IT201800006871A1 - Piano cottura ad induzione ibrido - Google Patents

Description

PIANO AD INDUZIONE A COTTURA IBRIDO

Campo tecnico dell’invenzione

La presente invenzione riguarda la gestione della potenza elettrica erogata alle bobine elettriche di un piano cottura ad induzione facendo ricorso, nei picchi di potenza, ad una batteria elettrica integrata al piano in modo che l’assorbimento dei carichi connessi alla rete di non superi la potenza assegnata all’utenza.

Background

Il piano cottura ad induzione è uno strumento alternativo ai piani cottura a gas o a resistenza elettrica. I piani cottura ad induzione sono utilizzati sia in ambito casalingo che professionale.

Un piano cottura ad induzione comprende un piano in vetro ceramico, delle bobine elettriche piane poste sottostante al piano del vetro gestite da una elettronica di potenza accoppiata ad una elettronica di controllo e di regolazione dell’elettrodomestico.

Attualmente l’utente sceglie la potenza a cui alimentare le bobine tramite una interfaccia in cui compare il numero di watt assorbiti dal sistema bobine recipiente. Genericamente un piano cottura ad induzione presenta un massimo di quattro fino ad una sola zona di cottura con un assorbimento di potenza che va da 3,7 a 7,5 kW. Il trasferimento di calore ai cibi in cottura è molto rapido e a parità di energia la tecnologia ad induzione consente rendimenti superiori al 90% per esempio alla cottura con piani a gas.

La rapidità di cottura è correlata alla potenza erogata alle bobine che assorbono fino a 2,6 kW i quali si sommano agli altri carichi alimentati dalla rete elettrica.

L’elevata potenza assorbita dai piani cottura ad induzione fa si che il loro impiego sia sempre associato al rischio del distacco del contatore.

Alcune case produttrici prevedono la possibilità di autolimitare la potenza erogabile alle bobine a partire da un valore di 1 kW, ma in questo caso la funzionalità è ridotta ed il rischio di superamento della potenza massima consentita dal contatore è sempre presente.

Sommario dell’invenzione

Il problema tecnico posto e risolto dalla presente invenzione è pertanto quello di fornire un sistema di misura della potenza assorbita dall’intera utenza connessa alla rete elettrica in modo tale che se durante il funzionamento del piano cottura la potenza richiesta da tutte le utenze superi la potenza consentita dal contattore, il pacco batteria a bordo del piano eroghi corrente alle bobine per la quota necessaria a far si che la potenza richiesta rimanga entro il massimo consentito dal contatore. Questa soluzione consente di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota.

Tale problema viene risolto da un dispositivo secondo la rivendicazione 1.

Caratteristiche preferite della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Il piano cottura ad induzione secondo l’invenzione comprende: un pacco batteria ad alta capacità che si ricarica tramite un regolatore, un anello amperometrico wireless per la misura la potenza assorbita da tutti i carichi connessi alla rete e un circuito elettronico alloggiato all’interno del piano cottura fa intervenire le batterie nel caso in cui la potenza richiesta dal piano faccia superare la corrente erogabile dal contatore.

Secondo una forma realizzativa dell’invenzione, il sensore amperometrico wireless potrebbe non essere installato, in questo caso il pacco batteria sarà chiamato ad erogare corrente solo quando l’assorbimento di potenza del piano cottura supererà la soglia fissata dall’utente.

Secondo l’invenzione, durante l’erogazione di corrente da parte della batteria, se la carica restante risulta inferiore a quella minima consigliata dal costruttore, l’elettronica lancerà un allarme sonoro per richiamare l’attenzione dell’utente a ridurre la potenza impostata per le varie bobine.

Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo.

Descrizione breve delle figure

Verrà fatto riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

- la figura 1 mostra il blocco schematico di un piano cottura ibrido ad induzione in accordo con la forma realizzativa proposta.

Descrizione dettagliata di forme preferite di realizzazione

Con riferimento alla figura 1 con il numero di riferimento 100 rappresenta il blocco schematico dell’elettronica di funzionamento di un piano cottura ad induzione ibrido.

il piano cottura ad induzione ibrido 100 comprende in modo noto i componenti specifici dell’invenzione composti da un anello amperometrico 102 per la misura della potenza assorbita dal piano cottura, un sommatore di potenze 104, un misuratore della potenza assorbita dalla bobina ad induzione 106 ed una elettronica di controllo 109 che gestisce l’erogazione di corrente da parte della batteria 108 verso la bobina 113 tramite un elevatore di tensione 107 che invia corrente all' inverter 105.

Il sistema di riscaldamento a induzione include una sorgente di corrente alternata 101 che convenzionalmente è pari a 1 10/220 V c.a. a 50/60 Hz fornita dalle compagnie di produzione e distribuzione di corrente elettrica, un raddrizzatore di corrente 103 che comprende un filtro di correzione della potenza come ben conosciuto nello stato dell’arte. Il piano cottura ad induzione 100 include inoltre un modulo inverter risonante 105 per fornire una corrente ad alta frequenza alla bobina riscaldante 1 13. La bobina ad induzione 1 13 quando alimentata dall’ in verter 105 con una corrente ad alta frequenza scalda per induzione un recipiente di cottura. La corrente fornita alle bobine di riscaldamento 113 è trasmessa dalfinverter 105 il quale è connesso al sommatore di potenza 104 in cui arriva sia la corrente richiesta all’alimentazione 101 sia quella fornita dalla batteria 108 secondo quanto deciso dall’elettronica di gestione dell’impianto ibrido 109. Tramite l’interfaccia utente 1 14 l’utente scegliere la potenza limite oltre la quale la restante quota di energia richiesta dal piano cottura 100 viene fornita dalla batteria 108.

