WO2012131563A1 - Hausgerätevorrichtung - Google Patents

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WO2012131563A1
WO2012131563A1 PCT/IB2012/051426 IB2012051426W WO2012131563A1 WO 2012131563 A1 WO2012131563 A1 WO 2012131563A1 IB 2012051426 W IB2012051426 W IB 2012051426W WO 2012131563 A1 WO2012131563 A1 WO 2012131563A1
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WO
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consumer units
power
consumer
control unit
units
Prior art date
Application number
PCT/IB2012/051426
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Anton Falcon
Jose Maria De La Cuerda Ortin
Ignacio Garde Aranda
Pablo Jesus Hernandez Blasco
Sergio Llorente Gil
Daniel Moros Sanz
Paul Muresan
Ramon Peinado Adiego
Diego Puyal Puente
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Filing date
Publication date
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Priority to RU2013144674/07A priority patent/RU2566682C2/ru
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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
    • H05B6/065—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like using coordinated control of multiple induction coils
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a household appliance device according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic device with improved comfort.
  • the object is achieved by the features of claim 1, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.
  • the invention relates to a home appliance device, in particular one
  • Garniervorsch with at least one power module, at least two,
  • control unit is provided, in at least one operating mode, in which at least two of the consumer units are supplied together by the power module and in which a sum of for the
  • Power module exceeds at least part of the available power in
  • a "power module” is to be understood in particular as an arrangement of electronic components which is preferably provided for electrical power, which relates the power module in particular from a single phase of a home network connection, in particular a three-phase connection, via a distributor arrangement, preferably a switching arrangement at least one mechanical switching element, in particular a relay, and / or at least one electronic switching element, in particular a transistor, comprising
  • the power module has at least one voltage converter, in particular at least one rectifier and / or at least one inverter, in order to an AC line voltage in a usable in the consumer units voltage form, in particular a pulsating
  • DC voltage, a DC voltage and / or preferably a high-frequency AC voltage to convert in each operating state in which the consumer unit is supplied with energy, each of the consumers, preferably simultaneously, is supplied with energy.
  • each of the consumers preferably simultaneously, is supplied with energy.
  • the consumers are connected in parallel.
  • a "consumer” is to be understood in particular as a component which is intended to supply electrical energy to another form of energy, in particular mechanical energy, preferably heat energy and / or electromagnetic radiation, advantageously with an efficiency greater than 40%, in particular greater than 60%. advantageously greater than 80%, and preferably greater than 90%, to convert.
  • the consumer is intended, in at least one operating state, to continuously record a mean power of at least 50 W, in particular at least 100 W, advantageously at least 500 W, particularly advantageously at least 1000 W and preferably at least 2000 W over a period of time which is at least 10 s, advantageously at least 1 min and preferably at least 5 min.
  • a consumer is designed as a heating element.
  • a "control unit” is to be understood as meaning, in particular, an electronic unit which is preferably located in a control and / or regulating unit of a control unit
  • Household appliance device is at least partially integrated and is preferably intended to control at least the power unit and / or to regulate.
  • the control unit preferably comprises a computing unit and, in particular in addition to the computing unit, a memory unit with a control and / or regulating program stored therein, which is intended to be executed by the computing unit.
  • consumer units are supplied "jointly" by a power module that the two consumer units over a period of not more than 5 min, in particular not more than 1 min, advantageously not more than 10 s and preferably not more than 2 s, in each case at least once
  • at least two of the consumer units are simultaneously and / or at least two of the consumer units alternately, preferably alternately periodically, supplied by the power module.
  • Under that services for the consumer units are "requested” should be understood in particular that this as part of a program determined by the control unit and / or set by an operator via an operator interface and are greater than 0W. Under an "available power" is in particular a device-side
  • this device-side corresponds
  • Storage unit of the control unit has been deposited.
  • a maximum power is required which corresponds to at least 30%, in particular at least 50%, advantageously at least 70% and preferably at least 90% of the available power.
  • at least 1%, in particular at least 5%, advantageously at least 20%, and preferably at least 70%, of the available power is to be understood as a "part" of the available power, in particular by a constant operating characteristic or during operation of the domestic appliance device variable characteristic of the
  • the operating parameter can be designed to be variable by an adjustment process and / or by a learning process.
  • a distribution of the available power is independent of one
  • Control unit is provided, depending on the operating characteristic for at least one of the consumer units to determine a reduction factor by which a requested power of the consumer unit is reduced to a reduced, allocated power.
  • a reduction factor should be understood to mean a real number greater than 0 and at most as great as 1.
  • a "determination" is intended in particular to be a calculation in the mathematical sense with the aid of mathematical functions, in particular addition, multiplication, integration, division and / or a combination thereof, and / or an assignment of values via at least one map stored in a memory unit of the control unit and / or logical operations based on programmed conditions.
  • the requested and / or the assigned, reduced Services stored in a storage unit.
  • a distribution of the available line occurs after an increase in at least one of the requested services, in a case where a sum of the requested and / or reduced services is greater than the available power. In particular, increased comfort can be achieved.
  • control unit is provided, at least in an operating mode in which the sum of the requested services exceeds the available power and the consumer units services are allocated, the sum of which corresponds to the maximum available power in the course of a power adjustment in which at least one of the Consumer services is required to keep allocated services of other consumer units constant.
  • an allocated power of the consumer unit is lowered only when a requested power falls below the allocated power.
  • embodiments are conceivable in which, when the requested power of one of the consumer units is lowered, the allocated power is proportionately reduced.
  • increased security can be ensured since unpredictable increases in heating power are avoided by an operator.
  • the control unit be provided to at least a part of the available power at least in dependence on the services requested for the consumer units on the
  • control unit is intended to distribute at least part of the available power proportionally to the consumer units.
  • a consumer unit whose requested power corresponds to a maximum of 25%, in particular a maximum of 15% and preferably a maximum of 5% of the available power and / or whose maximum power corresponds to a maximum of 500 W, in particular a maximum of 300 W and preferably a maximum of 100 W, is allocated a power which corresponds to the requested service, and the remaining service is preferably split pro rata among the other consumer units.
  • a “proportionate distribution” to consumer units is to be understood as meaning, in particular, that a ratio between allocated and requested performance, ie the reduction factor, is the same for the consumer units, in particular between 50% and 100%, advantageously between 60% and 90%. especially advantageous between 70% and 85% and preferably between 75% and 80% of the available power proportionately distributed to the consumer units, in particular all consumer units.
  • an allocation in particular a reduction factor, a
  • Consumer unit via a mathematical function, in particular in at least one application-relevant area a monotonous, especially strictly monotonous and preferably decreasing function, which preferably deviates from a constant, determines the at least a ratio of the requested power of
  • control unit is provided to distribute at least part of the available power to the consumer units at least as a function of at least one stored characteristic.
  • the parameter is stored in a memory unit of the control unit.
  • the stored parameter may in particular be a device-specific property, in particular an installation position and / or a size of the consumer units and / or a characteristic map, in particular for an assignment of measured values to reduction factors
  • a part, in particular up to 25%, of the available power can preferably be distributed to consumer units with specific properties, in particular a specific position and / or a specific size, in particular a diameter, an area and / or a volume, wherein in particular the Part of the at least one preferred
  • Consumer unit assigned power reaches the requested performance, a remainder to the other consumer units, preferably proportionately distributed. In particular, increased comfort can be achieved.
  • control unit be provided for at least a part, in particular up to 25%, of the available power as a function of at least one statistical parameter, in particular a statistical parameter of at least one of the consumer units
  • a parameter that is based on data that has a longer period in particular at least the last day, the last week, the last month or the last year and preferably the entire duration of the
  • Control unit in particular since a reset or initial activation of the control unit and / or the memory, were collected and stored in particular in a memory unit of the control unit.
  • the control unit is provided for individual consumer units and / or groups of
  • Consumer units to measure, collect and / or store data are Consumer units to measure, collect and / or store data.
  • control unit is provided to run times of
  • Activation numbers of the consumer units that is, frequencies for requesting a service for the consumer unit, for the consumer unit to be active and / or a change in performance, and / or for recording and / or evaluating medium and / or maximum requested consumer unit services and / or as to use statistical characteristic. It can be a particular
  • control unit is provided for at least a part of the available power as a function of at least one
  • a "sensor” is to be understood as meaning a value of a sensor and / or a value which is determined by means of a function and / or a characteristic diagram about the value of the sensor is a physical size, at least in a domestic appliances relevant area one-to-one converts into another physical, preferably usable for a control unit size, in particular an electrical, preferably digital signal.
  • a map is stored in a memory unit of the control unit, which allows an assignment of sensor values to evaluation variables.
  • each of the consumer units is assigned a sensor.
  • the sensor characteristic corresponds to a temperature value, a
  • a "receiving area” is to be understood as meaning, in particular, an area, in particular an area and / or a volume, of the domestic appliance, which is intended to be fitted in and / or on a useful container, in particular a Garware, preferably a cookware, and / or a storage container and / or food at least partially arrange.
