CN103260278A - 传输数据方法、感应加热装置、可感应加热蒸煮器和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传输数据方法、感应加热装置、可感应加热蒸煮器和系统。描述了一种用于将数据从感应加热装置(1)传输到可感应加热的蒸煮器(9)的接收器(10)的方法，其中该感应加热装置包括：包括感应加热线圈(3)的谐振电路(6)以及由AC电网电压(UN)生成具有控制频率的控制电压(UA)的变换器(2)，其中该谐振电路被施加有控制电压，以便生成用于加热该蒸煮器的交变磁场。要被传输到该接收器的数据借助于该控制频率被编码。

Description

传输数据方法、感应加热装置、可感应加热蒸煮器和系统

技术领域

本发明涉及一种用于将数据从感应加热装置传输到可感应加热的蒸煮器(cooking vessel)的接收器的方法、一种感应加热装置、一种可感应加热的蒸煮器和一种系统。 

背景技术

未提前公开的(pre-published)DE102011079689描述了一种用于将传感器的数据传输到读出装置的方法，其中该传感器被分配给可感应加热的蒸煮器，该读出装置可以是变换器的部分。该变换器能够常规地被提供用于针对感应加热线圈生成控制电压。 

发明内容

构成本发明的基础的目标是，提供一种用于将数据从感应加热装置传输到可感应加热的蒸煮器的接收器的方法、一种感应加热装置、一种可感应加热的蒸煮器和一种优化数据交换的系统。 

该目标通过根据权利要求1所述的一种用于将数据从感应加热装置传输到可感应加热的蒸煮器的接收器的方法、根据权利要求8所述的一种感应加热装置、根据权利要求9所述的一种可感应加热的蒸煮器和根据权利要求11所述的一种系统来实现。优选实施例是从属权利要求的主题，这些从属权利要求的措辞由此通过引用被并入到本说明书的内容中。 

该方法用于将数据从感应加热装置传输或发送到可感应加热的蒸煮器的相关联的接收器。该接收器可被形成为被布置在该蒸煮器的适当位置处的电路。该感应加热装置包括：具有感应加热线圈的谐振电路和由交流(AC)电网电压生成具有至少一个控制频率的控制电压的(频率)变换器，其中该谐振电路被施加有该控制电压，以便生成用于加热该蒸煮器的交变磁场。要被传输 到该接收器的数据借助于该控制频率被编码。由于该变换器的已经存在的元件(也)用于数据传输，所以可省去附加的专用发送器，从而促进分别在蒸煮器或接收器的方向上的数据传输，这可通过简单的和成本有效的手段来实现。 

该控制频率可被修改，用于编码要被传输到该接收器的数据。为此，例如，该控制频率可在关于基频的0.1％到5％的范围内被修改。该基频可在20kHz到50kHz的范围内。由于该基频的微小的改变，所以所生成的加热能力基本上不受影响和不被扰乱，感应加热装置的不同蒸煮区之间的听得见的干扰被避免。 

不同数据值的编码可受到预定义的不同频率值的影响。例如，如果数据作为二进制代码被传输，例如作为每个都具有4、8或16比特数据字宽度的数据字被传输，那么数字“零”可被分配给该控制频率的第一值，并且数字“一”可被分配给该控制频率的第二值。该控制频率的第一值和第二值可被预定义为常数或者可以是可变的。例如，数字“零”可被分配给该控制频率的较低值，而数字“一”可被分配给该控制频率的较高值，或者反之亦然。 

该控制频率的改变可在该AC电网电压的过零点附近的时间段内或在该过零点处被实现。例如，该时间段可由在所述时段期间低于预定义的值、例如低于25V、特别是低于18V的该AC电网电压的绝对值来限定。这样的改变防止扰乱噪声发展。 

根据接收到的数据，该接收器能够将响应数据发送到该感应加热装置。由于双向数据传输，该感应加热装置能够按照对话机制将特定请求发送到用特定响应做出反应的接收器，例如该接收器通过传输最新的传感器数据做出反应。这样，小的可用带宽可以以被优化的方式被使用，因为不是所有数据都被持久地传输，而是仅传输被特别要求的数据。 

该感应加热装置包括：具有感应加热线圈的谐振电路和由AC电网电压生成具有至少一个控制频率的控制电压的变换器，其中，控制电压被施加到该谐振电路，以便生成用于加热蒸煮器的交变磁场。该变换器包括控制单元，所述控制单元被配置为以这样一种方式来控制该变换器，以致上面提到的方法被进行。 

