[发明专利]具有至少两个加热元件和功率电子装置的灶台

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的具有至少两个加热元件和功率电子装置的灶台。

背景技术

由EP 0 986 287 B1和由EP 0 971 562 B1已知如下灶台，这些灶台包括多个加热元件和用于将灶台连接到家用电网的一个或多个相的功率电子装置。通常将分别具有滤波器和整流器的分开的功率电子装置用于家用电网的每个相。仅连接到家用电网的单个相的灶台通常是成本低的和结构简单的并且由于家用电网的功率限制而具有例如最大可以为4.6 kW的有限加热功率。

另一方面，存在使灶台装备有大量加热元件的趋势，这些加热元件可灵活地使用并且可根据置于灶台上的炊具的大小和/或位置接通或断开。在此类灶台中使用可彼此独立地操作的电流供应单元，这些电流供应单元分别用于加热炊具并且能够通过开关装置灵活地与对应于相应炊具的加热元件接线。此外已知的是，使用能够建立或断开电流供应单元与加热元件之间的连接的机电继电器来实现此类开关装置。

此类开关装置通常将大量的加热元件（例如矩阵灶台的小型感应器）与数目小得多的电流供应单元（例如逆变器）联结。开关装置因此沿加热元件的方向分叉并且每个加热元件通常对应于分叉树状结构的一个分支的末端。每个加热元件因此可以按恰好一种方式与一个电流供应单元连接。该规则的例外情况可在具有所谓升压模式（Booster-Modus）的灶台中找到，其中能够将两个电流供应单元连接在一起以操作单个加热元件。相应的机电继电器打开或关闭这两个电流供应单元之间的电桥，尤其是感应灶台的两个逆变器之间的电桥。由于加热功率在升压模式中应当刚好集中在一个加热元件上，因此在该开关电桥与加热元件之间分别布置另一开关，该另一开关能使不将进行加热的加热元件与电流供应装置分开。

为了展现成本节约潜力，能够将可用资源灵活地用于不同的加热元件是重要的。在此应当注意，同时使用具有非常多加热元件的灶台的所有加热元件是不可能的，并且即使在所有加热区或加热元件均被使用的情况下也仅在非常罕见的情形中必须以最大功率来操作每个加热元件。

发明内容

因此，本发明所基于的任务在于，更灵活地设计电流供应单元与加热元件之间的对应关系，减少对于将电流供应单元交替用于多个加热元件而言所必需的转换过程的数量，并且简化关于电磁兼容的标准的实现。此外，本发明所基于的任务还在于，当开关装置中的开关之一由于故障而无法使用时还能够实现灶台的应急操作。

该任务尤其是通过具有权利要求1的特征的灶台解决。由从属权利要求得出本发明的其他有利的构型。

本发明尤其从具有至少两个加热元件和用于连接至家用电网的单个相的功率电子装置的灶台出发。该功率电子装置包括用于分别向一个或多个加热元件供应加热电流的多个电流供应单元。此外，该灶台还包括具有多个机电继电器的开关装置，该多个机电继电器用于使电流供应单元与加热元件连接和/或使电流供应单元与加热元件断开。

本发明尤其涉及具有至少三个加热区或至少三个加热元件的灶台，该至少三个加热区或至少三个加热元件由家用电网的单个相馈电并且例如布置在边长在60 cm与80 cm之间的盖板下面。

提出了，这些加热元件中的至少一个加热元件分别与机电继电器中的至少两个机电继电器的至少两个输出极中的一个输出极固定连接。由此实现冗余的开关装置，在该冗余的开关装置中能够可选地通过两个不同的路径来向加热元件供应加热电流，其中每条路径包括两个继电器之一。切换可能性的数目以及电流供应单元与加热元件之间的可能对应关系的数目得到显著提高，并且由此灶台的灵活性得到提高。

由于感应灶台相比于辐射灶台具有短的响应时间，因此感应灶台特别适用于时分复用操作。因此，本发明的优点在其应用于感应灶台时特别明显。在此情形中，加热元件是感应器，并且电流供应单元包括逆变器，该逆变器能够从来自家用电网的经整流和在必要时经滤波的电流中产生高频加热电流。感应灶台中加热电流的频率通常在20 kHz与100 kHz之间。

由于通过本发明能够简化可用能量到加热元件或加热区上的分布，因而还能够以功率电子装置的较小的额定功率来达到满意的结果。尤其可以将加热元件的额定功率的总和选择成大于功率电子装置的额定功率。功率电子装置的额定功率通常刚好在家用电网的一相的最大可用功率以下并且可以例如对于德国为4.6 kW。功率电子系统需要的最大功率还可以根据可用功率以可调节的方式进行设计。这种调节可以与其他的国家调节（例如，时区和/或语言）组合进行。