专利名称：用于感应电灶的负荷的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于感应电灶的负荷的设备和方法。
背景技术：
通常，炉灶通过使用电加热器或通过燃烧诸如液化石油气(LPG)或液化天然气(LNG)之类的燃料产生热。进而，由所产生的热加热烹饪容器，从而烹饪预定类型的食物。
尽管有许多种炉灶，但是能够使用电产生热从而烹饪食物的电灶非常方便，因此趋向于广泛使用。
特别地，已经对用作电灶(例如炉圈或炉灶面)的主要热源的高输出和高效率感应加热进行了积极的研究。
感应加热电灶将高频电流供应至感应加热线圈以产生高频磁通。该高频磁通通过感应效应导入放置于加热器单元上的烹饪容器中，以在该烹饪容器中产生涡流。由所产生的涡流在该烹饪容器的电阻部分中产生焦耳热。由所产生的焦耳热加热该烹饪容器。
与使用电加热器的电灶相比，这种感应加热电灶具有烹饪容器中的加热效率很高的优点。
但是，只有由包含铁成分的磁性物质制成的烹饪容器可用于通过涡流在该烹饪容器的电阻部分中产生焦耳热。换言之，因为在由非磁性物质(例如陶瓷、玻璃或瓷)制成的烹饪容器中不产生焦耳热，因此不能采用这些材料制成的烹饪容器。
已经对如何克服感应加热电灶的这种限制进行了积极的研究。由此开发出不仅能够加热由包含铁成分的磁性物质制成的烹饪容器而且能够加热由非磁性物质(例如铜或铝)制成的烹饪容器的感应加热电灶。
由非磁性物质制成的烹饪容器的磁导率低于由磁性物质制成的烹饪容器的磁导率。因此，加热的由非磁性物质制成的烹饪容器将增加工作频率或者感应加热线圈的卷绕数目以及电流。
但是，与仅能够加热由磁性物质制成的烹饪容器的电灶的感应加热线圈相比，能够同样地加热由磁性物质和非磁性物质制成的烹饪容器的电灶的感应加热线圈具有复杂的结构。此外，在能够加热由磁性物质和非磁性物质制成的烹饪容器的电灶中，用于为感应加热线圈供应高频电流的逆变器具有复杂的结构，从而经济成本随之增加。
此外，当加热由非磁性物质制成的烹饪容器时，加热效率明显低于加热由磁性物质制成的烹饪容器时的加热效率。也就是说，用于加热由非磁性物质制成的烹饪容器的电灶的加热效率低于用于使用由电加热器所产生的辐射能加热烹饪容器的电灶的加热效率。
感应加热电灶能够用于加热由金属材料(无论磁性还是非磁性)制成的烹饪容器，但是不能用于加热由非金属材料(例如陶瓷、玻璃或瓷)制成的烹饪容器。
使用辐射能加热烹饪容器在现有技术中是已知的。例如，EP No.1,049,358公开了一种通过由电加热器产生的辐射热加热的烹饪容器。根据该技术，用于加热烹饪容器的电加热器安装在加热器单元的中心部分，导电传感器回路安装于电加热器的外围。此外，由振荡电路产生的一定频率的信号根据是否存在烹饪容器而产生频率位移，并且产生电压和电流之间的相差。
导电传感器回路检测具有一定频率的信号的电压和电流之间的相差，根据烹饪容器的存在或不存在产生频率位移，并且比较检测到的电压和电流之间的相差与预设参考值来确定烹饪容器的存在或不存在。因而，导电传感器回路基于上述确定结果能够确定是否由电加热器产生热。
同样，前述现有技术仅能够用于检测是否存在由金属制成的烹饪容器，但是不能检测是否存在由玻璃、陶瓷、瓷或类似物制成的烹饪容器。另一缺点是由于烹饪容器由电加热器加热，与由感应加热电灶加热由磁性物质制成的烹饪容器的情况相比，前述技术的加热效率较低。
同时，本发明的发明人开发了一种电灶，其中设置同时配备有感应加热器和电加热器的单个加热器单元，从而使得该感应加热器和该电加热器能够选择性运行，以根据放置在该加热器单元上的烹饪容器的类型加热该烹饪容器。
