WO2008061916A1 - Heating device and method for heating objects - Google Patents

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WO2008061916A1
WO2008061916A1 PCT/EP2007/062263 EP2007062263W WO2008061916A1 WO 2008061916 A1 WO2008061916 A1 WO 2008061916A1 EP 2007062263 W EP2007062263 W EP 2007062263W WO 2008061916 A1 WO2008061916 A1 WO 2008061916A1
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WO
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heating
group
unit
module control
modules
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/062263
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jose-Ramon Garcia Jimenez
Ignacio Garde Aranda
Pablo Jesus Hernandez Blasco
Fernando Monterde Aznar
Jesus Acero Acero
Rafael Alonso Esteban
Luis Angel Barragan Perez
José Miguel Burdio Pinilla
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12—Cooking devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/746—Protection, e.g. overheat cutoff, hot plate indicator
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/03—Heating plates made out of a matrix of heating elements that can define heating areas adapted to cookware randomly placed on the heating plate

Definitions

  • the invention relates to a heating device, in particular an induction cooking device, with a set of heating modules according to the preamble of claim 1 and a method for heating objects by means of a set of heating modules according to the preamble of claim 9.
  • an induction cooking apparatus with a set of induction heating coils.
  • the induction heating coils are each assigned a different control unit which is provided for controlling an operation of the respective induction heating coil.
  • the induction cooking apparatus is further provided with a central control unit separate from the control units and arranged to distribute control signals for controlling the induction heating coils to the various control units in one operation.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic heating device with increased flexibility in the control of a heating operation.
  • the invention relates to a heating device, in particular an induction cooking device, with a set of heating modules, each having at least one heating means and a heating module control unit for controlling the heating means.
  • At least one first heating module is provided for producing a data communication with at least one second heating module.
  • a "data communication” can be understood as meaning a data traffic between the two heating modules, such as a data exchange
  • a heating module can be understood as a "heating module” provided for establishing a data communication with a second heating module.
  • the one that is designed or programmed to address the second heating module in an electronic manner the first heating module for addressing the second heating module is provided with the electronic address of the second heating module.
  • at least the first heating module and advantageously both heating modules are provided with an electronic communication protocol which makes it possible to establish the data communication.
  • the heating modules preferably each have a different heating module control unit.
  • the heating means preferably comprise a heating element, which is provided in particular for the transmission of a heating signal.
  • the heating means may further comprise at least one power unit for providing and / or producing a heating power for the heating element.
  • the associated heating module control unit preferably serves to transmit control signals to the power unit. If the corresponding heating element is designed as an induction heating coil, the power unit can use these control signals to produce a heating frequency for a heating field generated by the heating element.
  • the heating module control units preferably each have a microprocessor. In particular, the heating module control units can be designed as microcontrollers.
  • the heating device has a line which is provided for establishing the data communication between the heating modules. This can be achieved structurally simple if the line preferably connects at least two Schumoduls Kunststoff- units together.
  • at least one first heating module control unit be provided for producing a data communication with at least one second heating module control unit.
  • a heating module control unit of one of the heating modules is designed as a group unit for controlling a group of heating means.
  • the group is formed by heating means belonging to different heating modules.
  • the group unit, which belongs to a first heating module is provided for producing a connection, in particular a control connection, to a heating means of at least one second heating module.
  • the heating device has a heating group forming unit that serves to form a heating group of heating means provided for heating the object depending on a position of an object relative to the heating modules, and that the group unit serves as a heating group line unit for controlling an operation of the heating group is trained.
  • the heating group formation unit may be a unit separate from the heating module control units.
  • the heating group formation unit may be formed at least partially in one piece with at least one heating module control unit.
  • the heating group line unit is in particular provided to control and / or regulate a power supply of the heating element forming the heating group during operation.
  • the heating group may be composed of heating means which are at least partially covered by an object arranged on a cooking plate, such as a cookware.
  • the arrangement of the heating means is preferably designed as a matrix arrangement. In this case, heating means of different rows and / or different columns of the matrix arrangement can be at least partially covered by the object placed on the hotplate.
  • the group of heating modules defines a contiguous cooking zone of the hotplate surface suitable for heating the article which covers at least a majority of the hotplate surface, advantageously at least 60%, preferably at least 70% and most preferably at least 80% of the hotplate surface.
  • the heating means are each assigned a sensor means which is provided to detect the presence of the object in the surroundings of the heating means.
  • the heating device is designed as a cooking device for heating a cooking medium arranged on a cooking plate
  • the sensor device can detect a covering of its associated heating element by the cooking medium.
  • the sensor means may be designed for pan detection.
  • the heating device has a unit which is provided to determine the group unit under at least two heating module control units.
  • the flexibility can be further increased. It may also be an effective use of the heating module control units, in particular special with regard to a distribution of a workload on the Schumodul horrhimiseren be achieved.
  • at least two heating module control units are preferably designed as a potential group unit to be determined, and the unit carries out a selection method for selecting the group unit. High flexibility can be achieved if each heating module control unit in the set of heating modules is designed as a potential group unit.
  • the use of an additional component can be dispensed with if the unit for selecting the group unit is formed at least partially in one piece with at least one of the heating module control units.
  • the group unit is in control connection with a heating means of the heating group via at least one further heating module control unit.
  • structurally simple transmission of control signals of the group unit to the heating means can be achieved by means of an existing circuit.
  • a heating module control unit is assigned to at least two, advantageously at least four heating means, whereby components, installation space and costs can be saved.
  • the heating device provided for group operation of the heating modules is preferably provided with a large number of heating modules, in particular with at least five, advantageously at least ten heating modules.
  • the heating device is preferably provided with a set of at least ten, advantageously at least twenty, more preferably at least forty heating means.
  • the heating device has a communication unit which is in operative connection with an operator interface and is provided to produce information for the operator interface based on data of the heating module control units.
  • a simple data communication in particular between the operator interface and the group unit, can be achieved.
  • the communication unit can collect the data of the heating module control units, for example, filter for relevance and / or edit. hereby Advantageously, an existing operator interface can be used without having to be adapted to direct and expensive data traffic with the heating module control units.
  • the invention is further based on a method for heating objects by means of a set of heating modules, each comprising at least one heating means and a heating module control unit for controlling the heating means, in which a group of heating means is formed.
  • At least one heating module control unit under at least two heating modules be selected as a group unit to a control of the group.
  • the group unit is advantageously subordinated to at least one further heating module control unit. It can thereby be achieved an advantageous relief of the group unit.
  • the subordinate heating module control unit can receive control signals from the group unit and control a heating means assigned to it in accordance with these control signals. Alternatively or additionally, the subordinate heating module control unit can transmit the received control signals to a further heating module.
  • the group unit is selected by means of an independent determination of the heating module control units, whereby the use of a further unit separate from the heating module control units can be dispensed with.
  • a heating group of heating means is formed and the group unit is selected as Bankmansein- unit for controlling an operation of the heating group. This allows a particularly flexible application of the heater and a high ease of use can be achieved. It is also proposed that an identification of an object by the heating means takes place and the group unit is determined as a heating group formation unit for forming a heating group of heating means on the basis of identification information.
  • the position of the heating module control units is taken into account in the arrangement of the set of heating modules.
  • the heating group line unit inquires information from the heating means forming the heating group, whereby a power operation of the heating group adapted to an object, in particular its geometry, can be achieved.
  • the query of an information of a heating medium is preferably carried out via the heating module control unit, which is assigned to this heating means.
  • a heating operation coordinated with both objects can be achieved if, for the simultaneous heating of at least two objects, in each case one heating group line unit is assigned to one object.
  • Fig. 1 shows an induction hob with a hotplate and a set of
  • Heating means and two cooking utensils arranged on the cooking plate, 2 shows an internal circuit of the induction hob of Figure 1,
  • Fig. 3 shows the arrangement of the heating means of Figure 1 with control units and
  • Fig. 4 shows the arrangement of Figure 3 with two heating groups formed for
  • the heating device 10 has a mounting frame 12 for attachment to a countertop, a cooking plate 14 for placing cookware and an operator interface 16 for starting, stopping and adjusting a heating operation.
  • On the hotplate 14 two designed as a pot objects 18, 20 are arranged, which are each shown schematically by a solid circle.
  • the heating modules 22 each have six heating means 24 (see also FIG. 3), which are each provided with a heating element 26 designed as an induction heating coil.
  • the arrangement of the heating elements 26, which are schematically represented in the figure by a dashed rectangle, is designed as a matrix arrangement.
  • the heating elements 26 of different columns and different rows are covered by the object 18.
  • a corresponding heating element 26 In an operation of a heating module 22, a corresponding heating element 26 generates an alternating magnetic field heating signal H (see FIG. 2) which has a heating frequency, e.g. 25 kHz.
  • the heating signal H induces electrical currents in the metallic bottom of the objects 18, 20. These electrical currents heat up due to ohmic losses in the objects 18, 20 located food.
  • a heating element 26 in operation of the corresponding heating module 22 is supplied to generate the heating signal H with an alternating electrical current, which oscillates with the heating frequency.
  • the heating modules 22 are provided with power units 28 designed as inverters. These power units 28 are shown in FIG.
  • the heating device 10 is provided for heating the articles 18, 20 by means of a group operation of the heating means 24.
  • the heating means 24 each have a sensor means 30 (see Figure 2), by means of which it can be detected whether a heating means 24 of one of the objects 18, 20 is at least partially covered.
  • heating groups 64, 66 of heating formed 24 (see Figure 4), which are each associated with one of the objects 18, 20. If an operator starts a cooking operation of the heating device 10 by means of the user interface 16, this cooking operation is carried out by means of the heating means 24 of both heating groups 64, 66, while the other heating means 24, which do not belong to any of the heating groups 64, 66, remain idle. If the operator adjusts one of the objects 18, 20 on the hotplate 14 or places another cookware on the hotplate 14, corresponding heating groups of heating means 24 corresponding to the heating elements to be heated are adapted or renewed by means of the new arrangement educated.
  • the heating device circuit comprises eight heating modules 22.1, 22.2, etc.
  • the heating modules 22 each have six heating means 24, each comprising a heating element 26 designed as an induction coil.
  • a heating element 26 is assigned a respective power unit 28 for supplying power to the heating element 26.
  • the heating means 24 each have a sensor means 30 for pot detection.
  • the heating modules 22.1, 22.2, etc. are each provided with a heating module control unit 34.1 to 34.8 (see also FIG. 3).
  • the heating module control units 34 are designed as microcontrollers and have a microprocessor, not shown. Alternatively or additionally, the heating module control units 34 may be designed as DSP (Digital Signal Processor or Digital Signal Processing).
  • the power units 28 of a heating module 22 and the associated heating module control unit 34 are each mounted on a printed circuit board 36.
  • the heating device 10 thus has a number of different printed circuit boards 36, which corresponds to the number of heating modules 22. For the sake of clarity, only two heating modules 22.1, 22.2 with the corresponding circuit boards 36 have been shown in the figure.
