CN108135186A - 集成式电力供应与控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集成式电力供应与控制***及方法。此***及方法利用能量存储装置、存储器及处理器来提供适合于根据适当脉冲宽度调制型式来操作窄带半导体辐照阵列以实现食物的烹饪/加热的受控直流DC能量。

Description

集成式电力供应与控制***及方法

本申请案基于且主张2015年9月1日提出申请的第62/212,941号美国临时申请案的优先权，所述美国临时申请案以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

在设计工作台面器具时，各种折衷是固有的。大小及占用面积是设计限制，成本是设计限制，且可用功率是另一设计限制。这些设计决策有利地完全依据消费者偏好、性能要求、产品特征、能量效率及许多其它事物而做出。当前所描述的实施例涉及提供及促进独特集成式电力供应与控制配置。

背景技术

作为背景技术，大多数家庭厨房仅具有接近于工作台面的120伏电插口插座。通常在20世纪70年代之前建造的老房子、公寓及住宅可能仅具有15安电路可用，除非其最近被翻新。从大约1975年以来建造的住房中的厨房将通常具有在工作台面可用的20安120伏插座。因此，由于“瓦数”是作为伏特数乘安培数的乘积而计算，因此120伏AC电力的仅大约1,800瓦普遍可用于美国家庭中。虽然最近的家庭可具有2,400瓦在插座处可用，但如果产品设计者希望具有最广泛的可能客户基础吸引力，那么设计者无法指望2,400瓦可用于所有客户。虽然2,400瓦产品可对于许多客户是可接受的，但其可固有地限制由给定产品解决的市场的终极大小。虽然此数目及可用的精确电流针对全世界的家庭而有变化，但可用于厨房或其它工作台面装置的所有插塞通常具有比打算用于较大嵌入式器具的专用电力电路基本上低的可用电流。许多较大器具是硬连线到较高电力电路中。通常，安全因素依据保险丝或电路断路器上的所指示电流容量而规定可用电力的一些进一步减小。

许多厨房具有其它非常大的器具(例如炉灶、嵌入式或壁式烤箱及炉灶面)，其是在介于从30安到70安(7,200瓦到16,800瓦)的范围内的较高电压、大得多的电流容量电路上被供电。占非常高百分比的厨房具有240伏电的可用较重电路，但其通常仅用于嵌入式器具而不可用于工作台面插座或插塞。即使成本不高，但添加240伏插座的前景对于正考虑价格适中的工作台面产品的消费者可为很令人怯步的。

因此，容易得出以下结论：针对全部种类的工作台面产品，其必须经设计以在可用于事实上每一家庭消费者的1,800瓦功率范围内起作用。

发明内容

在当前所描述的实施例的一个方面中，一种供在具有用以将窄带红外能量供应到食物物品的窄带半导体辐照装置阵列的窄带食品加工或烹饪***中使用的集成式电力供应与控制***包括：能量存储区段，其经配置以将能量作为适合于操作所述窄带半导体辐照阵列的直流电(DC)来存储及释放；存储器区段，其经配置以存储关于表示烹饪或辐照序列的至少一种脉冲宽度调制型式的指令；及控制处理器，其经配置以执行来自所述存储器区段的所述指令，且基于所述至少一种脉冲宽度调制型式而控制从所述能量存储区段及外部电源中的至少一者到所述阵列的能量供应以实施所述烹饪或辐照序列，且经配置以控制供应到所述窄带半导体辐照阵列的受监测冷却***的电力。在当前所描述的实施例的另一方面中，大多数所述能量是由所述能量存储区段供应的。

在当前所描述的实施例的另一方面中，大多数能量是由所述外部电源供应的。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述能量存储区段将电力供应到所述冷却***。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述能量区段存储及释放的电力比可从标准壁式插座汲取的电力多。

在当前所描述的实施例的另一方面中，可从所述能量存储区段获得的电力是标准壁式插座的电力的至少两倍。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述能量存储区段是化学电池、燃料电池或高放电电容器中的至少一者。

在当前所描述的实施例的另一方面中，从所述能量存储区段释放的所述能量是以经调节恒定电流模式提供。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述控制处理器能够使用至少预定烹饪配方来将经编程电力输出供应到所述阵列以控制加热过程。

在当前所描述的实施例的另一方面中，存储于所述能量存储区段中的能量由连接到所述***的太阳能面板充电、再充电或重新充满。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述控制处理器连接到因特网以促进改变、更新或修改所述能量存储区段的充电及放电行为，其中包含对所述能量存储区段被充电的时间进行定时。

