ES2579157T3 - Aparato de cocina inalámbrico - Google Patents
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Abstract
Un aparato inalámbrico (2), adecuado para ser utilizado sobre una placa de cocción de calentamiento por inducción (1) que tiene una o más de una bobinas de inducción (3), comprendiendo el dispositivo inalámbrico (2) una interfaz de usuario (6) que proporciona la monitorización y el control de los parámetros de operación, un microcontrolador (7) en cuya memoria se registran los datos relativos a los parámetros de información de identificación y de operación, una bobina receptora (8) que energiza el microcontrolador (7) recogiendo parcialmente la energía generada por la bobina de inducción (3) y un circuito de regulación de tensión (9), caracterizado por un circuito de excitación (10) conectado al microcontrolador (7) y a la bobina receptora (8), generando señales con amplitud y / o frecuencia variables en función de la información de identificación en la memoria del microcontro10 lador (7) y los parámetros de operación introducidos desde la interfaz de usuario (6), excitando la bobina receptora (8) en los períodos en los que la energía transferida desde la placa de cocción de calentamiento por inducción (1) es interrumpida y proporcionando las señales a transmitir a la placa de cocción de calentamiento por inducción (1) por medio de la bobina de inducción (3), en el que una unidad de medición de tensión (13) proporciona la detección de los períodos en los que la transferencia de energía desde la bobina de inducción (3) está interrumpida, mediante la medición de la tensión en la bobina receptora (8).
Description
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DESCRIPCION
Aparato de cocina inalambrico
La presente invencion se refiere un aparato de cocina inalambrico para ser utilizado en una placa de coccion de calentamiento por induccion.
El uso de aparatos de cocina que funcionan con el principio de transmision de energfa inalambrica sobre la placa de coccion de calentamiento por induccion es conocido. Los aparatos de cocina inalambricos son recipientes de calentamiento ferromagneticos tales como ollas y sartenes, dispositivos de calentamiento activo tales como hervidores de agua, cafeteras, tostadoras o dispositivos electromecanicos tales como batidoras, licuadoras que funcionan con un motor electrico. Medios de comunicacion, tales como RFID, Wi-Fi que envfan senales de comunicacion por RF se utilizan para proporcionar la comunicacion de los aparatos de cocina inalambricos con la placa de coccion de calentamiento por induccion. En general, una antena transmision de RF esta dispuesta en el aparato de cocina inalambrico y una antena de recepcion de RF esta dispuesta sobre la placa de coccion de calentamiento por induccion y por lo tanto se proporciona la transferencia de datos entre el aparato y la placa de coccion. Por lo tanto, la placa de coccion de calentamiento por induccion detecta que tipo de aparato inalambrico esta colocado sobre la misma y el aparato de cocina inalambrico esta dispuesto para controlar la placa de coccion de calentamiento por induccion. Por ejemplo, si el aparato de cocina inalambrico es un hervidor de agua, la temperatura de calentamiento es ajustada por medio de la interfaz de usuario del mismo y la placa de coccion de calentamiento por induccion esta dispuesta para calentar el aparato de cocina inalambrico en funcion de la temperatura de calentamiento ajustada en el mismo. Se encuentran algunos problemas en el uso de los citados medios de comunicacion tales como RFID, Wi-Fi. Por ejemplo, el campo magnetico creado por las bobinas de induccion dispuestas en la placa de coccion de calentamiento por induccion afecta negativamente a la transmitancia de las senales de los medios de comunicacion. La antena de recepcion de RF, que se encuentra situada en la tarjeta de control en la placa de coccion de calentamiento por induccion, puede entrar en contacto con los componentes de la tarjeta de control y como consecuencia se interrum- pe su recepcion de la senal. Cuando se desea que mas de un aparato de cocina sean utilizados en una placa de coccion de calentamiento por induccion de multiples zonas, las senales de comunicacion se mezclan y la operacion de mas de un aparato de cocina inalambrico en la placa de coccion de calentamiento por induccion no es posible. Las antenas de transmision y de recepcion de RF se proyectan hacia el exterior, tanto desde el aparato inalambrico como desde la placa de coccion de calentamiento por induccion y no hay espacio suficiente para ocultar las antenas. Ademas, el coste de los citados medios de comunicacion es bastante alto.
La Solicitud de Patente Internacional numero WO9941950 se refiere a un recipiente de coccion que se utiliza en las placas de coccion de calentamiento por induccion.
La Solicitud de Patente Internacional numero WO2010080738 se refiere a una batena de cocina inteligente que funciona de forma inalambrica con una fuente de alimentacion inductiva.
