专利名称：感应模块、多个感应模块设备及安装这种感应模块的方法
技术领域：
本发明涉及感应模块，用于至少一个感应线圈作为感应加热设备，
多个这种感应模块的设备及安装这种感应模块的方法。
背景技术：
众所周知，在用于个人家用的感应炉圈，及用于例如餐馆的商业领 域的感应厨具中，在加热表面上或炉圈板下设置有多个感应线圈。所述感应线 圈通过感应模块或电力电子单元供电，并受到相应的控制。然而，在用于个人 家用的感应炉圈的情况中，形成了自备功能模块，在商业领域，他们部分地具 有模块化结构，由此易于更换、扩展或改进。通常地，电力电子装置或感应模 块被设计用于专门的或不同的感应线圈，其特点在于具有例如功率消耗和必要 的控制等特性。
发明内容
本发明的问题在于提供一种前述的感应模块及多个这种感应模块的 设备，使得有可能消除现有技术中的问题并使得进一步的有利发展，尤其是多 个这种感应模块之间协作的改善。提供一种感应模块，用于至少一个感应线圈(更有利地，用于多个 感应线圈)作为感应加热设备。感应模块具有用于所述一个或多个感应线圈的 电源的电力电子装置，以及用于控制这些电力电子装置的控制单元。所述电力 电子装置和控制单元置于感应模块的壳体内或组合成功能单元。根据本发明， 该感应模块或控制单元具有同步总线系统，用于同步或连接所述感应模块至其 它感应模块。这禾中同步总线系统的优点在于，多个感应模块或它们的电力电子装置肖滩与所述感应线圈互联，以形成更大的、可以说虚拟的装置，由此在某 些场合能够联合控制或根据共同预设细节来控制，在下文中将对此做更多参考。在本发明的有利的改进中，感应模块构造成没有至少用于操作目的 的操作或控制元件。在根据本发明多个感应模块的设备的情况下，可能提供具 有操作元件的单独的操作设备，其被容许连接至感应模块，但不是集成到感应 模块的装置。可更换地，操作设备可设置在许多感应模块之一上，或在其壳体 上或壳体内。这种感应模块由此可以说为主感应模块，用于与其它感应模块综 合布置。在本发明的另一改迸中，如果所述感应模块被构造成没有或不具有 感应线圈，亦即，没有形成随其的装置单元，将会是有利的。由此，考虑到与 任意类型的感应线圈的连接和结合使用，在使用上提供了更大的灵活性。有利地，感应模块或它的电力电子装置构造用于控制一个或多个感 应线圈。感应模块能控制与电力电子装置的最大功率之和相应的最大功率，例 如四个通道的情况下，^h受控的电力电子装置5kW，会导致扩展到通过相同 的感应模块控制20kW。特定的优点在于感应模块的电力电子装置分为多个电力 电子模±央，有利地，齡感应线圈由一个电力电子體控制。然而，在更进一 步的扩展阶段，每个电力电子模块可以有多个感应线圈。这样允许感应模块的 构造更加灵活，由此，作为待连接的感应线圈的希望配置的函数，相应的电力 电子模块可以用于感应模块中。由此可以在技术上在感应模块中实现电力电子 模块的配置或全电力电子装置，以及以最优的方式从经济上适合于相应的感应 线圈配置。优选地，同步总线系统被集成到感应模块控制单元中或由其提供。 有利地，4柳了所谓的串行总线系统，例如CAN总线系统，其被加了少荆言号， 其功能被认为对于本发明目的而言是最优的。这种CAN总线系统育,功能上互 联任意数目的不同感应模块，在后续内容中将进一步参考。在本发明的又一改进中，为了更容易、更好地接入，感应模±央可以 具有检修界面，以用于更容易和更好的通达。为了该目的，例如在所述感应模 块上可设置检修连接插头，禾,所述检修连接插头连接相应的外部检修设备之 后，可以输入或读出 。由此，例如使得控制单元或电力电子装置的参数化 或调整成为可能。由此，特定的操作参数可以随之更改，例如随连接至电力电子装置的感应线圈调整。有利地，每个感应模块被设置成单独的模块或被设置在单独的壳体 内。由此，就多个这种感应模块的一种创新性配置来说，可提供这种外壳的一 种集成。除了电力电子装置和控制单元外，壳体还设置在一个或多个控制板上, 控制板具有用于为了制冷作用的K1的控制单元，以及相应的形式为插头、螺 纹端子等可能的连接物。有利地，用于感应模块的所有构造的壳体都相同，并 且随后相应地被装配有例如不同数量的电力电子装置，作为用感应模块控制的 感应线圈数目的函数。在一个或有利地多个感应模块创新性配置的情况下，它们在每种情