  • the heating device 10 is provided with a power supply unit 38 which is connected to a mains power supply 40 of a on the other hand and is connected to each of the circuit boards 36 on the other.
  • the power supply unit 38 provides a power supply signal on a power rail 42, from each of which a power supply 44 is branched off to supply one of the heating module control units 34.
  • the heating device 10 further comprises a communication unit 46 which is connected to the operator interface 16 and the heating module control units 34. The function of the communication unit 46 will be explained in more detail below.
  • the power units 28 are each designed as inverters.
  • a power unit 28 preferably comprises at least one pair of switching means 48, which are constructed as semiconductor components.
  • the switching means 48 of the power units 28 are indicated schematically by means of a transistor symbol, independently of the topology of the power unit 28.
  • the switching means 48 are formed as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor or Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • An alternative embodiment of the switching means 48 such as e.g. As MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor or metal-oxide-semiconductor field effect transistor), or other, the expert appear appropriate sense switching means are conceivable.
  • MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor or metal-oxide-semiconductor field effect transistor
  • the power units 28 are supplied with an electrical signal 50 which has a direct voltage V.
  • the power units 28 generate the alternating current by means of this electrical signal 50 by means of
  • the electrical signal 50 is generated by means of rectifying a mains power signal 52.
  • the heating device circuit is provided with a rectifier 54, which is shown schematically by means of a diode symbol.
  • the rectifier 54 is connected to the circuit boards 36 via a bus bar 56.
  • Supply lines 58 for supplying the electrical signal 50 to one of the printed circuit boards 36 or to the power units 28 arranged on this printed circuit board 36 are branched off from this bus bar 56.
  • the heating module control units 34 are interconnected by means of a line 60, via which data traffic between the heating module control units 34 can be established.
  • FIGS. 3 and 4 A grouping process for forming the heating groups 64, 66 will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the matrix arrangement of the heating means 24 is shown. provides.
  • the heating module control units 34 which in each case belong to a heating module 22 with six heating means 24, are likewise shown in a schematic representation.
  • the heating module control units 34 are interconnected by means of the data exchange line 60.
  • the operator interface 16 transmits a signal to the heating module control units 34 via the communication unit 46. Based on this signal, the sensor means 30 associated with the heating means 24 are requested to cover its associated heating element 26 with one of the objects 18, 20 detect. This can be done, for example, by a brief operation of the heating elements 26 and the detection of a current flowing through the corresponding power units 28 current by means of the sensor means 30. Detection information such as, in particular, "heating element covered” or "heating element not covered” is collected by the respective heating module control units 34.
  • the heating module control units 34 know the number of heating means 24 of the corresponding heating module 22 covered by an object 18, 20 and their position in the matrix arrangement of the heating means 24. For example, after the pan detection, the heating module control unit 34.2 knows the information the heating module 22.2 has four covered heating means 24.
  • first group 62 of heating means 24 formed by all heating means 24 covered by one of the objects 18, 20.
  • This group 62 is shown in FIG. From this first group 62, two heating groups 64, 66 are formed, which are each associated with one of the objects 18, 20.
  • This formation of the heating groups 64, 66 is performed by means of a first group unit 68 designed as a heating group formation unit 67.
  • this group unit 68 among the heating module control units 34 having at least one covered heating means is selected by autonomous determination thereof. In this selection method, parameters of the heating module control units 34 are taken into account, in particular the number of their associated heating means 24 which are covered and the position of the respective heating module control unit 34 in the matrix arrangement of the heating modules 22.
  • the group unit 68 can be selected by means of puncturing.
  • a score of a heating module control unit 34 may, for example by a linear combination of the number of covered heating means 24, the column number and the row number in the arrangement of the heating modules 22.
  • the heating module control unit 34.2 is assigned four covered heating means 24 and the heating module control unit 34.2 is located in the first row and the second column in the arrangement of the heating modules 22. From these numbers 4, 1 and 2, the score of the heating module control unit 34.2 is determined.
  • the coefficients of the linear combination are selected such that the selected group unit 68 corresponds to a heating module control unit 34 which has the least number of covered heating means 24.
  • each heating module control unit 34 notifies its at least one further heating module control unit 34 of the points reached, and a comparison is made between the points numbers of the various heating module control units 34. This is done in various steps, with each step eliminating at least one heating module control unit 34 until only a single heating module control unit 34 remains.
  • This heating module control unit 34 informs the other heating module control units 34 that it has been selected as the group unit 68. In this example, it is assumed that the heating module control unit 34.4 is selected as the group unit 68.
  • This group unit 68 serves as a heating group formation unit 67, which causes formation of the heating groups 64, 66 from the group 62.
  • the group unit 68 requests information from the further heating module control units 34 participating in the selection process. Based on this information, the heating groups 64, 66 are formed as contiguous groups of heating means 24. After formation of the heating groups 64, 66, one of the heating groups 64, 66 is assigned by the group unit 68 to each covered heating means 24. As a result, for example, during a power operation of the heating groups 64, 66, the heating means 24 can be addressed in accordance with their membership in one of the heating groups 64, 66.
  • a group unit 70 or 72 is determined for each heating group 64, 66, which serves as heating group line unit 74 or 76 for controlling an operation of the respective heating group 64 and 66, respectively.
  • the group units 70, 72 are formed by the grouping unit 67 designed as a heating group formation unit 67. unit 68 determined.
  • an independent determination of the respective group unit 70 or 72 for example by puncturing, take place.
  • a heating module control unit 34 can be selected, whose heating means 24 are arranged in the middle of the respective heating group 64, 66.
  • the heating module control units 34.1 and 34.8 are designated as group units 70 and 72, respectively.
  • a heating module control unit 34 which has exclusively uncovered heating means 24, serves as a heating group line unit. This can be done, for example, when the operator adjusts one of the objects 18, 20 on the cooking plate 14.
  • composition of the corresponding heating group 64 or 66 can be adapted, with the determination of the heating module control units 34.1 and 34.8 being maintained as group units 70 and 72, even if they no longer have any covered heating means 24 due to the adjustment.
  • the formation of the heating groups 64, 66 and / or the selection of the group units 70, 72 as heating group line units 74, 76 can take place by means of an additional unit separate from the heating module control units 34.
  • These functions can be carried out in particular in the embodiment of the heating device 10 shown in FIG. 2 by means of the communication unit 46, which communicates with each of the heating module control units 34.
  • the communication unit 46 is then designed as a heating group formation unit.
  • the group units 70, 72 Before starting a power operation of the heating groups 64, 66, the group units 70, 72 query information of the further heating module control units 34, which are assigned to the respective heating group 64 and 66, respectively. For example, the group units 70, 72 respectively collect the positions of the respective heating group 64, 66
  • Power operation of the heating groups 64, 66 to heat the articles 18, 20 may then be started by the operator via the operator interface 16, which sends a start signal to the group units 70, 72 via the communication unit 46.
  • control connections between the respective group unit 70 or 72 and the heating means 24 or heating element 24 forming the heating group 24 are produced.
  • the group unit 70 or 72 is connected indirectly via the line 60 and one or more further heating module control units 34, which are assigned to the respective heating group 64 or 66, to heating means 24 of different heating modules 22.
  • These heating module control units 34 are subordinate to the group unit 70 or 72.
  • the group units 70, 72 decide on the operating strategy for controlling the respective heating group 64, 66.
  • the heating units are determined in a soft manner by the group units 70, 72 on the basis of the information received from further heating module control units 34 and / or the user interface 16 24 are to operate individually.
  • a power to be output by the heating means 24 can be determined as a function of the area covered by the object 18 or 20. It may also be determined that a different power is to be delivered relative to the article 18 or 20, depending on the position of a heating means 24.
  • heating means 24 arranged at the edge of the articles 18, 20 can be operated with a lower power than the heating means 24 arranged in the middle of the objects 18, 20.
  • the group units 70, 72 supply control signals to their subordinate heating module control units 34, which control their associated heating means 24 accordingly.
  • Heating module 74 heating group line unit
  • heating means 76 heating group line unit

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Abstract

The invention relates to a heating device, in particular an induction device, comprising a set of heating modules (22) which respectively comprise at least one heating element (24) and one heating module control unit (34) for controlling the heating element (24). The aim of the invention is to achieve high flexibility in relation to the control of operating the heating device, such that at least one first heating module (22.1) establishes a data communication with at least one second heating module (22.2).

Description

Heizvorrichtung und Verfahren zum Heizen von Gegenständen Heating device and method for heating objects
Die Erfindung geht aus von einer Heizvorrichtung, insbesondere einer Induktionskochvor- richtung, mit einem Satz von Heizmodulen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie von einem Verfahren zum Heizen von Gegenständen mittels eines Satzes von Heizmodulen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a heating device, in particular an induction cooking device, with a set of heating modules according to the preamble of claim 1 and a method for heating objects by means of a set of heating modules according to the preamble of claim 9.
Es ist eine Induktionskochvorrichtung mit einem Satz von Induktionsheizspulen bekannt. Den Induktionsheizspulen ist jeweils eine unterschiedliche Steuereinheit zugeordnet, die zum Steuern eines Betriebs der jeweiligen Induktionsheizspule vorgesehen ist. Die Induktionskochvorrichtung ist ferner mit einer zentralen, von den Steuereinheiten getrennten Kontrolleinheit versehen, die dazu vorgesehen ist, in einem Betrieb Steuersignale zum Steuern der Induktionsheizspulen auf die verschiedenen Steuereinheiten zu verteilen.There is known an induction cooking apparatus with a set of induction heating coils. The induction heating coils are each assigned a different control unit which is provided for controlling an operation of the respective induction heating coil. The induction cooking apparatus is further provided with a central control unit separate from the control units and arranged to distribute control signals for controlling the induction heating coils to the various control units in one operation.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Heizvorrichtung mit einer erhöhten Flexibilität in der Steuerung eines Heizbetriebs bereitzustellen.The object of the invention is in particular to provide a generic heating device with increased flexibility in the control of a heating operation.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 9 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object is achieved by the features of claim 1 and claim 9, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einer Heizvorrichtung, insbesondere einer Induktionskochvorrichtung, mit einem Satz von Heizmodulen, die jeweils zumindest ein Heizmittel und eine Heizmodulsteuereinheit zum Steuern des Heizmittels aufweisen.The invention relates to a heating device, in particular an induction cooking device, with a set of heating modules, each having at least one heating means and a heating module control unit for controlling the heating means.