La Patente de los Estados Unidos numero US7355150 se refiere a un aparato de coccion que es energizado con una fuente de alimentacion sin contacto.
El objetivo de la presente invencion es la realizacion de una placa de coccion de calentamiento por induccion y de un aparato de cocina inalambrico en el que la transferencia de datos se proporciona entre los mismos sin necesidad de utilizar medios de comunicacion tales como RFID, Wi-Fi.
La transferencia de datos entre una placa de calentamiento por induccion y el aparato de cocina inalambrico (que sera denominado como "aparato inalambrico") se proporciona y es realizada con el fin de alcanzar el objetivo de la presente invencion y se explica en la primera reivindicacion y en las reivindicaciones respectivas de la misma. La placa de coccion de calentamiento por induccion reconoce el dispositivo inalambrico colocado sobre la misma y de esta manera hace funcionar al aparato inalambrico mediante el suministro de la energfa adecuado en funcion de su tipo y los ajustes introducidos por el usuario. Los datos relativos a informacion de identificacion y los parametros de operacion estan registrados en el microcontrolador del aparato inalambrico.
Con el fin de proporcionar comunicacion entre la placa de coccion de calentamiento por induccion y el aparato inalambrico que funciona sobre la misma, la unidad de control de la placa de coccion de calentamiento por induccion excita la bobina de induccion de forma intermitente y en los penodos en los que la energfa se interrumpe, se proporciona la informacion relativa al aparato inalambrico para ser introducida en la unidad de control de la placa de coccion de calentamiento por induccion por medio del envfo de senales desde el aparato inalambrico a la placa de coccion de calentamiento por induccion.
Las senales que describen el aparato inalambrico se envfan a la unidad de control de la placa de coccion de calentamiento por induccion por medio de un circuito de excitacion dispuesto en el aparato inalambrico. El circuito de excitacion genera senales con amplitud y / o frecuencia cambiantes de acuerdo con la informacion de identificacion y los parametros de operacion registrados en el microcontrolador del aparato inalambrico y estas senales se envfan a
la unidad de control de la placa de coccion de calentamiento por induccion a traves de la bobina de induccion del receptor.
Cuando se interrumpe la transmision de energfa desde la placa de coccion de calentamiento por induccion al apara- to inalambrico, el microcontrolador y el circuito de excitacion en el aparato inalambrico son alimentados desde un 5 condensador de absorcion dispuesto en el aparato inalambrico.
En la presente invencion, cuando se interrumpe la energfa, el microcontrolador del aparato inalambrico detecta que la energfa esta desconectada por medio de una unidad de medida de tension dispuesta en el aparato inalambrico y proporciona el envfo de senales a la placa de coccion de calentamiento por induccion mediante la activacion del circuito de excitacion por medio de un conmutador.
10 La transmision de datos entre la placa de coccion de calentamiento por induccion y el aparato inalambrico que es utilizado sobre la misma se proporciona sin necesidad de utilizar medios de comunicacion de alto costo, tales como una etiqueta de RFID, Wi-Fi, antenas de transmision - recepcion, etc., y los errores de comunicacion se reducen al mmimo.
Una placa de coccion de calentamiento por induccion y un aparato inalambrico realizado con el fin de alcanzar el 15 objetivo de la presente invencion se ilustran en la figura adjunta, en la que:
La figura 1 es la vista esquematica de una placa de coccion de calentamiento por induccion y de un aparato inalambrico que funciona sobre la misma.
Los elementos ilustrados en la figura estan numerados como sigue:
- 1. Placa de coccion de calentamiento por induccion
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- 2. Aparato inalambrico
- 3. Bobina de induccion
- 4. Unidad de control
- 5. Inversor
- 6. Interfaz de usuario
- 25
- 7. Microcontrolador
- 8. Bobina receptora
- 9. Circuito de regulacion de tension
- 10. Circuito de excitacion
- 11. Conmutador
- 30
- 12. Condensador de absorcion
- 13. Unidad de medicion de tension
- 14. Unidad de medicion de frecuencia / amplitud
La placa de coccion de calentamiento por induccion (1), adecuada para la operacion de uno o mas aparatos de cocina inalambrico (2) (que sera denominado como "aparato inalambrico") sobre la misma, comprende una o mas de 35 una bobinas de induccion (3), una unidad de control (4), por ejemplo un microprocesador y un inversor (5) conectado
a la unidad de control (4) que convierte la tension de CA de la red en una tension de CC por conmutacion y excita la bobina de induccion (3).
