KR102517325B1 - 충전식 배터리의 탈부착이 가능한 휴대용 인덕션 보온 장치 - Google Patents

충전식 배터리의 탈부착이 가능한 휴대용 인덕션 보온 장치 Download PDF

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Abstract

충전식 배터리의 직류전원으로 작동하는 휴대용 인덕션 보온 장치가 제공된다. 상기 장치는 안전을 위해 과열방지센서를 구비하고 전력을 공급하도록 구성된 탈작이 가능한 직류 전원팩; 상기 직류 전원팩에 연결되어 상기 직류 전원팩에서 공급되는 전력을 정격 전력(rated power)으로 제어하도록 구성된 정격 출력 제어부; 상기 정격 출력 제어부에서 출력된 직류(DC)전류가 입력되도록 구성된 저전력고주파인버터부; 및 상기 스위칭FET 회로에 연결되어 전류를 입력받도록 구성된 공진 코일(resonant coil; 111) 및 확장 및 지지대로 높이 조절이 가능한 브릿지를 구비할 수 있다.

Description

충전식 배터리의 탈부착이 가능한 휴대용 인덕션 보온 장치{Portable induction heating apparatus}
본 개시는 인덕션 보온 장치에 관한 것으로 보다 상세히는 충전식배터리의 직류전원으로 작동하는 휴대용 인덕션 보온 장치에 관한 것이다.
파티문화가 잘 발달되어 있는 서방 국가에서는 관련 제품의 시장 규모가 상당하며 2018년 기준으로 미국은 서브웨어(Serveware) 시장규모가 123억 달러 규모이다. 해당 분야 시장에서는 보울(Bowels), 플래터스(Platters) 뿐만 아니라 조리용기인 챠핑디쉬(Chafing Dish)가 시장의 25% 인 약 30억 달러의 규모로 매우 큰 비중을 차지하고 있다. 종래의 챠핑디쉬(Chafing Dish)의 사용연료로는 부탄가스, 알코올, 고체연료 등이 이용되었는데, 이러한 연료는 직접 불꽃을 통해 열에너지를 전달하기 때문에 화재위험이 높다. 이에 따라 시장에서는 새로운 방식의 챠핑디쉬(Chafing Dish) 워머에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있고, 테이블웨어 업체들은 전자식 챠핑디쉬(Electric Chafing Dish)에 대한 관심이 높아지고 있다.
전자식 챠핑디쉬(Electric Chafing Dish)는 일반적으로 히터와 인덕션으로 분류할 수 있는데, 에너지 효율측면에서 인덕션 챠핑디쉬가 최근 주목받고 있다. 인덕션 기술이 적용된 쿡탑(이하, 인덕션 쿡탑: induction Cook Top)은 가스나 고체연료와 달리 불꽃이 발생하지 않아 화재위험을 줄일 수 있고, 쿡웨어 안에서 열이 발생하고 있는 동안에도 인덕션 쿡탑 상단의 세라믹 글라스 표면 자체는 열이 높지 않으며, 다른 조리 방식에 비해 빠르게 열을 가하고 에너지 효율이 높다는 점에서 선호되고 있다.
한편, 종래의 인덕션 쿡탑의 경우 전원을 연결하여야 하기 때문에 한 테이블에 여러 개의 쿡탑을 이용하는데 한계가 있으며 전선이 정리되지 않은 경우 보기에 좋지 않다는 문제점이 있다.
본 개시는 화재 위험이 큰 부탄가스, 알코올, 고체연료를 사용하지 않으면서, 전자식 챠핑디쉬워머의 근본적 문제점인 전선을 제거한 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는 언제 어디서나 독립적인 사용이 가능하며, 전력이 제한적인 직류 독립전원의 사용이 가능하도록 에너지 효율이 높은 챠핑디쉬워머를 제공하고자 한다.
본 개시는 직류입력 전류에 스위칭 FET(Field effect transister)dp 의한 전압 스위칭 기술을 적용하여 보온에 최적인 저전력 300Wh 내외의 정전력을 공급하고자 한다.
