專利名稱：用于食物準(zhǔn)備的系統(tǒng)和方法
用于食物準(zhǔn)備的系統(tǒng)和方法本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2007年I月31日、申請(qǐng)?zhí)枮?00780018685. O的發(fā)明名稱為
“用于食物準(zhǔn)備的系統(tǒng)和方法”的分案申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
大多數(shù)廚房具有過(guò)多的用于食物準(zhǔn)備的用具和設(shè)備。例如，廚房可能具有烤箱、咖啡機(jī)、攪拌機(jī)、攪拌器、食物加工機(jī)和爐子。這些設(shè)備中的大部分是或可以是電動(dòng)的。經(jīng)常地，這些設(shè)備在遍及廚房的不同位置使用。電器必須位于接近電源插座處。雖然如果這些電器在爐子附近使用將取得最大的工效，但是這些電器的電線通常必須遠(yuǎn)離爐子的烹飪表面。這些電器的電線還使得這些電器的可使用性變得復(fù)雜。例如，攪拌機(jī)的電線必須允許廚師在多種位置使用攪拌機(jī)。如果電線太長(zhǎng)，電線會(huì)在廚房里引起混亂，并且減少用于食物準(zhǔn)備的可用工作臺(tái)面空間。爐子給廚房的工效帶來(lái)了其他挑戰(zhàn)。通常地，爐子頂部只能用來(lái)烹飪。這樣，在廚房?jī)?nèi)的工作臺(tái)面空間中有一段是不可用的。一些烹飪表面具有在熱傳導(dǎo)材料下面的加熱元件。盡管這確實(shí)提供了額外的工作臺(tái)面空間，熱傳導(dǎo)材料也提供了一些隔離，所以減小了爐子的整體效率。由于傳導(dǎo)材料的加熱，一些廚師發(fā)現(xiàn)這樣的爐子頂部很難使用。因此，在廚房?jī)?nèi)給多種電器供電的改進(jìn)方法是非常令人期待的。

發(fā)明內(nèi)容
一種食物準(zhǔn)備系統(tǒng)包括用于給烹飪用具傳輸能量的非接觸功率傳輸系統(tǒng)。通信系統(tǒng)允許關(guān)于放置在接近于非接觸功率傳輸系統(tǒng)的烹飪用具的信息被提供給控制系統(tǒng)。控制可以發(fā)送信息給烹飪用具。非接觸功率傳輸系統(tǒng)可以是感應(yīng)電源系統(tǒng)。使用來(lái)自用具的信息，控制可以確定為用具達(dá)到預(yù)期結(jié)果而傳給用具的能量的量。例如，如果烹飪用具是煎鍋，并且期望煎鍋被加熱到250° F，控制計(jì)算加熱所述鍋到期望的溫度所需要的能量，以及煎鍋達(dá)到期望的溫度所需要的時(shí)間。如果煎鍋包括溫度傳感器，煎鍋將提供溫度給控制，由此，允許對(duì)于煎鍋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。在另一個(gè)實(shí)施例，如果用具不帶有通信系統(tǒng)，用具的類型可以通過(guò)用具的頻率響應(yīng)特征被檢測(cè)出來(lái)。頻率響應(yīng)特征是在不同的操作頻率下由非接觸功率傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)剿鲇镁叩哪芰康那€圖。為了生成頻率響應(yīng)特征，非接觸功率傳輸系統(tǒng)工作在多個(gè)不同的頻率。對(duì)于每個(gè)頻率確定傳輸?shù)接镁叩哪芰?。每個(gè)用具具有特有的頻率響應(yīng)特征，從而允許用具被準(zhǔn)確識(shí)別。一旦被識(shí)別出來(lái)，關(guān)于用具的操作的信息便從含有多個(gè)不同用具的數(shù)據(jù)庫(kù)中被訪問(wèn)到。如果用具具有通信系統(tǒng)，關(guān)于用具操作的信息將通過(guò)從用具下載信息到控制系統(tǒng)而被提供給控制。替代地，用具可以提供識(shí)別標(biāo)志給控制，然后控制將從存儲(chǔ)器訪問(wèn)關(guān)于用具操作的信息。
食物準(zhǔn)備系統(tǒng)可以被連接到網(wǎng)絡(luò)，允許用戶從運(yùn)程位置提供控制信息給食物準(zhǔn)備系統(tǒng)。然后用戶將能夠提供對(duì)于與食物準(zhǔn)備系統(tǒng)一起使用的各種用具的精確控制。食物準(zhǔn)備系統(tǒng)還可以包括對(duì)準(zhǔn)裝置，如磁鐵，以保持用具相對(duì)于非接觸電源系統(tǒng)在可接受的位置。各種用具可以和食物準(zhǔn)備系統(tǒng)一起使用。例如，用具可以包括用于編程用具的操作的用戶界面和控制系統(tǒng)。這樣的用具包括食物容器、通信系統(tǒng)和用戶輸入裝置。用戶通過(guò)輸入特定的烹飪信息，如溫度和時(shí)間來(lái)對(duì)用具的操作進(jìn)行編程，或用戶可以選擇預(yù)編程的烹飪進(jìn)度表。一旦輸入，當(dāng)用具被放置到接近于非接觸電源系統(tǒng)時(shí)，用具將傳輸關(guān)于烹飪進(jìn)度表的信息給控制。然后控制將根據(jù)進(jìn)度表給用具供電。因?yàn)槟芰客ㄟ^(guò)非接觸電源系統(tǒng)被傳送到用具，所以烹飪用具和控制系統(tǒng)可以完全封裝在單一單元內(nèi)。從而整個(gè)用具可以被浸入或放置在洗碗機(jī)里，而不用擔(dān)心損壞控制或電源連接。不太復(fù)雜的用具，如烤面包機(jī)，也可以和食物準(zhǔn)備系統(tǒng)一起使用?？久姘鼨C(jī)將包括通過(guò)非接觸電源系統(tǒng)感應(yīng)加熱的加熱元件。發(fā)射器將提供關(guān)于烤面包機(jī)的信息給控制系統(tǒng)。本發(fā)明的這些和其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特色將通過(guò)參考附圖的詳細(xì)描述而被更容易地理解和認(rèn)識(shí)。