El aparato inalambrico (2), adecuado para ser utilizado sobre una placa de coccion de calentamiento por induccion (1), comprende una interfaz de usuario (6) que tiene una pantalla y un teclado que proporciona la monitorizacion y el 40 control de los parametros de operacion tales como la temperatura, la velocidad del motor, uno o mas de uno senso-
res (no mostrados en las figuras), un microcontrolador (7) en cuya memoria se registran los datos relativos a los parametros de informacion de identificacion y de operacion del aparato inalambrico (2), una bobina receptora (8) que energiza al microcontrolador (7) por medio de la recogida parcial de la energfa generada por la bobina de induccion (3) en la placa de coccion de calentamiento por induccion (1), y un circuito de regulacion de la tension (9) que sumi- 45 nistra no solo al microcontrolador (7), sino tambien a la interfaz de usuario (6) y a los sensores con un valor bajo de
tension de CC con la energfa recibida desde la bobina de induccion (3) por la bobina receptora (8).
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La placa de coccion de calentamiento por induccion (1) comprende la unidad de control (4) que hace que la bobina de induccion (3) transfiera energfa al aparato inalambrico (2) de forma intermitente y recibe informacion relacionada con el aparato inalambrico (2) a traves de la bobina de induccion (3) en los penodos en los que la transferencia de energfa es interrumpida.
El aparato inalambrico (2) de la presente invencion comprende un circuito de excitacion (10) conectado al microcon- trolador (7) y a la bobina receptora (8), que genera senales con amplitud y / o frecuencia cambiantes en funcion de la informacion de identificacion en la memoria del microcontrolador (7) y los parametros de operacion introducidos desde la interfaz de usuario (6), excitando a la bobina receptora (8) en los penodos en los que la energfa transferida desde la bobina de induccion (3) de la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) con lo que la operacion del aparato inalambrico (2) utilizado se interrumpe y proporciona las senales a transmitir a la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) a traves de la bobina de induccion (3).
La energfa es transferida desde la bobina de induccion (3) al aparato inalambrico (2) llevando el boton de ajuste de energfa en la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) a cualquier configuracion de ajuste, por ejemplo al nivel mas bajo, mientras que el aparato inalambrico (2) funciona sobre la placa de coccion de calentamiento por induccion (1). La unidad de control (4) hace que la bobina de induccion (3) transfiera energfa a la bobina receptora (8) dispuesta en el aparato inalambrico (2) de forma intermitente por medio del inversor (5). La unidad de control (4) hace funcionar a la bobina de induccion (3) mediante la interrupcion de la transferencia de energfa, por ejemplo durante 10 ms (milisegundos) cada segundo y transfiriendo energfa durante 990 ms. El microcontrolador (7) energi- zado por la bobina receptora (8) proporciona senales de tension de frecuencia y amplitud variables que contienen informacion del aparato inalambrico (2) para ser transmitida a la bobina receptora (8) mediante la activacion del circuito de excitacion (10) en los citados penodos de interrupcion. Las senales se transmiten desde la bobina receptora (8) a la bobina de induccion (3) y a la unidad de control (4) en la placa de coccion de calentamiento por induccion (1), haciendo que la unidad de control (4) sea informada con respecto al dispositivo inalambrico (2).
La unidad de control (4) detecta la informacion de identificacion del aparato inalambrico (2) colocado sobre la placa de coccion de calentamiento por induccion (1), de que tipo es el aparato inalambrico (2) (hervidor de agua, cafetera, tostadora, batidora, mezcladora, picadora, etc.) y los parametros de operacion introducidos por medio de la interfaz de usuario (6), por ejemplo, estado de calentamiento o velocidad del motor, y proporciona el aparato inalambrico (2) que va a ser utilizado sobre la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) el nivel de energfa requerido. El aparato inalambrico (2) da ordenes a la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) por medio del circuito de excitacion (10) de acuerdo con los parametros de operacion introducidos desde la interfaz de usuario (6). El sis- tema de comunicacion proporciona la informacion de identificacion y los parametros de operacion del aparato inalambrico (2) para que sean reconocidos por la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) sin el uso de unos medios de comunicacion, tales como de RFID, Wi-Fi. En la presente invencion, el aparato inalambrico (2) comprende una unidad de medicion de tension (13) que proporciona la deteccion de los penodos en los que la transferencia de energfa desde la bobina de induccion (3) es interrumpida mediante la medicion de la tension en la bobina receptora (8) . Cuando se interrumpe la transferencia de energfa desde la bobina de induccion (3) a la bobina receptora (8), la unidad de medida de tension (13) lee tension cero en la bobina receptora (8) e informa al microcontrolador (7) sobre la interrupcion de la transferencia de energfa de la bobina de induccion (3) transmitiendo senales a la misma.
