemento de conmutación semiconductor 401a y el elemento de conmutación semiconductor 401b, y el otro extremo del mismo está conectado a un extremo de la bobina individual 101, que es un punto de partida de devanado de la bobina individual 101. El otro extremo de la bobina individual 101 está conectado a un extremo inicial de devanado de la bobina individual 102, y el otro extremo de la bobina individual 102 está conectado al punto intermedio de la unidad en serie (brazo 402), compuesta por el elemento de conmutación semiconductor 402a y el elemento de conmutación semiconductor 402b.

En la figura 6, un extremo del condensador resonante 83 está conectado al punto intermedio de la unidad en serie (brazo 401) compuesta por el elemento de conmutación semiconductor 401a y el elemento de conmutación semiconductor 401b, y el otro extremo del mismo está conectado a un extremo de la bobina individual 103, que es un punto de partida de devanado de la bobina individual 103. El otro extremo de la bobina individual 103 está conectado a un extremo inicial de devanado de la bobina individual 104, y el otro extremo de la bobina individual 104 está conectado al punto intermedio de la unidad en serie (brazo 403), compuesta por el elemento de conmutación semiconductor 403a y el elemento de conmutación semiconductor 403b.

En la figura 6, los puntos “negros” que se muestran en las bobinas individuales 101 a 104 indican los puntos iniciales de devanado de las bobinas. En la figura 6, la indica corriente de alta frecuencia que fluye a través de las bobinas individuales 101, 102 y el condensador resonante 81 conectados en serie entre sí, e Ib indica la corriente de alta frecuencia que fluye a través de las bobinas individuales 103, 104 y el condensador resonante 83 conectados en serie entre sí.

Tal como se muestra en la figura 6, la corriente de alta frecuencia la fluye a través del circuito de puente completo (circuito de accionamiento 40a) compuesto por el brazo 401 y el brazo 402, y la corriente de alta frecuencia Ib fluye a través del circuito de puente completo (circuito de accionamiento 40b) compuesto por el brazo 401 y el brazo 403. En este momento, tanto la corriente de alta frecuencia la como la corriente de alta frecuencia Ib fluyen a través del brazo 401. Por tanto, las corrientes de alta frecuencia fluyen a través del brazo 402 y el brazo 403 al mismo tiempo, al tiempo que comparten el brazo 401.

En la figura 6, como rutas a través de las que fluyen las corrientes de alta frecuencia la e Ib, solo se muestran una ruta de flujo entre el elemento de conmutación semiconductor 401a y el elemento de conmutación semiconductor 402b y una ruta de flujo entre el elemento de conmutación semiconductor 401a y el elemento de conmutación semiconductor 403b. Sin embargo, no hace falta añadir que en otro ciclo las corrientes también fluyen a través de una ruta entre el elemento de conmutación semiconductor 401b y el elemento de conmutación semiconductor 402a y una ruta entre el elemento de conmutación semiconductor 401b y el elemento de conmutación semiconductor 403a. Además, la disposición de conexión del condensador resonante 81 y las bobinas individuales 101, 102 y la disposición de conexión del condensador resonante 83 y las bobinas individuales 103, 104, no se limitan a las que se muestran en la figura 6.

A continuación, en el presente documento, con referencia a la figura 7, se describirá el caso en que una carga colocada encima de la bobina electromagnética 100 de la parte de calentamiento 10 con la placa superior 3 entre las mismas se determina como objetivo de calentamiento.

La figura 7 muestra un estado en el que se coloca una cazuela P como objetivo de calentamiento sobre la bobina electromagnética 100. En la figura 7, las bobinas individuales 101, 102 se conectan en serie al condensador resonante 81 y entonces se conectan a la unidad de accionamiento 40. De manera similar, las bobinas individuales 103, 104 se conectan en serie al condensador resonante 83 y además a un conmutador 21, y entonces se conectan a la unidad de accionamiento 40.

Se observa que el conmutador 21 se muestra simplemente por motivos de conveniencia para describir el funcionamiento del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1, y en realidad el conmutador 21 no está incluido como componente constitutivo.

Cuando se coloca una carga encima de la bobina electromagnética 100 con la placa superior 3 entre las mismas, con el fin de detectar la carga, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para suministrar corriente de alta frecuencia a la bobina electromagnética 100 en condiciones de accionamiento para su detección y, entonces, por ejemplo, se detecta corriente de alta frecuencia que fluye a través de las bobinas individuales 101, 102 por el sensor de corriente 61 y la corriente de alta frecuencia que fluye a través de las bobinas individuales 103, 104 se detecta por el sensor de corriente 62. Además, la corriente de entrada de suministro de energía se detecta por el sensor de corriente 63. En base a la información procedente de los sensores actuales, estos valores de detección detectados por la unidad de detección 60 se comparan con un valor de determinación predeterminado establecido por adelantado. Entonces, si los medios de determinación de carga determinan que la carga colocada sobre la placa superior 3 es la cazuela P, que es un objetivo de calentamiento, la unidad de accionamiento 40 suministra corriente de alta frecuencia a la bobina electromagnética 100 como una bobina de calentamiento por inducción con base en un comando de la unidad de control 50, para calentar inductivamente la cazuela P. Este estado se define como un modo de operación de calentamiento por inducción.

Por ejemplo, con el fin de calentar la cazuela P, cuando se manipula la unidad de manipulación 5 o la unidad de manipulación 6 para ajustar la salida para calentar la cazuela P, la unidad de control 50 controla las señales de accionamiento S1 a S6 para obtener energía de alta frecuencia correspondiente a la salida establecida, controlando de este modo la unidad de accionamiento 40 para suministrar corriente de alta frecuencia a la bobina electromagnética 100. En este momento, la bobina electromagnética 100 funciona como una bobina de calentamiento por inducción, y la cazuela P se calienta a una salida predeterminada mediante un campo magnético de alta frecuencia generado por la bobina electromagnética 100.

En este caso, se describirá como ejemplo el caso en que el elemento para cocinar de calentamiento por inducción usa un suministro de energía comercial de 200 V como suministro de energía del mismo. En el elemento para cocinar de calentamiento por inducción para 200 V, el valor de energía de salida máximo que se requiere en general para una fuente de calentamiento (parte de calentamiento) es de aproximadamente 3.000 W. Se observa que, si el elemento para cocinar de calentamiento por inducción tiene una pluralidad de fuentes de calentamiento (incluida una parrilla o similares), el valor de energía de salida máximo cuando las pluralidades de fuentes de calentamiento funcionan al mismo tiempo se limita a 5.800 W o menos, por ejemplo.

Por tanto, al cambiar al modo de operación de calentamiento por inducción, la unidad de control 50 establece el intervalo de ajuste del valor energía de salida y el estado de accionamiento, como la frecuencia de accionamiento fsw, de manera que un valor de energía de salida máximo MP1 de la unidad de accionamiento 40 se convierte en aproximadamente 3.000 W. Se observa que el valor de energía de salida máximo cuando se operan al mismo tiempo una pluralidad de fuentes de calentamiento no se limita al valor anterior.

En este caso, en caso de que la cazuela P colocada sobre la placa superior 3 sea una cazuela que tiene un diámetro casi igual al diámetro de la bobina individual 104, por ejemplo, teniendo una cazuela grande un diámetro inferior de cazuela de aproximadamente 240 mm, cuando se realiza la manipulación para calentar la cazuela P al valor de energía de salida máximo de 3.000 W, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para suministrar corrientes de alta frecuencia a todas las bobinas individuales 101 a 104. En este momento, en la figura 7, el conmutador 21 está cerrado. En realidad, tal como se muestra en la figura 5, todas las señales de control S1 a S6 se suministran desde la unidad de control 50 a la unidad de accionamiento 40. En este estado, se suministran corrientes de alta frecuencia a todas las bobinas individuales 101 a 104 y, por tanto, este estado equivale al estado en que el conmutador 21 está cerrado.

Por ejemplo, en caso de que las bobinas centrales y las bobinas periféricas de la bobina electromagnética 100 estén configuradas con especificaciones capaces de emitir energía a aproximadamente 1.500 W, puede emitirse una energía de hasta 3.000 W accionando las bobinas centrales y las bobinas periféricas (bobinas individuales 101 a 104).

La figura 8 muestra una relación entre un valor de ajuste y un valor de energía de salida en el modo de operación de calentamiento por inducción y un modo de operación de alimentación de energía sin contacto. En este caso, el eje horizontal indica un valor de ajuste a , y el eje vertical indica un valor de energía de salida P obtenido por la bobina electromagnética 100. Cuando se realiza el ajuste de salida a través de la manipulación de las unidades de manipulación 5, 6, como una unidad de manipulación de salida, el valor de ajuste a en el eje horizontal varía en consecuencia. La unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 según el valor de ajuste a , para cambiar la magnitud de la corriente de alta frecuencia I. Por tanto, el valor de energía de salida P aumenta o disminuye. En la figura 8, cuando el valor de ajuste a en el modo de operación de calentamiento por inducción es el valor máximo a 1, el valor de energía de salida P se convierte en el valor máximo MP1, que se define como el primer valor de energía de salida máximo MP1.

En general, el valor de energía de salida máximo MP1 en el modo de operación de calentamiento por inducción es de aproximadamente 3.000 W. Por tanto, para la unidad de accionamiento 40, la unidad de control 50 cambia la diferencia de fase 9 entre las señales de accionamiento S que se muestran en la figura 5 para obtener una salida de hasta 3.000 W. En la figura 8, a 1 es el valor de ajuste al que se obtiene el valor de energía de salida máximo MP1. Por tanto, al cambiar la unidad de control 50 el valor de ajuste a , la energía de salida puede cambiarse con precisión en un amplio intervalo, desde baja salida hasta alta salida, por lo que se obtiene un excelente rendimiento de cocinado.

Además, tal como se muestra en la figura 8, el estado de la unidad de visualización 7, por ejemplo, el estado de iluminación de los LED que indica el valor de ajuste de la energía de salida, cambia según aumenta o disminuye la energía de salida, y todos los LED se encienden con el valor de energía de salida máximo MP1. El valor de ajuste puede indicarse, por ejemplo, mediante un valor numérico y puede usarse cualquier medio que permita el reconocimiento del cambio de estado, el valor establecido o similares.

La figura 9 es un diagrama que ilustra el estado de iluminación de los LED como ejemplo de la unidad de visualización 7. Cuando se manipulan las unidades de manipulación 5, 6, el estado de iluminación de los LED cambia según el valor de ajuste a . La figura 9(a) muestra el estado de iluminación de los LED en el caso de una salida máxima correspondiente al primer valor de energía de salida máximo MP1 en el modo de operación de calentamiento por inducción. En este caso, en la figura 9(a), todos los LED están encendidos. La figura 9(c) muestra el cambio en el estado de iluminación de los LED según el valor de ajuste a . Cuando se detiene el calentamiento, todos los LED se apagan para indicar que la salida es “0” y, entonces, a medida que el valor de ajuste a aumenta en un nivel, el número de LED iluminados aumenta en uno. Por tanto, puede reconocerse el estado de configuración de la energía de salida durante el cocinado y, por tanto, la energía de salida puede ajustarse de manera óptima según un proceso de cocinado.

Tal como se describió anteriormente, en el modo de operación de calentamiento por inducción, cuando el valor de ajuste a es el valor máximo a 1, la unidad de accionamiento 40 emite el primer valor de energía de salida máximo MP1. Mediante el ajuste de la energía de salida por las unidades de manipulación 5, 6 como la unidad de manipulación de salida, es posible obtener un amplio intervalo de energías de salida desde un valor de energía de salida bajo hasta el valor de energía de salida máximo (de aproximadamente 3.000 W), y, además, puede realizarse el cocinado mientras se confirma el estado de configuración de la energía de salida por la unidad de visualización 7. Por tanto, puede obtenerse un elemento para cocinar con alta usabilidad.

A continuación, se describirá una operación en el caso de que se coloque un dispositivo de recepción de energía como carga. La figura 10 es un diagrama de circuito que muestra la configuración de bloques del elemento para cocinar de calentamiento por inducción en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. La figura 10 muestra la misma configuración que en la figura 7, pero muestra el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que se coloca un dispositivo de recepción de energía A como carga, a diferencia de la figura 7. La figura 11 son diagramas de circuito que muestran circuitos equivalentes en el modo de operación de calentamiento por inducción y en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. La figura 12(a) muestra un ejemplo de configuración del dispositivo de recepción de energía A, que está compuesto por un alojamiento de dispositivo de recepción de energía 501 y un circuito de recepción de energía AX e incluye una bobina de recepción de energía 502, un circuito de alimentación de energía 503, un circuito de carga 504, tal como una resistencia y un objeto rotatorio, y similares.

Un ejemplo del dispositivo de recepción de energía que puede realizarse mediante una configuración de este tipo es un mezclador que tiene una función de calentamiento. La figura 12(b) muestra una vista en sección a lo largo del plano S en la parte de calentamiento 10 del cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2 cuando el dispositivo de recepción de energía A se coloca en la parte de calentamiento 10 sobre la placa superior 3, y muestra la configuración de componentes conectados al mismo. La vista en sección de la bobina electromagnética 100 en la figura 12(b) es la vista en sección de la bobina electromagnética 100 que tiene la configuración mostrada en la figura 2(a).

En la figura 10, cuando se coloca una carga encima de la bobina electromagnética 100 con la placa superior 3 entre las mismas, con el fin de detectar las características de carga por la unidad de detección 60 con base en las características eléctricas de la unidad de accionamiento 40 y determinar la carga mediante los medios de determinación de carga proporcionados en la unidad de control 50 con base en el resultado de detección, la corriente de alta frecuencia se suministra a la bobina electromagnética 100 en condiciones de accionamiento para su detección, y entonces, por ejemplo, la corriente de alta frecuencia que fluye a través de las bobinas individuales 101, 102 se detecta mediante el sensor de corriente 61, que es el medio de detección, y la corriente de alta frecuencia que fluye a través de las bobinas individuales 103, 104 se detecta por el sensor de corriente 62. Además, la corriente de entrada de suministro de energía se detecta por el sensor de corriente 63.