圖1示出了食物準(zhǔn)備系統(tǒng)。圖2是食物準(zhǔn)備系統(tǒng)的頂視圖。圖3示出了感應(yīng)供電的用具。圖4示出了有源烹飪裝置。圖5示出了有源烹飪裝置的可選實(shí)施例。圖6示出了感應(yīng)供電的烤面包機(jī)。圖6A示出了用于烹飪裝置的獨(dú)立次級(jí)加熱器。圖7示出了用于感應(yīng)烹飪用具的接口單元。圖8示出了用于操作感應(yīng)烹飪系統(tǒng)的方法。圖9示出了感應(yīng)供電用具的頻率特性。圖10是感應(yīng)烹飪系統(tǒng)的狀態(tài)圖。圖11示出了系統(tǒng)的控制算法。
具體實(shí)施例方式圖1示出了在廚房?jī)?nèi)使用的食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8。通信接口 10連接到天線12，14，16。通信系統(tǒng)10被示出直接連接到天線12，14，16。通信系統(tǒng)10可以是使用藍(lán)牙、802. lib、802.1lg或任何其他的私有或開(kāi)放無(wú)線通信協(xié)議的無(wú)線通信系統(tǒng)。電源17被連接到初級(jí)線
圈 18,20,22ο優(yōu)選的電源17是自適應(yīng)感應(yīng)電源(adaptive inductive power supply),如在美國(guó)專利6825620中描述的，此專利在2004年11月30日頒發(fā)給Kuennen等，其主題通過(guò)引用被完全并入。初級(jí)線圈18，20，22感應(yīng)耦合到烹飪器具24，26，28以便給這些器具供電。電源17與初級(jí)線圈18，20，22合作，給烹飪用具24，26，28供電。工作臺(tái)面30可以由用于廚房工作臺(tái)面的任意常見(jiàn)材料所構(gòu)成，如麗光板(Formica )或花崗巖。如果需要，隔離層32可以被用于提供烹飪用具24，26，28與工作臺(tái)面30的熱和電隔離。用戶接口34允許用戶輸入和觀看來(lái)自控制器36的信息來(lái)控制食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8的操作。工作臺(tái)面30或隔離層32可以包括對(duì)準(zhǔn)裝置43，45，47，所述對(duì)準(zhǔn)裝置進(jìn)一步包括位于每個(gè)初級(jí)線圈18，20，22的中央附近的電磁鐵或永久磁鐵。用具24，26，28可以包括位于每個(gè)相應(yīng)次級(jí)線圈的中央附近的永久磁鐵，并且這些永久磁鐵取向?yàn)槭沟眠@些次級(jí)線圈磁鐵用于將用具24，26，28次級(jí)線圈的中央與初級(jí)線圈18，20，22的中央對(duì)準(zhǔn)。替換地，對(duì)準(zhǔn)裝置43，44，45可以由視覺(jué)指示器，如有色點(diǎn)、缺口、凸起部分、插針或凹陷所構(gòu)成?？刂破?6包括處理器38和存儲(chǔ)器39。處理器38可以是微控制器，如由亞利桑那州錢德勒的微芯片公司(Microchip，Inc.)制造的PIC30F3011。功率測(cè)量系統(tǒng)37可以是單相雙向功率/電能集成電路，如德克薩斯州奧斯汀的Cirrus Logic公司制造的CS5460A。功率測(cè)量系統(tǒng)37測(cè)量來(lái)自外部電源的輸入電壓和電流?？刂破?6周期性輪詢功率測(cè)量系統(tǒng)37以確定供給食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8的功率、電流和電壓。控制器36還監(jiān)視從食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8獲得功率的任何裝置，以及控制電源18的操作。控制器36還監(jiān)視提供給初級(jí)線圈18，20，22的電流?？刂破?6還提供安全關(guān)機(jī)。如果提供給初級(jí)線圈18，20，22中的任何一個(gè)的電流超過(guò)門限電流，那么供給初級(jí)線圈的功率被減小或消除。通信接口 10還可以被連接到網(wǎng)絡(luò)27，然后連接到個(gè)人計(jì)算機(jī)29。用戶可以使用個(gè)人計(jì)算機(jī)29來(lái)訪問(wèn)食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8的操作。由于高電磁場(chǎng)的可能性，控制器36監(jiān)視通信接口 10的無(wú)線輸出。如果輸出的頻率不在正確頻率范圍內(nèi)，無(wú)線通信被禁止。過(guò)了一段時(shí)間之后，控制器36將再次嘗試建立與任何用具的無(wú)線通信。圖2是圖1所示的食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8的頂視圖。溫度傳感器40，42，44提供關(guān)于表面溫度的信息給控制34。