WO2019135118A1

WO2019135118A1 - Kochfeldvorrichtung

Info

Publication number: WO2019135118A1
Application number: PCT/IB2018/059322
Authority: WO
Inventors: Tomas Cabeza Gozalo; Alberto Dominguez Vicente; Sergio Llorente Gil; Ignacio Lope Moratilla; Jesus Manuel Moya Nogues; Ramon Peinado Adiego; Javier SERRANO TRULLEN; David Valeau Martin
Original assignee: BSH Hausgeräte GmbH
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2019-07-11
Also published as: DE112018006788A5; ES2720746A1

Abstract

Die Erfindung geht aus voneiner Kochfeldvorrichtung (10), insbesondere einer Induktionskochfeldvorrichtung, mit zumindest drei zumindest teilweise gleichzeitig zu betreibenden Induktionszielen (12) und mit einer Steuereinheit (14) zur repetitiven Versorgung der Induktionsziele (12) mit einer jeweiligen elektrischen Durchschnittsleistung (20) pro einer Betriebsperiode (16) mit zumindest zwei Zeitintervallen (18). Umeine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer einfachen Leistungskontrollewird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, die Induktionsziele (12) in jedem Zeitintervall (18) der Betriebsperiode (16) mit zumindest einem Leistungsüberschuss (22) gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung (20) und mit zumindest einem Leistungsdefizit (24) gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung (20) zumindest zur Reduzierung von Intermodulationsstörsignalen zu betreiben, wobei in jedem Zeitintervall (18) eine gleiche Anzahl an Induktionszielen (12) einen Leistungsüberschuss (22) oder einen Leistungsdefizit (24) aufweist.

Description

Kochfeldvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kochfeldvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Kochfeldvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Kochfelder bekannt, welche Induktionsspulen aufweisen, welche zur Vermeidung von akustisch wahrnehmbaren Störsignalen mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben werden. Die Druckschrift EP 1 683 257 B1 offenbart in diesem Zusammenhang eine Umrichterschaltung, welche zumindest zwei Induktionsspulen betreibt, welche mit einer jeweiligen Frequenz angesteuert werden. Durch eine Intermodulation entstehende Störsignale weisen dabei eine außerhalb der menschlichen Wahrnehmung liegende Frequenz auf. Die Druckschrift EP 1 951 003 B1 offenbart ein Verfahren zu einem simultanen Betrieb von zwei Induktionsheizspulen eines Induktionskochfelds zur Vermeidung von akustischen Störfrequenzen und einer zeitlich ungleichmäßigen Netzbelastung, wobei bei dem Verfahren in einem ersten Zeitintervall die Induktionsheizspulen gemeinsam mit einer ersten Frequenz betrieben werden und in einem zweiten Zeitintervall mit einer zweiten, von der ersten Frequenz verschiedenen Frequenz betrieben werden. In diesem Zusammenhang offenbart die Druckschrift US 7,910,865 B2 eine Methode zum Betrieb eines Induktionskochfelds, bei welcher die Induktionsspulen während eines Modus mit einer gemeinsamen Frequenz und während eines weiteren Modus jeweils mit Frequenzen betrieben werden, wobei die Frequenzen eine Frequenzabstand zwischen 15 kHz und 25 kHz aufweisen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße

Kochfeldvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer einfachen

Leistungskontrolle bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

Die Erfindung geht aus von einer Kochfeldvorrichtung, insbesondere einer

Induktionskochfeldvorrichtung, mit zumindest drei zumindest teilweise gleichzeitig zu betreibenden Induktionszielen und mit einer Steuereinheit zur repetitiven Versorgung der Induktionsziele mit einer jeweiligen elektrischen Durchschnittsleistung pro einer

Betriebsperiode mit zumindest zwei Zeitintervallen. Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die Induktionsziele, insbesondere durch Anlegen eines elektromagnetischen Wechselfelds mit einer charakteristischen Frequenz, in jedem Zeitintervall der Betriebsperiode mit zumindest einem Leistungsüberschuss gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung und mit zumindest einem Leistungsdefizit gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung zur zumindest Reduzierung von Intermodulationsstörsignalen zu betreiben, wobei in jedem Zeitintervall eine gleiche Anzahl an Induktionszielen einen Leistungsüberschuss oder einen Leistungsdefizit aufweisen. Vorteilhaft beträgt die Leistung des Induktionsziels im Falle des Leistungsdefizits einen Wert ungleich 0. Hierdurch können Beschädigungen elektrischer Komponenten und/oder Bauteile aufgrund Spannungs- und/oder

Stromspitzen vermieden werden.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine gattungsgemäße

Kochfeldvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer einfachen

Leistungskontrolle bereitgestellt werden. Insbesondere kann eine vorteilhafte Belastung eines Versorgungsstromnetzes aufgrund einer konstanten Gesamtleistung erfolgen. Vorzugsweise kann Flicker, insbesondere nach der DIN EN 61000-3-3-Norm, durch eine vorteilhafte Steuerung von einzelnen Induktionszielen vermieden werden. Ferner können akustische Störgeräusche aufgrund von Intermodulationen zwischen mit

unterschiedlichen Frequenzen betriebenen Induktionsspulen vermieden werden. Zudem kann eine flexible und einfache Einstellung einer von einem Induktor erzeugte

Heizleistung erreicht werden. Insbesondere kann eine zuverlässige Ausgestaltung vorzugsweise in Bezug auf eine durch einen Bediener angeforderte Sollheizleistung erzielt werden. Des Weiteren können verschiedene Schaltungstopologien mit einem vorteilhaften Betrieb hinsichtlich eines Bedienerkomforts realisiert werden. Insbesondere können mehrere Induktionsziele vorteilhaft geräuscharm und mit einer

schwankungsarmen Belastung eines Versorgungsnetzes gemeinsam gleichzeitig betrieben werden.

