KR20200106853A - 인덕션 코일 제어 방법 및 인덕션 코일 장치 - Google Patents

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KR20200106853A
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크리슈티안 에겐터
로빈 괴벨
엘마르 헤르벡
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에.게.오. 에렉트로-게래테바우 게엠베하
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Abstract

인덕션 호브 상의 인덕션 코일을 제어하는 방법은 인덕션 코일 위의 커버 상에 놓인 전기 소비 장치로의 전력 송신을 위해 인덕션 코일 상의 일차 전력을 위한 전력 생성이 조정되는 것을 수반하며, 소비 장치는 수신기 코일 및 그에 연결된 전기 부하를 갖는다. 인덕션 코일은 커패시턴스가 직렬로 연결된 일차측 공진 회로를 형성하고, 인덕션 코일 및 수신기 코일은 변압기의 스타일로 커플링되어, 인덕션 코일에서의 전류가 전류의 흐름과 함께 수신기 코일의 전압, 및 전기 소비 장치의 부하에서 이차 전력의 생성을 유도하게 한다. 제어 수단은 제 2 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압의 최대 변조를 사용하여 원하는 이차 전력을 정상 상태로 조정하려고 시도할 수 있다. 일차 전력은, 후속의 제 2 단계에서 제 1 조작 변수로서의 동작 주파수가 증가되기 전에 제 2 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압이 감소되는 것에 의해, 제 1 단계에서 감소된다.

Description

인덕션 코일 제어 방법 및 인덕션 코일 장치{METHOD FOR CONTROLLING AN INDUCTION COIL, AND INDUCTION COIL APPARATUS}
본 발명은 인덕션 코일의 일차 전력에 대한 전력 생성을 조정할 수 있도록, 특히 인덕션 호브에서 인덕션 코일을 제어하는 방법에 관한 것이다. 인덕션 호브는 전력 생성을 위한 제어 수단을 가지며, 여기서 인덕션 코일은 커패시턴스가 직렬로 연결되는 일차측 공진 회로를 형성한다. 인덕션 코일의 제어 수단들은 적어도 2 개의 조작 변수들을 가지고, 그 조작 변수들에 의해 제어 수단들은 생성된 일차 전력을 변경한다, 즉 제 1 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 대한 동작 주파수를 변경하고 제 2 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압을 변경한다.
이러한 배열의 인덕션 코일은 인덕션 코일 위의 커버 상에 놓인 전기 소비 장치에 전력 송신을 수행할 수 있으며, 전기 소비 장치는 수신기 코일 및 그에 연결된 전기 부하를 갖는다. 인덕션 코일과 수신기 코일은 그 후에, 변압기 스타일로 커플링되어, 인덕션 코일의 전류가 수신기 코일에서 전압을 유도하고, 결과적으로 전류의 흐름을 야기하며, 그 결과 이차 전력이 전기 소비 장치의 부하에서 생성된다. 전기 소비 장치의 부하에서 원하는 이차 전력에 관한 정보는 인덕션 코일의 제어 수단에 대해, 예를 들어 전기 소비 장치의 상부의 설정 노브에 의해 규정된다.
대략 지난 10 년 동안의 시장 조사에서, 이를테면, 식탁에 또는 주방 조리대, 특히 인덕션 호브 위에 간단히 놓이고 동작될 수 있는 코드리스 가전제품에 대한 솔루션에 대한 생각이 바뀌었다. 연결 케이블의 부재는, 음식을 준비하고 조리하며, 또한 광범위의 전기, 주방 보조기구 또는 가전제품을 동작시키는 것뿐만 아니라 음식 준비 이상의 자유로운 사용을 위해 동일한 공간이 사용될 수 있기 때문에, 상당히 증가된 유연성을 사용자에게 제공한다. 이 장점은 무엇보다도 소형 주방 또는 주방 유닛들을 갖는 매우 소형의 아파트에 대해 예상된다.
상기 식탁에서의 적용뿐만 아니라 특수 인덕션 호브들에서 그 인덕션 코일에 의한 에너지의 공급을 제공하는 주방 가전들로의 전력의 유도성 공급을 위해 공개 표준을 통해 작업이 수행되고 있으며, 상기 호브들에서 종래의 조리기구 및 코드리스 주방 가전을 동작시키는 것이 가능하다. 이들 무선 주방 가전들은 제어 엘리먼트들이 가전에 위치되기 때문에 수신기 코일뿐만 아니라 제어 인텔리전스가 기본적으로 제공되며, 이들은 무선 연결 등을 통해 전력을 요청하는데 사용될 수 있다. 통합 무선 연결의 장점은 코드리스 주방 가전이 무선을 통해 핫 플레이트에 등록하고, 이는 전력 생성이 시작되기 전에 식별된다는 것이다. 일반적인 식탁 상부로 적용하는 경우, 종래의 조리용 포트는 어떠한 상황에서도 밑면의 열 발생으로 인해 가열되지 않아야만 하기 때문에 오직 사전 식별 후에만 전력 생성이 시작할 수 있고, 오직 적합한 코드리스 가전만이 동작되도록 허용된다.
인덕션 호브가 인덕션 코일 및 그 제어 수단을 수용하기 위해 사용될 때, 매번 동일한 인덕션 코일이 인덕션 호환가능 조리용 포트를 가열하고 전기 소비 장치로서 코드리스 가전에 전력 또는 에너지를 공급하는 양자를 위해 사용된다. 양자의 경우에, 인덕션 코일 및 조리용 포트 또는 수신기 코일은 변압기의 스타일로 결합된다, 즉, 인덕션 코일에서의 전류는 수신기 코일에서의 전압을 유도하고, 이는 전기 소비 장치의 부하에서 이차 전력에 따라 전류의 흐름을 유도하여, 결국 인덕션 코일에서 카운터 전압을 유도한다.
문제는 전기 소비 장치에 대한 부하 변화 또는 급작스런 부하 변화, 즉, 예를 들어 전기 소비 장치가 갑자기 스위치 오프되거나 또는 인덕션 코일과 관련하여 예를 들어 몇 cm 만큼 이동되거나 완전히 제거된 경우에 발생한다.
본 발명은 처음에 언급된 것과 같은 방법 및 상기의 방법을 수행하기에 적합한 인덕션 코일 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고, 이들은 종래 기술의 문제점을 해결하고, 특히 인덕션 코일 위에 놓이고 수신기 코일 및 그에 연결된 전기 부하를 가지는 전기 소비 장치가 바람직하게는 급격한 부하 변화 또는 전기 소비 장치의 매우 빠른 이동의 경우에도 유리하게 동작되게 한다.
이 목적은 청구항 제 1 항 또는 제 9 항의 특징부들을 갖는 방법 및 청구항 제 16 항의 특징부들을 갖는 인덕션 코일 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 유리하고 바람직한 개선들은 추가의 청구항들의 주제물이며 아래에 보다 자세하게 설명된다. 이 경우에 특징들의 일부는 단지 그 방법 또는 인덕션 코일 장치에 대해서만 설명된다. 그러나 이것과 상관없이, 그들은 그들 스스로 및 서로 독립적으로 방법과 인덕션 코일 장치 양자에 적용할 수 있어야 한다. 청구항들의 내용은 명백한 참조에 의해 설명의 내용에 포함된다.
인덕션 코일은 인덕션 코일 위의 커버 상에 놓인 전기 소비 장치로의 전력 송신을 위해 설계되며, 전기 소비 장치는 처음에 설명된 것과 같이, 수신기 코일 및 그에 연결된 전기 부하를 갖는다. 적용가능한 인덕션 코일 장치는 유리하게는 인덕션 호브, 즉 조리가 또한 발생할 수 있어야 하는 것의 형태이다. 그러나, 기본적으로 식탁, 찬장 또는 서랍장과 같은 임의의 적절한 가구에 포함되거나 통합될 수도 있다.
유리하게는 전력 스위치들, 예들 들어 전력 반도체 스위치들을 갖는 전력 생성을 위한 제어 수단이 제공된다. 인덕션 코일은 통상적으로 커패시턴스가 직렬로 연결된 일차측 공진 회로를 형성한다. 일차 공진 회로는 유리하게 하프-브리지 또는 풀 브리지에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 동작 동안, 인덕션 코일 및 수신기 코일은 변압기의 스타일로 커플링되어, 인덕션 코일에서의 전류가 생성된 일차 전력에 기초하여 수신기 코일에서 전압을 유도하게 한다. 이 전압은 차례로 전류의 흐름을 야기하고, 따라서 전기 소비 장치의 부하에서 이차 전력의 생성을 야기하며, 이는 인덕션 코일에서 카운터 전압을 초래한다. 여기서, 인덕션 코일의 제어기가 또한 제공되는 것이 유리하며, 상기 제어기는 전술한 방법을 수행하도록 설계된다. 이는 특히 제어 수단에 연결될 수도 있거나 또는 상기 제어 수단에 정보를 제공할 수 있다.