  • a useful container in particular a Garware, preferably a cookware, and / or a storage container and / or food at least partially arrange.
  • Receiving area preferably a heating zone, determined by an area of action of a power element, preferably a heating element.
  • Effective area is to be understood in particular an area in which a
  • the receiving area is an area directly above a power element, preferably a heating element.
  • the degree of filling indicates a percentage filling of the receiving region, preferably a percentage covering of a heating surface., In particular, increased comfort can be achieved.
  • control unit is provided to distribute at least a portion of the available power as a function of at least one operator input to the consumer units.
  • the domestic appliance device has an operator interface for this purpose.
  • an operator can specify portions of the available power which are distributed to the consumer units by the control unit in accordance with at least one of the aforementioned criteria.
  • the operator may specify a proportion, in particular up to a maximum of 50%, preferably up to a maximum of 25%, which is distributed among the consumer units in accordance with priority factors set by the operator.
  • the operator inputs are stored in particular in the memory unit and retrieved when needed and / or during a
  • the home appliance device as
  • the power module has at least one heating frequency unit.
  • a "heating frequency unit” is intended in particular to mean an electrical unit be understood that an oscillating electrical signal, preferably with a switching frequency of at least 1 kHz, in particular of at least 10 kHz, advantageously of at least 20 kHz and in particular of at most 100 kHz for a
  • the heating frequency unit is provided to provide a maximum electrical power of at least 1000 W, in particular at least 2000 W, advantageously at least 3000 W, and preferably at least 3500 W, required by the induction heating unit.
  • the heating frequency unit comprises in particular at least one inverter, which preferably has at least two, preferably series-connected, bidirectional unipolar switches, which are in particular formed by a transistor and a diode connected in parallel, and particularly advantageously at least one damping capacitor connected in parallel to the bidirectional unipolar switches, which is in particular formed by at least one capacitor. This allows a high-frequency power supply of the
  • Induction heating unit can be provided.
  • a voltage tap of the induction heating unit can be provided.
  • High-frequency unit is arranged in particular at a common contact point of two bidirectional unipolar switch.
  • An "induction heating unit” should in particular be understood to mean a consumer unit having at least one induction heating element.
  • An “induction heating element” is to be understood in particular as a wound electrical conductor, preferably in the form of a
  • Circular disc which in at least one operating state of high-frequency
  • the induction heating element is preferably provided to convert electrical energy into a magnetic alternating field, which is intended to be in a metallic, preferably at least partially
  • ferromagnetic, heating means in particular a Gargeschirr, eddy currents and / or Ummagnethnes monoe cause, which are converted into heat.
  • Embodiments as induction heaters can be achieved by fast response times improved comfort.
  • Fig. 1 shows an induction hob with a control unit to a
  • Fig. 2 is a schematic representation of the home appliance device.
  • FIG. 1 shows a domestic appliance 10 designed as an induction hob, with a domestic appliance 10
  • Induction heater device formed home appliance device 12, which as
  • Induction hob device is formed with four, designed as induction heating units, consumer units 20, 22, 24, 26, each one as
  • Induction heating element formed consumers, which is designed as an inductor.
  • the consumer units 20, 22, 24, 26 are below a cooktop panel 14
  • the domestic appliance device 12 has a power module 18 which is operated by a single phase 16 of a three-phase domestic connection and which is provided with high-frequency consumer units 20, 22, 24, 26
  • the power module 18 has two voltage converters designed as heating frequency units 30, 32, which are intended to be operated via the single phase 16 and to supply the load units 20, 22, 24, 26 (FIG. 2).
  • the power module 18 has two voltage converters designed as heating frequency units 30, 32, which are intended to be operated via the single phase 16 and to supply the load units 20, 22, 24, 26 (FIG. 2).
  • the switching frequency of the heating frequency units 30, 32 is inter alia dependent on a consumer unit 20, 22, 24, 26 via an operating unit 28 requested heating power and a cooking utensil plate in a heating zone on the hob 14 via the consumer unit 20, 22, 24, 26, and is determined by a control unit 34 of the home appliance device 12.
  • the operating unit 28 has a
  • the control unit 34 has an arithmetic unit, a memory unit and an operating program stored in the memory unit, which is intended to be executed by the arithmetic unit.
  • Figure 2 shows a circuit for the home appliance device 12.
  • a voltage applied to a phase 16 between 220 V and 230 V with a mains frequency between 49 Hz and 51 Hz is rectified in a designed as a rectifier 36 voltage converter of the power module 18 and in a buffer capacity 38 partially saved.
  • the poles of the buffer capacitor 38 form two external contacts 40, 42, between which a pulsating DC voltage is applied.
  • the heating frequency units 30, 32 are arranged between the external contacts 40, 42 and convert the pulsating DC voltage into high-frequency alternating current.
  • the Schufrequenzakuen 30, 32 each have two between the outer contacts 40, 42 connected in series, designed as a bidirectional unipolar switch, switching elements 44, 46, each with a
  • the switching elements 44, 46 are each formed by an IGBT 52, 54 (insulated gate bipolar transistor) and a parallel connected diode 56, 58.
  • a voltage tap 60, 62 is arranged in each case at a common contact of the two IGBTs 52, 54.
  • the control unit 34 causes by alternating, high-frequency control of the two IGBTs 52, 54 at the voltage tap 60 a high-frequency alternating voltage with pulsating amplitude, which when connecting a consumer unit 20, 22, 24, 26 a high-frequency
  • Alternating current follows.
  • the voltage taps 60, 62 of the heating frequency units 30, 32 are connected to a switching arrangement 64 having six relay elements formed switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76, which are designed as a single pole changeover switch, and by switching commands of the control unit 34 thereto is provided, 16 different combinations of up to two of the two Schufrequenzaiseen 30, 32 and up to two of the four consumer units 20, 22, 24, 26 to connect directly.
  • the switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76 designed as single-pole changeover switches have three contacts and two switching states.
  • the first contact In a first switching state, the first contact is directly connected to the second contact and in a second switching state, the first and the third contact are directly connected (in the illustration, the first contact is arranged on the left and the second contact on the top right).
  • the switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76 are arranged in a cascaded circuit.
  • a first contact of the switching element 66 is connected directly to the voltage tap 60 of the heating frequency unit 30.
  • a second and a third contact of the switching element 66 is in each case directly connected to a first contact of the two switching elements 68, 70.
  • Consumer units 20, 22, 24, 26 are each directly connected to one of the second or third contacts of the switching elements 68, 70. At the voltage tap 62 of the second heating frequency unit 32, a similar arrangement is connected to the switching elements 72, 74, 76. Each of the consumer units 20, 22, 24, 26 can thus be directly connected to each of the heating frequency units 30, 32 by suitable switching states of the switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76. Furthermore, any two of the consumer units 20, 22, 24, 26 can be used simultaneously with different ones Schufrequenzmaschineen 30, 32 be directly connected. Likewise for each of the
  • Consumer unit 20, 22, 24, 26 is connected directly to both heating frequency units 30, 32 at the same time, possible.
  • the consumer units 20, 22, 24, 26 are each operated in half-bridge circuit.
  • the consumer units 20, 22, 24, 26 each have a common contact 78, 79, which is in each case directly connected to a resonance unit 80, 81, which consists of two, formed from individual capacitors,
  • Resonant capacitances 82, 84 and 83, 85 is formed.
  • the resonance capacitances 82, 84 and 83, 85 are each connected in series and one of the resonance capacitances 82, 83 is connected directly to one of the external contacts 40 and the other of the
  • Resonant capacitances 84, 85 are connected directly to the other external contact 42. Both of the resonance capacitances 82, 84 and 83, 85 are each connected directly to the two consumer units 20, 22 and 24, 26, respectively.
  • the power module 18 is designed to provide the consumer units 20, 22, 24, 26 with a total power P max of 2300 W. In an alternative embodiment, the power module 18 is designed to have a maximum power of 4500 W.
  • the total power P max is limited by a fuse that sets a maximum current that can be requested via the phase 16 from the power module 18, and is, for example, 3700 W. This maximum
  • Amperage is about an operator, preferably only indirectly, accessible control or via a setting in a Konfigurationmenu the
  • Consumer units 20, 22, 24, 26, wherein the requested power P, according to the switch position is assigned to a proportion between 0% and 100% of the available power P max . If a sum P sum of the requested power P, less than the available power P max , corresponds to the power units 20, 22, 24, 26 assigned power P, 'the requested power P ,.
  • the control unit 34 is intended, in an operating mode in which two, three or four of the consumer units 20, 22, 24, 26 are supplied jointly by the power module 18 and in which a sum of the consumer units 20, 22, 24, 26 requested services P 1; P 2 , P 3 , P 4 an available power P max of Power module 18 exceeds at least a portion of the available power P max depending on different operating characteristics to the load units 20, 22, 24, 26 to distribute.