본 개시의 일 특징에 의하면, 충전식 배터리의 직류전원으로 작동하는 휴대용 인덕션 보온 장치가 제공된다. 상기 장치는 전력을 공급하도록 구성된 직류 전원부(102); 상기 직류 전원부내의 직류 전원팩(105)에서 공급되는 전력을 정격 전력(rated power)으로 제어하도록 구성된 정격 출력 제어부(107); 상기 정격 출력 제어부에서 출력된 직류(DC)전류가 입력되도록 구성된 저전력고주파인버터부(110); 및 상기 저전력고주파인버터부(110)에 연결되어 전류를 입력받도록 구성된 공진 코일(resonant coil; 111)의 유도가열부(116)를 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 직류 전원팩은 전자 장치의 과방전 및 과충전을 방지하는 보호회로 모듈(101)과 셀 밸런싱을 모니터링하는 배터리 관리 시스템(103) 및 배터리의 과열로 인한 폭발을 방지하도록 과열방지센서(119)와 동작가능하도록 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 장치는 직류 전원팩에 연결되어, 직류 전원팩의 전압과 전류를 측정하고 인덕션 부품에 직류전력을 공급하도록 직류전원을 보조하는 보조 전력부(auxilary power; 117)를 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 직류 전원팩은 브리지 정류기에 연결되지 않고 EMI 필터(106)를 거친 직류전원을 직접 공급하여 20~90kHz의 고주파전류를 코일에 흐르게 하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 정격줄력제어부(107)는 전압전류보상계(109)를 통해 직류전원팩(105)에서 출력되는 전압과 전류를 측정하고 인덕션쿡탑의 온도를 측정하는 보온측정센서(123)에서 측정된 온도에 따라 PWM 출력제어기(108)를 통해 정격출력을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 저전력고주파인버터부(110)는 스위칭 FET(Field effect transister;111)와 FET 드라이버(115)를 더 포함하고, 스위칭 FET(111)는 스위칭 순간에 공진 스위치에서 전력이 제로가 되도록 조정되어 저전력고주파인버터부(110)를 통과한 전류가 상기 유도가열부(116)의 상기 공진 코일(113)을 통과하면서 자기유도 현상에 의해 자기장이 발생하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 실시예에 의하면, 충전식배터리의 직류전원으로 작동하는 휴대용 인덕션 보온 장치는 고체연료를 사용하지 않기 때문에 화제위험, 연기, 오염, 악취를 예방할 수 있다.
본 개시의 실시예에 의하면, 충전식배터리의 직류전원으로 작동하는 휴대용 인덕션 보온 장치는 독립전원을 사용함으로써 전기식 인덕션 쿡탑의 근본적인 문제인 복잡하고 지저분한 전원 케이블을 사용하지 않을 수 있다.
본 개시의 실시예에 의하면, 충전식배터리의 직류전원으로 작동하는 휴대용 인덕션 보온 장치는 브리지 정류회로(bridge rectifier) 없이 탈착식 배터리팩의 직류(DC) 전류를 직접 사용할 수 있다.
본 개시의 실시예에 의하면, 통상적인 인덕션에 사용하는 IGBT 대신에 스위칭 FET를 사용하여 과열을 줄일 수 있고, FAN을 제거할 수 있으며, 따라서, 열효율을 높일 수 있다.
본 개시의 실시예에 의하면, 휴대용 인덕션의 가장 큰 문제인 배터리용량을 해결하기 위해 전력소모를 줄인 저전력고주파인버터회로를 채용함으로써 발열을 줄이고 방열효율을 높임으로서 용량대비 열효율을 최적화 할 수 있다.
본 개시의 실시에에 따르면 쿡탑의 보온온도를 측정하고 미국 연방정부규정에 따른 정격온도에 따른 정격출력을 제어함으로서 배터리팩의(105)의 효율을 극대화 할 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면 쿡웨어의 온도를 밀착 측정하여 온도유지에 필요한 최적 전력을 공급함으로써 배터리 사용시간을 최적화 할 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면 브릿지와 지지대의 길이를 변화시킴으로써 인덕션과 쿡탑이 밀착되어 열효율이 증대될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따라 직류전원 인덕션을 도시하는 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른 장치의 직류전원팩과 브릿지 및 지지대의 외관을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있다고 판단되는 경우, 이미 공지된 기능 및 구성에 관한 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 어디까지나 본 개시의 일 실시예에 관한 것일 뿐 본 개시가 이로써 제한되는 것은 아님을 알아야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 개시를 한정하려는 의도에서 사용된 것이 아니다. 예를 들면, 단수로 표현된 구성요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성요소를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다. 또한, 본 개시의 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐이고, 이러한 용어의 사용에 의해 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하려는 것은 아니다.