전기 소비 장치의 부하에서 원하는 이차 전력에 관한 정보는 인덕션 코일의 제어 수단에 대해 규정되며, 여기서 인덕션 코일의 제어 수단은 적어도 2 개의 조작 변수들을 갖는다. 이들은 이들 2 개의 조작 변수를 통해 생성된 일차 전력을 변경할 수 있다. 제 1 조작 변수는 일차측 공진 회로에 대한 동작 주파수의 변경이다. 제 2 조작 변수는 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압의 변경이다. 제어 수단은 동작 방법이 유리하게 진행되는 적어도 하나의 로컬 피크, 때로는 심지어 단일 피크를 갖는 일차 전력에 대한 전달 함수 P(f) 로 동작한다. 그 이유는 커플링이 양호한 경우에, 전달 함수가 그 사이에 트로프 (trough) 가 있는 2 개의 피크들을 가질 수 있기 때문이다. 상기 언급된 적어도 하나의 로컬 피크로부터, 함수 또는 그 곡선이 양측에서 평평해진다. 이 전달 함수 P(f) 의 경우에, 이 적어도 하나의 로컬 피크의 우측으로의 동작 주파수의 감소는 더 높은 일차 전력을 초래하고, 동작 주파수의 증가는 더 낮은 일차 전력을 초래한다. 사용되고 있는 범위는 유도성 동작 범위로 알려진 것이다. 이 적어도 하나의 로컬 피크의 좌측으로, 동작 주파수의 감소는 더 낮은 일차 전력을 초래하고, 동작 주파수의 증가는 더 높은 일차 전력을 초래한다. 사용되고 있는 범위는 용도성 동작 범위로 알려진 것이다. 바람직하게, 인덕션 코일은 전달 함수에서 이 로컬 피크에서의 동작 주파수를 초과하는 동작 주파수를 사용하여 동작되는데, 이는 인덕션 코일이 유도성 동작 범위에 있음을 의미한다. 전달 함수의 제 1 도함수는 여기에 있기 때문에 여기서 음수이다. 로컬 피크는 유리하게는 15 kHz 와 50 kHz 사이, 특히 유리하게는 20 kHz 와 36 kHz 사이의 동작 주파수 범위에 있으며, 이 범위에서 일차 전력에 대한 전달 함수 P(f) 에서 유일한 피크이다.
일정한 동작 주파수에서 포트를 이동시키는 것은 인덕션 코일과 수신기 코일 사이의 커플링을 변경시키며, 용량성 동작 범위보다는, 전달 함수의 바람직한 유도성 동작 범위가 더 이상 사용되지 않게 할 수 있다. 그 후에 바람직한 유도성 동작 범위로 되돌리려고 시도할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제 1 동작 모드의 제어 수단은 항상, 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압의 최대 변조를 사용하여 원하는 이차 전력을 정상 상태로 조정하려고 시도하며, 이 전압은 전술한 제 2 조작 변수를 형성한다. 이는 다음과 같은 경우들:
○ 원하는 이차 전력에서 변화가 있는 경우 또는
○ 측정된 이차 전력과 원하는 이차 전력 간에 차이가 있는 경우에 적용된다. 원하는 이차 전력은 인덕션 코일과 수신기 코일 사이의 변압기 스타일 커플링의 변화 및/또는 전기 소비 장치의 통합된 스위칭 수단에 의해 발생될 수 있는 전기 부하의 변화에 의해 야기될 수 있다.
제어 수단이 제 1 조작 변수로서 동작 주파수를 감소시키는 것에 의해, 특히 전술한 2 가지 경우 중 하나에 따라 더 높은 이차 전력이 요구되기 때문에, 일차 전력이 증가된다.
제어 수단이 제 2 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압을 감소시키는 것에 의해, 특히 전술한 2 가지 경우 중 하나에 따라 더 낮은 이차 전력이 요구되기 때문에, 제 1 단계에서 일차 전력이 감소된다. 제 2 의 후속 단계에서, 제 1 조작 변수로서의 동작 주파수가 증가된다. 필요한 경우, 전류와 전력을 원하는 동작 범위로 유지하기 위해, 2 개의 단계를 다수회 반복해야 한다. 이와 같이, 새로운 물리적 조건에 대응하여, 전달 함수 P(f) 의 곡선상의 동작 포인트는 다른 곡선에서 다시 획득될 수 있다. 특히, 이동으로 인해 인덕션 코일과 수신기 코일 사이의 변압기 스타일 커플링의 변화는 명확히 새로운 곡선을 초래한다.
유리하게, 인덕션 코일과 수신기 코일은 전술한 개방 표준의 목적과 같이 "상호 동작가능" 하거나 서로 매칭된다. 이는 인덕션 호브에서의 선호되는 적용 또는 가구 부분, 예를 들어 테이블 또는 드레서에서의 설치를 위해, 성능 등급과 관련하여 인덕션 코일과 수신기 코일이 그들의 직경과 인덕턴스가 서로 매칭하게 한다는 것을 의미한다. 이와 같이, 각각의 정의된 전력은 전력 송신 동안 송신될 수 있다.
본 방법의 하나의 개선에서, 전기 소비 장치가 인덕션 코일에 대해 이동되고, 그 결과, 변압기 스타일 커플링이 더 낮아지고 일차측 공진 회로가 단기에, 바람직하게는 0.5 초 미만 또는 심지어는 0.2 초 미만에 댐핑된다면, 제어 수단은 제 1 단계에서 일정한 동작 주파수로, ±5 % 의 변동 범위로, 전기 소비 장치가 이동되기 전의 I_1 의 일차측 전류의 초기 레벨로 일차측 전류를 대략적으로 일정하게 유지할 수 있다. 이는 제어 수단이 제 2 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압을 감소시키는 것에 의해 달성된다. 이와 같이, 원하는 이차 전력보다 낮은 이차 전력에 대응하는 일차 전력이 생성된다. 결과적인 동작 포인트는 특히 상기 동작 포인트로의 변화가 결과적인 동작 포인트가 전달 함수의 전술한 용량성 동작 범위 내에 있어야 하는 경우에, 댐핑의 다양한 가능한 원인들에 대해 강인하며, 주파수의 감소는 전류를 상승시켜 심지어 컨버터를 파괴할 수도 있다. 이 제 1 단계의 단점은 결과적인 동작 포인트가 손실들을 증가시킨다는 것이다. 인덕션 코일의 최대 유효 전압으로 동작 주파수가 높을수록, 손실은 낮아질 것이고, 즉 효율은 높아질 것이다. 따라서, 후속 단계에서의 목표는 더 낮은 손실을 갖는 그러한 동작 포인트로 변경하는 것이다.
제 2 단계에서, 인덕션 코일에서의 전류가 ±10 % 이내로 변화할 때까지 또는 일차 전력이 실제 이차 전력이 ±10 % 이내로 원하는 이차 전력 대응하는 일차 전력에 대한 값과 상이할 때까지, 제 1 조작 변수로서의 동작 주파수가 증가된다. 전기 소비 장치가 인덕션 코일로부터 요청한, 원하는 이차 전력이 부하에 존재하는지 여부를 확인하기 위해 이차 전력을 측정하는 것은, 제어 프로세스에 대해 너무 오래 걸리고, 즉 기술적으로 의미가 없다. 그 후, 제 2 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압은 전기 소비 장치가 이동되거나 원하는 이차 전력이 변경되기 전에, 또는 부하의 변화 전에, 또는 부하의 원하는 이차 전력이 획득될 때까지, 일차측 전류가 다시 I_1 의 초기 레벨에 도달하도록 다시 변경된다.
전술한 제 1 단계 및 전술한 제 2 단계는, 부하에서 측정된 이차 전력이 원하는 이차 전력 이하일 때까지, 또는 제 2 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 최대 가능한 전압이 도달될 때까지, 교번하여 수행된다. 후자의 경우, 더 높은 이차 전력이 발생되는 것이 불가능할 수도 있고; 부하는 더 낮은 이차 전력에서 동작되어야 한다.