  • the services Pi ⁇ P2 ', P3', P4 'allocated to the consumer units 20, 22, 24, 26 and the requested services P 1; P 2 , P 3 , P 4 are stored in the memory unit for later purposes.
  • the control unit 34 is intended to operate in an operating mode in which the sum P sum of the requested powers P 1; P 2 , P 3 , P 4 exceeds the available power P max and the consumer units 20, 22, 24, 26 benefits ⁇ - ⁇ ', ⁇ 2 ', P3 ', ⁇ 4 ' are allocated, the sum P sum 'the maximum of the available Power P max corresponds, in the course of a
  • Power adaptation in which at least one of the consumer units 20, 22, 24, 26 requested services P, is lowered, assigned benefits ⁇ - ⁇ ', ⁇ 2 ', P3 ', ⁇ 4 ' of the other consumer units 20, 22, 24 26 to keep constant.
  • the allocated power Pi 'of the consumer unit 20, whose requested power Pi is lowered kept constant, as long as the requested power Pi is greater than the allocated power ⁇ - ⁇ '. If the requested power Pi is smaller than the allocated line, the allocated power Pi 'is reduced to the value of the requested power.
  • the allocated services ⁇ 2 ', ⁇ 3 ', P 4 'of the other consumer units 22, 24, 26 remain constant. If a requested power P 2 is increased and thereby exceeds a sum of the allocated services ⁇ - ⁇ ', ⁇ 3 ', ⁇ 4 'and the
  • requested power P 2 is the available power P max , a distribution of the available power P max based on the requested power P 1; P 2 , P 3 , P 4
  • the control unit 34 is in a first embodiment, or a first
  • Operating mode designed to distribute the total available power P max as a function of the requested for the consumer units 20, 22, 24, 26 services to the consumer units 20, 22, 24, 26.
  • the requested services P 1; P 2 , P 3 , P 4 for example, 0 W, 300 W, 1000 W and 1500 W are thereby to one
  • the numbers mentioned above will continue to be used for the following calculation examples.
  • the control unit 34 is provided to the total available power P ma x as a function of the requested for the consumer units 20, 22, 24, 26 benefits ⁇ - ⁇ , P 2 , P 3 , P 4 on the consumer units 20, 22, 24, 26 to distribute.
  • N is the number of consumption units 20, 22, 24, 26 with a requested power P, greater than 0, X is the ratio of P, to P sum and R is the ratio of P max to P sum , ie
  • control unit 34 is provided to a first portion of the available power P maXi corresponding to the requested services P 1; P 2 , P 3, P 4, analogous to the first or second
  • Control unit 34 is provided to distribute the second portion of the available power P max as a function of a stored characteristic to the consumer units 20, 22, 24, 26. Since the heating zones in the front area of the cooking plates are used statistically more frequently, the storage unit stores the front
  • the 22% are proportionately distributed to the front consumer units 22, 24 until they are used up, or the allocated services P 2 ', P3' correspond to the requested services P 2 , P 3 .
  • Control unit 34 provided to distribute the second portion of the available power P max as a function of a statistical characteristic on the consumer units 20, 22, 24, 26.
  • the control unit 34 is provided to count at a first switch-on starting at 0, how often the supply units 20, 22, 24, 26 are used.
  • the second proportion of the available power P max is calculated according to the proportions of the frequency in relation to a sum of the frequencies of the active
  • the allocation takes place as a function of another statistical characteristic, for example the total duration that a consumer unit was active or the average power that was requested for it, or another variable that appears suitable to the person skilled in the art.
  • Control unit 34 is provided to distribute the second portion of the available power to the consumer units 20, 22, 24, 26 at least as a function of sensor characteristics of temperature sensors, which are arranged below the heating zones. If sensor values are supplied by the temperature sensors, which indicate a temperature of a cooking utensil that is greater than 100 ° C, this will be described.
  • Consumer unit 20, 22, 24, 26 preferably treated.
  • a power split is analogous to the embodiment with the preferred front consumer units 22, 24. If none of the consumer units 20, 22, 24, 26 preferred, the second portion is also proportionately distributed according to the requested services P.
  • control unit 34 is provided to the second portion of the available power at least in response to power factors, which are determined by voltage and current sensors of the heating frequency units and reflect an efficiency of the consumer units, distributed to the consumer units 20, 22, 24, 26.
  • power factors which are determined by voltage and current sensors of the heating frequency units and reflect an efficiency of the consumer units, distributed to the consumer units 20, 22, 24, 26.
  • a power factor LF is determined for each of the consumer units 20, 22, 24, 26, .
  • the second component is determined on the basis of the ratios of the power factors LF, to a sum LF sum of the power factors LF, of the active consumer units 22, 24, 26.
  • a seventh embodiment or a seventh mode of operation, is the
  • Control unit 34 is provided to the second portion of the available power at least in response to at least one stored characteristic and in
  • the allocation is dependent on stored in the storage unit sizes, ie areas, the heating zones and degrees of completion of the heating zones, the sensors, for example via a coupling factor between the inductor of the consumer unit and a cooking appliance positioned above, of a
  • Inductance is dependent to be determined.
  • the 22% of the available power is determined by the ratios of the products of the size of the heating zone of a consumer unit with the respective degree of filling of the heating zone to the sum of these products via the active consumer units 22, 24, 26.
  • Control unit 34 is provided to distribute the second portion of the available power in response to operator inputs to the consumer units 20, 22, 24, 26.
  • the operator can determine via the operating unit 28, that is, the operating element 29, in which ratio the second portion is to be distributed to the active consumer units 22, 24, 26.
  • control unit 34 is provided for at least two, in particular at least three, advantageously at least four, or preferably at least six, parts of the available power as a function of at least two, in particular at least three, advantageously at least four, or
  • the consumer units 20, 22, 24, 26 preferably to distribute at least six different characteristics on the consumer units 20, 22, 24, 26.
  • 55% of the available power P max is distributed according to the first embodiment, 33% according to embodiment four, 22% according to a variation of embodiment four, in which the useful lives are weighted instead of the frequencies, and 12% distributed according to embodiment three.
  • control unit 34 is provided to determine, depending on operator inputs, which and how many parts of the available power P max influence the distribution as a function of which and how many parameters. For example, a variety of
  • Distribution options and the operator can specify a weighting of the various distribution options.
  • the operating elements 90, 92, 94, 96 configured as a rotary selector switch could be dispensed with and a power requirement could take place solely via the operating element 29 designed as a touch-sensitive display.
  • the control element 29 could be dispensed with.
  • any numbers of at least two consumer units and at least two voltage transformers are conceivable, wherein the number of voltage transformers preferably corresponds to at least half the number of consumer units and / or a number of the resonance units preferably corresponds to the number of voltage transformers.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätevorrichtung, insbesondere einer Gargerätevorrichtung, mit zumindest einem Leistungsmodul (18), zumindest zwei Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) und mindestens einer Steuereinheit (34). Um einen verbesserten Komfort zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, in wenigstens einem Betriebsmodus, in dem zumindest zwei der Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) gemeinsam von dem Leistungsmodul (18) versorgt werden und in dem eine Summe von für die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) angeforderten Leistungen eine verfügbare Leistung des Leistungsmoduls (18) übersteigt, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung in Abhängigkeit von zumindest einer Betriebskenngröße auf die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) zu verteilen.

Description

Hausgerätevorrichtung
Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Hausgeräte mit einem Leistungsmodul, einer
Steuereinheit und mehreren Verbrauchern bekannt. Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbessertem Komfort bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätevorrichtung, insbesondere einer
Gargerätevorrichtung, mit zumindest einem Leistungsmodul, zumindest zwei,
insbesondere zumindest drei, Verbrauchereinheiten und mindestens einer Steuereinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, in wenigstens einem Betriebsmodus, in dem zumindest zwei der Verbrauchereinheiten gemeinsam von dem Leistungsmodul versorgt werden und in dem eine Summe von für die
Verbrauchereinheiten angeforderten Leistungen eine verfügbare Leistung des
Leistungsmoduls übersteigt, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung in
Abhängigkeit von zumindest einer Betriebskenngröße auf die Verbrauchereinheiten zu verteilen. Unter einem„Leistungsmodul" soll insbesondere eine Anordnung von elektronischen Bauteilen verstanden werden, die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, elektrische Leistung, die das Leistungsmodul insbesondere von einer einzelnen Phase eines Hausnetzanschlusses, insbesondere eines Dreiphasenanschlusses, bezieht, über eine Verteileranordnung, vorzugsweise eine Schaltanordnung, die zumindest ein mechanisches Schaltelement, insbesondere ein Relais, und/oder zumindest ein elektronisches Schaltelement, insbesondere einen Transistor, aufweist, den
Verbrauchereinheiten zuzuführen. Insbesondere weist das Leistungsmodul zumindest einen Spannungswandler, insbesondere zumindest einen Gleichrichter und/oder zumindest einen Wechselrichter, auf, um eine Netzwechselspannung in eine in den Verbrauchereinheiten nutzbare Spannungsform, insbesondere eine pulsierende
Gleichspannung, eine Gleichspannung und/oder vorzugsweise eine hochfrequente Wechselspannung, umzuwandeln. Unter einer„Verbrauchereinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest einen Verbraucher aufweist. Insbesondere ist in jedem Betriebszustand, in dem die Verbrauchereinheit mit Energie versorgt wird, jeder der Verbraucher, vorzugsweise gleichzeitig, mit Energie versorgt. Vorzugsweise sind die Verbraucher parallelgeschaltet. Unter einem„Verbraucher" soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, elektrische Energie in eine andere Energieform, insbesondere mechanische Energie, vorzugsweise Wärmeenergie und/oder elektromagnetische Strahlung, vorteilhaft mit einem Wirkungsgrad größer als 40 %, insbesondere größer als 60 %, vorteilhaft größer als 80 % und vorzugsweise größer als 90 %, umzuwandeln. Insbesondere ist der Verbraucher dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand eine mittlere Leistung von zumindest 50 W, insbesondere zumindest 100 W, vorteilhaft zumindest 500 W, besonders vorteilhaft zumindest 1000 W und vorzugsweise zumindest 2000 W, wiederholbar über eine Zeitdauer kontinuierlich aufzunehmen, die zumindest 10 s, vorteilhaft zumindest 1 min und vorzugsweise zumindest 5 min beträgt. Vorzugsweise ist ein Verbraucher als Heizelement ausgebildet. Unter einer„Steuereinheit" soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die vorzugsweise in einer Steuer- und/oder Regeleinheit einer
Hausgerätevorrichtung zumindest teilweise integriert ist und die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, zumindest die Leistungseinheit zu steuern und/oder zu regeln.
Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Darunter, dass Verbrauchereinheiten„gemeinsam" von einem Leistungsmodul versorgt werden, soll insbesondere verstanden werden, dass die beiden Verbrauchereinheiten über eine Zeitdauer von maximal 5 min, insbesondere maximal 1 min, vorteilhaft maximal 10 s und vorzugsweise maximal 2 s, jeweils zumindest einmal von dem Leistungsmodul versorgt werden. Insbesondere werden zumindest zwei der Verbrauchereinheiten gleichzeitig und/oder es werden zumindest zwei der Verbrauchereinheiten abwechselnd, vorzugsweise periodisch abwechselnd, von dem Leistungsmodul versorgt. Darunter, dass Leistungen für die Verbrauchereinheiten„angefordert" sind, soll insbesondere verstanden werden, dass diese im Rahmen eines Programms von der Steuereinheit bestimmt und/oder von einem Bediener über eine Bedienerschnittstelle eingestellt und größer als 0 W sind. Unter einer„verfügbaren Leistung" soll insbesondere eine geräteseitige
Begrenzung der Leistung verstanden werden, die von dem Leistungsmodul über die Phase abgenommen werden kann. Insbesondere entspricht diese geräteseitige
Begrenzung einer Einstellung, die einer maximalen Belastbarkeit der Phase, an der das Leistungsmodul angeschlossen ist, entspricht und insbesondere durch einen Bediener, einen Installateur und/oder einem Servicetechniker festgelegt ist, und/oder die einer maximalen Belastbarkeit der elektronischen Komponenten des Leistungsmoduls entspricht und bei einem Produktionsprozess der Hausgerätevorrichtung in einer
Speichereinheit der Steuereinheit hinterlegt wurde. Insbesondere ist für eine einzelne Verbrauchereinheit eine maximale Leistung anforderbar, die mindestens 30 %, insbesondere mindestens 50 %, vorteilhaft mindestens 70 % und vorzugsweise mindestens 90% der verfügbaren Leistung entspricht. Unter einem„Teil" der verfügbaren Leistung sollen insbesondere zumindest 1 %, insbesondere zumindest 5 %, vorteilhaft zumindest 20 % und vorzugsweise zumindest 70 % der verfügbaren Leistung verstanden werden. Unter einer„Betriebskenngröße" soll insbesondere eine konstante oder eine während einem Betrieb der Hausgerätevorrichtung veränderliche Kenngröße der
Hausgerätevorrichtung verstanden werden. Die Betriebskenngröße kann dabei durch einen Einstellvorgang und/oder durch einen Lernvorgang veränderlich ausgestaltet sein. Insbesondere erfolgt eine Verteilung der verfügbaren Leistung unabhängig von einer
Aktivierungsreihenfolge der Verbrauchereinheiten. Darunter, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die verfügbare Leistung in Abhängigkeit von zumindest einer
Betriebskenngröße„zu verteilen", soll insbesondere verstanden werden, dass die
Steuereinheit dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von der Betriebskenngröße zumindest für eine der Verbrauchereinheiten einen Reduktionsfaktoren zu bestimmen, um den eine angeforderte Leistung der Verbrauchereinheit zu einer reduzierten, zugeteilten Leistung abgesenkt wird. Unter einem Reduktionsfaktor soll insbesondere eine Reelle Zahl größer als 0 und maximal so groß wie 1 verstanden werden. Unter einer„Bestimmung" soll insbesondere eine Berechnung im mathematischen Sinne unter Zuhilfenahme von mathematischen Funktionen, insbesondere Addition, Multiplikation, Integration, Division und/oder eine Kombination dieser, und/oder eine Zuordnung von Werten über zumindest ein in einer Speichereinheit der Steuereinheit gespeichertes Kennfeld und/oder logische Operationen, die auf programmierten Konditionen beruhen, verstanden werden.
Insbesondere werden die angeforderten und/oder die zugeordneten, reduzierten Leistungen in einer Speichereinheit hinterlegt. Insbesondere erfolgt eine Verteilung der verfügbaren Leitung nach einer Erhöhung zumindest einer der angeforderten Leistungen, in einem Fall, in dem eine Summe der angeforderten und/oder reduzierten Leistungen größer ist als die verfügbare Leistung. Insbesondere kann ein erhöhter Komfort erreicht werden.
Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, zumindest in einem Betriebsmodus, in dem die Summe der angeforderten Leistungen die verfügbare Leistung übersteigt und den Verbrauchereinheiten Leistungen zugeteilt sind, deren Summe maximal der verfügbaren Leistung entspricht, im Zuge einer Leistungsanpassung, bei der zumindest eine der für die Verbrauchereinheiten angeforderten Leistungen abgesenkt wird, zugeteilte Leistungen der anderen Verbrauchereinheiten konstant zu halten.
Insbesondere wird eine zugeteilte Leistung der Verbrauchereinheit nur dann abgesenkt, wenn eine angeforderte Leistung unter die zugeteilte Leistung fällt. Andererseits sind Ausgestaltungen denkbar, in denen bei einer Absenkung der angeforderten Leistung einer der Verbrauchereinheiten die zugeordnete Leistung anteilmäßig abgesenkt wird. Es kann insbesondere eine erhöhte Sicherheit gewährleistet werden, da von einem Bediener unangeforderte Erhöhungen von Heizleistungen vermieden werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung zumindest in Abhängigkeit von den für die Verbrauchereinheiten angeforderten Leistungen auf die
Verbrauchereinheiten zu verteilen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung anteilmäßig auf die Verbrauchereinheiten zu verteilen. Insbesondere wird einer Verbrauchereinheit, deren angeforderte Leistung maximal 25 %, insbesondere maximal 15 % und vorzugsweise maximal 5 % der verfügbaren Leistung entspricht, und/oder deren maximale Leistung maximal 500 W, insbesondere maximal 300 W und vorzugsweise maximal 100 W entspricht, eine Leistung zugeteilt, die der anforderten Leistung entspricht und die übrige Leistung vorzugsweise anteilmäßig auf die übrigen Verbrauchereinheiten aufgeteilt. Unter einer„anteilmäßigen Verteilung" auf Verbrauchereinheiten soll insbesondere verstanden werden, dass ein Verhältnis zwischen zugeteilter und angeforderter Leistung, also der Reduktionsfaktor, für die Verbraucheinheiten jeweils gleich ist. Insbesondere werden zwischen 50 % und 100 %, vorteilhaft zwischen 60 % und 90 %, besonders vorteilhaft zwischen 70 % und 85 % und vorzugsweise zwischen 75 % und 80 % der verfügbaren Leistung anteilmäßig auf die Verbrauchereinheiten, insbesondere alle Verbrauchereinheiten, verteilt.
