用于操作感应灶具的方法以及感应灶具技术

本发明专利技术涉及一种用于操作感应灶具(1)的方法，该感应灶具(1)包括：功率电路部(2)，该功率电路部具有被适配用于向感应线圈(3)提供脉冲电功率的至少一个开关元件；以及控制实体(4)，该控制实体用于控制该开关元件的操作参数，该方法包括以下步骤：执行具有控制循环的控制回路，以检测该感应线圈(3)与炊具之间的耦合变化，所述控制循环包括以下步骤：o接收所述控制实体(4)处的频率信息(f

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作感应灶具的方法以及感应灶具
[0001]本专利技术总体上涉及感应灶具领域，具体地涉及准谐振感应灶具。更具体地，本专利技术涉及一种用于控制感应灶具的开关元件的操作参数，以补偿在向感应线圈输送电功率期间炊具与感应线圈之间的耦合条件的变化并使供电中断最小化的方法。

技术介绍

[0002]用于制备食物的感应灶具在现有技术中是众所周知的。感应灶具通常包括放置在灶具板下方的至少一个感应线圈以便加热炊具。
[0003]为了向感应线圈提供功率，感应灶具包括向感应线圈提供脉冲电功率的功率电路部。所述功率电路部包括一个或多个用于产生所述脉冲功率的开关元件(例如，IGBT)。
[0004]所述功率电路部中关键的限制参数是所述开关元件的集电极-发射极电压水平(V
CE
)。可能需要定义开关元件的激活脉冲长度(以下也称为导通时间T_on)、去激活脉冲长度(以下也称为关断时间T_off)或去激活脉冲长度范围，以避免在开关元件处造成会大大降低开关元件的使用寿命的损坏和/或高功率损耗。所述去激活脉冲长度可能取决于所述炊具与所述感应线圈之间的耦合特性。
[0005]普通的感应灶具周期性地停止向感应线圈提供功率，并在所述供电中断期间测量耦合特性、相应地为关断时间T_off，以便根据变化的耦合条件调整T_off。
[0006]不利的是，所述周期性的供电中断会带来很大的功率损耗。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施例的目的是提供一种用于操作感应灶具的方法，该方法实现了功率开关的合理驱动以及所述功率损耗的最小化。从属权利要求中给出了优选实施例。如果没有另外明确指出，则本专利技术的实施例可以彼此自由组合。
[0008]根据一个方面，本专利技术涉及一种用于操作感应灶具的方法。该感应灶具包括：功率电路部，该功率电路部具有被适配用于向感应线圈提供脉冲电功率的至少一个开关元件；以及控制实体，该控制实体用于控制该开关元件的操作参数。所述用于操作感应灶具的方法包括以下步骤：
[0009]-执行具有控制循环的控制回路，以检测该感应线圈与炊具之间的耦合变化，所述控制循环包括以下步骤：
[0010]ο接收所述控制实体处的频率信息和功率信息；
[0011]ο基于所述频率信息和所述功率信息来计算至少一个相关系数；以及
[0012]ο将所述相关系数与相关系数边界进行比较，从而得出比较结果；
[0013]-基于该比较结果来决定：
[0014]ο是执行所述控制回路的新控制循环，还是
[0015]ο停止所述控制回路并停止向该感应线圈提供脉冲电功率，并且在更新该开关元件的操作参数之后重新开始所述控制回路。
[0016]所述相关系数可以指示感应线圈与放置在所述感应线圈上的炊具之间的耦合系
数的变化。
[0017]所述方法是有利的，因为通过所述控制循环，可以确定耦合特性是仅发生了不需要对开关元件的操作参数进行任何更改的微小变化(越过相关系数边界)，还是发生了会对功率电路部、特别是功率电路部中包括的所述至少一个开关元件不利的明显变化。从而，不需要周期性地中断对感应线圈的功率供应，并且因此使功率损耗最小化。
[0018]根据实施例，所述频率信息指示提供给该感应线圈的脉冲电功率的当前频率，并且其中，所述功率信息指示当前提供给该炊具的功率。基于所述信息，可以确定该感应线圈与放置在所述感应线圈上的炊具之间的动态耦合变化(即，在向感应线圈提供功率期间的耦合变化)。
[0019]根据实施例，所述至少一个相关系数是基于频率趋势信息来计算的，所述频率趋势信息指示不同控制循环之间、特别是两个或更多个后续控制循环之间的频率变化。因此，换句话说，所述频率趋势信息指示在一系列多个控制循环中提供给炊具的脉冲电功率的频率是上升还是下降。可以通过当前提供给感应线圈的频率与前一次控制循环中提供给感应线圈的频率的商来计算所述频率趋势信息。
[0020]根据实施例，所述至少一个相关系数是基于功率趋势信息来计算的，所述功率趋势信息指示不同控制循环之间、特别是两个或更多个后续控制循环之间的功率变化。因此，换句话说，所述功率趋势信息指示提供给炊具的电功率是上升还是下降。可以通过当前提供给感应线圈的功率与前一次控制循环中提供给炊具的功率的商来计算所述功率趋势信息。
[0021]根据实施例，基于频率信息和功率信息的相乘、具体为基于频率趋势信息和功率趋势信息的相乘来计算第一相关系数。所述第一相关系数可以指示线圈/锅具耦合的线性、相应地成比例的比趋势。
[0022]根据实施例，基于以下公式来计算第一相关系数：
[0023][0024]其中，
