具有大量加热元件的烹饪面板以及用于运行烹饪面板的方法

1.一种具有大量加热元件（10）和控制单元（12）的烹饪面板，所述控制单元（12）被设计成将所述加热元件（10）中的多个归入组（14）并且将所述加热元件（10）的加热功率调节到预定的额定功率上，其特征在于，所述控制单元（12）被设置成，将在特征值中编码的总加热功率用作调节参量并且与为整个组（14）预先给定的额定功率（WSoll）比较，其中所述特征值是用于由所有归入所述组（14）的加热元件（10）产生的总加热功率的特征值，其中所述组（14）包括不同子组（14a、14b），其中所述控制单元（12）如此规定不同子组的经平均的加热功率，从而用比组（14）的沿径向在内的加热元件（10）的子组（14b）的加热功率更大的加热功率来运行沿径向在外的加热元件（10）的子组（14a）。
2.如权利要求1所述的烹饪面板，其特征在于，所述加热元件（10）被构造为感应加热元件。
3.根据权利要求2所述的烹饪面板，其特征在于，所述控制单元（12）被设计成，为了调节所述总加热功率而对所述感应加热元件的加热电流的频率同时进行改变。
4.根据权利要求1所述的烹饪面板，其特征在于，所述加热元件（10）的组（14）构成用于加热炊具部分（16）的加热区域。
5.根据权利要求1所述的烹饪面板，其特征在于，其中控制单元（12）被设计成，为了调节所述加热元件（10）的总加热功率，分别以相同的比例来改变所有加热元件（10）的运行参数的值。
6.根据权利要求1所述的烹饪面板，其特征在于，所述控制单元（12）被设计成，至少一个被归入组（14）的加热元件（10）以不同于至少一个被归入所述组（14）的第二加热元件（10）的加热功率运行。
7.根据权利要求1所述的烹饪面板，其特征在于，所述控制单元（12）被设计成，所述组（14）的沿径向在外的加热元件（10）以比所述组（14）的沿径向在内的加热元件（10）更大的加热功率运行。
8.根据权利要求1和7中任一项所述的烹饪面板，其特征在于，所述控制单元（12）被设计成，为了设定第一加热元件（10）的加热功率与第二加热元件（10）的加热功率的预定的比例，至少具有较低加热功率的加热元件（10）被周期性地接通和断开，以使得所述第一加热元件（10）的被接通的阶段的持续时间与所述第二加热元件（10）的被接通的阶段的持续时间的比例符合所述预定的比例。
9.根据权利要求1所述的烹饪面板，其特征在于，将所述总加热功率的特征值用作调节参量的调节回路是唯一的与所述加热元件（10）的加热功率相关的调节回路。
10.一种用于操纵具有大量加热元件（10）的烹饪面板的方法，其中将所述加热元件（10）中的多个归入组（14），并且其中将所述加热元件（10）的加热功率调节到预定的额定功率上，其特征在于，将在特征值中编码的总加热功率用作调节参量并且与为整个组（14）预先给定的额定功率（WSoll）比较，其中所述特征值是用于由所有归入所述组（14）的加热元件（10）产生的总加热功率的特征值，其中所述组（14）包括不同子组（14a、14b），控制单元（12）如此规定不同子组的经平均的加热功率，从而用比组（14）的沿径向在内的加热元件（10）的子组（14b）的加热功率更大的加热功率来运行沿径向在外的加热元件（10）的子组（14a）。

具有大量加热元件的烹饪面板以及用于运行烹饪面板的方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种具有大量加热元件的烹饪面板以及一种用于运行烹饪面板的方法。\n背景技术\n[0002] 由WO 97/37515公开了一种具有大量加热元件，更确切地说具有感应加热元件，以及控制单元的烹饪面板。该控制单元被设计成将这些加热元件中的多个归入组并且分别将这些加热元件中的每一个的加热功率调节到预定的额定功率。这些加热元件中的每一个具有自己的带有逆变器的驱动单元，以使得可彼此独立地调节用来运行感应加热元件的加热电流的频率，以便达到各个加热元件的相应的额定功率。