En base a la información procedente de los sensores de corriente, estas características de carga detectadas por la unidad de detección 60 se comparan con un valor de determinación predeterminado establecido por adelantado. Entonces, si los medios de determinación de carga determinan que la carga colocada sobre la placa superior 3 es el dispositivo de recepción de energía A, la unidad de accionamiento 40 suministra corriente de alta frecuencia a un circuito de excitación de generación de campo magnético EX, que incluye la bobina electromagnética 100 como bobina de alimentación de energía, con base en una orden de la unidad de control 50, para suministrar energía al dispositivo de recepción de energía A. Este estado se define como el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

En la figura 12, las características eléctricas de la carga colocada encima de la bobina electromagnética 100 compuesta por las bobinas individuales 101 a 104 con la placa superior 3 entre las mismas se detectan por los sensores de corriente 61, 62 de los circuitos de detección 60a, 60b y sensores de tensión de los circuitos de detección 60a, 60b (los circuitos de detección y los sensores de tensión no se muestran en la figura 12), y las características de carga detectadas con base en las características eléctricas anteriores se emiten desde la unidad de detección 60. Si los medios de determinación de carga proporcionados en la unidad de control 50 determinan que la carga es el dispositivo de recepción de energía A, la unidad de control 50 controla el estado de accionamiento de la unidad de accionamiento 40 de modo que la bobina electromagnética 100 funcione como una bobina de alimentación de energía.

Como ejemplo de los medios de determinación de carga, se adquieren características eléctricas tales como corriente de alta frecuencia o tensión de salida de la unidad de accionamiento 40, y las características de carga obtenidas con base en las características eléctricas se comparan con un valor de determinación establecido por adelantado, lo que hace la determinación. Por ejemplo, puede usarse una relación entre una frecuencia resonante y una impedancia de una carga de la unidad de accionamiento 40. Alternativamente, puede usarse una relación entre la corriente de entrada y la corriente de salida para realizar la comparación con un valor umbral establecido por adelantado, así se realiza la determinación.

Como ejemplo de medios para detectar una carga, puede usarse cualquier configuración de circuito conocida que detecte las características eléctricas de un objetivo de calentamiento con base en una tensión de accionamiento V aplicada a través de la bobina electromagnética 100 y la corriente de accionamiento I que fluye a través de la bobina electromagnética 100. Por ejemplo, puede usarse la misma configuración de circuito que una unidad de detección de carga dada a conocer en la publicación de patente japonesa abierta n.° 2012-054179.

Con el fin de determinar el tipo de carga, se genera una curva de características de determinación T en características de frecuencia de una resistencia de carga usando características eléctricas adquiridas por adelantado para cada carga. Tal como se muestra en la figura 13, la curva de características de determinación T se representa con una frecuencia f indicada por un eje horizontal y una resistencia de carga R indicada por un eje vertical, por ejemplo. La curva de características de determinación T que usa la frecuencia f y la resistencia de carga R se genera mediante un cálculo basado en la tensión de accionamiento y la corriente de accionamiento de un circuito mostrado por separado. La curva de características de determinación T es una base de determinación (correspondiente al contenido de configuración del valor de determinación) para la determinación de carga.

En el caso de determinar si una carga es un dispositivo de recepción de energía, un objetivo de calentamiento o un objetivo sin calentamiento detectando características eléctricas, se compara el resultado de detección de características eléctricas cuando una carga de este tipo se coloca sobre la placa superior 3 con la curva de características de determinación T y el tipo de carga se determina con base en si el resultado se encuentra o no dentro de una región en la que está presente la curva de características de determinación T. La curva de características de determinación T se usa como valor umbral para la determinación de la carga. Se observa que, en la figura 13, la curva de características de determinación T tiene una forma de curva como ejemplo, pero puede tener una forma lineal o una forma de línea poligonal siempre y cuando pueda realizarse una determinación de la carga.

A continuación, en el presente documento, se describirá un ejemplo de procedimiento de determinación para determinar si una carga colocada sobre la placa superior 3 es un sujeto de recepción de energía compuesto por el dispositivo de recepción de energía A, o un objetivo de calentamiento tal como una cazuela P.

Una resistencia de carga R y una impedancia Z, tal como se observa desde la unidad de accionamiento 40, del circuito de excitación de generación de campo magnético EX, que incluye la bobina electromagnética 100, que genera un campo magnético, varían según el dispositivo de recepción de energía A que se coloca en (acoplado con) un campo magnético de la bobina electromagnética 100. Además, la resistencia de carga R y la impedancia Z también varían según un objetivo de calentamiento, tal como una cazuela P que se coloca en (acoplada con) el campo magnético.

La resistencia de carga R del circuito de excitación de generación de campo magnético EX, que incluye la bobina electromagnética 100, que genera un campo magnético, varía en función de si está presente o no un objetivo de calentamiento tal como una cazuela P y su estado de colocación (campo magnético de CA interconectado con la cazuela P). Es decir, la resistencia de carga R se obtiene añadiendo una resistencia de carga aparente RL de la cazuela P debido a la colocación de la cazuela P, a una resistencia de cable RC de la propia bobina electromagnética de calentamiento 100 cuando la cazuela P no está colocada (R = RC RL), y la resistencia de carga R varía el según frecuencia de una entrada eléctrica al circuito de excitación de generación de campo magnético EX.

Un sujeto de recepción de energía compuesto por el dispositivo de recepción de energía A y un objetivo de calentamiento, tal como una cazuela P, son diferentes en sus características de variación. La determinación del dispositivo de recepción de energía A se realiza usando la diferencia en las características.

La determinación del dispositivo de recepción de energía A se ejecuta mediante los medios de determinación de carga proporcionados en la unidad de control 50 usando el resultado de las características de carga obtenidas con base en las características eléctricas detectadas por la unidad de detección 60, que son características eléctricas relativas a la unidad de accionamiento 40, es decir, características eléctricas de la unidad de accionamiento 40 en el circuito de excitación de generación de campo magnético EX, que incluye la bobina electromagnética 100 que se acciona suministrando corriente de alta frecuencia desde la unidad de accionamiento 40.

Al igual que las características eléctricas además de las características relativas a la frecuencia y la resistencia de carga en el circuito de excitación de generación de campo magnético EX tal como se describió anteriormente, las características relativas a la corriente de entrada y la corriente de salida en el circuito de excitación de generación de campo magnético EX, o similares pueden usarse. Tales características son muy diferentes entre cuando se coloca el dispositivo de recepción de energía A y cuando se coloca un objetivo de calentamiento, tal como una cazuela P, y con base en un resultado de detección de las características por la unidad de detección 60, la determinación se realiza mediante los medios de determinación de carga proporcionados en la unidad de control 50.

En primer lugar, la unidad de control 50 adquiere características eléctricas por parte de la unidad de detección 60, al tiempo que varía la frecuencia para accionar los elementos de conmutación de la unidad de accionamiento 40 en etapas arbitrarios, por ejemplo, de 10 kHz a 100 kHz, y compara las características eléctricas con la curva de características de determinación mencionada anteriormente T representada con la frecuencia indicada por el eje horizontal y la resistencia de carga indicada por el eje vertical, por ejemplo. En el caso en que el dispositivo de recepción de energía A esté compuesto por un circuito resonante que tiene una bobina de recepción de energía y un condensador, se obtiene una curva de características de resonancia tal como se muestra por una curva de características A en la figura 13 que tiene un punto máximo local del valor de resistencia. Por otro lado, en el caso de un objetivo de calentamiento tal como una cazuela P, el valor de resistencia aumenta gradualmente a medida que aumenta la frecuencia y, por tanto, se obtiene una curva de características tal como se muestra por una curva de características P distinta de la del dispositivo de recepción de energía A.

Por consiguiente, la unidad de detección 60 discrimina entre el dispositivo de recepción de energía A y un objetivo de calentamiento, tal como una cazuela P, y entonces obtiene las características de carga del objetivo de calentamiento, tal como una cazuela P, para determinar el material de la misma y similares a través de comparación con la curva de características de determinación T. La unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 con base en los resultados anteriores.

Tal como se muestra en la figura 13, la curva de características de determinación T del valor de determinación (valor umbral de determinación de carga) se establece a lo largo de la curva de características P en relación con un objetivo de calentamiento, tal como una cazuela P. Las características eléctricas detectadas por los circuitos de detección 60a, 60b de la unidad de detección 60 se adquieren para generar características de carga. En base a las características de carga de la unidad de detección 60 y a la curva de características de determinación T, la unidad de control 50 determina y detecta la carga como el dispositivo de recepción de energía A, que es un sujeto de recepción de energía, si las características de carga están incluidas en una región encima de curva T.

Tal como también se muestra en el documento de patente 1, en general, el dispositivo de recepción de energía A que funciona al suministrársele energía sin contacto solo requiere una baja energía de unos cientos de W en comparación con una carga tal como una cazuela P que es un objetivo de calentamiento. Es decir, en comparación con el valor de energía de salida máximo MP1 (por ejemplo, 3.000 W) en el modo de operación de calentamiento por inducción, un valor de energía de salida bajo es suficiente para la energía máxima requerida por el dispositivo de recepción de energía A. Además, el valor de energía de salida máximo MP2 que puede suministrarse por el dispositivo de alimentación de energía sin contacto podría limitarse a 1.500 W según la normativa. Es decir, el valor de energía de salida máximo MP2 suministrado al dispositivo de recepción de energía puede ser, como máximo, aproximadamente solo la mitad del valor de energía de salida máximo MP1 en el modo de operación de calentamiento por inducción.

Por consiguiente, si se determina que la carga es el dispositivo de recepción de energía A, la unidad de control 50 realiza el control para abrir el conmutador 21 que se muestra en la figura 10 y desconectar las bobinas periféricas (bobinas individuales 103, 104) de la unidad de accionamiento 40, conmutando de este modo únicamente a las bobinas centrales (bobinas individuales 101, 102), de modo que el valor máximo de energía emitida desde la unidad de accionamiento 40 se convierte en 1.500 W o inferior.

Esta operación de conmutación se describirá con referencia a la figura 10, la figura 11, la figura 13, la figura 14 y la figura 15. Se observa que el conmutador 21 se muestra meramente por motivos de conveniencia para describir el funcionamiento del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 de la presente realización, y en realidad el conmutador 21 no se incluye como componente constitutivo.

Cuando se coloca una carga encima de la bobina electromagnética 100 con la placa superior 3 entre las mismas, con el fin de detectar la carga, por la unidad de accionamiento 40 y la unidad de control 50, corriente de alta frecuencia se suministra a la bobina electromagnética 100 en condiciones de accionamiento (por ejemplo, una condición de configuración tal como la frecuencia de corriente de alta frecuencia y magnitud de la corriente) para la detección, y entonces, por ejemplo, la corriente de alta frecuencia I que fluye a través de las bobinas individuales 101, 102 se detecta por el sensor de corriente 61 y la corriente de alta frecuencia I que fluye a través de las bobinas individuales 103, 104 se detecta por el sensor de corriente 62. Además, la corriente de entrada de suministro de energía se detecta por el sensor de corriente 63.

En este momento, por ejemplo, tal como se muestra en la figura 13, si la unidad de control 50 cambia continuamente la frecuencia f de la corriente de alta frecuencia I, un componente de resistencia detectado por la unidad de detección 60 presenta un pico en comparación con el caso de una cazuela P que es un objetivo de calentamiento. Por tanto, al usar el hecho de que el cambio de las características eléctricas es diferente del de la carga de cazuela, la unidad de control 50 compara las características de carga anteriores detectadas por la unidad de detección 60 con un valor de determinación predeterminado establecido por adelantado y determina, mediante los medios de determinación de carga que la carga colocada sobre la placa superior 3 es el dispositivo de recepción de energía A (modo de operación de alimentación de energía sin contacto).

En el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que se coloca el dispositivo de recepción de energía A encima de la bobina electromagnética 100, la bobina electromagnética 100 actúa como bobina de alimentación de energía (transmisión de energía) y una bobina suministrada en el dispositivo de recepción de energía A actúa como bobina de recepción de energía 502. Tal como se muestra en la figura 11 (a), el circuito en el modo de operación de calentamiento por inducción puede representarse como un transformador formado a partir de una cazuela con un giro y la bobina electromagnética 100 con N giros que componen el circuito de excitación de generación de campo magnético EX.

Por otro lado, tal como se muestra en la figura 11(b), el circuito del modo de operación de alimentación de energía sin contacto puede representarse como un modelo de transformador que tiene una relación de vueltas de N1: N2, en donde N1 es el número de giros de la bobina electromagnética 100 en el lado de alimentación de energía que compone el circuito de excitación de generación de campo magnético EX (devanado principal) y N2 es el número de giros de la bobina de recepción de energía 502 proporcionada en el dispositivo de recepción de energía (devanado secundario).

En este caso, si la corriente de alta frecuencia que fluye a través de la bobina electromagnética 100 se indica con I1 y la corriente de alta frecuencia que fluye a través de la bobina de recepción de energía 502 se indica con 12, la magnitud de I2 se representa como 11 x (N1/N2) (en el supuesto de que el modelo de transformador es un modelo de transferencia ideal).

Es decir, al controlar la magnitud de la corriente de alta frecuencia I que fluye a través de las bobinas individuales 101, 102, la unidad de control 50 puede variar un campo magnético de alta frecuencia interalineado con la bobina de recepción de energía 502 y, por tanto, puede controlar la magnitud de la corriente de alta frecuencia I que fluye a través de la bobina de recepción de energía 502, es decir, la energía de alimentación del dispositivo de recepción de energía A. En este caso, la energía de alimentación se refiere a la energía suministrada al dispositivo de recepción de energía A. Tal como se describió anteriormente, la magnitud de la energía suministrada puede controlarse cambiando la magnitud de un campo magnético de alta frecuencia interrelacionado con la bobina de recepción de energía 502, es decir, la magnitud de la corriente de alta frecuencia que fluye a través de la bobina electromagnética 100 que es la bobina principal.

Por otro lado, si se detiene el funcionamiento de la bobina electromagnética 100 en el lado de alimentación de energía, no se suministra un campo magnético de alta frecuencia a la bobina de recepción de energía 502, de modo que se detiene la alimentación de energía al dispositivo de recepción de energía A. Es decir, mediante la manipulación del cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2, puede realizarse el ajuste de energía y el control de encendido/apagado para el dispositivo de recepción de energía A, mediante lo que la energía de alimentación puede ajustarse con precisión. En el caso de que no se requiera un ajuste de potencia fino para el dispositivo de recepción de energía A, la unidad de control 50 puede cambiar el valor de ajuste a en fases (es decir, cambiar el valor de ajuste a de manera gradual), mediante lo que pueden realizarse etapas de ajuste sencillas, por ejemplo, alta, media, baja. De esta manera, mediante la manipulación del cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2, puede realizarse la alimentación de energía y el control de encendido/apagado para el dispositivo de recepción de energía A, y, por tanto, puede realizarse un dispositivo de alimentación de energía de alta usabilidad.