Es wird vorgeschlagen, dass zumindest ein erstes Heizmodul zur Herstellung einer Datenkommunikation mit wenigstens einem zweiten Heizmodul vorgesehen ist. Es kann dadurch eine besonders flexible Steuerung der Heizmittel bei einem Betrieb der Heizvorrich- tung erreicht werden. Unter einer „Datenkommunikation" kann in diesem Zusammenhang ein Datenverkehr zwischen den beiden Heizmodulen, wie z.B. ein Datenaustausch, verstanden werden. Ferner kann unter einem „zur Herstellung einer Datenkommunikation mit einem zweiten Heizmodul vorgesehenen" Heizmodul ein Heizmodul verstanden wer- den, das dazu ausgelegt bzw. programmiert ist, das zweite Heizmodul auf elektronische Weise anzusprechen. Beispielsweise ist das erste Heizmodul zum Adressieren des zweiten Heizmoduls mit der elektronischen Adresse des zweiten Heizmoduls versehen. Ferner sind vorzugsweise zumindest das erste Heizmodul und vorteilhaft beide Heizmodule mit einem elektronischen Kommunikationsprotokoll versehen, das das Herstellen der Datenkommunikation ermöglicht. Die Heizmodule weisen vorzugsweise jeweils eine unterschiedliche Heizmodulsteuereinheit auf. Die Heizmittel umfassen vorzugsweise ein Heizelement, welches insbesondere zur Übertragung eines Heizsignals vorgesehen ist. Die Heizmittel können ferner zumindest eine Leistungseinheit zur Bereitstellung und/oder Herstellung einer Heizleistung für das Heizelement aufweisen. In einem Leistungsbetrieb eines Heizmittels dient die zugeordnete Heizmodulsteuereinheit vorzugsweise dazu, Steuersignale an die Leistungseinheit zu übermitteln. Ist das entsprechende Heizelement als Induktionsheizspule ausgebildet, kann die Leistungseinheit anhand dieser Steuersignale eine Heizfrequenz für ein von dem Heizelement erzeugtes Heizfeld herstellen. Die Heizmodulsteuereinheiten weisen jeweils vorzugsweise einen Mikroprozessor auf. Insbesondere können die Heizmodulsteuereinheiten als Mikrokontroller ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise weist die Heizvorrichtung eine Leitung auf, die zur Herstellung der Datenkommunikation zwischen den Heizmodulen vorgesehen ist. Dies kann konstruktiv einfach erzielt werden, wenn die Leitung vorzugsweise zumindest zwei Heizmodulsteuer- einheiten miteinander verbindet. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass zumindest eine erste Heizmodulsteuereinheit zur Herstellung einer Datenkommunikation mit zumindest einer zweiten Heizmodulsteuereinheit vorgesehen ist.It is proposed that at least one first heating module is provided for producing a data communication with at least one second heating module. This makes it possible to achieve particularly flexible control of the heating means during operation of the heating device. In this context, a "data communication" can be understood as meaning a data traffic between the two heating modules, such as a data exchange, and a heating module can be understood as a "heating module" provided for establishing a data communication with a second heating module. the one that is designed or programmed to address the second heating module in an electronic manner. For example, the first heating module for addressing the second heating module is provided with the electronic address of the second heating module. Furthermore, preferably at least the first heating module and advantageously both heating modules are provided with an electronic communication protocol which makes it possible to establish the data communication. The heating modules preferably each have a different heating module control unit. The heating means preferably comprise a heating element, which is provided in particular for the transmission of a heating signal. The heating means may further comprise at least one power unit for providing and / or producing a heating power for the heating element. In a power operation of a heating means, the associated heating module control unit preferably serves to transmit control signals to the power unit. If the corresponding heating element is designed as an induction heating coil, the power unit can use these control signals to produce a heating frequency for a heating field generated by the heating element. The heating module control units preferably each have a microprocessor. In particular, the heating module control units can be designed as microcontrollers. Expediently, the heating device has a line which is provided for establishing the data communication between the heating modules. This can be achieved structurally simple if the line preferably connects at least two Heizmodulssteuer- units together. In this context, it is proposed that at least one first heating module control unit be provided for producing a data communication with at least one second heating module control unit.
Es wird außerdem vorgeschlagen, dass in zumindest einem Betriebsmodus eine Heizmo- dulsteuereinheit eines der Heizmodule als Gruppeneinheit zur Steuerung einer Gruppe von Heizmitteln ausgebildet ist. Dadurch kann auf eine zusätzliche, von den Heizmodulsteuereinheiten getrennte Einheit zur Steuerung der Gruppe vorteilhaft verzichtet werden. In einer typischen Anwendung der Heizvorrichtung ist die Gruppe von Heizmitteln gebildet, die unterschiedlichen Heizmodulen gehören. In diesem Zusammenhang ist von Vorteil, wenn die Gruppeneinheit, die zu einem ersten Heizmodul gehört, zur Herstellung einer Verbindung, insbesondere einer Steuerverbindung, zu einem Heizmittel wenigstens eines zweiten Heizmoduls vorgesehen ist. Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Heizvorrichtung eine Heizgruppenbildungseinheit aufweist, die dazu dient, abhängig von einer Position eines Gegenstands relativ zu den Heizmodulen, eine zum Heizen des Gegenstands vorgesehene Heizgruppe von Heizmitteln zu bilden, und dass die Gruppeneinheit als Heizgruppenleitungseinheit zur Steuerung eines Betriebs der Heizgruppe ausgebildet ist. Dadurch können eine besonders flexible Anwendung der Heizvorrichtung sowie ein hoher Bedienkomfort erreicht werden. Die Heizgruppenbildungseinheit kann eine von den Heizmodulsteuereinheiten getrennte Einheit sein. Ferner kann die Heizgruppenbildungseinheit zumindest teilweise einstückig mit zumindest einer Heizmodulsteuereinheit ausgebildet sein. Die Heizgruppenleitungseinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, während des Betriebs eine Energieversorgung der die Heizgruppe bildenden Heizmittel zu steuern und/oder zu regeln. Ist die Heizvorrichtung als Kochvorrichtung ausgebildet, kann sich die Heizgruppe aus Heizmitteln zusammensetzen, welche von einem auf einer Kochplatte angeordneten Gegenstand, wie einem Kochgeschirr, zumindest teilweise bedeckt sind. Die Anordnung der Heizmittel ist vor- zugsweise als Matrixanordnung ausgelegt. Dabei können Heizmittel unterschiedlicher Reihen und/oder unterschiedlicher Spalten der Matrixanordnung von dem auf der Kochplatte aufgelegten Gegenstand zumindest teilweise bedeckt sein. Ein Kochgeschirr üblicher Dimensionen, wie z.B. ein Topf mit einem Durchmesser von zumindest 8 cm, kann Heizmittel unterschiedlicher Reihen und unterschiedlicher Spalten zumindest teilweise bedecken. Die Gruppe von Heizmodulen legt eine zu einem Heizen des Gegenstands geeignete, zusammenhängende Kochzone der Kochplattenoberfläche fest, welche zumindest einen überwiegenden Teil der Kochplattenoberfläche, vorteilhaft zumindest 60 %, bevorzugt mindestens 70 % und besonders vorteilhaft zumindest 80 % der Kochplattenoberfläche, deckt. Zweckmäßigerweise ist den Heizmitteln jeweils ein Sensormittel zuge- ordnet, das dazu vorgesehen ist, das Vorhandensein des Gegenstands in der Umgebung des Heizmittels zu erkennen. Ist die Heizvorrichtung als Kochvorrichtung zur Erwärmung eines auf einer Kochplatte angeordneten Kochmittels ausgebildet, kann das Sensormittel ein Bedecken von dessen zugeordnetem Heizelement durch das Kochmittel erkennen. Beispielsweise kann das Sensormittel zu einer Topferkennung ausgebildet sein.It is also proposed that, in at least one operating mode, a heating module control unit of one of the heating modules is designed as a group unit for controlling a group of heating means. As a result, it is advantageously possible to dispense with an additional unit, which is separate from the heating module control units, for controlling the group. In a typical application of the heater, the group is formed by heating means belonging to different heating modules. In this context, it is advantageous if the group unit, which belongs to a first heating module, is provided for producing a connection, in particular a control connection, to a heating means of at least one second heating module. In addition, it is proposed that the heating device has a heating group forming unit that serves to form a heating group of heating means provided for heating the object depending on a position of an object relative to the heating modules, and that the group unit serves as a heating group line unit for controlling an operation of the heating group is trained. This allows a particularly flexible application of the heater and a high ease of use can be achieved. The heating group formation unit may be a unit separate from the heating module control units. Furthermore, the heating group formation unit may be formed at least partially in one piece with at least one heating module control unit. The heating group line unit is in particular provided to control and / or regulate a power supply of the heating element forming the heating group during operation. If the heating device is designed as a cooking device, the heating group may be composed of heating means which are at least partially covered by an object arranged on a cooking plate, such as a cookware. The arrangement of the heating means is preferably designed as a matrix arrangement. In this case, heating means of different rows and / or different columns of the matrix arrangement can be at least partially covered by the object placed on the hotplate. A cookware of conventional dimensions, such as a pot with a diameter of at least 8 cm, at least partially cover heating means of different rows and different columns. The group of heating modules defines a contiguous cooking zone of the hotplate surface suitable for heating the article which covers at least a majority of the hotplate surface, advantageously at least 60%, preferably at least 70% and most preferably at least 80% of the hotplate surface. Expediently, the heating means are each assigned a sensor means which is provided to detect the presence of the object in the surroundings of the heating means. If the heating device is designed as a cooking device for heating a cooking medium arranged on a cooking plate, the sensor device can detect a covering of its associated heating element by the cooking medium. For example, the sensor means may be designed for pan detection.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Heizvorrichtung eine Einheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, unter zumindest zwei Heizmodulsteuereinheiten die Gruppeneinheit zu bestimmen. Dadurch kann die Flexibilität weiter erhöht werden. Es kann ferner eine effektive Ausnutzung der Heizmodulsteuereinheiten, insbe- sondere im Hinblick auf eine Verteilung einer Rechenlast auf die Heizmodulsteuereinheiten erreicht werden. In dieser Ausgestaltung sind vorzugsweise zumindest zwei Heizmodulsteuereinheiten als potentielle, zu bestimmende Gruppeneinheit ausgebildet und die Einheit führt ein Auswahlverfahren zur Auswahl der Gruppeneinheit aus. Es kann eine hohe Flexibilität erreicht werden, wenn jede Heizmodulsteuereinheit im Satz von Heizmodulen als potentielle Gruppeneinheit ausgebildet ist. Ferner kann auf den Einsatz eines zusätzlichen Bauteils verzichtet werden, wenn die Einheit zur Auswahl der Gruppeneinheit zumindest teilweise einstückig mit zumindest einer der Heizmodulsteuereinheiten ausgebildet ist.In a preferred embodiment of the invention, it is proposed that the heating device has a unit which is provided to determine the group unit under at least two heating module control units. As a result, the flexibility can be further increased. It may also be an effective use of the heating module control units, in particular special with regard to a distribution of a workload on the Heizmodulsteuereinheiten be achieved. In this embodiment, at least two heating module control units are preferably designed as a potential group unit to be determined, and the unit carries out a selection method for selecting the group unit. High flexibility can be achieved if each heating module control unit in the set of heating modules is designed as a potential group unit. Furthermore, the use of an additional component can be dispensed with if the unit for selecting the group unit is formed at least partially in one piece with at least one of the heating module control units.