Unter einer„Kochfeldvorrichtung“, insbesondere unter einer

„Induktionskochfeldvorrichtung“, soll insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Kochfelds, insbesondere eines Induktionskochfelds, verstanden werden, wobei insbesondere zusätzlich auch Zubehöreinheiten für das Kochfeld umfasst sein können, wie beispielsweise eine Sensoreinheit zur externen Messung einer Temperatur eines Gargeschirrs und/oder eines Garguts. Insbesondere kann die Kochfeldvorrichtung, insbesondere die Induktionskochfeldvorrichtung, auch das gesamte Kochfeld, insbesondere das gesamte Induktionskochfeld, umfassen. Insbesondere soll unter einer„Kochfeldvorrichtung“ und besonders vorteilhaft unter einer

„Induktionskochfeldvorrichtung“ zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Haushaltsgeräts, insbesondere eines Gargeräts, vorteilhaft Kochfelds und besonders vorteilhaft eines Induktionskochfelds, verstanden werden.

Unter einer„Steuereinheit“ soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die vorzugsweise in einer Steuer- und/oder Regeleinheit einer

Kochfeldvorrichtung, insbesondere einer Induktionskochfeldvorrichtung, zumindest teilweise integriert ist und die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, zumindest einen Wechselrichter, insbesondere einen Resonanzinverter und/oder einen dualen

Halbbrückeninverter zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise umfasst die

Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden.

Unter einer„Intermodulation“ soll insbesondere eine Kopplung von zumindest zwei verschiedenen Frequenzen fi, f₂ verstanden werden, wobei insbesondere eine

Differenzfrequenz entstehen kann, welche einer Differenz fi-f₂ der Frequenzen T, f₂ entspricht. Unter einem„Induktionsziel“ soll hier insbesondere ein Heizelement oder eine Gruppe von Heizelementen verstanden werden, welche in zumindest einem

Betriebszustand gemeinsam als eine Einheit mit einer elektrischen Energie zu einer Erzeugung einer Sollheizleistung zum Heizen eines Kochgeschirrs versorgbar sind, wobei ein oder mehrere Induktionsziele gemeinsam ein Kochgeschirr heizen können. Dabei können die Heizelemente der Gruppe von Heizelementen im Vergleich untereinander in zumindest einem Betriebszustand unterschiedliche Heizleistungen bereitstellen. Ferner kann ein einzelnes Heizelement zeitlich während zumindest eines Betriebszustands eine unterschiedliche Heizleistung liefern. Unter einem„Heizelement“ soll hier insbesondere ein Element verstanden werden, welches in wenigstens einem Betriebszustand zumindest einem Kochgeschirr Energie zum Zweck einer Beheizung des Kochgeschirrs zuzuführen. Beispielsweise könnte das Heizelement als Widerstandsheizelement ausgebildet sein und insbesondere dazu vorgesehen sein, Energie in Wärme umzuwandeln und diese dem Kochgeschirr zum Zweck einer Beheizung des Kochgeschirrs zuzuführen. Alternativ oder zusätzlich kann das Heizelement als Induktionsheizelement, insbesondere als Induktor, welcher insbesondere zumindest eine Induktionsspule aufweist, ausgebildet sein und insbesondere dazu vorgesehen sein, Energie in Form eines elektromagnetischen Wechselfelds mit einer Heizfrequenz dem Kochgeschirr zuzuführen, wobei die dem Kochgeschirr zugeführte Energie insbesondere in dem Kochgeschirr in Wärme umgewandelt werden kann. In wenigstens einem Betriebszustand sind die Heizelemente insbesondere unterhalb zumindest eines variablen Kochflächenbereichs angeordnet und vorteilhaft in einem Nahbereich des variablen Kochflächenbereichs angeordnet.

Unter einer„repetitiven Versorgung“ einer Einheit soll hier insbesondere eine sich in zumindest einem Betriebszustand periodisch wiederholende Versorgung, insbesondere mit einer elektrischen Energie und/oder einer elektrischen Leistung, der Einheit verstanden werden. Unter einer„elektrischen Durchschnittsleistung“ soll insbesondere über eine Zeitspanne, insbesondere über eine Betriebsperiode, gemittelte, insbesondere dem Induktionsziel, zugeführte elektrische Leistung verstanden werden. Vorzugsweise entspricht die elektrische Durchschnittsleistung einer vom Bediener eingestellten

Leistung. Unter einer„Betriebsperiode“ soll insbesondere eine Zeitspanne verstanden werden, während welcher das Induktionsziel betrieben wird. Insbesondere ist das Induktionsziel während der Betriebsperiode aktiviert, wobei dem Induktionsziel eine elektrische Energie zuführbar ist, wobei die elektrische Energie verschwindend gering sein kann. Vorzugsweise ist die Betriebsperiode in zumindest zwei Zeitintervalle geteilt, während welcher insbesondere das Induktionsziel mit einer konstanten elektrischen Energie versorgt wird. Unter„Zeitintervall“ soll insbesondere eine Zeitspanne verstanden werden, deren Dauer länger als 0 s und kürzer als die Betriebsperiode ist.

Unter einem„Leistungsüberschuss“ soll insbesondere eine Leistung verstanden werden, deren Mittelwert bezogen auf ein Zeitintervall die Durchschnittsleistung übersteigt.

Insbesondere kann der Leistungsüberschuss durch das Anlegen eines

elektromagnetischen Wechselfelds mit einer von einer Zielfrequenz verschiedenen Heizfrequenz erzielt werden, wobei bei einem Betrieb des Induktionsziels mit der Zielfrequenz eine vom Bediener benötigte und/oder eingestellte Leistung bereitstellt wird. Insbesondere ist der Leistungsüberschuss bei einem Betrieb der Kochfeldvorrichtung in einem ZVS-Modus mit einer Heizfrequenz, welche kleiner ist als die Zielfrequenz, erzielbar. Insbesondere ist der Leistungsüberschuss bei einem Betrieb der

Kochfeldvorrichtung in einem ZCS-Modus mit einer Heizfrequenz, welche höher ist als die Zielfrequenz, erzielbar. Unter einem„ZVS-Modus“ soll insbesondere ein zero-voltage-switching-Modus verstanden werden, in welchem bei einem Schaltvorgang eines Schalters eine Spannung mit einem Wert von annähernd gleich Null vorliegt. Unter einem„ZCS-Modus“ soll insbesondere ein zero-current-switching-Modus verstanden werden, in welchem bei einem Schaltvorgang eines Schalters ein Strom mit einem Wert annähernd gleich Null vorliegt.

Unter einem„Leistungsdefizit“ soll insbesondere eine Leistung verstanden werden, deren Mittelwert bezogen auf ein Zeitintervall die Durchschnittsleistung unterschreitet.

