WO2022048838A1 - Haushaltsgerätevorrichtung und verfahren zum betrieb einer haushaltsgerätevorrichtung - Google Patents

Haushaltsgerätevorrichtung und verfahren zum betrieb einer haushaltsgerätevorrichtung Download PDF

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WO2022048838A1
WO2022048838A1 PCT/EP2021/071533 EP2021071533W WO2022048838A1 WO 2022048838 A1 WO2022048838 A1 WO 2022048838A1 EP 2021071533 W EP2021071533 W EP 2021071533W WO 2022048838 A1 WO2022048838 A1 WO 2022048838A1
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phase
household appliance
appliance device
inverter
connection
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PCT/EP2021/071533
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English (en)
French (fr)
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Arturo Acevedo Simon
Nicolas Blasco Rueda
Carlos CALVO MESTRE
Cristina Diez Esteban
Diego Puyal Puente
Original Assignee
BSH Hausgeräte GmbH
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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
    • H05B6/06—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

Definitions

  • Household appliance device and method for operating a household appliance device
  • the invention relates to a household appliance device, in particular a hob device, according to the preamble of claim 1, a household appliance with a household appliance device according to claim 12 and a method for operating a household appliance device according to the preamble of claim 13.
  • a hob with two inverters and with a phase connection for the electrical connection to one phase of a power supply network is already known from the prior art, with both inverters being permanently assigned to one phase connection.
  • the object of the invention consists in particular, but not limited thereto, in providing a generic household appliance device with improved properties in terms of flexibility.
  • the object is achieved according to the invention by the features of claims 1 and 13, while advantageous configurations and developments of the invention can be found in the dependent claims.
  • the invention is based on a household appliance device, in particular a hob device, with a first inverter, with a second inverter; having a first phase connection, which is provided for electrical connection to a first phase of a power supply network, and having a second phase connection, which is provided for electrical connection to a second phase of the power supply network.
  • the household appliance device has at least one switching arrangement, by means of which each of the inverters can be assigned to each of the phase connections.
  • Such a configuration makes it possible in particular to provide a household appliance device, in particular a hob device, which has improved properties with regard to flexibility.
  • a more flexible distribution in particular a more flexible distribution of a Power, in particular a heating power, are provided.
  • a high degree of modularity of the household appliance device can be ensured.
  • power consumed by units and/or components of the household appliance device, in particular electrical power can be distributed more evenly.
  • a high level of efficiency in particular a high level of cost efficiency, in particular with regard to the required components and/or a required number of components, can be achieved.
  • at least one additional functionality and/or more flexible functionality of the household appliance device can be provided in a cost-effective manner.
  • a boost mode in particular in a bridge heating zone of the household appliance device
  • a power density can be increased in a boost mode, in particular with regard to the bridge heating zone.
  • a maximum possible operating time in a boost mode can be extended, in particular since critical parts and/or components can be better protected by such a configuration.
  • improved properties in terms of comfort in particular for a user of the domestic appliance device, can be achieved, specifically by reducing intermodulation noise.
  • improved properties can be achieved with regard to controlling the household appliance device, in particular with regard to more flexible control of the household appliance device.
  • user perception can also be improved, in particular with regard to a power provided by the household appliance device in any operating state of the household appliance device, specifically in that a configuration of this type can improve power density.
  • the domestic appliance device could be, for example, an oven device, advantageously a hob device, and particularly advantageously an induction hob device.
  • a “household appliance device”, in particular an “oven device”, advantageously a “hob device” and particularly advantageously an “induction hob device” should mean at least a part, in particular a subassembly, of a household appliance, in particular a cooking appliance, advantageously a hob and particularly advantageously a induction hob, to be understood.
  • a household appliance having the household appliance device could, for example, An oven and/or a microwave and/or a grill and/or a steamer.
  • the household appliance having the household appliance device is preferably a cooking appliance.
  • a household appliance designed as a cooking appliance is advantageously a hob and preferably an induction hob.
  • a “cooktop device”, in particular an “induction cooktop device”, should be understood to mean at least a part, in particular a subassembly, of a cooktop, in particular an induction cooktop, whereby in particular additional accessory units for the cooktop can also be included, such as a sensor unit for external use Measurement of a temperature of a cooking utensil and/or a cooking item.
  • the hob device in particular the induction hob device, can also include the entire hob, in particular the entire induction hob.
  • an “inverter” is to be understood as a unit which, in at least one operating state, generates an alternating current, in particular a high-frequency one, in particular with a frequency of at least 10 kHz, preferably of at least 20 kHz and in particular of a maximum of 100 kHz, for at least one further unit, in particular for at least one heating unit of the household appliance device.
  • the inverter can have inverter switching elements, which can be designed in particular as IGBT, MOSFET, HEMT, JFET and/or as TRIAC.
  • the inverter switching elements can be formed at least partially from a semiconductor material, such as silicon, silicon carbide and/or gallium nitride and/or from another semiconductor material that appears sensible to a person skilled in the art.
  • the first phase connection and/or the second phase connection have at least two connection contacts for connection to one of the phases.
  • all phase connections of the household appliance device have at least two connection contacts.
  • One of the at least two connection contacts of each phase connection is for the electrical connection, and advantageously also for the mechanical connection, with an external conductor that is different from a neutral conductor, in particular an external conductor known to those skilled in the art as L1 or L2 or L3, of an AC network, advantageously of a multi-phase house connection, in particular a three-phase house connection.
  • one of the at least two connection contacts is one each phase connection for the electrical connection, and advantageously also for the mechanical connection, with a neutral conductor of the alternating current network, advantageously the multi-phase house connection, in particular the three-phase house connection, is provided.
  • a “switching arrangement” should be understood to mean an electrical unit which, in particular, has a plurality of switching elements.
  • a “switching element” is to be understood as an element which is intended to create an electrically conductive connection between two points, in particular contacts of the switching element, in particular with a specific resistance of, for example, at most 0.2 p ⁇ m, advantageously at most 0.05 p ⁇ m , preferably not more than 0.03 pQm and particularly preferably not more than 0.02 pQm at 20 ° C, and / or separate.
  • the switching element preferably has at least one control contact via which it can be switched.
  • the switching element is designed as a semiconductor switching element, in particular as a transistor, advantageously as a bipolar transistor with a preferably insulated gate electrode (IGBT).
  • the switching element is designed as a mechanical and/or electromechanical switching element, in particular as a relay.
  • at least one switching element could be designed as an on/off switching element.
  • at least one switching element could be designed as a changeover switch.
  • an inverter can be assigned to a phase connection should be understood to mean that the inverter can be electrically connected to the phase connection by means of the switching arrangement. In particular, this should also be understood to mean an assignment in the opposite direction.
  • an inverter is assigned to a phase connection should be understood to mean that the inverter is electrically connected to the phase connection by means of the switching arrangement. In particular, this should also be understood to mean a connection in the opposite direction.
  • “Provided” is intended to mean specifically programmed, designed and/or equipped. The fact that an object is provided for a specific function should be understood to mean that the object fulfills and/or executes this specific function in at least one application and/or operating state. Furthermore, it is proposed that the domestic appliance device has a third inverter, which can be assigned to each of the phase connections by means of the switching arrangement. A configuration of this type can in particular increase flexibility. Such a configuration could advantageously increase the number of independent heating zones. In addition, a household appliance device can be provided in this way, which in particular has a particularly high degree of flexibility with regard to possible cooking utensil configurations. Since a user can be provided with a more flexible cooking appliance device, user satisfaction can be increased in particular. Furthermore, a cooking experience in particular can be improved.
  • the domestic appliance device has a fourth inverter, which can be assigned to each of the phase connections by means of the switching arrangement.
  • a configuration of this type can in particular further increase flexibility.
  • a configuration of this type could advantageously further increase the number of independent heating zones.
  • a household appliance device can be provided in this way, which in particular has further increased flexibility with regard to possible cooking utensil configurations. Since the user can be provided with a more flexible cooking appliance device, user satisfaction can be increased in particular. Furthermore, a cooking experience in particular can be further improved.
  • the household appliance device to have a number of at least one additional inverter, but for example at least two additional inverters, advantageously at least three additional inverters, particularly preferably at least four additional inverters, preferably at least five additional inverters, and particularly preferably at least has six further inverters, which can be assigned to each of the phase connections by means of the switching arrangement. It would be conceivable that, for example, at least two of the inverters, advantageously at least four of the inverters, preferably at least six of the inverters and particularly preferably all of the inverters are at least essentially and preferably completely identical.