본 명세서에 기재된 실시예에 있어서 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 기능적 부분을 의미하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '부'는, 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '부'를 제외하고는, 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다. 덧붙여, 달리 정의되지 않는 한 기술적 또는 과학적인 용어를 포함하여, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 명세서에서 명백하게 달리 정의하지 않는 한 과도하게 제한 또는 확장하여 해석되지 않는다는 점을 알아야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 개시의 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
인덕션 기술은 1831년에 마이클 패러데이(Michael Faraday)가 발견한 전자기 유도기술에 기초한다. 전자기 유도란 인접한 다른 회로에서 전류가 변동해 폐쇄 회로에서 전기 전류가 발생하는 현상을 말하며 이러한 유도가열의 원리로 인접한 도체에서 열이 발생하게 된다. 즉 가열 코일에 고주파 전류가 흐를 때 발생하는 자계 중에 도전성의 금속을 위치시키면 금속의 표면에 와전류(Eddy Current)가 유기되어 표피 저항에 의해 주울(Joule)열을 발생시키는 원리이다.
인덕션 내부의 공진코일은 자기유도 현상에 의해 발생하는 자기장에 의해 냄비와 같은 쿡웨어 조리용기가 가열되고 이 유도가열부에 자기장을 발생시키는 구동시스템을 내부에 가지고 있다.
통상의 교류(AC) 인덕션은 브리지 정류회로(bridge rectifier)라고 하는 정류부를 통해 전원으로 입력되는 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전원으로 변환시키고 노이즈필터링과 함께 구동시스템 전체의 제어를 위해 18V와 5V(최근 전압은 3.2V 까지 낮아지고 있음) 등 직류전압을 출력한다.
통상의 인덕션쿡탑 전체 시스템은 MCU(Micro Control Unit)가 제어하며 L-C 직렬 공진회로를 통해 고주파를 인가하는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)에게 최적의 공진주파수 조건을 지시한다. 공진주파수는 L-C 공진컨버터 원리에 따라 변환하며 공진탱크 회로뿐만 아니라 쿡웨어 용기의 크기와 소재에 따라 차이가 있다. MCU는 쿡웨어 용기로 전송되는 시스템의 전력을 제어하기 위해 스위칭 주파수를 조절하며 IGBT를 통해 흐르는 입력 메인 전압과 전류를 모니터링할 수 있고, 이러한 110V ~ 230V 교류전력 인덕션쿡탑의 구조로서 기본구성은 일반화되어 있다. 통상의 인덕션쿡탑은 고전압 AC전원을 기반으로 IGBT를 통해 고주파로 변환하여 열을 제공하는데, 이러한 방법은 높은 발열 및 이에 따른 에너지 손실이 크기 때문에, 교류전력 인덕션쿡탑의 기본 구조는 용량이 한정적인 직류전원을 사용하기에는 부적절하다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 충전식배터리의 직류전원으로 작동하는, 스위칭FET 기반의 휴대용 인덕션 보온 장치를 도시하는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 스위칭FET 기반의 휴대용 인덕션 보온 장치(100)는 직류 전원부(102), 과열방지센서(119), EMI필터(106), 보조전력부(117), 정격 출력 제어부(rated power control; 107), 전압전류보상계(109), PWM출력제어기(108), 저전력고주파인버터부(110), 스위칭FET(111), 공진코일(113), 드라이버(115), 유도가열부(116), 보조 전력부(auxilary power; 117), 보온측정센서(123), MCU(Micro Control Unit; 121), LED 디스플레이(125) 및 사용자 인터페이스(129)를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 직류 전원부(102)는 휴대용 인덕션 보온 장치(100)에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 직류 전원팩(DC Power Pack; 105)은 리튬이온 또는 리튬인산철배터리를 사용하여 보다 높은 안정성과 높은 충전회수(Life Tme or Life Cycle)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 직류 전원부(102)는 전자 장치의 과방전, 과충전을 방지하는 보호 회로 모듈(Protect Circuit Module: PCM; 101)과 셀 밸런싱을 모니터링하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System: BMS; 