Tal como se describió anteriormente, el valor de energía de salida máximo MP requerido por el dispositivo de recepción de energía A puede ser bajo en comparación con el del modo de operación de calentamiento por inducción. Por tanto, con el fin de suprimir el valor de energía de salida máximo de la unidad de accionamiento 40, la unidad de control 50 desconecta las bobinas individuales 103, 104, que son las bobinas periféricas, del circuito de accionamiento 40b, para conmutar solo a las bobinas individuales 101, 102 que son las bobinas centrales, en la figura 6 que muestra el diagrama de bloques detallado de la unidad de accionamiento 40. Es decir, en el circuito del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 en la figura 10, el conmutador 21 está abierto.

La configuración detallada de la unidad de accionamiento en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en este estado se muestra en un diagrama de circuito en la figura 14. Este diagrama de circuito corresponde a una parte de la configuración del circuito de la unidad de accionamiento 40 que se muestra en la figura 6. En realidad, tal como se muestra por un gráfico de sincronización de señales de control en la figura 15, la unidad de control 50 fija los niveles de señal de las señales de control S4, S5 suministradas a la unidad de accionamiento 40 que se muestran en la figura 14, a un nivel L (bajo). Por tanto, los elementos de conmutación semiconductores 403a, 403b del brazo 403 mostrados en la figura 14 no se accionan y se detiene el funcionamiento del circuito de accionamiento 40b.

Por tanto, ninguna corriente de alta frecuencia fluye a través de las bobinas individuales 103, 104, que son las bobinas periféricas. Como resultado, solo se accionan el brazo 402 y el brazo 401, y la corriente de alta frecuencia Ia solo se suministra a las bobinas individuales 101, 102, que son las bobinas centrales conectadas entre los puntos intermedios del brazo 402 y el brazo 401. Este estado equivale a un estado en el que el conmutador 21 está abierto en el circuito del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 en la figura 10.

Como resultado, la corriente de alta frecuencia Ia fluye a través de la bobina electromagnética 100, solo las bobinas individuales 101, 102 que son las bobinas centrales. Por tanto, el valor de energía de salida máximo en este caso es diferente del valor de energía de salida máximo MP1 en el modo de operación de calentamiento por inducción. Es decir, en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, el valor de energía de salida máximo se establece en el segundo valor de energía de salida máximo MP2.

Este caso se describirá haciendo referencia de nuevo a la figura 8. La figura 8 es un gráfico que muestra una relación entre el valor de ajuste a indicado por el eje horizontal y el valor de energía de salida P obtenido por la bobina electromagnética 100, indicado por el eje vertical. Si el ajuste se realiza manipulando las unidades de manipulación 5, 6, que son la unidad de manipulación de salida, el valor de ajuste a en el eje horizontal varía en consecuencia. La unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 según el valor de ajuste a , para ajustar la magnitud de la corriente de alta frecuencia I que fluye a través de las bobinas individuales 101, 102. Por tanto, el valor de energía de salida P aumenta o disminuye. Si la carga es el dispositivo de recepción de energía A, el valor de energía de salida P corresponde a la energía de alimentación. En la figura 8, el valor de energía de salida máximo en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto cuando el valor de ajuste a es el valor máximo a 1 se indica con MP2 y se define como el segundo valor de energía de salida máximo.

En el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, dado que no se suministra corriente de alta frecuencia a las bobinas individuales 103, 104 que son las bobinas exteriores, el valor de energía de salida máximo MP2 de las bobinas individuales 101, 102 que son las bobinas interiores se limitan a aproximadamente 1.500 W. En la figura 8, cuando el valor de ajuste a es el valor máximo a 1, el valor de energía de salida máximo MP2 se convierte en aproximadamente la mitad del valor de energía de salida máximo MP1.

Tal como se muestra en la figura 9, según aumenta o disminuye el valor de energía de salida P, cambia el estado de la unidad de visualización 7, por ejemplo, el estado de iluminación de los LED, y en el valor de energía de salida máximo MP2, la mitad de todos los l Ed están encendidos. El valor de ajuste puede indicarse, por ejemplo, mediante un valor numérico y puede usarse cualquier medio que permita el reconocimiento del cambio de estado, el valor establecido o similares.

Volviendo a la figura 9, se muestra el estado de iluminación de los LED en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. Cuando se manipulan las unidades de manipulación 5, 6, el estado de iluminación de los LED cambia según el valor de ajuste seleccionado a . La figura 9(b) muestra el estado de iluminación de los LED en el valor de energía de salida máximo MP2 en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. En la figura 9(b), el número de LED iluminados es la mitad de todos los LED. La figura 9(d) muestra el cambio en el estado de iluminación de los LED según el valor de ajuste a . El estado en que todos los LED están apagados indica que no se suministra energía al dispositivo de recepción de energía A.

En la figura 8, el estado de iluminación del indicador LED del segundo valor de energía de salida máximo MP2 se muestra como un estado correspondiente a la mitad del valor de energía de salida máximo MP1 en el modo de operación de calentamiento por inducción.

Sin embargo, dado que el número de LED iluminados en el valor de energía de salida máximo (valor de ajuste máximo a 1) es diferente entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, puede reconocerse la diferencia en el modo de operación.

Por consiguiente, la unidad de control 50 controla el número de LED iluminados para aumentar en dos cada vez que las unidades de manipulación 5, 6 aumentan el valor de ajuste a en un nivel. Esto se muestra en la figura 9(d). Si la unidad de visualización 7 y las unidades de manipulación 5, 6 tal como la unidad de manipulación de salida se controlan de esta manera, el intervalo de manipulación y el contenido de visualización no difieren entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, de modo que pueda evitarse confusión. Por tanto, puede proporcionarse un elemento para cocinar de calentamiento por inducción de alta usabilidad.

En este caso, solo se accionan las bobinas individuales 101, 102 que son las bobinas interiores. Sin embargo, según del tamaño de la bobina de recepción de energía 502 del dispositivo de recepción de energía A, la unidad de control 50 puede controlar la unidad de accionamiento 40 de manera que, si el diámetro exterior de la bobina de recepción de energía 502 es grande, se detiene el accionamiento de las bobinas individuales 101, 102 que son las bobinas interiores y se accionan las bobinas individuales 103, 104 que son las bobinas exteriores. Es decir, si la bobina individual que tiene un diámetro de bobina cercano al diámetro exterior de la bobina de recepción de energía 502 se usa como bobina de alimentación de energía, es posible suministrar energía de manera eficaz.

Alternativamente, incluso en el caso de que la bobina de recepción de energía 502 del dispositivo de recepción de energía A sea pequeña, la bobina electromagnética 100 puede funcionar como una gran bobina de alimentación de energía para suministrar energía. Una configuración de este tipo permite suministrar energía de manera eficaz incluso cuando se desvía la relación de posición entre la bobina de recepción de energía y la bobina de alimentación de energía.

En cuanto a la configuración y similares del dispositivo de recepción de energía A, pueden concebirse las siguientes (a) y (b).

(a) Pueden proporcionarse funciones de comunicación en ambos lados de modo que pueda realizarse la comunicación entre el dispositivo de recepción de energía A del lado de recepción de energía y la unidad de accionamiento 40 en el lado de transmisión de energía proporcionada en el cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2.

Por tanto, cuando se suministra energía desde la bobina electromagnética 100 como la bobina de alimentación de energía al sujeto de recepción de energía compuesto por el dispositivo de recepción de energía A, el sujeto de recepción de energía puede transmitir una señal que indica que el sujeto de recepción de energía se encuentra en un estado de recepción de energía, a la unidad de control 50. En este caso, se obtiene el efecto de permitir una determinación más precisa. Sin embargo, por ejemplo, se produce la siguiente complejidad: la unidad de accionamiento 40 del lado de transmisión de energía necesita suministrar energía inicial para que el lado de recepción de energía realice la comunicación, y el lado de recepción de energía debe transmitir una señal de identificación al lado de transmisión de energía (o el lado de transmisión de energía necesita realizar una solicitud al dispositivo de recepción de energía A); y los datos de determinación basados en la comunicación deben adquirirse para cada dispositivo de recepción de energía A por adelantado y almacenarse, y es necesario comprobar los datos en el momento de la comunicación. Si es necesario adaptarse a las comunicaciones con dispositivos de recepción de energía A proporcionados por muchos fabricantes de dispositivo de recepción de energía no especificados, es deseable establecer una normativa de comunicación común entre los fabricantes.

(b) En el circuito de recepción de energía AX, que incluye la bobina de recepción de energía 502 del dispositivo de recepción de energía A, un circuito resonante está formado por la bobina de recepción de energía 502 y un condensador resonante.

En esta configuración, si la unidad de detección 60 adquiere características eléctricas, mientras varía la frecuencia de la corriente de alta frecuencia suministrada desde la unidad de accionamiento 40 al circuito de excitación de generación de campo magnético EX, que incluye la bobina electromagnética 100, por ejemplo, de 10 kHz a 100 kHz, el resistencia de carga R en el circuito de excitación de generación de campo magnético EX tiene el valor máximo en un punto resonante del circuito resonante del circuito de recepción de energía AX del dispositivo de recepción de energía A. Por tanto, es posible realizar con mayor precisión la operación de determinación del sujeto de recepción de energía compuesto por el dispositivo de recepción de energía A.

A continuación, se resumen el efecto de configuración y funcionamiento del elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 1.

1 Configuración completa

Tal como se muestra en la figura 1 y la figura 3, el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 incluye: la placa superior 3 que se suministra al cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2 y sobre la que se coloca una carga; una bobina electromagnética 100 para generar, sobre la placa superior 3, un campo magnético para realizar operaciones de calentamiento para un objetivo de calentamiento tal como una cazuela P como una carga mediante inducción electromagnética o realizar una operación de alimentación de energía para un sujeto de recepción de energía tal como un dispositivo de recepción de energía A tal como carga mediante inducción electromagnética; la unidad de accionamiento 40 que suministra corriente de alta frecuencia a la bobina electromagnética 100; y la unidad de control 50 que controla la unidad de accionamiento 40.

Además, se proporciona la unidad de detección 60 que detecta las características eléctricas de una carga colocada sobre la placa superior 3 con base en características eléctricas relativas a la unidad de accionamiento 40.

En este caso, las características eléctricas con respecto a la unidad de accionamiento 40 son tensión, corriente, frecuencia, valor de resistencia, temperatura o similares de la propia unidad de accionamiento 40, o las de la bobina electromagnética 100, el condensador resonante 80 y similares conectados a la unidad de accionamiento 40. Específicamente, ejemplos de las características eléctricas incluyen la tensión de salida V y la corriente de salida I de la unidad de accionamiento 40, y la resistencia de carga R del circuito de excitación de generación de campo magnético EX, que incluye la bobina electromagnética 100 y el condensador resonante 80.

La unidad de control 50 tiene los medios de determinación de carga para determinar el tipo de carga, es decir, si la carga es un objetivo de calentamiento o un sujeto de recepción de energía, con base en un resultado de detección por parte de la unidad de detección 60.

La unidad de control 50 determina el tipo de carga con base en un resultado de detección por la unidad de detección 60, y si se determina que la carga es un objetivo de calentamiento, la unidad de control 50 establece el intervalo de salida de la unidad de accionamiento 40 en un primer intervalo (0 a MP1) que tiene el primer valor de energía de salida máximo MP1 y provoca que la bobina electromagnética 100 funcione como una bobina calentamiento por inducción en el modo de operación de calentamiento por inducción.

Si se determina que la carga es un sujeto de recepción de energía, la unidad de control 50 establece el intervalo de salida de la unidad de accionamiento 40 en un segundo intervalo (0 a MP2), que es más estrecho que el primer intervalo (0 a MP1) y que tiene el segundo valor de energía de salida máximo MP2 menor que el primer valor de energía de salida máximo MP1, y controla la bobina electromagnética 100 para que funcione como una bobina de alimentación de energía en el modo de operación de alimentación de energía para suministrar energía al sujeto de recepción de energía por inducción electromagnética.

En este caso, no es necesario cambiar el intervalo de configuración o el método de configuración de la unidad de control 50 para controlar la unidad de accionamiento 40, entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. En el ajuste de salida de la unidad de accionamiento 40 por las unidades de manipulación 5, 6 tal como la unidad de manipulación de salida, es posible realizar el ajuste de salida mediante el mismo procedimiento mediante las mismas unidades de manipulación 5, 6 en ambos modos de operación, y también, la manera de manipulación no cambia entre los mismos. Por tanto, la operabilidad no se pierde.

Por tanto, se hace posible suministrar de manera eficaz una cantidad de energía adecuada según una carga objetivo, con base en si la carga objetivo es un objetivo de calentamiento que debe calentarse por inducción electromagnética o un sujeto de recepción de energía que va a suministrarse de energía por inducción electromagnética.

En este momento, el valor de energía de salida máximo se conmuta entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto de modo que la operación se realiza en un intervalo de energía óptimo en cada modo de operación. Por tanto, se evita la aparición de energía innecesaria, puede realizarse una operación eficaz y puede evitarse un suministro excesivo de energía en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

Esto puede lograrse estableciendo, en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, el intervalo de salida de la unidad de accionamiento 40 en el segundo intervalo (0 a MP2) que tiene el segundo valor de energía de salida máximo MP2 menor que el primer valor de energía de salida máximo MP1. Por tanto, no es necesario cambiar el intervalo de configuración, el método de configuración o similares según si el modo de operación actual es el modo de operación de calentamiento por inducción o el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. Por tanto, se mantiene la operabilidad y no se pierde la conveniencia.

Además, la determinación de si la carga es un objetivo de calentamiento o un sujeto de recepción de energía por parte de la unidad de control 50 se realiza con base en características eléctricas con respecto a la unidad de accionamiento 40 detectada por la unidad de detección 60. Por tanto, el control de la unidad de accionamiento 40 basado en el resultado de detección puede realizarse fácilmente usando una sencilla configuración de control.

2 Ajuste de energía de salida

El ajuste de energía de salida en el intervalo de salida (primer intervalo: 0 a MP1, o segundo intervalo: 0 a MP2) de la unidad de accionamiento 40 se realiza mediante la manipulación de las unidades de manipulación 5, 6 como la unidad de manipulación de salida proporcionada al cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2.

Por tanto, tanto en el modo de operación de calentamiento por inducción como en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, puede ajustarse la energía para calentar un objetivo de calentamiento tal como una cazuela P y la energía suministrada a un sujeto de recepción de energía tal como un dispositivo de recepción de energía A mediante manipulación del cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2. Por tanto, se hace posible ajustar la energía de salida solo manipulando el lado de cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2, y el inicio y la detención de la operación también pueden realizarse en el lado de cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2 lado. Por tanto, se mejora la usabilidad.