[0025]Fs是提供给该感应线圈的脉冲电功率的当前频率与在前一次控制循环中提供给该感应线圈的脉冲电功率的频率的商；并且
[0026]Ps是指示提供给该炊具的当前估计功率的值与指示前一次控制循环中提供给该炊具的估计功率的值的商。
[0027]根据实施例，基于频率信息相对于频率目标值的偏差和功率信息相对于功率目标值的偏差的相乘、具体为基于频率趋势信息相对于目标值的偏差和功率趋势信息相对于目标值的偏差的相乘来计算第二相关系数。所述第二相关系数可以指示线圈/锅具耦合的抛物线形的比趋势。
[0028]根据实施例，基于以下公式来计算第二相关系数：
[0029]Ds
″
[％]＝100％+{(100％-Fs[％])*(100％-Ps[％])}；
[0030]其中，
[0031]Fs是提供给该感应线圈的脉冲电功率的当前频率与在前一次控制循环中提供给该感应线圈的脉冲电功率的频率的商；并且
[0032]Ps是指示提供给该炊具的当前估计功率的值与指示前一次控制循环中提供给该炊具的估计功率的值的商。
[0033]根据实施例，在所述控制回路内，脉冲电功率的导通时间改变。优选地，导通时间改变，而关断时间恒定。优选地，导通时间改变，而关断时间恒定。从而，可以根据请求的功率来控制提供给炊具的功率。
[0034]根据实施例，所述更新开关元件的操作参数包括定义脉冲电功率的关断时间(T_off)的新值。从而，可以根据当前的线圈/锅具耦合特性来调整脉宽调制的电功率。
[0035]根据实施例，关断时间(T_off)在控制回路内保持不变。
[0036]根据实施例，根据该功率电路部的当前操作状况、具体为根据感应线圈特性和/或所选择的功率水平来选择所述相关系数边界。更详细地，可以使用例如感应线圈的尺寸(如线圈直径)、感应线圈的电感值和/或感应线圈的电阻值来定义所述相关系数边界。
[0037]根据实施例，只要越过所述相关系数边界，就运行所述控制回路。从而，尽可能地使供电中断最小化。
[0038]根据实施例，在该控制回路内检查指示提供给该炊具的该估计功率的值的稳定性。从而，仅在功率状况稳定的情况下才通过控制回路来检测耦合变化，以避免由于功率波动而造成不必要的供电中断。
[0039]根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于操作感应灶具(1)的方法，该感应灶具(1)包括：功率电路部(2)，该功率电路部具有被适配用于向感应线圈(3)提供脉冲电功率的至少一个开关元件；以及控制实体(4)，该控制实体用于控制该开关元件的操作参数，该方法包括以下步骤：-执行具有控制循环的控制回路，以检测该感应线圈(3)与炊具之间的耦合变化，所述控制循环包括以下步骤：ο接收所述控制实体(4)处的频率信息(f
当前
)和功率信息(P
当前
)；ο基于所述频率信息(f
当前
)和所述功率信息(P
当前
)来计算至少一个相关系数(Ds'，Ds”)；以及ο将所述相关系数(Ds'，Ds”)与相关系数边界进行比较，从而得出比较结果；-基于该比较结果来决定：ο是执行所述控制回路的新控制循环，还是ο停止所述控制回路并停止向该感应线圈(3)提供脉冲电功率，并且在更新该开关元件的操作参数之后重新开始所述控制回路。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述频率信息(f
当前
)指示提供给该感应线圈(3)的脉冲电功率的当前频率，并且其中，所述功率信息(P
当前
)指示当前提供给该炊具的功率。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个相关系数是基于频率趋势信息来计算的，所述频率趋势信息指示不同控制循环之间、特别是两个或更多个后续控制循环之间的频率变化。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个相关系数是基于功率趋势信息来计算的，所述功率趋势信息指示不同控制循环之间、特别是两个或更多个后续控制循环之间的功率变化。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于频率信息和功率信息的相乘、具体为基于频率趋势信息和功率趋势信息的相乘来计算第一相关系数(Ds')。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于以下公式来计算第一相关系数(Ds')：其中，Fs是提供给该感应线圈(3)的脉冲电功率的当前频率(f
当前
)与在前一次控制循环中提供给该感应线圈(3)的脉冲电功率的频率的商；并且Ps是指示提供给该炊具的当前估计功率(P
当前
)的值与指示在前一次控制循环中提供给该感应线圈的估计功率的值的商。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于频率信息相对于频率目标值的偏差和功率信息相对于功率目标值的偏差的相乘、具体为基于频率趋势信息相对于目标值的...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦特，
申请(专利权)人：伊莱克斯家用电器股份公司，
类型：发明
国别省市：