  • At least essentially identical units should be understood to mean that at least 75%, advantageously at least 80%, preferably at least 85%, particularly preferably at least 90% and particularly advantageously at least 95% of all components of the units are identical.
  • the domestic appliance device has a third phase connection, which is provided for the electrical connection to a third phase of the power supply network, wherein each of the inverters can be assigned to the third phase connection by means of the switching arrangement.
  • a particularly high output in particular a particularly high heating output
  • such a configuration can in particular achieve greater flexibility.
  • a number of inverters operated independently of different phases can be increased, which in particular further increases flexibility. Since a user can be provided with a more flexible cooking appliance device, user satisfaction can be increased in particular.
  • the domestic appliance device has a plurality of heating units, which can be assigned to different phase connections by means of the switching arrangement.
  • a particularly high degree of flexibility can be achieved, in particular with regard to possible cooking device configurations.
  • a configuration of this type makes it possible in particular to achieve a high output, in particular a high heating output and also a high power density. In this way, in particular, comfort can be further increased.
  • the switching arrangement to include at least one configuration switch, which is arranged in particular between the heating units and the inverters, and in particular at least one assignment switch, which is arranged in particular between the phase connections and the inverters.
  • the domestic appliance device has a plurality of heating units which can be operated from different phase connections, that is to say in particular from different phases.
  • the domestic appliance device could have a plurality of heating units which can be assigned to the same phase connections by means of the switching arrangement.
  • a combination of a plurality of heating units which can be assigned to the same phase connections by means of the switching arrangement and a plurality of heating units which can be assigned to different phase connections by means of the switching arrangement would also be conceivable.
  • a “heating unit” should be understood to mean a consumer unit with at least one heating element.
  • the heating element could be a consumer intended to convert electrical energy into heat.
  • Preferably around the heating unit includes at least one heating element designed as an inductor.
  • An “inductor” is to be understood here as an element which has at least one induction coil and/or is designed as an induction coil and which is intended to supply energy, in particular in the form of an alternating magnetic field, to at least one receiving element in at least one operating state.
  • the receiving element is designed in particular as a part and/or a subassembly of a receiving unit and is provided in particular for receiving the energy provided by at least one inductor.
  • the receiving unit can in particular be part of the household appliance device. Alternatively, it is conceivable that the receiving unit is designed as a unit that is independent of the household appliance device and/or as part of a further device that is independent of the household appliance device.
  • the receiving unit can be provided in particular for being set up in an area above the inductor.
  • the receiving unit could, for example, be designed as a cooking utensil and in particular have at least one secondary coil as a receiving element for receiving the energy provided by the inductor and/or the additional inductor.
  • the receiving element could also be designed as a metallic heating means, in particular as an at least partially ferromagnetic heating means, for example as a ferromagnetic base of a cooking utensil, in which eddy currents and/or magnetic reversal effects are caused by the inductor in an operating state of the heating unit be converted into heat.
  • At least two of the heating units are designed as bridge heating units, which at least partially form a continuous heating zone.
  • a configuration of this type makes it possible in particular to achieve a high level of flexibility.
  • a particularly large-area heating zone can be made possible by such a configuration.
  • additional cooking utensil configurations can thereby be made possible, in particular using particularly large cooking utensils. In this way, user comfort and/or user satisfaction can also be improved.
  • further heating units to be designed as bridge heating units which, at least together with the two heating elements which are designed as bridge heating units, form a coherent heating zone.
  • At least three heating units, advantageously four heating units and in particular any other number of heating units are designed as bridge heating units, which together form a coherent heating zone. It would also be conceivable for the two heating units, which are designed as bridge heating units, to completely form the continuous heating zone. In other words, it would be conceivable in particular for the continuous heating zone to be formed entirely by the two heating units.
  • the household appliance device to have a number of, for example, at least four heating units, advantageously at least six heating units, particularly advantageously at least eight heating units, preferably at least ten heating units and particularly preferably at least twelve heating units, which are designed as bridge heating units and which at least partially have at least two, advantageously at least three, particularly advantageously at least four, preferably at least five and particularly preferably at least six contiguous heating zones.
  • the bridge heating units could have radii of different sizes and, in particular, be arranged concentrically.
  • the bridge heating units could be arranged adjacently, in particular directly next to one another.
  • the domestic appliance device has a control unit which, in at least one operating state, assigns the bridge heating units to different of the phase connections by means of the switching arrangement.
  • a high performance can be achieved by such a configuration.
  • what can be achieved is that an independent heating zone is operated by a plurality of phase connections, as a result of which, in particular, a load can be evenly distributed.
  • a “control unit” should be understood to mean an electronic unit which is preferably at least partially integrated in a control and/or regulation unit of the household appliance and which is preferably provided to control and/or regulate at least the switching arrangement and preferably also the inverters .
  • the control unit comprises an arithmetic unit and, in particular, in addition to the arithmetic unit, a memory unit with a control and/or regulation program stored therein, which is intended to be executed by the arithmetic unit.
  • An “operating state” should be understood to mean a state of the household appliance device in which at least one inverter is operated, in particular for heating cookware.
  • a large number of operating stands possible, which differ in particular with regard to the assignment of inverters to phase connections and / or, for example, with regard to the assignment of heating units to inverters.
  • the inverter that is being operated for example the first inverter
  • the second inverter can be assigned to any phase connection by means of the switching arrangement.
  • the switching arrangement has a configuration switching unit, by means of which the first inverter and the second inverter can be connected in parallel to supply at least one heating unit together.
  • a particularly high cost efficiency can also be achieved.
  • a load can be evenly distributed, in particular over a number of inverters. This can particularly advantageously lead to a longer service life for the household appliance device.
  • such a design can make it possible, in particular, to use inverters with an in particular lower nominal power. In this way, in particular, cost efficiency can be further increased as a result.
  • a particularly high heat output can be achieved. Since the user can hereby be provided with a particularly high heat output, in particular user satisfaction can also be increased as a result.
  • a “configuration switching unit” should be understood to mean an electrical unit which is in particular part of the switching arrangement and which is intended to connect at least one inverter in parallel with at least one other inverter in at least one operating state.
  • the configuration switching unit has, in particular, a plurality of switching elements.
  • the inverters simultaneously supply the heating unit with alternating current.
  • the third inverter and the fourth inverter can be connected in parallel by means of the configuration switching unit to jointly supply at least one heating unit. It would be conceivable that using the configuration switching unit, alternatively or additionally, the fifth inverter and the sixth inverter can be connected in parallel to supply at least one heating unit together. In addition, it would be particularly conceivable that, alternatively or additionally, any other combination of inverters can be connected in parallel for the common supply of at least one heating unit by means of the configuration switching unit.
  • the switching arrangement has, in particular, exactly one isolating switching element which, in at least one switched-off operating state, disconnects all connections between the phase connections and the inverters.
  • a particularly high level of security can be achieved.
  • an efficient separation of all electrical connections between the phase connections and the inverters can be guaranteed.
  • high efficiency, in particular cost efficiency can be provided, specifically with regard to a number of required components.
  • the isolating switching element is connected directly to the second phase connection in terms of circuitry.
  • the isolating switching element is connected directly to the second phase connection.
  • an electrical line between the isolating switch element and the second phase connection is preferably free of further components.
  • the isolating switching element it would be conceivable for the isolating switching element to be connected directly to another phase connection in terms of circuitry. In this way, in particular, a high level of efficiency can be achieved.
  • additional components in particular can be dispensed with at least in part, which in particular further increases cost efficiency.
  • the domestic appliance device has the control unit, which assigns all inverters in the switched-off operating state to the second phase connection by means of the switching arrangement and opens the isolating switching element.
  • the control unit assigns all inverters in the switched-off operating state to the second phase connection by means of the switching arrangement and opens the isolating switching element.
  • all electrical connections between the phase connections and the inverters can be separated by means of a single isolating switching element.
  • particularly high efficiency in particular particularly high cost efficiency, can be provided.
  • a household appliance, in particular a hob with at least one household appliance device according to the invention is also proposed.