安装有设置在单个加热器单元中的感应加热器和电加热器的电灶可以通过根据烹饪容器类型的用户功能键操作而选择性运行感应加热器或电加热器。
在用户选择性运行感应加热器或电加热器的情况下，用户应亲自确定烹饪容器是由磁性物质还是非磁性物质制成的。此外，当烹饪容器由磁性物质制成时用户应操作用于运行感应加热器的功能键，而当烹饪容器由非磁性物质制成时用户应操作用于运行电加热器的功能键，这会导致麻烦和不便。
因而，最好首先确定是否存在烹饪容器以及放置于加热器单元上的烹饪容器的类型，并基于确定结果选择性运行感应加热器或电加热器。
发明内容
本发明旨在解决上述问题。因而，本发明的一个目的是提供一种用于感应电灶的负荷的设备和方法，其能够检测烹饪容器是否放置在加热器单元上。
本发明的另一目的是提供一种用于感应电灶的负荷的设备和方法，其能够在烹饪容器放置在加热器单元上时准确地检测该烹饪容器是由磁性物质还是非磁性物质制成的。
本发明的另一目的是提供一种用于感应电灶的负荷的设备和方法，其能够根据在加热器单元上是否放置有烹饪容器及该烹饪容器的类型选择性地自动运行感应加热器或电加热器。
本发明的再一目的是提供一种用于感应电灶的负荷的设备和方法，其能够在烹饪容器由磁性物质制成时运行感应加热器和电加热器以使得该烹饪容器快速加热。
在本发明中，检测馈送到感应加热线圈的输入电流以及流入该感应加热线圈的谐振电流，并通过所检测的输入电流和谐振电流确定烹饪容器的类型。
此外，在运行电加热器时检测加热器单元的温度变化，并通过所检测的温度变化确定是否放置有烹饪容器。
如果确定由磁性物质制成的烹饪容器放置在加热器单元上，则运行感应加热线圈或电加热器来加热该烹饪容器。
此外，如果确定由非磁性物质或非金属物质制成的烹饪容器放置在加热器单元上，则仅运行电加热器来加热该烹饪容器。
此外，如果确定处于无负荷状态，即没有烹饪容器放置在加热器单元上，则既不运行感应加热线圈又不运行电加热器。
为实现上述目的，根据本发明的一个方案，提供一种用于感应电灶的负荷的设备，包括加热器单元，设置有感应加热线圈和电加热器；负荷类型确定单元，用于确定放置在该加热器单元上的烹饪容器类型；负荷状态确定单元，用于确定是否有烹饪容器放置在该加热器单元上；加热器驱动确定单元，用于响应该负荷类型确定单元和该负荷状态确定单元的确定信号，确定是否运行感应加热线圈或电加热器；加热器驱动单元，用于响应该加热器驱动确定单元的确定结果运行感应加热线圈或电加热器；以及谐振单元，用于当该加热器驱动单元运行感应加热线圈时使得谐振电流流入感应加热线圈。
根据本发明的另一方案，提供一种用于感应电灶的负荷的方法，包括如下步骤当运行感应加热线圈时确定放置在加热器单元上的烹饪容器的类型；当运行电加热器时确定该加热器单元上是否放置有烹饪容器；当确定烹饪容器放置在该加热器单元上且由金属制成时，选择性运行感应加热线圈或电加热器；以及当烹饪容器放置在该加热器单元上且由非金属材料制成时，运行该电加热器。
从以下结合附图给出的优选实施例的说明中，本发明的上述及其它目的、特点和优点将更为清楚，附图中图1为示出本发明的负荷感应设备中使用的加热器单元构造的立体图；图2为示出本发明的负荷感应设备中使用的加热器单元构造的放大剖视图；图3为本发明的负荷感应设备的电路图；以及图4为示出本发明的负荷感应方法的信号流程图。
具体实施例方式
以下参照附图详细说明本发明的负荷感应设备及方法的优选实施例。为使本发明的范围清楚起见，这里将省略对本领域技术人员熟知的功能和结构的详细说明。
图1和图2分别为示出本发明的负荷感应设备中使用的加热器单元构造的立体图和放大剖视图。参照图1和图2，本发明的加热器单元包括电加热部分100和感应加热部分110。