본 발명의 하나의 유리한 개선에서, 전술한 제 2 단계에서, 제 1 조작 변수로서의 동작 주파수가 증가될 때, 상승하는 인덕션 코일에서 전류의 변화에 대한 임계치 및/또는 일차 전력에서의 변화에 대한 임계치, 즉 증가는 하강하는 변화, 즉 감소에 대해 더 낮다. 이와 같이, 이는 바람직하게는 단지 +5 % 상승 및 단지 -10 % 하강, 특히 바람직하게는 단지 +2 % 상승 및 단지 -5 % 하강일 수도 있다. 따라서 증가보다 감소 가능성이 더 크며, 이는 회로 컴포넌트들을 보호하는데 명확히 도움이 된다.
전기 소비 장치의 부하에서 원하는 이차 전력에 관한 정보는 유리하게 제어 수단에 대해 규정된다; 특히 유리하게, 전기 소비 장치는 전력 생성에 대해 규정된 값을 전력 생성부로 전송한다. 이를 위해, 상기 전기 소비 장치는 송신기 및 제어 또는 특정 인텔리전스뿐만 아니라, 사용자가 전기 소비 장치의 동작 및 그에 따른 부하를 조정하기 위해 사용할 수 있는 제어 유닛을 가질 수 있다. 따라서, 전기 소비 장치는 예를 들어, 상이한 속도 레벨에서 동작할 수 있는 믹서일 수 있다. 따라서, 사용자가 예를 들어 버튼 또는 회전 스위치에 의해 제어 유닛에서 설정하는 레벨에 의존하여, 믹서의 전기 모터에 다양한 전력 요건이 존재한다. 이 선택된 속도 레벨은 제어에 의해 평가되며, 이는 가능하게는 제어 유닛의 기본 요건을 위한 전력에 부가하여 모터 및 전기 소비 장치가 요구하는 원하는 이차 전력을 그로부터 계산한다. 이 원하는 이차 전력은 전기 소비 장치에 의해, 예를 들어 적절한 수신기를 갖는 인덕션 호브에서 인덕션 코일의 제어 수단으로 전송된다.
원하는 이차 전력은 먼저 절대값, 예를 들어 "1500W" 일 수도 있다. 이와 같이, 전기 소비 장치는 이차 전력의 통합된 측정 없이, 경험에 기초하여 원하는 동작 포인트에 대응하는 원하는 전력을 규정할 수 있다. 전기 소비 장치가 부하의 이차 전력을 측정하기 위한 디바이스를 갖지 않는 경우, 수신기는 다른 한편으로, 측정된 이차 전력의 차이를 원하는 이차 전력으로부터 인덕션 코일의 제어 수단으로 전송할 수 있으며, 이는 일차 전력과 이차 전력이 송신 동안의 손실들만큼 서로 상이하기 때문이며, 이러한 효율은 변화할 수 있다. 인덕션 코일은 오직 그 자체의 값에 대해서만 제어를 제공할 수 있으며, 이는 이차 전력의 규정이 원하는 일차 전력을 확인하는데 사용되는 것을 의미한다. 이 일차 전력은 인덕션 코일을 동작시키는데 사용된다.
제 2 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압은 바람직하게, 전력 제어에서 하프-브리지에 대한 스위칭 수단의 ON 주기 대 OFF 주기의 비율을 변화시킴으로써 변경되며, 이는 또한 듀티 비로 알려져 있다. 전력 제어에서, 2 개의 하프-브리지로 총체적으로 형성된 풀 브리지에 대하여 제공되는 경우, 2 개의 하프-브리지의 제어 신호들 사이의 위상 각이 변경되며, 이는 궁극적으로 전술한 것 및 효율적으로 인가된 전압의 변경에 대응한다.
DC 제어 하프-브리지의 경우에 50 % 의 유리한 듀티 비는 규정된 동작 주파수에 대한 유효 전압의 최대치에서의 동작 포인트에 대응한다. 그러나, 사실상 대안적 제어 방법이 있고, 50 % 의 듀티 비는 풀 브리지의 경우 180° 의 위상 각에 대응한다. 듀티 비가 감소될 때, 동작 주파수는 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.
유리하게, 전력 송신은 제 2 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 최대 가능한 전압에서 영구적으로 수행될 수 있다. 최대 크기의 유효 전압이 상승하는 동작 주파수로 인덕션 코일에 적용된다.
특히 일차 전력을 변화시키기 위한 동작 주파수의 변화는 일차 전력에서의 결과적인 변화가 ±10 % 의 임계치에 도달할 때마다 중지되는 것이 제공될 수 있다. 바람직하게는 하향보다 상향으로 더 낮은 전술된 임계 값들이 이 경우에 적용될 수 있다. 이들은 또한 +5 % 및 -10 %, 특히 +2% 및 -5 % 일 수 있다.
바람직하게, 전기 소비 장치에 전력을 공급하기 위한 인덕션 코일의 영구적인 동작은 전달 함수 P(f) 의 곡선이 최대 일차 전력에서 전술된 적어도 로컬 피크를 갖거나 또는 전달 함수 P(f) 의 곡선이 음의 제 1 도함수를 갖는, 즉 하강하는 동작 주파수보다 더 높은 동작 주파수에서 수행될 수 있다. 이전에 언급된 바와 같이, 사용되고 있는 범위는 전달 함수 P(f) 의 유도성 범위이다. 여기서 손실들이 더 낮게 유지될 수 있다.
청구항 1 의 전제부에 따른 방법에서, 인덕션 코일을 통한 전류의 동적 제한은 장치뿐만 아니라 전기 소비 장치를 보호하기 위해 수행되며, 여기서 제한치는 현재 전류 값의 +10 %, 특히 +5 % 이다. 동적 제한은 전류 및 따라서 자기장을 제한하며, 이는 부하에서의 전류원으로서, 자기장을 손상시키거나 심지어 파괴할 수 있다. 일차측 장치를 보호하기 위해, 거기에서의 전류를, 상기 장치가 확실히 파괴되지 않는 절대 값으로 제한하는 것은 충분하다. 이 제한치는 1 초 초과, 바람직하게는 0.1 초 초과 또는 심지어 0.02 초 초과의 주기 동안 초과될 수 없다. 그렇지 않으면, 인덕션 코일에서의 전력 생성이 스위치 오프되거나 또는 전류가 현재 전류 값보다 적어도 25 % 또는 심지어 50 % 낮은 값으로 감소되며, 상기 전류는 제 2 조작 변수로서 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압이 감소되는 것으로 인해 감소된다.
전술한 제한치는 바람직하게는 8 msec 내지 500 msec 마다 규칙적으로 정정될 수 있다. 특히, 16.6 msec 내지 20 msec 마다 정정되므로, 매 초 하프-사이클 마다 체크될 수 있다. 이는 동작 포인트들 사이의 트랜지션 프로세스들이 가동된 전기 소비 장치에서의 급작스런 부하 변화, 특히 엄청난 부하들에 대하여 지속적으로 보호하기 위해 사용될 수 있다.
유리하게는, 인덕션 코일을 통한 전류는 인덕션 코일을 위한 제어 수단으로서 전력 반도체를 위한 드라이버에 직접 영향을 주는 비교기에 의해 측정될 수 있다. 이는 가능한 한 에러에 덜 민감한 구성을 달성한다.
본 발명의 일 개선에서, 인덕션 코일을 위한 하프-브리지 회로를 이용한 전력 생성은 전류로서 측정되고 있는 전류 피크를 수반할 수 있으며, 이 전류 피크는 하프-브리지 회로의 정확히 하나의 전력 스위치에 의해 생성된다. 이 전력 스위치는 다른 전력 스위치와 비교하여 짧은 ON 시간을 갖는다.
바람직하게는, 가능한 인덕션 코일 장치로서 인덕션 호브 내의 다수의 인덕션 코일들이 이 방법을 사용하여, 특히 바람직하게는 가동된 전기 부하를 갖는 전기 소비 장치들에 대한 특정 모드에서 제어된다. 이들 인덕션 코일들은 여전히 다른 정상 모드에서 포트들의 표준 유도성 가열에 사용될 수 있다. 이 경우, 인덕션 코일 중 하나의 일차 전력을 증가시키기 위한 동작 주파수는 연속적으로 감소되지 않고, 오히려 단계들 또는 스테이지들에서 감소된다. 바람직하게는, 인덕션 코일의 동작 주파수의 변화는 현재 동작중인 다른 인덕션 코일의 동작 주파수와 함께 동기화된다.