在当前所描述的实施例的另一方面中，充电及放电周期可在时间上间隔较大以便促进缓慢烹饪或保持分布曲线。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述***进一步包括电荷监测组件，所述电荷监测组件能够监测所述能量存储区段的能级，且在开始加热配方之前确定是否有充足能量可用于实现所要加热结果并相应地提供通知。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述***进一步包括能够监测外部电源的存在/缺失且在给出任何额外能源的情况下优化加热配方以实现所要结果的组件。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述***进一步包括多个控制通道以控制所述窄带半导体辐照阵列以便在所述食物物品的不同部分中得到不同加热结果。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述***进一步包括具有进行以下各项中的至少一者的能力的组件：读取、扫描、解释或实施加热配方，及基于所述食品加工或烹饪***或者所述食品加工或烹饪***的元件的状态或特定电力配置而缩放或以其它方式解释所述配方。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述***进一步包括用以从外部源检索经更新加热配方的组件。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述***进一步包括连接组件，所述连接组件将允许所述***与***器具共享存储于所述能量存储区段中的所述能量或者共享所述***的其它控制及/或支持功能。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述***器具利用窄带半导体阵列来将目标红外能量供应到食物物品。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述***进一步包括DC/DC转换器。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述窄带半导体辐照阵列中的至少一者产生至少100瓦的光子发射功率。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述***进一步包括额外能量存储区段。

在当前所描述的实施例的另一方面中，到所述阵列的所述能量供应是无干扰且无尖峰的。

在当前所描述的实施例的另一方面中，一种供在具有窄带半导体辐照装置阵列的窄带食品加工或烹饪***中使用的集成式电力供应与控制方法包括：将关于表示烹饪或辐照序列的至少一种脉冲宽度调制型式的指令存储于存储器区段中，及基于所述至少一种脉冲宽度调制型式而控制从能量存储区段及外部电源中的至少一者到所述阵列的直流能量供应，及控制供应到所述阵列的受监测冷却***的电力。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述方法进一步包括使用多个控制通道来控制已被进行脉冲宽度调制的所述直流能量。

在当前所描述的实施例的另一方面中，大多数所述能量是由所述能量存储区段供应的。

在当前所描述的实施例的另一方面中，大多数能量是由所述外部电源供应的。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述控制包括以经调节恒定电流模式提供从所述能量存储区段释放的能量。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述控制包括使用至少预定烹饪配方来将经编程电力输出供应到所述阵列以控制加热过程。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述方法进一步包括改变、更新或修改所述能量存储区段的充电及放电行为，其中包含对所述能量存储区段被充电的时间进行定时。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述方法进一步包括监测所述能量存储区段的能级，及在开始加热配方之前确定是否有充足能量可用于实现所要加热结果并相应地提供通知。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述方法进一步包括监测外部电源的存在/缺失，及在给出任何额外能源的情况下优化加热配方以实现所要结果。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述方法进一步包括控制到所述窄带半导体辐照阵列的多个通道以便在食物物品的不同部分中得到不同加热结果。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述方法进一步包括以下各项中的至少一者：读取、扫描、解释或实施加热配方，及基于所述食品加工或烹饪***或者所述食品加工或烹饪***的元件的状态或特定电力配置而缩放或以其它方式解释所述配方。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述方法进一步包括从外部源检索经更新加热配方。

在当前所描述的实施例的另一方面中，所述方法进一步包括与***器具共享存储于所述能量存储区段中的能量或者共享其它控制及/或支持功能。

附图说明

图1是展示根据当前所描述的实施例的***的代表图的实例；

图2是展示根据当前所描述的实施例的方法的实例性流程图；及，

图3是展示根据当前所描述的实施例的***的框图的实例。

具体实施方式

全新种类的烹饪技术当前正被介绍给消费者。其是称为“数字热注入”的烹饪技术。其在食品加工或烹饪单元或者烤箱中使用由包含例如激光二极管装置或LED装置的半导体装置(例如，窄带半导体装置)阵列产生的窄带红外能量来以高质量方式但以通常快于可通过包含常规及固态微波烤箱两者的其它烹饪技术获得的烹饪时间的速度烹饪食品。在此***的至少一个实例中，所发射的窄带红外能量具有与食品的至少一个所要吸收特性匹配的波长或窄波长带。在此***中，用于烹饪食品的阵列中的至少一者预期例如100瓦的光学或光子发射功率的最小规范。

