ITTO980853A1

ITTO980853A1 - Metodo per la stima della durata delle interruzioni della alimentazione dalla rete elettrica in un apparato elettrico a controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico, e apparato elettrico che implementa tale metodo.

Info

Publication number: ITTO980853A1
Application number: IT000853A
Authority: IT
Inventors: Valerio Aisa
Original assignee: Merloni Elettrodomestici Spa
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2000-04-08
Also published as: EP1127297B1; DE69925300D1; ATE295556T1; AU5992299A; DE69925300T2; EP1127297A1; IT1303128B1; WO2000020931A1; US6593766B1; CA2346365A1

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

“METODO PER LA STIMA DELLA DURATA DELLE INTERRUZIONI DELL’ ALIMENTAZIONE DALLA RETE ELETTRICA IN UN APPARATO ELETTRICO A CONTROLLO ELETTRONICO, IN PARTICOLARE UN ELETTRODOMESTICO, E APPARATO ELETTRICO CHE IMPLEMENTA TALE METODO”

RIASSUNTO

Viene descritto un metodo per la stima della durata delle interruzioni dell’ alimentazione dalla rete elettrica in un apparato elettrico a controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico.

Il metodo descritto comprendente i seguenti passi:

a) misura e memorizzazione, in occasione di una interruzione della tensione di alimentazione dell’apparato, del valore di almeno una grandezza caratteristica dello stato di funzionamento dello stesso;

b) misura, in occasione del ripristino della tensione di rete, del valore corrente di detta grandezza caratteristica;

c) confronto tra il valore memorizzato ed il valore corrente di detta grandezza caratteristica;

d) stima, sulla base di detto confronto, delia durata di detta interruzione della tensione di alimentazione dalla rete.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per la stima della durata delle interruzioni dell’alimentazione dalla rete elettrica in un apparato elettrico a controllo elettronico; in particolare un elettrodomestico, e ad’ un <'>apparato che implementa tale metodo.

E’ noto che taluni apparati elettrici, in particolare gli elettrodomestici, dotati di un sistema di controllo di tipo elettronico, includono la funzione orologio, espressa solitamente in corrispondenza di un pannello comandi.

Con particolare riferimento al settore degli elettrodomestici cosiddetti bianchi, la funzione orologio è tipicamente associata agli apparecchi di cottura (forni e cucine) ed a quelli per il riscaldamento domestico (caldaie), e va progressivamente estendendosi anche a frigoriferi, lavatrici, lavastoviglie e scalda acqua.

E’ altresì noto che la disponibilità di una funzione orologio associata al sistema di controllo di un elettrodomestico consente alcune vantaggiose funzionalità, quali:

• la possibilità di programmare nel tempo l’esecuzione, anche in assenza dell’utente, di determinati cicli operativi dell’ elettrodomestico (si pensi, ad esempio, nel caso di un forno, al differimento di un programma di cottura, ovvero, nel caso di una lavastoviglie o di una lavabiancheria, al differimento di un ciclo di lavaggio):

• la possibilità di gestire le opportunità legate ad eventuali differenziazioni per fasce orarie del costo dell’energia elettrica, ossia la possibilità di programmare il funzionamento dell’elettrodomestico in un periodo della giornata in cui il costo dell’energia elettrica sia minore rispetto ad altre fasce orarie;

• la possibilità di fornire all’utente l’informazione dell’ora corrente, non indispensabile, ma pur sempre utile.

E’ tuttavia chiaro che tali benefici vengono vanificati se la citata funzione orologio non è protetta nei confronti di un’eventuale interruzione dell’energia elettrica, o black out, come di fatto solitamente accade per gli elettrodomestici.

E’ anche noto che implementare la citata funzione orologio a mezzo di un microcontrollore è cosa molto semplice ed economica, poiché il funzionamento stesso di tale dispositivo elettronico è scandito dalla frequenza di un quarzo o di altro elemento oscillante, in grado di generare una base per i tempi.

Tuttavia, mantenere attiva la funzione orologio in assenza di energia elettrica è un’operazione non banale, poiché presuppone la presenza di una fonte di energia elettrica ausiliaria, quale una batteria; che, oltre ad avere un costo non trascurabile, richiede normalmente una manutenzione periodica (sostituzione della batteria) da parte dell’utente.

Il fatto che, negli elettrodomestici bianchi, la funzione orologio sia tipicamente non protetta da eventuali interruzioni della rete elettrica rappresenta indubbiamente un problema non trascurabile, che diventa tanto più grave quanto maggiore è la frequenza dei black out stessi.

Nel caso, per esempio, degli attuali forni elettrici muniti di orologio-programmatore, in cui l’inizio della cottura sia stato programmato ad una determinata ora, il verificarsi di una mancanza della rete elettrica, anche breve, provoca normalmente in assenza dell’utente l’annullamento della cottura programmata ed il conseguente notevole disagio per quest’ultimo che, tornando a casa, riscontra che il forno non ha operato la funzione programmata. Solo i modelli più costosi prevedono una qualche protezione contro i black out, ma questa è tipicamente limitata soltanto a qualche secondo. In tal caso, la soluzione del problema consiste nel mantenere in vita per breve tempo il microcontrollore che realizza la funzione orologio, utilizzando l’energia accumulata all’interno di un condensatore di elevata capacità elettrica; ciò in virtù dell’evoluzione della tecnologia elettronica CMOS, che ha ridotto enormemente i consumi dei dispositivi elettronici.