\n发明内容\n[0003] 本发明的任务尤其在于，提供这种类型的烹饪面板或者用于运行烹饪面板的方法，所述烹饪面板具有简化的并且较不易出错的控制。\n[0004] 根据本发明，该任务是通过本发明所述技术方案的特征解决的，而本发明的有利的设计方案和改进方案可以从其他设计方案中得到。\n[0005] 本发明尤其涉及一种具有大量加热元件和控制单元的烹饪面板，该控制单元被设计成将这些加热元件中的多个归入组并且将这些加热元件的加热功率调节到预定的额定功率上。\n[0006] 本发明提出，该控制单元被设置成将由所有归入该加热元件组的加热元件产生的总加热功率的特征值用作调节参量并且与为整个组预先给定的额定功率相比较。与分别将每个加热元件的加热功率调节到预定值的传统加热功率调节相比，由此可显著简化调节耗费。尤其是当特别布置在栅格中的加热元件中的各个加热元件仅有一部分由要被加热的炊具覆盖时，并且当在用于加热功率调节的传统方法中将加热元件所吸收的加热功率调节到取决于该部分的值时，可以极大地简化调节。\n[0007] 本发明所基于的认识尤其在于，仅一部分由要被加热的炊具覆盖的加热元件的功率消耗极大地取决于该部分。尤其是在感应加热元件的情形中，但是同样在辐射加热元件中的情形中，所吸收的加热功率在其余运行参数相同的情况下是覆盖部分的严格单调上升的函数。在联合成加热区域并且一起加热炊具部分的加热元件组中，仅部分被覆盖的加热元件的功率消耗自动调节到比完全被覆盖的加热元件的加热功率更低的值。因此可以有利地不用考虑将部分被覆盖的加热元件的加热功率显式地控制或调节到较低的值。\n[0008] 在此上下文中，“设置”应当亦被理解为“设计”和“配备”。可以通过在其中例如该加热元件组中的加热元件是并联的硬件电路，或者通过可将总加热功率确定为各个加热元件的加热功率的固定地预先给定的线性组合的合适控制软件，将控制单元设置成用于进行根据本发明的调节。对于本领域技术人员而言显现为有意义的并且可以与加热元件的动作参数特性相匹配的各种调节器类型都是可以采用的。\n[0009] 概念“调节”应当在此上下文中描述尤其是闭环的调节回路。将总加热功率用作调节参量尤其意味着如下调节回路，在该调节回路中，加热元件的所有运行参数是通过预定参数并且通过在特征值中编码的总加热功率来确定的，而不是通过各个加热元件的加热功率的特征值或其他参数来确定的。\n[0010] 由于加热功率极大地取决于覆盖程度，因而尤其在加热元件被构造为感应加热元件时，本发明的优点可以发挥作用。\n[0011] 当控制单元被设计成同时地改变感应加热元件的加热频率以调节总加热功率时，可以避免因破坏性的干扰所造成的损失。\n[0012] 即使加热元件组原则上还可以包括用于加热多个加热区域的子组，但尤其当该加热元件组构成用于加热炊具部分的加热区域时，可以实现灵活的、与特别的炊具元件相匹配的调节。\n[0013] 如果控制单元被设计成为了调节总加热功率而分别以相同的比例来改变所有加热元件的运行参数的值，则可以实现简单的对许多加热元件的调节。\n[0014] 如果控制单元被设计成，至少一个被归入组的加热元件以不同于至少一个被归入所述组的第二加热元件的加热功率运行，则可以实现分化的功率输出。\n[0015] 这尤其适用于当控制单元被设计成所述组的沿径向在外的加热元件以比所述组的沿径向在内的加热元件更大的加热功率运行的时候。由此可以补偿沿径向在外的加热元件的较大的辐射损失并且可以确保炊具底部的均匀的温度。\n[0016] 此外，为了设定第一加热元件的加热功率与第二加热元件的加热功率的预定的比例，至少具有较低加热功率的加热元件被周期性地接通和断开，以使得第一加热元件被接通的阶段的持续时间与第二加热元件被接通的阶段的持续时间的比例符合预定的比例。\n[0017] 如果将总加热功率的特征值用作调节参量的调节回路是唯一的与加热元件的加热功率相关的调节回路，那么可以实现特别简单的调节。甚至上述阶段的长度也可以例如在调节回路中确定。