小鍵盤46和顯示器48允許用戶查看關(guān)于烹飪用具24，26，28的信息。此外，小鍵盤46允許用戶給食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8發(fā)送命令。磁鐵43，45，47幫助保持用具與線圈18，20，22對(duì)準(zhǔn)。圖3示出了供與食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8 —起使用的無(wú)源加熱裝置。供與食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8一起使用的裝置通常分為3類無(wú)源加熱裝置；有源加熱裝置；和電機(jī)械裝置，如攪拌器、攪拌機(jī)、電動(dòng)開(kāi)罐器和其他電器。煎鍋50是無(wú)源加熱裝置的示例。當(dāng)被放到接近煎鍋50時(shí)，食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8的初級(jí)線圈被激勵(lì)時(shí)，在煎鍋50的底部產(chǎn)生環(huán)流，從而加熱煎鍋50的底部。控制器36能夠從煎鍋50的諧振頻率特征識(shí)別煎鍋50。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)每個(gè)負(fù)載具有稍微不同的頻率特征。處理器38可以使用關(guān)于頻率響應(yīng)的信息來(lái)檢索關(guān)于煎鍋或任何用具的信息。例如，處理器38可以將煎鍋的制造商和煎鍋的各種加熱要求提供給用戶。存儲(chǔ)器39可以包括涉及煎鍋50的烹飪特性的信息。例如，存儲(chǔ)器39可以包含有煎鍋50的加熱曲線，標(biāo)識(shí)加熱煎鍋50到某溫度初級(jí)線圈所需要的電流。這將允許用戶編程期望的煎鍋50的溫度。然后控制器36將確定使煎鍋50達(dá)到期望溫度以及使煎鍋50保持在期望溫度的最有效率的方法。這樣的程序可以包括在一段時(shí)間上以不同電流水平和不同頻率給煎鍋50提供功率。溫度傳感器可以提供額外的數(shù)據(jù)給控制器36，從而提供對(duì)煎鍋50內(nèi)烹飪溫度非常精細(xì)的控制。用戶可以通過(guò)小鍵盤46和顯示器48輸入烹飪法或溫度/時(shí)間序列，從而使得提供給煎鍋50的能量在烹飪期間上變化。代替檢測(cè)煎鍋50的諧振頻率來(lái)識(shí)別煎鍋50，煎鍋50可以包括RFID標(biāo)簽52。RFID標(biāo)簽52含有識(shí)別煎鍋50的信息。RFID標(biāo)簽52可以包括識(shí)別標(biāo)志。處理器38將從存儲(chǔ)器39中查找關(guān)于煎鍋50的信息。RFID標(biāo)簽52可以包含關(guān)于煎鍋50的加熱要求的特定信息。如果RFID標(biāo)簽52包括關(guān)于煎鍋50的加熱要求的特定信息，那么該信息將會(huì)直接由處理器38使用來(lái)控制煎鍋50的加熱。RFID標(biāo)簽52可以是發(fā)射機(jī)應(yīng)答器(trans ponder)，WIFI發(fā)射器，或發(fā)射信息給控制器36的任何其他裝置。圖4示出了有源烹飪裝置58。食物容器60放置在加熱塊62上并與其接觸。加熱塊62放在工作臺(tái)面64附近或工作臺(tái)面64上。裝置控制70包括顯示器66和小鍵盤68。小鍵盤68可以是一系列開(kāi)關(guān)或旋鈕。裝置控制70提供了監(jiān)視和控制食物容器60內(nèi)的溫度的一種方式。例如，顯示器66可以顯示食物容器60內(nèi)的溫度。接收發(fā)器72通過(guò)通信接口 76提供在裝置控制70和控制器74之間的雙向通信。天線78位于接近工作臺(tái)面64處，以便于接收發(fā)器72和通信接口 76之間的通信。溫度傳感器81提供關(guān)于工作臺(tái)面64的表面溫度的信息。在操作中，用戶通過(guò)裝置控制70輸入食物容器60的期望溫度或溫度進(jìn)度表。裝置控制70然后通過(guò)接收發(fā)器72發(fā)送關(guān)于食物容器60的期望溫度和當(dāng)前溫度的信息給控制器74。控制器74調(diào)整電源82提供到初級(jí)線圈80的功率，從而允許食物容器60內(nèi)的溫度的精確控制。有源烹飪裝置58的各種改變是可能的。圖5示出了烹飪裝置58的一個(gè)這種形式。烹飪盤83具有食物區(qū)域85。食物可以被放置在食物區(qū)域85用于加熱。加熱塊位于食物區(qū)域85的下面。顯示器84可以顯示日期、時(shí)間、經(jīng)過(guò)的時(shí)間和食物區(qū)域85內(nèi)的溫度。裝置控制86由簡(jiǎn)單的“向上-向下”開(kāi)關(guān)構(gòu)成，用于增高或降低食物區(qū)域85內(nèi)的溫度。烹飪盤83可以完全封裝在防潮材料內(nèi)，從而允許烹飪盤83可完全浸入水里來(lái)清洗。此外，封裝材料可以允許烹飪盤83放置在爐子或其他烘焙裝置內(nèi)。圖6示出了供食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8使用的烤面包機(jī)。側(cè)壁90，92包含兩個(gè)熱傳導(dǎo)構(gòu)件94，96。加熱元件93接收來(lái)自初級(jí)線圈的能量，并開(kāi)始加熱，這將引起熱傳導(dǎo)構(gòu)件94，96加熱。