Una soluzione di questo tipo, benché semplice ed elegante, ha tuttavia il difetto di non risolvere completamente il problema, visto che essa riguarda comunque un tempo imitato e presenta un costo non trascurabile.

Il problema potrebbe teoricamente essere risolto in maniera completa se si utilizzasse una batteria tampone, al fine di mantenere sempre attiva la funzione orologio anche in assenza della tensione di rete. In tal caso, tuttavia, oltre al costo diretto della soluzione, si avrebbe anche quello indotto dalla necessità di limitare la temperatura di lavoro dell’apparato di cottura, per evitare danneggiamenti alla batteria stessa (che non sopporta temperature di lavoro elevate), oltre ovviamente al disagio della manutenzione periodica. Per tale ragione, questo tipo di soluzione tecnica è stato finora escluso dalle applicazioni nel settore degli apparati di cottura domestici.

Si noti infine che, per apparati elettrodomestici a controllo elettronico anche non dotati di una funzione orologio ad uso dell’utente, risulterebbe assai utile poter disporre di informazioni relative al numero e/o alla durata delle interruzioni di funzionamento, dovute a mancanza della corrente di alimentazione; ciò in particolare a fini della manutenzione, riparazione ed assistenza tecnica degli apparati stessi.

Sulla base delle considerazioni che precedono, la presente invenzione si propone di realizzare un mtedoo e/o un apparato elettrico a controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico, in cui siano previsti opportuni mezzi che consentano di stimare la durata di una mancanza, più o meno prolungata, della tensione di rete o black out e, all’ occorrenza, di risolvere il problema della perdita dell’informazione relativa all’ora corrente (funzione orologio), senza la necessità di disporre di fonti di energia ausiliarie, quali batterie o condensatori ad elevata capacità.

Questi ed altri scopi, che appariranno più chiari in seguito, vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, da un metodo per la stima della durata delle interruzioni dell’alimentazione dalla rete elettrica in un apparato elettrico a controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico, e da Uri apparato che implementa tale mètodo, aventi le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che formano parte integrante della presente descrizione.

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, fomiti a titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:

• la Fig. 1 rappresenta in forma schematica un tipico circuito elettrico di alimentazione del microcontrollore impiegato dal sistema di controllo elettronico di un elettrodomestico;

• la Fig. 2 rappresenta in forma schematica una disposizione circuitale facente parte del sistema di controllo elettronico di un elettrodomestico realizzato secondo i dettami della presente invenzione;

• la Fig. 3 rappresenta un diagramma di flusso che illustra il principio di funzionamento della disposizione circuitale di Fig. 2.

La presente invenzione si basa sulla considerazione del fatto che la soluzione al problema della perdita dell’ora corrente (funzione orologio) a causa di un black out può essere ottenuta a partire dall’osservazione della variazione dello stato di funzionamento dell’apparato elettrico, fra l’istante in cui in cui si realizza Una interruzione della tensione di alimentazione e l’istante in cui questa viene ripristinata, essendo nota a priori, in quanto desunta sperimentalmente, la legge con cui evolve nel tempo Io stato di uno o più parametri monitorizzati in assenza di energia elettrica.

A tal fine, secondo l’invenzione, lo stato di funzionamento dell’apparato elettrico può essere descritto dal valore assunto da una o più grandezze caratteristiche del funzionamento stesso. Ad esempio, ima grandezza che in genéràle caratterizza molto bene, da sola, lo stato di funzionamento di un elettrodomestico è la temperatura, la cui evoluzione in assenza della rete elettrica dipende dalle caratteristiche - proprie del prodotto (costanti di tempo proprie del forno, del frigorifero, dello scalda acqua, della lavatrice, della lavastoviglie...) e dalle cosiddette condizioni al contorno (temperatura interna al prodotto e temperatura dell’ambiente esterno). La legge con cui evolve la temperatura intema di un elettrodomestico in condizioni di assenza della rete elettrica può essere facilmente dedotta attraverso semplici prove sperimentali ed altrettanto facilmente può essere implementata nel programma di un microcontrollore, utilizzando opportune tecniche di tipo tabellare oppure basate sull’impiego della ormai ben nota logica fuzzy.

In tal modo, secondo l’invenzione, il microcontrollore può essere messo in grado di confrontare il valore della temperatura al ritorno dell’energia elettrica {power ori) con il valore di temperatura assunto in occasione del black out e, conoscendo la legge con cui evolve la temperatura interna all’ elettrodomestico in assenza di energia elettrica, stimare con sufficiente approssimazione l’effettiva durata del black out stesso, e procedere poi all’aggiornamento dell’orologio.