由于此窄带烹饪时间通常与以食品为目标的窄带红外能量的量成比例，因此使用具有充分辐照功率的足够大的阵列来充分利用所述技术是合意的。当充足电力可用于供应到所述阵列时，用于牛排、个人主菜或冷冻晚餐的烹饪时间可少达一到三分钟。但如果阵列大小及电力被减半，所述时间将大致加倍，且在其被再次减半时，所述时间将再次加倍。虽然无论烹饪时间如何美味将持续，但快速烹饪时间的优点中的一些将减少。当烹饪由某种形式的固态阵列促进时，配置烤箱技术使得充足数目的固态装置包含于阵列中以使用户受益于所述技术可提供的全部范围的优点因此是合意的。作为实例，1,800瓦器具可能花费7分钟来烹饪物品，而利用3,600瓦器具，可在大致3.5分钟内烹饪相同物品。基于半导体的RF或微波装置(例如由NXP制造的那些装置)的阵列可具有与窄带红外装置相同的电力需要及有些类似的电力供应控制器。在一些较高电力配置中，其也可能够受益于本发明中所教示的概念。

一般来说，输入能量的焦耳数与食物的烹饪时间直接成比例。然而，存在一些食物物品，由于构成所述食品物品的组织的本性更敏感，所述食品物品无法容忍超过特定阈值等级的输入能量。一般来说，较高焦耳输出窄带烤箱将在辐射能量输出增加时成比例地更快地烹饪。在深穿透波长的情况下及在烹饪周期的至少一些部分期间尤其如此。取决于作为针对给定食物物品或物品组合的理想烹饪配方的开发的部分可衍生出的许多因素，在烹饪配方周期的所有或甚至部分期间可不使用阵列的全电力。

举例来说，在烹饪冷冻食品的最开始部分期间具有高单位时间输入能级可为合意的。随后，取决于精确地食物为何，逐渐地缩减单位时间输入能量以得到快速烹饪时间对最优味道及烹饪结果的最佳组合可为最优的。由于通常经采用以执行窄带烹饪的二极管型半导体装置的本性，对接通时间进行脉冲宽度调制(PWM)以便实现特定烹饪应用所期望的能量输入电力分布曲线通常是更合意的。窄带阵列的二极管在其于最优电压及电流下运行的情况下具有更佳寿命、更佳输出效率且将更有可能避免不合时宜的故障，及/或产生适当焦耳输出。如果装置被供应较低电压或较低电流，那么虽然其可产生较少输出，但壁式插塞效率将通常在每瓦输出焦耳基础上更糟。由于在次优的电压/电流下较少能量作为光子输出，因此装置将产生更多热且需要更多冷却。太多电流对于那些二极管装置可为毁灭性的，因此某种形式的电流控制是完全必须的。

因此，根据当前所描述的实施例的有利(例如，最优)电力供应器将具有受控且恒定电流及电压，但将能够在合意的工作周期下进行脉冲接通及关断。换句话说，为了实现80％功率级，电力供应与控制***将在选定辐照时间的80％内被接通。这可采取以下形式：接通达4秒且关断达1秒且接着返回接通达4秒且关断达1秒，且例如继续重复直到辐照时间结束为止。或者，由于半导体装置可在数微秒内或更快地做出响应，因此其可为快得多的脉冲，例如其以重复序列接通达0.8秒且关断达0.2秒。类似地，如果期望20％辐照功率输出，那么完全相反序列，借此装置或阵列被提供电力达1毫秒且接着关断达4毫秒。如果期望充分利用速度，那么其可接通达1微秒且关断达4微秒，这从实际角度是足够快的，以具有持续产生20％功率级的效果。