본 발명은 특히 제 1 경우에, 특히 전력 요건에서의 급격한 변화의 경우에, 가동된 전기 소비 장치의 원하는 이차 전력의 변화를 처리하는 것에 관한 것이다. 유사하게, 이는 예를 들어 이동의 경우에, 인덕션 코일과 수신기 코일 사이의 변압기 스타일 커플링의 변화를 다룬다. 수신기 코일이 인덕션 코일 위에서 중앙에 위치하지 않으면, 인덕션 코일과 수신기 코일 사이의 변압기 스타일 또는 자기 커플링이 더 낮아진다. 수신기 코일이 이동되더라도, 인덕션 코일 및 수신기 코일에서 허용 가능한 전류 및 전압이 초과되지 않는 한, 예상되는 최대 전력을 송신하는 것이 가능하다. 커플링이 감소하면, 동일한 이차 전력을 트랜짓하거나 유도하기 위해 인덕션 코일에서 더 많은 전류가 일반적으로 필요하고, 전류 및 전력은 인덕션 코일의 동작 주파수 (f) 에 특히 크게 의존하지만, 이는 전체 배열의 임피던스가 또한 그 주파수에 따라 급격히 변하기 때문이다. 수신기 코일이 인덕션 코일로부터 아래로 이동하고, 그 결과 커플링이 낮아지면, 최대 전력이 송신되는 포인트가 더 높은 동작 주파수로 쉬프트한다. 이 최대 전력 송신의 포인트는 적어도 임피던스의 로컬 최소치를 갖는 공진 포인트에 대응한다. 일정한 동작 주파수에 대한 낮은 임피던스는 인덕션 코일의 전류 (I) 와 수신 코일의 전압 (U_load) 을 증가시킨다. 인덕션 코일에 대한 전력 생성에 의해 동작 주파수가 증가하면, 커플링이 낮아지는 것보다 또는 전기 소비 장치가 이동되는 것보다 더 빠르게 전력 생성이 동작 주파수를 증가시킬 수 없는 경우에 인덕션 코일의 전류와 수신 코일의 전압이 상승할 위험이 있다. 이것이 수신기 코일 및 인덕션 코일에서 제한치들이 초과되도록 하는 경우, 이는 인덕션 코일 및/또는 수신기 코일, 또는 그 각각의 제어의 손상 또는 심지어 고장을 초래할 수 있다. 동작 포인트가 더 낮은 커플링의 결과로서, 주파수가 증가하면 더 높은 임피던스를 초래하는, 즉 전류 및 전압이 결과적으로 감소되는 전술한 전달 함수의 바람직한 유도성 범위로부터, 주파수가 증가하면 더 낮은 임피던스를 초래하는, 즉 주파수가 상승함에 따라 전류 및 전압이 증가하는 전달 함수의 용량성 범위로 변화할 경우에 이러한 위험은 특히 크다. 따라서, 인덕션 코일의 전류 또는 수신기 코일의 전압을 제한하기 위해 동작 주파수가 증가되는 경우 불리하다.
유리하게, 하프-브리지를 갖는 인덕션 코일의 전력 생성은 전체 사이클 주기에 비해 ON 시간이 짧은 전력 스위치의 ON 비율에 따라 듀티 비 또는 듀티 사이클이 감소되는 것을 수반하거나, 또는 풀 브리지를 갖는 인덕션 코일에 대한 전력 생성은 2 개의 브리지들의 제어 간의 위상 각이 감소되는 것을 수반한다. 다른 한편으로, 최대 듀티 비 또는 듀티 사이클에서 50 % 에 가까운 동작 포인트 또는 180° 위상 각도에서의 동작은 전력 생성의 컨버터에서 최저 손실을 야기하며, 따라서 주파수 제어는 더 높은 효율을 초래한다.
제 2 경우에, 본 발명은 특히 추가의 특정 위험의 핸들링을, 즉 전기 소비 장치가 수신기 코일로부터 부하를 분리할 수 있는 수단을 가질 때 수반하는데, 이는 전기 소비 장치가 그 포트 검출이 전기 소비 장치를 일반적인 인덕션 호환가능 포트와 구분할 수 없는 종래의 인덕션 조리 영역에 놓이는 경우에 파괴될 수 있기 때문이다. 이들 수단은 유리하게는 릴레이들이다. 전기 소비 장치로부터 종래의 인덕션 조리 영역, 즉 이 경우 인덕션 호브로의 통신이 없기 때문에, 후자는 적용가능한 인덕션 코일의 동작 중에 전기 소비 장치의 허용 제한치들을 초과할 수 있고, 상기 전기 소비 장치를 손상시키거나 심지어 파괴하고, 가능하게는 심지어 화재를 일으킬 수 있다. 전기 소비 장치는 다수의 부하들, 예를 들어 하나 이상의 개별적으로 연결해제 가능한 가열 저항기 및 팬 또는 교반기와 같은 모터 기반 부하를 가질 수 있다. 이들은 개별적으로 동작될 수 있어야 한다.
일반적으로, 시스템에 통합된 통신 디바이스는 유리하게 무선으로, 전기 소비 장치에 의해, 먼저 인덕션 코일을 프롬프트하여 송신된 전력을 스위치 오프하거나 또는 부하를 차단하거나 분리하기 전에 적어도 전기 소비 장치에 대한 비임계 레벨로 감소시키는데 사용되어야 한다. 동작 과정에서 급격한 부하 변화가 발생하면, 임피던스가 급격히 변화하여 대부분의 경우 인덕션 코일의 전류 및 결과적으로 수신기 코일의 전압 (U_load) 이 갑자기 상승한다. 인덕션 코일은 급격한 부하 변화를 충분히 빠르게 검출하는 것 및 감소하는 디바이스가 제공된다면, 파괴 전에 전류를 최대 허용 값으로 제한함으로써 스스로를 보호할 수 있다. 유리하게는, 이는 DC 제어기의 듀티 사이클 또는 위상 각을 감소시키는 인덕션 코일에 의해 달성될 수 있다. 일차측의 인덕션 코일에 전류가 흐르는 한, 상기 전류는 전기 소비 장치를 위한 전류원으로서 작용한다, 즉 가열 회로가 스위치 오프되었다고 가정하더라도, 전류는 어떤 경로를 찾으면 전기 소비 장치에서 흐를 것이며, 이 경우에 전기 소비 장치를 손상시킬 수 있다.
전력 생성에서 바람직하게 컨버터의 가능한 최고 동작 주파수에서 인덕션 코일의 작동을 시작하는 것이 가능하며, 이는 전류 제한 효과를 가질 수 있는 더 높은 임피던스가 일반적으로 예상될 수 있기 때문이다. 전술한 믹서 또는 토스터, 주방 머신 등과 같은 전기 소비 장치는 일차측 및 이차측 양자에 공진 회로를 갖기 때문에, 고도로 커플링된 시스템의 경우에 2 개의 로컬 공진 포인트들이 발생하는 것이 특히 가능하다. 상기 공진 포인트들 중 하나는 또한 컨버터의 최고 동작 주파수에 있을 수 있다. 따라서 인덕션 코일의 동작은 항상 최저 가능한 듀티 사이클 또는 위상 각으로 시작해야 한다.
상대적 관점에서, 예를 들어 2 W 내지 200 W 의 더 낮은 전력이 전기 소비 장치에 송신되는 것으로 가정된다면, 예를 들어 오직 상기 전기 소비 장치의 제어 유닛 또는 전기 소비 장치의 가열 회로를 위한 스위칭 수단만이 스위치 온되고 동작되는 것으로 가정된다면, 이는 일반적으로 최고 동작 주파수에서 및 전력 생성시 하프-브리지에 대한 최저 허용가능한 듀티 사이클 또는 듀티 비로 송신될 수도 있는 것보다 적은 전력이다. 전력 생성시 풀 브리지의 위상 각은 이론적으로 거의 0 으로 감소될 수 있으며, 이는 매우 낮은 전력이 실현될 수 있음을 의미한다. 일반적으로 1 내지 10 초의 짧은 사이클에서 메인 하프-사이클의 ON 시간을 사용하는 인덕션 호브들의 표준 방법은 이 경우 전력 송신에 적합하지 않은데, 이는 전기 소비 장치로의 전력의 공급에서 갭들 및 이미 전기 소비 장치에서의 허용할 수 없는 피크들 양자를 초래할 수 있기 때문이다. 따라서, 이 동작 상황은 하나의 옵션으로서, 각각의 메인 하프-사이클을, 바람직하게는 메인 하프-사이클의 상승 및 하강 부분에서 대칭적으로 게이팅함으로써 실현된다. 이 경우 위상 게이팅이 허용되는데, 이는 최대 단기 전력은 이미 높은 동작 주파수와 낮은 듀티 비의 적절한 선택으로 인해 전력 제한 효과가 높기 때문입니다. 대안적으로, HF 제어는 펄스 주파수 모드에서 동작될 수 있으며, 여기서 HF ON 시간은 하프-브리지의 하나 또는 양자의 스위치로부터의 펄스에 따라 최저 허용 값에서 일정하게 유지된다. 이는 최고 동작 주파수에서 최소 듀티 비와 일치한다. 동시에, 동작 주파수가 감소되고, 즉, 진동이 더 드물게 수행된다. 인덕션 호브에서 통상적인 포트 검출 펄스가 적절한 주파수에서 활성화되면 필적할만한 결과를 획득할 수 있다. 설명된 방법 중 하나를 사용하여 전력이 게이팅되는 것을 수반한다면, 결과적인 갭들은 유효 전력을 계산할 때 레이팅되고 전력 조정에서 큰 허용오차를 방지하기 위해 제거되어야 한다.