Insbesondere wird eine Zuteilung, insbesondere ein Reduktionsfaktor, einer
Verbrauchereinheit über eine mathematische Funktion, insbesondere zumindest in einem anwendungsrelevanten Bereich eine monotone, insbesondere streng monotone und vorzugsweise abfallenden Funktion, die vorzugsweise von einer Konstanten abweicht, bestimmt, die zumindest von einem Verhältnis der angeforderten Leistung der
Verbrauchereinheit zu einer Summe der angeforderten Leistungen der
Verbrauchereinheiten abhängig ist. Es kann insbesondere eine Komfortsteigerung erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung zumindest in Abhängigkeit von zumindest einer gespeicherten Kenngröße auf die Verbrauchereinheiten zu verteilen. Insbesondere ist die Kenngröße in einer Speichereinheit der Steuereinheit gespeichert. Die gespeicherte Kenngröße kann insbesondere einer gerätespezifischen Eigenschaft, insbesondere einer Einbauposition und/oder einer Größe der Verbrauchereinheiten und/oder einem Kennfeld, das insbesondere zu einer Zuordnung von Messwerten zu Reduktionsfaktoren
beeinflussenden Größen vorgesehen ist, entsprechen. Insbesondere kann ein Teil, insbesondere bis zu 25 %, der verfügbaren Leistung bevorzugt auf Verbrauchereinheiten mit bestimmten Eigenschaften, insbesondere einer bestimmten Position und/oder eine bestimmten Größe, insbesondere ein Durchmesser, eine Fläche und/oder ein Volumen, verteilt werden, wobei insbesondere der Teil auf die zumindest eine bevorzugte
Verbrauchereinheit verteilt wird und in dem Fall, dass die der bevorzugten
Verbrauchereinheit zugeteilte Leistung die angeforderte Leistung erreicht, ein Rest auf die übrigen Verbrauchereinheiten, vorzugsweise anteilmäßig, verteilt wird. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort erreicht werden.
In einer weiteren Ausgestaltungsvariante wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil, insbesondere bis zu 25 %, der verfügbaren Leistung in Abhängigkeit von zumindest einer statistischen Kenngröße, insbesondere einer statistischen Kenngröße zumindest einer der Verbrauchereinheiten, auf die
Verbrauchereinheiten zu verteilen. Unter einer„statistischen Kenngröße" soll
insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, die auf Daten beruht, die über einen längeren Zeitraum, der insbesondere zumindest den letzten Tag, die letzte Woche, den letzten Monat oder das letzte Jahr und vorzugsweise die gesamte Laufzeit der
Steuereinheit, insbesondere seit einem Reset oder einer erstmaligen Einschaltung der Steuereinheit und/oder deren Speicher, erhoben wurden und insbesondere in einer Speichereinheit der Steuereinheit hinterlegt sind. Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, für einzelne Verbrauchereinheiten und/oder Gruppen von
Verbrauchereinheiten Daten zu messen, zu sammeln und/oder abzuspeichern.
Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, Laufzeiten der
Verbrauchereinheiten, also Summen von Zeitdauern, in denen für die
Verbrauchereinheiten jeweils eine Leistung größer als 0 W angefordert war, oder
Aktivierungszahlen der Verbrauchereinheiten, also Häufigkeiten dafür, dass eine Leistung für die Verbrauchereinheit angefordert wurde, die Verbrauchereinheit aktiv war und/oder eine Leistungsänderung vorgenommen wurde, und/oder mittlere und/oder maximale angeforderte Leistungen der Verbrauchereinheiten aufzuzeichnen und/oder auszuwerten und/oder als statistische Kenngröße zu verwenden. Es kann insbesondere eine
Komfortsteigerung erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung in Abhängigkeit von zumindest einer
Sensorkenngröße auf die Verbrauchereinheiten zu verteilen. Unter einer
„Sensorkenngröße" soll insbesondere ein Wert eines Sensors und/oder ein Wert, der anhand einer Funktion und/oder eines Kennfelds über den Wert des Sensors ermittelt ist, verstanden werden. Unter einem„Sensor" soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, eine physikalische Größe zumindest in einem hausgeräterelevanten Bereich eineindeutig in eine andere physikalische, vorzugsweise für eine Steuereinheit verwertbare Größe, insbesondere ein elektrisches, vorzugsweise digitales Signal wandelt. Insbesondere ist in einer Speichereinheit der Steuereinheit ein Kennfeld hinterlegt, das eine Zuordnung von Sensorwerten zu Auswertegrößen ermöglicht. Vorzugsweise ist jeder der Verbrauchereinheiten ein Sensor zugeordnet. Insbesondere entspricht die Sensorkenngröße einem Temperaturwert, einem
Feuchtigkeitswert oder einem Ausfüllungsgrad eines Aufnahmebereichs der
Verbrauchereinheit. Unter einem„Aufnahmebereich" soll insbesondere ein Bereich, insbesondere eine Fläche und/oder ein Volumen, des Hausgeräts verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, in und/oder auf diesem ein Nutzbehältnis, insbesondere ein Gargeschirr, vorzugsweise ein Kochgeschirr, und/oder ein Aufbewahrungsbehältnis und/oder Lebensmittel zumindest teilweise anzuordnen. Insbesondere wird ein
Aufnahmebereich, vorzugsweise eine Heizzone, durch einen Wirkungsbereich eines Leistungselements, vorzugsweise eines Heizelements, bestimmt. Unter einem
„Wirkungsbereich" soll insbesondere ein Bereich verstanden werden, in dem eine
Wirkung, insbesondere eine abgegebene Heizleistung, mindestens 1 %, vorteilhaft mindestens 5 % und vorzugsweise mindestens 10 % einer maximalen lokal Wirkung entspricht. Insbesondere handelt es sich bei dem Aufnahmebereich um eine Fläche direkt über einem Leistungselement, vorzugsweise einem Heizelement. Unter einem
„Ausfüllungsgrad" soll insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, die eine Ausfüllung und/oder Belegung des Aufnahmebereichs angibt. Vorzugsweise gibt der Ausfüllungsgrad eine prozentuale Ausfüllung des Aufnahmebereichs, vorzugsweise eine prozentuale Bedeckung einer Heizfläche, an. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort erreicht werden.
In einer alternativen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung in Abhängigkeit von zumindest einer Bedienereingabe auf die Verbrauchereinheiten zu verteilen.
Insbesondere weist die Hausgerätevorrichtung dazu eine Bedienerschnittstelle auf.
Insbesondere kann ein Bediener dabei Anteile der verfügbaren Leistung festlegen, die durch die Steuereinheit entsprechend zumindest einem der zuvor genannten Kriterien auf die Verbrauchereinheiten verteilt werden. Insbesondere kann der Bediener einen Anteil, insbesondere bis maximal 50 %, vorzugsweise bis maximal 25 % festlegen, der entsprechend von Prioritätsfaktoren, die von dem Bediener festgelegt werden, auf die Verbrauchereinheiten verteilt wird. Die Bedienereingaben werden insbesondere in der Speichereinheit hinterlegt und bei Bedarf abgerufen und/oder während eines
Arbeitsprozesses in Echtzeit eingegeben und verarbeitet. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort, durch eine bedienerspezifische Priorisierung der Verbrauchereinheiten, gewährleistet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Hausgerätevorrichtung als
Induktionsheizvorrichtung und somit die Verbrauchereinheiten als Induktionsheizeinheiten ausgebildet. Insbesondere weist das Leistungsmodul zumindest eine Heizfrequenzeinheit auf. Unter einer„Heizfrequenzeinheit" soll insbesondere eine elektrische Einheit verstanden werden, die ein oszillierendes elektrisches Signal, vorzugsweise mit einer Schaltfrequenz von zumindest 1 kHz, insbesondere von wenigstens 10 kHz, vorteilhaft von mindestens 20 kHz und insbesondere von maximal 100 kHz für eine
Induktionsheizeinheit erzeugt. Insbesondere ist die Heizfrequenzeinheit dazu vorgesehen, eine, von der Induktionsheizeinheit geforderte, maximale elektrische Leistung von zumindest 1000 W, insbesondere zumindest 2000 W, vorteilhaft zumindest 3000 W und vorzugsweise zumindest 3500 W bereitzustellen. Die Heizfrequenzeinheit umfasst insbesondere zumindest einen Wechselrichter, der vorzugsweise zumindest zwei, vorzugsweise in Reihe geschaltete, bidirektionale unipolare Schalter, die insbesondere von einem Transistor und einer parallel geschalteten Diode gebildet sind, und besonders vorteilhaft zumindest jeweils einen parallel zu den bidirektionalen unipolaren Schaltern geschaltete Dämpfungskapazität, die insbesondere von zumindest einem Kondensator gebildet ist, aufweist. Hierdurch kann eine hochfrequente Energieversorgung der
Induktionsheizeinheit bereitgestellt werden. Ein Spannungsabgriff der
Hochfrequenzeinheit ist insbesondere an einer gemeinsamen Kontaktstelle zweier bidirektionaler unipolarer Schalter angeordnet. Unter einer "Induktionsheizeinheit" soll insbesondere eine Verbrauchereinheit mit zumindest einem Induktionsheizelement verstanden werden. Unter einem„Induktionsheizelement" soll insbesondere ein gewickelter elektrischer Leiter verstanden werden, vorzugsweise in Form einer
Kreisscheibe, der in zumindest einem Betriebszustand von hochfrequentem
Wechselstrom durchflössen wird. Das Induktionsheizelement ist vorzugsweise dazu vorgesehen, elektrische Energie in ein magnetisches Wechselfeld umzuwandeln, das dazu vorgesehen ist, in einem metallischen, vorzugsweise zumindest teilweise
ferromagnetischen, Heizmittel, insbesondere einem Gargeschirr, Wirbelströme und/oder Ummagnetisierungseffekte hervorzurufen, die in Wärme umgewandelt werden. In
Ausgestaltungen als Induktionsheizvorrichtungen kann durch schnelle Ansprechzeiten ein verbesserter Komfort erreicht werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung 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. Es zeigen:
Fig. 1 ein Induktionskochfeld mit einer Steuereinheit, die zu einer
Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen ist, in einer schematischen Ansicht von oben und
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Hausgerätevorrichtung.