电加热部分100包括反射板101和电加热器103。反射板101将由电加热器103产生的辐射能反射到置于加热器单元上的烹饪容器(图中未示出)以提高加热效率。
在电加热部分100的中心形成空腔，感应加热部分110位于该空腔内。
必要时可以以多种方式修改电加热部分100的结构和材料。此外，电加热器103由于电力的供应而产生热，并采用环形。优选地，电加热器103由碳加热器制成，该碳加热器由于使用碳加热元件而具有相对较高的加热效率。应该清楚必要时可以使用包括辐射加热器的各种类型的加热器。
在感应加热部分110的结构中，感应加热线圈111以圆盘的形式卷绕。高频电流馈送至感应加热线圈111，并根据该高频电流从感应加热线圈111产生高频磁通。所产生的高频磁通由于感应效应而引入烹饪容器，从而在该烹饪容器中产生涡流。进而，由该涡流在烹饪容器的电阻部分中产生焦耳热，从而加热该烹饪容器。
电加热部分100不仅可用于加热由包含铁成分的磁性物质制成的烹饪容器和由包含非铁成分的非磁性物质制成的烹饪容器，而且可用于加热由非金属材料(例如陶瓷、玻璃或瓷)制成的烹饪容器。此外，当加热由磁性物质制成的烹饪容器时，感应加热部分110能够具有高于电加热部分100的加热效率。
此外，在感应加热部分110的中心安装用于检测加热器单元温度的温度传感器120。
图3为本发明的负荷感应设备的电路图。这里，标识符AC指示交流(AC)电源，标号300指示电源单元。电源单元300将交流(AC)电源转换为直流(DC)电源，并供应所转换的DC电源作为感应加热线圈111的驱动电源。
标号310指示负荷类型确定单元。负荷类型确定单元310包括第一确定单元，用于确定是否存在与由金属材料或非金属材料制成的烹饪容器相对应的负荷；和第二确定单元，用于确定是否存在与由磁性物质或非磁性物质制成的烹饪容器相对应的负荷。
第一确定单元包括输入电流检测单元311，使用安装于一线路中的电流检测元件CT1(例如电流变换器)检测输入电流，其中AC电源通过该线路输入到电源单元300；以及金属容器负荷确定单元313，用于使用由输入电流检测单元311所检测的输入电流确定放置在加热器单元上的烹饪容器是否由金属制成。
第二确定单元包括谐振电流检测单元315，用于使用电流检测元件CT2检测流入感应加热线圈111的谐振电流；以及磁性容器负荷确定单元317，用于使用由谐振电流检测单元315所检测的谐振电流确定放置在加热器单元上的烹饪容器是否由磁性物质制成。
标号320指示负荷状态确定单元。负荷状态确定单元320包括温度检测单元321，使用安装在加热器单元中的温度传感器120检测该加热器单元的温度；温度梯度检测单元323，用于检测由温度检测单元321所检测的温度的单位时间梯度；以及无负荷确定单元325，用于使用由温度梯度检测单元323所检测的温度梯度确定电灶是否处于无负荷状态，该无负荷状态是指烹饪容器未放置在加热器单元上。
标号330指示加热器驱动确定单元。如果由负荷状态确定单元320确定电灶处于无负荷状态，即烹饪容器未放置在加热器单元上，则加热器驱动确定单元330使得电加热器103和感应加热线圈111均不运行。此外，如果在负荷状态确定单元320中确定电灶处于加负荷状态，即烹饪容器放置在加热器单元上，则加热器驱动确定单元330根据由负荷类型确定单元310确定的负荷类型使得电加热器103或感应加热线圈111被驱动。
标号340指示加热器驱动单元。加热器驱动单元340根据加热器驱动确定单元330的确定结果运行电加热器103或感应加热线圈111。
标号350指示谐振单元。在加热器驱动单元340产生用于运行感应加热线圈111的驱动信号的情况下，谐振单元350响应该驱动信号而使得谐振电流流入感应加热线圈111。