该可感应加热的蒸煮器包括接收器，该接收器被配置为通过分析该控制频率来解码经由上面提到的感应加热装置所传输的数据。 

该可感应加热的蒸煮器可包括用于检测对于蒸煮器特定的参数的传感器，例如用于检测在该蒸煮器中被准备的食物的温度的传感器。 

该系统被配置用于进行上面提到的方法，并且包括：上面提到的感应加热装置和上面提到的可感应加热的蒸煮器。 

附图说明

在下面，参考表示优选实施例的附图来描述本发明。在所述附图中： 

图1示意性地示出了包括感应加热装置和可感应加热的蒸煮器的系统，以及 

图2示意性地示出了如与数据传输一起发生的流过感应加热线圈的电流的时间序列。 

具体实施方式

图1示出了包括可感应加热的蒸煮器9以及感应加热装置1的系统。 

该可感应加热的蒸煮器9具有被布置在该蒸煮器上的合适位置处的接收器10，其被配置为接收由该感应加热装置1发送的数据。此外，该接收器10可以可选地被配置为将数据发送到该感应加热装置1，即形成双向的发送器/接收器，和/或被配置为从温度传感器8接收数据并且将所述数据发送到感应加热装置1。 

常规的NTC温度传感器形式的温度传感器8被用于检测借助于蒸煮器9被加热的经过蒸煮的内容的温度，其中该温度传感器8被布置在蒸煮器9中，例如在蒸煮器的侧壁中的腔(未示出)中或者在蒸煮器9的底部上或者在蒸煮器9内的可自由移动的柔性馈线上，例如以核心温度传感器(core temperature sensor)的形式被布置。 

接收器10具有为线圈7的形式的天线，该线圈7能够感应地或磁性地被耦合到感应加热装置1的感应加热线圈3或者在使用时被耦合到所述线圈。 

接收器10的为整流器11的形式(例如桥式整流器形式)的能量供应装置对线圈7的输出电压进行整流。在被滤波电容器12平滑之后，该整流过的电压UP给接收器10供给有工作能量。 

接收器10进一步包括为开关14的形式的用于改变线圈7的有效阻 抗的装置，该装置例如为具有被连接在前的限制扼流圈(limiting choke)13的晶体管的形式，其中开关14被连接在线圈7的接线之间或整流器11的输出之间。 

接收器10进一步包括用于测量整流过的天线电压UP的电平的电压检测器16和为微控制器15的形式的控制装置，该微控制器15被配置为常规地确定温度传感器8的数据，例如借助于模数(A/D)变换来确定温度传感器8的数据，并且该微控制器15被配置为以这样的方式控制开关14，以致线圈7的阻抗根据该传感器的检测到的数据而被改变，以便将传感器数据传输到该感应加热装置1。在这方面，参见DE 102011 079 689，以得到进一步的细节。 

感应加热装置1包括谐振电路6，该谐振电路6包括感应加热线圈3和电容器4和5，其中电容器4和5被常规地连接在中间电路电压UZK之间。 

变换器2例如借助于半桥由AC电网电压UN生成具有可变的控制频率的控制电压UA，其中谐振电路6被施加有该控制电压UA，以便生成用于加热蒸煮器9的交变磁场。 

变换器2包括控制装置2a，该控制装置2a通过控制频率的合适的改变或选择来实现要被传输的数据的编码，使得数据被传输到接收器10。 

图2示出了如当通过合适地生成控制电压UA来在接收器10的方向上传输数据时出现的穿过感应加热线圈3的电流I的时间序列。 

在第一时间间隔I中，控制电压UA被生成为具有为24.0kHz的控制频率f1的方波电压，使得电感电流I也具有为24.0kHz的控制频率，其中AC电网电压UA形成幅度。为24.0kHz的控制频率f1编码二进制“0”。在接收器10中，该控制频率被检测到，并且二进制“0”相对应地被解码。 

在第二时间间隔II中，控制电压UA被生成为具有为24.2kHz的控制频率f2的方波电压，使得电感电流I也具有为24.2kHz的控制频率f2，借此AC电网电压形成幅度。为24.2kHz的控制频率f2编码二进制“1”。在接收器10中，该控制频率被检测到，并且二进制“1”相对应地被解码。 

在第三时间间隔III中，该控制电压被再次生成为具有为24.0kHz的控制频率f1的方波电压，使得二进制“0”在接收器10中被解码。 

总而言之，结果是“010”比特串。合乎逻辑的是，附加的比特能够相对应地被传输。例如，该数据可以作为8比特数据字被传输。此外，合适的 同步标志可借助于合适的频率被编码，例如，这些合适的频率标记数据传输的开始或者完成数据传输。 