给定食物的经深思的烹饪配方很可能涉及随时间引入的数个不同工作周期功率级。此烹饪配方可以各种方式提供到***。举例来说，所述配方可经由从某一其它源(例如因特网)提供的物理对象的传感器读取(例如从烹饪包(cookpack)读取)而提供，或者人工或以其它方式输入。所述配方可如本文中所描述来使用。举例来说，为了实施配方，以下操作可为合意的：在烹饪某物的前10秒内使用80％工作周期功率级，且接着在接下来的30秒内将其增加到100％，且接着在接下来的10秒内后退到20％，后续接着在另一个20秒内返回到100％，后续接着另一低电力平衡时间，后续接着高电力烹饪时间，且接着是长达2分钟的斜降时段，借此其以80％开始且接着每10秒逐渐斜降10％直到其在30％等级下完成烹饪序列为止。半导体阵列相当于完全数字热源，因此在根据当前所描述的实施例的至少一种形式中，电力供应切换及电池本身能够处置快速脉动的高电流汲取负载需要。在至少一种形式中，控制***能够从存储器召回可表示烹饪配方(例如，真正最优烹饪配方)的潜在长脉冲宽度调制型式串。数字窄带烹饪或固体微波可通常规定各种装置被个别地或在小群组中控制，使得辐照或RF能量相应地被调制。在本技术的更复杂实施方案中，反馈传感器可进一步细化用于任何、许多或所有半导体装置的实际脉冲宽度调制，且可基本上大幅度地进一步细化烹饪配方。控制***具有充足受控输出通道来促进需要根据其自己的配方进行脉冲宽度调制的任何装置或装置群组的脉动。这将促进可需要的分区烹饪。在至少一种形式中，控制***及集成电流受控电力供应器能够作为经深思配方的必要部分记住且执行这些序列。

为了经改善或最优结果，在当前所描述的实施例的至少一种形式中，电力供应器应能够在针对其设计窄带阵列配置且与所采用的精确类型的二极管或半导体装置一致的电压及电流下供应无干扰、无尖峰、无下降的经脉冲调制电能。能够容忍高电流且能够进行无干扰脉冲调制的常规电力供应器往往相当大且昂贵。其还具有可容易为可从120伏15或20安阈值插塞电路获得的电力量的两倍、三倍、四倍或更多倍的高输入电力要求。在对于利用工作台面单元的窄带烹饪的实施方案或在较高电力输入AC电路不容易、经济或轻易可用的情况下变成限制。针对高得多的电力器具实施此技术可为合意的，这也是因为***的电池部分可证明比原本将需要的大的AC到DC电力供应器更经济。

根据当前所描述的实施例，对这些挑战的实例性解决方案包括高电流能量存储***，其具有集成电流控制及脉冲调制能力以便用恰当受限且受控直流电力驱动窄带半导体阵列。此***可为基于电容器的、基于电池的或混合式***，但其具有集成电流控制件及根据上文所提出的控制***的指令及规范无干扰地进行脉冲调制的能力是至关重要的。在至少一种形式中，输出电压及电流限制必须与半导体或二极管阵列的输入要求完全匹配以便保护装置的寿命且仍恰当地辐照。

最终，供应到阵列的电力必须是直流电(DC)或被转换为DC以便给阵列供应正确电流受控电能以最终导致在阵列中的至少一者上产生例如100+瓦的光学或电子功率输出。历史上，许多热产生阵列(例如灯泡)可互换地使用或可经设计以在不受控AC或DC电力输入上恰当地起作用，但窄带辐射点或半导体阵列固有地需要电流受控的DC电力。这是本发明概念的有区别部分。窄带装置阵列将通常工程设计有电串联的二极管串以提高驱动阵列的输入电压。这可意味着设计相对高电压使得阵列的输入电流更合理。如果其并非以此方式设计，那么输入电压可非常低，但阵列的输入电流可远超过实际电流递送。使输入电压处于100伏DC附近使得电流及导线参数保持于合理范围内但完全由电设计者处理以针对他的情况***性地优化此方面可为合意的。无论设计者如何规定，电池阵列必须配置足够的串联容量来以充足电流容量提供正确较高电压。

存储***或电池还将为集成式的，使得控制件将监测二极管/阵列的温度，且将接着给冷却***供电，这将使阵列组合件维持在安全且高效的操作温度下。

根据当前所描述的实施例，下文描述对具有可与标准15安120伏电路一起操作的高电力窄带数字烹饪阵列***的挑战的示范性解决方案。参考图1，具有用以辐照烤箱腔14的大的辐照阵列12的实例性代表窄带烤箱或者食品加工或烹饪***10将由特殊电力供应控制***20驱动。在至少一种形式中，所述阵列是用以将窄带红外能量供应到食品或食物物品的窄带半导体辐照装置的阵列。还展示反馈传感器15，其为任选的且可采取各种不同形式。