Vorzugsweise steht die Gruppeneinheit in Steuerverbindung mit einem Heizmittel der Heizgruppe über zumindest eine weitere Heizmodulsteuereinheit. Dadurch kann konstruktiv einfach mittels einer bestehenden Schaltung eine Übermittlung von Steuersignalen der Gruppeneinheit zum Heizmittel erreicht werden.Preferably, the group unit is in control connection with a heating means of the heating group via at least one further heating module control unit. As a result, structurally simple transmission of control signals of the group unit to the heating means can be achieved by means of an existing circuit.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Heizmodul eine Heizmodulsteuereinheit zu wenigstens zwei, vorteilhafterweise zumindest vier Heizmitteln zugeordnet ist, wodurch Bauteile, Bauraum und Kosten eingespart werden können.It is also proposed that in at least one heating module, a heating module control unit is assigned to at least two, advantageously at least four heating means, whereby components, installation space and costs can be saved.
Die für einen Gruppenbetrieb der Heizmodule vorgesehene Heizvorrichtung ist vorzugsweise mit einer großen Anzahl von Heizmodulen, wie insbesondere mit zumindest fünf, vorteilhafterweise zumindest zehn Heizmodulen versehen. Um einen effektiven, an die Geometrie eines zu heizenden Gegenstands angepassten Betrieb der Heizmodule zu erreichen, ist die Heizvorrichtung vorzugsweise mit einem Satz von zumindest zehn, vor- teilhaft zumindest zwanzig, besonders bevorzugt zumindest vierzig Heizmitteln versehen.The heating device provided for group operation of the heating modules is preferably provided with a large number of heating modules, in particular with at least five, advantageously at least ten heating modules. In order to achieve an effective operation of the heating modules adapted to the geometry of a subject to be heated, the heating device is preferably provided with a set of at least ten, advantageously at least twenty, more preferably at least forty heating means.
Es wird außerdem vorgeschlagen, dass die Heizvorrichtung eine Kommunikationseinheit aufweist, die in Wirkverbindung mit einer Bedienerschnittstelle steht und dazu vorgesehen ist, anhand von Daten der Heizmodulsteuereinheiten eine Information für die Bediener- Schnittstelle herzustellen. Durch die Zwischenschaltung der Kommunikationseinheit zwischen den Heizmodulsteuereinheiten und der Bedienerschnittstelle kann eine einfache Datenkommunikation, insbesondere zwischen der Bedienerschnittstelle und der Gruppeneinheit erzielt werden. Die Kommunikationseinheit kann die Daten der Heizmodulsteuereinheiten sammeln, z.B. nach Relevanz filtern und/oder bearbeiten. Hierdurch kann vorteilhaft eine bestehende Bedienerschnittstelle eingesetzt werden, ohne dass sie an einen direkten und aufwendigen Datenverkehr mit den Heizmodulsteuereinheiten an- gepasst werden muss.It is also proposed that the heating device has a communication unit which is in operative connection with an operator interface and is provided to produce information for the operator interface based on data of the heating module control units. By interposing the communication unit between the heating module control units and the operator interface, a simple data communication, in particular between the operator interface and the group unit, can be achieved. The communication unit can collect the data of the heating module control units, for example, filter for relevance and / or edit. hereby Advantageously, an existing operator interface can be used without having to be adapted to direct and expensive data traffic with the heating module control units.
Die Erfindung geht ferner aus von einem Verfahren zum Heizen von Gegenständen mittels eines Satzes von Heizmodulen, die jeweils zumindest ein Heizmittel und eine Heizmodulsteuereinheit zum Steuern des Heizmittels aufweisen, bei dem eine Gruppe von Heizmitteln gebildet wird.The invention is further based on a method for heating objects by means of a set of heating modules, each comprising at least one heating means and a heating module control unit for controlling the heating means, in which a group of heating means is formed.
Es wird vorgeschlagen, dass zumindest eine Heizmodulsteuereinheit unter zumindest zwei Heizmodulen als Gruppeneinheit zu einer Steuerung der Gruppe gewählt wird. Dadurch kann eine vorteilhafte Ausnutzung der Heizmodulsteuereinheiten, insbesondere im Hinblick auf die Verteilung einer Rechenlast auf Heizmodulsteuereinheiten, erreicht werden. Dabei wird vorteilhafterweise der Gruppeneinheit zumindest eine weitere Heizmo- dulsteuereinheit untergeordnet. Es kann dadurch eine vorteilhafte Entlastung der Gruppeneinheit erreicht werden. Dabei kann die untergeordnete Heizmodulsteuereinheit Steuersignale von der Gruppeneinheit empfangen und entsprechend dieser Steuersignale ein ihr zugeordnetes Heizmittel steuern. Alternativ oder zusätzlich kann die untergeordnete Heizmodulsteuereinheit die empfangenen Steuersignale an ein weiteres Heizmodul ü- bermitteln.It is proposed that at least one heating module control unit under at least two heating modules be selected as a group unit to a control of the group. As a result, an advantageous utilization of the heating module control units, in particular with regard to the distribution of a computing load on heating module control units, can be achieved. In this case, the group unit is advantageously subordinated to at least one further heating module control unit. It can thereby be achieved an advantageous relief of the group unit. In this case, the subordinate heating module control unit can receive control signals from the group unit and control a heating means assigned to it in accordance with these control signals. Alternatively or additionally, the subordinate heating module control unit can transmit the received control signals to a further heating module.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Gruppeneinheit mittels einer selbständigen Bestimmung der Heizmodulsteuereinheiten gewählt wird, wodurch auf den Einsatz einer weiteren, von den Heizmodulsteuereinheiten getrennten Einheit verzichtet werden kann.It is further proposed that the group unit is selected by means of an independent determination of the heating module control units, whereby the use of a further unit separate from the heating module control units can be dispensed with.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass abhängig von einer Position eines zu heizenden Gegenstands relativ zu den Heizmodulen eine Heizgruppe von Heizmitteln gebildet wird und die Gruppeneinheit als Heizgruppenleitungsein- heit zur Steuerung eines Betriebs der Heizgruppe gewählt wird. Dadurch können eine besonders flexible Anwendung der Heizvorrichtung sowie ein hoher Bedienkomfort erreicht werden. Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Erkennung eines Gegenstands durch die Heizmittel erfolgt und anhand von Erkennungsinformationen die Gruppeneinheit als Heizgruppenbil- dungseinheit zur Bildung einer Heizgruppe von Heizmitteln bestimmt wird.In a preferred embodiment of the invention it is proposed that, depending on a position of an object to be heated relative to the heating modules, a heating group of heating means is formed and the group unit is selected as Heizgruppenleitungsein- unit for controlling an operation of the heating group. This allows a particularly flexible application of the heater and a high ease of use can be achieved. It is also proposed that an identification of an object by the heating means takes place and the group unit is determined as a heating group formation unit for forming a heating group of heating means on the basis of identification information.
In einer weiteren Ausführung wird vorgeschlagen, dass bei der Wahl der Gruppeneinheit die Position der Heizmodulsteuereinheiten in der Anordnung des Satzes von Heizmodulen berücksichtigt wird. Dadurch kann eine schnelle, eindeutige Bestimmung der Gruppeneinheit erreicht werden. Insbesondere kann bei einer Auswahl der Gruppeneinheit ein Konflikt zwischen den Heizmodulsteuereinheiten vermieden werden.In a further embodiment, it is proposed that when selecting the group unit, the position of the heating module control units is taken into account in the arrangement of the set of heating modules. As a result, a fast, unambiguous determination of the group unit can be achieved. In particular, a conflict between the heating module control units can be avoided when selecting the group unit.
Es wird des Weiteren vorgeschlagen, dass vor einem Leistungsbetrieb der Heizgruppe die Heizgruppenleitungseinheit Informationen von den die Heizgruppe bildenden Heizmitteln abfragt, wodurch ein an einen Gegenstand, insbesondere an dessen Geometrie, ange- passter Leistungsbetrieb der Heizgruppe erreicht werden kann. Die Abfrage einer Infor- mation eines Heizmittels erfolgt vorzugsweise über die Heizmodulsteuereinheit, welche diesem Heizmittel zugeordnet ist.It is further proposed that, prior to a power operation of the heating group, the heating group line unit inquires information from the heating means forming the heating group, whereby a power operation of the heating group adapted to an object, in particular its geometry, can be achieved. The query of an information of a heating medium is preferably carried out via the heating module control unit, which is assigned to this heating means.
Bei einem gleichzeitigen Heizen von zwei Gegenständen kann ein auf beide Gegenstände abgestimmter Heizbetrieb erreicht werden, wenn zum gleichzeitigen Heizen von zumin- dest zwei Gegenständen jeweils eine Heizgruppenleitungseinheit einem Gegenstand zugeordnet wird.When two objects are heated at the same time, a heating operation coordinated with both objects can be achieved if, for the simultaneous heating of at least two objects, in each case one heating group line unit is assigned to one object.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeich- nung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, embodiments of the invention are shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Induktionskochfeld mit einer Kochplatte und einem Satz vonFig. 1 shows an induction hob with a hotplate and a set of
Heizmitteln und zwei auf der Kochplatte angeordnete Kochgeschirre, Fig. 2 eine interne Schaltung des Induktionskochfelds aus Figur 1 ,Heating means and two cooking utensils arranged on the cooking plate, 2 shows an internal circuit of the induction hob of Figure 1,
Fig. 3 die Anordnung der Heizmittel aus Figur 1 mit Steuereinheiten undFig. 3 shows the arrangement of the heating means of Figure 1 with control units and
Fig. 4 die Anordnung aus Figur 3 mit zwei gebildeten Heizgruppen zumFig. 4 shows the arrangement of Figure 3 with two heating groups formed for
Erwärmen der Kochgeschirre.Heating the cookware.