在谐振单元350中，在电源单元300的输出端子之间分别串联连接电容器C1、C2和电容器C3、C4，并在电容器C1、C2和电容器C3、C4的连接点之间连接感应加热线圈111。此外，在电源单元300的输出端子之间串联连接诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)的开关元件SWD1，SWD2。此外，所述开关元件SWD1、SWD2的连接点连接至电容器C3、C4和感应加热线圈111的连接点，并且加热器驱动单元340连接至开关元件SWD1、SWD2的栅极，使得从加热器驱动单元340输出的驱动信号施加至开关元件的栅极。
在如此配置的本发明负荷感应设备中，当用户发出指令使电灶运行时，电源单元300整流并平滑化交流电源(AC)以输出直流电源(DC)。
此外，加热器驱动确定单元330确定为，加热器驱动单元340致使感应加热线圈111运行预定时间段。
然后，加热器驱动单元340将驱动信号输出至感应加热线圈111，因此开关元件SWD1、SWD2响应输出驱动信号而交替运行。
当开关元件SWD1导通时，从电源单元300输出的DC电源顺序流经开关元件SWD1、感应加热线圈111和电容器C2。此外，当开关元件SWD2导通时，从电源单元300输出的DC电源顺序流经电容器C1、感应加热线圈111和开关元件SWD2。电容器C3、C4的作用是减少在开关元件SWD1，SWD2中的每一个进行开关运行时所产生的开关损耗。
这里，随着开关元件SWD1、SWD2的开关速度增加，高频电流流入感应加热线圈111而产生高频磁通。
在这种状态下，负荷类型确定单元310的输入电流检测单元311使用电流检测元件CT1检测流入感应加热线圈111的输入电流，金属容器负荷确定单元313基于所检测的输入电流的大小确定是否存在金属容器负荷。
此外，当由金属材料制成的烹饪容器放置在加热器单元上时，从感应加热线圈111所产生的高频磁通被引入由金属材料制成的烹饪容器以作为涡流。因此，大量输入电流流入感应加热线圈111。
此外，当无负荷(即没有烹饪容器放置在加热器单元上)时或者当由非金属材料(例如陶瓷、玻璃或瓷)制成的烹饪容器放置在加热器单元上时，由感应加热线圈111所产生的高频磁通未被引入烹饪容器，从而仅有极少量的输入电流流入感应加热线圈111。
金属容器负荷确定单元313比较由输入电流检测单元311检测的输入电流与预设参考电流。如果确定输入电流大于参考电流，则金属容器负荷确定单元313确定为，放置在加热器单元上的烹饪容器由金属材料制成，并产生指示金属容器负荷存在的确定信号，而将所述确定信号输出到加热器驱动确定单元330。
如果确定输入电流小于参考电流，则金属容器负荷确定单元313确定为，放置在加热器单元上的烹饪容器由非金属材料制成，并产生指示非金属容器负荷存在的确定信号，而将所述确定信号输出到加热器驱动确定单元330。
此外，在负荷类型确定单元310中，谐振电流检测单元315使用电流检测元件CT2检测流入感应加热线圈111的谐振电流。然后，磁性容器负荷确定单元317基于所检测的谐振电流的大小确定存在磁性容器负荷。
换言之，当由磁性物质制成的烹饪容器放置在加热器单元上时，感应加热线圈111在涡流从感应加热线圈111引入由磁性物质制成的烹饪容器的同时被谐振，从而使得极少量的谐振电流流入感应加热线圈111。此外，在没有烹饪容器放置在加热器单元上的无负荷状态时或者当由非磁性物质制成的烹饪容器放置在加热器单元上时，感应加热线圈111未进行谐振，从而使得大量谐振电流流入感应加热线圈111。