Il misuratore di potenza 106 misura la potenza assorbita dalla bobina 1 13 e sottratta alla potenza misurata dal 102 calcola la potenza assorbita dal regolatore di carica 110 per ricaricare le batterie immediatamente oppure in fasce orarie impostate dall’utente.

In un esempio di forma realizzativa, rappresentata dallo schema in figura 1, prevede che venga misurata, tramite un contatore amperometrico wireless 111, la potenza assorbita da tutte le attrezzature collegate al contatore 112.

Secondo l’invenzione quando la potenza rilevata dal misuratore 111 supera quella massima prevista dal contatore 112 l’elettronica 109 di gestione del sistema ibrido del piano chiederà alla batterìa di erogare una corrente verso la bobina 113 in modo che la potenza prelevata dalla rete non sia mai superiore a quella permessa dal contatore 112. Questa forma realizzativa riduce la potenza richiesta alla rete 101 dal piano cottura 100 di un valore pari alla potenza in ogni momento eccedente la potenza massima erogabile dal contatore 112.

Nella forma realizzativa illustrata l’elettronica 109 di gestione ibrida del piano riceve i dati delle potenze misurate dai sensori 102 e 106 e in funzione delle impostazioni dell’utente, gestisce l’erogazione di corrente da parte della batteria 108, quando all’elettronica 109 è collegato anche il misuratore di potenza 111 la batteria viene fatta intervenire solo al superamento della potenza massima erogabile dal contatore 112 senza che l’utente debba impostare alcuna soglia di intervento.

Secondo l’invenzione il carica batteria 110 viene gestito dall’elettronica 109 in modo da ridurre i cicli di carico scarico della stessa. Qualora il pacco batteria sia formata da più di una batteria collegate tra loro in parallelo al sommatore di potenza 104 vengono caricate tramite il componente 110 solo quando raggiungono la percentuale di carica per la quale il costruttore prevede debbano essere ricaricate. L’elettronica di gestione ibrida 109 manterrà memorizzati i cicli di carica e scarica di ciascuna delle batterie in modo da utilizzare con la stessa frequenza le batterie presenti nel pacco batteria 108. L’utente potrà impostare le fasce orarie in cui preferibilmente vorrebbe caricare il pacco batteria così da poter usare richiedere energia alla rete quando ha un minor costo.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui idi seguito riportate.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Piano cottura ibrido ad induzione (100) comprendente: i) Una bobina riscaldante 113 funzionante tramite riscaldamento ad induzione di campo magnetico; ii) Sensori per la misura della potenza di cui: un sensore per la misura della potenza richiesta dal piano cottura 102, un sensore per la misura della potenza 106 della singola bobina 113; iii) Un pacco batteria 108 che fornisce energia elettrica alla bobina 113; iv) Una elettronica 109 di gestione del piano ibrido la quale gestisce il funzionamento del pacco batteria 108 facendolo intervenire nella alimentazione della bobina 113 qualora si superino dei livelli di potenza imposti dall’utente o previsti dal contatore elettrico 112 e operando sulla ricarica in condizioni di quiescenza e comunque non sovraccarico per la ricarica 110; 2. Piano cottura 100 secondo la rivendicazione 1 dove l’utente imposta tramite l’interfaccia 114 sia la potenza con cui far funzionare la bobina 113 sia il limite di potenza da prelevare dalla rete 101, quando la potenza misurata dal misuratore 102 risulta superiore a quella richiedibile alla rete l’elettronica di controllo 109 fa intervenire il pacco batterie 108 che forniscono l’energia aggiuntiva a quella prelevata dalla rete 101 per far funzionare la bobina 113 alla potenza richiesta dall’utente. 3. Il piano cottura (100) secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un misuratore di potenza wireless 111 per la misurazione della corrente richiesta da tutti i carichi elettrici connessi alla rete. 4. Il piano cottura (100) secondo la rivendicazione 1 e 3 comprendente l’elettronica di gestione ibrida del piano 109 la quale riceve i dati dal misuratore di potenza 111. L’elettronica 109 di gestione del piano ha impostato il valore della potenza massima erogata dal contatore 112, qualora la potenza letta dal misuratore 111 superi quella massima l’elettronica 109 richiede al pacco batterie 108 di alimentare la bobina con la corrente che eccede il valore massimo mantenendo la cottura alla potenza imposta dall’utente. 5. Il piano cottura (100) secondo le rivendicazioni da 1 a 4 in cui un sommatore di potenza 104 somma la corrente prelevata dalla rete 101 con l’alimentazione proveniente dal pacco batteria 108 che alimentano l’inverter 105. 6. Piano cottura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui l’unità elettronica (109) riceve i valori di potenza dal misuratore 106 e consente la ricarica del pacco batterie 108 qualora la potenza assorbita dal piano risulta inferiore al valore imposto dall’utente tramite l’interfaccia 114. 7. Un piano cottura 100 secondo la rivendicazione 1 in cui il piano cottura sia fatto funzionare solo tramite il pacco batterie sconnettendo l’alimentazione dalla rete elettrica.