이들 및 추가의 특징은 청구범위뿐만 아니라 상세한 설명 및 도면으로부터도 나타나고, 개별적인 특징은 각각 본 발명의 실시형태 및 다른 분야에서 하위조합의 형태로 자체적으로 또는 다수로 실현되며, 그 자체로 보호될 수 있고 여기서 보호가 청구되는 유리한 실시형태들을 나타낼 수 있다. 본 출원을 중간 헤더 및 개별 섹션으로 분할하는 것은 상기 중간 헤더 하에서 이루어진 진술의 일반성을 제한하지 않는다.
본 발명의 예시적인 실시형태들은 도면에서 개략적으로 도시되고 이하에서 더 상세하게 설명된다. 도면들에서:
도 1 은 전기 소비 장치로서, 믹서가 장착된 본 발명에 따른 인덕션 코일 장치의 개략도를 도시한다.
도 2 내지 도 4 는 인덕션 코일의 전력 생성에 대한 다양한 흐름도를 도시한다.
도 5 는 제어가 함께 도시된, 주파수 P(f) 의 함수로서 전력에 대한 전달 함수를 도시한다.
도 1 은 인덕션 호브 (11) 로서 본 발명에 따른 인덕션 코일 장치와 함께 호브 탑 (12) 및 그 밑면에 인덕션 코일 (14) 을 도시한다. 인덕션 코일 (14) 의 경우, 종래 기술에 따른, 즉 컨버터를 갖는 정상 인덕션 호브들에도 설치되는 바와 같이, 본질적으로 표준 전력 생성부 (16) 가 제공된다. 전력 생성부 (16) 는 제 1 일차측 공진 회로 커패시턴스 (18) 및 전력 스위치 (19) 를 가지며, 이들은 하프-브리지 형태 또는 풀 브리지 형태일 수 있다. 또한 히트 싱크 (21) 도 제공된다. 전력 생성부 (16) 는 인덕션 호브 (11) 의 다중 인덕션 코일에 전력을 공급하거나 제어할 수 있으며, 상기 인덕션 코일은 여기에 도시되지 않는다.
인덕션 호브 (11) 의 제어기 (23) 는 전력 생성부 (16) 를 제어한다. 상기 제어기는 정보를 획득하고 또한 가능하게 무선으로 전송하기 위해 안테나 (24) 를 갖는다. 제어기 (23) 는 표준 설계일 수도 있는 디스플레이 제어 유닛 (26) 에 연결된다. 상기 디스플레이 제어 유닛은 유리하게, 바람직하게 LED들로서 디스플레이 엘리먼트들, 및 바람직하게 터치 스위치들로서 제어 엘리먼트들을 갖는다. 터치스크린과 같은 조합을 또한 제공할 수 있다. 이는 평소와 같이 종래 기능들로 인덕션 호브를 제어하는 데 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일부를 적용하는데 사용될 수 있다.
믹서로서 전기 소비 장치 (30) 가 인덕션 코일 (14) 위의 호브 상부 (12) 위에 놓였다. 믹서는 그 내부에 믹서 블레이드 (33) 가 있는 믹서 리셉터클 (32) 및 상기 블레이드를 구동하기 위한 전기 모터 (35) 를 갖는다. 하우징 (37) 은 전력의 공급을 위한 중요한 유닛, 즉 수신기 코일 (39) 과 함께 이를 위한 스위칭 수단 (41) 을 포함한다. 수신기 코일 (39) 은 초기에 설명된 바와 같이 변압기의 스타일로 인덕션 코일 (14) 에 커플링되는데, 이것은 여기서 명확하게 식별가능하고 상상가능하다. 인덕션 코일 (14) 에서 생성된 일차 전력에 대응하는 전류는 변압기의 스타일로 수신기 코일 (39) 에서 전압을 유도하며, 상기 전압은 전류의 흐름 및 따라서 전기 소비 장치 (30) 의 부하에서, 즉 전기 모터 (35) 에서 이차 전력의 생성을 야기한다. 스위칭 수단 (41) 은 전기 모터 (35) 를 제어하기 위한 종래의 스위치가 아니라 퓨즈 등의 형태인 것이 유리하다. 이것은 인덕션 코일 (14) 에 의한 전력 공급을 제어함으로써 수행된다. 퓨즈는 예를 들어, 가융 링크 (fusible link) 에 따라 오직 응급상황에만 제공된다. 수신기 코일 (39) 또는 대안적으로 전기 모터 (35) 에 얼마나 많은 전력이 도달하는지를 정확히 기록할 수 있는 전력 측정부 (42) 가 제공된다. 전력 측정부 (42) 는 종래 기술로부터 알려진 바와 같이 설계된다.
하우징 (39) 의 우측에는 제어기 (45) 와 함께 안테나 (46) 및 제어 엘리먼트, 유리하게는 또한 사용자용 디스플레이를 갖는 제어부 (43) 가 제공된다. 제어기 (45) 와 제어기 (23) 는 안테나 (46 및 24) 에 의해 서로 정보를 교환하거나 통신할 수 있다; 특히, 제어기 (45) 는 제어기 (23) 에 원하는 이차 전력으로서 원하는 전력을 전송할 수 있으며, 이 전력은 사용자가 제어 엘리먼트 (48) 를 사용하여 입력한 것이다.
본 발명에 따른 방법에서, 사용자는 제어 엘리먼트들 (48) 에 의해 믹서를 위한 높은 전력으로서 예를 들어 전력 레벨 (3) 을 입력할 수 있으며, 이는 요구되는 이차 전력으로 간주되고 따라서 제어기 (23) 로 전송된다. 이를 위해, 일반적으로 제어부 (43) 에는 축전지 (storage battery) 형태의 전원 공급부가 제공될 수 있다. 제어기 (23) 는 전력 생성부 (16) 를 사용하여 원하는 이차 전력을 예를 들어 경험적 값에 기초하여 또는 계산에 의해 생성될 일차 전력으로 컨버팅한다. 따라서 인덕션 코일 (14) 은 그 자체가 적어도 대략, 원하는 이차 전력을 초래하는 특정 일차 전력으로 동작되고, 변압기의 형태로 수신기 코일 (39) 에 전력을 송신한다. 이 전송된 전력은 제어부 (43) 를 동작시키는데 사용되며, 무엇보다도 믹서를 구동시키기 위해 구동 모터 (35) 를 동작시키는데 주로 사용된다. 수신된 이차 전력은 전력 측정부 (42) 에 의해 측정되고, 그것이 선택된 전력 레벨 (3) 에 따라 원하는 이차 전력에 아직 대응하지 않으면, 이는 너무 낮기 때문에, 제어기 (45) 는 더 많은 일차 전력이 생성되어야 한다고 표시하는 정보를 제어기 (23) 에 전송한다. 처음에 언급되었던 인덕션 코일 (14) 과 수신기 코일 (39) 사이의 자기 커플링은 또한, 여기에서 중요할 수 있는데, 이는 최적보다 적은 경우에 전력 송신을 손상시키기 때문이고, 무엇보다도 인덕션 코일 (14) 과 수신기 코일 (39) 이 정확히 동심 등이 아니기 때문이다.
전기 소비 장치 (30) 로부터 전송된 정보에 기초하여, 제어기는 실제 이차 전력이 원하는 이차 전력에 대응한다는 정보가 도달할 때까지 생성된 일차 전력을 변경하기 위해 전력 생성부 (16) 를 사용한다. 이 일차 전력은 계속해서 생성되고, 전기 소비 장치 또는 믹서 (30) 는 이를 사용한다.