磁性容器负荷确定单元317比较由谐振电流检测单元315检测的谐振电流与预设参考电流。如果确定谐振电流大于参考电流，则磁性容器负荷确定单元317确定为，放置在加热器单元上的烹饪容器由磁性物质制成，并产生指示磁性容器负荷存在的确定信号，而将所述确定信号输出到加热器驱动确定单元330。此外，如果确定谐振电流小于参考电流，则磁性容器负荷确定单元317确定为，放置在加热器单元上的烹饪容器由非磁性物质制成，并产生指示非磁性容器负荷存在的确定信号，而将所述确定信号输出到加热器驱动确定单元330。
此外，加热器驱动确定单元330确定为，加热器驱动单元340致使电加热器103运行预定时间段。
然后，加热器驱动单元340供应电源至电加热器103以使得从电加热器103产生热。
在这种情况下，负荷状态确定单元320的温度检测单元321使用温度传感器120检测加热器单元的温度，并且温度梯度检测单元323基于由温度检测单元321检测的温度来检测温度梯度。
如果检测到温度梯度，则无负荷确定单元325基于所检测的温度梯度确定是否有烹饪容器放置在加热器单元上。
换言之，当烹饪容器放置在加热器单元上时，从电加热器103所产生的热传输至烹饪容器。因此，由于温度变化较小，温度梯度随之也较低。此外，如果无负荷(即没有烹饪容器放置在加热器单元上)，则从电加热器103所产生的热不传输至烹饪容器。因此，由于温度变化较大，则温度梯度也较高。
无负荷确定单元325比较由温度梯度检测单元323检测的温度梯度与预设温度梯度。如果确定所检测的温度梯度大于预设温度梯度，则无负荷确定单元325确定电灶处于无负荷状态。如果确定所检测的温度梯度小于预设温度梯度，则电灶不处于无负荷状态。因此，无负荷确定单元325通过确定电灶处于无负荷状态而产生确定信号。从无负荷确定单元325产生的确定信号输入到加热器驱动确定单元330。
如果金属容器负荷确定单元313辨别出烹饪容器不是金属容器负荷，则加热器驱动确定单元330确定感应加热线圈111和电加热器103不被运行。
此外，如果金属容器负荷确定单元313确定烹饪容器为金属容器负荷，则磁性容器负荷确定单元317辨别该烹饪容器是磁性容器负荷还是非磁性容器负荷。
如果磁性容器负荷确定单元317确定存在磁性容器负荷，则加热器驱动确定单元330确定运行感应加热线圈111和电加热器103。然后，加热器驱动单元340响应加热器驱动确定单元330的确定结果运行电加热器103以产生热，输出驱动信号到谐振单元350，并响应所输出的驱动信号，通过在交替导通和切断开关元件SWD1、SWD2的同时使得高频电流流入感应加热线圈111而运行谐振单元350。
或者，如果磁性容器负荷确定单元317确定存在非磁性容器负荷，则加热器驱动确定单元330确定运行电加热器103。然后，加热器驱动单元340响应加热器驱动确定单元330的确定结果运行电加热器103以产生热。
此外在选择性运行感应加热线圈111或电加热器103中，当确定烹饪容器由非磁性金属制成时运行该电加热器103；以及当确定烹饪容器由磁性金属制成时运行该感应加热线圈111。
优选地，当烹饪容器由磁性金属制成时，同时运行电加热器103与感应加热线圈111。而当没有烹饪容器放置在该加热器单元上时，既不运行感应加热线圈111也不运行电加热器103。
同时，图4为示出本发明的负荷感应方法的信号流程图。参照图4，当输入电灶的驱动指令时，加热器驱动单元340输出驱动信号至谐振单元350，以响应加热器驱动确定单元330的确定结果运行感应加热线圈111(S400)。
在这种状态下，输入电流检测单元311使用电流检测元件CT1，根据感应加热线圈111的运行来检测输入电流(S402)。进而，金属容器负荷确定单元313比较所检测的输入电流与第一预设参考电流，以确定输入电流是否大于第一参考电流(S404)。