控制频率f1与f2之间的改变在所有情况下在AC电网电压UN的过零点处被实现。 

根据接收到的数据，接收器10能够将响应数据传输到感应加热装置1。该传输可以如在DE102011079689中所描述的那样被实现。 

接收器10可以是蒸煮器9的部分，或者可以可拆卸地被连接到蒸煮器9，借此线圈7被提供在蒸煮器9的底部上，并且剩余的部分可以例如被集成到蒸煮器9的手柄(未示出)或腔中，在那里它们被保护以免受到高温影响。在可拆卸的连接的情况下，接收器10或者其部分可被集成到塑料框架中，该塑料框架被插到常规的蒸煮器上。 

合乎逻辑的是，作为温度传感器的附加的或可替换的特征，也可提供用于另外的测量的传感器，例如在蒸汽压力蒸煮器等的情况下的压力传感器等等。 

至于保证在接收器10的方向上的数据传输期间被释放到蒸煮器9的容量尽可能小地改变，有利的是，频率f1和f2紧密地在一起。例如，如果f2仅偏离f1大约1％，那么这适用。 

此外，为了避免数个蒸煮区之间的听得见的干扰，使用的频率差应当不超过400Hz，最好不超过200Hz。 

频率的改变在交流电压供应UN的过零点处或者在该过零点附近排他地被实现。该措施也用来防止附加的噪声。 

一般地，无需将频率f1和f2预定义为常数。较低或较高频率的检测也可以动态地实现。 

利用在不考虑协议开销的情况下所描述的方法的数据传输速率在每秒约100比特的范围内。 

一般地，还可使用两个以上的控制频率，然而，通常，两个不同的频率在二进制数据代码的情况下将是足够的。此外，接收器电子装置中的频率区别在到2种状态的限制的情况下可以容易地被实现。 

在双向数据传输的情况下，由于借助于对于接收器10的特定请求，只有之前已被请求的数据从接收器10被传输到感应加热装置1，所以可用的带 宽能够在询问一应答机制的意义上更好地被使用。 

Claims (11)

1.一种用于将数据从感应加热装置(1)传输到可感应加热的蒸煮器(9)的接收器(10)的方法，其中该感应加热装置包括：

-具有感应加热线圈(3)的谐振电路(6)，和

-由AC电网电压(UN)生成具有控制频率的控制电压(UA)的变换器(2)，其中，该谐振电路被施加有该控制电压，以便生成用于加热该蒸煮器的交变磁场，

其特征在于

-要被传输到该接收器的数据借助于该控制频率被编码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制频率被改变，用于对要被传输到该接收器的数据进行编码。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制频率在关于基频的0.1％到5％的范围内被改变，用于对要被传输到所述接收器的数据进行编码。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基频在20kHz到50kHz的范围内。

5.根据前述权利要求中的任意权利要求所述的方法，其特征在于，数据以二进制代码被传输，其中数字“零”被分配给所述控制频率的第一值(f1)，并且数字“一”被分配给所述控制频率的第二值(f2)。

6.根据前述权利要求中的任意权利要求所述的方法，其特征在于，所述控制频率的改变在AC电网电压的过零点附近被实现。

7.根据前述权利要求中的任意权利要求所述的方法，其特征在于，根据接收到的数据，所述接收器将响应数据传输到所述感应加热装置。

8.一种感应加热装置(1)，其包括

-具有感应加热线圈(3)的谐振电路(6)，和

-由AC电网电压(UN)生成具有控制频率的控制电压(UA)的变换器(2)，其中该谐振电路被施加有该控制电压，以便生成用于加热蒸煮器(9)的交变磁场，

其特征在于

-该变换器包括控制单元(2a)，该控制单元(2a)被配置为控制该变换器来以致进行根据权利要求1到7中的任意权利要求所述的方法。

9.一种可感应加热的蒸煮器(9)，其具有

-接收器(10)，所述接收器(10)被配置用于通过分析控制频率而对借助于根据权利要求8所述的感应加热装置所传输的数据进行解码。

10.根据权利要求9所述的可感应加热的蒸煮器，其特征在于

-用于检测对于所述蒸煮器是特定的参数的传感器(8)。

11.一种被配置用于进行根据权利要求1到7中的任意权利要求所述的方法的系统，其包括

-根据权利要求8所述的感应加热装置(1)，和

-根据权利要求9或10所述的可感应加热的蒸煮器(9)。

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