Tale aggiornamento viene effettuato dal microcontrollore semplicemente aggiungendo la durata stimata del black out al valore dell’ora corrente assunto in occasione del black out stesso, essendo detto valore opportunamente memorizzato su un’apposita memoria non volatile (ad esempio di tipo EEPROM o FLASH).

In tal modo viene realizzato un orologio in grado di misurare “virtualmente” il tempo anche durante i periodi in cui, per mancanza dell’energia elettrica e di altre fonti di energia di backup (batterie o condensatori ad elevata capacità), non è in condizioni di funzionare.

Il sistema di controllo dell’apparato elettrico, per poter svolgere adeguatamente la funzione di orologio “virtuale” secondo la presente invenzione, deve possedere almeno i seguenti requisiti:

1) deve essere gestito da un microcontrollore o da altro dispositivo elettronico dedicato a specifiche applicazioni (ASIC);

2) deve disporre di una memoria non volatile, preferibilmente di tipo EEPROM oppure di tipo FLASH, in grado di comunicare con il microcontrollore, o con il dispositivo elettronico dedicato che ne fa le funzioni, in cui memorizzare dati di interesse relativi all’ora in cui è avvenuto il black out;

3) deve disporre di opportuni mezzi che consentano al microcontrollore di rilevare tempestivamente un black out, in modo da poter procedere rapidamente (entro qualche decina di millisecondi e, comunque, prima che il microcontrollore e la memoria non volatile cessino di funzionare correttamente) alla memorizzazione dello stato del parametro monitorizzato e dell’ora corrente;

4) deve infine possedere, all’interno della memoria di programma del microcontrollore, le informazioni relative alla legge di variazione nel tempo delle grandezze (o della grandezza) che definiscono lo stato del parametro monitorizzato, in modo da poter stimare, sulla base della variazione di detto stato, la durata del black out e procedere, conseguentemente, all’ aggi ornamento dell’orologio.

Le condizioni 1) e 2) sono tipicamente verificate nella maggior parte degli attuali sistemi di controllo elettronici per apparati elettrici, ed in particolare degli elettrodomestici, i quali comprendono solitamente un microcontrollore dotato di opportuni mezzi di memoria elettricamente scrivibili e cancellabili.

Per quanto riguarda la condizione 3), la rilevazione tempestiva di un black out e la rapida memorizzazione dell’ora corrente e dello stato del sistema possono essere consentite in modo semplice sfruttando l’energia accumulata nel condensatore di filtro di un tipico alimentatore per microcontrollore, come descritto in seguito.

Anche la condizione 4) è, come detto, facilmente realizzabile via software, a fronte dell’esecuzione delle attività sperimentali necessarie per definire la legge di evoluzione dello stato dell’ elettrodomestico in condizioni di black out.

Da quanto sopra, risulta che la soluzione proposta secondo l’invenzione non comporta in pratica significativi costi aggiunti sul prodotto, pur consentendo di risolvere in modo efficace il problema in precedenza esposto.

Per meglio chiarire gli aspetti realizzativi dei precedenti punti 1), 2) e 3), in Fig. 1 è illustrato lo schema elettrico di un tipico alimentatore per un micro controll ore E, facente parte del sistema di controllo elettronico di un apparato elettrico, nella fattispecie un elettrodomestico.

Detto alimentatore, di realizzazione e funzionamento in sé noto, consta di un trasformatore A, un raddrizzatore B costituito da un ponte di diodi, un condensatore di filtro C ed un regolatore di tensione D.

La necessità di rilevazione tempestiva di un black out, di cui alla precedente condizione 3), può essere soddisfatta attraverso una disposizione circuitale del tipo di quella illustrata in Fig. 2.

Tale figura contiene, rispetto alla precedente Fig. 1, un esempio di circuito elettronico atto a consentire al micro controllore E di rilevare tempestivamente un’eventuale mancanza della tensione di rete.

I simboli A, B, C, D ed E hanno il medesimo significato assunto in Fig. 1.

Con S sono indicati dei generici mezzi sensori, atti a rilevare il valore di una o più grandezze che si considerano caratteristiche dello stato di funzionamento dell’ eletrodomestico, ed a comunicarli ad un opportuno ingresso SS del microcontrollore E.

Nel caso in cui, a puro titolo di esempio, la grandezza considerata sia la temperatura interna di un frigorifero o di un forno, il mezzo sensore S è un sensore di temperatura avente caratteristiche adeguate allo scopo (ad esempio un termistore NTC per il frigorifero, un termistore NTC per alte temperature oppure una termoresistenza di tipo PT500 o PT1000 per il forno, eccetera).

Con F viene indicata una memoria eletricamente scrivibile e cancellabile, ad esempio una EEPROM, associata al microcontrollore E, in modo che quest’ultimo, opportunamente programmato allo scopo, sia in grado di:

- memorizzare nella memoria F il valore dell’ora corrente, istante per istante;

- memorizzare nella memoria F informazioni relative allo stato dell’ elettrodomestico, ossia il valore assunto da almeno una grandezza caratteristica del funzionamento dell’ eletro domestico stesso;

- recuperare dalla memoria F le informazioni relative allo stato dell’ eletrodomestico, in essa precedentemente memorizzate.