如果确定输入电流大于第一参考电流，则金属容器负荷确定单元313确定由金属材料制成的烹饪容器放置在加热器单元上，并产生指示金属容器负荷存在的确定信号，而将所产生的信号转发到加热器驱动确定单元330。
如果金属容器负荷确定单元313确定存在金属容器负荷，则谐振电流检测单元315使用电流检测元件CT2检测流入感应加热线圈111的谐振电流(S406)。随后，磁性容器负荷确定单元317比较由谐振电流检测单元315检测的谐振电流与第二预设参考电流(S408)。
在谐振电流大于第二参考电流的情况下，磁性容器负荷确定单元317确定金属容器负荷是由非磁性物质制成的烹饪容器(S410)，并产生指示非磁性容器负荷存在的确定信号，以输出所述确定信号至加热器驱动确定单元330。
接下来，加热器驱动确定单元330响应磁性容器负荷确定单元317的确定信号而确定运行电加热器103，并且加热器驱动单元340响应磁性容器负荷确定单元317的确定结果，供应电源到电加热器103以运行电加热器103(S412)。
在步骤S408的比较中谐振电流小于第二参考电流的情况下，磁性容器负荷确定单元317确定金属容器负荷是由磁性物质制成的烹饪容器(S414)，并产生指示磁性容器负荷存在的确定信号，以输出所述确定信号至加热器驱动确定单元330。
然后，加热器驱动确定单元330响应来自磁性容器负荷确定单元317的确定信号，确定运行感应加热线圈111和电加热器103。加热器驱动单元340响应加热器驱动确定单元330的确定结果，供应电源到电加热器103以运行电加热器103，同时输出驱动信号到谐振单元350以运行感应加热线圈111(S416)。
这里，如果确定放置在加热器单元上的烹饪容器由磁性物质制成，则仅驱动感应加热线圈111，而不是感应加热线圈111和电加热器103都运行。
此外，如果在步骤S404确定输入电流小于第一参考电流，即如果确定放置在加热器单元上的烹饪容器由非磁性物质制成或者无负荷，则加热器驱动确定单元330使得加热器驱动单元340运行电加热器103预定时间段(S418)。
在这种情况下，如果电加热器103运行，则温度检测单元321使用温度传感器120检测温度(S420)，并且随后温度梯度检测单元323基于由温度检测单元321检测的温度来检测温度梯度(S422)。
如果检测到温度梯度，则无负荷确定单元325确定所检测的温度梯度是否大于预设温度梯度(S424)。如果确定所检测的温度梯度大于预设温度梯度，则无负荷确定单元325确定当前状态为无负荷状态(即没有烹饪容器放置在加热器单元上)(S426)，从而使得加热器驱动确定单元330能够确定不运行感应加热线圈111和电加热器103。
此外，如果确定所检测的温度梯度小于预设温度梯度，则作为确定结果，当前状态被确定为由非金属材料制成的烹饪容器放置在加热器单元上的状态(S428)。然后，加热器驱动确定单元330确定运行电加热器103，并致使加热器驱动单元340运行电加热器103(S430)。
同时，在前述说明中，首先确定烹饪容器的类型，如果未确定出烹饪容器的类型则确定烹饪容器是否放置在加热器单元上。
本发明并不限于前述说明。换言之，也可以首先确定烹饪容器是否放置在加热器单元上，然后当烹饪容器放置在加热器单元上时确定烹饪容器的类型。
但是，与先确定烹饪容器的类型然后确定是否存在烹饪容器相比，先确定是否存在烹饪容器然后确定烹饪容器的类型在开始加热烹饪容器之前需要较多时间。
换言之，如果如上所述确定烹饪容器是否存在，则电加热器应该首先运行，然后应该检测由电加热器产生的热导致的温度梯度变化，从而使得需要相当长的时间才能检测到所述温度梯度变化。另一方面，由于如上所述基于输入电流和谐振电流的大小确定烹饪容器的类型，所以可以在非常短的时间内确定烹饪容器的类型。