開(kāi)關(guān)98允許通過(guò)定時(shí)器100選擇面包的深色度。定時(shí)器100被設(shè)置為預(yù)定的時(shí)長(zhǎng)。當(dāng)定時(shí)器100期滿，信號(hào)從接收發(fā)器102被發(fā)射以關(guān)掉初級(jí)線圈。圖6A示出了供食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8使用的系統(tǒng)的獨(dú)立次級(jí)加熱器110。獨(dú)立次級(jí)加熱器Iio允許食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8使用非磁的罐和鍋。獨(dú)立次級(jí)加熱器110包括次級(jí)線圈部分112和臺(tái)秤部分114。次級(jí)線圈部分112通過(guò)食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8內(nèi)的初級(jí)線圈被加熱，從而可以加熱玻璃制品或其他非金屬炊具。臺(tái)秤部分用于檢測(cè)放置在獨(dú)立次級(jí)加熱器110上的任何物品的重量。獨(dú)立次級(jí)加熱器110可以包括用于發(fā)送給食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8和從食物準(zhǔn)備系統(tǒng)8接收信息的接收發(fā)器。圖7示出了用于感應(yīng)烹飪用具的接口單元130。接口單元130包括處理器132，存儲(chǔ)器134,輸入裝置136,感應(yīng)次級(jí)線圈(inductive secondary) 138,接收發(fā)器140和顯示器142。接口單元130可以安裝在感應(yīng)烹飪用具上或可以被構(gòu)建為感應(yīng)烹飪用具的部分。輸入裝置136允許用戶為感應(yīng)烹飪用具輸入操作參數(shù)，如期望的溫度或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。輸入裝置136可以是小鍵盤，標(biāo)度盤，開(kāi)關(guān)或允許輸入和控制感應(yīng)烹飪用具的任意其他機(jī)構(gòu)。存儲(chǔ)器134包含烹飪用具的識(shí)別標(biāo)志以及操作參數(shù)。處理器132通過(guò)接收發(fā)器140提供指令和信息給處理器38，以便處理器38可以控制提供給相應(yīng)的初級(jí)線圈的功率。處理器132監(jiān)視實(shí)際的次級(jí)線圈電壓和目標(biāo)電壓，并且請(qǐng)求頻率上的改變。次級(jí)線圈電壓以近似500K個(gè)樣本/秒的速率被觀察。采樣速率可以多于或少于每秒500K個(gè)樣本。存儲(chǔ)器134還可以包含烹飪用具的特性，如加熱特性。從而，處理器132可以指示處理器38來(lái)提供足夠的功率來(lái)快速加熱烹飪用具，然后當(dāng)烹飪用具的溫度接近期望溫度時(shí)，減少提供給烹飪用具的功率。接收發(fā)器140可以使用RFID，藍(lán)牙，WIFI，或任何其他與處理器38通信信息的無(wú)線方法。處理器132可以是PIC30F3010微控制器，也是由亞利桑那州錢德勒的微芯片公司(Microchip, Inc.)制造的。圖8示出了操作感應(yīng)烹飪系統(tǒng)的方法。感應(yīng)烹飪系統(tǒng)8周期性地激勵(lì)沒(méi)有在使用的每個(gè)初級(jí)線圈。步驟200。優(yōu)選地，初級(jí)線圈以探測(cè)頻率被激勵(lì)。探測(cè)頻率優(yōu)選地不是任何感應(yīng)用具的諧振頻率。系統(tǒng)然后確定探測(cè)頻率是否檢測(cè)到負(fù)載。步驟202。如果沒(méi)有檢測(cè)到負(fù)載，那么以探測(cè)頻率周期性供電的過(guò)程繼續(xù)。如果存在負(fù)載并且如果系統(tǒng)使用自適應(yīng)感應(yīng)電源，那么自適應(yīng)感應(yīng)電源的工作頻率從探測(cè)頻率偏移，由此向控制器36指示存在負(fù)載。如果檢測(cè)到負(fù)載，那么控制器36持續(xù)地以開(kāi)始頻率激勵(lì)相應(yīng)的初級(jí)線圈。步驟204。開(kāi)始頻率可以與探測(cè)頻率相同或可以是不同的頻率。以開(kāi)始頻率對(duì)初級(jí)線圈的激勵(lì)，給感應(yīng)次級(jí)線圈138供電，從而給接收發(fā)器140供電，提供了足夠的功率來(lái)為烹飪用具上的任何通信系統(tǒng)供電。當(dāng)接收發(fā)器140被加電到工作，它開(kāi)始發(fā)送信息。然后感應(yīng)烹飪系統(tǒng)8檢查任何來(lái)自感應(yīng)用具130的響應(yīng)。步驟206。如果沒(méi)有接收到響應(yīng)，那么感應(yīng)烹飪系統(tǒng)8執(zhí)行裝置的特征化分析。步驟208。特征化可以由在多個(gè)頻率上激勵(lì)初級(jí)線圈以獲得頻率特征所構(gòu)成。頻率特征如圖9所示。為了生成頻率特征，電源的頻率在頻率范圍上變化。然后在每個(gè)頻率下的輸出電壓被確定。每種類型的用具有特有的頻率特征。從而，通過(guò)檢查頻率特征，放置在食物準(zhǔn)備系統(tǒng)附近的用具的類型可以被確定。返回圖8，在用具被特征化后，系統(tǒng)確定該裝置是否匹配任何已知裝置。步驟210。