Figur 1 zeigt eine als Induktionskochfeld ausgebildete Heizvorrichtung 10. Die Heizvorrichtung 10 weist einen Befestigungsrahmen 12 zur Befestigung an einer Arbeitsplatte, eine Kochplatte 14 zum Auflegen von Kochgeschirren und eine Bedienerschnittstelle 16 zum Starten, Stoppen und Einstellen eines Heizbetriebs auf. Auf der Kochplatte 14 sind zwei als Topf ausgebildete Gegenstände 18, 20 angeordnet, die jeweils durch eine durchgezogene Kreislinie schematisch dargestellt sind. Zur Durchführung eines Kochbetriebs der Heizvorrichtung 10 ist diese mit einem Satz von Heizmodulen 22 versehen. Die Heizmodule 22 weisen jeweils sechs Heizmittel 24 auf (siehe auch Figur 3), die jeweils mit einem als Induktionsheizspule ausgebildeten Heizelement 26 versehen sind. Die Anord- nung der Heizelemente 26, die in der Figur durch ein gestricheltes Rechteck schematisch dargestellt sind, ist als Matrixanordnung ausgelegt. Dabei sind die Heizelemente 26 unterschiedlicher Spalten und unterschiedlicher Reihen vom Gegenstand 18 bedeckt.1 shows a heating device designed as an induction hob 10. The heating device 10 has a mounting frame 12 for attachment to a countertop, a cooking plate 14 for placing cookware and an operator interface 16 for starting, stopping and adjusting a heating operation. On the hotplate 14 two designed as a pot objects 18, 20 are arranged, which are each shown schematically by a solid circle. To carry out a cooking operation of the heating device 10, this is provided with a set of heating modules 22. The heating modules 22 each have six heating means 24 (see also FIG. 3), which are each provided with a heating element 26 designed as an induction heating coil. The arrangement of the heating elements 26, which are schematically represented in the figure by a dashed rectangle, is designed as a matrix arrangement. The heating elements 26 of different columns and different rows are covered by the object 18.
In einem Betrieb eines Heizmoduls 22 wird von einem entsprechenden Heizelement 26 ein als magnetisches Wechselfeld ausgebildetes Heizsignal H erzeugt (siehe Figur 2), welches eine Heizfrequenz, die z.B. 25 kHz beträgt, aufweist. Das Heizsignal H induziert elektrische Ströme im metallischen Boden der Gegenstände 18, 20. Diese elektrischen Ströme erwärmen durch ohmsche Verluste eine sich in den Gegenständen 18, 20 befindende Speise. Ein Heizelement 26 im Betrieb des entsprechenden Heizmoduls 22 wird zur Erzeugung des Heizsignals H mit einem elektrischen Wechselstrom gespeist, welcher mit der Heizfrequenz oszilliert. Zur Erzeugung dieses Wechselstroms und zur Leistungsversorgung der Heizelemente 26 sind die Heizmodule 22 mit als Wechselrichter ausgebildeten Leistungseinheiten 28 versehen. Diese Leistungseinheiten 28 sind in Figur 2 dargestellt.In an operation of a heating module 22, a corresponding heating element 26 generates an alternating magnetic field heating signal H (see FIG. 2) which has a heating frequency, e.g. 25 kHz. The heating signal H induces electrical currents in the metallic bottom of the objects 18, 20. These electrical currents heat up due to ohmic losses in the objects 18, 20 located food. A heating element 26 in operation of the corresponding heating module 22 is supplied to generate the heating signal H with an alternating electrical current, which oscillates with the heating frequency. To generate this alternating current and to supply power to the heating elements 26, the heating modules 22 are provided with power units 28 designed as inverters. These power units 28 are shown in FIG.
Die Heizvorrichtung 10 ist zur Erwärmung der Gegenstände 18, 20 mittels eines Gruppenbetriebs der Heizmittel 24 vorgesehen. Hierzu weisen die Heizmittel 24 jeweils ein Sensormittel 30 auf (siehe Figur 2), mittels dessen erkannt werden kann, ob ein Heizmittel 24 von einem der Gegenstände 18, 20 zumindest teilweise bedeckt ist. Mit Hilfe eines später beschriebenen Gruppierungsprozesses werden Heizgruppen 64, 66 von Heizmit- teln 24 gebildet (siehe Figur 4), die jeweils einem der Gegenstände 18, 20 zugeordnet sind. Startet ein Bediener einen Kochbetrieb der Heizvorrichtung 10 mittels der Bedienerschnittstelle 16, wird dieser Kochbetrieb mittels der Heizmittel 24 beider Heizgruppen 64, 66 durchgeführt, während die weiteren Heizmittel 24, die zu keinem der gebildeten Heiz- gruppen 64, 66 gehören, unbetrieben bleiben. Verstellt der Bediener einen der Gegenstände 18, 20 auf der Kochplatte 14 oder stellt er ein weiteres Kochgeschirr auf die Kochplatte 14, werden anhand der neuen Anordnung von den zu heizenden Gegenständen relativ zu den Heizelementen 26 entsprechende Heizgruppen von Heizmitteln 24 ange- passt bzw. neu gebildet.The heating device 10 is provided for heating the articles 18, 20 by means of a group operation of the heating means 24. For this purpose, the heating means 24 each have a sensor means 30 (see Figure 2), by means of which it can be detected whether a heating means 24 of one of the objects 18, 20 is at least partially covered. With the aid of a grouping process described later, heating groups 64, 66 of heating formed 24 (see Figure 4), which are each associated with one of the objects 18, 20. If an operator starts a cooking operation of the heating device 10 by means of the user interface 16, this cooking operation is carried out by means of the heating means 24 of both heating groups 64, 66, while the other heating means 24, which do not belong to any of the heating groups 64, 66, remain idle. If the operator adjusts one of the objects 18, 20 on the hotplate 14 or places another cookware on the hotplate 14, corresponding heating groups of heating means 24 corresponding to the heating elements to be heated are adapted or renewed by means of the new arrangement educated.
In Figur 2 ist eine Heizvorrichtungsschaltung der Heizvorrichtung 10 aus Figur 1 schematisch dargestellt. Die Heizvorrichtungsschaltung umfasst acht Heizmodule 22.1 , 22.2 usw. Die Heizmodule 22 weisen jeweils sechs Heizmittel 24 auf, die jeweils ein als Induktionsspule ausgebildetes Heizelement 26 umfassen. In einem Heizmittel 24 ist einem Heizele- ment 26 jeweils eine Leistungseinheit 28 zur Leistungsversorgung des Heizelements 26 zugeordnet. Ferner weisen, wie oben beschrieben, die Heizmittel 24 jeweils ein Sensormittel 30 zur Topferkennung auf.2 shows a heater circuit of the heating device 10 of Figure 1 is shown schematically. The heating device circuit comprises eight heating modules 22.1, 22.2, etc. The heating modules 22 each have six heating means 24, each comprising a heating element 26 designed as an induction coil. In a heating means 24, a heating element 26 is assigned a respective power unit 28 for supplying power to the heating element 26. Furthermore, as described above, the heating means 24 each have a sensor means 30 for pot detection.
Zur Steuerung der Heizmittel 24, insbesondere der Leistungseinheiten 28, sind die Heiz- module 22.1 , 22.2 usw. jeweils mit einer Heizmodulsteuereinheit 34.1 bis 34.8 versehen (siehe auch Figur 3). Die Heizmodulsteuereinheiten 34 sind als Mikrokontroller ausgebildet und weisen einen nicht näher dargestellten Mikroprozessor auf. Alternativ oder zusätzlich können die Heizmodulsteuereinheiten 34 als DSP (Digital Signal Processor oder Digitale Signalverarbeitung) ausgebildet sein. Die Leistungseinheiten 28 eines Heizmo- duls 22 und die zugehörige Heizmodulsteuereinheit 34 sind jeweils auf einer Leiterplatte 36 montiert. Die Heizvorrichtung 10 weist somit eine Anzahl von verschiedenen Leiterplatten 36 auf, die der Anzahl der Heizmodule 22 entspricht. Der Übersichtlichkeit halber wurden in der Figur nur zwei Heizmodule 22.1 , 22.2 mit den entsprechenden Leiterplatten 36 dargestellt. Auf die Anordnung von weiteren Heizmodulen 22 bzw. Leiterplatten 36 weisen die gestrichelt dargestellten Stromleitungen hin. Die Topologie der Heizvorrichtungsschaltung kann ferner während eines Betriebs flexibel geändert werden, indem z.B. die Zuordnung der Heizelemente 26 zu den Leistungseinheiten 28 zur Bildung eines Heizmittels 24 während eines Betriebs der Heizvorrichtung 10 angepasst werden kann. Zur Versorgung der Heizmodulsteuereinheiten 34 mit elektrischer Energie ist die Heizvorrichtung 10 mit einer Stromversorgungseinheit 38 versehen, die mit einer Netzstromversorgung 40 einer- seits und mit jeder der Leiterplatten 36 andererseits verbunden ist. Die Stromversorgungseinheit 38 stellt ein Stromversorgungssignal auf einer Stromschiene 42 bereit, von welcher jeweils eine Stromzufuhr 44 zur Versorgung einer der Heizmodulsteuereinheiten 34 abgezweigt ist. Die Heizvorrichtung 10 weist ferner eine Kommunikationseinheit 46 auf, die mit der Bedienerschnittstelle 16 und den Heizmodulsteuereinheiten 34 verbunden ist. Die Funktion der Kommunikationseinheit 46 wird unten näher erläutert.For controlling the heating means 24, in particular the power units 28, the heating modules 22.1, 22.2, etc. are each provided with a heating module control unit 34.1 to 34.8 (see also FIG. 3). The heating module control units 34 are designed as microcontrollers and have a microprocessor, not shown. Alternatively or additionally, the heating module control units 34 may be designed as DSP (Digital Signal Processor or Digital Signal Processing). The power units 28 of a heating module 22 and the associated heating module control unit 34 are each mounted on a printed circuit board 36. The heating device 10 thus has a number of different printed circuit boards 36, which corresponds to the number of heating modules 22. For the sake of clarity, only two heating modules 22.1, 22.2 with the corresponding circuit boards 36 have been shown in the figure. On the arrangement of further heating modules 22 and printed circuit boards 36, the power lines shown in dashed lines. The topology of the heater circuit may also be flexibly changed during operation, eg, by adjusting the association of the heating elements 26 with the power units 28 to form a heating means 24 during operation of the heater 10. To supply the heating module control units 34 with electrical energy, the heating device 10 is provided with a power supply unit 38 which is connected to a mains power supply 40 of a on the other hand and is connected to each of the circuit boards 36 on the other. The power supply unit 38 provides a power supply signal on a power rail 42, from each of which a power supply 44 is branched off to supply one of the heating module control units 34. The heating device 10 further comprises a communication unit 46 which is connected to the operator interface 16 and the heating module control units 34. The function of the communication unit 46 will be explained in more detail below.