Figur 1 zeigt ein als Induktionskochfeld ausgebildetes Hausgerät 10 mit einer als
Induktionsheizvorrichtung ausgebildeten Hausgerätevorrichtung 12, die als
Induktionskochfeldvorrichtung ausgebildet ist, mit vier, als Induktionsheizeinheiten ausgebildeten, Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26, die jeweils einen als
Induktionsheizelement ausgebildeten Verbraucher aufweisen, der als Induktor ausgebildet ist. Die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 sind unter einer Kochfeldplatte 14
angeordnet. Weiterhin weist die Hausgerätevorrichtung 12 ein von einer einzelnen Phase 16 eines Drei-Phasen-Hausanschlusses betriebenes Leistungsmodul 18 auf, das dazu vorgesehen ist, die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 mit hochfrequentem
Wechselstrom mit einer Schaltfrequenz zwischen 20 kHz und 100 kHz zu versorgen. Dazu weist das Leistungsmodul 18 zwei als Heizfrequenzeinheiten 30, 32 ausgebildete Spannungswandler auf, die dazu vorgesehen sind, über die einzelne Phase 16 betrieben zu werden und die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu versorgen (Fig. 2). Die
Schaltfrequenz der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 ist unter anderem abhängig von einer für die Verbrauchereinheit 20, 22, 24, 26 über eine Bedieneinheit 28 angeforderten Heizleistung und einem Gargeschirr, das in einer Heizzone auf der Kochfeld platte 14 über der Verbrauchereinheit 20, 22, 24, 26 angeordnet ist, und wird durch eine Steuereinheit 34 der Hausgerätevorrichtung 12 bestimmt. Die Bedieneinheit 28 weist ein als
berührungsempfindliches Display ausgebildetes Bedienelement 29 und vier als
Drehwahlschalter ausgebildete Bedienelemente 90, 92, 94, 96 auf. Die Steuereinheit 34 weist eine Recheneinheit, eine Speichereinheit und ein in der Speichereinheit hinterlegtes Betriebsprogramm auf, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden.
Figur 2 zeigt eine Schaltung für die Hausgerätevorrichtung 12. Eine an einer Phase 16 anliegende Netzspannung zwischen 220 V und 230 V mit einer Netzfrequenz zwischen 49 Hz und 51 Hz wird in einem als Gleichrichter 36 ausgebildeten Spannungswandler des Leistungsmoduls 18 gleichgerichtet und in einer Pufferkapazität 38 teilweise gespeichert. Die Pole der Pufferkapazität 38 bilden zwei Außenkontakte 40, 42, zwischen denen eine pulsierende Gleichspannung anliegt. Die Heizfrequenzeinheiten 30, 32 sind zwischen den Außenkontakten 40, 42 angeordnet und wandeln die pulsierende Gleichspannung in hochfrequenten Wechselstrom um. Die Heizfrequenzeinheiten 30, 32 weisen dazu jeweils zwei zwischen den Außenkontakten 40, 42 in Reihe geschaltete, als bidirektionale unipolare Schalter ausgebildete, Schaltelemente 44, 46 mit jeweils einem
parallelgeschalteten Dämpfungskondensator 48, 50 auf. Die Schaltelemente 44, 46 sind jeweils von einem IGBT 52, 54 (Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) und einer parallelgeschalteten Diode 56, 58 gebildet. Ein Spannungsabgriff 60, 62 ist jeweils an einem gemeinsamen Kontakt der beiden IGBTs 52, 54 angeordnet. Die Steuereinheit 34 verursacht durch abwechselnde, hochfrequente Ansteuerung der beiden IGBTs 52, 54 am Spannungsabgriff 60 eine hochfrequente Wechselspannung mit pulsierender Amplitude, der bei Anschluss einer Verbrauchereinheit 20, 22, 24, 26 ein hochfrequenter
Wechselstrom folgt. Die Spannungsabgriffe 60, 62 der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 sind mit einer Schaltanordnung 64 verbunden, die sechs von Relais gebildete Schaltelemente 66, 68, 70, 72, 74, 76 aufweist, die als einpolige Wechselschalter ausgebildet sind, und durch Schaltbefehle der Steuereinheit 34 dazu vorgesehen ist, 16 unterschiedliche Kombinationen von bis zu zwei der zwei Heizfrequenzeinheiten 30, 32 und bis zu zwei der vier Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 direkt miteinander zu verbinden. Die als einpolige Wechselschalter ausgebildeten Schaltelemente 66, 68, 70, 72, 74, 76 weisen drei Kontakte und zwei Schaltzustände auf. In einem ersten Schaltzustand ist der erste Kontakt mit dem zweiten Kontakt direkt verbunden und in einem zweiten Schaltzustand sind der erste und der dritte Kontakt direkt verbunden (in der Darstellung ist der erste Kontakt jeweils links und der zweite Kontakt rechts oben angeordnet). Die Schaltelemente 66, 68, 70, 72, 74, 76 sind in einer kaskadierten Schaltung angeordnet. Ein erster Kontakt des Schaltelements 66 ist mit dem Spannungsabgriff 60 der Heizfrequenzeinheit 30 direkt verbunden. Ein zweiter und ein dritter Kontakt des Schaltelements 66 ist jeweils mit einem ersten Kontakt der beiden Schaltelemente 68, 70 direkt verbunden. Die
Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 sind jeweils mit einem der zweiten oder dritten Kontakte der Schaltelemente 68, 70 direkt verbunden. Am Spannungsabgriff 62 der zweiten Heizfrequenzeinheit 32 ist mit den Schaltelementen 72, 74, 76 eine gleichartige Anordnung angeschlossen. Jede der Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 kann so durch geeignete Schaltzustände der Schaltelemente 66, 68, 70, 72, 74, 76 einzeln mit jeder der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 direkt verbunden werden. Weiterhin können zwei beliebige der Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 gleichzeitig mit unterschiedlichen Heizfrequenzeinheiten 30, 32 direkt verbunden sein. Ebenso ist für jede der
Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 ein Boost-Betrieb, in dem eine einzelne
Verbrauchereinheit 20, 22, 24, 26 mit beiden Heizfrequenzeinheiten 30, 32 gleichzeitig direkt verbunden ist, möglich. Die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 werden jeweils in Halbbrückenschaltung betrieben. Die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 weisen jeweils einen gemeinsamen Kontakt 78, 79 auf, der jeweils direkt mit einer Resonanzeinheit 80, 81 verbunden ist, die von zwei, aus einzelnen Kondensatoren gebildeten,
Resonanzkapazitäten 82, 84 und 83, 85 gebildet ist. Die Resonanzkapazitäten 82, 84 bzw. 83, 85 sind jeweils in Reihe geschaltet und eine der Resonanzkapazitäten 82, 83 ist direkt mit einem der Außenkontakte 40 verbunden und die andere der
Resonanzkapazitäten 84, 85 ist direkt mit dem anderen Außenkontakt 42 verbunden. Beide der Resonanzkapazitäten 82, 84 bzw. 83, 85 sind jeweils direkt mit den zwei Verbrauchereinheiten 20, 22 bzw. 24, 26 verbunden.
Das Leistungsmodul 18 ist dazu ausgelegt, den Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 eine Gesamtleistung Pmax von 2300 W bereitzustellen. In einer alternativen Ausgestaltung ist das Leistungsmodul 18 dazu ausgelegt, eine Leistung von maximal 4500 W
bereitzustellen, die Gesamtleistung Pmax wird jedoch durch eine Sicherung, die einen maximalen Strom, der über die Phase 16 von dem Leistungsmodul 18 angefordert werden kann, festlegt, beschränkt und beträgt beispielsweise 3700 W. Diese maximale
Stromstärke wird über ein einem Bediener, vorzugsweise nur indirekt, zugängliches Bedienelement oder auch über eine Einstellung in einem Konfigurationsmenu der
Hausgerätevorrichtung 12 über das Bedienelement 29 der Bedieneinheit 28 festgelegt. Über Schalterpositionen der als Drehwahlschalter ausgebildeten Bedienelemente 90, 92, 94, 96 erfolgt eine Anforderung von Leistung P1 ; P2, P3, P4 für jeweils eine der
Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26, wobei die angeforderte Leistung P, entsprechend der Schalterposition einem Anteil zwischen 0 % und 100 % der verfügbaren Leistung Pmax zugeordnet wird. Ist eine Summe Psum der angeforderten Leistungen P, kleiner als die verfügbare Leistung Pmax, entsprechen den Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zugeteilte Leistungen P,' den angeforderten Leistungen P,.