况下都具有或连接有多个感应线圈。所述感应模块通过同步总线系统互联，其 尤其优选为串行总线系统。所述配置还包括至少一个具有相应操作元件的操作 设备，以控制所述感应模块并最终控制所述受控感应线圈的操作。有利地所述
操作设备被定位远离所述感应模块并ML数据接线连接至感应模块，其可以以 无线的方式或使用电缆进行。有利地所述接线此处再次为总线系统，尤其优选 为LIN总线系统，亦即具有局域互联网络的总线系统。通过位于至少一个操作 设备上的操作元件，每个感应模块的所述控制单元可以被相应地编址并且以这 种方式可以控制与之连接的的感应线圈的操作，可以将操作设备连接至感应模 块，并且借助于它或所述同步总线系统，可以只用所述单个操作设备控制所有 感应模块。对多个感应模块可以有多个操作设备，即位于不同地点。因此，在 具有更大数量的感应线圈的结构的情况下，例如具有例如10至20个热板的大 加热表面，可以从多个位置实I见操作或调整。这改善了这种配置或由它构成的 所述加热表面的操纵和试验的适用性。然而，操作设备特别优选为在加热表面 的附近。在本发明的改进中，所述感应模块可以从所述加热表面或^f述感应线 圈移除。因此，例如可以设置在同一构成内的独立区域中，以便于解决所述噪 音问题、散热和冷却。这种配置雌是厨具，亦即大的炉圈，在那里每个感应 线圈可以限定用于炖锅的热板。其它用来感应加热的加热设备还可以是例如具 有熔炉等。上述配置或单个感应模块可以容许具有相同的感应线圈。然而，有 利地所述感应线圈在参数方面构造成至少部分地不同，例如尺寸、输出或设计，这带来更加通用的应用或用于不同尺寸的加热表面，例如不同尺寸以及不同功 率等级的炖锅，每种情况下都有合适的感应线圈作为热源。在作为加热表面或 加热设备的配置中，所述感应线圈相互间的间隔较小，例如最大几个毫米，优
选小于4厘米。因此，可以想到两个感应线圈同被热板覆盖以便加热该热板。 这种紧密并置的感应线圈是由同一个感应模块控制还是由不同的感应模块控制 并不重要。多个感应模±央通过所述同步总线系统互联的一个重要优点是它们允 许多个感应模块和电力电子装置与它们的感应线圈任意匹配、无问ISii行。在借助于所述同步总线系统或所述检修界面，安装这种感应模±央或 多个感应模块的这种配置的创新方法中，可以限定单独的操作元件、感应模块 禾口/或它们的电力电子装置的协作。此外，根据本发明可以读出当前或过去的运 行数据或参数。有利地可以存储由界面参数化的能量管理，由此单独的感应模 块或它们的所述配置只从所述供电网络获取特定的总峰值输出。因此，可以对 预置费率做出反应或者可以降低或避免与供电商相关的差异或峰值消耗。以这 种方式还可能降低或避免例如在大量感应线圈运行过程中输出偏移所带来的网 络反冲或不希望的高无功功率水平。这可以避免需要对单独的制造商进行必要 的育疆优化配置(其将不得不以复杂的方式连接到现有的感应厨具)，并由此可 以优化所述能量的分配过程。这些降征和其它特征可以从权利要求、说明书和附图中获取并且所 述单独的特征，无论是单独地还是子组合的形式，都可以用在本发明的实施例 和其它领域中，并且可以表现有利的、可独立地保护的结构，这种构造在此是 要求《射户的。该申请分割成独立的部分和副标题决不限制以下叙述的通用有效 性。