Die Leistungseinheiten 28 sind jeweils als Wechselrichter ausgebildet. Eine Leistungseinheit 28 umfasst vorzugsweise zumindest ein Paar von Schaltmitteln 48, die als Halbleiter- bauelemente ausgebildet sind. Auf die Schaltmittel 48 der Leistungseinheiten 28 wird unabhängig von der Topologie der Leistungseinheit 28 schematisch mit Hilfe eines Transistorsymbols hingewiesen. In diesem Beispiel sind die Schaltmittel 48 als IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor oder Bipolartransistor mit isolierter Gateelektrode) ausgebildet. Eine alternative Ausführung der Schaltmittel 48, wie z.B. als Mosfet (Metal Oxid Semicon- ductor Field Effect Transistor oder Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor), oder weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Schaltmittel sind denkbar. Zur Erzeugung eines Wechselstroms, mittels dessen die Heizelemente 26 das als magnetisches Wechselfeld ausgebildete Heizsignal H erzeugen, sind die Leistungseinheiten 28 mit einem elektrischen Signal 50 gespeist, das eine Gleichspannung V aufweist. Die Leistungsein- heiten 28 erzeugen den Wechselstrom anhand dieses elektrischen Signals 50 mittelsThe power units 28 are each designed as inverters. A power unit 28 preferably comprises at least one pair of switching means 48, which are constructed as semiconductor components. The switching means 48 of the power units 28 are indicated schematically by means of a transistor symbol, independently of the topology of the power unit 28. In this example, the switching means 48 are formed as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor or Insulated Gate Bipolar Transistor). An alternative embodiment of the switching means 48, such as e.g. As MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor or metal-oxide-semiconductor field effect transistor), or other, the expert appear appropriate sense switching means are conceivable. For generating an alternating current, by means of which the heating elements 26 generate the heating signal H designed as a magnetic alternating field, the power units 28 are supplied with an electrical signal 50 which has a direct voltage V. The power units 28 generate the alternating current by means of this electrical signal 50 by means of
Schaltvorgängen der Schaltmittel 48, die von der Heizmodulsteuereinheit 34 des entsprechenden Heizmoduls 22 gesteuert werden. Dieses Prinzip ist bekannt und wird im Rahmen dieser Beschreibung nicht näher erläutert. Das elektrische Signal 50 wird mittels eines Gleichrichtens eines Netzstromversorgungssignals 52 erzeugt. Hierzu ist die Heizvor- richtungsschaltung mit einem Gleichrichter 54 versehen, welcher mit Hilfe eines Diodensymbols schematisch dargestellt ist. Der Gleichrichter 54 ist über eine Stromschiene 56 mit den Leiterplatten 36 verbunden. Von dieser Stromschiene 56 werden jeweils Zufuhrleitungen 58 zum Zuführen des elektrischen Signals 50 zu einer der Leiterplatten 36 bzw. zu den auf dieser Leiterplatte 36 angeordneten Leistungseinheiten 28 abgezweigt. Die Heiz- modulsteuereinheiten 34 sind mittels einer Leitung 60 miteinander verbunden, über welche ein Datenverkehr zwischen den Heizmodulsteuereinheiten 34 hergestellt werden kann.Switching operations of the switching means 48, which are controlled by the heating module control unit 34 of the corresponding heating module 22. This principle is known and will not be explained in detail in the context of this description. The electrical signal 50 is generated by means of rectifying a mains power signal 52. For this purpose, the heating device circuit is provided with a rectifier 54, which is shown schematically by means of a diode symbol. The rectifier 54 is connected to the circuit boards 36 via a bus bar 56. Supply lines 58 for supplying the electrical signal 50 to one of the printed circuit boards 36 or to the power units 28 arranged on this printed circuit board 36 are branched off from this bus bar 56. The heating module control units 34 are interconnected by means of a line 60, via which data traffic between the heating module control units 34 can be established.
Ein Gruppierungsprozess zur Bildung der Heizgruppen 64, 66 wird anhand von den Figu- ren 3 und 4 erläutert. In diesen Figuren ist die Matrixanordnung der Heizmittel 24 darge- stellt. Es werden ebenfalls die Heizmodulsteuereinheiten 34, die jeweils zu einem Heizmodul 22 mit sechs Heizmitteln 24 gehören, in einer schematischen Darstellung gezeigt. Die Heizmodulsteuereinheiten 34 sind mittels der Leitung 60 zum Datenaustausch miteinander verbunden.A grouping process for forming the heating groups 64, 66 will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. In these figures, the matrix arrangement of the heating means 24 is shown. provides. The heating module control units 34, which in each case belong to a heating module 22 with six heating means 24, are likewise shown in a schematic representation. The heating module control units 34 are interconnected by means of the data exchange line 60.
Er wird angenommen, dass ein Bediener die als Topf ausgebildeten Gegenstände 18, 20 auf die Kochplatte 14 aufstellt. In den Figuren 3 und 4 sind die Positionen der Gegenstände 18, 20 jeweils durch einen gestrichelten Kreis dargestellt. In einem ersten Schritt ü- bermittelt die Bedienerschnittstelle 16 ein Signal an die Heizmodulsteuereinheiten 34 über die Kommunikationseinheit 46. Anhand dieses Signals werden die den Heizmitteln 24 zugeordneten Sensormittel 30 dazu aufgefordert, ein Bedecken von dessen zugeordnetem Heizelement 26 durch einen der Gegenstände 18, 20 zu detektieren. Dies kann beispielsweise durch einen kurzzeitigen Betrieb der Heizelemente 26 und die Erfassung eines durch die entsprechenden Leistungseinheiten 28 fließenden Stroms mittels der Sen- sormittel 30 erfolgen. Erkennungsinformationen, wie insbesondere „Heizelement bedeckt" oder „Heizelement nicht bedeckt" werden durch die entsprechenden Heizmodulsteuereinheiten 34 gesammelt. Insbesondere kennen die Heizmodulsteuereinheiten 34 nach der Topferkennung die Anzahl der Heizmittel 24 des entsprechenden Heizmoduls 22, die von einem Gegenstand 18, 20 bedeckt sind, sowie deren Position in der Matrixanordnung der Heizmittel 24. Beispielsweise kennt die Heizmodulsteuereinheit 34.2 nach der Topferkennung die Information, dass das Heizmodul 22.2 vier bedeckte Heizmittel 24 aufweist.It is assumed that an operator sets up the pot-shaped objects 18, 20 on the cooking plate 14. In FIGS. 3 and 4, the positions of the objects 18, 20 are each represented by a dashed circle. In a first step, the operator interface 16 transmits a signal to the heating module control units 34 via the communication unit 46. Based on this signal, the sensor means 30 associated with the heating means 24 are requested to cover its associated heating element 26 with one of the objects 18, 20 detect. This can be done, for example, by a brief operation of the heating elements 26 and the detection of a current flowing through the corresponding power units 28 current by means of the sensor means 30. Detection information such as, in particular, "heating element covered" or "heating element not covered" is collected by the respective heating module control units 34. In particular, after pan detection, the heating module control units 34 know the number of heating means 24 of the corresponding heating module 22 covered by an object 18, 20 and their position in the matrix arrangement of the heating means 24. For example, after the pan detection, the heating module control unit 34.2 knows the information the heating module 22.2 has four covered heating means 24.
Nach dieser Erkennung liegt eine erste Gruppe 62 von Heizmitteln 24 vor, die von allen Heizmitteln 24 gebildet sind, die von einem der Gegenstände 18, 20 bedeckt sind. Diese Gruppe 62 ist in Figur 3 dargestellt. Aus dieser ersten Gruppe 62 werden nun zwei Heizgruppen 64, 66 gebildet, die jeweils einem der Gegenstände 18, 20 zugeordnet sind. Diese Bildung der Heizgruppen 64, 66 wird mittels einer als Heizgruppenbildungseinheit 67 ausgebildeten ersten Gruppeneinheit 68 durchgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel wird diese Gruppeneinheit 68 unter den Heizmodulsteuereinheiten 34, die zumindest ein bedecktes Heizmittel aufweisen, durch eine selbständige Bestimmung derselben gewählt. Bei diesem Auswahlverfahren werden Parameter der Heizmodulsteuereinheiten 34 berücksichtigt und zwar insbesondere die Anzahl von deren zugeordneten Heizmitteln 24, die bedeckt sind, sowie die Position der jeweiligen Heizmodulsteuereinheit 34 in der Matrixanordnung der Heizmodule 22. Beispielsweise kann die Gruppeneinheit 68 mittels einer Punktierung gewählt werden. Eine Punktzahl einer Heizmodulsteuereinheit 34 kann z.B. durch eine lineare Kombination von der Anzahl der bedeckten Heizmittel 24, der Spaltennummer und der Reihennummer in der Anordnung der Heizmodule 22 gegeben werden. Beispielsweise sind der Heizmodulsteuereinheit 34.2 vier bedeckte Heizmittel 24 zugeordnet und die Heizmodulsteuereinheit 34.2 befindet sich in der ersten Reihe und der zweiten Spalte in der Anordnung der Heizmodule 22. Aus diesen Zahlen 4, 1 und 2 wird die Punktzahl der Heizmodulsteuereinheit 34.2 bestimmt. Die Koeffizienten der linearen Kombination sind so gewählt, dass die gewählte Gruppeneinheit 68 einer Heizmodulsteuereinheit 34 entspricht, die die geringste Anzahl an bedeckten Heizmitteln 24 aufweist. Durch die Berücksichtigung der Position der Heizmodulsteuereinheiten 34 in der Matrix- anordnung der Heizmodule 22 kann ein Konflikt zwischen zwei Heizmodulsteuereinheiten 34 gelöst werden, die die gleiche Anzahl an bedeckten Heizmitteln aufweisen, wie z.B. die Heizmodulsteuereinheiten 34.3 und 34.4. Jede Heizmodulsteuereinheit 34 teilt zumindest einer weiteren Heizmodulsteuereinheit 34 deren erreichte Punktezahl mit und es findet ein Vergleich zwischen den Punktezahlen der verschiedenen Heizmodulsteuereinheiten 34 statt. Dies wird in verschiedenen Schritten durchgeführt, wobei bei jedem Schritt zumindest eine Heizmodulsteuereinheit 34 eliminiert wird, bis nur eine einzige Heizmodulsteuereinheit 34 übrig bleibt. Diese Heizmodulsteuereinheit 34 informiert die anderen Heizmodulsteuereinheiten 34, dass sie als Gruppeneinheit 68 gewählt worden ist. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Heizmodulsteuereinheit 34.4 als Gruppeneinheit 68 gewählt ist.After this detection, there is a first group 62 of heating means 24 formed by all heating means 24 covered by one of the objects 18, 20. This group 62 is shown in FIG. From this first group 62, two heating groups 64, 66 are formed, which are each associated with one of the objects 18, 20. This formation of the heating groups 64, 66 is performed by means of a first group unit 68 designed as a heating group formation unit 67. In this embodiment, this group unit 68 among the heating module control units 34 having at least one covered heating means is selected by autonomous determination thereof. In this selection method, parameters of the heating module control units 34 are taken into account, in particular the number of their associated heating means 24 which are covered and the position of the respective heating module control unit 34 in the matrix arrangement of the heating modules 22. For example, the group unit 68 can be selected by means of puncturing. A score of a heating module control unit 34 may, for example by a linear combination of the number of covered heating means 24, the column number and the row number in the arrangement of the heating modules 22. By way of example, the heating module control unit 34.2 is assigned four covered heating means 24 and the heating module control unit 34.2 is located in the first row and the second column in the arrangement of the heating modules 22. From these numbers 4, 1 and 2, the score of the heating module control unit 34.2 is determined. The coefficients of the linear combination are selected such that the selected group unit 68 corresponds to a heating module control unit 34 which has the least number of covered heating means 24. By taking into account the position of the heating module control units 34 in the matrix arrangement of the heating modules 22, a conflict can be resolved between two heating module control units 34 having the same number of covered heating means, such as the heating module control units 34.3 and 34.4. Each heating module control unit 34 notifies its at least one further heating module control unit 34 of the points reached, and a comparison is made between the points numbers of the various heating module control units 34. This is done in various steps, with each step eliminating at least one heating module control unit 34 until only a single heating module control unit 34 remains. This heating module control unit 34 informs the other heating module control units 34 that it has been selected as the group unit 68. In this example, it is assumed that the heating module control unit 34.4 is selected as the group unit 68.