전기 소비 장치 (30) 가 시작될 때의 이 제 1 조정은 도 2 의 흐름도에 도시된다. 이 경우에, P_setpoint 는 연속하는 동작 중에 믹서에서 사용가능한 것으로 추정되는 원하는 이차 전력에 대응한다. 컨버터를 갖는 전력 생성부 (16) 는 인덕션 코일 (14) 의 일차 회로에 효율적으로 인가된 초기 주파수 (f_0) 및 초기 전압 (U_0) 에서 시작한다. 이들은 실제 이차 전력이 아마도 원하는 이차 전력 (P_setpoint) 미만이도록 유리하게 선택된다. 그 후, 일차 전력을 증가시키기 위해 인덕션 코일 (14) 에 대한 전압 (U) 이 증가된다. 그 후에, 결과적인 측정된 이차 전력 (P_actual) 이 이미 원하는 이차 전력 (P_setpoint) 에 대응하는지의 여부를 결정하기 위한 측정이 수행된다. 만일 이 경우이면, 정상 상태 또는 영구적인 동작 포인트에 이미 도달된다. 만일 그렇지 않은 경우이면, 인가된 전압 (U) 이 최대 허용가능한 전압 (U_max) 에 대응하는지의 여부를 결정하기 위한 검사가 수행된다. 만일 그렇지 않은 경우이면, 전압 (U) 은 위에서 설명한 바와 같은 패스로 다시 한번 증가된다. 최대 허용 전압 (U_max) 에 도달했지만 원하는 이차 전력 (P_setpoint) 에 도달하지 않았다면, 동작 주파수 (f) 가 감소된다.
동작 주파수 (f) 의 제 1 감소가, 측정된 이차 전력 (P_actual) 이 원하는 이차 전력 (P_setpoint) 에 대응하는 효과를 달성할 수 있다면, 전술한 정상 상태 동작 포인트에 다시 도달한다. 만일 그렇지 않은 경우이면, 원하는 조건에 도달할 때까지 동작 주파수가 감소된다.
도 3 의 흐름도는 앞에서 설명한 동적 전류 제한을 고려하여 정상 상태 동작 포인트가 조정되거나 정정되는 방법을 도시한다. 전술한 바와 같은 정상 상태 동작 포인트를 가정하면, 인덕션 코일 (14) 에서의 실제 전류 (I_actual) 는 이제 한 번에 더 커진다. 미리 흐르는 전류 (I_1) 보다 5 % 미만으로 더 커지거나, 또는 전혀 변화하지 않으면, 측정된 이차 전력 (P_actual) 이 여전히 원하는 이차 전력 (P_setpoint) 대응하는지의 여부를 결정하기 위해 검사가 수행된다. 물론, 전기 소비 장치 (30) 에 대한 원하는 전력은 예를 들어 온도 효과의 결과로서 전기 파라미터의 작은 변화로 인해 변경되었을 수 있다. 측정된 이차 전력 (P_actual) 이 여전히 원하는 이차 전력 (P_setpoint) 에 대응한다면, 동작 포인트는 이전과 동일하게 유지된다.
그러나, 측정된 이차 전력 (P_actual) 이 더 이상 원하는 이차 전력 (P_setpoint) 에 대응하지 않으면, 구체적으로 측정된 이차 전력 (P_actual) 이 원하는 이차 전력 (P_setpoint) 에 다시 대응할 때까지, 단지 단일의 조작 변수 만이 역제어를 제공하기 위해 사용된다. 그 후에 동작 포인트에 다시 도달한다.
그러나, 인덕션 코일 (14) 의 실제 전류 (I_actual) 가 지금부터 이전에 흐른 전류 (I_1) 보다 적어도 5 % 더 많다면, 예를 들어 사용자가 믹서의 동작을 위해 상이한 전력 레벨 또는 동작 레벨을 선택했기 때문에 전기 소비 장치 (30) 의 급작스런 부하 변화가 가정되며, 그러나, 이와 관련한 정보는 아마도 제어기 (23) 에 도달하지 않았다. 컨버터 또는 전력 생성부 (16) 는 전류를 가능한 빨리 스위치 오프하기 위해 즉시 스위치 오프되어서 전기 소비 장치에 어떤 추가적인 에너지도 공급되지 않도록 한다. 새로운 원하는 이차 전력 (P_setpoint) 의 규정은 대기된다. 수신되면, 따라서 도 2 에 따라 동작 포인트를 타겟팅하는 것이 가능하다.
도 4 는 도 5 와 결합하여 이전 동작 포인트에서 새로운 동작 포인트로의 송신이 어떻게 이루어지는지를 도시한다. 도 2 에 따라 획득된 정상 상태 동작 포인트는 기존 전류 (I_1) 에 대응하는 인덕션 코일 (14) 을 통한 전류 (I_actual) 로 존재한다. 전력 (P_p #1) 은 2200W 이고 커플링 인자 k 는 0.75 이다. 이것은 이 경우에 인덕션 코일 (14) 과 전기 소비 장치 (30) 또는 수신기 코일 (39) 사이의 비교적 양호한 커플링에, 유리하게는 동심 배열로서 대응하는 것이 가정된다. 그 후, 원하는 이차 전력에 대한 전력 요건은 예를 들어 급격히 변화할 수 있거나, 또는 전기 소비 장치 (30) 가 인덕션 코일 (14) 에 대해 예를 들어 3 cm 와 5 cm 사이로 이동함에 따라 전술한 바와 같은 변압기 스타일의 커플링이 변화한다.
먼저, 측정된 일차 전력 (P_actual) 이 원하는 이차 전력에 대응하는 원하는 전력 (P_setpoint) 보다 낮은 지의 여부, 즉 예를 들어 원하는 전력이 사용자에 의해 증가했기 때문에 전기 소비 장치 (30) 상의 전력이 더 높아질 것으로 가정되는지의 여부를 결정하기 위해 검사가 수행된다. 만일 이 경우이면, 인덕션 코일 (14) 에 대한 전력 생성부 (16) 의 동작 주파수가 감소된다. 도 5 로부터, 전달 함수 P(f) 에서 동작 포인트가 좌측으로 이동하기 때문에, 그 결과 곡선 (P #1) 에서 일차 전력 (P) 이 어떻게 상승하는지를 알 수 있다. 이를 확인하고, 측정된 이차 전력 (P_actual) 이 원하는 전력 (P_setpoint) 에 대응할 때까지 동작 주파수가 감소된다. 그 후에, 정상 상태 동작 포인트가 바로 이 전력으로 다시 발견되었으며, 실제로 측정된 전류 (I_actual) 는 인덕션 코일 (14) 을 통해 흐르고 거기서 대응하는 일차 전력을 발생시킨다.
측정된 이차 전력 (P_actual) 이 원하는 전력 (P_setpoint) 보다 낮지 않고 오히려 더 높은 경우, 새로운 동작 포인트에 대한 검색이 시작되지만, 도 5 의 들쭉날쭉한 곡선을 따른다. 먼저, 인덕션 코일 (14) 을 통한 전류 (I_actual) 가 이전에 흐르는 전류 (I_1) 보다 크지 않거나 또는 심지어 세트포인트 전력 감소에 비례하여 더 작아질 때까지, 인덕션 코일 (14) 상의 유효 전압이 감소된다. 그 후에, 인덕션 코일 (14) 에 인가된 유효 전압은 전력 생성부 (16) 에서 다시 한번 감소된다. 실제 전력 (P_actual) 은 물론, 감소되는 것으로 추측되며, 즉 도 5 의 전달 함수 (P(f)) 상의 우측으로의 이동이 요구된다. 전압 감소의 결과로서, 일정한 동작 주파수에 대한 전력 변화들이 더 낮아진다.
인덕션 코일 (14) 을 통한 전류 (I_actual) 가 이전에 흐른 전류 (I_1) 이하이면, 동작 주파수 (f) 는 처음에 설명된 바와 같이, 예를 들어 0.2 kHz 내지 1 kHz 또는 2 kHz 사이에서 증가된다. 최대 전압 (U_max) 에 도달하거나 측정된 전력 (P_actual) 이 원하는 전력 (P_setpoint) 에 대응하는 경우, 흐름도는 좌측으로 흐르고 전술된 새로운 정상 상태 동작 포인트가 달성된다. 이 조건이 아직 충족되지 않은 경우, 측정된 이차 전력 (P_actual) 대 원하는 전력 (P_setpoint) 의 비가 여기에서 +5 % / -10 % 로 표시되는 특정 대역폭 내에 있는지 여부를 결정하기 위한 검사가 수행된다. 만일 그렇지 않은 경우이면, 급격한 변화가 있으며 앞에서 설명된 동작 주파수 증가 단계를 다시 수행해야 한다.