因此，如果首先确定烹饪容器是否存在然后确定烹饪容器的类型，则在确定烹饪容器是否存在之前经过相当长时间之后才开始加热烹饪容器，之后确定烹饪容器的类型。
但是，如果首先确定烹饪容器的类型然后确定烹饪容器是否存在，则可以在确定烹饪容器的类型之后立即加热烹饪容器。此外，即使未确定出烹饪容器的类型，在已经确定烹饪容器是否存在之后也可以加热烹饪容器。因此，即使这样，也可以在经过与首先确定烹饪容器是否存在然后确定烹饪容器的类型的情况相同的时间之后开始加热烹饪容器。
因而，如在本发明上述说明所述，优选地，先确定烹饪容器的类型然后确定是否存在烹饪容器。
如上所述，本发明的配置方式为在设置有感应加热线圈和电加热器的电灶中，首先确定是否存在负荷以及烹饪容器的类型，然后根据确定结果选择性运行感应加热线圈或电加热器。
因此，用户无需谨慎确定烹饪容器的类型，并且也省却了在确定后在感应加热线圈和电加热器之间进行选择的麻烦。
此外，即使用户不慎在无负荷状态下运行了电灶，也可以自动感应无负荷状态，从而防止感应加热线圈和电加热器运行。因此，可在第一时间避免安全意外的发生。
尽管已经结合具体实施例详细说明了本发明，本领域的技术人员容易理解可在本发明的技术精神和范围内对其做出各种修改和变化。很明显所述修改和变化均落入由所述权利要求书所限定的本发明范围内。
权利要求
1.一种用于感应电灶的负荷的设备，包括加热器单元，包括感应加热线圈和电加热器；负荷类型确定单元，用于确定放置在该加热器单元上的烹饪容器类型；负荷状态确定单元，用于确定是否有烹饪容器放置在该加热器单元上；加热器驱动确定单元，用于响应该负荷类型确定单元和该负荷状态确定单元的确定信号，确定是否运行该感应加热线圈或该电加热器；加热器驱动单元，用于响应该加热器驱动确定单元的确定结果运行该感应加热线圈或该电加热器；以及谐振单元，用于当该加热器驱动单元运行该感应加热线圈时使得谐振电流流入该感应加热线圈。
2.如权利要求1所述的用于感应电灶的负荷的设备，其中该负荷类型确定单元包括第一确定单元，用于确定烹饪容器是由金属材料制成还是由非金属材料制成；以及第二确定单元，用于确定烹饪容器是由磁性物质制成还是由非磁性物质制成。
3.如权利要求2所述的用于感应电灶的负荷的设备，其中所述第一确定单元包括输入电流检测单元，用于当运行该感应加热线圈时检测交流电源的输入电流；以及金属容器负荷确定单元，用于根据由该输入电流检测单元所检测的输入电流大小来确定烹饪容器是否由金属制成。
4.如权利要求2所述的用于感应电灶的负荷的设备，其中所述第二确定单元包括谐振电流检测单元，用于检测流入该感应加热线圈的谐振电流；以及磁性容器负荷确定单元，用于根据由该谐振电流检测单元所检测的谐振电流大小来确定烹饪容器是否由磁性物质制成。
5.如权利要求1所述的用于感应电灶的负荷的设备，其中该负荷状态确定单元包括温度传感器，其安装在该加热器单元上；温度检测单元，用于使用该温度传感器检测该加热器单元的温度；温度梯度检测单元，用于检测由该温度检测单元所检测的温度的梯度；以及无负荷确定单元，用于根据该温度梯度检测单元所检测的温度梯度，确定电灶是否处于无负荷状态，该无负荷状态是指没有烹饪容器放置在该加热器单元上。
6.如权利要求1所述的用于感应电灶的负荷的设备，其中该谐振单元包括两个开关元件，响应由该加热器驱动单元输出的驱动信号而交替导通和切断；以及两个电容器，与该感应加热线圈谐振，以当所述两个开关元件选择性导通时使得谐振电流流入该感应加热线圈。
7.如权利要求6所述的用于感应电灶的负荷的设备，还包括两个电容器，分别与所述两个开关元件并联连接，用以减少在所述两个开关元件交替导通或切断时所产生的开关损耗。