Con T viene indicato un transistor, alla cui base viene applicata la tensione alternata all’uscita del secondario del trasformatore A, atraverso una opportuna resistenza RI. In tal modo, in uscita al collettore del transistor T viene prodotta un’onda quadra che, con l’ausilio di una resistenza di pull-up R2, viene presentata ad un opportuno ingresso IN del microcontrollore E. Il periodo della suddeta onda quadra è pari a 20 millisecondi, considerando una frequenza di rete pari a 50 Hz.

Da quanto sopra si evince come, secondo la disposizione illustrata in Fig. 2 e con una semplice programmazione del microcontrollore E, quest’ultimo sia in grado di accorgersi di un black out incipiente quando viene a mancare all’ ingresso IN l’impulso di rete per un tempo maggiore di 20 millisecondi.

In tale evenienza, sfruttando l’energia accumulata nel condèrisàtore di filtro C, il microcontrollore E può continuare a lavorare correttamente per qualche istante ancora e procedere alla memorizzazione nella memoria F dell’ informazione di ora corrente e del valore delle (o della) grandezze caratteristiche dello stato di funzionamento dell’ elettrodomestico.

In seguito, al ritorno dell’energia elettrica, il microcontrollore E prowederà a recuperare dalla memoria F le informazioni relative all’ora ed allo stato del parametro monitorizzato antecedenti al black out, a stimare la durata di quest’ultimo e ad aggiornare l’orologio aggiungendo la durata stimata del black out al valore dell’ora corrente memorizzato in F in occasione del black out stesso, prima che questo producesse il completo arresto del sistema.

Viene così svolta una funzione di “orologio virtuale” che, pur non disponendo di un sistema di back-up (batteria o altro mezzo di accumulo di energia elettrica), riesce a risolvere il problema della perdita di informazione sull’ora corrente causata da una mancanza, anche prolungata, dell’energia elettrica.

E’ chiaro che la soluzione proposta secondo la presente non si propone di ottenere un calcolo esatto della durata di un black out, e in tal senso essa consente dei margini di imprecisione, ciò che conta tuttavia, è che il sistema di controllo sia in grado di calcolare con sufficiente approssimazione la durata dell’interruzione di alimentazione, per procedere poi ad un aggiornamento dell’orologio che consenta all’elettrodomestico di eseguire la funzione programmata, più o meno all’ora desiderata.

In Fig. 3 è rappresentato un diagramma di flusso che descrive le operazioni svolte dal microcontrollore E per realizzare la funzione di “orologio virtuale” sulla base della presente invenzione.

Il blocco 100 è il blocco di inizio del programma, che si avvia quando il microcontrollore E ritorna ad essere alimentato dopo un black out.

Il blocco 100 cede il controllo al blocco 101, che provvede, attraverso i mezzi sensori S (Fig. 2), alla lettura dello stato attuale del parametro monitorizzato, ovvero delle (o della) grandezze che lo rappresentano; il controllo viene quindi ceduto al blocco 102. Il blocco 102 provvede a recuperare dalla memoria non volatile F il valore dell’ora e dello stato del parametro monitorizzato, in essa memorizzati in occasione del black out; il controllo passa quindi al blocco 103.

Il blocco 103 provvede alla stima della durata del black out, confrontando i valori dello stato attuale (rilevati al blocco 101) e quelli dello stato precedente del parametro monitorizzato (recuperati al blocco 102) sulla base della legge con cui evolve nel tempo, in assenza di energia elettrica, le grandezze (o la grandezza) che definiscono lo stato di funzionamento dell’ elettrodomestico; tale legge, come detto, è opportunamente implementata nel programma del micro controllore E, ad esempio in forma tabellare o secondo la fuzzy logie. Il controllo viene quindi ceduto al blocco 104.

Il blocco 104 provvede all’ aggiornamento dell’ora, cioè dell’orologio, che viene effettuato semplicemente aggiungendo la durata stimata del black out (calcolata al blocco 103) al valore dell’ora corrente memorizzato in F in occasione del black out stesso (si veda il successivo blocco 107) e recuperato dalla memoria F (blocco 102).

Il controllo viene quindi ceduto al blocco 105.

Il blocco 105 è un blocco di test, che provvede a verificare se sia in atto, o meno, un black out; tale controllo viene effettuato a mezzo della disposizione illustrata in Fig. 2, in precedenza descritta.

In caso negativo (uscita NO), il controllo viene ceduto al blocco 106, in modo che il micro controllore E sovrintenda allo svolgimento delle normali attività o funzioni dell’elettrodomestico; il controllo ritorna poi al blocco 104, per il normale aggiornamento dell’orologio .

In caso positivo (uscita YES), cioè in presenza della rilevazione di un black out incipiente, il controllo viene ceduto al blocco 107, che provvede al tempestivo salvataggio delPinformazione di ora corrente e dello stato del sistema nella memoria non volatile F; il controllo viene quindi ceduto al blocco 108, che è un semplice stato di attesa dell’esaurimento dell’energia accumulata nel condensatore C di Fig. 2, essendo state ormai registrate permanentemente sulla memoria F tutte le informazioni utili relative allo stato del sistema al momento del black out.