Insbesondere kann das Leistungsdefizit durch das Anlegen eines elektromagnetischen Wechselfelds mit einer von einer Zielfrequenz verschiedenen Heizfrequenz erzielt werden, wobei bei einem Betrieb des Induktionsziels mit der Zielfrequenz eine vom Bediener benötigte und/oder eingestellte Leistung bereitstellt wird. Insbesondere ist das Leistungsdefizit bei einem Betrieb der Kochfeldvorrichtung in einem ZVS-Modus mit einer Heizfrequenz, welche höher ist als die Zielfrequenz, erzielbar. Insbesondere ist der Leistungsdefizit bei einem Betrieb der Kochfeldvorrichtung in einem ZCS-Modus mit einer Heizfrequenz, welche kleiner ist als die Zielfrequenz, erzielbar.

Unter einem„Intermodulationsstörsignal“ soll insbesondere ein für den Menschen mit einem durchschnittlichen Gehör wahrnehmbares akustisches Signal verstanden werden, welches durch Intermodulation, insbesondere aufgrund einer elektrischen Versorgung von Induktionsspulen, entstehen kann und insbesondere eine Frequenz von maximal 20 kHz aufweist.

Unter„vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, in jedem

Zeitintervall der Betriebsperiode genau eines der zumindest drei Induktionsziele mit einem Leistungsüberschuss oder einem Leistungsdefizit zu betreiben. Dadurch kann eine vorteilhaft einfache Steuerung der Induktionsziele erfolgen. Insbesondere betreibt die Steuereinheit in einem einem Zeitintervall zeitlich nachfolgenden Zeitintervall ein von einem im Zeitintervall betriebenen Induktionsziel verschiedenes Induktionsziel mit einem Leistungsüberschuss oder einem Leistungsdefizit. Insbesondere betreibt die Steuereinheit bei einem Vorliegen einer gleichen Zahl der Induktionsziele und der Zeitintervalle während einer Betriebsperiode jedes Induktionsziel nur einmal mit dem Leistungsüberschuss oder dem Leistungsdefizit. Besonders vorteilhaft weist jedes der Induktionsziele bei einem Vorliegen des Leistungsdefizits eine Leistung ungleich Null. Der Leistungsüberschuss und der Leistungsdefizit können durch eine geeignete Wahl von Heizfrequenzen der

Induktionsziele angepasst werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Zahl der Zeitintervalle einer Zahl der Induktionsziele entspricht. Insbesondere weist jedes Zeitintervall genau einen Leistungsüberschuss oder ein Leistungsdefizit auf. Insbesondere weist jedes Induktionsziel in einer Betriebsperiode genau einen Leistungsüberschuss oder ein Leistungsdefizit auf. Hierdurch kann eine Reduzierung einer Steuerungskomplexität erreicht werden.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, eine Dauer der Zeitintervalle anzupassen. Hierdurch kann eine genaue Steuerung der

Durchschnittsleistung erreicht werden. Insbesondere ergibt die Summe der Zeitintervalle eine Dauer der Betriebsperiode. Insbesondere können jeweilige Leistungsüberschüsse und/oder Leistungsdefizite mittels einer jeweiligen Länge der Zeitintervalle geeignet gewichtet werden. Vorzugsweise passt die Steuereinheit die jeweilige Länge der

Zeitintervalle bei einem jeden neu initiierten Startvorgang eines Induktionsgargeräts an.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die

Induktionsziele in jedem Zeitintervall mit einer über die gesamte Betriebsperiode zumindest im Wesentlichen konstanten Gesamtleistung zu betreiben. Unter„zumindest im Wesentlichen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Abweichung von einem vorgegebenen Wert insbesondere weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 5% des

vorgegebenen Werts abweicht. Hierdurch können insbesondere

Spannungsschwankungen in Versorgungsstromnetzen unterdrückt werden. Vorteilhaft kann Flicker vermieden werden. Insbesondere kann in zumindest einem Betriebszustand die Leistung der einzelnen Induktionsziele gleich oder verschieden sein, wobei die Summe der Leistungen der einzelnen Induktionsziele gleich der Gesamtleistung ist.

Vorteilhaft ist die Gesamtleistung über die gesamte Betriebsperiode konstant.

Insbesondere kann die Steuereinheit in einem Zeitintervall ein einzelnes Induktionsziel, mehrere Induktionsziele oder alle Induktionsziele gemeinsam betreiben. Bei einem Betrieb von mehreren oder allen Induktionszielen in einem Zeitintervall kann die

Heizfrequenz von zumindest zwei Induktionszielen gleich sein. Insbesondere bei unterschiedlichen Heizfrequenzen ist der Frequenzabstand größer als 16 kHz, vorzugsweise größer als 20 kHz.

Um vorteilhaft Herstellungskosten zu reduzieren und insbesondere eine geringere Zahl an Baukomponenten zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Kochfeldvorrichtung einen Resonanzinverter aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, zumindest zwei Induktionsziele mit derselben Heizfrequenz parallel zu betreiben. Insbesondere ist der Resonanzinverter mittels zumindest eines, insbesondere elektromechanischen oder auf Halbleiter basierenden, Schaltelements mit den Induktionszielen elektrisch verbindbar.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Kochfeldvorrichtung zumindest eine

Kochzone aufweist, die zumindest zwei Induktionsziele aufweist, wobei zumindest eines der Induktionsziele zumindest zwei Induktoren aufweist. Insbesondere sind die Induktoren eines jeden Induktionsziels durch eine gemeinsame Strom- und/oder

Spannungsversorgung mit einer elektrischen Energie versorgt. Hierdurch kann

insbesondere eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Kochzone erreicht werden. Dadurch kann eine flexible Steuerung einer Kochleistung erfolgen.

Um eine vorteilhafte Heizleistungsverteilung, insbesondere innerhalb eines

Kochgeschirrs, zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei Induktionsziele in zumindest einem Zeitintervall mit jeweils unterschiedlichen Leistungen und/oder mit jeweils unterschiedlichen

Heizfrequenzen zu betreiben, wobei die Heizfrequenzen dazu vorgesehen sind, zumindest ein Intermodulationsstörsignal zumindest teilweise zu unterdrücken.