  • the invention is based on a method for operating a household appliance device, in particular a hob device with a first inverter, with a second inverter; with a first phase connection, which is provided for electrical connection to a first phase of a power supply network, and with a second phase connection, which is provided for electrical connection with a second phase of the power supply network,
  • the household appliance device, the household appliance and the method for operating the household appliance device should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the household appliance device, the household appliance and the method for operating the household appliance device can have a number of individual elements, components, units and method steps that differs from the number specified here in order to fulfill a functionality described herein.
  • FIG. 1 shows a hob with a household appliance device, which is designed as a hob device, in a simplified plan view
  • FIG. 2 shows a simplified representation of the household appliance device with a first phase connection and with a second phase connection
  • 3 shows a circuit diagram of part of the household appliance device with a switching arrangement in an operating state
  • 4 shows a circuit diagram of the part of the household appliance device with the switching arrangement in a switched-off operating state
  • FIGS. 6a-6i various exemplary possibilities of connected heating zones of the household appliance device
  • FIG. 7 shows a flowchart of a method for operating the household appliance device
  • FIG. 8 shows a circuit diagram of part of a further exemplary embodiment of a household appliance device with a third phase connection.
  • FIG. 1 shows a household appliance 10a, in particular a cooking appliance, which is designed as a cooktop, in particular as an induction cooktop.
  • the household appliance 10a designed as a hob has a household appliance device 12a designed as a hob device.
  • the hob devices are in the form of induction hob devices.
  • FIGS. 2 to 6 parts of the household appliance device 12a are shown in more detail in FIGS. 2 to 6 using a schematic and/or circuit diagram illustration.
  • the household appliance device 12a has a first inverter 14a. In addition, the household appliance device 12a has a second inverter 16a. In the example shown, the household appliance device 12a also has a third inverter 28a. In addition, the household appliance device 12a in the example shown has a fourth inverter 30a. In addition, the household appliance device 12a has a control unit 42a.
  • the household appliance device 12a has a first phase connection 18a.
  • the first phase connection 18a is provided for electrical connection to a first phase 20a of a power supply network.
  • the household appliance device 12a has a second phase connection 22a.
  • the second phase connection 22a is provided for the electrical connection to a second phase 24a of the power supply network.
  • the household appliance device 12a has a switching arrangement 26a.
  • Each of the inverters 14a, 16a, 28a, 30a can be assigned to each of the phase connections 18a, 22a by means of the switching arrangement 26a.
  • the household appliance device 12a has a plurality of heating units 36a. All heating units are designed as induction heating units in the example shown.
  • the switching arrangement 26a has a configuration switching unit 44a.
  • the configuration switching unit 44a includes a plurality of configuration relays 52a.
  • the first inverter 14a and the second inverter 16a can be connected in parallel to jointly supply at least one heating unit 36a.
  • the third inverter 28a and the fourth inverter 30a can be connected in parallel by means of the configuration switching unit 44a of the switching arrangement 26a for the joint supply of at least one heating unit 36a.
  • the heating units 36a could also be connected directly to the inverters 14a, 16a, 28a, 30a.
  • the heating units 36a can be assigned to different phase connections 18a, 22a by means of the switching arrangement 26a.
  • FIG. 4 shows the household appliance device 12a in a circuit diagram in a switched-off operating state.
  • the control unit 42a assigns all the inverters 14a, 16a, 28a, 30a to the second phase connection 22a by means of the switching arrangement 26a.
  • the switching arrangement 26a has exactly one isolating switching element 46a.
  • the isolating switch element 46a is directly connected to the second phase connection 22a. This means that no further components are arranged in terms of circuitry between the isolating switching element 46a and the second phase connection 22a.
  • the control unit 42a opens the isolating switching element 46a.
  • the isolating switching element 46a disconnects all connections between the phase terminals 18a, 22a and the inverters 14a, 16a, 28a, 30a.
  • two of the heating units 36a are designed as bridge heating units 38a (cf. FIGS. 1 to 5).
  • the two heating units 36a designed as bridge heating units 38a form a coherent heating zone 40a.
  • control unit 42a assigns the bridge heating units 38a to various of the phase connections 18a, 22a by means of the switching arrangement 26a, specifically in particular as a function of an operating state of the household appliance device 12a.
  • Figure 6a -6i shows different possibilities of connected heating zones 40a in different operating states of the household appliance device 12a, which are to be understood as examples.
  • the various possible contiguous heating zones 40a are each at least partially formed by at least two heating units 36a.
  • the respective assignment of the heating units 36a to the respective phase connections 18a, 22a is illustrated using different lines.
  • FIG. 7 shows a flow chart of a method 100a for operating the household appliance device 12a.
  • the method 100a is provided for operating the household appliance device 12a embodied as a hob device.
  • the method 100a has in particular a first method step 102a and in particular a further method step 104a.
  • the household appliance device 12a with the first inverter 14a, with the second inverter 16a; with the first phase connection 18a, which is provided for electrical connection to the first phase 20a of the power supply network, and with the second phase connection 22a, which is provided for electrical connection to the second phase 24a of the power supply network.
  • a decision is made as a function of an operating state as to which inverter 14a, 16a is assigned to which of the phase connections 18a, 22a.
  • a decision is made automatically, depending on an operating state, as to which inverter 14a, 16a is assigned to which of the phase connections 18a, 22a.
  • FIG. 1 Another exemplary embodiment of the invention is shown in FIG.
  • the following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, whereby reference can be made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 7 with regard to components, features and functions that remain the same.
  • the letter a in the reference numbers of the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 7 has been replaced by the letter b in the reference numbers of the exemplary embodiment in FIG.
  • components with the same designation in particular with regard to components with the same reference symbols, reference can also be made to the drawings and/or the description of the exemplary embodiment in FIGS.
  • FIG. 8 shows part of a further exemplary embodiment of a household appliance device 12b, in particular a hob device.
  • the domestic appliance device 12b has a third phase connection 32b.
  • the third phase connection 32b is provided for the electrical connection to a third phase 34b of the power supply network.
  • the household appliance device 12b has a switching arrangement 26b.
  • the household appliance device 12b has a first inverter 14b.
  • the household appliance device 12b has a second inverter 16b.
  • the household appliance device 12b has a third inverter 28b.
  • the household appliance device 12b has a fourth inverter 30b.
  • the household appliance device 12b has, for example, a fifth inverter 48b.
  • the household appliance device 12b has, for example, a sixth inverter 50b.
  • a connection is shown in FIG. 8 in the form of a circuit diagram based on the first inverter 14b.
  • Each of the inverters 14b, 16b, 28b, 30b, 48b, 50b can be assigned to the third phase connection 32b by means of the switching arrangement 26b Reference sign

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b), insbesondere Kochfeldvorrichtung, mit einem ersten Wechselrichter (14a-b), mit einem zweiten Wechselrichter (16a-b); mit einem ersten Phasenanschluss (18a-b), welcher zur elektrischen Verbindung mit einer ersten Phase (20a-b) eines Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist, und mit einem zweiten Phasenanschluss (22a-b), welcher zur elektrischen Verbindung mit einer zweiten Phase (24a-b) des Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist. Um eine besonders hohe Flexibilität zu erreichen wird vorgeschlagen, dass die Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) zumindest eine Schaltanordnung (26a-b) aufweist, mittels welcher jeder der Wechselrichter (14a-b, 16a-b, 28a-b, 30a-b) jedem der Phasenanschlüsse (18a-b, 22a-b) zuordenbar ist.

Description

Haushaltsgerätevorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Haushaltsgerätevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Haushaltsgerätevorrichtung, insbesondere eine Kochfeldvorrichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Haushaltsgerät mit einer Haushaltsgerätevorrichtung nach Anspruch 12 und ein Verfahren zum Betrieb einer Haushaltsgerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Aus dem Stand der Technik ist bereits ein Kochfeld mit zwei Wechselrichtern und mit einem Phasenanschluss zur elektrischen Verbindung mit einer Phase eines Stromversorgungsnetzes bekannt, wobei beide Wechselrichter fest dem einen Phasenanschluss zugeordnet sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere, aber nicht beschränkt darauf, darin, eine gattungsgemäße Haushaltsgerätevorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Flexibilität bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung geht aus von einer Haushaltsgerätevorrichtung, insbesondere einer Kochfeldvorrichtung, mit einem ersten Wechselrichter, mit einem zweiten Wechselrichter; mit einem ersten Phasenanschluss, welcher zur elektrischen Verbindung mit einer ersten Phase eines Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist, und mit einem zweiten Phasenanschluss, welcher zur elektrischen Verbindung mit einer zweiten Phase des Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Haushaltsgerätevorrichtung zumindest eine Schaltanordnung aufweist, mittels welcher jeder der Wechselrichter jedem der Phasenanschlüsse zuordenbar ist.