\n[0018] 本发明的另一方面涉及一种用于运行具有大量加热元件的烹饪面板的方法，其中将这些加热元件中的多个归入组，并且其中将这些加热元件的加热功率调节到预定的额定功率上。\n[0019] 此外，为了改进该方法而提出，将由所有归入该组的加热元件产生的总加热功率的特征值用作调节参量并且将该特征值与为整个组预先给定的额定功率相比较。\n附图说明\n[0020] 从以下对附图的描述中得到其他优点。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书包括组合中的众多特征。本领域技术人员还可适当地分别观察这些特征并且将其概括成其他有意义的组合。\n[0021] 附图中：\n[0022] 图1示出了具有大量加热元件以及控制单元的烹饪面板，\n[0023] 图2示出了图1中的具有加热区域的烹饪面板，在该加热区域中，用比沿径向在外的加热元件子组的加热功率更小的加热功率来运行沿径向在内的加热元件子组，[0024] 图3示出了加热元件的第一子组和加热元件的第二子组的加热电流的时间变化的示意图，以及\n[0025] 图4示出了用于运行根据图1至3的烹饪面板的调节回路的示意图。\n具体实施方式\n[0026] 图1示出了具有大量加热元件10和控制单元12的烹饪面板。控制单元12被设计成将这些加热元件10中的多个归入组14并且将这些加热元件10的加热功率调节到预定的额定功率上。加热元件10是布置在具有矩形网孔的栅格中的感应加热元件。在控制单元12中实现搜索程序，该搜索程序将加热元件10用作用于检测铁磁炊具部分16a、16b的感应传感器并且根据搜索程序的结果来定义加热区域，这些加热区域分别含有完全地或者超过预定的部分地被炊具部分16的底部覆盖的加热元件10。\n[0027] 由搜索程序定义的加热区域在图1中是通过联合成构成相应加热区域的组的加热元件10的阴影线示出的。\n[0028] 操作者可以通过在此处仅示意性示出的操作者接口18，例如通过按钮或触摸屏，来调节加热区域的期望总加热功率或者联合成构成加热区域的组14的加热元件10的期望总加热功率。\n[0029] 根据本发明，通过合适的软件和硬件配置将控制单元12设计成将所有由归入组14的加热元件10产生的总加热功率的特征值用作调节参量并且将该特征值与为整个组14预先给定的额定功率相比较。\n[0030] 分别通过在此处未显式示出的逆变器20.1-20.N（图4）用高频加热电流（图3）来加载加热元件10，其中加热元件10的加热功率因加热电流的幅度并且由于炊具部分16的底部的铁磁材料的相对较陡的频散曲线而同样极大地取决于加热电流的加热频率。\n[0031] 控制单元12例如通过检测感应器线圈处的损耗角来分别检测逆变器20.1-20.N的功率消耗，并且对相关组14中的加热元件10的各个功率进行求和，以便确定关于加热元件\n10的组14的总加热功率的实际值Wist。随后，控制单元12在比较器单元22（图4）中将如此检测到的总加热功率的实际值Wist与总加热功率的预置的额定值WSoll相比较，并且当额定值Wsoll小于实际值Wist时以相同的比例减小各个加热元件10的加热功率，或者当额定值WSoll大于实际值Wist时增大各个加热元件10的加热功率。\n[0032] 在替换的实施例中，可以通过串行或并行电路直接且不进行求和地确定总加热功率的特征值。\n[0033] 控制单元12为了调节总加热功率而尤其使用感应加热元件的由控制单元12同时改变的加热频率，以使得归入一加热区域的所有加热元件10中的加热频率是相同的。紧邻的加热元件10的加热电流的相位是彼此相反的，从而可以避免由相邻加热元件10产生的磁场的破坏性干扰。\n[0034] 在调节总加热功率时，在各个逆变器20.1-20.N处所检测到的加热功率并不是由控制单元12单独确定的，而是在图4中示意性示出的求和步骤中仅通过相加得到的。由于加热元件10与炊具部分16的底部的耦合程度不同，尽管供电电流的参数是相同的，但是实际上在感应线圈处所耗散的功率是不同的。