3 Configuración de la bobina electromagnética

Tal como se muestra en la figura 3(a), la bobina electromagnética 100 está formada por la bobina de calentamiento por inducción compuesta por: las bobinas centrales 101, 102 formadas por las bobinas individuales devanadas en forma plana; y las bobinas periféricas 103, 104 formadas por una o más bobinas individuales dispuestas alrededor de las bobinas centrales.

Por tanto, la bobina electromagnética 100 está formada por una pluralidad de bobinas individuales, de modo que cualquier bobina individual puede operarse selectivamente según el estado de una carga. Por tanto, en el modo de operación de calentamiento por inducción, puede realizarse una operación eficaz según la forma de una cazuela mediante la operación de conmutación de las bobinas individuales, o similares, y el rendimiento de cocinado puede mejorarse conmutando la zona de calentamiento. Además, en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, al detener la operación de una bobina individual innecesaria, se mejora la eficacia y se evita un suministro excesivo de energía, por lo que puede realizarse una operación estable.

4 Configuración del circuito de accionamiento individual

Tal como se muestra en la figura 3 y la figura 4, la bobina electromagnética 100 que se acciona por la unidad de accionamiento 40 está compuesta por una pluralidad de bobinas individuales, y los circuitos de accionamiento se proporcionan para la pluralidad respectiva de bobinas individuales.

Por tanto, al proporcionar los circuitos de accionamiento para la pluralidad respectiva de bobinas individuales, se hace posible operar las bobinas individuales necesarias según el estado de una carga. Por tanto, en el modo de operación de calentamiento por inducción, puede realizarse una operación eficaz según la forma de una cazuela mediante la operación de conmutación de las bobinas individuales, o similares, y el rendimiento de cocinado puede mejorarse conmutando la zona de calentamiento. Además, en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, al detener la operación de una bobina individual innecesaria, se mejora la eficacia y se evita un suministro excesivo de energía, por lo que puede realizarse una operación estable.

5 Conmutación del valor de energía de salida máximo según el modo de operación

Tal como se muestra en la figura 8, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 de manera que el valor de energía de salida máximo MP2 en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que se suministra energía a un sujeto de recepción de energía mediante inducción electromagnética usando un campo magnético generado por la bobina electromagnética 100 es más pequeño que el valor de energía de salida máximo MP1 en el modo de operación de calentamiento por inducción en el que la bobina electromagnética 100 calienta un objetivo de calentamiento.

Por tanto, el valor de energía de salida máximo MP2 requerido en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto es menor (por ejemplo, hasta 1,5 kW) que el valor de energía de salida máximo MP1 (por ejemplo, hasta 3 kW) requerido en el modo de operación de calentamiento por inducción. Por tanto, mediante el control de los valores de energía de salida máximos MP1, MP2, se suprime un consumo de energía innecesario y puede realizarse una operación eficaz y, además, puede evitarse suministrar energía de manera excesiva en la alimentación de energía, por lo que puede realizarse una operación estable.

6 Conmutación de bobinas individuales

Cuando se detecta que la carga es un sujeto de recepción de energía y, por tanto, se aplica el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para suministrar corriente de alta frecuencia I a cualquier bobina individual arbitraria de la pluralidad de bobinas individuales que componen la bobina electromagnética 100 y establece el valor de energía de salida máximo MP2 para que sea más pequeño que el valor de energía de salida máximo MP1 en el modo de operación de calentamiento por inducción.

Por tanto, el valor de energía de salida máximo MP2 requerido en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto es menor (por ejemplo, hasta 1,5 kW) que el valor de energía de salida máximo MP1 (por ejemplo, hasta 3 kW) requerido en el modo de operación de calentamiento por inducción. Por tanto, mediante el control de los valores de energía de salida máximos MP1, MP2, se suprime un consumo de energía innecesario y puede realizarse una operación eficaz y, además, puede evitarse suministrar energía de manera excesiva en la alimentación de energía, por lo que puede realizarse una operación estable.

Además, no es necesario añadir ningún componente o circuito en particular para la conmutación, y el control se realiza para conmutar selectivamente las bobinas individuales que van a accionarse. Por tanto, la supresión de energía mediante la conmutación de las bobinas individuales puede realizarse con una configuración sencilla.

7 Cambio de frecuencia de corriente de alta frecuencia

Tal como se muestra en la figura 17, la unidad de control 50 que controla la unidad de accionamiento 40 cambia la frecuencia de corriente de alta frecuencia suministrada desde la unidad de accionamiento 40 a la bobina electromagnética, entre el modo de operación de calentamiento por inducción en el que se calienta un objetivo de calentamiento mediante la bobina electromagnética 100 y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que se suministra energía a un sujeto de recepción de energía mediante inducción electromagnética usando un campo magnético generado por la bobina electromagnética 100. Es decir, la frecuencia de operación en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto es mayor (superior) que el valor máximo en el intervalo de la frecuencia de operación en el modo de operación de calentamiento por inducción.

Por tanto, conmutando la frecuencia de la corriente de alta frecuencia, pueden ajustarse los valores de energía de salida máximos MP1, MP2. Por tanto, es posible cambiar fácilmente el intervalo de salida (primer intervalo: 0 a MP1, o segundo intervalo: 0 a MP2) entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, sin necesidad de un control complicado.

8 Conmutación de frecuencia resonante de corriente de alta frecuencia

Tal como se muestra en la figura 18 y la figura 19, la unidad de control 50 conmuta la frecuencia resonante del circuito resonante en el circuito de excitación de generación de campo magnético EX, que incluye la bobina electromagnética 100, entre el modo de operación de calentamiento por inducción en el que un objetivo de calentamiento se calienta mediante la bobina electromagnética 100 y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que se suministra energía a un sujeto de recepción de energía mediante inducción electromagnética usando un campo magnético generado por la bobina electromagnética.

Por tanto, conmutando el valor del condensador resonante para cambiar la frecuencia del circuito resonante, pueden ajustarse los valores de energía de salida máximos MP1, MP2. Por tanto, es posible cambiar fácilmente el intervalo de salida (primer intervalo: 0 a MP1, o segundo intervalo: 0 a MP2) entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, sin necesidad de un control complicado.

9 Conmutación de la configuración del circuito de accionamiento

Tal como se muestra en la figura 20 y la figura 21, la unidad de control 50 conmuta la configuración del circuito de la unidad de accionamiento 40 de manera que, en el modo de operación de calentamiento por inducción, en el que se calienta un objetivo de calentamiento por la bobina electromagnética 100, la operación se realiza con una configuración de circuito de puente completo, y en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que se suministra energía a un sujeto de recepción de energía mediante inducción electromagnética usando un campo magnético generado por la bobina electromagnética 100, la operación se realiza con una configuración de circuito de medio puente.

Por tanto, controlando las señales de accionamiento para conmutar la configuración del circuito de la unidad de accionamiento 40, pueden ajustarse los valores de energía de salida máximos MP1, MP2. Por tanto, es posible cambiar fácilmente el intervalo de salida (primer intervalo: 0 a MP1, o segundo intervalo: 0 a MP2) entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, sin necesidad de un control complicado.

10 Conmutación del modo de operación

Las características de frecuencia de una resistencia de carga que indican características de carga cuando se coloca un objetivo de calentamiento en el campo magnético se establecen por adelantado como características de determinación en la propia unidad de control 50, y la unidad de control 50 determina si un sujeto de recepción de energía está colocado o no, en comparación con características de determinación que son características de frecuencia de una resistencia de carga que indica características de carga cuando se coloca un sujeto de energía en el campo magnético.

Por tanto, se detecta una carga colocada sobre la placa superior 3 en el lado del cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2, por lo que es posible determinar de manera rápida y fiable si debe ejecutarse el modo de operación de calentamiento por inducción o el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. Además, dado que el elemento de visualización y la configuración de manipulación se cambian según el modo de operación, no es necesaria la manipulación de conmutación o similares, y, por tanto, se mejora la usabilidad.

11 Sujeto de recepción de energía con función de comunicación

La unidad de control 50 para controlar la unidad de accionamiento 40 y un sujeto de recepción de energía tal como el dispositivo de recepción de energía A, están dotados de funciones de comunicación. Cuando se suministra energía al sujeto de recepción de energía mediante inducción electromagnética por la bobina electromagnética 100, el sujeto de recepción de energía transmite una señal que indica que el sujeto de recepción de energía se encuentra en un estado de recepción de energía, a la unidad de control 50.

Por tanto, cuando se coloca un sujeto de recepción de energía tal como el dispositivo de recepción de energía A sobre la placa superior 3, puede confirmarse que el sujeto de recepción de energía se encuentra en un estado de recepción de energía, por lo que la determinación del sujeto de recepción de energía puede realizarse de manera más precisa.

12 Sujeto de recepción de energía que tiene circuito resonante

Un sujeto de recepción de energía tal como el dispositivo de recepción de energía A está dotado del circuito de recepción de potencia AX que forma un circuito resonante compuesto por el condensador resonante y la bobina de recepción de energía 502 a la que se suministra energía mediante inducción electromagnética por la bobina electromagnética 100.

Tal como se describió anteriormente, un elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 1, en el modo de operación de calentamiento por inducción, la corriente de alta frecuencia puede suministrarse selectivamente a una pluralidad de bobinas individuales según el tamaño, la forma o la desviación de posición de una cazuela, y por lo tanto puede lograrse un calentamiento altamente eficaz. En el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, solo la bobina individual que puede suministrar la energía necesaria se acciona según el valor de energía de salida máximo requerido por el dispositivo de recepción de energía, por lo que puede impedirse un suministro excesivo de energía al dispositivo de recepción de energía y, por tanto, puede lograrse una alimentación de energía eficaz.

Además, el control de energía del dispositivo de recepción de energía puede realizarse desde el cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción, y, por tanto, puede mejorarse la usabilidad. Además, puede suprimirse la fuga innecesaria de un flujo magnético desde la bobina individual sobre la que no se coloca un dispositivo de recepción de energía. Además, el intervalo de ajuste de salida de la unidad de manipulación y el contenido de visualización de la unidad de visualización se establecen para ser los mismos entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, y, por tanto, puede mejorarse la usabilidad.

Realización 2

La figura 16 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento de procesamiento de detección de carga en un elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 2. En la realización 2, cuando se coloca una carga sobre cualquiera o todas las partes de calentamiento del cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción, se determina el tipo de carga y se conmuta el valor de energía de salida máximo.

Cuando se coloca una carga en la parte de calentamiento 10 sobre la placa superior 3 y se inicia la operación de calentamiento o la alimentación de energía en la parte de calentamiento 10, las características eléctricas de la carga colocada se detectan por los circuitos de detección 60a, 60b de la unidad de detección 60 y las características de carga se detectan por la unidad de detección 60 con base en las características eléctricas. La unidad de control 50 detecta si la carga es el dispositivo de recepción de energía A, una cazuela P que es un objetivo de calentamiento o un objetivo sin calentamiento (objeto pequeño o similar), o si hay una carga presente, y conmuta el valor de energía de salida máximo MP de la unidad de accionamiento 40 (véase la figura 7, la figura 8 y la figura 10).

A continuación, se describirá la operación de detección de carga con referencia al diagrama de flujo que muestra el procedimiento de procesamiento de detección de carga en la figura 16.

En primer lugar, cuando se coloca una carga sobre la parte de calentamiento 10 y la operación del cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2 se inicia mediante las unidades de manipulación 5, 6, la unidad de detección 60 inicia la detección de características eléctricas (características eléctricas del circuito de accionamiento) con respecto a la bobina electromagnética 100 sobre la que se coloca la carga (etapa S11). La unidad de control 50 controla la fase 9 de la señal de accionamiento para emitir la corriente de alta frecuencia I que es insuficiente para calentar, pero es lo suficientemente grande para la detección, y barre la frecuencia (frecuencia de accionamiento fsw) de la corriente de alta frecuencia I a través de un intervalo de frecuencia de, por ejemplo, de 10 kHz a 100 kHz dentro de un determinado periodo de tiempo, controlando, por tanto, la unidad de accionamiento 40 (etapa S12).

En base a la variación de las características eléctricas en este momento, la unidad de control 50 determina si la carga es un sujeto de recepción de energía o no compuesto por el dispositivo de recepción de energía A, por los medios de determinación de la carga que se proporcionan en la unidad de control 50 y que determinan y detectan un sujeto de recepción de energía (etapa S13). Se observa que, en el momento de la determinación en la etapa S13, el valor umbral con respecto a la curva de características de determinación T de la unidad de detección 60 se establece en un valor para la detección del sujeto de recepción de energía.

51 se determina que la carga es el dispositivo de recepción de energía A de la etapa S13, la unidad de control 50 establece el valor de salida máximo de la unidad de accionamiento 40 en el segundo valor de energía de salida máximo MP2 (etapa S14) y comienza a suministrar energía al dispositivo de energía A que es la carga, según la manipulación de la unidad de manipulación 6 (etapa S15).

Por otro lado, si se determina que la carga no es el dispositivo de recepción de energía A en la etapa S13, la unidad de control 50 controla la fase 9 de la señal de accionamiento para emitir la corriente de alta frecuencia I que es lo suficientemente grande para la detección, y establece la frecuencia de accionamiento fsw a una frecuencia para la detección de cazuela, controlando, por tanto, la unidad de accionamiento 40 (etapa S16).

En base a las características eléctricas en este momento, se determina si la carga es un objetivo de calentamiento o no (etapa S17), y si se determina que la carga no es un objetivo de calentamiento (no destinado a calentarse), la unidad de control 50 detiene la operación de la unidad de accionamiento 40 (etapa S20).

A continuación, si la unidad de detección 60 en la etapa S17 determina que la carga es un objetivo de calentamiento, la unidad de control 50 establece el valor de salida máximo al primer valor de energía de salida máximo MP1 (etapa S18) y comienza a calentar la carga según la manipulación de la unidad de manipulación 6 (etapa S19). En el momento de la determinación en la etapa S17, el valor umbral con respecto a la curva de características de determinación T de la unidad de detección 60 se establece en un valor para la detección de objetivo de calentamiento.

Según el resultado de determinación, la unidad de control 50 puede controlar la unidad de visualización 7 para hacer que tal elemento de visualización muestre si el presente modo de operación es el modo de operación de calentamiento por inducción o el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

A continuación, se resumen el efecto de configuración y operación del elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 2.

En el método de control del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 en la realización 2, en primer lugar, las características eléctricas de la unidad de accionamiento 40 que acciona la bobina electromagnética 100 para generar un campo magnético se detectan por los circuitos de detección 60a, 60b y, a continuación, con base en las características eléctricas (corriente, tensión, frecuencia), la unidad de detección 60 detecta las características de carga (características de frecuencia de resistencia de carga) de una carga colocada en el campo magnético. Además, los medios de determinación de carga de la unidad de control 50 determinan si la carga es un objetivo de calentamiento o un sujeto de recepción de energía, con base en las características de carga.