如果特征化匹配任何已知裝置，檢索出那個(gè)裝置的識(shí)別標(biāo)志。步驟214。如果特征化沒(méi)有匹配任何裝置，系統(tǒng)工作在手工模式。步驟211。手工模式允許用戶通過(guò)用戶界面34手工地調(diào)整提供給用具的功率。如果接收到響應(yīng)，那么建立通信鏈路。步驟212。然后用具的識(shí)別標(biāo)志被獲取。步驟 214。獲取裝置的操作參數(shù)。步驟216。然后電源系統(tǒng)根據(jù)這些操作參數(shù)被激勵(lì)。步驟218。圖10是當(dāng)帶有通信接口的感應(yīng)用具被使用時(shí)，對(duì)于初級(jí)線圈18，20，22中的一個(gè)的控制器36的狀態(tài)圖。在S_Probe_Inactive 170期間，探測(cè)之間的間隔還沒(méi)有過(guò)去。不存在已知的負(fù)載并且不存在與外部裝置的通信。因此線圈沒(méi)有被激勵(lì)。S_PiObe_Wait 172在過(guò)了探測(cè)之間的間隔時(shí)發(fā)生。不存在已知的負(fù)載，線圈沒(méi)有被激勵(lì)并且沒(méi)有通信。S_Probe_Active 174在探測(cè)期間發(fā)生 ?？刂破?6正在確定負(fù)載是否存在。線圈以探測(cè)頻率被激勵(lì)。通信接口 10發(fā)出輪詢給任何用具。如沒(méi)有收到返回響應(yīng)，系統(tǒng)返回s_Probe_Inactive 170。如果收到答復(fù),那么系統(tǒng)前進(jìn)到S_Feedback 178。(見(jiàn)時(shí)延176)。178，負(fù)載被發(fā)現(xiàn)并且被識(shí)別。通過(guò)閉環(huán)反饋?zhàn)鳛榭勺冾l率激勵(lì)線圈。通信鏈路提供周期性反饋給控制器36。如時(shí)延180所示，如果178期間沒(méi)有收到通信回復(fù)，那么系統(tǒng)回復(fù)到狀態(tài) S_Probe_Inactive 170。圖11示出了用于系統(tǒng)的控制算法。除了框200內(nèi)的任務(wù)以外的所有任務(wù)由處理器132執(zhí)行。目標(biāo)電壓Vtmget與Vrat比較。頻率改變(Λ f)被計(jì)算并且被發(fā)送給控制器36?？刂破?6修改驅(qū)動(dòng)頻率，得到不同的感應(yīng)電壓Vrat (t)。然后這被反饋到原始輸入以完成閉環(huán)反饋系統(tǒng)。Vtogrt與Vtjut之間的小偏差可以被忽略。初始的初級(jí)線圈頻率可以是任何頻率。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用探測(cè)頻率是令人滿意的。一個(gè)合適的頻率是80KHz。再次參考圖9，頻率的改變引起了次級(jí)線圈中感應(yīng)的電壓的改變。在頻率的任何改變發(fā)生前，進(jìn)行頻率的小調(diào)整來(lái)確定對(duì)于頻率的改變電壓斜率是正的還是負(fù)的。斜率指示為了改變輸出電壓，頻率是增高還是降低。例如，參考圖9，如果初級(jí)線圈的初始頻率是50KHz，頻率增高將會(huì)增高輸出電壓，而頻率的降低將會(huì)降低輸出電壓。但是如果初級(jí)線圈的初始頻率是80KHz，那么頻率降低將引起輸出電壓的增高，而頻率增高將會(huì)引起輸出電壓的降低。在一些情況下，特定的感應(yīng)用具可能具有頻率波谷。頻率波谷是最小值，在那點(diǎn)通過(guò)增高或降低頻率都不能減小電壓輸出。在這個(gè)情況下，在預(yù)定數(shù)目的改變電壓的嘗試失敗后，初級(jí)線圈的頻率被按照預(yù)定量移動(dòng)到新的頻率。頻率移動(dòng)的預(yù)定量足以將工作頻率從頻率波谷移走。通常地，在控制器36和任何烹飪用具之間的通信由控制器74發(fā)送查詢而開(kāi)始。烹飪用具響應(yīng)于查詢。替代地，烹飪用具可以廣播信息給控制器74。以上是對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述。不在背離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和更寬方面的前提下，可以進(jìn)行各種改變和變化，其中所附權(quán)利要求將根據(jù)包括等價(jià)物原則的專利法被解釋。權(quán)利要求中所涉及元件的單數(shù)形式，例如，前文中用到的“一”，“一個(gè)”，“該”，“所述”不能被理解為該元件為單數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種適用于根據(jù)食物準(zhǔn)備進(jìn)度表控制無(wú)線電力到用具的傳輸?shù)南到y(tǒng)，所述用具具有響應(yīng)于與感應(yīng)電源的感應(yīng)耦合向所述用具提供電力的次級(jí)，所述系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器，其能夠存儲(chǔ)與所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表有關(guān)的操作信息，所述操作信息包括用于根據(jù)所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表控制無(wú)線電力到用具的傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)參數(shù)；與所述存儲(chǔ)器通信的用戶輸入，其中所述用戶輸入使得用戶能夠提供與所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表有關(guān)的指令；與所述用戶輸入和所述存儲(chǔ)器通信的控制器，所述控制器能夠基于來(lái)自所述用戶輸入的所述指令從所述存儲(chǔ)器獲得所述操作信息。