Insbesondere kann ein Induktionsziel in zumindest einem Betriebszustand gezielt ausgeschaltet werden. Vorteilhaft kann ein von mehreren Induktionszielen beheiztes Kochgeschirr mit Heizleistung versorgt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Kochfeldvorrichtung eine Spannungsversorgungseinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, phasenverschobene Spannungen bereitzustellen, wobei die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest zwei, insbesondere überlappend angeordnete, Induktoren mit den phasenverschobenen Spannungen zu einer elektrischen Energieversorgung zu versorgen. Hierdurch kann vorteilhaft eine gleichmäßige Temperaturverteilung insbesondere im Kochgeschirr erreicht werden. Insbesondere kann die Phasenverschiebung variiert werden. Insbesondere weist eine Phasenverschiebung zwischen den Spannungen einen Wert zwischen 40° und 70°, vorteilhaft 55° und 65°, besonders bevorzugt 60° auf.

Eine besonders vorteilhafte Bereitstellung von phasenverschobenen Spannungen kann insbesondere erreicht werden, wenn die Spannungsversorgungseinheit zumindest einen dualen Halbbrückeninverter aufweist. Insbesondere weist der duale Halbbrückeninverter zwei Resonanzinverter auf. Beide Resonanzinverter stellen für jeden der überlappenden Induktoren eine elektrische Energie bereit. Insbesondere weist der duale

Halbbrückeninverter für jeden Induktor zumindest einen insbesondere

elektromechanischen Schalter auf.

Eine einfache, flexible und/oder komfortable Steuerung der Induktionsziele kann insbesondere durch ein Verfahren zum Betrieb einer Kochfeldvorrichtung, insbesondere einer Induktionskochfeldvorrichtung mit zumindest drei zumindest teilweise gleichzeitig zu betreibenden Induktionszielen erreicht werden, wobei die Induktionsziele mit einer jeweiligen elektrischen Durchschnittsleistung pro einer Betriebsperiode mit zumindest zwei Zeitintervallen repetitiv versorgt werden, wobei die Induktionsziele in jedem

Zeitintervall der Betriebsperiode mit zumindest einem Leistungsüberschuss gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung und mit zumindest einem Leistungsdefizit gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung zur zumindest Reduzierung von

Intermodulationsstörsignalen betrieben werden, wobei in jedem Zeitintervall eine gleiche Anzahl an Induktionszielen einen Leistungsüberschuss oder ein Leistungsdefizit aufweisen. Das Verfahren umfasst insbesondere eine erste, eine zweite und eine dritte Phase. In der ersten Phase, die einen ersten Verfahrensschritt des Verfahrens umfasst, wird für jedes Induktionsziel eine jeweilige Zielfrequenz ermittelt, bei welcher das jeweilige Induktionsziel eine vom Bediener eingestellte Heizleistung bereitstellt. Die zweite Phase umfasst mehrere Verfahrensschritte des Verfahrens, welche an verschiedene Topologien der Kochfeldvorrichtung angepasst werden. Die zweite Phase wird in einer

Wiederholungsschleife K mal wiederholt, wobei K mindestens gleich einer Zahl M der Induktionsziele ist. Maximal kann K einen Wert von 2^LM-2 aufweisen. Vorzugsweise ist K gleich M, wobei in einem Zeitintervall genau ein Induktionsziel einen Leistungsüberschuss oder ein Leistungsdefizit aufweist. Im Folgenden wird die zweite Phase für den ZVS- Modus betrachtet. In einem i-ten Durchlauf der Wiederholungsschleife der zweiten Phase wird vorzugsweise zunächst in einem zweiten Verfahrensschritt ein Aktivierungsmuster für das i-te Zeitintervall ermittelt, wobei das Aktivierungsmuster Induktionsziele mit einem Leistungsüberschuss und Induktionsziele mit einem Leistungsdefizit aufweist. Die Anzahl der Aktivierungsmuster entspricht vorzugsweise einer Anzahl aller möglichen

Permutationen von Induktoren mit einem Leistungsüberschuss oder einem

Leistungsdefizit in einer Auswahl aller gleichzeitig zu betreibenden Induktoren.

Vorzugsweise werden in einem dritten Verfahrensschritt des i-ten Durchlaufs der

Wiederholungsschleife die Induktionsziele mit dem Leistungsüberschuss in eine

Tieffrequenzgruppe eingeordnet. Vorzugsweise werden in einem vierten Verfahrensschritt des i-ten Durchlaufs der Wiederholungsschleife die Induktionsziele mit einem

Leistungsdefizit und mit einer kleineren Zielfrequenz als die Induktionsziele mit dem Leistungsüberschuss in die Tieffrequenzgruppe eingeordnet. Vorzugsweise werden in einem vierten Verfahrensschritt des i-ten Durchlaufs der Wiederholungsschleife die Induktionsziele mit einem Leistungsdefizit und mit einer höheren Zielfrequenz als die Induktionsziele mit dem Leistungsüberschuss in die Hochfrequenzgruppe eingeordnet. Falls Induktionsziele, welche laut dem Aktivierungsmuster dazu vorgesehen sind, ein Leistungsdefizit bereitzustellen, kein Leistungsdefizit bereitstellen, werden vorzugsweise diese Induktionsziele in die Hochfrequenzgruppe eingeordnet. Falls Induktionsziele, welche laut dem Aktivierungsmuster dazu vorgesehen sind, ein Leistungsdefizit bereitzustellen, kein Leistungsdefizit bereitstellen, werden vorzugsweise diese

Induktionsziele von einer elektrischen Energieversorgung getrennt. Der

Leistungsüberschuss und das Leistungsdefizit werden vorzugsweise mittels einer am jeweiligen Induktionsziel angelegten Heizfrequenz erzeugt. In einer dritten Phase, welche einen letzten Verfahrensschritt des Verfahrens aufweist, wird vorzugsweise eine Dauer der Zeitintervalle angepasst, wobei Bedingungen eines Flicker-freien, störgeräuschfreien Betriebs und eines Betriebs, bei welchem eine vom Bediener eingestellte

Durchschnittsleistung in der Betriebsperiode erbracht wird, berücksichtigt werden.

Eine besonders komfortable und insbesondere eine störgeräuschfreie Benutzung kann insbesondere durch ein Kochfeld, insbesondere ein Induktionskochfeld, mit zumindest einer erfindungsgemäßen Kochfeldvorrichtung erreicht werden.