Si se determina que la carga es un objetivo de calentamiento, la unidad de control 50 establece el intervalo de salida de la unidad de accionamiento 40 en el primer intervalo (0 a MP1) que tiene el primer valor de energía de salida máximo MP1, y controla la bobina electromagnética 100 como una bobina de calentamiento por inducción para calentar el objetivo de calentamiento.

Si se determina que la carga es un sujeto de recepción de energía, la unidad de control 50 establece el intervalo de salida de la unidad de accionamiento 40 en el segundo intervalo (0 a MP2) que tiene el segundo valor de energía de salida máximo MP2 menor que el primer valor de energía de salida máximo MP1, y controla la bobina electromagnética 100 como una bobina de alimentación de energía para suministrar energía al sujeto de recepción de energía mediante inducción electromagnética.

Por tanto, en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1, se determina automáticamente el tipo de carga colocada sobre la placa superior 3, y usando la bobina electromagnética 100 normalmente usada como una bobina de calentamiento por inducción, puede cocinarse mediante un calentamiento por inducción habitual según la carga, mientras que el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 también puede funcionar como un dispositivo de alimentación de energía sin contacto para suministrar energía sin contacto. Por tanto, puede mejorarse la conveniencia.

El diagrama de flujo que muestra el procedimiento de procesamiento de detección de carga incluye una etapa para determinar si una carga es un sujeto de recepción de energía y una etapa para determinar si una carga es un objetivo de calentamiento, y la etapa de determinar si una carga es un dispositivo de recepción de energía se realiza primero.

Por tanto, la determinación de un dispositivo de recepción de energía puede realizarse primero de manera fiable, de modo que pueda evitarse el cambio erróneo al modo de operación de calentamiento por inducción.

Tal como se describió anteriormente, en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 2, se determina primero si una carga es un objetivo de calentamiento o un dispositivo de recepción de energía, por lo que la determinación de un dispositivo de recepción de energía se realiza de manera fiable, de modo que pueda evitarse el cambio erróneo a la operación de calentamiento. Además, se suprime de manera más fiable el valor de energía de salida máximo, por lo que puede evitarse el suministro excesivo de energía al dispositivo de recepción de energía.

Realización 3

En la realización 3, el valor de energía de salida máximo se conmuta entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. La conmutación del valor de energía de salida máximo mediante el cambio de la frecuencia de accionamiento del elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 3 se describirá con referencia principalmente a un diagrama de circuito que muestra un circuito resonante que incluye la unidad de accionamiento y un gráfico que muestra una relación entre una frecuencia y una corriente de alta frecuencia (energía de salida) en la figura 17.

La figura 17(a) es un diagrama de circuito simplificado del circuito resonante que incluye la unidad de accionamiento 40. La figura 17(b) muestra una relación entre la frecuencia f y la corriente de alta frecuencia I obtenida a la frecuencia f.

En la figura 17(a), un condensador C corresponde al condensador resonante 81,83 y una reactancia L corresponde a la bobina electromagnética 100 en la figura 7. En la figura 17(a), aunque no se muestra, la unidad de accionamiento 40, la unidad de control 50 y la unidad de detección 60 se proporcionan como en la figura 7.

Tal como se muestra en la figura 7, cuando se coloca una carga encima de la bobina electromagnética 100 con la placa superior 3 entre las mismas, la unidad de detección 60 detecta las características de carga de la carga colocada. Si se determina que la carga es un objetivo de calentamiento tal como una cazuela P por los medios de determinación de carga, la unidad de control 50 establece, como frecuencia fsw1 de la señal de accionamiento, una frecuencia que es mayor por Af1 que una frecuencia resonante f0 obtenida a partir de las características eléctricas de una carga resonante formada por el condensador resonante C y la bobina L (bobina electromagnética 100) acoplados con la carga, tal como se muestra de manera sencilla en la figura 17(a), y, por tanto, acciona la unidad de accionamiento 40. En este momento, a partir de una relación entre la resistencia de carga R y la corriente de alta frecuencia I que fluye a través del circuito resonante, tal como se muestra en la figura 17(b), la corriente de alta frecuencia I se maximiza a la frecuencia resonante f0 y, por tanto, se obtiene el valor de energía de salida máximo MP1.

Por otro lado, tal como se muestra en la figura 10, cuando se coloca una carga encima de la bobina electromagnética 100 con la placa superior 3 entre las mismas y la unidad de detección 60 detecta que la carga colocada es el dispositivo de recepción de energía A, de manera similar, la unidad de control 50 establece, como frecuencia fsw2 de la señal de transmisión, una frecuencia que es superior por Af2 que una frecuencia resonante f0 obtenida de las características eléctricas de una carga resonante formada por el condensador resonante C y la bobina L (bobina electromagnética 100) acoplados con la carga, tal como se muestra de manera sencilla en la figura 17(a). Af2 puede ser un valor establecido por adelantado o puede establecerse en n veces Af1. En este caso, Af1 < Af2 se cumple. Es decir, tal como se muestra en la figura 17(b), la unidad de control 50 establece, como frecuencia de la señal de accionamiento para la unidad de accionamiento 40, la frecuencia fsw2 en la que se obtiene la corriente de alta frecuencia I2 de modo que el valor de energía de salida máximo satisfaga MP2 < MP1, es decir, el valor de energía de salida máximo MP2 se convierte aproximadamente en la mitad del valor de energía de salida máximo MP1.

Por tanto, en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, se controla la frecuencia fsw de la señal de accionamiento establecida para la unidad de accionamiento 40, es decir, el intervalo de las características de operación de la unidad de accionamiento 40 se controla usando la frecuencia, mediante lo que el valor de energía de salida máximo MP puede suprimirse fácilmente. Por tanto, se impide un suministro excesivo de energía al dispositivo de recepción de energía A y puede realizarse de manera eficaz la operación de alimentación de energía, y no se necesitan componentes adicionales tales como un circuito de conmutación y puede reducirse el coste de configuración.

A continuación, se resumen el efecto de configuración y operación del elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 3.

Con la configuración de la realización 1 o la realización 2 descritas anteriormente, la unidad de control 50 que controla la unidad de accionamiento 40 conmuta la frecuencia de la corriente de alta frecuencia I suministrada a la unidad de accionamiento 40, entre el modo de operación de calentamiento por inducción en el que se calienta un objetivo de calentamiento por la bobina electromagnética 100 y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que se suministra energía al sujeto de recepción de energía mediante inducción electromagnética usando un campo magnético generado por la bobina electromagnética 100.

Por tanto, cambiando la frecuencia de accionamiento fsw, pueden ajustarse los valores de energía de salida máximos MP1, MP2. Por tanto, es posible cambiar fácilmente el intervalo de salida (primer intervalo: 0 a MP1, o segundo intervalo: 0 a MP2) entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, sin necesidad de un control complicado.

Tal como se describió anteriormente, en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 3, con la configuración de la realización 1 o la realización 2, la unidad de control conmuta la frecuencia de la señal de accionamiento suministrada a la unidad de accionamiento, entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, es decir, la frecuencia de operación en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto se establece para ser mayor (superior) que el valor máximo en el intervalo de la frecuencia de operación en el modo de operación de calentamiento por inducción, por el que se conmuta el intervalo de la frecuencia de la corriente de alta frecuencia y puede ajustarse el intervalo del valor de energía de salida máximo. Por tanto, los intervalos de salida del modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto pueden cambiarse fácilmente sin necesidad de un control complicado.

Realización 4

La realización 4 es otra realización en la que se conmutan los valores de energía de salida máximos del modo de operación de calentamiento por inducción y del modo de operación de alimentación de energía sin contacto. La supresión del valor de energía de salida máximo conmutando un condensador resonante en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 4 se describirá con referencia a la figura 18 y la figura 19.

La unidad de detección 60 detecta las características eléctricas de una carga colocada encima de las bobinas individuales 101, 102 con la placa superior 3 entre las mismas. Entonces, si los medios de determinación de carga determinan que la carga es el dispositivo de recepción de energía A, la unidad de control 50 cierra el conmutador 21 conectado en paralelo al condensador resonante 81. Cuando el conmutador 21 está cerrado, el condensador resonante 82 se conecta paralelamente al condensador resonante 81, por lo que aumenta la capacitancia del condensador resonante. En este caso, si la capacitancia del condensador resonante 81 se indica con C81, la capacitancia del condensador resonante 82 se indica con C82, y la capacitancia combinada de C81 y C82 se indica con C81', se cumple C81 < C81'. Como resultado, se reduce una frecuencia resonante f0' de una carga resonante formada por los condensadores resonantes 81, 82, el dispositivo de recepción de energía A y las bobinas individuales 101, 102 conectadas a la unidad de accionamiento 40, en comparación con el caso en que el conmutador 21 está abierto. Esto se muestra mediante la expresión (3) y la expresión (4).

Fórmula matemática 3

i

f<3 = ^{---- , ■■■(}3 ⁾ 2lty¡{L x C81)

Fórmula matemática 4

^{ü “ “ — ........... - ............j r ' ” ( 4 )}

2n-sJ(L x C81 )

Se observa que, desde C81 < C81 se cumple f0 > f0’.

En este caso, L en la expresión (1) y la expresión (2) es una inductancia en un estado en el que el dispositivo de recepción de energía A como una carga y la bobina 100 están acoplados.

La figura 19(a) es un diagrama de circuito que muestra el circuito resonante que incluye la unidad de accionamiento 40. La figura 19(b) es un gráfico que muestra una relación entre la frecuencia del accionamiento fsw y la corriente de alta frecuencia I.

En un estado en el que el conmutador 21 está cerrado, se baja la frecuencia resonante del circuito (f0’) y, por tanto, cuando la unidad de accionamiento 40 funciona a la frecuencia de accionamiento fsw, la corriente de alta frecuencia I emitida es menor que en el caso en que el conmutador 21 está abierto. Es decir, cuando la carga es el dispositivo de recepción de energía A, la unidad de control 50 conmuta el conmutador 21 para añadir un condensador resonante 82, aumentando de este modo la capacitancia del condensador resonante C conectado en serie a la bobina L y disminuyendo la frecuencia resonante f0 en relación con la frecuencia de accionamiento fsw, realizando, por tanto, el control para suprimir el valor de energía de salida máximo MP obtenido.

Se observa que, en el caso de que la carga se coloque encima de las bobinas individuales 103, 104 con la placa superior 3 entre las mismas, un condensador resonante 84 conectado en serie a un conmutador 22 se conecta en paralelo al condensador resonante 83, y el conmutador 22 se cierra para aumentar la capacitancia del condensador y bajar la frecuencia resonante f0, obteniendo, por tanto, el mismo efecto.

En la descripción anterior, se han mostrado a modo de ejemplo las bobinas individuales 101 a 104 de la bobina electromagnética 100 compuestas por una pluralidad de bobinas que se muestran en la figura 2(a). Sin embargo, pueden aplicarse bobinas que tienen otra configuración.

A continuación, se resumen el efecto de configuración y operación del elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 4.

En la configuración de cualquiera de las realizaciones 1 a 3 descritas anteriormente, los medios de control compuestos por la unidad de control 50 conmutan el condensador resonante del circuito resonante entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. Al conmutar el valor del condensador resonante C para cambiar la frecuencia resonante f0 del circuito resonante, pueden ajustarse los valores de energía de salida máximos MP1, MP2. Por tanto, es posible cambiar fácilmente el intervalo de salida (primer intervalo: 0 a MP1, o segundo intervalo: 0 a MP2) entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, sin necesidad de un control complicado.

Tal como se describió anteriormente, en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 4, la unidad de control controla la frecuencia resonante de la carga resonante de la unidad de accionamiento según el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, mediante lo que puede suprimirse fácilmente el valor de energía máximo. Por tanto, al conmutar el condensador resonante para controlar la frecuencia resonante, se impide un suministro excesivo de energía al dispositivo de recepción de energía y, por tanto, se realiza el control para que no se suministre energía innecesaria, por lo que la operación de alimentación puede realizarse de manera eficaz.

Realización 5

La realización 5 es otra realización en la que se conmutan los valores de energía de salida máximos del modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. La conmutación de la configuración de circuito de la unidad de accionamiento en la realización 5 se describirá con referencia a la figura 20 y la figura 21.

La figura 20(a) es un diagrama esquemático de un bloque de circuito que muestra una parte de la unidad de accionamiento 40 en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1. La figura 20(a) muestra un circuito de puente completo compuesto por los pares de elementos de conmutación 401,402, el condensador resonante 80 y la bobina electromagnética 100. El circuito de puente completo se acciona mediante señales de accionamiento compuestas por dos pares de señales complementarias a, a’ y b, b’ que se muestran en la figura 20(b), suministrando, por tanto, corriente de alta frecuencia I a la bobina electromagnética 100. La unidad de control 50 establece la frecuencia de las señales de accionamiento a una frecuencia óptima dentro de un intervalo entre 10 kHz y 100 kHz según las características eléctricas detectadas por la unidad de detección 60. Por ejemplo, una frecuencia obtenida añadiendo un valor Af, que es de varios kHz, a la frecuencia resonante f0 de la unidad de accionamiento 40 cuando la bobina electromagnética 100 está acoplada a una carga colocada sobre la placa superior, se establece como frecuencia de accionamiento fsw.

En este caso, se proporcionará una descripción usando la bobina electromagnética 100 proporcionada en la parte de calentamiento 10, como ejemplo representativo. Para facilitar la descripción, la bobina electromagnética 100 se muestra como una única bobina. La magnitud de la corriente de alta frecuencia I suministrada a la bobina electromagnética 100 puede ajustarse usando una diferencia de fase 0 entre las señales de accionamiento a, b (a’, b’) tal como se describe en la otra realización. La operación del circuito de puente completo se conoce bien y, por tanto, se omite su descripción en este caso.

Aunque no se muestra en la figura 20(a), los pares de elementos de conmutación semiconductores 401,402 que componen la unidad de accionamiento 40 se suministran con tensión de suministro de energía V a través del suministro de energía comercial 31, el puente de diodos 32 y el circuito de alisado 33. Cuando el circuito de puente completo opera, la tensión de suministro de energía |V| se aplica a través del condensador resonante 80 y la bobina electromagnética 100 durante un periodo T0 correspondiente a la magnitud de la diferencia de fase 0, por un ciclo de la frecuencia de accionamiento fsw (figura 20 (d)).