在下文中将结合所附简图描述本发明，其中示出
图1具有电力电子装置、控制单元以及端子的感应模块的结构的图形表示。
图2多个图1所示感应模块的一种设备，作为具有公共烹饪表面的厨具。
具体实施例方式图1概略地示出了创新的感应模块11的结构。在壳体12中电力电子 装置13设置在右手侧，包括四个电力电子模块14a-14d。它们可以具有相同的 结构，但是这不是必须的并且在某些环境中，它们可被构造成用于不同输出并因此具有不同尺寸。每个电力电子模块14a-14d设置有位于壳体12上的接头或 端子15a-15d，其上可连接一个或多个感应线圈。电力电子模块14a"d的最大输 出或功率可为5Kw。图1中还示出风扇16并能够冷却所述电力电子装置13以 及壳体中的所有装置。感应模块11的壳体12还包括控制单元17，尤其具有相应地配备的 微处理器。所鹏制单元17具有用于所述LIN总线系统的控制接头鄉子18a， 尤其是以插入式接头的形式;用于所述CAN总线系统的控制接头18b以及检修 接头19，有利M是插入式接头。ilil所，制接头18ai^卜部控制所述感应 模块U，尤其还用操作指令来操作感应模块ll或电力电子模块14a-14d，以及 所连接的感应线圈。所述感应模块11借助于控制接头18b连接到其它感应模块。可以看出，感应模块ll既不具有装配好的皿接固定的感应线圈， 也不具有操作设备或操作元件。诚然可能存在开关或电源隔离开关形式的操作 元件，但是作为加热或厨具，这些不能用于所述电力电子装置13的功率调节， 也不能用于同等的功能，如所述校正操作。还有电源接头20和由电源滤波器、整流器以及用于控制单元17的 低压电源构成的单元21。在由所述电子模块14a-14d变换后，所述单元从输送 的电源电压向所述感应线圈提供所必须的功率。图2示出设备22，在烹饪表面23的下面有多个感应线圈25， 每种情况下形成热板24。所述烹饪表面23例如可以由玻璃陶瓷材料制成，并且 在某些情况下，可以被分割成多个单独的区域。所述感应线圈25具有常规结构， 有利地构成扁平线圈，其固定在所述烹饪表面23的下面。在热板24上例如放 置炖锅26，从而借助于炖锅下的所述感应线圈25进行感应加热。所述设备或厨具22具有两个操作设备28， 1』一个，并且其在每种 情况下都具有操作元件29,例如旋转旋钮(rotary toggle)或可替代地触摸幵关。 也可以有更多的操作设备28。在每种情况中，所述感应模块11经端子或接头15与四个感应线圈 25及所述烹饪表面23相连，但是这并没有示出所有感应模块ll。如果感应模 块11直接定位在感应线圈25下，那么所述感应模i央11和感应线圈25间的距 离可以相对较小，例如几个厘米，尤其大约10—40cm。可替代地，所淑R离还 可以为几米，由此所述感应模块ll例如位于與虫的区域或空间中，并且它们的 冷却和可能的噪声演化不会弓l起任何问题。
f0026]图2示出了一检修PC如何借助于连接电缆34连接至所M手侧感 应模块11的检修接头19，并因 接至它的控制单元。用所述检修PC可以对 控制单元17或所对应的感应模i央11进行重新配置或重新编程。此外，可以读 出收集在控制单元17中的与操作相关的操作数据，例如以便能够尽早地识别和 避免任何故障或错误，以便确定检修间隔或允许更快地识另做障部件。根据附图2所述设备22中的感应模块1 ]的数量可以是任意值,但是 通常有5-10个感应模块，在每种情况中感应模块连接有四个感应线圈，这看起 来巳经足够。还可以在所述设备22或感应模块11中限定ite感应模块，其随后可 以主要控制所述CAN总线系统的同步总线系统。
权利要求