Diese Gruppeneinheit 68 dient als Heizgruppenbildungseinheit 67, die eine Bildung der Heizgruppen 64, 66 aus der Gruppe 62 bewirkt. Hierzu fragt die Gruppeneinheit 68 von den weiteren, am Auswahlverfahren beteiligten Heizmodulsteuereinheiten 34 Informatio- nen ab. Anhand dieser Informationen werden die Heizgruppen 64, 66 als zusammenhängende Gruppen von Heizmitteln 24 gebildet. Nach Bildung der Heizgruppen 64, 66 wird durch die Gruppeneinheit 68 jedem bedeckten Heizmittel 24 eine der Heizgruppen 64, 66 zugeordnet. Dadurch können beispielsweise bei einem Leistungsbetrieb der Heizgruppen 64, 66 die Heizmittel 24 entsprechend ihrer Zugehörigkeit zu einer der Heizgruppen 64, 66 angesprochen werden.This group unit 68 serves as a heating group formation unit 67, which causes formation of the heating groups 64, 66 from the group 62. For this purpose, the group unit 68 requests information from the further heating module control units 34 participating in the selection process. Based on this information, the heating groups 64, 66 are formed as contiguous groups of heating means 24. After formation of the heating groups 64, 66, one of the heating groups 64, 66 is assigned by the group unit 68 to each covered heating means 24. As a result, for example, during a power operation of the heating groups 64, 66, the heating means 24 can be addressed in accordance with their membership in one of the heating groups 64, 66.
In einem nächsten Schritt wird für jede Heizgruppe 64, 66 eine Gruppeneinheit 70 bzw. 72 bestimmt, die als Heizgruppenleitungseinheit 74 bzw. 76 zur Steuerung eines Betriebs der jeweiligen Heizgruppe 64 bzw. 66 dient. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Grup- peneinheiten 70, 72 durch die als Heizgruppenbildungseinheit 67 ausgebildete Gruppen- einheit 68 bestimmt. Alternativ kann unter den Heizmodulsteuereinheiten 34, die jeweils einer Heizgruppe 64 bzw. 66 zugeordnet sind, eine selbständige Bestimmung der jeweiligen Gruppeneinheit 70 bzw. 72, wie z.B. durch eine Punktierung, stattfinden. Bei der Bestimmung der Gruppeneinheiten 70, 72 werden die Position der Heizmodulsteuereinheiten 34 in der Matrixanordnung der Heizmodule 22 und/oder die Position relativ zum jeweiligen Gegenstand 18 bzw.20 berücksichtigt. Beispielsweise kann als Gruppeneinheit 70 bzw. 72 eine Heizmodulsteuereinheit 34 gewählt werden, deren Heizmittel 24 in der Mitte der jeweiligen Heizgruppe 64, 66 angeordnet sind. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Heizmodulsteuereinheiten 34.1 und 34.8 als Gruppeneinheiten 70 bzw. 72 be- stimmt sind. In einer weiteren Anwendungssituation kann es von Vorteil sein, wenn eine Heizmodulsteuereinheit 34, die ausschließlich unbedeckte Heizmittel 24 aufweist, als Heizgruppenleitungseinheit dient. Dies kann z.B. erfolgen, wenn der Bediener einen der Gegenstände 18, 20 auf der Kochplatte 14 verstellt. Dabei kann z.B. die Zusammensetzung der entsprechenden Heizgruppe 64 bzw. 66 angepasst werden, wobei die Bestim- mung der Heizmodulsteuereinheiten 34.1 und 34.8 als Gruppeneinheiten 70 bzw. 72 aufrechterhalten bleibt, selbst wenn sie aufgrund der Verstellung keine bedeckten Heizmittel 24 mehr aufweisen.In a next step, a group unit 70 or 72 is determined for each heating group 64, 66, which serves as heating group line unit 74 or 76 for controlling an operation of the respective heating group 64 and 66, respectively. In this exemplary embodiment, the group units 70, 72 are formed by the grouping unit 67 designed as a heating group formation unit 67. unit 68 determined. Alternatively, among the heating module control units 34, which are each assigned to a heating group 64 or 66, an independent determination of the respective group unit 70 or 72, for example by puncturing, take place. When determining the group units 70, 72, the position of the heating module control units 34 in the matrix arrangement of the heating modules 22 and / or the position relative to the respective object 18 or 20 are taken into account. For example, as a group unit 70 or 72, a heating module control unit 34 can be selected, whose heating means 24 are arranged in the middle of the respective heating group 64, 66. In this example, it is assumed that the heating module control units 34.1 and 34.8 are designated as group units 70 and 72, respectively. In a further application situation, it may be advantageous if a heating module control unit 34, which has exclusively uncovered heating means 24, serves as a heating group line unit. This can be done, for example, when the operator adjusts one of the objects 18, 20 on the cooking plate 14. In this case, for example, the composition of the corresponding heating group 64 or 66 can be adapted, with the determination of the heating module control units 34.1 and 34.8 being maintained as group units 70 and 72, even if they no longer have any covered heating means 24 due to the adjustment.
Alternativ oder zusätzlich können die Bildung der Heizgruppen 64, 66 und/oder die Aus- wähl der Gruppeneinheiten 70, 72 als Heizgruppenleitungseinheiten 74, 76 mittels einer zusätzlichen, von den Heizmodulsteuereinheiten 34 getrennten Einheit erfolgen. Diese Funktionen können insbesondere in der in Figur 2 dargestellten Ausführung der Heizvorrichtung 10 mittels der Kommunikationseinheit 46 durchgeführt werden, welche mit jeder der Heizmodulsteuereinheiten 34 in Verbindung steht. In dieser speziellen Ausführung ist dann die Kommunikationseinheit 46 als Heizgruppenbildungseinheit ausgeführt.Alternatively or additionally, the formation of the heating groups 64, 66 and / or the selection of the group units 70, 72 as heating group line units 74, 76 can take place by means of an additional unit separate from the heating module control units 34. These functions can be carried out in particular in the embodiment of the heating device 10 shown in FIG. 2 by means of the communication unit 46, which communicates with each of the heating module control units 34. In this specific embodiment, the communication unit 46 is then designed as a heating group formation unit.
Vor einem Starten eines Leistungsbetriebs der Heizgruppen 64, 66 fragen die Gruppeneinheiten 70, 72 Informationen der weiteren Heizmodulsteuereinheiten 34 ab, die der jeweiligen Heizgruppe 64 bzw. 66 zugeordnet sind. Beispielsweise sammeln die Gruppen- einheiten 70, 72 jeweils die Positionen der die jeweilige Heizgruppe 64, 66 bildendenBefore starting a power operation of the heating groups 64, 66, the group units 70, 72 query information of the further heating module control units 34, which are assigned to the respective heating group 64 and 66, respectively. For example, the group units 70, 72 respectively collect the positions of the respective heating group 64, 66
Heizmittel 24 in der Matrixanordnung und/oder die Position dieser Heizmittel 24 innerhalb der jeweiligen Heizgruppe 64 bzw. 66. Anschließend findet ein Informationsaustausch zwischen den Gruppeneinheiten 70, 72 und der Bedienerschnittstelle 16 statt. Der Bedienerschnittstelle 16 werden Informationen der Gruppeneinheiten 70, 72 übermittelt und zwar beispielsweise die Dimension der Heizgruppen 64, 66, die Position der Heizgruppen 64, 66 relativ zur Kochplatte 14 und/oder ggf. Fehlermeldungen, wie z.B. bei Aufstellen eines zu einem Induktionsheizbetrieb ungeeigneten Gegenstands auf die Kochplatte 14. Diese Informationen werden mittels der Kommunikationseinheit 46 für die Bedienerschnittstelle 16 bereitgestellt. Hierbei werden Daten der Gruppeneinheiten 70, 72 durch die Kommunikationseinheit 46 abgefragt, welche dann diese Daten nach Relevanz filtert bzw. bearbeitet. Den Gruppeneinheiten 70, 72 werden über die Kommunikationseinheit 46 Daten der Bedienerschnittstelle16 übermittelt, wie insbesondere eine durch den Bediener gewählte Leistungsstufe oder die Aktivierung eines speziellen Betriebsmodus.Heating means 24 in the matrix arrangement and / or the position of these heating means 24 within the respective heating group 64 or 66. Subsequently, an exchange of information between the group units 70, 72 and the operator interface 16 takes place. Information of the group units 70, 72 is transmitted to the user interface 16, for example the dimension of the heating groups 64, 66, the position of the heating groups 64, 66 relative to the cooking plate 14 and / or possibly error messages, such as when setting up an inappropriate for an induction heating operation object on the hotplate 14. This information is provided by means of the communication unit 46 for the user interface 16. In this case, data of the group units 70, 72 are queried by the communication unit 46, which then filters or processes this data for relevance. The group units 70, 72 are transmitted via the communication unit 46 data of the user interface 16, in particular a selected by the operator power level or the activation of a special operating mode.