举例来说，通过使用处理器或控制器22，电力供应与控制***20具有对适当大量电流受限能量进行脉冲宽度调制的能力，从而重复表示存储于电力供应与控制***20内的经配置存储器区段24中的烹饪或辐照序列的经教示、存储或检索脉冲宽度调制型式串。在此方面，所述处理器或控制器(或控制处理器)经配置以执行来自所述存储器区段的指令且基于至少一种脉冲宽度型式而控制从能量存储区段及外部电源中的至少一者到所述阵列的能量供应以实施所述烹饪或辐照序列，且经配置以控制供应到窄带半导体辐照阵列的受监测冷却***的电力。以此方式，所述控制处理器将能够使用至少预定烹饪配方来将经编程电力输出供应到所述阵列以控制加热过程。在至少一种形式中，能量是以经调节恒定电流模式提供。

电力供应与控制***能够控制所有电脉冲的精确电流电平，使得其处于正被驱动的数字窄带阵列的指定电压及电流。电或能量存储***28将与电力供应控制件集成在一起，替代传统AC/DC转换电力供应器，所述电或能量存储***例如包括高电流容量电池、高电流容量电容器、燃料电池或混合式***。***20的能量存储区段28能够存储满足***10中的特定烹饪阶段的电力需要的充足电能。在至少一种形式中，能量存储装置或区段或者介质经配置以将能量作为适合于操作窄带半导体辐照阵列的直流电(DC)来存储及释放。在至少一种形式中，瞬时瓦数容量将为可从标准壁式插座(例如典型120伏15安电路)汲取的容量的数倍(例如，多于两倍)，以便促进高电力窄带或固态微波烹饪。

在当前所描述的实施例的至少一种形式中，由所述***供应的大多数能量是由能量存储区段供应。或者，大多数能量可由外部电源供应。此外，能量存储区段还可将电力供应到所述阵列的冷却***。在至少一种形式中，能量存储区段可为所述***提供所有能量。这允许在包含不存在外部电源的情况及/或期望可携带性的情况的许多环境中操作。

电力供应与控制***20足够智能以关于是否有充足所存储电能仍可用于完成接下来的指定烹饪配方做出计算及报告。控制***20监测在充电及放电模式两者中通过电力供应器的电的库仑数，使得其始终知晓能量存储区段(例如，电池(例如，化学电池)、燃料电池或电容器(例如，高放电电容器))中剩余的电力量。***20具有经编程以用于包含监测电池健康状况及/或智能充电的各种各样的功能及特征使得可根据拥有者的规定及偏好将电池充电的能力，包含在最廉价非高峰用电时间期间进行充电的能力。控制***20还具有与其它电器及个人电子器件联网合作以便使用存储于电池中的电力(在紧急情况下可需要)且将其它装置再充电的能力。控制***20能够监测且控制高电力再充电***，或者可监测通过极低电力充电***或通过太阳能电力充电***的再充电。***20还具有适应经添加以增大其基础电力的额外能量存储装置的能力。这可用于例如具有利用嵌入式电力存储装置来烹饪平均四餐的基本容量的器具。通过添加额外附加增大存储包(例如，通过使用快速连接件)，其可将所述容量增加到可能六餐。且其可具有随第二、第三或更多增大存储包而增大以允许甚至更多烹饪持续时间的能力。此***可具有在断电或紧急情况的情况下实际上为其它器具或电装置提供备用电力的能力。并且，电池或能量存储区段可经监测以确定例如完全充电时间、剩余使用或烹饪时间、烹饪容量、所需再充电时间、再充电调度或烹饪起始容量或时间。

此电力供应与控制***20可有利地与物联网(IoT)集成在一起以使其拥有者保持完全获悉许多事物，包含烹饪进程及剩余时间、关于再充电时间及出于特定目的的再充电的各种信息、当前太阳能电力可用性及其它信息。***可包含用以进行以下操作的组件或经配置以进行以下操作：监测外部电源的存在/缺失且在给出任何额外能源的情况下优化加热配方以实现所要结果。其可具有电网感知以智能地延迟充电直到非高峰时间为止以实现最佳节约及最低成本。举例来说，控制处理器可连接到因特网以促进能量存储区段的充电及放电行为的改变、更新或修改，其中包含对能量存储区段被充电的时间进行定时以利用例如合意的电成本。电力供应控制器还将预期为运行且监测窄带阵列的冷却***。电力供应控制***还能够出于进行非常缓慢烹饪或将某物保持于某温度下达延长的时间段的目的而执行且控制长周期烹饪(例如，使用在时间上间隔较大的充电及放电周期)。其仍将对能量递送进行脉冲宽度调制，但将使其间隔开且将在长时间段内以极低工作周期递送能量。所述***可足够智能以视需要在脉冲宽度调制放电之间充电。