En una realizacion de la presente invencion, el aparato inalambrico (2) comprende un conmutador (11) dispuesto entre el circuito de excitacion (10) y la bobina receptora (8), controlado por el microcontrolador (7) y que proporciona las senales para ser transmitidas a la bobina receptora (8) mediante la activacion del circuito de excitacion (10) en los penodos en los que se interrumpe la energfa transferida desde la bobina de induccion (3) a la bobina receptora (8).
En otra realizacion de la presente invencion, el aparato inalambrico (2) comprende el circuito de regulacion de tension (9) que tiene un rectificador (D) y un condensador de absorcion (12), y el circuito de excitacion (10) conectado al condensador de absorcion (12) y que recibe la energfa requerida para excitar la bobina receptora (8) desde el condensador de absorcion (12) en los penodos en los que se interrumpe la energfa transferida desde la bobina de induccion (3) al aparato inalambrico (2). El microcontrolador (7) tambien es alimentado desde el condensador de absorcion (12) en los penodos en los que se interrumpe la energfa transferida desde la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) al aparato inalambrico (2).
La informacion de identificacion y los parametros de operacion del aparato inalambrico (2) son transmitidos de forma segura a la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) en los penodos en los que la transferencia de energfa de la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) al aparato inalambrico (2) es interrumpida por medio del circuito de excitacion (10) conectado al microcontrolador (7) y a la bobina receptora (8), que estan dis- puestos en el aparato inalambrico (2) que funciona de forma inalambrica sobre la placa de coccion de calentamiento por induccion (1). Se hace que el aparato inalambrico (2) sea reconocido por la unidad de control (4) de la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) con la evaluacion de las senales recibidas desde el dispositivo inalambri- co (2). La transmision de datos entre el dispositivo inalambrico (2) y la placa de coccion de calentamiento por induc-
cion (1) se proporciona sin que se requieran unos medios de comunicacion de alto costo y diffciles de usar, tales como RFID, Wi-Fi.
Se debe entender que la presente invencion no esta limitada por las realizaciones descritas mas arriba y que un experto en la tecnica puede introducir facilmente diferentes realizaciones. Estas se deben considerar dentro del 5 alcance de la proteccion postulado por las reivindicaciones de la presente invencion.
Claims (3)
- 101520REIVINDICACIONES1. Un aparato inalambrico (2), adecuado para ser utilizado sobre una placa de coccion de calentamiento por induccion (1) que tiene una o mas de una bobinas de induccion (3), comprendiendo el dispositivo inalambrico (2) una interfaz de usuario (6) que proporciona la monitorizacion y el control de los parametros de operacion, un micro- controlador (7) en cuya memoria se registran los datos relativos a los parametros de informacion de identifica- cion y de operacion, una bobina receptora (8) que energiza el microcontrolador (7) recogiendo parcialmente la energfa generada por la bobina de induccion (3) y un circuito de regulacion de tension (9), caracterizado por un circuito de excitacion (10) conectado al microcontrolador (7) y a la bobina receptora (8), generando senales con amplitud y / o frecuencia variables en funcion de la informacion de identificacion en la memoria del microcontrolador (7) y los parametros de operacion introducidos desde la interfaz de usuario (6), excitando la bobina receptora (8) en los penodos en los que la energfa transferida desde la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) es interrumpida y proporcionando las senales a transmitir a la placa de coccion de calentamiento por induccion (1) por medio de la bobina de induccion (3), en el que una unidad de medicion de tension (13) proporciona la deteccion de los penodos en los que la transferencia de energfa desde la bobina de induccion (3) esta interrumpida, mediante la medicion de la tension en la bobina receptora (8).
- 2. Un aparato inalambrico (2) como en la reivindicacion 1, caracterizado por un conmutador (11) que se encuen- tra dispuesto entre el circuito de excitacion (10) y la bobina receptora (8), controlado por el microcontrolador (7) y que proporciona senales a transmitir a la bobina receptora (8) mediante la activacion del circuito de excitacion (10) en los penodos en los que la energfa transferida desde la bobina de induccion (3) a la bobina receptora (8) es interrumpida.
- 3. Un aparato inalambrico (2) como en la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por un condensador de absorcion (12) y el circuito de excitacion (10) que recibe la energfa necesaria para excitar la bobina receptora (8) desde el condensador de absorcion (12).
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