다른 한편으로, 조건이 만족되면, 루프가 바로 상부로 복귀하여 유효 전압을 감소시킨다. 이 경우에 좌측부터 우측으로 지그재그 선이 발생한다. 약 24.2 kHz 의 동작 주파수로 전기 소비 장치 (30) 를 동작시키기 위해 2200 W 의 전력 (P_setpoint) 이 원래 요구되었다면, 이 이차 전력을 갖는 새로운 동작 포인트는 약 28.6 kHz 의 동작 주파수에 있다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 이동은 변압기 스타일의 커플링을 악화시키며, 커플링 인자 k 는 이제 오직 0.43 이다. 그 후에, 전달 함수는 P #1 의 전달 함수에서 P #2 의 전달 함수로 변화하며, 즉 상이하고 약간 더 높은 동작 주파수에서의 로컬 피크와는 분명히 상이하다. 제 1 의 순간에, 인덕션 코일 (14) 의 전류 및 일차 전력은 일정한 동작 주파수 (f) 에 대해 급격히 상승하여, 전력 생성시 방지되는 원하는 전력을 여전히 생성할 수 있는데, 이는 앞에서 설명한 바와 같이, 손상이 발생할 수 있기 때문이다. 전압은 전류와 전력이 이전 값들을 다시 가정할 때까지 급격히 낮아지고, 원하는 전력이 이전 전달 함수 P #1 에 따라 실제로 인가되며, 그 후에 동작 주파수는 약간, 예를 들어 0.2 kHz 만큼 증가되고, 그 결과 새로운 전달 함수 P #2 의 좌측 또는 용량성 브랜치가 현재 사용되고 있기 때문에 일차 전력이 초기에 다시 상승한다. 동작 주파수의 증가는 특히 효율성을 향상시키는 역할을 한다. 동작 주파수의 제 2 증가 동안, 로컬 피크가 발생하고 동작은 우측 유도성 범위로 변경된다. 따라서 동작 주파수의 증가는 지금부터 일차 전력에서 및 따라서 측정된 전력에서 드롭을 야기한다. 따라서, 전술한 지그재그 특성은, 동작 주파수 (f_op) 가 증가한 후, 긴 파선으로 도시된 매번 전압의 증가 후에, 2200W 의 원하는 전력 (P_setpoint) 이 전기 소비 장치 (30) 상에 존재하는 일차 전력 (P) 이 생성될 때까지 충분히 자주 구현된다. 전달 함수 P #2 에 따르면, 이것은 대략 28.6 kHz 의 동작 주파수에서 특정 일차 전력의 경우이다.
예를 들어, 사용자가 믹서에 대해 상이한 전력 레벨을 선택하기 때문에, 이동의 결과로서 변압기 스타일 커플 링 대신, 전기 소비 장치의 원하는 이차 전력이 변경되는 경우에도 절차 및 특성은 유사할 것이다.

Claims (16)

  1. 인덕션 코일 상의 일차 전력에 대한 전력 생성을 조정하기 위해, 특히 인덕션 호브 상의 인덕션 코일을 제어하는 방법으로서,
    - 상기 인덕션 코일은 상기 인덕션 코일 위의 커버 상에 놓인 전기 소비 장치로의 전력 송신을 위해 설계되며, 상기 전기 소비 장치는 수신기 코일 및 그에 연결된 전기 부하를 가지고,
    - 상기 전력 생성을 위한 제어 수단이 제공되며,
    - 상기 인덕션 코일은 커패시턴스가 직렬로 연결된 일차측 공진 회로를 형성하며,
    - 상기 인덕션 코일과 상기 수신기 코일은 변압기 스타일로 커플링되어, 상기 인덕션 코일에서의 전류가 전류의 흐름, 및 그 결과 상기 전기 소비 장치의 상기 부하에서 이차 전력의 생성을 야기하는, 상기 수신기 코일에서의 전압을 유도하며,
    - 상기 전기 소비 장치의 상기 부하에서 원하는 이차 전력에 관한 정보는 상기 인덕션 코일의 상기 제어 수단에 대해 규정되고,
    - 상기 인덕션 코일의 상기 제어 수단은 적어도 2 개의 조작 변수들을 가지고, 상기 조작 변수들에 의해, 생성된 일차 전력을 변경하며, 즉 제 1 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 대한 동작 주파수를 변경하고 제 2 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압을 변경하며,
    - 상기 인덕션 코일의 상기 제어 수단은, 적어도 하나의 로컬 피크를 가지고 적어도 로컬로, 상기 동작 주파수를 감소시키는 것이 더 높은 일차 전력을 초래하게 하고 상기 동작 주파수를 증가시키는 것이 더 낮은 일차 전력을 초래하게 하는, 전달 함수 P(f) 로 동작하며,
    여기서,
    - 제 1 동작 모드에서 상기 제어 수단은 항상, 다음 경우들:
    ○ 원하는 이차 전력에서 변화가 있는 경우 또는
    ○ 상기 인덕션 코일과 상기 수신기 코일 사이의 변압기 스타일 커플링의 변화에 의해 및/또는 상기 전기 소비 장치의 통합된 스위칭 수단에 의해 발생된 상기 전기 부하의 변화에 의해 야기된 상기 원하는 이차 전력과 측정된 이차 전력 간에 차이가 있는 경우
    에서 제 2 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 상기 전압의 최대 변조를 사용하여 상기 원하는 이차 전력을 정상 상태로 조정하려고 시도하며,
    - 상기 일차 전력은, 상기 제어 수단이 제 1 조작 변수로서 상기 동작 주파수를 감소시키는 것에 의해 증가되고,
    - 상기 일차 전력은, 제 1 조작 변수로서 상기 동작 주파수가 후속의 제 2 단계에서 증가되기 전에 제 2 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 상기 전압이 제 1 단계에서 감소되는 것에 의해 감소되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 전기 소비 장치가 이동되고, 그 결과, 상기 변압기 스타일의 커플링이 낮아지고 상기 일차측 공진 회로가 단기에 댐핑되는 경우에, 상기 제어 수단은 제 1 단계에서 일정한 동작 주파수로, ±5 % 의 변동 범위로, 상기 전기 소비 장치가 이동되기 전의 I_1 의 일차측 전류의 초기 레벨에서 상기 일차측 전류를 대략적으로 일정하게 유지하며, 이는 제 2 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 상기 전압을 감소시킴으로써 달성되며, 이로 인해 상기 원하는 이차 전력보다 낮은 이차 전력이 생성되며,
    - 제 1 조작 변수로서의 상기 동작 주파수는 이후에 상기 인덕션 코일에서의 상기 전류가 ±10 % 이내로 변화할 때까지 또는 상기 일차 전력이 상기 이차 전력이 ±10 % 이내로 상기 원하는 이차 전력에 대응하는, 상기 일차 전력에 대한 값과 상이할 때까지, 제 2 단계에서 증가되고,
    - 제 2 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 상기 전압은 상기 전기 소비 장치가 이동되거나 상기 원하는 이차 전력이 획득되기 전에, 상기 일차측 전류가 다시 I_1 의 초기 레벨에 도달하도록 이후에 다시 변경되며,
    - 전술한 상기 제 1 단계 및 전술한 상기 제 2 단계는 이후에, 상기 측정된 이차 전력이 상기 원하는 이차 전력 이하일 때까지, 또는 제 2 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 최대 가능한 전압이 도달될 때까지, 교번하여 수행되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서, 제 1 조작 변수로서의 상기 동작 주파수가 증가될 때, 상승하는 상기 인덕션 코일에서의 상기 전류의 변화에 대한 임계치 또는 상기 일차 전력에서의 변화에 대한 임계치가 하강하는 경우보다 더 낮은, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 소비 장치의 상기 부하에서 원하는 이차 전력에 관한 정보는 상기 제어 수단에 대해 규정되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전기 소비 장치는 상기 전력 생성에 대해 규정된 값을 전력 생성부로 전송하는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 송신은 제 2 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 최대 가능한 전압에서 영구적으로 수행되고, 최대 크기의 유효 전압이 제 1 조작 변수로서의 상승하는 동작 주파수로 상기 인덕션 코일에 인가되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 일차 전력에서의 결과적인 변화가 +/-10 % 의 임계치에 도달할 때마다 상기 동작 주파수의 증가가 중지되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 소비 장치에 전력을 공급하기 위한 상기 인덕션 코일의 영구적 동작은 상기 전달 함수 P(f) 의 곡선이 상기 동작 주파수에 대해 음의 제 1 도함수를 갖는 동작 주파수에서 수행되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  9. 인덕션 코일 상의 일차 전력에 대한 전력 생성을 조정하기 위해, 특히 인덕션 호브 상의 인덕션 코일을 제어하는 방법으로서,
    - 상기 인덕션 코일은 상기 인덕션 코일 위의 커버 상에 놓인 전기 소비 장치로의 전력 송신을 위해 설계되며, 상기 전기 소비 장치는 수신기 코일 및 그에 연결된 전기 부하를 가지고,
    - 상기 전력 생성을 위한 제어 수단이 제공되며,
    - 상기 인덕션 코일은 커패시턴스가 직렬로 연결된 일차측 공진 회로를 형성하며,
    - 상기 인덕션 코일과 상기 수신기 코일은 변압기 스타일로 커플링되어, 상기 인덕션 코일에서의 전류가 전류의 흐름, 및 그 결과 상기 전기 소비 장치의 상기 부하에서 이차 전력의 생성을 야기하는, 상기 수신기 코일에서의 전압을 유도하며,