在至少一种形式中，控制处理器经配置以在多个通道上控制窄带半导体辐照阵列以在食物或食品物品的不同部分中获得不同加热结果。阵列或阵列部分可对不同通道控制做出响应以实现此特征。

并且，在至少一种形式中，所述***经配置以进行以下各项中的至少一者或包含用以进行以下各项中的至少一者的组件：读取、扫描、解释或实施加热配方且基于食品加工或烹饪***或者食品加工或烹饪***的元件的状态或特定电力配置而缩放或以其它方式解释配方。***的可被监测的规范可包含各种元素，包含例如电池状态、阵列的数目及电力、能源(包含超出能量存储区段或介质的资源)及控制通道的数目。

另外，在至少一种形式中，电力供应与控制***20将能够通过例如因特网连接而连接到外部源以更新其操作参数。举例来说，所述***可连接到因特网(或其它适当网络)以检索更新关于特定烹饪配方的信息。此更新可在例如食物或食品物品的新烹饪程序或者食物或食品物品的新烹饪包或容器可用的情况下从适当源获得。此外，此更新将潜在地触发***更改其操作以适应所述更新。

在操作中，现在参考图2，描述根据当前所描述的实施例的实例性方法100。首先，起始对电力的供应及/或控制(在102处)。接着，控制器或处理器22读取、检索、解释、实施或执行存储或维持于存储器区段24中的指令。如上文所述，这些指令虽然潜在地采取各种形式，但将通常包含表示用于例如烤箱***10的阵列的烹饪或辐照序列的脉冲宽度调制型式。接下来，根据从存储器区段检索的指令来控制通过***20供应到所述阵列的电力，包含来自能量存储区段28及/或任何外部电源(例如，来自壁式插座)中的至少一者的能量。在至少一种形式中，还针对用于所述阵列的任何冷却***(例如，受监测译码***)供应及/或控制电力。

当然，此方法100仅是实例。还可实施执行当前所描述的实施例的元件的功能性的其它方法。举例来说，所述方法可包含使用多个控制通道来控制已被进行脉冲宽度调制的直流能量。所述方法可导致大多数能量由能量存储区段供应，或大多数能量由外部电源供应。所述控制可包括以经调节恒定电流模式提供从能量存储区段释放的能量。所述控制可包括使用至少预定烹饪配方来将经编程电力输出供应到阵列以控制加热过程。所述方法可包括改变、更新或修改能量存储区段的充电及放电行为，其中包含对能量存储区段被充电的时间进行定时。所述方法可包括监测能量存储区段的能级，及在开始加热配方之前确定是否有充足能量可用于实现所要结果结果且相应地提供通知。所述方法可包括监测外部电源的存在/缺失且在给出任何额外能源的情况下优化加热配方以实现所要结果。所述方法可包括控制到窄带半导体辐照阵列的多个通道以在食物物品的不同部分中获得不同加热结果。所述方法可包括以下各项中的至少一者：读取、扫描、解释或实施加热配方，且基于食品加工或烹饪***或者食品加工或烹饪***的元件的状态或特定电力配置而缩放或以其它方式解释所述配方。所述方法可包括从外部源检索经更新加热配方。所述方法可包括与***器具共享存储于能量存储区段中的能量或共享***的其它控制及/或支持功能。

现在参考图3，展示包含图1的***的本文中所描述的***的另一示范性实施例。应了解，上文所描述的特征(包含图1的***及结合图2所描述的方法的特征)可实施于图3的***中，如所属领域的技术人员将了解。在图3中，图解说明***300。在至少一种形式中，***300是使用根据当前所描述的实施例的电力供应与控制***的食品加工或烹饪***，且利用AC插塞301可连接到其中的可采取例如交流(AC)壁式插座或插口的形式的电源(例如，外部电源)。AC插塞301连接到AC/DC转换器302，所述AC/DC转换器连接到输入总线303。替代电力输入304也任选地连接到输入总线303。替代电力输入304可适应各种替代电源，例如太阳能电源、发电机、燃料电池等。替代电源304可将补充电力提供到***或者将电力提供到***的元件(例如能量存储介质或区段306(下文所描述))或对其进行充电。举例来说，能量存储区段可由连接到***的太阳能面板充电、再充电或重新充满。并且，DC/DC转换器也可提供到***以确保***的所有元件接收用于适当或最优操作的正确电压。

