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
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llr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 石宛才幾里，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。 烤面包機(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 而一皮更容易地理解和認(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IO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 IO連接到天 線12, 14, 16。通信系統(tǒng)IO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. llb、 802. llg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)線圏1 8, 20, 22。
^尤選的電源 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^皮完全并入。初級(jí)線圏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)線圏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4妻口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)線圏18, 20, 22的中央附近的電磁鐵或 永久-茲鐵。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)線圏的中央與初級(jí)線圏18, 20, 22的中央對(duì)準(zhǔn)。 替換地，對(duì)準(zhǔn)裝置43, 44, 45可以由一見(jiàn)覺(jué)指示器，如有色點(diǎn)、缺口、
6凸起部分、插針或凹陷所構(gòu)成。
控制器36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(Mi croch i p， 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 乂>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。控制器36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?？刂破?6還監(jiān)視提供給初級(jí)線圈18, 20, 22的電
流o
控制器36還提供安全關(guān)機(jī)。如果提供給初級(jí)線圏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)線圏的功率被減小或消除。
通信接口 IO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 IO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， 2 0， 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—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^皮激勵(lì)時(shí)，在煎鍋50的底部產(chǎn)生環(huán)流，乂人而加熱 煎鍋5 0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
7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)線圏 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5 0達(dá)到期望溫度以及使煎鍋5 0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 (transponder), 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?？刂破?4調(diào)整電源82提供到 初級(jí)線圏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)線圏部分112和臺(tái)秤部分114。次級(jí) 線圏部分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4諸器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;故構(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)線圏的功率。處理器132監(jiān)^L實(shí)際的次級(jí)線圏電壓和 目標(biāo)電壓，并且請(qǐng)求頻率上的改變。次級(jí)線圏電壓以近似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^皮激勵(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4果測(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)線圏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;險(xiǎn)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IO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)線圏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。因此線圏沒(méi)有凈皮激勵(lì)。S_Probe_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。線圏以探測(cè)頻率被激勵(lì)。通信接口 IO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)。
在S —Feedback 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?變頻率激勵(lì)線圏。通信鏈路提供周期性反饋給控制器36。
如時(shí)延180所示，如果在S-Feedback 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Vt，t與V福比較。頻率改變(Af) 被計(jì)算并且被發(fā)送給控制器36。控制器36修改驅(qū)動(dòng)頻率，得到不同的 感應(yīng)電壓V。ut(t)。然后這被反饋到原始輸入以完成閉環(huán)反饋系統(tǒng)。Vtarset 與V。ut之間的小偏差可以被忽略。
初始的初級(jí)線圏頻率可以是任何頻率。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)^f吏用纟果測(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)線圏的初始頻率是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)線圏的頻率被按照預(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. 一種供與食物準(zhǔn)備用具一起使用的食物準(zhǔn)備系統(tǒng)，包括電源；第一感應(yīng)初級(jí)線圈；處理器，用于控制給感應(yīng)電源的供電；和連接到處理器的通信系統(tǒng)，用于使能處理器和食物準(zhǔn)備用具之間的通信。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括對(duì)準(zhǔn)裝置，用于保持食物準(zhǔn)備用具與第 一感應(yīng)初級(jí)線圏對(duì)準(zhǔn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括耦接到處理器的用戶界面，用于控制食物準(zhǔn)備用具的操作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，還包括耦接到通信系統(tǒng)且位于第 一感應(yīng)初級(jí)線圈的附近的天線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括 將食物準(zhǔn)備系統(tǒng)耦接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口 。
6. —種食物準(zhǔn)備用具，包括-. 食物容器；感應(yīng)次級(jí)線圏；以及用具控制，允許用戶控制食物容器的操作。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的食物準(zhǔn)備用具，還包括 耦接到感應(yīng)次級(jí)線圏的加熱器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的食物準(zhǔn)備用具，還包括 耦接到感應(yīng)次級(jí)線圈的電動(dòng)才幾。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的食物準(zhǔn)備用具，還包括用于與感應(yīng)初級(jí)線圈控制器通信的接收發(fā)器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的食物準(zhǔn)備用具，還包括溫度傳感器；以及 指示食物容器的溫度的顯示器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的食物準(zhǔn)備用具，其中溫度傳感器，顯 示器和接收發(fā)器耦接到感應(yīng)次級(jí)線圏。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的食物準(zhǔn)備用具，其中食物容器，感應(yīng)次級(jí)線圈，用具控制和接收發(fā)器包括在密封的殼體內(nèi)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的食物準(zhǔn)備用具，其中對(duì)準(zhǔn)裝置是磁鐵。
14. 一種食物準(zhǔn)備用具中間物，用于放置在食物準(zhǔn)備系統(tǒng)和食物準(zhǔn) 備用具之間，包括感應(yīng)次級(jí)線圈； 接收發(fā)器；和 存儲(chǔ)器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的食物準(zhǔn)備用具中間物，其中存儲(chǔ)器包 含數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)具有相應(yīng)于不同食物準(zhǔn)備用具的多個(gè)條目。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的食物準(zhǔn)備用具中間物，其中處理器被 配置為從食物準(zhǔn)備系統(tǒng)獲取關(guān)于食物準(zhǔn)備用具的信息。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的食物準(zhǔn)備用具中間物，還包括控制器， 用于允許用戶改變食物準(zhǔn)備系統(tǒng)的操作參數(shù)。
18. —種給食物準(zhǔn)備用具供電的方法，包括 激勵(lì)感應(yīng)電源系統(tǒng)；為食物準(zhǔn)備系統(tǒng)確定識(shí)別標(biāo)志； 確定食物準(zhǔn)備系統(tǒng)的操作參數(shù)；和 根據(jù)操作參數(shù)操作食物準(zhǔn)備系統(tǒng)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括 從食物準(zhǔn)備用具接收識(shí)別標(biāo)志。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括 以多個(gè)頻率激勵(lì)感應(yīng)電源系統(tǒng)；確定對(duì)于該多個(gè)頻率中的每個(gè)頻率的輸出，從而具有多個(gè)輸出；和 從該多個(gè)輸出確定識(shí)別標(biāo)志。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中輸出是電壓。
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)H05B6/06GK101449625SQ200780018685
公開(kāi)日2009年6月3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