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述指令包括以下項(xiàng)中的至少一個(gè)(a)形成所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表的溫度/時(shí)間對(duì)的序列和(b)預(yù)編程的食物準(zhǔn)備進(jìn)度表的選擇。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述溫度/時(shí)間對(duì)的序列作為操作信息，并且其中所述控制器根據(jù)所述序列控制無(wú)線電力到所述用具的傳 輸。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器包括所述預(yù)編程的食物準(zhǔn)備進(jìn)度表，并且所述存儲(chǔ)器被合并在所述用具中。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其還包括通信系統(tǒng)，用于將與所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表有關(guān)的所述操作信息從所述用具傳遞到所述感應(yīng)電源。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器、所述用戶輸入、和所述控制器被合并在所述用具中，其中所述用具將與所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表有關(guān)的所述操作信息傳遞到所述感應(yīng)電源，并且其中所述感應(yīng)電源響應(yīng)于接收到所述操作信息根據(jù)所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表將無(wú)線電力提供到所述用具。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器、所述用戶輸入、和所述控制器被合并在所述感應(yīng)電源中，其中所述控制器能夠根據(jù)所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表控制無(wú)線地傳輸?shù)剿鲇镁叩碾娏俊?br> 8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器包含用于所述用具的加熱簡(jiǎn)檔，并且其中所述控制器被配置為基于所述加熱簡(jiǎn)檔控制無(wú)線電力到所述用具的傳輸，以便根據(jù)所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表對(duì)所述用具供電。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中與所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表有關(guān)的所述操作信息是所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中用于控制無(wú)線電力的傳輸?shù)乃鲆粋€(gè)或多個(gè)參數(shù)包括電流水平和操作頻率中的至少一個(gè)。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表是定義烹飪周期的溫度/時(shí)間對(duì)的序列的烹飪法。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表包括用于所述用具的期望電機(jī)速度。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其還包括耦合到所述控制器的溫度傳感器，其中所述控制器被配置為基于來(lái)自所述溫度傳感器的信息來(lái)控制無(wú)線電力的傳輸，以便根據(jù)所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表對(duì)所述用具供電。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述次級(jí)是其中環(huán)流生成熱的一片金屬或次級(jí)線圈之一。