输入总线303在例如两个不同路径上连接到输出总线307。第一路径建立输入总线303与输出总线307之间的直接连接。第二路径包含电荷监测器305及能量存储介质306。

电荷监测器305可采取各种形式来监测能量存储介质或区段306的充电及放电能力。同样地，能量存储介质306可采取包含前述形式的各种形式，包含基于电容器的***、基于电池的***、化学***、燃料电池或混合式***。另外，应了解，能量存储介质可使用所展示的外部电源(例如，AC插塞301或替代电力输入307)或其它电源(未展示)来充电。

替代外部负载308还可连接到输出总线307。替代外部负载可采取各种形式，且给***300提供各种不同能力。举例来说，替代外部负载308可呈现用于外部装置及器具的充电端口。此类外部或***装置或器具可共享能量(包含来自能量存储区段的能量)及/或共享提供于***中的所有其它控制及/或支持功能或特征，且此类装置还可利用窄带半导体辐照阵列来将目标红外能量供应到食物物品。仅举一个实例，此装置可包括烤面包器。

控制***309及电流控制元件310也连接到输出总线307。控制***309可采用各种形式来实现本文中所描述的能力，包含***(包含图1的处理器或控制器22)的特征及能力。在至少一种形式中，控制***309包括与用户接口311、远程接口312以及各种相机及传感器313通信以实现例如***300的总体功能性的处理器或控制处理器。

在至少一种形式中，控制***309将包含其中存储有脉冲宽度调制型式的存储器区段，所述脉冲宽度调制型式表示待在***中用于实施配方或其它经编程功能的烹饪或辐照序列。如所展示，存储器区段与控制***309集成在一起；然而，存储器区段也可为例如由图1的元件24所展示的单独元件。

控制***309还与电流控制元件310通信以使用基于所提及型式的预期脉冲宽度调制技术来控制提供到发射器阵列的直流(DC)能量。

将了解，当前所描述的实施例是依据实例性硬件配置及/或软件例程而描述。然而，各种不同硬件配置及/或软件例程可用于实施当前所描述的实施例。

并且，上文所描述的电力供应控制***可显著地增加基于窄带或半导体的烹饪***的性能，且使其更方便、更便携且可用于范围广得多的潜在拥有者。上文描述本描述的特殊类型的电力供应控制***解决方案的能力中的一些，但在所属领域的技术人员开始实施此技术时将显而易见其它特征、能力及益处。

一般来说，已描述示范性实施例。其它人在阅读并理解前述详细描述后将联想到修改及更改。打算将示范性实施例视为包含所有此类修改及更改，只要其归属于通过例如所允许的权利要求书或其等效内容而给予本申请案保护的范围内即可。

Claims (36)

1.一种供在窄带食品加工或烹饪***中使用的集成式电力供应与控制***，所述窄带食品加工或烹饪***具有用以将窄带红外能量供应到食物物品的窄带半导体辐照装置阵列，所述集成式电力供应与控制***包括：

能量存储区段，其经配置以将能量作为适合于操作所述窄带半导体辐照阵列的直流电DC来存储及释放；

存储器区段，其经配置以存储关于表示烹饪或辐照序列的至少一种脉冲宽度调制型式的指令；及

控制处理器，其经配置以执行来自所述存储器区段的所述指令，且基于所述至少一种脉冲宽度调制型式而控制从所述能量存储区段及外部电源中的至少一者到所述阵列的能量供应以实施所述烹饪或辐照序列，且经配置以控制供应到所述窄带半导体辐照阵列的受监测冷却***的电力。

2.根据权利要求1所述的***，其中大多数所述能量是由所述能量存储区段供应的。

3.根据权利要求1所述的***，其中大多数能量是由所述外部电源供应的。

4.根据权利要求1所述的***，其中所述能量存储区段将电力供应到所述冷却***。

5.根据权利要求1所述的***，其中所述能量区段存储及释放的电力比可从标准壁式插座汲取的电力多。

6.根据权利要求1所述的***，其中可从所述能量存储区段获得的电力是标准壁式插座的电力的至少两倍。

7.根据权利要求1所述的***，其中所述能量存储区段是化学电池、燃料电池或高放电电容器中的至少一者。

8.根据权利要求1所述的***，其中从所述能量存储区段释放的所述能量是以经调节恒定电流模式提供。

9.根据权利要求1所述的***，其中所述控制处理器能够使用至少预定烹饪配方来将经编程电力输出供应到所述阵列以控制加热过程。

10.根据权利要求1所述的***，其中存储于所述能量存储区段中的能量由连接到所述***的太阳能面板充电、再充电或重新充满。

11.根据权利要求1所述的***，其中所述控制处理器连接到因特网以促进改变、更新或修改所述能量存储区段的充电及放电行为，其中包含对所述能量存储区段被充电的时间进行定时。