Durch eine derartige Ausgestaltung kann insbesondere eine Haushaltsgerätevorrichtung, insbesondere eine Kochfeldvorrichtung, bereitgestellt werden, welche verbesserte Eigenschaften hinsichtlich einer Flexibilität aufweist. Insbesondere kann durch eine derartige Ausgestaltung eine flexiblere Verteilung, insbesondere eine flexiblere Verteilung einer Leistung, und zwar insbesondere einer Heizleistung, bereitgestellt werden. Ferner kann insbesondere eine hohe Modularität der Haushaltsgerätevorrichtung gewährleistet werden. Ferner kann durch eine derartige Ausgestaltung eine von Einheiten und/oder Komponenten der Haushaltsgerätevorrichtung aufgenommene Leistung, insbesondere elektrische Leistung, gleichmäßiger verteilt werden. Des Weiteren kann insbesondere eine hohe Effizienz, insbesondere eine hohe Kosteneffizienz, und zwar insbesondere bezüglich erforderlicher Komponenten und/oder einer erforderlichen Anzahl von Komponenten, erreicht werden. Insbesondere kann kosteneffizient zumindest eine zusätzliche Funktionalität und/oder flexiblere Funktionalität der Haushaltsgerätevorrichtung bereitgestellt werden. Insbesondere kann ein Betrieb eines Boostmodus, insbesondere in einer Brückenheizzone der Haushaltsgerätevorrichtung, ermöglicht werden. Insbesondere kann eine Leistungsdichte in einem Boostmodus, insbesondere bezüglich der Brückenheizzone, gesteigert werden. Ferner kann insbesondere eine maximal mögliche Betriebsdauer in einem Boostmodus verlängert werden, insbesondere da durch eine derartige Ausgestaltung kritische Bauteile und/oder Komponenten verbessert geschützt werden können. Ferner können verbesserte Eigenschaften hinsichtlich eines Komforts, insbesondere für einen Nutzer der Haushaltsgerätevorrichtung, und zwar insbesondere durch eine Reduzierung eines Intermodulationsgeräusches, erzielt werden. Des Weiteren können verbesserte Eigenschaften hinsichtlich einer Steuerung der Haushaltsgerätevorrichtung, und zwar insbesondere bezüglich einer flexibleren Steuerung der Haushaltsgerätevorrichtung, erzielt werden. Insbesondere kann ferner eine Nutzerwahrnehmung und zwar insbesondere hinsichtlich einer von der Haushaltsgerätevorrichtung in einem beliebigen Betriebszustand der Haushaltsgerätevorrichtung bereitgestellten Leistung verbessert werden, und zwar insbesondere dadurch, dass durch eine derartige Ausgestaltung eine Leistungsdichte verbessert werden kann.
Die Haushaltsgerätevorrichtung könnte beispielsweise eine Backofenvorrichtung, vorteilhaft eine Kochfeldvorrichtung, und besonders vorteilhaft eine Induktionskochfeldvorrichtung sein. Unter einer „Haushaltsgerätevorrichtung“, insbesondere unter einer „Backofenvorrichtung“, vorteilhaft unter einer „Kochfeldvorrichtung“ und besonders vorteilhaft unter einer „Induktionskochfeldvorrichtung“ soll zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Haushaltsgeräts, insbesondere eines Gargeräts, vorteilhaft eines Kochfelds und besonders vorteilhaft eines Induktionskochfelds, verstanden werden. Ein die Haushaltsgerätevorrichtung aufweisendes Haushaltsgerät könnte beispielsweise ein Backofen und/oder eine Mikrowelle und/oder ein Grillgerät und/oder ein Dampfgargerät sein. Vorzugsweise ist das die Haushaltsgerätevorrichtung aufweisende Haushaltsgerät ein Gargerät. Vorteilhaft ist ein als Gargerät ausgebildetes Haushaltsgerät ein Kochfeld und vorzugsweise ein Induktionskochfeld. Unter einer „Kochfeldvorrichtung“, insbesondere unter einer „Induktionskochfeldvorrichtung“, soll zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Kochfelds, insbesondere eines Induktionskochfelds, verstanden werden, wobei insbesondere zusätzlich auch Zubehöreinheiten für das Kochfeld umfasst sein können, wie beispielsweise eine Sensoreinheit zur externen Messung einer Temperatur eines Gargeschirrs und/oder eines Garguts. Insbesondere kann die Kochfeldvorrichtung, insbesondere die Induktionskochfeldvorrichtung, auch das gesamte Kochfeld, insbesondere das gesamte Induktionskochfeld, umfassen.
Unter einem „Wechselrichter“ soll eine Einheit verstanden werden, welche in wenigstens einem Betriebszustand einen, insbesondere hochfrequenten, Wechselstrom, insbesondere mit einer Frequenz von zumindest 10 kHz, vorzugsweise von wenigstens 20 kHz und insbesondere von maximal 100 kHz, für zumindest eine weitere Einheit, insbesondere für zumindest eine Heizeinheit der Haushaltsgerätevorrichtung, bereitstellt. Insbesondere kann der Wechselrichter Wechselrichterschaltelemente aufweisen, welche insbesondere als IGBT, MOSFET, HEMT, JFET und/oder als TRIAC ausgebildet sein können. Insbesondere können die Wechselrichterschaltelemente zumindest teilweise aus einem Halbleitermaterial gebildet sein, wie beispielsweise Silizium, Siliziumcarbid und/oder Galliumnitrid und/oder aus einem anderen, einem Fachmann sinnvoll erscheinenden Halbleitermaterial.
Der erste Phasenanschluss und/oder der zweite Phasenanschluss weisen zur Verbindung mit einer der Phasen zumindest zwei Anschlusskontakte auf. Und zwar weisen sämtliche Phasenanschlüsse der Haushaltsgerätevorrichtung zumindest zwei Anschlusskontakte auf.
Jeweils einer der zumindest zwei Anschlusskontakte eines jeden Phasenanschlusses ist zur elektrischen Verbindung, und vorteilhaft zudem zur mechanischen Verbindung, mit einem von einem Neutralleiter verschiedenen Außenleiter, insbesondere einem dem Fachmann als L1 oder L2 oder L3 bekannten Außenleiter, eines Wechselstromnetzes, vorteilhaft eines Mehrphasenhausanschlusses, insbesondere eines Dreiphasenhausanschlusses, vorgesehen. Zudem ist einer der zumindest zwei Anschlusskontakte eines jeden Phasenanschlusses zur elektrischen Verbindung, und vorteilhaft zudem zur mechanischen Verbindung, mit einem Neutralleiter des Wechsel Stromnetzes, vorteilhaft des Mehrphasenhausanschlusses, insbesondere des Dreiphasenhausanschlusses, vorgesehen.
Unter einer „Schaltanordnung“ soll eine elektrische Einheit verstanden werden, welche insbesondere eine Mehrzahl von Schaltelementen aufweist.
Unter einem „Schaltelement“ soll ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, zwischen zwei Punkten, insbesondere Kontakten des Schaltelements, eine elektrisch leitende Verbindung, insbesondere mit einem spezifischen Widerstand von beispielsweise höchstens 0,2 pQm, vorteilhaft von höchstens 0,05 pQm, vorzugsweise von höchstens 0,03 pQm und besonders bevorzugt von höchstens 0,02 pQm bei 20°C, herzustellen und/oder zu trennen. Vorzugsweise weist das Schaltelement zumindest einen Steuerkontakt auf, über den es geschaltet werden kann. Insbesondere ist das Schaltelement als Halbleiterschaltelement, insbesondere als Transistor, vorteilhaft als Bipolartransistor mit vorzugsweise isolierter Gate-Elektrode (IGBT), ausgebildet. Alternativ ist das Schaltelement als mechanisches und/oder elektromechanisches Schaltelement, insbesondere als ein Relais, ausgebildet. Beispielsweise könnte zumindest ein Schaltelement als ein Ein- /Aus-Schaltelement ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich könnte zumindest ein Schaltelement als ein Umschalter ausgebildet sein.