    - 상기 전기 소비 장치의 상기 부하에서 원하는 이차 전력에 관한 정보는 상기 인덕션 코일의 상기 제어 수단에 대해 규정되고,
    - 상기 인덕션 코일의 상기 제어 수단은 적어도 2 개의 조작 변수들을 가지고, 상기 조작 변수들에 의해, 생성된 상기 일차 전력을 변경하며, 즉 제 1 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 대한 동작 주파수를 변경하고 제 2 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압을 변경하며,
    - 상기 인덕션 코일의 상기 제어 수단은, 적어도 하나의 로컬 피크를 가지고 적어도 로컬로, 상기 동작 주파수를 감소시키는 것이 더 높은 일차 전력을 초래하게 하고 상기 동작 주파수를 증가시키는 것이 더 낮은 일차 전력을 초래하게 하는, 전달 함수 P(f) 로 동작하며,
    여기서,
    - 상기 인덕션 코일을 통한 상기 전류의 동적 제한이 수행되고,
    - 제한치는 현재 전류 값의 +10 % 이며, 상기 제한치는 1 초 초과의 주기 동안 초과되지 않아야 하며, 그렇지 않으면 상기 인덕션 코일 상의 상기 전력 생성이 스위치 오프되거나 또는 상기 전류가 상기 현재 전류 값의 적어도 50 % 미만인 값으로 감소되며,
    - 상기 전류는, 제 2 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 상기 전압이 감소되는 것으로 인해, 감소되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제한치는 8 msec 내지 500 msec 마다 규칙적으로 정정되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 인덕션 코일을 통한 전류는 상기 인덕션 코일을 위한 제어 수단으로서 전력 반도체들을 위한 드라이버에 직접 영향을 주는 비교기들에 의해 측정되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 인덕션 코일을 위한 하프-브리지 회로를 갖는 전력 생성은 전류로서 측정되는 전류 피크를 수반하고, 상기 전류 피크는 상기 하프-브리지 회로의 정확히 하나의 전력 스위치에 의해 생성되며, 상기 전력 스위치는 다른 전력 스위치와 비교하여 짧은 ON 시간을 가지는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
    인덕션 호브 내의 다수의 인덕션 코일들은 상기 방법을 사용하여 제어되며, 상기 인덕션 코일들 중 하나의 일차 전력을 증가시키기 위한 상기 동작 주파수는 연속적으로 감소되지 않고 단계들 또는 스테이지들에서 감소되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    인덕션 코일의 상기 동작 주파수의 변화는 다른 인덕션 코일들의 동작 주파수와 함께 동기화되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  15. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 전달 함수 P(f) 가 로컬 피크를 갖는 동작 주파수보다 높은 동작 주파수가 사용되는, 인덕션 코일을 제어하는 방법.
  16. 인덕션 코일 위의 커버 상에 놓인 전기 소비 장치로의 전력 송신을 위해 설계된 적어도 하나의 인덕션 코일을 갖는 인덕션 코일 장치로서,
    상기 전기 소비 장치는 수신기 코일 및 이에 연결된 전기 부하를 가지고,
    상기 인덕션 코일 장치는,
    - 상기 인덕션 코일의 일차 전력에 대한 전력 생성을 위한 제어 수단을 가지고,
    - 상기 인덕션 코일과 직렬로 연결되고 일차측 공진 회로를 형성하는 커패시턴스를 가지고,
    - 제 1 항 또는 제 9 항에 기재된 방법을 수행하도록 설계된 제어기를 가지며,
    여기서,
    - 상기 인덕션 코일과 상기 수신기 코일은 변압기 스타일로 커플링되어, 상기 인덕션 코일에서의 전류가 전류의 흐름, 및 그 결과 상기 전기 소비 장치의 상기 부하에서 이차 전력의 생성을 야기하는, 상기 수신기 코일에서의 전압을 유도하며,
    - 상기 인덕션 코일의 상기 제어 수단은 적어도 2 개의 조작 변수들을 가지고, 상기 조작 변수들에 의해, 생성된 일차 전력을 변경하며, 즉 제 1 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 대한 동작 주파수를 변경하고 제 2 조작 변수로서 상기 일차측 공진 회로에 효율적으로 인가된 전압을 변경하며,
    - 상기 인덕션 코일의 상기 제어 수단은, 적어도 하나의 로컬 피크를 가지고 적어도 로컬로, 상기 동작 주파수를 감소시키는 것이 더 높은 일차 전력을 초래하게 하고 상기 동작 주파수를 증가시키는 것이 더 낮은 일차 전력을 초래하게 하는, 전달 함수 P(f) 로 동작하도록 설계되는, 인덕션 코일 장치.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021200584A1 (de) 2021-01-22 2022-07-28 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum drahtlosen Übertragen von Energie in Richtung eines elektrischen Verbrauchers mittels induktiver Kopplung, Vorrichtung und System
KR20230024777A (ko) * 2021-08-12 2023-02-21 삼성전자주식회사 무선전력전송을 이용하는 기기에서 부하 공급 전력량을 제어하는 방법 및 장치
DE102021211806A1 (de) 2021-10-19 2023-04-20 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zum Betreiben eines Ki-Systems
WO2023203006A1 (de) * 2022-04-21 2023-10-26 BSH Hausgeräte GmbH Induktionsenergieübertragungssystem
WO2023224247A1 (ko) * 2022-05-17 2023-11-23 삼성전자 주식회사 적어도 하나의 조리 기기를 등록하기 위한 무선 전력 전송 장치 및 방법

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2062985B (en) 1979-11-12 1983-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Small load detection by comparison between input and output parameters of an induction heat cooking apparatus
US7355150B2 (en) 2006-03-23 2008-04-08 Access Business Group International Llc Food preparation system with inductive power
KR20100130215A (ko) * 2008-03-17 2010-12-10 파우워매트 엘티디. 유도송전장치
US20120261405A1 (en) * 2009-12-11 2012-10-18 Panasonic Corporation Induction heating apparatus and induction heating cooker provided with same
CN103262647B (zh) * 2011-12-20 2016-08-10 松下电器产业株式会社 非接触供电装置及非接触电力传送系统
US20150013549A1 (en) * 2011-12-29 2015-01-15 Arcelik Anonim Sirketi Wireless Kitchen Appliance Operated on an Induction Heating Cooker
US9755534B2 (en) * 2013-02-14 2017-09-05 Nuvolta Technologies, Inc. High efficiency high frequency resonant power conversion
JP6151149B2 (ja) * 2013-10-07 2017-06-21 日立アプライアンス株式会社 誘導加熱調理器
JP6328572B2 (ja) 2015-01-22 2018-05-23 三菱電機株式会社 非接触給電機能付き誘導加熱調理器およびその制御方法
CN106685101A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 无线功率发送电路及无线功率接收电路
CN106655540A (zh) * 2017-01-27 2017-05-10 厦门越电子科技有限公司 一种具有无线充电、供电系统的智能烧水装置
DE102017114951A1 (de) * 2017-07-05 2019-01-10 Miele & Cie. Kg Verfahren zum Betrieb einer Kochstelle eines Induktionskochfelds mit einem Kochgeschirr
CN107995712A (zh) * 2017-12-08 2018-05-04 北京弗圣威尔科技有限公司 无线供电加热装置与加热方法及放置物和其制备方法

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US11855462B2 (en) 2023-12-26
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US20200287421A1 (en) 2020-09-10

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