Ein Leistungsbetrieb der Heizgruppen 64, 66 zum Erwärmen der Gegenstände 18, 20 kann dann durch den Bediener über die Bedienerschnittstelle 16 gestartet werden, die über die Kommunikationseinheit 46 ein Startsignal an die Gruppeneinheiten 70, 72 sendet. Zur Steuerung einer Heizgruppe 64 bzw. 66 sind Steuerverbindungen zwischen der jeweiligen Gruppeneinheit 70 bzw. 72 und den die Heizgruppe 64 bzw. 66 bildenden Heizmitteln 24 hergestellt. Insbesondere ist die Gruppeneinheit 70 bzw. 72 indirekt über die Leitung 60 und eine oder mehrere weitere Heizmodulsteuereinheiten 34, die der jeweiligen Heizgruppe 64 bzw. 66 zugeordnet sind, mit Heizmitteln 24 unterschiedlicher Heizmodule 22 verbunden. Diese Heizmodulsteuereinheiten 34 sind dabei der Gruppeneinheit 70 bzw. 72 untergeordnet. Durch die Gruppeneinheiten 70, 72 erfolgt ein Beschluss über die Betriebsstrategie zur Steuerung der jeweiligen Heizgruppe 64, 66. Insbesondere wird von den Gruppeneinheiten 70, 72 anhand der von weiteren Heizmodulsteuereinheiten 34 und/oder der Bedienerschnittstelle 16 erhaltenen Informationen bestimmt, auf weiche Weise die Heizmittel 24 individuell zu betreiben sind. Beispielsweise kann eine von den Heizmitteln 24 abzugebende Leistung als Funktion der vom Gegenstand 18 bzw. 20 be- deckten Fläche bestimmt werden. Es kann auch bestimmt werden, dass abhängig von der Position eines Heizmittels 24 relativ zum Gegenstand 18 bzw. 20 eine unterschiedliche Leistung abzugeben ist. Beispielsweise können Heizmittel 24, die am Rand der Gegenstände 18, 20 angeordnet sind, mit einer geringeren Leistung als die in der Mitte der Gegenstände 18, 20 angeordneten Heizmittel 24 betrieben werden. Abhängig von der ge- wählten Strategie werden von den Gruppeneinheiten 70 ,72 Steuersignale auf deren untergeordnete Heizmodulsteuereinheiten 34 gegeben, die deren zugeordnete Heizmittel 24 dementsprechend steuern. BezugszeichenPower operation of the heating groups 64, 66 to heat the articles 18, 20 may then be started by the operator via the operator interface 16, which sends a start signal to the group units 70, 72 via the communication unit 46. For controlling a heating group 64 or 66, control connections between the respective group unit 70 or 72 and the heating means 24 or heating element 24 forming the heating group 24 are produced. In particular, the group unit 70 or 72 is connected indirectly via the line 60 and one or more further heating module control units 34, which are assigned to the respective heating group 64 or 66, to heating means 24 of different heating modules 22. These heating module control units 34 are subordinate to the group unit 70 or 72. The group units 70, 72 decide on the operating strategy for controlling the respective heating group 64, 66. In particular, the heating units are determined in a soft manner by the group units 70, 72 on the basis of the information received from further heating module control units 34 and / or the user interface 16 24 are to operate individually. For example, a power to be output by the heating means 24 can be determined as a function of the area covered by the object 18 or 20. It may also be determined that a different power is to be delivered relative to the article 18 or 20, depending on the position of a heating means 24. For example, heating means 24 arranged at the edge of the articles 18, 20 can be operated with a lower power than the heating means 24 arranged in the middle of the objects 18, 20. Depending on the selected strategy, the group units 70, 72 supply control signals to their subordinate heating module control units 34, which control their associated heating means 24 accordingly. reference numeral
10 Heizvorrichtung 64 Heizgruppe10 heating device 64 heating group
12 Befestigungsrahmen 66 Heizgruppe12 mounting frame 66 heating group
14 Kochplatte 67 Heizgruppenbildungseinheit14 hotplate 67 heating group forming unit
16 Bedienerschnittstelle 68 Gruppeneinheit16 Operator Interface 68 Group Unit
18 Gegenstand 70 Gruppeneinheit18 Item 70 Group unit
20 Gegenstand 72 Gruppeneinheit20 Item 72 Group unit
22 Heizmodul 74 Heizgruppenleitungseinheit22 Heating module 74 heating group line unit
24 Heizmittel 76 Heizgruppenleitungseinheit24 heating means 76 heating group line unit
26 Heizelement V Gleichspannung26 heating element V DC voltage
28 Leistungseinheit H Heizsignal28 Power unit H Heating signal
30 Sensormittel30 sensor means
34 Heizmodulsteuereinheit34 heating module control unit
36 Leiterplatte36 circuit board
38 Stromversorgungseinheit38 power supply unit
40 Netzstromversorgung40 mains power supply
42 Stromschiene42 busbar
44 Stromzufuhr44 power supply
46 Kommunikationseinheit46 communication unit
48 Schaltmittel48 switching means
50 Signal50 signal
52 Netzstromversorgungssignal52 mains power signal
54 Gleichrichter54 rectifier
56 Stromschiene56 busbar
58 Zufuhrleitung58 supply line
60 Leitung60 line
62 Gruppe 62 group

Claims

Patentansprüche claims
1. Heizvorrichtung, insbesondere Induktionskochvorrichtung, mit einem Satz von Heizmodulen (22), die jeweils zumindest ein Heizmittel (24) und eine Heizmodulsteuereinheit (34) zum Steuern des Heizmittels (24) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erstes Heizmodul (22.1 ) zur Herstellung einer Datenkommunikation mit wenigstens einem zweiten Heizmodul (22.2) vorgesehen ist.A heating device, in particular an induction cooking device, comprising a set of heating modules (22) each having at least one heating means (24) and a heating module control unit (34) for controlling the heating means (24), characterized in that at least one first heating module (22.1) for the production of a data communication with at least one second heating module (22.2) is provided.
2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Betriebsmodus eine Heizmodulsteuereinheit (34.4, 34.1 , 34.8) eines der Heizmodule (22) als Gruppeneinheit (68, 70, 72) zur Steuerung einer Gruppe (62, 64, 66) von Heizmitteln (24) ausgebildet ist.2. Heating device according to claim 1, characterized in that in at least one operating mode, a heating module control unit (34.4, 34.1, 34.8) of one of the heating modules (22) as a group unit (68, 70, 72) for controlling a group (62, 64, 66) of heating means (24) is formed.
3. Heizvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heiz- gruppenbildungseinheit (67) vorgesehen ist, die dazu dient, abhängig von einer Position eines Gegenstands (18, 20) relativ zu den Heizmodulen (22), eine zum Heizen des Gegenstands (18, 20) vorgesehene Heizgruppe (64, 66) von Heizmit- teln (24) zu bilden, und dass die Gruppeneinheit (70, 72) als Heizgruppenlei- tungseinheit (74, 76) zur Steuerung eines Betriebs der Heizgruppe (64, 66) ausgebildet ist.3. A heater according to claim 2, characterized in that a heating group forming unit (67) is provided which serves, depending on a position of an object (18, 20) relative to the heating modules (22), one for heating the object ( 18, 20) of heating means (24), and in that the group unit (70, 72) serves as a heating group line unit (74, 76) for controlling an operation of the heating group (64, 66). is trained.
4. Heizvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Einheit (34, 67), die dazu vorgesehen ist, unter zumindest zwei Heizmodulsteuereinheiten (34) die Gruppeneinheit (68, 70, 72) zu bestimmen.4. Heating device according to claim 2 or 3, characterized by a unit (34, 67) which is provided to at least two Heizmodulsteuereinheiten (34) to determine the group unit (68, 70, 72).
5. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppeneinheit (70, 72) in Steuerverbindung mit einem Heizmittel (24) der Heizgruppe (64, 66) über zumindest eine weitere Heizmodulsteuereinheit5. Heating device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the group unit (70, 72) in control connection with a heating means (24) of the heating group (64, 66) via at least one further heating module control unit
(34) steht. (34) stands.
6. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Heizmodul (22) eine Heizmodulsteuereinheit (34) zu wenigstens zwei Heizmitteln (24) zugeordnet ist.6. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one heating module (22) is assigned a Heizmodule control unit (34) to at least two heating means (24).
7. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Satz zumindest fünf Heizmodule (22) aufweist.7. Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the set has at least five heating modules (22).
8. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kommunikationseinheit (46), die in Wirkverbindung mit einer Bedie- nerschnittstelle (16) steht und dazu vorgesehen ist, anhand von Daten der Heizmodulsteuereinheiten (34) eine Information für die Bedienerschnittstelle (16) herzustellen.8. Heating device according to one of the preceding claims, characterized by a communication unit (46) which is in operative connection with a user interface (16) and is provided, based on data of the heating module control units (34) information for the user interface (16). manufacture.
9. Verfahren zum Heizen von Gegenständen (18, 20) mittels eines Satzes von Heizmodulen (22), die jeweils zumindest ein Heizmittel (24) und eine Heizmodulsteuereinheit (34) zum Steuern des Heizmittels (24) aufweisen, bei dem eine Gruppe (62, 64, 66) von Heizmitteln (24) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Heizmodulsteuereinheit (34) unter zumindest zwei Heizmodulen (22) als Gruppeneinheit (68, 70, 72) zu einer Steuerung der Gruppe (62, 64, 66) gewählt wird.A method of heating articles (18, 20) by means of a set of heating modules (22), each comprising at least one heating means (24) and a heating module control unit (34) for controlling the heating means (24), wherein one group (62 , 64, 66) of heating means (24), characterized in that at least one heating module control unit (34) under at least two heating modules (22) as a group unit (68, 70, 72) to a control of the group (62, 64, 66 ) is selected.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppeneinheit (68) mittels einer selbständigen Bestimmung der Heizmodulsteuereinheiten (34) gewählt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the group unit (68) is selected by means of an independent determination of the heating module control units (34).
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einer Position eines zu heizenden Gegenstands (18, 20) relativ zu den Heizmodulen (22) eine Heizgruppe (64, 66) von Heizmitteln (24) gebildet wird und die Gruppeneinheit (70, 72) als Heizgruppenleitungseinheit (74, 76) zur Steuerung eines Betriebs der Heizgruppe (64, 66) gewählt wird. 11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that depending on a position of an object to be heated (18, 20) relative to the heating modules (22) a heating group (64, 66) of heating means (24) is formed and the group unit (70, 72) is selected as Heizgruppenleitungseinheit (74, 76) for controlling an operation of the heating group (64, 66).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennung eines Gegenstands (18, 20) durch die Heizmittel (24) erfolgt und anhand von Erkennungsinformationen die Gruppeneinheit (68) als Heizgruppen- bildungseinheit (67) zur Bildung einer Heizgruppe (64, 66) von Heizmitteln (24) bestimmt wird.12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that a detection of an object (18, 20) by the heating means (24) and based on detection information, the group unit (68) as a heating group formation unit (67) to form a Heating group (64, 66) of heating means (24) is determined.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Wahl der Gruppeneinheit (68, 70, 72) die Position der Heizmodulsteuereinheiten (34) in der Anordnung des Satzes von Heizmodulen (22) berücksichtigt wird.13. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that in the choice of the group unit (68, 70, 72), the position of the Heizmodulsteuereinheiten (34) in the arrangement of the set of heating modules (22) is taken into account.
14. Verfahren zumindest nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Leistungsbetrieb der Heizgruppe (64, 66) die Heizgruppenleitungseinheit (74, 76) Informationen von den die Heizgruppe (64, 66) bildenden Heizmitteln (24) abfragt.14. The method at least according to claim 11, characterized in that before a power operation of the heating group (64, 66) the heating group line unit (74, 76) requests information from the heating group (64, 66) forming heating means (24).
15. Verfahren zumindest nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zum gleichzeitigen Heizen von zumindest zwei Gegenständen (18, 20) jeweils eine Heizgruppenleitungseinheit (74, 76) einem Gegenstand (18, 20) zugeordnet wird. 15. A method at least according to claim 11, characterized in that for simultaneous heating of at least two objects (18, 20) each have a Heizgruppenleitungseinheit (74, 76) is associated with an object (18, 20).
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