Darunter, dass „ein Wechselrichter einem Phasenanschluss zuordenbar“ ist, soll verstanden werden, dass der Wechselrichter mittels der Schaltanordnung elektrisch mit dem Phasenanschluss verbindbar ist. Insbesondere soll dies sinngemäß auch unter einer Zuordnung in entgegengesetzter Richtung verstanden werden. Darunter, dass „ein Wechselrichter einem Phasenanschluss zugeordnet“ ist, soll verstanden werden, dass der Wechselrichter mittels der Schaltanordnung elektrisch mit dem Phasenanschluss verbunden ist. Insbesondere soll dies sinngemäß auch unter einer Verbindung in entgegengesetzter Richtung verstanden werden.
Unter „vorgesehen“ soll speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem An- wendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Ferner wird vorgeschlagen, dass die Haushaltsgerätevorrichtung einen dritten Wechselrichter aufweist, welcher mittels der Schaltanordnung jedem der Phasenanschlüsse zuordenbar ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann insbesondere eine Flexibilität gesteigert werden. Vorteilhaft könnte durch eine derartige Ausgestaltung eine Anzahl von unabhängigen Heizzonen gesteigert werden. Ferner kann dadurch insbesondere eine Haushaltsgerätevorrichtung bereitgestellt werden, welche insbesondere eine besonders hohe Flexibilität hinsichtlich möglicher Gargeschirrkonfigurationen aufweist. Da einem Nutzer eine flexiblere Gargerätevorrichtung bereitgestellt werden kann, kann insbesondere eine Nutzerzufriedenheit gesteigert werden. Ferner kann insbesondere ein Kocherlebnis verbessert werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Haushaltsgerätevorrichtung einen vierten Wechselrichter aufweist, welcher mittels der Schaltanordnung jedem der Phasenanschlüsse zuordenbar ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann insbesondere eine Flexibilität weiter gesteigert werden. Vorteilhaft könnte durch eine derartige Ausgestaltung eine Anzahl von unabhängigen Heizzonen weiter gesteigert werden. Ferner kann dadurch insbesondere eine Haushaltsgerätevorrichtung bereitgestellt werden, welche insbesondere eine weiter erhöhte Flexibilität hinsichtlich möglicher Gargeschirrkonfigurationen aufweist. Da dem Nutzer eine flexiblere Gargerätevorrichtung bereitgestellt werden kann, kann insbesondere eine Nutzerzufriedenheit gesteigert werden. Ferner kann insbesondere ein Kocherlebnis weiter verbessert werden. Beispielsweise wäre denkbar, dass die Haushaltsgerätevorrichtung eine Anzahl von zumindest einem weiteren Wechselrichter, beispielsweise jedoch von zumindest zwei weiteren Wechselrichtern, vorteilhaft von zumindest drei weiteren Wechselrichtern, besonders bevorzugt von zumindest vier weiteren Wechselrichtern, vorzugsweise von zumindest fünf weiteren Wechselrichtern, und besonders bevorzugt von zumindest sechs weiteren Wechselrichtern aufweist, welche mittels der Schaltanordnung jedem der Phasenanschlüsse zuordenbar sind. Denkbar wäre, dass beispielsweise zumindest zwei der Wechselrichter, vorteilhaft zumindest vier der Wechselrichter, vorzugsweise zumindest sechs der Wechselrichter und besonders bevorzugt sämtliche Wechselrichter zumindest im Wesentlichen und vorzugsweise vollständig identisch ausgebildet sind. Unter „zumindest im Wesentlichen identisch“ ausgebildeten Einheiten soll verstanden werden, dass zumindest 75 %, vorteilhaft zumindest 80 %, vorzugsweise zumindest 85 %, besonders bevorzugt zumindest 90 % und besonders vorteilhaft zumindest 95 % aller Bauteile der Einheiten identisch ausgebildet sind. Zudem wird vorgeschlagen, dass die Haushaltsgerätevorrichtung einen dritten Phasenanschluss aufweist, welcher zur elektrischen Verbindung mit einer dritten Phase des Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist, wobei dem dritten Phasenanschluss mittels der Schaltanordnung jeder der Wechselrichter zuordenbar ist. Hierdurch kann insbesondere eine besonders hohe Leistung, insbesondere eine besonders hohe Heizleistung, bereitgestellt werden. Ferner kann durch eine derartige Ausgestaltung insbesondere eine höhere Flexibilität erreicht werden. Insbesondere kann dadurch eine Anzahl von unabhängig von verschiedenen Phasen betriebenen Wechselrichtern erhöht werden, was insbesondere eine Flexibilität weiter erhöht. Da einem Benutzer eine flexiblere Gargerätevorrichtung bereitgestellt werden kann, kann insbesondere eine Benutzerzufriedenheit gesteigert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Haushaltsgerätevorrichtung eine Mehrzahl von Heizeinheiten aufweist, welche mittels der Schaltanordnung jeweils unterschiedlichen Phasenanschlüssen zuordenbar sind. Hierdurch kann insbesondere eine besonders hohe Flexibilität, und zwar insbesondere hinsichtlich möglicher Gargerätekonfigurationen, erreicht werden. Ferner kann durch eine derartige Ausgestaltung insbesondere eine hohe Leistung, insbesondere eine hohe Heizleistung und ferner eine hohe Leistungsdichte, erzielt werden. Dadurch kann insbesondere ein Komfort weiter gesteigert werden. Denkbar wäre, dass die Schaltanordnung hierzu zumindest einen Konfigurationsschalter, welcher insbesondere zwischen den Heizeinheiten und den Wechselrichtern angeordnet ist, und insbesondere zumindest einen Zuordnungsschalter, welcher insbesondere zwischen den Phasenanschlüssen und den Wechselrichtern angeordnet ist, umfasst. Das heißt, dass die Haushaltsgerätevorrichtung eine Mehrzahl von Heizeinheiten aufweist, welche von unterschiedlichen Phasenanschlüssen, das heißt insbesondere von unterschiedlichen Phasen, betreibbar sind. Denkbar wäre alternativ oder zusätzlich, dass die Haushaltsgerätevorrichtung eine Mehrzahl von Heizeinheiten aufweist, welche mittels der Schaltanordnung gleichen Phasenanschlüssen zuordenbar sind. Denkbar wäre auch eine Kombination aus einer Mehrzahl von Heizeinheiten, welche mittels der Schaltanordnung gleichen Phasenanschlüssen zuordenbar sind und einer Mehrzahl von Heizeinheiten, welche mittels der Schaltanordnung jeweils unterschiedlichen Phasenanschlüssen zuordenbar sind. Unter einer "Heizeinheit" soll eine Verbrauchereinheit mit zumindest einem Heizelement verstanden werden. Beispielsweise könnte das Heizelement ein Verbraucher sein, der dazu vorgesehen ist, elektrische Energie in Wärme umzuwandeln. Vorzugsweise um- fasst die Heizeinheit zumindest ein als ein Induktor ausgebildetes Heizelement. Unter einem „Induktor“ soll hier ein Element verstanden werden, welches zumindest eine Induktionsspule aufweist und/oder als eine Induktionsspule ausgebildet ist und welches dazu vorgesehen ist, in wenigstens einem Betriebszustand zumindest einem Empfangselement eine Energie, insbesondere in Form eines magnetischen Wechselfelds, zuzuführen. Das Empfangselement ist insbesondere als ein Teil und/oder eine Unterbaugruppe einer Aufnahmeeinheit ausgebildet und ist insbesondere zu einem Empfang der durch zumindest einen Induktor bereitgestellten Energie vorgesehen. Die Aufnahmeeinheit kann insbesondere Teil der Haushaltsgerätevorrichtung sein. Alternativ ist denkbar, dass die Aufnahmeeinheit als eine von der Haushaltsgerätevorrichtung unabhängige Einheit und/oder als Teil einer weiteren von der Haushaltsgerätevorrichtung unabhängigen Vorrichtung ausgebildet ist. Die Aufnahmeeinheit kann insbesondere zu einem Aufstellen auf einen Bereich oberhalb des Induktors vorgesehen sein. Die Aufnahmeeinheit könnte beispielsweise als ein Gargeschirr ausgebildet sein und insbesondere zumindest eine Sekundärspule als ein Empfangselement zu einem Empfang der durch den Induktor und/oder den weiteren Induktor bereitgestellten Energie aufweisen. Alternativ oder zusätzlich könnte das Empfangselement auch als ein metallisches Heizmittel, insbesondere als ein zumindest teilweise ferromagnetisches Heizmittel, beispielsweise als ein ferromagnetischer Boden eines Gargeschirrs, ausgebildet sein, in welchem in einem Betriebszustand der Heizeinheit durch den Induktor Wirbelströme und/oder Ummagnetisierungseffekte hervorgerufen werden, die in Wärme umgewandelt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass mindestens zwei der Heizeinheiten als Brückenheizeinheiten ausgebildet sind, welche zumindest teilweise eine zusammenhängende Heizzone ausbilden. Durch eine derartige Ausgestaltung kann insbesondere eine hohe Flexibilität erreicht werden. Insbesondere kann durch eine derartige Ausgestaltung eine besonders großflächige Heizzone ermöglicht werden. Insbesondere können dadurch insbesondere weitere