103)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 직류 전원부(102)는 배터리팩(105)의 과열과 폭발을 방지하기 위해 과열방지센서(119)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 직류 전원부(102)는 직류전원팩(105)에서 공급되는 전자파 제거를 위해 EMI필터(106)를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 정격 출력 제어부(rated power control; 107)는 출력제어기(108) 및 전압 및 전류 보상계(109)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 정격 출력 제어부(107)는 전압전류보상계(109)를 통해 전술한 직류 전원팩(105)에서 공급되는 전력의 전압과 전류를 측정하여 보온측정센서(123)의 온도에 따른 PWM출력제어기(108)로 쿡탑의 기준온도 달성을 위한 정격 전력(rated power)을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 정격 출력 제어부(107)에서 출력된 전류는 저전력고주파인버터부(110)로 입력될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 저전력고주파인버터부(110)는 스위칭 전계효과 트랜지스터(Switching Field effect tansistor: Switching FET; 111) 및 드라이버(115)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 스위칭 FET(111)는 전기 흐름을 막거나 통하게 하는 스위칭 기능을 빠르게 수행하게 만든 저전력 스위칭용 반도체 소자이다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 스위칭FET(111)는 전력변환을 위한 컨버터의 스위칭 소자로서 '소프트 스위칭' 기법을 통해 스위칭 순간에 공진 스위치에서 전압이나 전류가 제로가 되도록 조정할 수 있다. 즉, 스위칭FET(111)를 이용한 전력 컨버팅은 전력이 공진하는 것이다. 설명하면, 종래의 정류부에서는 AD 컨버팅 기능을 제공하는데, 브리지 정류회로(bridge rectifier)라고 하는 정류부를 통해 전원으로 입력되는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환시키고 노이즈 필터링과 함께 구동 시스템 전체의 제어를 위해 직류를 출력한다. 그러나, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 브리지 정류회로를 생략하고 배터리에 저장된 직류 전원을 직접 저전력고주파인버터부(110)로 공급할 수 있다. 즉, 정격 전력 제어부(107)를 통과한 직류 전류가 저전력고주파인버터부(110)에 공급되게 된다.
일 실시예에서, 전력고주파인버터부(110)는 입력된 직류전류를 스위칭FET(111)를 인가하여 전압(4배 내지 5배) 스위칭 기술을 적용하여 저전력 300Wh 내외의 정전력을 공급할 수 있다.
휴대용 인덕션 보온 장치에 사용되는 저전력고주파인버터부(110)의 구성은 본 기술의 당업자가 잘 알고 있으므로 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 스위칭FET 기반의 휴대용 인덕션 보온 장치(100)는 공진 코일(resonant coil; 113), 보온측정센서(123), 및 MCU(Micro Control Unit; 121)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, MCU(121)는 인덕션 쿡탑 시스템을 제어하고, FET드라이버(115)를 통해 고주파를 인가하는 스위칭FET(111)에 최적의 공진 주파수 조건을 지시한다. 최적의 공진 주파수는 공진 탱크 회로뿐만 아니라 쿡웨어 용기의 크기와 소재에 따라 차이가 있어, MCU는 공진코일(113)로 전송되는 시스템의 전력을 제어하기 위해 스위칭 주파수를 조절하며 스위칭FET(111)를 통해 흐로는 입력 메인 전압과 전류를 모니터링 할 수 있다. MCU(121), 공진 코일(resonant coil; 113) 등은 종래의 교류 전원 인덕션과 동일한 역할을 수행하므로 본 개시에서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 개시의 일 실시예에 있어서, 보조 전력부(auxilary power; 117)는 MCU(121) 및 사용자 인터페이스(129)에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 보조 전력부(117)는 MCU(121)에 필요한 전압(예: 18V)을 제공하고, 사용자 인터페이스(129)에 필요한 전압(예: 5V)을 각각 공급할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 있어서, 과열방지센서(119)는 직류 전원팩(105)의 온도를 측정하고 관리할 수 있으며, 보온측정센서(123)는 쿡탑의 온도를 측정하여 연방정부의 기준온도를 만족할 수 있도록 정격출력을 제어할 수 있다. 