在图2中示出的示例中，加热元件10a仅部分地被炊具部分覆盖，而加热元件10b则被完全覆盖。因此，加热元件10b将自动在运行中把几乎是部分被覆盖的加热元件10a的加热功率的两倍的加热功率传递到炊具部分16。\n[0035] 更准确地说，控制单元12通过其控制软件被设计成为了调节加热元件10的总加热功率而分别以相同的比例来改变所有加热元件10的运行参数的值。在以上所描述的简化的实施例中，控制单元12同时地改变加热频率，以使得不同加热元件10的加热频率始终处于\n1：1的比例。加热电流的幅度可以至少基本上保持恒定。\n[0036] 如果加热区域的大小超过预定的阈值并从而使得中间的加热元件在四侧由归入相同加热区域的其他加热元件10包围，那么控制单元12就如此规定归入第一子组14a的加热元件10的在一个周期上经平均的加热功率，以使得该加热功率不同于加热元件10的第二子组14b的加热功率。\n[0037] 不同的子组14a、14b在图2中的示例中是通过不同的阴影线来彼此定界的。\n[0038] 特别地，控制单元12如此规定不同子组14a、14b的经平均的加热功率，从而用比组\n14的沿径向在内的加热元件10的子组14b的加热功率更大的加热功率来运行沿径向在外的加热元件10的子组14a。\n[0039] 控制单元12的控制软件利用了加热元件10的周期性的接通和断开，以便设定第一子组14a中的第一加热元件10的加热功率与第二子组14b中的第二加热元件10的加热功率的预定的比例。在此情况下，周期性地接通和断开具有较低加热功率的加热元件10，以使得第一加热元件被接通的阶段的持续时间与第二加热元件被接通的阶段的持续时间的比例符合预定的比例。\n[0040] 如果例如第一加热元件10保持持续地接通，那么上述比例就对应于第一加热元件\n10被接通的阶段的持续时间与周期长度的比例。\n[0041] 在图3中所示的实施例中，加热频率位于MHz范围内并且并不对应于图示中的时间刻度，而周期长度可以为几秒钟。在本示例中，周期长度为2秒钟。在本示例中，在下方的曲线中示意性示出其加热电流的中间加热元件10的子组14b在具有1秒的持续时间的诸阶段中交替地接通和断开，而沿径向在外的加热元件10的子组14b保持持续地接通。\n[0042] 与沿径向在外的加热元件10的加热功率相比，沿径向在内的加热元件10的在周期长度上经平均的加热功率可以由此减半。如果总加热功率被改变，那么经平均的加热功率以相同的比例变化，因为用于确定这些阶段的持续时间的参数，即阶段持续时间以及接通和断开的时刻，可以保持不变。\n[0043] 据上所述，将总加热功率的特征值用作调节参量的调节回路是唯一与加热元件10的加热功率相关的调节回路。\n[0044] 图4中示出了示意性描绘的用于运行烹饪面板的调节回路。比较器单元22确定额定值WSoll与实际值Wist之差，并且控制单元12确定由逆变器20.1-20.N产生的加热电流的加热频率，以使得实际值Wist朝额定值WSoll的方向变化。控制单元12向逆变器20.1-20.N给出的命令信号至少在上述子组14a、14b内是相同的。实际值Wist是总加热功率的特征值，并且该实际值Wist是在求和步骤24中通过对各个加热元件10的取决于损耗角或其他参数所确定的加热功率进行求和来确定的。\n[0045] 本发明的另一方面涉及一种用于操纵上述类型的包括大量加热元件10的烹饪面板的方法。根据该方法，以取决于搜索程序的方式将这些加热元件10中的多个归入组14并且将这些加热元件10的加热功率调节到预定的额定功率。\n[0046] 此外，为了改进该方法而提出，将由所有归入该组14的加热元件产生的总加热功率的特征值用作调节参量并且将该特征值与为整个组14预先给定的额定功率相比较。\n[0047] 附图标记列表：\n[0048]\n10 加热元件\n12 控制单元\n14 组\n14a 子组\n14b 子组\n16 炊具部分\n16a 炊具部分\n16b 炊具部分\n18 操作者接口\n20 逆变器\n22 比较器单元\n24 求和步骤