E’ chiaro che, al ritorno della tensione di rete, il microcontrollore E potrà tornare ad eseguire il programma partendo dal blocco 100 iniziale. .

Da quanto sopra si evince come, tramite la soluzione secondo l’invenzione in precedenza descritta, sia possibile realizzare un orologio elettronico in grado di risolvere il problema della perdita dell’informazione dell’ora, causata da una mancanza più o meno prolungata dell’alimentazione dalla rete elettrica o black out, e ciò in modo semplice ed economico, senza la necessità di disporre di fonti di energia ausiliarie, quali batterie o condensatori ad elevata capacità.

Va in ogni caso sottolineato che la presente invenzione non è limitata esclusivamente alla soluzione del problema della perdita dell’informazione dell’ora, ma deve intendersi estesa anche alla più ampia possibilità di stimare con sufficiente approssimazione, e registrare, le durate delle eventuali mancanze della rele elettrica, unitamente al loro numero, frequenza, eccetera.

Infatti ciò può risultare utile, come detto, ai fini della manutenzione, riparazione ed assistenza tecnica di apparati elettrodomestici a controllo elettronico anche non dotati di una funzione orologio ad uso dell’utente.

Per tali applicazioni, il microcontrollore E può infatti essere agevolmente programmato per memorizzare, in opportuni registri della memoria E, le suddette informazioni (durata, numero, frequenza, eccetera) relative ai black out cui l’apparato è stato soggetto; tali informazioni, che costituiscono parte della “storia” dall apparato, sarebbero di estrema utilità al tecnici dell’assistenza, ai fini della manutenzione dell’apparato stesso e/o della diagnosi sulle ragioni di eventuali guasti dello stesso.

L’idea di “orologio virtuale” secondo la presente invenzione trova una applicazione vantaggiosa sugli elettrodomestici a funzionamento continuativo, quali frigoriferi e congelatori, scaldabagni e caldaie (i quali fra l’altro sono normalmente dotati di un sensore della temperatura ambiente, con evidenti vantaggi economici qualora tale parametro sia idoneo ai fini del calcolo della durata del black out).

In ogni caso, in generale, la presente invenzione risulta di applicazione particolarmente vantaggiosa in quegli elettromestici, anche di uso periodico o saltuario (quali apparati di cottura e macchine di lavaggio), che prevedono la possibilità di programmare nel tempo l’esecuzione di determinati cicli operativi o funzioni, anche in assenza dell’utente.

Come già accennato, infatti, nel caso dei forni è assai agevole l’analisi delle variazioni della temperatura interna alla camera di cottura (visto che al suo interno è necessariamente previsto un sensore di temperatura); è poi assai agevole ed economico associare un sensore di temperatura ambiente al sistema di controllo dell’ elettrodomestico, qualora anche tale parametro fosse reputato necessario (ma, nella maggior parte dei casi, non lo è) ai fini di un calcolo più accurato della durata del black out.

Ma, mentre la stima della duranta della mancanza rete è piuttosto agevole quando il black out avviene mentre il forno è in funzione, la stessa stima non potrebbe essere effettuata se, al momento del black out, il forno, pur programmato per effettuare una cottura differita, non avesse ancora raggiunto l’ora di effettivo inizio della stessa.

Per risolvere anche tali situazioni in cui, in presenza di una programmazione differita della funzione svolta da un determinato elettrodomestico, avvenga un black out quando ancora tale funzione non sia stata attivata, viene proposto, come rimedio efficace, lo sfruttamento della evoluzione termica, in mancanza di energia elettrica, di quelle parti del sistema soggette a riscaldamento durante il funzionamento dello stesso, che siano dotate di capacità termica tale da garantire una dinamica sufficientemente lenta della temperatura in assenza della tensione di rete.

Pertanto, posto che la presente invenzione sia destinata ad apparati elettrici, quali elettrodomestici, dotati di un sistema di controllo elettronico, nella forma preferita dell’invenzione stessa la grandezza da utilizzare quale indicatore dello stato di funzionamento dell’ elettrodomestico, ai fini della stima della durata di un black out, è la temperatura di uno o più componenti elettrici e/o elettronici del sistema di controllo stesso o, più in generale, dell’apparato elettrico stesso.

Si consideri infatti che, quando l’ elettrodomestico è alimentato, alcuni componenti elettrici/elettronici del relativo sistema di controllo sono soggetti a riscaldamento; ciò avviene, per esempio, per il trasformatore A delle Figg. 1 o 2.

Pertanto, nella forma preferita dell’invenzione, il sensore S di Fig. 2 sarà costituito da un sensore di temperatura, quale un semplice resistore a coefficiente di temperatura negativo o NTC, opportunamente collegato all’ingresso SS, posto in prossimità di tale o tali componenti elettrici o elettronici.

E’ chiaro che anche in questo caso è possibile, attraverso prove sperimentali, determinare la legge con cui evolve la temperatura del citato componente elettrico o elettronico in assenza di energia elettrica e codificarla nella memoria di programma del microcontrollore E, al fine di stimare con sufficiente approssimazione la durata del black out, e poi procedere all’eventuale aggiornamento dell’orologio.