12.根据权利要求1所述的***，其中充电及放电周期可在时间上间隔较大以便促进“缓慢烹饪”或“保持”分布曲线。

13.根据权利要求1所述的***，其进一步包括电荷监测组件，所述电荷监测组件能够监测所述能量存储区段的能级，且在开始加热配方之前确定是否有充足能量可用于实现所要加热结果并相应地提供通知。

14.根据权利要求1所述的***，其进一步包括能够监测外部电源的存在/缺失且在给出任何额外能源的情况下优化加热配方以实现所要结果的组件。

15.根据权利要求1所述的***，其进一步包括多个控制通道以控制所述窄带半导体辐照阵列以便在所述食物物品的不同部分中得到不同加热结果。

16.根据权利要求1所述的***，其进一步包括具有进行以下各项中的至少一者的能力的组件：读取、扫描、解释或实施加热配方，及基于所述食品加工或烹饪***或者所述食品加工或烹饪***的元件的状态或特定电力配置而缩放或以其它方式解释所述配方。

17.根据权利要求1所述的***，其进一步包括用以从外部源检索经更新加热配方的组件。

18.根据权利要求1所述的***，其进一步包括连接组件，所述连接组件将允许所述***与***器具共享存储于所述能量存储区段中的所述能量或者共享所述***的其它控制及/或支持功能。

19.根据权利要求18所述的***，其中所述***器具利用窄带半导体阵列来将目标红外能量供应到食物物品。

20.根据权利要求1所述的***，其进一步包括DC/DC转换器。

21.根据权利要求1所述的***，其中所述窄带半导体辐照阵列中的至少一者产生至少100瓦的光子发射功率。

22.根据权利要求1所述的***，其进一步包括额外能量存储区段。

23.根据权利要求1所述的***，其中到所述阵列的所述能量供应是无干扰且无尖峰的。

24.一种供在具有窄带半导体辐照装置阵列的窄带食品加工或烹饪***中使用的集成式电力供应与控制方法，所述集成式电力供应与控制方法包括：

将关于表示烹饪或辐照序列的至少一种脉冲宽度调制型式的指令存储于存储器区段中；及

基于所述至少一种脉冲宽度调制型式而控制从能量存储区段及外部电源中的至少一者到所述阵列的直流能量供应，及控制供应到所述阵列的受监测冷却***的电力。

25.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括使用多个控制通道来控制已被进行脉冲宽度调制的所述直流能量。

26.根据权利要求24所述的方法，其中大多数所述能量是由所述能量存储区段供应的。

27.根据权利要求24所述的方法，其中大多数能量是由所述外部电源供应的。

28.根据权利要求24所述的方法，其中所述控制包括以经调节恒定电流模式提供从所述能量存储区段释放的能量。

29.根据权利要求24所述的方法，其中所述控制包括使用至少预定烹饪配方来将经编程电力输出供应到所述阵列以控制加热过程。

30.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括改变、更新或修改所述能量存储区段的充电及放电行为，其中包含对所述能量存储区段被充电的时间进行定时。

31.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括监测所述能量存储区段的能级，及在开始加热配方之前确定是否有充足能量可用于实现所要加热结果并相应地提供通知。

32.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括监测外部电源的存在/缺失，及在给出任何额外能源的情况下优化加热配方以实现所要结果。

33.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括控制到所述窄带半导体辐照阵列的多个通道以便在食物物品的不同部分中得到不同加热结果。

34.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括以下各项中的至少一者：读取、扫描、解释或实施加热配方，及基于所述食品加工或烹饪***或者所述食品加工或烹饪***的元件的状态或特定电力配置而缩放或以其它方式解释所述配方。

35.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括从外部源检索经更新加热配方。

36.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括与***器具共享存储于所述能量存储区段中的能量或者共享其它控制及/或支持功能。