Die Kochfeldvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die Kochfeldvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten io

Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Kochfeld mit einer Kochfeldvorrichtung,

Fig. 2 a) störgeräuschfreie Aktivierungssequenzen für drei Induktionsziele b) Aktivierungssequenzmatrizen jeweils mit einem Leistungsüberschuss und einem Leistungsdefizit,

Fig. 3 a) ein kosteneffizientes Ausführungsbeispiel der Kochfeldvorrichtung in einer ersten Ausführung mit vier Induktionszielen der Kochfeldvorrichtung,

b) das kosteneffiziente Ausführungsbeispiel der Kochfeldvorrichtung in einer zweiten Ausführung mit vier Induktionszielen der Kochfeldvorrichtung,

c) das kosteneffiziente Ausführungsbeispiel der Kochfeldvorrichtung in einer dritten Ausführung mit vier Induktionszielen der Kochfeldvorrichtung,

Fig. 4 ein Verfahrensdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der

Kochfeldvorrichtung entsprechend dem kosteneffizienten Ausführungsbeispiel der Kochfeldvorrichtung,

Fig. 5 a) eine beispielhafte Darstellung einer möglichen Aktivierungssequenz der vier Induktionszielen entsprechend dem Verfahren zum Betrieb der Kochfeldvorrichtung,

b) eine beispielhafte Darstellung einer weiteren möglichen

Aktivierungssequenz der vier Induktionszielen entsprechend dem Verfahren zum Betrieb der Kochfeldvorrichtung,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kochfeldvorrichtung in einer ersten

Ausführung mit vier Induktionszielen der Kochfeldvorrichtung, Fig. 7 das weitere Ausführungsbeispiel der Kochfeldvorrichtung in einer zweiten Ausführung mit drei Induktionszielen,

Fig. 8 ein Verfahrensdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der

Kochfeldvorrichtung entsprechend dem weiteren Ausführungsbeispiel der Kochfeldvorrichtung,

Fig. 9 eine beispielhafte Darstellung von zwei möglichen

Aktivierungssequenzen der drei Induktionsziele mit zwei Kochgeschirren der zweiten Ausführung des weiteren Ausführungsbeispiels

entsprechend dem zweiten Verfahren zum Betrieb der Kochfeldvorrichtung,

Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel einer flexiblen Kochfeldvorrichtung mit einer ersten Belegung von drei Induktionszielen der Kochfeldvorrichtung,

Fig. 11 das Ausführungsbeispiel der flexiblen Kochfeldvorrichtung mit einer zweiten Belegung der drei Induktionsziele der Kochfeldvorrichtung,

Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel der flexiblen Kochfeldvorrichtung in einer

zweiten Ausführung mit vier Induktionszielen der Kochfeldvorrichtung, Fig. 13 a) ein Verfahrensdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der flexiblen

Kochfeldvorrichtung in der ersten Ausführung,

b) ein Verfahrensdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der flexiblen Kochfeldvorrichtung in der zweiten Ausführung,

Fig. 14 eine beispielhafte Darstellung einer möglichen Aktivierungssequenz der drei Induktionsziele entsprechend dem Verfahren zum Betrieb der ersten Ausführung mit der ersten und der zweiten Belegung der flexiblen Kochfeldvorrichtung und

Fig. 15 eine beispielhafte Darstellung einer möglichen Aktivierungssequenz der vier Induktionsziele entsprechend dem Verfahren zum Betrieb der zweiten Ausführung der flexiblen Kochfeldvorrichtung.

Fig. 1 zeigt ein Kochfeld 26, welches als ein Induktionskochfeld 38 ausgebildet ist. Das Induktionskochfeld 38 ist als Matrixkochfeld 40 ausgebildet. Das Kochfeld 26 weist eine Kochfeldvorrichtung 10 auf. Die Kochfeldvorrichtung 10 ist als eine

Induktionskochfeldvorrichtung ausgebildet. Die Kochfeldvorrichtung 10 weist eine

Aufstellfläche 74 für zumindest ein Kochgeschirr 72 auf. Die Aufstellfläche 74 weist eine Kochzone 32 auf. Die Kochfeldvorrichtung 10 weist mehrere Heizelemente 70 zu einer Beheizung des Kochgeschirrs 72 auf. Von mehrfach vorhandenen Objekten ist in den Figuren jeweils lediglich eines mit einem Bezugszeichen versehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Kochfeldvorrichtung 10 achtundvierzig Heizelemente 70 auf. Die Heizelemente 70 sind in einem eingebauten Zustand unterhalb der Aufstellfläche 74 angeordnet. Die Heizelemente 70 sind dazu vorgesehen, das auf der Aufstellfläche 74 über den

Heizelementen 70 aufgestellte Kochgeschirr 72 zu beheizen. Die Heizelemente 70 sind als Induktoren 34 ausgebildet. Der Induktor 34 weist zumindest eine Induktionsspule 76 auf. Eine Gruppe von Induktoren 34 bildet ein Induktionsziel 12. Das Induktionsziel 12 kann auch von einem einzelnen Induktor 34 gebildet werden.

Die Kochfeldvorrichtung 10 weist ein Bedienfeld 42 zu einer Eingabe und/oder Auswahl von Betriebsparametern durch einen Bediener auf, beispielsweise einer Heizleistung und/oder einer Kochdauer. Das Bedienfeld 42 ist als Display 78 ausgebildet. Das

Bedienfeld 42 ist zu einer Ausgabe eines Werts eines Betriebsparameters an den Bediener vorgesehen.

Eine Heizleistung eines jeden Induktionsziels 12 ist von der am Induktionsziel 12 angelegten Heizfrequenz abhängig. In einem ZVS-Modus steigt die Heizleistung eines Induktionsziels 12 mit abnehmender Heizfrequenz. In einem ZCS-Modus sinkt die Heizleistung eines Induktionsziels 12 mit abnehmender Heizfrequenz. Bevorzugt ist die Kochfeldvorrichtung 10 im ZVS-Modus betrieben.