Gargeschirrkonfigurationen und zwar insbesondere unter Verwendung von besonders großem Gargeschirr ermöglicht werden. Hierdurch kann ferner ein Nutzerkomfort und/oder eine Nutzerzufriedenheit verbessert werden. Denkbar wäre, dass weitere Heizeinheiten als Brückenheizeinheiten ausgebildet sind, welche zumindest gemeinsam mit den zwei Heizelementen, die als Brückenheizeinheiten ausgebildet sind, die eine zusammenhängende Heizzone ausbilden. Denkbar wäre hier, dass mindestens drei Heizeinheiten, vorteilhaft vier Heizeinheiten und insbesondere eine beliebige andere Anzahl von Heizeinheiten als Brückenheizeinheiten ausgebildet sind, welche gemeinsam die eine zusammenhängende Heizzone ausbilden. Denkbar wäre ebenfalls, dass die zwei Heizeinheiten, welche als Brückenheizeinheiten ausgebildet sind, die zusammenhängende Heizzone vollständig ausbilden. Das heißt, es wäre insbesondere denkbar, dass die zusammenhängende Heizzone vollständig von den zwei Heizeinheiten ausgebildet ist. Denkbar wäre insbesondere, dass die Haushaltsgerätevorrichtung eine Anzahl von beispielsweise mindestens vier Heizeinheiten, vorteilhaft mindestens sechs Heizeinheiten, besonders vorteilhaft mindestens acht Heizeinheiten, vorzugsweise mindestens zehn Heizeinheiten und besonders bevorzugt mindestens zwölf Heizeinheiten aufweist, welche als Brückenheizeinheiten ausgebildet sind, und welche zumindest teilweise beispielsweise zumindest zwei, vorteilhaft zumindest drei, besonders vorteilhaft zumindest vier, vorzugsweise zumindest fünf und besonders bevorzugt zumindest sechs zusammenhängende Heizzonen ausbilden. Beispielsweise könnten die Brückenheizeinheiten unterschiedlich große Radien aufweisen und insbesondere konzentrisch angeordnet sein. Alternativ könnten die Brückenheizeinheiten benachbart, insbesondere unmittelbar nebeneinander, angeordnet sein.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Haushaltsgerätevorrichtung eine Steuereinheit aufweist, welche die Brückenheizeinheiten in zumindest einem Betriebszustand mittels der Schaltanordnung verschiedenen der Phasenanschlüsse zuordnet. Insbesondere kann durch eine derartige Ausgestaltung eine hohe Leistung erreicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass eine unabhängige Heizzone von mehreren Phasenanschlüssen betrieben wird, wodurch insbesondere eine Last gleichmäßig verteilt werden kann. Ferner kann hierdurch insbesondere eine Lebensdauer der Haushaltsgerätevorrichtung verlängert werden. Unter einer „Steuereinheit“ soll eine elektronische Einheit verstanden werden, die vorzugsweise in einer Steuer- und/oder Regeleinheit des Hausgeräts zumindest teilweise integriert ist und die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, zumindest die Schaltanordnung und vorzugsweise zudem die Wechselrichter 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. Unter einem „Betriebszustand“ soll ein Zustand der Haushaltsgerätevorrichtung verstanden werden, in welchem zumindest ein Wechselrichter, insbesondere zu einem Beheizen von Gargeschirr, betrieben wird. Insbesondere ist eine Vielzahl von Betriebszu- ständen möglich, welche sich insbesondere hinsichtlich der Zuordnung von Wechselrichtern zu Phasenanschlüssen und/oder beispielsweise hinsichtlich der Zuordnung von Heizeinheiten zu Wechselrichtern unterscheiden. Beispielsweise ist in einem möglichen Betriebszustand der Wechselrichter, der betrieben wird, beispielsweise der erste Wechselrichter, dem ersten Phasenanschluss zugeordnet. Insbesondere ist in dem Betriebszustand, in welchem insbesondere der erste Wechselrichter dem ersten Phasenanschluss zugeordnet ist, der zweite Wechselrichter mittels der Schaltanordnung einem beliebigen Phasenanschluss zuordenbar.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schaltanordnung eine Konfigurationsschalteinheit aufweist, mittels welcher der erste Wechselrichter und der zweite Wechselrichter zur gemeinsamen Versorgung zumindest einer Heizeinheit parallelschaltbar sind. Hierdurch kann ferner eine besonders hohe Kosteneffizienz erzielt werden. Insbesondere kann dadurch insbesondere eine Last gleichmäßig verteilt werden, und zwar insbesondere auf mehrere Wechselrichter. Das kann insbesondere vorteilhaft zu einer längeren Lebensdauer der Haushaltsgerätevorrichtung führen. Ferner kann durch eine derartige Ausgestaltung insbesondere ermöglicht werden, Wechselrichter mit einer insbesondere geringeren Nennleistung einzusetzen. Somit kann dadurch insbesondere eine Kosteneffizienz weiter gesteigert werden. Ferner kann insbesondere eine besonders hohe Heizleistung erzielt werden. Da dem Benutzer hierdurch insbesondere eine besonders hohe Heizleistung bereitgestellt werden kann, kann hierdurch zudem insbesondere eine Benutzerzufriedenheit gesteigert werden. Ferner kann hierdurch insbesondere eine höhere Flexibilität erzielt werden, insbesondere hinsichtlich eines möglichen Leistungsbereichs von Heizeinheiten. Unter einer „Konfigurationsschalteinheit“ soll eine elektrische Einheit verstanden werden, welche insbesondere Teil der Schaltanordnung ist, und welche dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest einen Wechselrichter mit zumindest einem anderen Wechselrichter parallelzuschalten. Hierzu weist die Konfigurationsschalteinheit insbesondere eine Mehrzahl von Schaltelementen auf. Insbesondere versorgen, in zumindest dem Betriebszustand, in welchem der erste Wechselrichter und der zweite Wechselrichter mittels der Konfigurationsschalteinheit der Schaltanordnung parallelgeschaltet sind, die Wechselrichter die Heizeinheit gleichzeitig mit Wechselstrom. Denkbar wäre, dass mittels der Konfigurationsschalteinheit alternativ oder zusätzlich der dritte Wechselrichter und der vierte Wechselrichter zur gemeinsamen Versorgung zumindest einer Heizeinheit parallelschaltbar sind. Denkbar wäre, dass mittels der Konfigurations- schalteinheit alternativ oder zusätzlich der fünfte Wechselrichter und der sechste Wechselrichter zur gemeinsamen Versorgung zumindest einer Heizeinheit parallelschaltbar sind. Zudem wäre insbesondere denkbar, dass mittels der Konfigurationsschalteinheit alternativ oder zusätzlich eine beliebige andere Kombination von Wechselrichtern zur gemeinsamen Versorgung zumindest einer Heizeinheit parallelschaltbar ist.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schaltanordnung insbesondere genau ein Trennschaltelement aufweist, welches in zumindest einem Abschaltbetriebszustand sämtliche Verbindungen zwischen den Phasenanschlüssen und den Wechselrichtern trennt. Hierdurch kann insbesondere eine besonders hohe Sicherheit erzielt werden. Insbesondere kann eine effiziente Trennung sämtlicher elektrischer Verbindungen zwischen den Phasenanschlüssen und den Wechselrichtern gewährleistet werden. Ferner kann eine hohe Effizienz, insbesondere Kosteneffizienz, und zwar vorteilhaft hinsichtlich einer Anzahl von erforderlichen Komponenten, bereitgestellt werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Trennschaltelement schaltungstechnisch unmittelbar mit dem zweiten Phasenanschluss verbunden ist. Insbesondere ist das Trennschaltelement direkt mit dem zweiten Phasenanschluss verbunden. Das heißt, dass insbesondere eine elektrische Leitung zwischen dem Trennschaltelement und dem zweiten Phasenanschluss vorzugsweise frei von weiteren Komponenten ist. Beispielsweise wäre denkbar, dass das Trennschaltelement schaltungstechnisch unmittelbar mit einem anderen Phasenanschluss verbunden ist. Hierdurch kann insbesondere eine hohe Effizienz erzielt werden. Zudem kann insbesondere auf zusätzliche Komponenten zumindest teilweise verzichtet werden, was insbesondere eine Kosteneffizienz weiter steigert.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Haushaltsgerätevorrichtung die Steuereinheit aufweist, welche sämtliche Wechselrichter in dem Abschaltbetriebszustand mittels der Schaltanordnung dem zweiten Phasenanschluss zuordnet und das Trennschaltelement öffnet. Hierdurch kann insbesondere eine Trennung sämtlicher elektrischer Verbindungen zwischen den Phasenanschlüssen und den Wechselrichtern mittels eines einzigen Trennschaltelements vorgenommen werden. Hierdurch kann insbesondere eine besonders hohe Effizienz, insbesondere eine besonders hohe Kosteneffizienz, bereitgestellt werden. Um insbesondere eine Flexibilität weiter zu verbessern, wird ferner ein Haushaltsgerät, insbesondere ein Kochfeld, mit zumindest einer erfindungsgemäßen Haushaltsgerätevorrichtung vorgeschlagen.