Por otro lado, la corriente de alta frecuencia que fluye a través de una impedancia Z del circuito de accionamiento formado por una resistencia combinada del condensador resonante 80, la bobina electromagnética 100 y una carga colocada sobre la placa superior 3, se indica con I. La carga R es una resistencia combinada de un componente de resistencia de la bobina electromagnética 100 y la carga. La corriente I que fluye a través del circuito de accionamiento se maximiza cuando o L-(1/o c) en la expresión (5) es “0”, es decir, se cumple |Z| = R y, en este momento, se obtiene el valor de energía de salida máximo MP.

Fórmula matemática 5

Si se determina que una carga colocada sobre la placa superior 3 es un objetivo de calentamiento tal como una cazuela P por la unidad de detección 60 y los medios de determinación de carga de la unidad de control 50, el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 cambia al modo de operación de calentamiento por inducción, y la unidad de control 50 provoca que la unidad de accionamiento 40 funcione con una configuración de circuito de puente completo y controla la diferencia de fase 0 entre las señales de transmisión a, b (a’, b’) para obtener el valor de energía de salida P establecido por las unidades de manipulación 5, 6 que no se muestran en la figura 20, controlando, de ese modo, la corriente de alta frecuencia I suministrada a la bobina electromagnética 100.

Por otro lado, si la carga colocada sobre la placa superior 3 se determina que es el dispositivo de recepción de energía A por la unidad de detección 60 y los medios de determinación de carga de la unidad de control 50, la unidad de control 50 emite las señales de accionamiento a, a’, b, b’ según los tiempos de la figura 20(c), a la unidad de accionamiento 40. Tal como se muestra en la figura 20(c), la señal de accionamiento b se encuentra constantemente en el nivel L (bajo) y la señal de accionamiento b’ se encuentra constantemente en el nive1H (alto). Por tanto, tal como se muestra en la figura 21(a), la señal de accionamiento b suministrada al elemento de conmutación semiconductor superior 402a del par de elementos de conmutación semiconductores 402 se encuentra constantemente en el nivel L (bajo), de modo que el elemento de conmutación semiconductor 402a no se acciona.

Por otro lado, la señal de accionamiento b’ suministrada al elemento de conmutación semiconductor inferior 402b se encuentra constantemente en el nivel H (alto), de modo que el elemento de conmutación semiconductor 402b se encuentra constantemente en estado encendido. Como resultado, los pares de elementos de conmutación semiconductores 401,402 que componen la unidad de accionamiento 40 tienen una configuración de circuito que se muestra en la figura 21(b). Es decir, si se determina que la carga es el dispositivo de recepción de energía A, el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 cambia al modo de operación de alimentación de energía sin contacto, y la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para tener una configuración de circuito de medio puente.

Los pares de elementos de conmutación semiconductores 401,402 que componen la unidad de accionamiento 40 se suministran con tensión de suministro de energía V a través del suministro de energía de CA 31, el puente de diodos 32 y el circuito de alisado 33 que no se muestran en la figura 20. Cuando el circuito de medio puente opera, la tensión de suministro de energía V se aplica a través del condensador resonante 80 y la bobina electromagnética 100 durante un periodo Tw correspondiente a un ancho de pulso Tw, por un ciclo de la frecuencia de accionamiento fsw (figura 20(e)). Como resultado, la magnitud de la corriente de alta frecuencia I2 que fluye a través de la bobina electromagnética 100 se convierte en la mitad de la del modo de operación de calentamiento por inducción correspondiente a la configuración de circuito de puente completo, y el valor de energía de salida máximo MP obtenido también se reduce a la mitad.

Es decir, si la carga es el dispositivo de recepción de energía A que no requiere gran energía, la unidad de control 50 controla las señales de accionamiento que van a emitirse a la unidad de accionamiento 40, para conmutar la configuración de circuito de la unidad de accionamiento 40, mediante lo que el valor de energía de salida máximo MP puede suprimirse.

En la descripción anterior, se ha descrito el cambio de la configuración de circuito usando diagramas simplificados que se muestran en la figura 20 y la figura 21. Sin embargo, en el caso de aplicar el circuito de accionamiento real que se muestra en la figura 6, se incluyen dos circuitos de medio puente, con el par de elementos de conmutación semiconductores 401 compartido.

A continuación, se resumen el efecto de configuración y operación del elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 5.

En el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 según la presente realización, con la configuración de cualquiera de las realizaciones 1 a 4, la unidad de control 50 conmuta la configuración de circuito de la unidad de accionamiento 40 para operar con una configuración de circuito de puente completo en el modo de operación de calentamiento por inducción, y operar con una configuración de circuito de medio puente en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

Por tanto, conmutando la configuración de circuito, los valores de energía de salida máximos MP1, MP2 pueden ajustarse en el modo de operación de calentamiento por inducción y en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, sin necesidad de un control complicado. Por tanto, es posible cambiar fácilmente el intervalo de salida (primer intervalo: 0 a MP1, o segundo intervalo: 0 a MP2) según el modo de operación.

Tal como se describió anteriormente, en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 5, en el modo de operación de calentamiento por inducción, la operación se realiza de manera que la corriente de alta frecuencia se suministra selectivamente a una pluralidad de bobinas individuales según el tamaño, la forma, la desviación de posición o similares de una cazuela y, por tanto, puede lograrse un calentamiento altamente eficaz. Además, en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, el valor de energía de salida máximo puede suprimirse fácilmente controlando la unidad de accionamiento, y la operación se realiza para solo accionar la bobina que puede suministrar la energía necesaria, según la energía máxima requerida por el dispositivo de recepción de energía. Por tanto, puede realizarse una alimentación de energía eficaz y no se necesitan componentes adicionales, tales como un circuito de conmutación, y puede reducirse el coste de configuración. Además, puede suprimirse una fuga innecesaria de un flujo magnético de la bobina por encima de la que no está colocado el dispositivo de recepción de energía. Además, el control de energía del dispositivo de recepción de energía puede realizarse desde el cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción, mejorando, por tanto, la usabilidad.

Realización 6

La figura 22 es un diagrama que muestra un ejemplo de configuración de la unidad de manipulación en la realización 6. La realización 6 es otra realización en la que el valor de energía de salida máximo se conmuta entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, mediante manipulación de conmutador.

Tal como se muestra en la figura 22, en la presente realización, el modo de operación de alimentación de energía sin contacto puede seleccionarse arbitrariamente usando un conmutador de manipulación, y la unidad de manipulación 5 del cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción 2 está dotada de un conmutador de conmutación de modo de operación 511 tal como un conmutador de manipulación para seleccionar uno de los modos de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. Cuando el modo de operación de alimentación de energía sin contacto se selecciona mediante el conmutador de manipulación, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para conmutar el valor de energía de salida máximo MP de la unidad de accionamiento 40 al segundo valor de energía de salida máximo MP2.

A continuación, en el presente documento, se describirá la conmutación del modo de operación en la presente realización con referencia a la figura 22.

La unidad de manipulación 5 que se muestra en la figura 22(a) tiene, como conmutadores de manipulación, un conmutador de conmutación de modo de operación 511 para seleccionar uno del modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto para iniciar la operación, y un conmutador descendente 512 y un conmutador ascendente 513 para ajustar la magnitud de un valor de energía de alimentación o de un valor de energía de salida. Además, la unidad de manipulación 5 tiene, como conmutador de manipulador, un conmutador de detención 514 para detener la operación cuando se realiza la operación en el modo de operación de calentamiento por inducción o en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. Se observa que los tipos y la disposición de los conmutadores de manipulación son simplemente a modo de ejemplo, y no se limitan a los descritos anteriormente.

En el conmutador de conmutación de modo de operación 511, se visualizan un diseño (pictograma) que representa el modo de operación de calentamiento por inducción y un diseño que representa el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. Cuando se detecta que el conmutador de conmutación de modo de operación 511 se presiona una vez, la unidad de control 50 determina que se selecciona el modo de operación de calentamiento por inducción y cambia al modo de operación de calentamiento por inducción. La unidad de detección 60 detecta las características eléctricas de una carga colocada sobre la placa superior 3 y detecta las características de carga con base en las características eléctricas.

Si se determina que la carga es una carga calentable (cazuela P) por los medios de determinación de carga, la unidad de control 50 establece el valor de energía de salida máximo MP de la unidad de accionamiento 40 en el primer valor de energía de salida máximo MP1, y controla la unidad de accionamiento 40 en condiciones de accionamiento adaptadas al material y la forma de la carga, para obtener el valor de energía de salida P de calentamiento según el valor de ajuste establecido a , realizando, por tanto, la operación de calentamiento. En el caso de que se determine que la carga es una carga inadecuada para calentamiento, por ejemplo, en el caso de que no haya colocada una carga o la carga sea el dispositivo de recepción de energía A, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para no cambiar a la operación de calentamiento y detiene la operación de calentamiento.

Por otro lado, cuando se detecta que el conmutador de conmutación de modo de operación 511 se presiona dos veces seguidas, la unidad de control 50 determina que se selecciona el modo de operación de alimentación de energía sin contacto y cambia al modo de operación de alimentación de energía sin contacto. Entonces, las características eléctricas de una carga colocada sobre la placa superior 3 se detectan mediante los circuitos de detección 60a, 60b en la figura 4, y la unidad de detección 60 detecta las características de carga con base en las características eléctricas.

A continuación, si los medios de determinación de carga determinan, con base en las características de carga, que la carga es el dispositivo de recepción de energía A al que puede suministrarse energía, la unidad de control 50 establece el valor de energía de salida máximo de la unidad de accionamiento 40 al segundo valor de energía de salida máximo MP2, y controla la unidad de accionamiento 40 para suministrar energía según el valor de ajuste a al dispositivo de recepción de energía A. En el caso de que no se coloque carga o se detecte que la carga no es el dispositivo de recepción de energía A o es un objetivo de calentamiento, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para no cambiar a la operación de alimentación de energía y detiene la operación de alimentación de energía.

Si se presiona el conmutador de conmutación de modo de operación 511 varias veces, el modo de operación se conmuta secuencialmente en el orden de, desde la primera presión, modo de operación de calentamiento por inducción, modo de operación de alimentación de energía sin contacto, modo de operación de calentamiento por inducción,..., cada vez que se presiona el conmutador de conmutación de modo de operación 511. Para detener la operación, se presiona el conmutador de detención 514, por lo que se detiene la operación que se realiza en cualquier modo de operación o se cancela la selección del modo de operación. Se observa que el número de veces de presión del botón es simplemente un ejemplo y cada modo puede identificarse con base en la diferencia en la duración del periodo de tiempo de presión.

La unidad de manipulación 5 está dotada del conmutador de conmutación de modo de operación 511 para formar una unidad de manipulación de conmutación para permitir seleccionar arbitrariamente el modo de operación. Por tanto, puede mejorarse la usabilidad. En el ejemplo que se muestra en la figura 22(a), el conmutador de conmutación de modo de operación 511 para conmutar entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto se integra en una parte, se visualizan diferentes diseños para el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en la superficie del botón, y el conmutador de detención 514 se proporciona de manera independiente. Por tanto, el conmutador de manipulación se proporciona para cada función sin aumentar el número de conmutadores de manipulación, por lo que el contenido de manipulación puede entenderse fácilmente y se mejora la conveniencia.

Además, puede seleccionarse el modo de operación y puede reducirse el periodo de tiempo para que la unidad de control 50 determine una carga. Además, incluso si se coloca una carga difícil de determinar, es posible realizar una operación adecuada seleccionando el modo de operación adecuadamente.

La figura 22(b) muestra un ejemplo de la unidad de manipulación 5 en el que se proporcionan conmutadores de conmutación de modo de operación de manera independiente. Es decir, un conmutador de modo de operación de calentamiento por inducción 511a y un conmutador de modo de operación de alimentación de energía sin contacto 511b se proporcionan por separado, y cada conmutador de manipulación tiene ambas funciones de inicio y parada de operación. Por ejemplo, cuando se presiona una vez el conmutador de modo de operación de alimentación de energía sin contacto 511b, la unidad de control 50 detecta que se presiona el conmutador de modo de operación de alimentación de energía sin contacto y conmuta al modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

La operación posterior al cambio es la misma que la descrita anteriormente y, por tanto, se omite la descripción detallada de la misma en este caso. El conmutador de modo de operación de alimentación de energía sin contacto 511b también actúa como conmutador de detención. Por tanto, cuando vuelve a presionarse el conmutador de modo de operación de alimentación de energía sin contacto 511 b durante la operación de alimentación de energía, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para detener la operación de alimentación de energía.

De manera similar, cuando se presiona el conmutador de modo de operación de calentamiento por inducción 511a, la unidad de control 50 detecta que se presiona el conmutador de modo de operación de calentamiento por inducción, y pasa al modo de operación de calentamiento por inducción. La operación posterior al cambio es la misma que la descrita anteriormente y, por tanto, se omite la descripción detallada de la misma en este caso. El conmutador de modo de operación de calentamiento por inducción 511a también actúa como conmutador de detención. Por tanto, cuando vuelve a presionarse el conmutador de modo de operación de calentamiento por inducción 511a durante la operación de calentamiento, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para detener la operación de calentamiento.

La figura 22(c) muestra un ejemplo de la unidad de manipulación 5 en el que se proporciona adicionalmente un conmutador de detención 514 a la unidad de manipulación 5 de la figura 22(b), y el conmutador de conmutación de modo de operación 511 y el conmutador de detención 514 se proporcionan por separado. La operación cuando se presiona cada conmutador de manipulación es la misma que la descrita anteriormente y, por tanto, se omite la descripción detallada de la misma.

Con el fin de permitir el reconocimiento del modo de operación seleccionado, aunque no se muestra en este caso, el conmutador de manipulación seleccionado puede encenderse cuando se presiona el conmutador de conmutación de modo de operación 511. Por ejemplo, puede provocarse que el propio conmutador de manipulación se ilumine, o la periferia del conmutador de manipulación puede estar encendida. Alternativamente, en cualquier ubicación fácilmente visible de la placa superior 3 cerca de la parte de calentamiento para la que se selecciona el modo de operación, puede proporcionarse un elemento de visualización tal como una lámpara LED y puede iluminarse en diferentes colores según los modos de operación respectivos.