Die Kochfeldvorrichtung 10 weist eine Steuereinheit 14 auf. Die Steuereinheit 14 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von mittels des Bedienfelds 42 eingegebenen

Betriebs parametern Aktionen und/oder Algorithmen auszuführen und/oder Einstellungen zu verändern. Die Steuereinheit 14 regelt in einem Heizbetriebszustand der Steuereinheit 14 eine Energiezufuhr zu den Heizelementen 70. Die Steuereinheit 14 ist zur repetitiven Versorgung der zumindest drei zumindest teilweise gleichzeitig zu betreibenden

Induktionszielen 12 vorgesehen.

Die Steuereinheit 14 betreibt die Induktionsziele 12 über eine gesamte Kochdauer repetitiv. Die Kochdauer ist in Betriebsperioden 16 aufgeteilt. Die Steuereinheit 14 versorgt die Induktionsziele 12 mit einer elektrischen Energie. Während einer

Betriebsperiode 16 versorgt die Steuereinheit 14 die Induktionsziele 12 mit einer jeweiligen Durchschnittsleistung 20. Die Durchschnittsleistung 20 entspricht einem vom Bediener am Bedienfeld 42 eingegebenen Wert einer gewünschten Kochleistung. Die Betriebsperiode 16 ist in mehrere Zeitintervalle 18 aufgeteilt. Die einzelnen Zeitintervalle 18 können jeweils eine unterschiedliche Dauer aufweisen.

Eine Zahl der Zeitintervalle 18 entspricht einer Zahl der Induktionsziele 12. Es ist jedoch denkbar, dass die Zahl der Zeitintervalle 18 größer als die Zahl der Induktionsziele 12 ist.

Die Steuereinheit 14 betreibt die Induktionsziele 12 in jedem Zeitintervall 18 der

Betriebsperiode 16 mit genau einem Leistungsüberschuss 22 gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung 20. In jedem Zeitintervall 18 weist eine gleiche Anzahl der

Induktionsziele 12 genau einen Leistungsüberschuss 22 auf.

Es ist auch denkbar, dass die Steuereinheit 14 die Induktionsziele 12 mit genau einem Leistungsdefizit 24 gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung 20 betreibt. In diesem Fall weist eine gleiche Anzahl der Induktionsziele 12 in jedem Zeitintervall 18 genau ein Leistungsdefizit 24 auf.

Die Steuereinheit 14 wählt die Heizfrequenz des jeweiligen Induktionsziels 12. Eine Wahl der Heizfrequenzen erfolgt derart, dass die Heizfrequenzen keine vom Menschen mit einem durchschnittlichen Gehör akustisch wahrnehmbaren Intermodulationsstörsignale erzeugen. Die Intermodulationsstörsignale entstehen durch eine Kopplung zumindest zweier Heizfrequenzen, welche einen Frequenzabstand zueinander von weniger als 17 kHz aufweisen.

Eine Heizfrequenz eines Induktionsziels 12 kann in einem Zeitintervall 18 einen

Frequenzabstand von mindestens 17 kHz von anderen Heizfrequenzen der anderen Induktionsziele 12 aufweisen. Alle Heizfrequenzen können in einem Zeitintervall 18 eine gleiche Frequenz aufweisen. In einem Zeitintervall 18 können alle Induktionsziele 12 gleichzeitig betrieben werden. In einem Zeitintervall 18 kann eine kleinere Anzahl als die Zahl der vorhandenen Induktionsziele 12 betrieben werden.

Eine Summe der Heizleistungen der Induktionsziele 12 in einem Zeitintervall 18 bildet eine Gesamtleistung 28. Die Gesamtleistung 28 ist in jedem Zeitintervall 18 über die gesamte Betriebsperiode 16 konstant. Die Gesamtleistung 28 ist durch die Steuereinheit 14 geregelt.

Fig. 2 a) zeigt beispielhaft alle möglichen störgeräuschfreie Aktivierungssequenzen 138 mit drei Induktionszielen 12. In den Aktivierungssequenzen 138 eins bis drei werden die Induktionsziele 12 einzeln mit einer Heizfrequenz fpi, fp_{2 ,}fp3 aktiviert. Die Aktivierungssequenzen 138 vier bis sechs zeigen jeweils zwei mit einer gleichen Heizfrequenz f_{ci ,}2 , f_{d ,}3 , aktivierte Induktionsziele 12.

Die siebte Aktivierungssequenz 138 zeigt alle drei aktivierten Induktionsziele 12 mit der gleichen Heizfrequenz fci_, 2_, 3.

Die Aktivierungssequenzen 138 acht bis dreizehn zeigen jeweils zwei aktivierte

Induktionsziele 12, welche mit zwei unterschiedlichen Heizfrequenzen betrieben werden. Beispielsweise ist die Heizfrequenz des ersten Induktionsziels 12 foF 1/2 und des zweiten Induktionsziels 12 f_{DF i/}2_+DF , wobei die Heizfrequenz des ersten Induktionsziels 12 niedriger ist als die Heizfrequenz des zweiten Induktionsziels 12 und die Heizfrequenzen einen Abstand von mindestens 17 kHz aufweisen.

Die Aktivierungssequenzen 138 vierzehn bis neunzehn zeigen alle drei aktivierten Induktionsziele 12, wobei jeweils zwei der drei Induktionsziele 12 mit einer gleichen Heizfrequenz und ein Induktionsziel 12 mit einer anderen Heizfrequenz betrieben werden, wobei die Heizfrequenzen einen Frequenzunterschied zueinander von mindestens 17 kHz aufweisen.

Beispielsweise zeigt die Aktivierungssequenz vierzehn eine erste Heizfrequenz foF 1/2,3 , welche einen im Vergleich zu Heizfrequenzen foF 1/2,3+DF des zweiten und dritten

Induktionsziels 12 um mindestens 17 kHz kleineren Wert aufweist.

Insgesamt gibt es für drei Induktionsziele 12 neunzehn Möglichkeiten eine störungsfreie Aktivierungssequenz 138 zu erzeugen.

Eine Zahl der Kombinationsmöglichkeiten, bei welcher beispielsweise aus neunzehn Möglichkeiten für drei Induktionsziele 12 drei mögliche Aktivierungssequenzen 138 ausgewählt werden, beträgt L = 969 (Tab. 1). Vorzugsweise ist die Zahl der möglichen, zu wählenden Aktivierungssequenzen 138 gleich der Zahl der Induktionsziele 12 N. Eine vorgeschlagene, reduzierte Zahl der Kombinationsmöglichkeiten beträgt im Fall von drei Induktionszielen 12 T = 5. Alle möglichen Aktivierungssequenzen 138 beispielsweise mit einem Leistungsüberschuss 22 oder einem Leistungsdefizit 24 in einem Zeitintervall 18, die jeweils als eine Spalte dargestellt ist, werden in diesem Fall in einer

Aktivierungssequenzmatrix 140 zusammengefasst (Fig. 2 b). Die Steuereinheit 14 ermittelt die Aktivierungssequenzmatrix 140.