일 실시예에서 보온측정센서(123)는 인덕션 상부 강화글래스에 삽입되어 있으며 쿡웨어와 가능한 접촉하여 MCU가 음식의 온도를 정밀하게 측정하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 있어서, LED 디스플레이(125)는 장치(100)의 상태를 표시할 수 있다. 일 실시예에서, LED 디스플레이(125)는 장치(100)의 화력 표시, 장치(100)의 전원 온/오프 표시를 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 사용자 인터페이스(129)는 사용자로부터 장치(100)의 동작에 대한 입력을 받을 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 인터페이스(129)는 LED 디스플레이(125) 상에서 터치 입력으로 사용자의 입력을 수신하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 직류 전원팩(105)은 브리지 정류기를 제외하고 직류전원을 직접 공급하고 일반적으로 20~90kHz의 중간 주파수 고주파전류, 바람직하게는 현재는 30~40kHz로 변환한 전류를 코일에 흐르게 함으로서 코일의 중심부에서 발생한 자력선에 의해 조리기구의 바닥에 소용돌이 전류를 생성하여 조리기구의 전기저항에 의해 보온을 위해 자체 발열하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 직류전원팩(105)은 브리지 정류기에 연결되지 않고 직류 전원을 직접 공급하여 30~40kHz 내외의 전류를 코일에 흐르게 하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 저전력고주파인버터부(110)는 스위칭FET(111)와 드라이버(115)로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 스위칭FET(111)는 필요 전력량에 따라 1개 또는 2개 이상을 병렬로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, FET 드라이버(115)는 스위칭FET(111)의 스위칭 순간에 공진 스위치에서 전력이 제로가 되도록 조정할 수 있다. 일 실시예에서, 저전력고주파인버터부(110)를 통과한 전류가 공진 코일(113)을 통과하면서 자기유도 현상에 의해 자기장이 발생하여 조리 용기를 가열할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 장치의 외관을 도시하는 도면이다.
본 개시의 일 실시예에서, 장치(100)는 세라믹 상판 아래 직류전원부(102)의DC 파워팩(105)을 착탈식으로 부착하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 장치(100)는 자석식, 스크류 고정식, 후크 식 등 다양한 방법으로 파워팩을 연결하고 분리하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 장치(100)는 브리지(201) 형태로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 장치(100)는 브리지(201)의 확장을 통해 높이 조절이 가능할 수 있다. 일반적으로 기존시장의 챠핑디쉬는 크기 및 높이가 다양하기 때문에 다양한 챠핑디쉬 높이에 따라 장치(100)의 높이를 조절하기 위해 브릿지(201)를 확장(extension)할 수 있다. 예컨대, 확장 브릿지는 1 cm 단위로 확장이 가능하도록 하고 지지대(foot;202)는 1 mm 까지 미세조정을 할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 개시에 따르면, 장치(100)는 통상적인 AC전류 인덕션에 사용하는 IGBT 회로를 대신하여 스위칭FET를 사용하여 에너지효율을 높이고 과열을 줄임으로써 FAN을 생략할 수 있다.
당업자라면 알 수 있듯이, 본 개시는 본 명세서에서 기술된 예시에 한정되는 것이 아니라 본 개시의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형, 재구성 및 대체될 수 있다. 예를 들어, 본원에 기술된 다양한 기술들은 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 프로세서 등에 의해 판독 가능한 저장 매체, 예컨대 EPROM, EEPROM, 플래시 메모리장치와 같은 비휘발성 메모리, 내장형 하드 디스크와 착탈식 디스크 같은 자기 디스크, 광자기 디스크, 및 CDROM 디스크 등을 포함한 다양한 유형의 저장 매체에 저장된 형태로 구현될 수 있다. 또한, 프로그램 코드(들)는 어셈블리어나 기계어로 구현될 수 있고, 전기 배선이나 케이블링, 광섬유, 또는 기타 임의의 다른 형태의 전송 매체를 통해 전송되는 형태로 구현될 수도 있다. 본 개시의 진정한 사상 및 범주에 속하는 모든 변형 및 변경을 이하의 특허청구범위에 의해 모두 포괄하고자 한다.