Die Steuereinheit 34 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebsmodus, in dem zwei, drei oder vier der Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 gemeinsam von dem Leistungsmodul 18 versorgt werden und in dem eine Summe von für die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 angeforderten Leistungen P1 ; P2, P3, P4 eine verfügbare Leistung Pmax des Leistungsmoduls 18 übersteigt, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung Pmax in Abhängigkeit von verschieden Betriebskenngrößen auf die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu verteilen. Die den Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zugeteilten Leistungen Pi \ P2', P3', P4' und die angeforderten Leistungen P1 ; P2, P3, P4 werden für spätere Zwecke in der Speichereinheit abgespeichert.
Die Steuereinheit 34 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebsmodus, in dem die Summe Psum der angeforderten Leistungen P1 ; P2, P3, P4 die verfügbare Leistung Pmax übersteigt und den Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 Leistungen Ρ-ι ', Ρ2', P3', Ρ4' zugeteilt sind, deren Summe Psum' maximal der verfügbaren Leistung Pmax entspricht, im Zuge einer
Leistungsanpassung, bei der zumindest eine der für die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 angeforderten Leistungen P, abgesenkt wird, zugeteilte Leistungen Ρ-ι ', Ρ2', P3', Ρ4' der anderen Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 konstant zu halten. Beispielsweise wird dabei die zugeteilte Leistung P-i ' der Verbrauchereinheit 20, deren angeforderte Leistung P-i abgesenkt wird, konstant gehalten, solange die angeforderte Leistung Pi größer ist als die zugeteilte Leistung Ρ-ι '. Ist die angeforderte Leistung Pi kleiner als die zugeteilte Leitung, wird die zugeteilte Leistung P-i ' auf den Wert der angeforderten Leistung verkleinert. Die zugeteilten Leistungen Ρ2', Ρ3', P4' der anderen Verbrauchereinheiten 22, 24, 26 bleiben dabei konstant. Wird eine angeforderte Leistung P2 angehoben und übersteigt dabei eine Summe der zugeteilten Leistungen Ρ-ι ', Ρ3', Ρ4' und der
angeforderten Leistung P2 die verfügbare Leistung Pmax, wird eine Verteilung der verfügbaren Leistung Pmax auf Basis der angeforderten Leistungen P1 ; P2, P3, P4
durchgeführt. Übersteigt eine neu berechnete zugeteilte Leistung Ρ-ι ', Ρ3', Ρ4' die bestehende zugeteilte Leistung Ρ-ι ', Ρ3', Ρ4', wird die alte zugeteilte Leistung Ρ-ι ', Ρ3', Ρ4' beibehalten. Ein dabei verfügbar werdender Leistungsbetrag, eine Differenz aus neu berechneter und bestehender zugeteilter Leistung Ρ-ι ', Ρ3', Ρ4', kann auf die übrigen Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 verteilt werden.
Die Steuereinheit 34 ist in einem ersten Ausführungsbeispiel, bzw. einem ersten
Betriebsmodus, dazu vorgesehen, die gesamte verfügbare Leistung Pmax in Abhängigkeit von den für die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 angeforderten Leistungen auf die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu verteilen. Die angeforderten Leistungen P1 ; P2, P3, P4, beispielsweise 0 W, 300 W, 1000 W und 1500 W werden dabei um einen
Reduktionsfaktor r=r1= r2= r3= r4, der einem Verhältnis der verfügbaren Leistung Pmax zu der Summe Psum der angeforderten Leistungen Ρ·, , P2, P3, P4, also 2300 / 2800 = 0,82, entspricht, reduziert. Die genannten Zahlen werden für folgende Berechnungsbeispiele weiter genutzt.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel, bzw. einem zweiten Betriebsmodus, ist die Steuereinheit 34 dazu vorgesehen, die gesamte verfügbare Leistung Pmax in Abhängigkeit von den für die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 angeforderten Leistungen Ρ-ι , P2, P3, P4 auf die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu verteilen. Reduktionsfaktoren η, r2, r3, r4 werden dabei entprechend der Formel r, = N (R - 1 ) χ X + 1 bestimmt. N ist hierbei die Anzahl der Verbraucheinheiten 20, 22, 24, 26 mit einer angeforderten Leistung P, größer als 0, X das Verhältnis von P, zu Psum und R das Verhältnis von Pmax zu Psum, also
Pmax Psum- Die Leistungen P,' ergeben sich zu Ρ, -ηχΡ,. So kann eine übermäßige
Absenkung von niedrigen angeforderten Leistungen Pi vermieden werden.
In weiteren Ausführungsbeispielen, bzw. Betriebsmodi, ist die Steuereinheit 34 dazu vorgesehen, einen ersten Anteil der verfügbaren Leistung PmaXi entsprechend den angeforderten Leistungen P1 ; P2, P3, P4, analog dem ersten oder zweiten
Ausführungsbeispiel zu verteilen. Dieser Anteil beträgt 78 %. Dadurch wird den
Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 eine, von, im Folgenden beschriebenen, Aufteilungen ein zweiter Anteil der verfügbaren Leistung Pmax anhand anderer Kenngrößen, unabhängige Grundleistung zugeordnet. Der zweite Anteil beträgt entsprechend 22 %. Es sind weiterhin Ausgestaltungen denkbar, in denen die gesamte verfügbare Leistung entsprechend einer der nachfolgend beschriebenen Methoden auf die
Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 verteilt wird. In einem dritten Ausführungsbeispiel, bzw. einem dritten Betriebsmodus, ist die
Steuereinheit 34 dazu vorgesehen, den zweiten Anteil der verfügbaren Leistung Pmax in Abhängigkeit von einer gespeicherten Kenngröße auf die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu verteilen. Da die Heizzonen im vorderen Bereich der Kochplatter statistisch häufiger benutzt werden, ist in der Speichereinheit hinterlegt, dass die vorderen
Verbrauchereinheiten 22, 24, die einem Bediener bei einem Garvorgang näher sind, bei einer Verteilung der verfügbaren Leistung zu bevorzugen sind. So werden die 22 % anteilmäßig auf die vorderen Verbrauchereinheiten 22, 24 verteilt, bis sie aufgebraucht sind, oder die zugeteilten Leistungen P2', P3' den angeforderten Leistungen P2, P3 entsprechen. So ergibt sich bei einer Verteilung der 78 % nach der ersten Variante P2' zu 300 W=P2 und P3' zu 1000 W=P3. Die übrigen 40 W werden der Verbrauchereinheit 26 zugeteilt, die somit P4'= 1000 W erreicht.
In einem vierten Ausführungsbeispiel, bzw. einem vierten Betriebsmodus, ist die
Steuereinheit 34 dazu vorgesehen den zweiten Anteil der verfügbaren Leistung Pmax in Abhängigkeit von einer statistischen Kenngröße auf die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu verteilen. Die Steuereinheit 34 ist dazu vorgesehen, bei einem ersten Einschalten bei 0 beginnend zu zählen, wie häufig die Versorgungseinheiten 20, 22, 24, 26 genutzt werden. Der zweite Anteil der verfügbaren Leistung Pmax wird entsprechend den Anteilen der Häufigkeit im Verhältnis zu einer Summe der Häufigkeiten der aktiven
Verbrauchereinheiten 22, 24, 26 verteilt. So würden, wenn beispielsweise die
Versorgungseinheit 24 300-mal genutzt wurde und die Versorgungseinheiten in Summe 1000-mal genutzt wurden, 30 % der 22 % der verfügbaren Leistung Pmax, also 152 W zu dem Anteil der Grundlast hinzugerechnet. Überschreitet die so ermittelte Leistung P2' die angeforderte Leistung P2 so wird die Differenz entsprechend dem Anteil der Häufigkeiten der Nutzung auf die anderen, Verbrauchereinheiten 24, 26 verteilt und P2'=P2 gesetzt.
In weiteren Ausführungsbeispielen, bzw. weiteren Betriebsmodi, erfolgt die Zuteilung in Abhängigkeit einer anderen statistischen Kenngrößen, beispielsweise der Gesamtdauer, die eine Verbrauchereinheit aktiv war, oder der mittleren Leistung, die für sie angefordert wurde, oder einer anderen dem Fachmann als geeignet erscheinenden Größe.
In einem fünften Ausführungsbeispiel, bzw. einem fünften Betriebsmodus, ist die
Steuereinheit 34 dazu vorgesehen, den zweiten Anteil der verfügbaren Leistung zumindest in Abhängigkeit von Sensorkenngrößen von Temperatursensoren, die unter den Heizzonen angeordnet sind, auf die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu verteilen. Werden durch die Temperatursensoren Sensorwerte geliefert, die auf eine Temperatur eines Gargeschirrs schließen lassen, die größer ist als 100 °C, wird diese
Verbrauchereinheit 20, 22, 24, 26 bevorzugt behandelt. Eine Leistungsaufteilung erfolg analog dem Ausführungsbeispiel mit den bevorzugten vorderen Verbrauchereinheiten 22, 24. Wird keine der Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 bevorzugt, wird der zweite Anteil ebenfalls anteilmäßig nach den angeforderten Leistungen P, verteilt.