8.一种用于感应电灶的负荷的方法，包括如下步骤当运行感应加热线圈时确定放置在加热器单元上的烹饪容器的类型；在未确定出烹饪容器的类型的情况下，当运行电加热器时确定是否有烹饪容器放置于该加热器单元上；当确定烹饪容器放置在该加热器单元上且由金属材料制成时，选择性运行该感应加热线圈或该电加热器；以及当烹饪容器放置在该加热器单元上且由非金属材料制成时，运行该电加热器。
9.如权利要求8所述的用于感应电灶的负荷的方法，其中确定烹饪容器的类型的步骤包括如下步骤当运行该感应加热线圈时检测交流电源的输入电流；检测流入该感应加热线圈的谐振电流；以及根据所检测的输入电流和谐振电流确定烹饪容器的类型。
10.如权利要求9所述的用于感应电灶的负荷的方法，其中根据所检测的输入电流确定烹饪容器的类型的步骤包括确定烹饪容器是由金属材料制成还是由非金属材料制成。
11.如权利要求9所述的用于感应电灶的负荷的方法，其中根据所检测的输入电流确定烹饪容器的类型的步骤包括如下步骤比较该输入电流与第一预设参考电流；当确定该输入电流大于所述第一参考电流时，确定该烹饪容器由金属材料制成；以及当确定该输入电流小于所述第一参考电流时，确定烹饪容器由非金属材料制成。
12.如权利要求9所述的用于感应电灶的负荷的方法，其中根据所检测的谐振电流确定烹饪容器的类型的步骤包括确定烹饪容器是由磁性物质制成还是由非磁性物质制成。
13.如权利要求9所述的用于感应电灶的负荷的方法，其中根据所检测的谐振电流确定烹饪容器的类型的步骤包括如下步骤比较该谐振电流与第二预设参考电流；当确定该谐振电流大于所述第二参考电流时，确定烹饪容器由非磁性物质制成；以及当确定该谐振电流小于所述第二参考电流时，确定烹饪容器由磁性物质制成。
14.如权利要求8所述的用于感应电灶的负荷的方法，其中确定是否有烹饪容器放置在该加热器单元上的步骤根据该加热器单元在该电加热器运行时的温度变化进行。
15.如权利要求8所述的用于感应电灶的负荷的方法，其中确定是否有烹饪容器放置在该加热器单元上的步骤包括如下步骤根据该电加热器的运行检测该加热器单元的温度；检测所检测的温度的温度梯度；以及根据所检测的温度梯度确定是否有烹饪容器放置在该加热器单元上。
16.如权利要求8所述的用于感应电灶的负荷的方法，其中选择性运行该感应加热线圈或该电加热器的步骤包括如下步骤当确定烹饪容器由非磁性金属制成时运行该电加热器；以及当确定烹饪容器由磁性金属制成时运行该感应加热线圈。
17.如权利要求16所述的用于感应电灶的负荷的方法，还包括如下步骤当烹饪容器由磁性金属制成时，同时运行该电加热器与该感应加热线圈。
18.如权利要求8所述的用于感应电灶的负荷的方法，还包括如下步骤当没有烹饪容器放置在该加热器单元上时，既不运行该感应加热线圈也不运行该电加热器。
全文摘要
提供一种用于感应电灶的负荷的设备和方法，并提供一种加热器单元，该加热器单元装配有根据放置在该加热器单元上的烹饪容器负荷的类型和状态选择性运行的感应加热线圈和电加热器。通过当负荷类型确定单元致使该感应加热线圈运行时输入的输入电流以及流入该感应加热线圈的谐振电流确定上述类型。当负荷状态确定单元使得电加热器产生热时，通过加热器单元的温度变化确定所述状态，并且根据所确定的负荷类型和状态选择性运行感应加热线圈和电加热器。因而，用户无需谨慎确定烹饪容器的类型，并且在无负荷状态下不运行电灶，以防止安全意外的发生。
文档编号H05B6/12GK1976551SQ20061013983
公开日2007年6月6日 申请日期2006年9月20日 优先权日2005年12月2日
发明者金义成, 柳承喜, 吴枓容, 朴炳旭 申请人:Lg电子株式会社