1、一种用于至少一个感应线圈的感应模块，所述感应线圈与感应模块一起运行作为感应加热装置，所述感应模块具有电力电子装置和控制单元，所述电力电子装置用作所述至少一个感应线圈的电源，所述控制单元用于控制所述电力电子装置，所述电力电子装置和所述控制单元组合成功能单元，其中所述控制单元具有同步总线系统，用于将所述感应模块与其它相应的感应模块同步并连接。
2、 根据权利要求1的感应模块，被构造成不具有任何为用户设置的操作元件。
3、 根据权利要求1的感应模块，被构造成不具有感应线圈。
4、 根据权利要求1的感应模块，其中所述电力电子装置被配置用于控制多 个所述感应线圈，使总输出或功率与所述电力电子装置的单独的功率之和一致。
5、 根据权禾腰求l或4的感应模块，其中所述电力电子装置具有多个电力 电子模块。
6、 根据权利要求1的感应模块，其中所述控制单元具有被构造为串行总线 系统或CAN总线系统的同步总线系统，所述同步总线系统可扩展有用于额外的 所述感应模块的额外控制线，额外的所述感应模块仍由所述控制单元控制。
7、 根据权利要求1的感应模i央，其中它具有检修界面，检修界面具有位于 所述感应模块上的检修连銜爾头用于输A^读出外部,。
8、 根据权利要求1的感应模i央，其中它与所述电力电子装置和所述控制单 元设置在斜虫的壳体中。
9、 根据权利要求8的感应模块，其中至少有一个电扇也设置在所述壳体中。
10、 一种至少两个根据权利要求1的所述感应模块和多个所述感应线圈的 设备，其中每个所述感应模块与一个或多个所述感应线圈相关联，所述感应模 土^(昔助于同步总线系统互连，该同步总线系统被配置为串行总线系统或CAN总 线系统，其中设置至少一个具有为用户设置的操作元件的操作设备，用于控制 所述电源以及控制所，制单元，所 作设备连接至所述感应模块或它的控 制单元。
11 、根据权利要求10的设备，其中多个所述感应模块有多个所述操作设备，所述操作设备设置在所述设备的不同位置并且彼jlt^离。
12、 根据权利要求ll的设备，其中所述感应模块定位在离位于同一构造内 的所述感应线圈几^的地方。
13、 根据权禾腰求10的设备，被构造为厨具并且所述感应线圈位于单个平 面内并且基本上构成具有多个热板的烹饪表面。
14、 根据权利要求10的设备，其中至少一些所述感应线圈相互间隔最大 40mm。
15、 一种用于安装根据权利要求1的所述感应模块或根据权利要求10的所 述多个感应模块的设备的方法，其中单独的所述感应模块或它们各自的电力电 子装置的协作是由所述同步总线系统或所述检修界面限定的。
16、 根据权利要求15的所述方法，其中所述感应模块或它们各自的电力电 子装置的当前或过去的操作数据或参数被读出。
17、 根据权利要求15的所述方法，其中在所述感应模块的检修界面上，输 入和读出数据，所述感应模块上具有检修连接插头用于确定所述控制单元的参 数以及所述电力电子装置的诊断。
18、 根据权利要求15的所述方法，其中能量管理储存在所述感应模块中， 使得一个所述感应模块或所述感应模块的所述设备只从所述感应模块供应电源 获取最大的整体峰值功率输出，以便降低或避免在大量所述感应线圈的运行过 程中由于输出偏移所造成的电源反冲或不希望的高无功功率水平。
全文摘要
本发明涉及感应模块、多个感应模块设备及安装这种感应模块的方法，具体而言提供了一种感应模块以及多个这种感应模块的一种设备，在每种情况下其具有多个电力电子模块用于在每种情况下控制至少一个感应线圈。在所述壳体中还设置有控制单元。所述控制单元和所述整体设备被设备成用同步总线系统操作，该同步总线系统用于连接至设备中的其它感应模块。
文档编号H05B6/12GK101426310SQ200810176989
公开日2009年5月6日 申请日期2008年10月10日 优先权日2007年10月12日
发明者B·杰克尔, C·格穆恩德, S·杰克尔, U·尼德勒 申请人:E.G.O.商业电子股份公司