In einem sechsten Ausführungsbeispiel, bzw. einem sechsten Betriebsmodus, ist die Steuereinheit 34 dazu vorgesehen, den zweiten Anteil der verfügbaren Leistung zumindest in Abhängigkeit von Leistungsfaktoren, die über Spannungs- und Stromsensoren der Heizfrequenzeinheiten bestimmt werden und eine Effizienz der Verbrauchereinheiten widerspiegeln, auf die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu verteilen. Für jede der Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 wird ein Leistungsfaktor LF, bestimmt. Der zweite Anteil wird anhand der Verhältnisse der Leistungsfaktoren LF, zu einer Summe LFsum der Leistungsfaktoren LF, der aktiven Verbrauchereinheiten 22, 24, 26 bestimmt.
In einem siebten Ausführungsbeispiel, bzw. einem siebten Betriebsmodus, ist die
Steuereinheit 34 dazu vorgesehen, den zweiten Anteil der verfügbaren Leistung zumindest in Abhängigkeit von zumindest einer gespeicherten Kenngröße und in
Abhängigkeit von zumindest einer Sensorkenngröße auf die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu verteilen. Die Zuteilung ist dabei Abhängig von in der Speichereinheit hinterlegten Größen, also Flächen, der Heizzonen und Ausfüllungsgraden der Heizzonen, die von Sensoren, beispielsweise über einen Kopplungsfaktor zwischen dem Induktor der Verbrauchereinheit und einem darüber positionierten Gargeschirr, der von einer
Induktivität abhängig ist, bestimmt werden. Die 22 % der verfügbaren Leistung werden anhand der Verhältnisse der Produkte der Größe der Heizzone einer Verbrauchereinheit mit dem jeweiligen Ausfüllungsgrad der Heizzone zu der Summe dieser Produkte über die aktiven Verbrauchereinheiten 22, 24, 26 bestimmt.
Andererseits sind Ausgestaltungen, bzw. Betriebsmodi, denkbar, in denen lediglich ein Anteil der Größe der Heizzone im Verhältnis zu einer Summer der Größen der Heizzonen der aktiven Verbrauchereinheiten 22, 24, 26 bei der Verteilung berücksichtig wird.
In einem achten Ausführungsbeispiel, bzw. einem achten Betriebsmodus, ist die
Steuereinheit 34 dazu vorgesehen, den zweiten Anteil der verfügbaren Leistung in Abhängigkeit von Bedienereingaben auf die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu verteilen. Der Bediener kann dabei über die Bedieneinheit 28, also das Bedienelement 29, festlegen, in welchem Verhältnis der zweite Anteil auf die aktiven Verbrauchereinheiten 22, 24, 26 zu verteilen ist.
In weiteren Ausgestaltungsformen, bzw. Betriebsmodi, ist die Steuereinheit 34 dazu vorgesehen, zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, vorteilhaft zumindest vier, oder vorzugsweise zumindest sechs Teile der verfügbaren Leistung in Abhängigkeit von zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, vorteilhaft zumindest vier, oder
vorzugsweise zumindest sechs verschiedenen Kenngrößen auf die Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zu verteilen. Beispielsweise werden 55 % der verfügbaren Leistung Pmax nach dem ersten Ausführungsbeispiel verteilt, 33 % nach Ausführungsbeispiel vier, 22 % nach einer Variation von Ausführungsbeispiel vier, bei der statt der Häufigkeiten die Nutzungsdauern gewichtet werden, und 12 % nach Ausführungsbeispiel drei verteilt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, bzw. Betriebsmodus, ist die Steuereinheit 34 dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von Bedienereingaben festzulegen, welche und wie viele Teile der verfügbaren Leistung Pmax in Abhängigkeit welcher und wie vieler Kenngrößen Einfluss auf die Verteilung nehmen. Beispielsweise kann eine Vielzahl von
Verteilungsmöglichkeiten vorgeben sein und der Bediener kann eine Gewichtung der verschiedenen Verteilungsmöglichkeiten angeben. In jedem der Ausführungsbeispiele könnte auf die als Drehwahlschalter ausgebildeten Bedienelemente 90, 92, 94, 96 verzichtet werden und eine Leistungsanforderung alleine über das, als berührungsempfindliches Display ausgebildete, Bedienelement 29 stattfinden. Andererseits sind die meisten der vorgeschlagenen Ausgestaltungsformen unabhängig von Bedienereingaben, wobei auf das Bedienelement 29 verzichtet werden könnte.
In einer Ausbildung als Matrixkochfeld sind sämtliche dieser Methoden ebenfalls anwendbar. Insbesondere werden dabei Kenngrößen der Verbrauchereinheiten, die eine gemeinsame Heizzone bilden, bzw. auf den Kenngrößen beruhenden Größen, die zur Anteilsberechnung herangezogen werden, addiert.
Weiterhin sind Ausgestaltungen der Erfindung denkbar, in denen über Schaltelemente verschiedene Resonanzeinheiten den Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 zugeordnet werden können oder in denen zumindest einige der Verbrauchereinheiten 20, 22, 24, 26 eigene Resonanzeinheiten aufweisen.
Alternativ sind beliebige Anzahlen von zumindest zwei Verbrauchereinheiten und zumindest zwei Spannungswandlern denkbar, wobei die Anzahl der Spannungswandler vorzugsweise zumindest der Hälfte der Anzahl der Verbrauchereinheiten entspricht und/oder eine Anzahl der Resonanzeinheiten vorzugsweise der Anzahl der Spannungswandler entspricht.
Bezugszeichen
10 Hausgerät 60 Spannungsabgriff
12 Hausgerätevorrichtung 62 Spannungsabgriff
14 Kochfeld platte 64 Schaltanordnung
16 Phase 66 Schaltelement
18 Leistungsmodul 68 Schaltelement
20 Verbrauchereinheit 70 Schaltelement
22 Verbrauchereinheit 72 Schaltelement
24 Verbrauchereinheit 74 Schaltelement
26 Verbrauchereinheit 76 Schaltelement
28 Bedieneinheit 78 gemeinsamer Kontakt
29 Bedienelement 79 gemeinsamer Kontakt
30 Heizfrequenzeinheit 80 Resonanzeinheit 32 Heizfrequenzeinheit 81 Resonanzeinheit 34 Steuereinheit 82 Resonanzkapazität
36 Gleichrichter 83 Resonanzkapazität
38 Pufferkapazität 84 Resonanzkapazität
40 Außenkontakt 85 Resonanzkapazität
42 Außenkontakt 90 Bedienelement
44 Schaltelement 92 Bedienelement
46 Schaltelement 94 Bedienelement
48 Dämpfungskondensator 96 Bedienelement
50 Dämpfungskondensator
52 IGBT
54 IGBT
56 Diode
58 Diode

Claims

Patentansprüche
Hausgerätevorrichtung, insbesondere Gargerätevorrichtung, mit zumindest einem Leistungsmodul (18), zumindest zwei Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) und mindestens einer Steuereinheit (34), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, in wenigstens einem Betriebsmodus, in dem zumindest zwei der Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) gemeinsam von dem Leistungsmodul (18) versorgt werden und in dem eine Summe von für die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) angeforderten Leistungen eine verfügbare Leistung des Leistungsmoduls (18) übersteigt, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung in Abhängigkeit von zumindest einer
Betriebskenngröße auf die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) zu verteilen.
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Betriebsmodus, in dem die Summe der angeforderten Leistungen die verfügbare Leistung übersteigt und den Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) Leistungen zugeteilt sind, deren Summe maximal der verfügbaren Leistung entspricht, im Zuge einer Leistungsanpassung, bei der zumindest eine der für die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) angeforderten Leistungen abgesenkt wird, zugeteilte Leistungen der anderen Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) konstant zu halten.
Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung zumindest in Abhängigkeit von den für die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) angeforderten Leistungen auf die
Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) zu verteilen.
Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung zumindest in Abhängigkeit von zumindest einer gespeicherten Kenngröße auf die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) zu verteilen. Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung zumindest in Abhängigkeit von zumindest einer statistischen Kenngröße auf die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) zu verteilen.
Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung zumindest in Abhängigkeit von zumindest einer Sensorkenngröße auf die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) zu verteilen.
Hausgerätevorrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der verfügbaren Leistung zumindest in Abhängigkeit von zumindest einer Bedienereingabe auf die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) zu verteilen.
Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrauchereinheiten (20, 22, 24, 26) als
Induktionsheizeinheiten ausgebildet sind.
Hausgerät mit einer Hausgerätevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Betreiben einer Hausgerätevorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 -8.
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