Tale forma realizzativa preferita consente inoltre, nel caso di lavabiancheria e lavastoviglie, di svolgere la funzione di “orologio virtuale” secondo l’invenzione anche nelle fasi del cicloni funzionamento della macchina che non prevedono il riscaldamento dell’acqua.

Infatti, nel caso di lavabiancheria e lavastoviglie, una possibile grandezza caratteristica dello stato di funzionamento dell’elettrodomestico, utile alla stima dèlia durata del biade out, potrebbe essere la temperatura del liquido di lavaggio: è pero chiaro che tale grandezza può risultare significativa solo in occasione delle fasi cosiddette “ a caldo” previste da un ciclo di funzionamento della macchina.

E’ invece evidente che la suddetta forma realizzativa preferita dell’invenzione, basata sull’analisi della temperatura di uno o più componenti elettrici e/o elettronici del sistema di controllo dell’apparato elettrico, elimina completamente tale limitazione e consente una agevole e sicura programmabilità nelle macchine di lavaggio.

Da quanto sopra, risulta anche chiaro che tale forma realizzativa preferita consente l’applicazione della presente invenzione ad una grande varietà di apparati elettrici, oltre a quelli sopra in precedenza menzionati, purché dotati di un’elettronica di controllo.

Un tipico esempio è quello dei piani di cottura, in cui può risultare molto conveniente disporre di un orologio, ai fini della programmabilità nel tempo delle funzioni di cottura. Altro esempio, per i casi in cui la soluzione secondo l’invenzione sia reputata conveniente rispetto all’impiego di fonti ausiliare di energia, riguarda quei ricevitori televisivi (televisori e videoregistratori) non dotati di una scheda teletext, ma in cui potrebbe essere utile prevedere delle funzioni programmabili (sleep timer, funzione sveglia, programmabilità in anticipo della registrazione di un programma televisivo, eccetera).

La soluzione descritta risulta poi di impiego particolarmente vantaggioso nel caso di sveglie e radio- sveglie alimentate a mezzo della rete elettrica, programmabili al fine di ottenere un segnale di avvertimento ad un’ora determinata, sulle quali l’invenzione consente di eliminare brillantemente i possibili problemi derivanti da un black out.

Dalla descrizione effettuata risultano pertanto chiare le caratteristiche della presente invenzione, così come chiari risultano i suoi vantaggi.

In particolare, è stato descritto un metodo per la stima della durata delle interruzioni dell’alimentazione dalla rete elettrica in un apparato elettrico a controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico, che comprende i seguenti passi:

a) misura e memorizzazione, a seguito di una interruzione della tensione di alimentazione dell’apparato, del valore di almeno una grandezza caratteristica dello stato di funzionamento dell’apparato stesso;

b) misura, a seguito del ristabilimento della tensione di alimentazione, del valore corrente di detta grandezza caratteristica;

d) stima, sulla base di detto confronto, della durata dell 'interruzione della tensione di alimentazione dalla rete.

Il metodo può prevedere altresì il conteggio dell’ora e, a seguito di dell’interruzione della tensione di alimentazione, la memorizzazione del valore di ora corrente. In tal modo, a seguito del ristabilimento della tensione di alimentazione di rete, è possibile I’aggiomamento dell’ora corrente, tramite la somma della durata stimata dell’interruzione della tensione di alimentazione al valore di ora in precedenza memorizzato; il detto confronto viene effettuato sulla base del tipico andamento di detta grandezza caratteristica nel tempo, in assenza di tensione di alimentazione dalla rete.

E’ stato altresì descritto un apparato elettrodomestico con un sistema di controllo elettronico comprendente almeno:

• un dispositivo elettronico di controllo (E) atto al conteggio del tempo;

• mezzi di memoria non volatile a lettura e scrittura (E), associati al dispositivo elettronico di controllo (E);

• mezzi sensori (S) collegati al dispositivo elettronico di controllo (E), per la misura di almeno una grandezza caratteristica dello stato di funzionamento dell’apparato;

• mezzi di rilevazione (R1,R2,T) di un’interruzione incipiente della tensione di alimentazione dell’apparato;

• mezzi (C) per l’alimentazione transitoria del dispositivo elettronico di controllo (E) e/o dei mezzi di memoria (F) dopo la rilevazione dell’ interruzione della tensione di alimentazione.

Nei suddetti mezzi di memoria (F) è codificato un programma di controllo del dispositivo elettronico (E), affinché quest’ultimo provveda: .

• alla memorizzazione nei mezzi di memoria (F) del valore della grandezza caratteristica misurato a seguito della rilevazione deil’interruzione incipiente della tensione di alimentazione;

■ al confronto tra il valore corrente della grandezza caratteristica, misurato a seguito del ristabilimento della tensione di alimentazione, con il valore della grandezza memorizzato nei mezzi di memoria (F);

• alla stima, in base al confronto effettuato tra il valore corrente é il valore memorizzato, della durata dell’interruzione della tensione di alimentazione.