Ferner geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Haushaltsgerätevorrichtung, insbesondere einer Kochfeldvorrichtung mit einem ersten Wechselrichter, mit einem zweiten Wechselrichter; mit einem ersten Phasenanschluss, welcher zur elektrischen Verbindung mit einer ersten Phase eines Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist, und mit einem zweiten Phasenanschluss, welcher zur elektrischen Verbindung mit einer zweiten Phase des Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist,
Es wird vorgeschlagen, dass abhängig von einem Betriebszustand entschieden wird, welcher Wechselrichter welchem der Phasenanschlüsse zugeordnet wird.
Die Haushaltsgerätevorrichtung, das Haushaltsgerät sowie das Verfahren zum Betrieb der Haushaltsgerätevorrichtung sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die Haushaltsgerätevorrichtung, das Haushaltsgerät sowie das Verfahren zum Betrieb der Haushaltsgerätevorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen, Einheiten und Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen.
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 Kochfeld mit einer Haushaltsgerätevorrichtung, welche als eine Kochfeldvorrichtung ausgebildet ist, in einer vereinfachten Draufsicht,
Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung der Haushaltsgerätevorrichtung mit einem ersten Phasenanschluss und mit einem zweiten Phasenanschluss,
Fig. 3 eine schaltbildliche Darstellung eines Teils der Haushaltsgerätevorrichtung mit einer Schaltanordnung in einem Betriebszustand, Fig. 4 eine schaltbildliche Darstellung des Teils der Haushaltsgerätevorrichtung mit der Schaltanordnung in einem Abschaltbetriebszustand,
Fig. 5 eine schaltbildliche Darstellung des Teils der Haushaltsgerätevorrichtung mit der Schaltanordnung in einem weiteren Betriebszustand, Fig. 6a-6i verschiedene beispielhafte Möglichkeiten von zusammenhängenden Heizzonen der Haushaltsgerätevorrichtung,
Fig. 7 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Haushaltsgerätevorrichtung und
Fig. 8 eine schaltbildliche Darstellung eines Teils eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Haushaltsgerätevorrichtung mit einem dritten Phasenanschluss.
Von mehrfach vorhandenen Objekten ist in den Figuren jeweils lediglich eines mit einem Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt ein Haushaltsgerät 10a, insbesondere ein Gargerät, welches als Kochfeld insbesondere als Induktionskochfeld, ausgebildet ist.
Im gezeigten Beispiel weist das als Kochfeld ausgebildete Haushaltsgerät 10a eine als Kochfeldvorrichtung ausgebildete Haushaltsgerätevorrichtung 12a auf. Im gezeigten Beispiel sind die Kochfeldvorrichtungen als Induktionskochfeldvorrichtungen ausgebildet.
Insbesondere sind in den Figuren 2 bis 6 Teile der Haushaltsgerätevorrichtung 12a anhand einer schematischen und/oder schaltbildlichen Abbildung näher dargestellt.
Die Haushaltsgerätevorrichtung 12a weist einen ersten Wechselrichter 14a auf. Zudem weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12a einen zweiten Wechselrichter 16a auf. In dem gezeigten Beispiel weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12a zudem einen dritten Wechselrichter 28a auf. Zudem weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12a in dem gezeigten Beispiel einen vierten Wechselrichter 30a. Zudem weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12a eine Steuereinheit 42a auf.
Des Weiteren weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12a einen ersten Phasenanschluss 18a auf. Der erste Phasenanschluss 18a ist zur elektrischen Verbindung mit einer ersten Phase 20a eines Stromversorgungsnetzes vorgesehen. Des Weiteren weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12a einen zweiten Phasenanschluss 22a auf. Der zweite Phasenanschluss 22a ist zur elektrischen Verbindung mit einer zweiten Phase 24a des Stromversorgungsnetzes vorgesehen.
Zudem weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12a eine Schaltanordnung 26a auf. Mittels der Schaltanordnung 26a ist jeder der Wechselrichter 14a, 16a, 28a, 30a jedem der Phasenanschlüsse 18a, 22a zuordenbar.
Des Weiteren weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12a eine Mehrzahl von Heizeinheiten 36a auf. Sämtliche Heizeinheiten sind in dem dargestellten Beispiel als Induktionsheizeinheiten ausgebildet.
Die Schaltanordnung 26a weist eine Konfigurationsschalteinheit 44a auf. Die Konfigurationsschalteinheit 44a umfasst eine Mehrzahl von Konfigurationsrelais 52a.
Mittels der Konfigurationsschalteinheit 44a der Schaltanordnung 26a sind der erste Wechselrichter 14a und der zweite Wechselrichter 16a zur gemeinsamen Versorgung zumindest einer Heizeinheit 36a parallelschaltbar.
Zudem sind der dritte Wechselrichter 28a und der vierte Wechselrichter 30a mittels der Konfigurationsschalteinheit 44a der Schaltanordnung 26a zur gemeinsamen Versorgung zumindest einer Heizeinheit 36a parallelschaltbar. Beispielsweise könnten die Heizeinheiten 36a jedoch auch direkt mit den Wechselrichtern 14a, 16a, 28a, 30a verbunden sein.
Die Heizeinheiten 36a sind mittels der Schaltanordnung 26a jeweils unterschiedlichen Phasenanschlüssen 18a, 22a zuordenbar.
Figur 4 zeigt die Haushaltsgerätevorrichtung 12a schaltbildlich in einem Abschaltbetriebszustand. In dem Abschaltbetriebszustand ordnet die Steuereinheit 42a sämtliche Wechselrichter 14a, 16a, 28a, 30a mittels der Schaltanordnung 26a dem zweiten Phasenanschluss 22a zu.
Des Weiteren weist die Schaltanordnung 26a genau ein Trennschaltelement 46a auf. Das Trennschaltelement 46a ist schaltungstechnisch unmittelbar mit dem zweiten Phasenanschluss 22a verbunden. Das heißt, dass zwischen dem Trennschaltelement 46a und dem zweiten Phasenanschluss 22a keine weitere Komponente schaltungstechnisch angeordnet ist. In dem Abschaltzustand öffnet die Steuereinheit 42a das Trennschaltelement 46a. Somit trennt das Trennschaltelement 46a in dem Abschaltbetriebszustand sämtliche Verbindungen zwischen den Phasenanschlüssen 18a, 22a und den Wechselrichtern 14a, 16a, 28a, 30a.
In dem gezeigten Beispiel sind zwei der Heizeinheiten 36a als Brückenheizeinheiten 38a ausgebildet (vgl. Figuren 1 bis 5). Die zwei als Brückenheizeinheiten 38a ausgebildeten Heizeinheiten 36a bilden eine zusammenhängende Heizzone 40a.
Die Steuereinheit 42a ordnet die Brückenheizeinheiten 38a in zumindest einem Betriebszustand mittels der Schaltanordnung 26a verschiedenen der Phasenanschlüsse 18a, 22a zu, und zwar insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Haushaltsgerätevorrichtung 12a.