15.一種根據(jù)食物準(zhǔn)備進(jìn)度表控制感應(yīng)電源向用具無(wú)線地供電的操作的方法，所述用具具有響應(yīng)于與感應(yīng)電源的感應(yīng)耦合向所述用具提供電力的次級(jí)，所述方法包括在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)與食物準(zhǔn)備進(jìn)度表有關(guān)的操作信息；從用戶接收指令；響應(yīng)于接收指令，獲得與食物準(zhǔn)備進(jìn)度表有關(guān)的操作信息；以及基于操作信息命令感應(yīng)電源向次級(jí)供應(yīng)無(wú)線電力，以便根據(jù)食物準(zhǔn)備進(jìn)度表對(duì)用具供電。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述接收指令包括輸入形成食物準(zhǔn)備進(jìn)度表的溫度/時(shí)間對(duì)的序列和選擇預(yù)編程的食物準(zhǔn)備進(jìn)度表。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述命令包括根據(jù)溫度/時(shí)間對(duì)的序列控制感應(yīng)電源。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中預(yù)編程的食物準(zhǔn)備進(jìn)度表被合并在用具中。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述命令包括根據(jù)食物準(zhǔn)備進(jìn)度表控制無(wú)線地傳輸?shù)接镁叩碾娏俊?br> 20.如權(quán)利要求19所述的方法，其還包括監(jiān)控來(lái)自溫度傳感器的溫度輸出，并且基于所感測(cè)的溫度輸出來(lái)控制電量以便執(zhí)行閉環(huán)控制。
21.一種用于根據(jù)食物準(zhǔn)備進(jìn)度表控制無(wú)線電力到用具的傳輸?shù)母袘?yīng)電源，用具能夠與所述感應(yīng)電源感應(yīng)地稱合，所述感應(yīng)電源包括用于放置用具的表面；位于接近所述表面的初級(jí)，所述初級(jí)響應(yīng)于被激勵(lì)與用具感應(yīng)地稱合；可操作地耦合到所述初級(jí)的控制器，所述控制器被配置為根據(jù)所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表激勵(lì)所述初級(jí)以便對(duì)用具供電。
22.如權(quán)利要求21所述的感應(yīng)電源，其中所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表是一個(gè)或多個(gè)步驟的序列，每個(gè)步驟包括溫度和持續(xù)時(shí)間中的至少一個(gè)。
23.如權(quán)利要求21所述的感應(yīng)電源，其中所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的預(yù)編程的食物準(zhǔn)備進(jìn)度表。
24.如權(quán)利要求21所述的感應(yīng)電源，其中所述控制根據(jù)所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表控制供應(yīng)給用具的電量。
25.如權(quán)利要求21所述的感應(yīng)電源，其還包括耦合到所述控制器的溫度傳感器，其中所述控制器被配置為基于來(lái)自所述溫度傳感器的信息來(lái)控制無(wú)線電力的傳輸，以便根據(jù)所述食物準(zhǔn)備進(jìn)度表對(duì)用具供電。
26.一種供與具有感應(yīng)次級(jí)的裝置一起使用的裝置識(shí)別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電源，其包括感應(yīng)初級(jí)并能夠以多個(gè)頻率驅(qū)動(dòng)感應(yīng)初級(jí)；測(cè)量裝置，用于測(cè)量感應(yīng)次級(jí)對(duì)每個(gè)頻率的響應(yīng)，多個(gè)響應(yīng)形成了頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔；存儲(chǔ)器裝置，用于存儲(chǔ)多個(gè)裝置標(biāo)識(shí)符，每個(gè)裝置標(biāo)識(shí)符與頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔之一相關(guān)聯(lián)， 裝置標(biāo)識(shí)符包括關(guān)于裝置的使用的信息；以及處理器裝置，可操作地耦合到電源、測(cè)量裝置和存儲(chǔ)器裝置，處理器裝置用于編譯頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔，用于從存儲(chǔ)器裝置選擇裝置標(biāo)識(shí)符和相關(guān)聯(lián)的使用信息作為頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔的函數(shù)，并且用于根據(jù)相關(guān)聯(lián)的使用信息控制電源。
27.如權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其還包括對(duì)準(zhǔn)裝置，用于將裝置保持為與感應(yīng)初級(jí)對(duì)準(zhǔn)， 對(duì)準(zhǔn)裝置包括磁鐵。
28.如權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中用于測(cè)量響應(yīng)的裝置包括用于測(cè)量電壓的裝置。
29.如權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中用于測(cè)量響應(yīng)的裝置包括用于測(cè)量電流的裝置。