E’ chiaro che numerose varianti sono possibili per l’uomo del ramo all’apparato elettrodomestico ed al relativo metodo di controllo descritti come esempio, senza per questo uscire dagli ambiti di novità insiti nell’idea inventiva.

Ad esempio, è chiaro che il programma e le informazioni necessarie per l’esecuzione del metodo secondo l’invenzione potrebbero essere codificati nella memoria del microcontrollore (E) e/o in una opportuna area dei mezzi di memoria F.

Si cita poi la possibilità di programmare il microcontrollore E al fine di segnalare all’utente l’intervenuto black out, ad esempio tramite il lampeggiamento di una spia, ovvero per mezzo del display indicativo dell’ora eventualmente associato al microcontrollore stesso, anche ai fini di un’eventuale rimessa a punto con precisione dell’orologio tramite appositi mezzi (quali dei tasti).

In un’altra possibile variante, la soluzione secondo la presente invenzione al problema della perdita di informazione sull’ora corrente potrebbe essere abbinata alla registrazione, in opportuno registro della memoria F, del tempo globale di funzionamento dell’elettrodomestico, al fine di risalire alla data della sua installazione; tale applicazione è praticabile nel caso di apparati a funzionamento continuativo, ovvero sempre alimentati dalla tensione di rete, quali frigoriferi e congelatori, ed utile al controllo del periodo di garanzia.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la stima della durata delle interruzioni della dell’alimentazione dalla rete eletrica in un apparato eletrico a controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico, caratterizzato dal fatto che sono previsti i seguenti passi: a) misura e memorizzazione, in occasione di una interruzione della tensione di alimentazione dell’apparato, del valore di almeno una grandezza caratteristica dello stato di funzionamento dell’apparato; b) misura, in occasione del ripristino della tensione di alimentazione, del valore corrente di detta grandezza caratteristica; c) confronto tra il valore memorizzato ed il valore corrente di detta grandezza caratteristica; d) stima, sulla base di detto confronto, della durata di detta interruzione della tensione di alimentazione dalla rete.
2. Metodo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che è previsto il conteggio dell’ora e che è prevista la memorizzazione del valore di ora corrente in occasione di detta interruzione della tensione di alimentazione.
3. Metodo, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che, in occasione del ripristino della tensione di alimentazione, è previsto l’aggiornamento dell’ora corrente tramite la somma della durata stimata di detta interruzione della tensione di alimentazione al valore di ora memorizzato in occasione di detta interruzione della tensione di alimentazione.
4. Metodo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto confronto viene effettuato sulla base del tipico andamento nel tempo di detta grandezza caratteristica, in assenza di tensione di alimentazione.
5. Metodo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta grandezza caratteristica è una temperatura.
6. Metodo, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la temperatura misurata è quella di almeno un componente elettrico e/o elettronico di detto sistema di controllo e/o di detto apparato.
7. Metodo, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la temperatura misurata è quella di una camera interna a detto apparato, ovvero di un liquido utilizzato in detto apparato.
8. Metodo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che è prevista la misurazione della temperatura ambiente, ai fini di ottimizzare la valutazione dell’andamento nel tempo di detta grandezza caratteristica, in assenza di tensione di alimentazione.
9. Metodo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che è prevista la memorizzazione nel tempo di informazioni relative alle interruzioni della tensione di alimentazione, quali loro durata e/o loro numero e/o loro frequenza, a fini di implementare l’assistenza e/o la manutenzione e/o la riparazione e/o la diagnosi di guasti dell’apparato.
10. Metodo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è prevista la memorizzazione del tempo globale di funzionamento dell’apparato, in particolare al fine di risalire alla data della sua installazione e/o al controllo del suo periodo di garanzia.
11. Apparato elettrico a sistema di controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico, che implementa il metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
12. Apparato elettrico a sistema di controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico, che implementa il metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 10, del tipo a funzionamento continuativo, quale un apparato di refrigerazione, uno scaldabagno, una caldaia.
13. Apparato elettrico a sistema di controllo elettronico, in particolare un elettro domestico, che implementa il metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 10, del tipo che prevede la programmabilità nel tempo dell’esecuzione di determinati cicli operativi o funzioni, anche in assenza dell’utente, quale un apparato di cottura o una macchina di lavaggio o un ricevitore televisivo, una sveglia o una radio-sveglia.
14. Apparato elettrico con un sistema di controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico, comprendente almeno: - un dispositivo elettronico di controllo (E) atto al conteggio del tempo; - mezzi di memoria non volatile a lettura e scrittura (F), associati a detto dispositivo elettronico di controllo (E); - mezzi sensori (S) collegati a detto dispositivo elettronico di controllo (E), per la misura di almeno una grandezza caratteristica dello stato di funzionamento dell’apparato; - mezzi di rilevazione (R1,R2,T) di un’interruzione incipiente della tensione di alimentazione dell’apparato; - mezzi (C) per l’alimentazione transitoria di detto dispositivo elettronico di controllo (E) e/o detti mezzi di memoria (F) dopo la rilevazione di detta interruzione della tensione di alimentazione; caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi (E) per: - la memorizzazione in detti mezzi di memoria (F) del valore di detta grandezza caratteristica misurato a seguito della rilevazione di detta interruzione incipiente della tensione di alimentazione; - il confronto tra il valore corrente di detta grandezza caratteristica, misurato a seguito del ristabilimento della tensione di alimentazione, con il valore di detta grandezza memorizzato in detti mezzi di memoria (F); - la stima, in base al confronto effettuato tra detto valore córrente e detto valore memorizzato, della durata di detta interruzione della tensione di alimentazione.
15. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo elettronico di controllo (E) comprende una funzione orologio e che sono previsti mezzi per provvedere, a seguito della rilevazione di detta interruzione incipiente della tensione di alimentazione, alla memorizzazione in detti mezzi di memoria (F) del valore di ora corrente.
16. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo elettronico di controllo (E) è atto, a seguito del ripristino della tensione di alimentazione, all’ aggiornamento dell’ora sommando detta durata stimata di detta interruzione della tensione di alimentazione al valore di ora memorizzata in detti mezzi di memoria (F) seguito della rilevazione di detta interruzione incipiente della tensione di alimentazione.
17. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che in detti mezzi, di memoria (F) sono codificate informazioni rappresentative del tipico andamento nel tempo di detta grandezza caratteristica, in assenza di tensione di alimentazione.
18. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto dette informazioni sono codificate con un metodo tabellare e/o secondo le regole della fuzzy logie.
19. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori (S) comprendono un sensore di temperatura.
20. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che deto sensore di temperatura (S) è atto alla rilevazione, quale grandezza caratteristica, della temperatura di almeno un componente elettrico e/o elettronico di detto sistema di controllo e/o di detto apparato, dettò sensore (S) essendo in particolare, un resistore a coefficiente di temperatura negativo.
21. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione, 19, caratterizzato dal fatto che detto sensore di temperatura (S) è atto alla rilevazione, quale grandezza caratteristica, della temperatura presente entro una camera interna a detto apparato ovvero della temperatura di un liquido utilizzato in detto apparato.
22. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che è previsto un sensore della temperatura ambiente, ai fini di ottimizzare la valutazione dell’andamento nel tempo di detta grandezza caratteristica, in assenza di tensione di alimentazione.
23. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di alimentazione transitoria comprendono un condensatore (C).
24. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rilevazione (R1,R2,T) comprendono un transistor (T), alla base del quale viene applicata la tensione alternata all’uscita di un trasformatore (A), attraverso una opportuna resistenza (RI).
25. Apparato elettrico, secondo la rivendicazione 24, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rilevazione (R1,R2,T) comprendono una resistenza di pull-up (R2) per presentare ad un ingresso (IN) di detto dispositivo elettronico di controllo (E) un’onda quadra prodotta in uscita al collettore di detto transistor (T), il periodo di detta onda quadra essendo in particolare pari a 20 millisecondi, in caso di frequenza di rete pari a 50 Hz.
26. Apparato elettrico, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fato che detto dispositivo eletronico di controllo (E) è un microcontrollore, o simile dispositivo elettronico dedicato.
27. Apparato elettrico, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fato che detti mezzi di memoria (F) sono eletricamente scrivibili e cancellabili, in particolare del tipo EEPROM e/o FLASH.
28. Apparato elettrico, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fato che sono previsti mezzi per segnalare l’ intervenuta interruzione della tensione di alimentazione, in particolare a mezzo del lampeggiamento di una spia, ovvero di un display indicativo dell’ora eventualmente associato a detto dispositivo eletronico di controllo (E).
29. Apparato eletrico, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fatto che sono previsti mezzi per la rimessa a punto manuale della funzione orologio, in particolare a mezzo di tasti.
30. Apparato elettrico, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo eletronico di controllo (E) è predisposto alla memorizzazione nel tempo, in detti mezzi di memoria (F), di informazioni relative alle interruzioni della tensione di alimentazione, quali durata, numero, frequenza.
31. Apparato eletrico, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo elettronico di controllo (E) è predisposto alla memorizzazione in detti mezzi di memoria (F) del tempo globale di funzionamento dell’apparato.
32. Apparato eletrico, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è un elettrodomestico del tipo a funzionamento continuativo, quale un apparato di refrigerazionè, uno scaldabagno, una caldaia e/o del tipo che prevede la programmabilità nel tempo dell’esecuzione di determinati cicli operativi o funzioni, anche in assenza dell’utente, quale un apparato di cottura, una macchina di lavaggio, un ricevitore televisivo, una sveglia o radio-sveglia.
33. Metodo per la stima della durata delle interruzioni della rete elettrica in un apparato elettrico a controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico, secondo gli insegnamenti della presente descrizione e dei disegni annessi.
34. Apparato elettrico a controllo elettronico, in particolare un elettrodomestico, secondo gli insegnamenti della presente descrizione e dei disegni annessi.
35. Apparato elettrodomestico a controllo elettronico, secondo gli insegnamenti della presente descrizione e dei disegni annessi.