Fig. 2 b) zeigt beispielhaft zwei der fünf möglichen Aktivierungssequenzmatrizen 140. Die erste Aktivierungssequenzmatrix 140 weist einen Leistungsüberschuss 22 auf. Die zweite Aktivierungssequenzmatrix 140 weist ein Leistungsdefizit 24 auf. Der

5 Leistungsüberschuss 22 ist in jeder Aktivierungssequenzmatrix 140 als ein Pluszeichen + dargestellt. Das Leistungsdefizit 24 ist in jeder Aktivierungssequenzmatrix 140 als ein Minuszeichen - dargestellt. Jede Spalte der Aktivierungssequenzmatrix 140 enthält mehr als eine störgeräuschfreie Aktivierungssequenz 138 (vgl. Fig. 2 a)), wobei die

störgeräuschfreien Aktivierungssequenzen 138 in einer Spalte zusammengefasst sind.

10 Dadurch kommt es zu einer Reduktion von einer Zahl aller Kombinationsmöglichkeiten L auf eine vorgeschlagene Zahl der Kombinationsmöglichkeiten T.

Fig. 3 a) zeigt ein kosteneffizientes Ausführungsbeispiel der Kochfeldvorrichtung 10 in einer ersten Ausführung. Die Kochfeldvorrichtung 10a weist vier Induktionsziele 12a auf. Jedes Induktionsziel 12a ist dazu vorgesehen, ein jeweiliges Kochgeschirr 72 zu

15 beheizen. Die Kochfeldvorrichtung 10a weist einen Resonanzinverter 30a auf. Der

Resonanzinverter 30a ist dazu vorgesehen die vier Induktionsziele 12a mit derselben Heizfrequenz parallel zu betreiben. Die Kochfeldvorrichtung 10a weist je einen elektromechanischen Schalter 60 pro ein Induktionsziel 12a auf. Der elektromechanische Schalter 60 ist als Relais 62 ausgebildet. Die Induktionsziele 12a sind durch die Relais 62 20 an eine elektrische Energieversorgung 86 zuschaltbar. Die Kochfeldvorrichtung 10a weist jeweils einen Kondensator 66a pro ein Induktionsziel 12a auf. Jedes Induktionsziel 12a kann einzeln angesteuert werden.

In Fig. 3 b) und 3 c) ist jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die

Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 a) verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in Fig. 3 a) jeweils durch den Buchstaben b oder c in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 b) und 3 c) ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 a) verwiesen werden.

Fig. 3 b) zeigt eine zweite Ausführung des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels der Kochfeldvorrichtung 10. Die zweite Ausführung ist im Wesentlichen zu der ersten Ausführung identisch. Die Kochfeldvorrichtung 10b weist jeweils einen Kondensator 66b pro zwei Induktionsziele 12b auf. Jedes Induktionsziel 12b kann einzeln angesteuert werden.

Fig. 3 c) zeigt eine dritte Ausführung des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels der Kochfeldvorrichtung 10. Die Kochfeldvorrichtung 10c weist eine Matrixmultiinverter- Topologie 68c auf. Die Kochfeldvorrichtung 10c weist mehrere halbleiterbasierende Hochfrequenzschalter 64c auf. Der Unterschied zu der ersten Ausführung des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels der Kochfeldvorrichtung 10a besteht darin, dass die als Relais 62a, b ausgebildeten elektromechanischen Schalter 60 durch die halbleiterbasierende Hochfrequenzschalter 64c ersetzt sind. Jedes Induktionsziel 12c kann einzeln angesteuert werden.

Fig. 4 zeigt ein Verfahren 112a zum Betrieb der ersten, zweiten und dritten Ausführung des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels der Kochfeldvorrichtung 10. Die erste, die zweite und die dritte Ausführung des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels der Kochfeldvorrichtung 10 werden in einem ZVS-Modus betrieben.

Zur Unterscheidung der Verfahren wird das Verfahren, Verfahrensschritte, Phasen, Merkmale und Funktionen o.Ä. des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels der

Kochfeldvorrichtung 10 durch den Buchstaben a gekennzeichnet. Das Verfahren 112a weist drei Phasen 80a, 82a, 110a auf. Das Verfahren 112a weist sieben Verfahrensschritte 44a,48a-58a auf.

Das Verfahren 112a weist eine erste Phase 80a auf. Die erste Phase 80a des Verfahrens 112a umfasst einen ersten Verfahrensschritt 44a. In einem ersten Verfahrensschritt 44a des Verfahrens 112a zum Betrieb des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels der Kochfeldvorrichtung 10 werden jeweilige Zielfrequenzen der Induktionsziele 12a, b,c gesucht.

Das Verfahren 112a weist eine zweite Phase 82a auf. Die zweite Phase 82a des

Verfahrens 112a umfasst fünf Verfahrensschritte 48a-56a. Die zweite Phase 82a wird K- mal wiederholt. Eine Wiederholungszahl K der zweiten Phase 82a ist gleich der Zahl der Induktionsziele 12a, b,c der jeweiligen Ausführung des kosteneffizienten

Ausführungsbeispiels der Kochfeldvorrichtung 10.

Im Folgenden wird nur ein Durchlauf einer Wederholungsschleife mit einem Index i der zweiten Phase 82a beschrieben. Der Index i ist eine ganze Zahl und liegt zwischen 1 und K. Bei dem i-ten Durchlauf der zweiten Phase 82a wird eine Aktivierungssequenz 138a in einem i-ten Zeitintervall 18a gesucht.

In einer zweiten Phase 82a des Verfahrens 112a werden Verfahrensschritte zwei bis sechs 48a-56a vier Mal durchlaufen. Eine Anzahl der Wederholungen der

Verfahrensschritte zwei bis sechs 48a-56a ist gleich der Anzahl der jeweiligen

Zeitintervalle 18a, b,c. Eine Anzahl der Wederholungen der Verfahrensschritte zwei bis sechs 48a-56a ist gleich der Anzahl der Induktionsziele 12a, b,c.