30.如權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中裝置標(biāo)識(shí)符包括關(guān)于裝置的制造商的信息。
31.如權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中相關(guān)聯(lián)的使用信息包括操作參數(shù)。
32.一種用于識(shí)別裝置的方法，所述方法包括以多個(gè)頻率驅(qū)動(dòng)電源的感應(yīng)初級(jí)；測(cè)量感應(yīng)次級(jí)對(duì)每個(gè)頻率的響應(yīng)，多個(gè)響應(yīng)形成了頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔；存儲(chǔ)多個(gè)裝置標(biāo)識(shí)符，每個(gè)裝置標(biāo)識(shí)符與頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔之一相關(guān)聯(lián)，裝置標(biāo)識(shí)符包括關(guān)于裝置的使用的信息；選擇裝置標(biāo)識(shí)符和相關(guān)聯(lián)的使用信息作為頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔的函數(shù)；以及用于根據(jù)相關(guān)聯(lián)的使用信息控制電源。
33.如權(quán)利要求32的方法，其還包括使用磁鐵將裝置保持為與感應(yīng)初級(jí)對(duì)準(zhǔn)。
34.如權(quán)利要求32的方法，其中測(cè)量響應(yīng)包括測(cè)量電壓。
35.如權(quán)利要求32的方法，其中測(cè)量響應(yīng)包括測(cè)量電流。
36.如權(quán)利要求32的方法，其中裝置標(biāo)識(shí)符包括關(guān)于裝置的制造商的信息。
37.如權(quán)利要求32的方法，其中相關(guān)聯(lián)的使用信息包括操作參數(shù)。
38.一種供與具有感應(yīng)次級(jí)的裝置一起使用的識(shí)別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電源，其包括感應(yīng)初級(jí)并能夠以多個(gè)頻率驅(qū)動(dòng)感應(yīng)初級(jí)；傳感器，用于測(cè)量感應(yīng)次級(jí)對(duì)每個(gè)頻率的響應(yīng)，多個(gè)響應(yīng)形成了頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)多個(gè)裝置標(biāo)識(shí)符，每個(gè)裝置標(biāo)識(shí)符與頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔之一相關(guān)聯(lián)，裝置標(biāo)識(shí)符包括關(guān)于裝置的使用的信息；以及處理器，可操作地耦合到電源、傳感器和存儲(chǔ)器，處理器用于編譯頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔，用于從存儲(chǔ)器選擇裝置標(biāo)識(shí)符和相關(guān)聯(lián)的使用信息作為頻率響應(yīng)簡(jiǎn)檔的函數(shù)，并且用于根據(jù)相關(guān)聯(lián)的使用信息控制電源。
39.如權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其還包括將裝置保持為與感應(yīng)初級(jí)對(duì)準(zhǔn)的磁鐵。
40.如權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中傳感器包括電壓傳感器。
41.如權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中傳感器包括電流傳感器。
42.如權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中裝置標(biāo)識(shí)符包括關(guān)于裝置的制造商的信息。
43.如權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中相關(guān)聯(lián)的使用信息包括操作參數(shù)。
全文摘要
一種食物準(zhǔn)備系統(tǒng)，包括為烹飪用具提供能量的非接觸電源。該食物準(zhǔn)備系統(tǒng)包括使得在食物用具和系統(tǒng)之間能夠通信的通信系統(tǒng)。所述用具發(fā)送識(shí)別標(biāo)志給系統(tǒng)。如果用具不具有發(fā)射器，系統(tǒng)試圖根據(jù)用具的功率消耗特征來(lái)確定用具的類型。如果用具不能被特征化，該食物準(zhǔn)備系統(tǒng)可以被手工操作。
文檔編號(hào)H05B6/12GK103002613SQ20121033573
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者D.W.巴曼, J.J.洛德, N.P.斯蒂恩, W.J.巴赫曼 申請(qǐng)人:捷通國(guó)際有限公司