【技术实现步骤摘要】
本专利技术的目的是提供一种用于通过感应耦合向消耗者无线传输功率和/或用于通过感应涡流加热炊具的设备，通过该设备可以尽可能简单和可靠地获得操作相关的测量值。
技术介绍
技术实现思路
1、根据本专利技术的设备被配置成通过感应耦合向消耗者无线传输功率和/或通过感应涡流加热炊具。消耗者可以是例如常规的、可感应加热的炊具和/或通过感应耦合(也称为无线功率传输(wpt))被供应电功率的电消耗者。还参考了关于wpt基本原理的相关专家文献。该设备可以例如形成感应加热单元和/或根据wpc(无线功率联盟)ki(无绳厨房)方法来操作。
2、该设备具有常规的单相或多相整流器，用于从特定的正弦线路电压生成dc电压或dc链路电压。
3、该设备还包括逆变器，该逆变器被配置成生成脉宽调制驱动信号。逆变器可以是例如半桥逆变器或全桥逆变器。
4、该设备还具有通过脉宽调制驱动信号驱动的功率线圈，该功率线圈可以生成用于功率传输和测量目的的交变磁场。驱动信号例如可以是驱动电压。
5、在第一操作模式中，逆变器被配置成根据或从dc电压生成脉宽调制驱动信号，用于功率传输。在第一操作模式中，驱动信号通常具有依赖于功率设定点或适合于功率设定点的操作点。本文，操作点特别表示驱动信号的一个或多个特性，例如驱动信号的幅度、占空因数和/或频率。
6、在第二操作模式中，逆变器被配置成根据或从测量电压生成用于测量目的的脉宽调制驱动信号，其中，在第二操作模式期间，dc电压优选地总是大于测量电压。p>
7、在一个实施例中，逆变器具有第一半导体开关装置、第二半导体开关装置和第三半导体开关装置，例如在每种情况下都是igbt的形式。第一半导体开关装置和第二半导体开关装置环路串联在第一电路节点和第二电路节点之间，其中dc电压存在于第一电路节点和第二电路节点之间，并且其中第一半导体开关装置和第二半导体开关装置的连接节点电连接到功率线圈。第三半导体开关装置和第一半导体开关装置环路串联在第三电路节点和第二电路节点之间，其中测量电压存在于第三电路节点和第二电路节点之间。参考电位(例如地)可以存在于第二电路节点处。
8、出于本申请的目的，采用电路节点特别是指承载相同电位的电互连电路组件。
9、在一个实施例中，逆变器具有去耦二极管，其中第三半导体开关装置、去耦二极管和第一半导体开关装置环路串联在第三电路节点和第二电路节点之间。
10、在一个实施例中，逆变器具有第四半导体开关装置，其中第三半导体开关装置、第四半导体开关装置和第一半导体开关装置环路串联在第三电路节点和第二电路节点之间。
11、在一个实施例中，在用于生成脉宽调制驱动信号的第一操作模式期间，第一半导体开关装置和第二半导体开关装置的开关状态被连续修改。
12、在一个实施例中，第三半导体开关装置的开关状态在第一操作模式期间保持不修改。
13、在一个实施例中，在用于生成脉宽调制驱动信号的第二操作模式期间，第一半导体开关装置和第三半导体开关装置的开关状态被连续修改，而第二半导体开关装置的开关状态保持不修改。
14、在一个实施例中，测量目的包括确定功率线圈的所生成的磁场的活动区域中的物体的特性。
15、在一个实施例中，物体是炊具，其中，根据本专利技术，它们的尺寸和材料例如是可确定的。
16、在一个实施例中，测量目的包括确定传递函数。特别地，传递函数表征了可通过设备向消耗者传输的频率之上的电功率。
17、在一个实施例中，测量目的包括确定特征频率，其中功率线圈处存在的电压与流过功率线圈的电流之间的指定相位角存在于特征频率处。
18、在一个实施例中，评估电流和/或电压和/或电流和电压之间的相位角以用于测量目的。
19、在一个实施例中，在第二操作模式中，向交变磁场的活动区域中的传感器供应操作功率。
20、用于电功率的感应传输的逆变器(例如用于家用电器)通常被供应线路电压，其中线路电压被整流。随后的dc链路需要链路电容器，以短路逆变器的hf电流。链路电容器通常选择得稍小，使得dc链路电压以脉动方式跟随线路电压。给定足够高的功率传输，dc链路在过零点处几乎完全放电，使得在过零点周围的时间间隔内，可以生成或馈入较低的、通常恒定的独立测量电压，该电压在较高的dc链路电压下通过二极管耦合返回输出。在这方面，参考例如de 102009047185 b4。
21、在过零点的区域中使用恒定的较低测量电压，通过适当驱动逆变器并测量通过感应加热线圈或感应加热线圈处的电流和/或电压，可以实现用于感应加热线圈的覆盖的传感器功能。例如，可以在传输功率没有显著变化的情况下相应地测量由炊具的覆盖程度或炊具的温度变化。低测量电压对于其谐振频率区域中的低阻抗传感器特别有利，因为出现的电流可能非常大。
22、在用于向无绳消耗者感应供电的逆变器的情况下，测量电压可以例如生成用于物体检测的激励，通过该激励可以检测功率线圈之上的金属物体，该金属物体必须在功率传输之前由用户移除，因为否则这些物体可能被无意地加热到升高的温度。在这方面，参考例如ep 3836352a1。
23、本专利技术使得即使在升高的dc链路电压或未充分放电的dc链路下，也可以用测量电压驱动功率线圈，并且因此使得能够在低电压水平下实现测量功能。由于本专利技术，特别不需要将dc链路主动放电到小于或等于测量电压的水平。在启动第一操作模式之前，dc链路通常被充电有线路电压的幅度。即使在低功率处的操作的情况下，dc链路也没有被充分放电，这就是为什么第二操作模式之前的有效放电在现有技术中是必要的。本专利技术使得可以省去对应的放电电路的组件并节省它们引起的损耗。
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1.一种用于通过感应耦合向消耗者(200)无线传输功率和/或用于通过感应涡流加热炊具(200)的设备(100)，其中所述设备(100)具有：
2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的设备(100)，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的设备(100)，其特征在于，
5.根据权利要求2至4之一所述的设备(100)，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的设备(100)，其特征在于，
7.根据权利要求2至6之一所述的设备(100)，其特征在于，
8.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的设备(100)，其特征在于，
10.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其特征在于，
11.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其特征在于，
12.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其特征在于，
13.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其特征在于，在第二操
...【技术特征摘要】
1.一种用于通过感应耦合向消耗者(200)无线传输功率和/或用于通过感应涡流加热炊具(200)的设备(100)，其中所述设备(100)具有：
2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的设备(100)，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的设备(100)，其特征在于，
5.根据权利要求2至4之一所述的设备(100)，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的设备(100)，其特征在于，
7.根据权利要求2至6之一所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·埃根特，U·瓦希特，M·F·穆勒，M·贝尔姆，
申请(专利权)人：EGO电气设备制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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