Figur 6a -6i zeigt verschiedene Möglichkeiten von zusammenhängenden Heizzonen 40a in verschiedenen, beispielhaft zu verstehenden Betriebszuständen der Haushaltsgerätevorrichtung 12a. Die verschiedenen möglichen zusammenhängenden Heizzonen 40a sind jeweils zumindest teilweise von zumindest zwei Heizeinheiten 36a gebildet. Die jeweilige Zuordnung der Heizeinheiten 36a zu den jeweiligen Phasenanschlüssen 18a, 22a ist anhand unterschiedlicher Linien verdeutlicht.
Figur 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100a zum Betrieb der Haushaltsgerätevorrichtung 12a. Insbesondere ist das Verfahren 100a zum Betrieb der als Kochfeldvorrichtung ausgebildeten Haushaltsgerätevorrichtung 12a vorgesehen.
Das Verfahren 100a weist insbesondere einen ersten Verfahrensschritt 102a und insbesondere einen weiteren Verfahrensschritt 104a auf.
In dem ersten Verfahrensschritt 102a wird die Haushaltsgerätevorrichtung 12a mit dem ersten Wechselrichter 14a, mit dem zweiten Wechselrichter 16a; mit dem ersten Phasenanschluss 18a, welcher zur elektrischen Verbindung mit der ersten Phase 20a des Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist, und mit dem zweiten Phasenanschluss 22a, welcher zur elektrischen Verbindung mit der zweiten Phase 24a des Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist, bereitgestellt. In dem weiteren Verfahrensschritt 104a wird abhängig von einem Betriebszustand entschieden, welcher Wechselrichter 14a, 16a welchem der Phasenanschlüsse 18a, 22a zugeordnet wird. Insbesondere wird in dem weiteren Verfahrensschritt 104a abhängig von einem Betriebszustand automatisch entschieden, welcher Wechselrichter 14a, 16a welchem der Phasenanschlüsse 18a, 22a, zugeordnet wird.
In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 7 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 7 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Figur 8 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 7 verwiesen werden.
Insbesondere ist in Figur 8 ein Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Haushaltsgerätevorrichtung 12b, insbesondere einer Kochfeldvorrichtung, dargestellt.
Die Haushaltsgerätevorrichtung 12b weist einen dritten Phasenanschluss 32b auf. Der dritte Phasenanschluss 32b ist zur elektrischen Verbindung mit einer dritten Phase 34b des Stromversorgungsnetzes vorgesehen.
Die Haushaltsgerätevorrichtung 12b weist eine Schaltanordnung 26b auf. Die Haushaltsgerätevorrichtung 12b weist einen ersten Wechselrichter 14b auf. Zudem weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12b einen zweiten Wechselrichter 16b auf. Zudem weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12b einen dritten Wechselrichter 28b auf. Zudem weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12b einen vierten Wechselrichter 30b auf. Zudem weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12b beispielhaft einen fünften Wechselrichter 48b auf. Zudem weist die Haushaltsgerätevorrichtung 12b beispielhaft einen sechsten Wechselrichter 50b auf. Der verbesserten Übersicht halber ist in Figur 8 ein Anschluss schaltbildlich anhand des ersten Wechselrichters 14b dargestellt. Mittels der Schaltanordnung 26b ist dem dritten Phasenanschluss 32b jeder der Wechselrichter 14b, 16b, 28b, 30b, 48b, 50b zuordenbar Bezugszeichen
10 Haushaltsgerät
12 Haushaltsgerätevorrichtung
14 erster Wechselrichter
16 zweiter Wechselrichter
18 erster Phasenanschluss
20 erste Phase
22 zweiter Phasenanschluss
24 zweite Phase
26 Schaltanordnung
28 dritter Wechselrichter
30 vierter Wechselrichter
32 dritter Phasenanschluss
34 dritte Phase
36 Heizeinheit
38 Brückenheizeinheit
40 zusammenhängende Heizzone
42 Steuereinheit
44 Konfigurationsschalteinheit
46 Trennschaltelement
48 fünfter Wechselrichter
50 sechster Wechselrichter
52 Konfigurationsrelais
100 Verfahren
102 Verfahrensschritt
104 weiterer Verfahrensschritt

Claims

Ansprüche Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b), insbesondere Kochfeldvorrichtung, mit einem ersten Wechselrichter (14a-b), mit einem zweiten Wechselrichter (16a-b); mit einem ersten Phasenanschluss (18a-b), welcher zur elektrischen Verbindung mit einer ersten Phase (20a-b) eines Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist, und mit einem zweiten Phasenanschluss (22a-b), welcher zur elektrischen Verbindung mit einer zweiten Phase (24a-b) des Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine Schaltanordnung (26a-b), mittels welcher jeder der Wechselrichter (14a-b, 16a-b, 28a-b, 30a-b) jedem der Phasenanschlüsse (18a-b, 22a-b) zuordenbar ist. Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen dritten Wechselrichter (28a-b), welcher mittels der Schaltanordnung (26a- b) jedem der Phasenanschlüsse (18a-b, 22a-b) zuordenbar ist. Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen vierten Wechselrichter (30a-b), welcher mittels der Schaltanordnung (26a- b) jedem der Phasenanschlüsse (18a-b, 22a-b) zuordenbar ist. Haushaltsgerätevorrichtung (12b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen dritten Phasenanschluss (32b), welcher zur elektrischen Verbindung mit einer dritten Phase (34b) des Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist, wobei dem dritten Phasenanschluss (32b) mittels der Schaltanordnung (26b) jeder der Wechselrichter (14b, 16b, 28b, 30b) zuordenbar ist. Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Heizeinheiten (36a-b), welche mittels der Schaltanordnung (26a-b) jeweils unterschiedlichen Phasenanschlüssen (18a- b, 22a-b) zuordenbar sind. 6. Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Heizeinheiten (36a-b) als Brückenheizeinheiten (38a- b) ausgebildet sind, welche zumindest teilweise eine zusammenhängende Heizzone (40a) ausbilden.
7. Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (42a-b), welche die Brückenheizeinheiten (38a-b) in zumindest einem Betriebszustand mittels der Schaltanordnung (26a-b) verschiedenen der Phasenanschlüsse (18a-b, 22a-b) zuordnet.
8. Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung (26a-b) eine Konfigurationsschalteinheit (44a-b) aufweist, mittels welcher der erste Wechselrichter (14a- b) und der zweite Wechselrichter (16a-b) zur gemeinsamen Versorgung zumindest einer Heizeinheit (36a-b) parallelschaltbar sind.
9. Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung (26a-b) insbesondere genau ein Trennschaltelement (46a-b) aufweist, welches in zumindest einem Abschaltbetriebszustand sämtliche Verbindungen zwischen den Phasenanschlüssen (18a-b, 22a-b) und den Wechselrichtern (14a-b, 16a-b, 28a-b, 30a-b) trennt.
10. Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennschaltelement (46a-b) schaltungstechnisch unmittelbar mit dem zweiten Phasenanschluss (22a-b) verbunden ist.
11. Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (42a-b) sämtliche Wechselrichter (14a- b, 16a-b, 28a-b, 30a-b) in dem Abschaltbetriebszustand mittels der Schaltanordnung (26a-b) dem zweiten Phasenanschluss (22a-b) zuordnet und das Trennschaltelement (46a-b) öffnet. 19 Haushaltsgerät (10a), insbesondere Kochfeld, mit zumindest einer Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b) nach einem der vorherhegenden Ansprüche. Verfahren (100a) zum Betrieb einer Haushaltsgerätevorrichtung (12a-b), insbesondere einer Kochfeldvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem ersten Wechselrichter (14a-b), mit einem zweiten Wechselrichter (16a-b); mit einem ersten Phasenanschluss (18a-b), welcher zur elektrischen Verbindung mit einer ersten Phase (20a-b) eines Stromversorgungsnetzes vorgesehen ist, und mit einem zweiten Phasenanschluss (22a-b), welcher zur elektrischen Verbindung mit einer zweiten Phase (24a-b) des Stromversorgungs- netzes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einem Betriebszustand entschieden wird, welcher Wechselrichter (14a-b, 16a-b, 28a-b, 30a-b) welchem der Phasenanschlüsse (18a-b, 22a-b) zugeordnet wird.
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