Además, la unidad de visualización 7 puede estar dotada de una función que visualice el modo de operación para mostrar si los modos de operación actuales son el modo de operación de calentamiento por inducción o el modo de operación de alimentación de energía sin contacto y, por tanto, la unidad de visualización 7 puede formar una unidad de visualización de modo de operación. Cuando se coloca una cazuela sobre la placa superior 3, aunque el conmutador de modo de operación de alimentación de energía sin contacto esté presionado erróneamente, es posible reconocer que la manipulación es errónea debido a que el elemento de visualización indica el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

En la descripción anterior, la unidad de control 50 detecta la manipulación del conmutador de manipulación. Sin embargo, puede adoptarse la siguiente configuración: un microordenador proporcionado por separado o similar determina el estado de manipulación, se proporciona un comando correspondiente a la manipulación a la unidad de control 50 y la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 con base en el comando. Al proporcionar, en la unidad de manipulación 5, el conmutador de conmutación de modo de operación para conmutar el modo de operación, puede mejorarse la conveniencia.

En la descripción anterior, se ha descrito como ejemplo la manipulación de la unidad de manipulación 5 para una de la pluralidad de partes de calentamiento. Sin embargo, la configuración anterior puede proporcionarse a las unidades de manipulación 5 respectivas de manera correspondiente para las partes de calentamiento, de modo que la pluralidad de partes de calentamiento 9, 10, 11 pueda operarse en modos de operación arbitrarios. Por ejemplo, cocinar en el modo de operación de calentamiento por inducción puede realizarse mediante la parte de calentamiento 10 y, al mismo tiempo, la parte de calentamiento 11 puede operarse en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto para hacer simultáneamente una salsa con una mezcladora o similares que opera recibiendo energía sin contacto. Por tanto, la usabilidad mejora adicionalmente.

A continuación, se resumen el efecto de configuración y operación del elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 6.

El elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 según la presente realización tiene, en la configuración de cualquiera de las realizaciones 1 a 5, la unidad de manipulación de conmutación compuesta por la unidad de manipulación 5 que tiene el conmutador de manipulación para conmutar entre el modo de operación de calentamiento por inducción en el que se calienta un objetivo de calentamiento mediante la bobina electromagnética 100 y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que se suministra energía a un sujeto de recepción de energía mediante inducción electromagnética usando un campo magnético generado por la bobina electromagnética 100.

Por tanto, es posible seleccionar arbitrariamente entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, y, por tanto, se mejora la conveniencia.

El elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 según la presente realización tiene, en la configuración de cualquiera de las realizaciones 1 a 5, la unidad de visualización 7 que visualiza elementos de indicación que incluyen el estado de control y la guía de operación y que tiene la unidad de visualización de modo de operación para indicar si la operación se está realizando en el modo de operación de calentamiento por inducción en el que se calienta un objetivo de calentamiento mediante la bobina electromagnética 100 o el modo de operación de alimentación sin contacto en el que se suministra energía a un sujeto de recepción de energía mediante inducción electromagnética usando un campo magnético generado por la bobina electromagnética 100.

Por tanto, el estado del modo de operación puede reconocerse visualmente y, por tanto, se mejora la conveniencia.

Tal como se describió anteriormente, en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 5, se proporciona un conmutador de manipulación dedicado para seleccionar el modo de operación, por lo que el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación alimentación de energía sin contacto pueden conmutarse. Por tanto, puede mejorarse la conveniencia.

Realización 7

En la realización 7, cuando se selecciona un valor de ajuste en la unidad de manipulación, el valor de energía de salida del elemento para cocinar de calentamiento por inducción puede ajustarse usando una tabla de configuración de valores de energía de salida en la que los valores de energía de salida se establecen por adelantado según valores de ajuste (niveles de configuración) en el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

La figura 23 a la figura 31 ilustran las operaciones en los ejemplos 1 a 3 del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 según la realización 7. A continuación en el presente documento, se describirán los detalles de las operaciones de estos ejemplos.

En este caso, como la configuración del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 en la realización 7, puede utilizarse la que se muestra en la figura 3 y la figura 4 en la realización 1 y, por tanto, se omite la descripción de los componentes de la misma. Se observa que las configuraciones en las otras realizaciones también pueden aplicarse.

En general, al cocinar usando el elemento para cocinar de calentamiento por inducción, el cocinado se realiza al tiempo que se ajusta el valor de energía de salida (energía) a un valor adecuado para cocinar según el contenido de cocinado. La presente realización se refiere a un método en el que, al cocinar, con el fin de ajustar la magnitud del valor de energía de salida P usando la unidad de manipulación 5 o la unidad de manipulación 6 para obtener un valor de energía de salida deseado según el contenido de cocinado, la unidad de control 50 del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 establece la magnitud del valor de energía de salida P correspondiente al valor de ajuste a , a un valor diferente según cada modo de operación, sin cambiar el intervalo de ajuste del valor de ajuste a (nivel de configuración) entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

Es decir, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 de manera que el intervalo ajustable del valor de ajuste a (nivel de configuración) que puede ajustarse usando la unidad de manipulación 5 o la unidad de manipulación 6 es el mismo entre ambos modos de operación y el valor de energía de salida P correspondiente al mismo valor de ajuste a es diferente entre ambos modos de operación.

La magnitud del valor de energía de salida P de cada parte de calentamiento 9, 10 del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 cambia cambiando la magnitud de la corriente de alta frecuencia I suministrada de la unidad de accionamiento 40 a la bobina electromagnética 100. Es decir, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para obtener el valor de energía de salida P que tiene la magnitud deseada, cambiando de este modo la magnitud de la corriente de alta frecuencia I suministrada a la bobina electromagnética 100.

Ejemplo 1

La operación en el ejemplo 1 de la realización 7 se describirá con referencia a la figura 23 que muestra una tabla de configuración de valores de energía de salida que representa una relación entre el valor de ajuste a y el valor de energía de salida P, y la figura 24 que muestra un gráfico que representa una relación entre el valor de ajuste a y el valor de energía de salida P.

La figura 23 es una tabla de datos que muestra una relación entre el valor de ajuste a (nivel de configuración) en diez fases en el intervalo de ajuste y el valor de energía de salida P. La figura 24 muestra la relación entre el valor de ajuste a (nivel de configuración) y el valor de energía de salida P en la figura 23, tal como un gráfico en el que el eje horizontal indica el valor de ajuste a y el eje vertical indica el valor de energía de salida P, con el fin de facilitar la comprensión de la tabla de datos en la figura 23. En este caso, se establecen diferentes valores de energía de salida P para el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. La tabla de datos puede almacenarse por adelantado en una memoria de la unidad de control 50, o similares, o puede describirse como una tabla de datos en un programa.

A continuación, con referencia a estos dibujos, se describirá un ejemplo en el que se ajusta la magnitud del valor de energía de salida P seleccionando el valor de ajuste a (nivel de configuración) en la unidad de manipulación 6 que se muestra en la figura 1. En cuanto al intervalo de ajuste, por ejemplo, en la figura 23, el nivel de configuración se indica por fases mediante valores numéricos de 1 a 10 en la unidad de visualización 7 proporcionada al elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1.

Al manipular la unidad de manipulación 6 para seleccionar cualquiera de las 10 fases de los niveles de configuración, puede obtenerse un valor de energía de salida P deseado correspondiente al valor de ajuste a (nivel de configuración). En este momento, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 para obtener el valor de energía de salida P correspondiente al valor de ajuste establecido a (nivel de configuración), ajustando de este modo la magnitud de la corriente de alta frecuencia I suministrada a la bobina electromagnética 100.

En el intervalo ajustable (intervalo de ajuste) de la unidad de manipulación 6 cuando se manipula la unidad de manipulación 6 para ajustar el valor de energía de salida P, el valor de energía de salida P en el valor de ajuste máximo a 1 se define como el valor de energía de salida máximo MP. A continuación, los valores de energía de salida P, que incluyen el valor de energía de salida máximo MP1 en el caso de realizar la operación en el modo de operación de calentamiento por inducción y el valor de energía de salida máximo MP2 en el caso de realizar la operación en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto se establecen por adelantado por la unidad de control 50 del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1, para los modos de operación respectivos. Debe observarse que la relación de magnitud de estos valores de energía de salida máximos MP es MP1 > MP2.

Es decir, en el intervalo ajustable cuando se manipula la unidad de manipulación 6 para ajustar el valor de energía de salida P, se establece la magnitud del valor de energía de salida P correspondiente al valor de ajuste establecido a (nivel de configuración) de modo que se obtiene el valor de energía de salida P diferente entre ambos modos de operación.

El valor de energía de salida P (energía) correspondiente al valor de ajuste a establecido por la unidad de manipulación 6 se almacena por adelantado, por ejemplo, en una memoria dentro del elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1. Cuando se realiza la operación en el modo de operación de calentamiento por inducción, si la unidad de manipulación 6 se manipula para seleccionar el valor de ajuste a (nivel de configuración) en “8”, la unidad de control 50 determina que el modo de operación es el modo de operación de calentamiento por inducción, y controla la unidad de accionamiento 40 de modo que la bobina electromagnética 100 se suministra con corriente de alta frecuencia I mediante lo que se obtiene un valor de energía de salida de 2.000 W, con base en un valor dado por la tabla de datos que se muestra en la figura 23.

Por otro lado, cuando se realiza la operación en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, si la unidad de manipulación 6 se manipula para seleccionar el valor de ajuste a (nivel de configuración) en “8”, la unidad de control 50 determina que el modo de operación es el modo de contacto de alimentación de energía sin contacto, y controla la unidad de accionamiento 40 de modo que la bobina electromagnética 100 se suministra con corriente de alta frecuencia I mediante lo que se obtiene un valor de energía de salida de 1.000 W, con base en un valor dado por la tabla de datos que se muestra en la figura 23. Debe observarse que los valores numéricos que se muestran en la figura 23 son simplemente un ejemplo, y no se limitan a los mismos.

La figura 23 y la figura 24 muestran un ejemplo en el que el valor de energía de salida P se establece para variar linealmente con respecto al valor de ajuste a , mientras que la figura 25 y la figura 26 muestran un ejemplo en el que el valor de energía de salida P varía de manera escalonada en cada modo de operación. En este caso, la figura 25 y la figura 26 son una tabla de datos y un gráfico de la misma, en los que el valor de energía de salida P se establece en tres fases de niveles de configuración, como ejemplo. También en este ejemplo, se establece el valor de energía de salida P de modo que el valor de energía de salida máximo MP diferente entre ambos modos de operación se obtiene en el mismo intervalo de ajuste (valor de ajuste a ).

Tal como se describió anteriormente, se establecen distintos valores para los modos de operación respectivos con respecto al valor de ajuste del valor energía de salida (energía), de modo que la operación de ajuste para el valor de energía de salida puede realizarse en el mismo intervalo de ajuste sin tener en cuenta el modo de operación. Por tanto, no es necesario cambiar la forma de manipulación para cada modo de operación, y, por tanto, puede mejorarse la conveniencia. Además, en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, incluso si el valor de energía de salida se establece en el valor de energía de salida máximo en el intervalo de ajuste, puede evitarse un suministro excesivo de energía a un dispositivo de recepción de energía.

Ejemplo 2

La operación en el ejemplo 2 de la realización 7 se describirá con referencia a la figura 27 que muestra una tabla de configuración de valores de energía de salida que representa una relación entre el valor de ajuste a y el valor de energía de salida P, y la figura 28 que muestra un gráfico que representa una relación entre el valor de ajuste a y el valor de energía de salida P.

La figura 27 es una tabla de datos que muestra una relación entre el valor de ajuste a (nivel de configuración) en diez fases en el intervalo de ajuste y el valor de configuración de energía de salida basándose en una proporción ka. La figura 28 muestra la relación entre el valor de ajuste a (nivel de configuración) y el valor de configuración de energía de salida basándose en la proporción ka de la figura 27, como un gráfico en el que el eje horizontal indica el valor de ajuste a y el eje vertical indica el valor de energía de salida P, con el fin de facilitar la comprensión de la tabla de datos de la figura 27. En este caso, se establecen diferentes valores de energía de salida P para el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto. La tabla de datos puede almacenarse por adelantado en una memoria de la unidad de control 50, o similares, o puede describirse como una tabla de datos en un programa.

En el ejemplo 2, la magnitud del valor de energía de salida P (energía) correspondiente al valor de ajuste a (nivel de configuración) en cada modo de operación se establece de manera que, en lugar de representar el valor de energía de salida P como valores numéricos, tal como se muestra en la figura 23 del ejemplo 1, por ejemplo, tal como se muestra por la tabla de configuración de valores de energía de salida de la figura 27, el valor de energía de salida P (energía) del modo de operación de alimentación de energía sin contacto se emite como un valor obtenido multiplicando una determinada proporción ka (0 < ka < 1) con respecto a la magnitud del valor energía de salida P establecido por adelantado de manera correspondiente para cada valor de ajuste a en el modo de operación de calentamiento por inducción.

Por ejemplo, en el caso en que el valor de energía de salida máximo MP1 correspondiente al valor de ajuste máximo a 1 en el intervalo de ajuste en el modo de operación de calentamiento por inducción sea de 3.000 W, en la figura 27, la tabla de configuración de valores de energía de salida se establece de manera que, sobre todo el intervalo de ajuste, el valor de energía de salida P en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto se emite en una proporción de 0,5 (ka = 0,5) con respecto al valor de energía de salida P en el modo de operación de calentamiento por inducción.

Tal como se muestra en el gráfico de la figura 28, que muestra la magnitud del valor de energía de salida P correspondiente a cada valor de ajuste a en cada modo de operación obtenido usando la tabla de configuración de valores de energía de salida en la figura 27, en este ejemplo, el valor de energía de salida máximo MP2 en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto es la mitad (0,5 veces) tan grande como el valor de energía de salida máximo MP1 en el modo de operación de calentamiento por inducción. Es decir, el valor de energía de salida máximo MP2 al valor de ajuste máximo a 1 en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto se indica como MP1 x ka (0 < ka < 1) y, por tanto, se convierte en 3.000 W x 0,5 = 1.500 W.

Se observa que el valor de energía de salida máximo MP2 en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto podría limitarse a 1.500 W o menos por regulación. Por tanto, es necesario configurar MP2 a 1.500 W o menos. Si el valor de energía de salida máximo en el modo de operación de calentamiento por inducción supera los 3.000 W, la proporción ka para el valor de energía de salida máximo debe fijarse para cumplir MP2 = ka x MP1 < 1.500 W.

En la descripción anterior, se ha usado la proporción ka con respecto al valor de energía de salida P en el modo de operación de calentamiento por inducción. Sin embargo, por el contrario, puede usarse una proporción kb (kb > 1) con respecto al valor de energía de salida P del modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

La proporción ka puede indicarse como datos numéricos con respecto al modo de operación de calentamiento por inducción, tal como se muestra en la tabla de configuración de valores energía de salida de la figura 27, o puede cambiarse una proporción kc para cada valor de ajuste a , tal como se muestra por una tabla de configuración de valores de energía de salida en la figura 29. La figura 30 muestra una relación entre el valor de ajuste a (nivel de configuración) y el valor de ajuste de energía de salida P en la figura 29, como un gráfico en el que el eje horizontal indica el valor de ajuste a y el eje vertical indica el valor de energía de salida P. El valor de energía de salida P se cambia de manera escalonada con respecto al valor de ajuste a .