Claims (5)

  1. 탈착 가능한 배터리팩이 장착된 상태에서 배터리팩으로부터 공급되는 직류 전원으로부터의 전자파를 제거하기 위한 EMI 필터와, 배터리팩의 과방전 및 과충전을 방지하기 위한 보호 회로 모듈(Protect Circuit Module, PCM)과, 배터리팩의 셀 밸런싱을 모니터링하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS), 및 배터리팩의 과열 방지를 위한 과열방지센서를 포함하는 직류 전원부;
    공진 코일을 포함해 공진 코일로의 전류 입력에 따라 인덕션 상부와 접촉해 있는 조리용기의 바닥에 와전류(eddy current)를 생성시켜 조리용기의 전기저항에 의하여 발생하는 열을 통해 조리용기의 보온이 이루어지도록 하는 유도 가열부;
    직류 전원부로부터 직류를 인가받아 전압 스위칭을 통해 조절된 직류로 유도 가열부로 공급시키기 위한 스위칭 전계 효과 트랜지스터(Switching Field Effect Transistor, Switching FET), 및 스위칭 FET의 스위칭 구동을 위한 FET 드라이버를 포함하는 저전력 고주파 인버터부;
    EMI 필터의 출력단에 연결되어 배터리팩의 공급 전압과 전류를 측정하는 전압전류보상계, 및 저전력 고주파 인버터부의 스위칭 FET에 대해 FET 드라이버를 통해 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 제어하는 PWM 출력제어기를 포함하는 정격 출력 제어부;
    조리용기와의 접촉을 위해 인덕션 상부의 강화글래스에 삽입되어 조리용기의 전기저항에 의해 발생된 열 온도를 측정하는 보온측정센서; 및
    정격 출력 제어부의 PWM 출력제어기를 제어하여 스위칭 FET의 스위칭 주파수를 조절하되, 보온측정센서에 의해 측정된 온도가 기준온도를 만족하도록 정격 출력 제어부의 전압전류보상계에 의해 측정된 전압 및 전류에 따라 스위칭 주파수를 조절하여 조리용기의 최적 보온을 가능하게 하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU);
    을 포함하는 휴대용 인덕션 보온 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    마이크로 컨트롤 유닛의 출력에 따라 인덕션 상태를 표시하는 LED 디스플레이; 및
    LED 디스플레이 상에 구성되어 사용자로부터의 인덕션 동작을 위한 터치 입력을 받아 마이크로 컨트롤 유닛으로 출력하는 사용자 인터페이스;
    를 더 포함하는 휴대용 인덕션 보온 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    휴대용 보온 장치는 브리지 형태로 구성되어 브리지의 확장을 통해 1cm 단위로 높이 조절을 가능하게 하며 지지대를 이용해 1mm 미세조정을 통해 높이 조절을 가능하게 한 휴대용 인덕션 보온 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101712869B1 (ko) * 2016-03-17 2017-03-31 (주)진성하이테크 휴대용 인덕션 렌지
KR101946872B1 (ko) * 2018-07-11 2019-02-11 주식회사 네오스타이엘씨 휴대형 인덕션 가열기의 용기 인식 방법 및 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170001772U (ko) * 2017-04-12 2017-05-22 김학규 일체형 용기받침대 및 온도조절센서를 구비하는 인덕션 레인지
KR20180122072A (ko) * 2017-05-02 2018-11-12 (주)일렉트릭코리아 휴대 가능한 직류형 고주파 유도가열 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101712869B1 (ko) * 2016-03-17 2017-03-31 (주)진성하이테크 휴대용 인덕션 렌지
KR101946872B1 (ko) * 2018-07-11 2019-02-11 주식회사 네오스타이엘씨 휴대형 인덕션 가열기의 용기 인식 방법 및 장치

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