Ejemplo 3

La operación del ejemplo 3 de la realización 7 se describirá con referencia a la figura 31 que muestra gráficos que representan una relación entre el valor de ajuste a y el valor de energía de salida P.

En el ejemplo 3 de la realización 7, la unidad de control 50 cambia el valor de energía de salida P (energía) según el valor de ajuste a , con base en una fórmula establecida por adelantado. En este momento, el valor de energía de salida P puede determinarse con base en la fórmula tanto del modo de operación de calentamiento por inducción como del modo de operación de alimentación de energía sin contacto, o el valor P de energía de salida puede determinarse con base en la fórmula en uno de los modos.

Por ejemplo, en el intervalo de ajuste se establece una fórmula por adelantado de manera que el valor de energía de salida P se representa como una línea lineal que tiene una pendiente positiva. A modo de ejemplo, se describirá el caso en que, en ambos modos de operación, el valor de energía de salida P (energía) se proporciona mediante una ecuación lineal con respecto al valor de ajuste a en el intervalo de ajuste, tal como se muestra en la figura 31(a).

En el modo de operación de calentamiento por inducción, si el valor de ajuste se indica con a m y el valor de energía de salida obtenido con el valor de ajuste a m se indica con Pm, Pm se proporciona mediante la expresión (6).

Fórmula matemática 6

Pm = a. x ocm +¿ (0 < a,0 = b) • ■ * (6)

En este caso, una relación entre el valor de energía de salida PI correspondiente al valor de ajuste a m y el valor de energía de salida máximo MP1 en el intervalo de ajuste del modo de operación de calentamiento por inducción cumple 0 < Pm < MP1.

Por otro lado, en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, si el valor de ajuste se indica con a n y el valor de energía de salida obtenido con el valor de ajuste a n se indica como Pn, Pn se proporciona mediante la expresión (7).

Fórmula matemática 7

Pn = c x an d (0 < c,0 ^ d) •••{!)

En este caso, de manera similar, una relación entre el valor de energía de salida Pn correspondiente al valor de ajuste a n y el valor de energía de salida máximo MP2 en el intervalo de ajuste del modo de operación de alimentación de energía sin contacto cumple 0 < Pn < MP2.

En cuanto a una relación entre el valor de ajuste a y el valor de energía de salida P en cada modo de operación, tal como se muestra en el gráfico de la figura 31 (a), se cumple MP1 > MP2, y es posible obtener distintos valores de energía de salida P con respecto al mismo valor de ajuste a configurando los valores de a, b, c, d por adelantado para obtener el valor de energía de salida P deseado con respecto a cada valor de ajuste a . Por ejemplo, si se cumple MP1 > MP2, los valores de a, b, c, d pueden establecerse para cumplir a > c (b > d). En la figura 31(a), b = d = 0 se asume como ejemplo.

Tal como se describió anteriormente, al cambiar la pendiente (a o c) de la fórmula, es posible cambiar el valor de energía de salida P (energía) con respecto al valor de ajuste establecido a . Por tanto, usando selectivamente una pluralidad de fórmulas, la unidad de control 50 determina el valor de energía de salida P según cada fórmula, y controla la salida de la unidad de accionamiento 40 de modo que la bobina electromagnética 100 se suministra con una corriente de alta frecuencia I mediante la que se obtiene el valor energía de salida P determinado.

Como resultado, en el modo de operación de calentamiento por inducción, el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 puede establecer el intervalo de salida de la unidad de accionamiento 40 al primer intervalo que tiene el primer valor de energía de salida máximo MP1, y en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1 puede establecer el intervalo de salida de la unidad de accionamiento 40 al segundo intervalo que tiene el segundo valor de energía de salida máximo MP2. Es decir, en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción 1, en cada modo de operación, la unidad de control 50 controla la unidad de accionamiento 40 con base en una fórmula establecida por adelantado, mediante la que pueden obtenerse distintos valores de energía de salida P con respecto al mismo valor de ajuste a en el intervalo de ajuste de la unidad de manipulación 6.

En la figura 31(a), se describe un ejemplo en el que el valor de energía de salida P correspondiente al valor de ajuste a en cada modo de operación se obtiene mediante una ecuación lineal. Sin embargo, sin limitación a lo anterior, puede establecerse una fórmula de manera que el valor de energía de salida P se obtenga con una cantidad de cambio en una pendiente arbitraria con respecto al valor de ajuste a .

En la figura 23 a la figura 31, el cambio del valor de energía de salida P en el intervalo de ajuste del modo de operación de calentamiento por inducción se representa como una línea obtenida mediante una ecuación lineal, por motivos de conveniencia. Sin limitación a lo anterior, tal como se indica en la figura 31 (b) a la figura 31 (d), la forma de modificación del valor de energía de salida P con respecto al valor de ajuste a puede establecerse arbitrariamente según conveniencia para cocinar.

En el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en la figura 31(a), el valor de energía de salida P se establece para aumentar linealmente con el aumento del valor de ajuste a , mientras que, en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto de la figura 31 (b), el valor de energía de salida P se establece para disminuir linealmente con el aumento del valor de ajuste a .

En el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en la figura 31(c), se establece el valor de energía de salida P para aumentar gradualmente de manera no lineal con el aumento del valor de ajuste a . En el modo de operación de alimentación de energía sin contacto en la figura 31 (d), se establece el valor de energía de salida P para aumentar gradualmente de una manera no lineal diferente de la figura 31(c), con un aumento del valor de ajuste a .

Tal como se describió anteriormente, en el elemento para cocinar de calentamiento por inducción según la realización 7, el ajuste se realiza de manera que, en cada modo de operación, se obtiene un valor de energía de salida diferente con respecto al mismo valor de ajuste. Por tanto, el ajuste puede realizarse en el mismo intervalo de ajuste sin tener en cuenta el modo de operación. Por tanto, no es necesario cambiar el método de manipulación entre los modos de operación, y puede mejorarse la conveniencia. Además, en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, incluso si el intervalo de ajuste se establece en el valor de energía de salida máximo, puede evitarse el suministro excesivo de energía al dispositivo de recepción de energía.

En los dibujos, los mismos caracteres de referencia indican las mismas partes o correspondientes.

Descripción de los caracteres de referencia

1 elemento para cocinar de calentamiento por inducción

2 cuerpo principal de elemento para cocinar de calentamiento por inducción

3 placa superior

4 parrilla para cocinar

5 unidad de manipulación

6, 6a, 6b unidad de manipulación

7, 7a, 7b, 7c unidad de visualización

8a, 8b, 8b ventana de aspiración/escape

9, 10, 11 parte de calentamiento

100 bobina electromagnética

101 a 106 bobina individual

30 unidad de suministro de energía

40 unidad de accionamiento

40a, 40b circuito de accionamiento

50 unidad de control

60 unidad de detección

60a, 60b, 60c, 60d, 60e circuito de detección

80 a 84 condensador resonante

P cazuela (objetivo de calentamiento)

21 a 23 conmutador

31 suministro de energía comercial

32 puente de diodos

33 circuito de alisado

331 bobina de bloqueo

332 condensador de alisado

401 a 403 par de elementos de conmutación semiconductores (brazos 1 a 3) 401a, 401b, 402a, 402b, 403a, 403b elemento de conmutación semiconductor 501 armazón exterior de dispositivo de recepción de energía

502 bobina de recepción de energía

503 circuito de suministro de energía

504 circuito de carga

511 conmutador de conmutación de modo de operación

512 conmutador descendente

513 conmutador ascendente

514 conmutador de detención

A dispositivo de recepción de energía

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) que comprende:

- una bobina electromagnética (100) para generar un campo magnético;

- una unidad de accionamiento (40) que suministra corriente de alta frecuencia a la bobina electromagnética (100);

- una unidad de control (50) que controla la unidad de accionamiento (40); y

- una unidad de detección (60) que tiene medios de detección para detectar las características eléctricas de la unidad de accionamiento (40) y, cuando se coloca una carga cerca de la bobina electromagnética (100), detecta las características de frecuencia de una resistencia de carga que son las características eléctricas, en el que

la unidad de control (50) tiene medios de determinación de carga para determinar si la carga es un objetivo de calentamiento (P) o un sujeto de recepción de energía (A) con base en las características de frecuencia de la resistencia de carga, y

la unidad de control (50) realiza un control de manera que, si se determina que la carga es el objetivo de calentamiento, un intervalo de un valor de energía de salida de la unidad de accionamiento (40) se establece en un primer intervalo que tiene un primer valor de energía de salida máximo y la operación se realiza en un modo de operación de calentamiento por inducción en el que el objetivo de calentamiento (P) se calienta mediante la bobina electromagnética (100), y si se determina que la carga es el sujeto de recepción de energía (A), un intervalo de un valor de energía de salida de la unidad de accionamiento (40) se establece en un segundo intervalo que tiene un segundo valor de energía de salida máximo y la operación se realiza en un modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que se suministra energía al sujeto de recepción de energía (A) por la bobina electromagnética (100).

2. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según la reivindicación 1,

que comprende, además, una placa superior (3) que permite colocar la carga sobre la misma, en el que el campo magnético por la bobina electromagnética (100) se genera sobre la placa superior (3).

3. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según la reivindicación 1 o 2,

que comprende, además, una unidad de manipulación (5 y/o 6) para ajustar la corriente de alta frecuencia suministrada a la bobina electromagnética (100),

en el que el ajuste de salida se realiza en el intervalo del valor energía de salida de la unidad de accionamiento (40) mediante la manipulación de la unidad de manipulación (5 y/o 6).

4. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el segundo valor de energía de salida máximo se establece para ser menor que el primer valor de energía de salida máximo.

5. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según la reivindicación 4,

en el que la unidad de control (50) conmuta una frecuencia de la corriente de alta frecuencia suministrada desde la unidad de accionamiento (40) a la bobina electromagnética (100), entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

6. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según la reivindicación 4,

en el que la unidad de control (50) conmuta una frecuencia resonante de un circuito resonante en un circuito de excitación de generación de campo magnético que incluye la bobina electromagnética (100), entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

7. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según la reivindicación 4,

en el que la unidad de accionamiento (40) está configurada para tener un circuito de puente completo, y en la que la unidad de control (50) conmuta una configuración de circuito de la unidad de accionamiento (40) de modo que, en el modo de operación de calentamiento por inducción, la unidad de accionamiento (40) opera con una configuración de circuito de puente completo, y en el modo de operación de alimentación de energía sin contacto, la unidad de accionamiento (40) opera con una configuración de circuito de medio puente.

8. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según la reivindicación 4,

en el que la unidad de control (50) ajusta el valor de energía de salida en cada uno del modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto con base en una tabla de configuración de valores de energía de salida establecida por adelantado.

9. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según la reivindicación 4,

en el que la unidad de control (50) ajusta el valor energía de salida en cada uno del modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto con base en una fórmula establecida por adelantado.

10. El elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la bobina electromagnética (100) está compuesta por una bobina central devanada en forma plana y una bobina periférica dispuesta alrededor de la bobina central.

11. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la bobina electromagnética (100) está compuesta por una pluralidad de bobinas individuales (101-106) y se proporciona un circuito de accionamiento (40a o 40b) para cada una de la pluralidad de bobinas individuales (101-106).

12. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según la reivindicación 11,

en el que la unidad de control (50) controla la unidad de accionamiento (40) para suministrar corriente de alta frecuencia a cualquier bobina individual arbitraria (101-106) de la pluralidad de bobinas individuales (101-106) si se determina que la carga es el sujeto de recepción de energía (A).

13. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que los medios de determinación de la carga determinan si la carga es el objetivo de calentamiento (P) o el sujeto de recepción de energía (A), comparando las características de frecuencia de carga de la resistencia de carga con características de determinación establecidas por adelantado.

14. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende, además, una unidad de manipulación de conmutación (5 y/o 6) que tiene un conmutador de manipulación para conmutar entre el modo de operación de calentamiento por inducción y el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

15. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende, además, una unidad de visualización de modo de operación (7) que visualiza un modo de operación para indicar si la operación se está realizando en el modo de operación de calentamiento por inducción o el modo de operación de alimentación de energía sin contacto.

16. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que se establece una función de comunicación entre la unidad de control (50) y el sujeto de recepción de energía (A), y

cuando se suministra energía al sujeto de recepción de energía (A) desde la bobina electromagnética (100) mediante inducción electromagnética, se transmite una señal que indica que el sujeto de recepción de energía se encuentra en un estado de recepción de energía desde el sujeto de recepción de energía (A) a la unidad de control (50).

17. Elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que el sujeto de recepción de energía (A) está dotado de un circuito de recepción de energía (AX) compuesto por un circuito resonante formado por un condensador resonante y una bobina de recepción de energía (502) a la que se suministra energía por la bobina electromagnética (100).

18. Método de control para elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1),

que comprende las siguientes etapas:

- cuando se coloca una carga cerca de una bobina electromagnética (100) para generar un campo magnético, detectar las características de frecuencia de una resistencia de carga que son características eléctricas de una unidad de accionamiento (40) que acciona la bobina electromagnética (100); y - realizar un control de manera que, si se determina que la carga es un objetivo de calentamiento (P) con base en las características de frecuencia de la resistencia de carga, un intervalo de un valor energía de salida de la unidad de accionamiento (40) se establece en un primer intervalo que tiene un primer valor de energía de salida máximo y la operación se realiza en un modo de operación de calentamiento por inducción en el que el objetivo de calentamiento (P) se calienta mediante la bobina electromagnética (100), y si se determina que la carga es un sujeto de recepción de energía (A), un intervalo de un valor de energía de salida de la unidad de accionamiento (40) se establece en un segundo intervalo que tiene un segundo valor de energía de salida máximo y la operación se realiza en un modo de operación de alimentación de energía sin contacto en el que la bobina electromagnética (100) suministra energía al sujeto de recepción de energía (A).

19. Método de control para elemento para cocinar de calentamiento por inducción (1) según la reivindicación 18, que comprende además una etapa de procesamiento para determinar si la carga es el sujeto de recepción de energía (A) y una etapa de procesamiento para determinar si la carga es el objetivo de calentamiento (P), en el que la etapa de procesamiento para determinar si la carga es el sujeto de recepción de energía (A) se realiza antes de la otra etapa de procesamiento.