Die zweite Phase 82a umfasst einen zweiten Verfahrensschritt 48a. Im zweiten

Verfahrensschritt 48a wird eine Aktivierungssequenz 138a,b,c mit einem

Leistungsüberschuss 22a, b,c an einen Induktionsziel 12a, b,c gesucht.

Die zweite Phase 82a umfasst einen dritten Verfahrensschritt 50a. Im dritten

Verfahrensschritt 50a wird das Induktionsziel 12a, b,c mit dem Leistungsüberschuss 22a durch einen entsprechenden Schalter 84a, b,c mit einer elektrischen Energieversorgung 86 verbunden.

Die zweite Phase 82a umfasst einen vierten Verfahrensschritt 52a. Im vierten

Verfahrensschritt 52a werden Induktionsziele 12a, b,c, welche eine kleinere Zielfrequenz als das Induktionsziel 12a, b,c mit dem Leistungsüberschuss 22a, b,c aufweisen, mit einem Leistungsdefizit 24a, b,c durch einen entsprechenden Schalter 84a, b,c mit der elektrischen Energieversorgung 86 verbunden.

Die zweite Phase 82a umfasst einen fünften Verfahrensschritt 54a. Im fünften

Verfahrensschritt 54a werden Induktionsziele 12a, b,c mit einem Leistungsdefizit 24a, b,c, welche eine höhere Zielfrequenz als das Induktionsziel 12a, b,c mit dem

Leistungsüberschuss 22a, b,c aufweisen, durch einen entsprechenden Schalter 84a, b,c von der elektrischen Energieversorgung 86 getrennt.

Falls Induktionsziele 12a, b,c, welche laut der Aktivierungssequenz 138a dazu vorgesehen sind ein Leistungsdefizit 24a, b,c bereitzustellen, kein Leistungsdefizit 24a, b,c

bereitstellen, werden diese Induktionsziele 12a, b,c von der elektrischen

Energieversorgung 86 mittels des entsprechenden Schalters 84a, b,c getrennt.

In der ersten und der zweiten Ausführung des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels ist der Schalter 84a, b als elektromechanischer Schalter 60a, b ausgebildet.

In der ersten und der zweiten Ausführung des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels ist der Schalter 84a, b als Relais 62a, b ausgebildet.

In der dritten Ausführung des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels ist der Schalter 84c als Hochfrequenzschalter 64c ausgebildet.

Die Verfahrensschritte zwei bis sechs 48a-56a werden für jedes Zeitintervall 18a wiederholt.

Das Verfahren 112a weist eine dritte Phase 82a auf. Die dritte Phase 110a des

Verfahrens 112a umfasst einen siebten Verfahrensschritt 58a. Eine Dauer der

Zeitintervalle 18a, b,c wird im siebten Verfahrensschritt 58a angepasst. Die

Durchschnittsleistung 20a, b,c des jeweiligen Induktionsziels 12a, b,c wird mittels der Dauer der Zeitintervalle 18a,b,c eingestellt.

Die Induktionsziele 12a, b,c in der Tieffrequenzgruppe werden mit einer gemeinsamen Heizfrequenz betrieben. Die Induktionsziele 12a, b,c in der Hochfrequenzgruppe werden mit einer gemeinsamen Heizfrequenz betrieben. Die Heizfrequenz der Tieffrequenzgruppe weist einen um mindestens 17 kHz kleineren Wert als die Heizfrequenz der

Hochfrequenzgruppe auf.

Die Verfahrensschritte eins bis sieben 44a,48a-58a werden repetitiv über eine gesamte Kochvorgangsdauer wiederholt. Fig. 5a) und 5b) zeigen jeweils ein Beispiel des Betriebs der ersten, der zweiten und der dritten Ausführung des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels gemäß dem Verfahren 112a mit einem Leistungsüberschuss 22a, b,c und einem Leistungsdefizit 24a, b,c pro Zeitintervall 18a, b,c. Entsprechende Aktivierungssequenzen 138a, b,c sind in Form einer Aktivierungssequenzmatrix 140a, b,c gezeigt. Die Aktivierungssequenzmatrix 140a, b,c enthält Zeichen + und Das Pluszeichen + steht für einen Leistungsüberschuss 22a, b,c. Das Minuszeichen - steht für ein Leistungsdefizit 24a, b,c. Die Zeitintervalle 18a, b,c sind durch Spalten der jeweiligen Aktivierungssequenzmatrix 140a, b,c dargestellt. Die Spalten der jeweiligen Aktivierungssequenzmatrix 140a, b,c enthalten alle möglichen

Kombinationsmöglichkeiten genau eines Induktionsziels 12a, b,c mit genau einem

Leistungsüberschuss 22a, b,c in den vier Induktionszielen 12a, b,c (Fig. 4a)). Die Spalten der jeweiligen Aktivierungssequenzmatrix 140a, b,c zeigen alle möglichen

Kombinationsmöglichkeiten genau eines Induktionsziels 12a, b,c mit einem

Leistungsdefizit 24a, b,c in den vier Induktionszielen 12a, b,c (Fig. 4b)).

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kochfeldvorrichtung 10 in einer ersten Ausführung mit vier Induktionszielen 12d der Kochfeldvorrichtung 10d. Jedes

Induktionsziel 12d weist fünf Induktoren 34d auf. Jedes Induktionsziel 12d ist in einer Matrixmultiinverter-Topologie 102d mit einer elektrischen Energie versorgt. Die

Kochfeldvorrichtung 10d weist vier Vektorinverter 90 auf. Die Induktionsziele 12d sind durch den jeweiligen Vektorinverter 90d der Kochfeldvorrichtung 10d an die elektrische Energieversorgung 86d angeschlossen. Jeder Induktor 34d eines Induktionsziels 12d sind unabhängig von anderen Induktoren 34d mit der elektrischen Energie versorgbar. Jedes Induktionsziel 12d beheizt jeweils ein Kochgeschirr 72d. Die Steuereinheit 14 steuert eine Leistungsaufnahme eines jeden Induktionsziels 12d. Die Steuereinheit 14 steuert die Leistungsaufnahme eines jeden Induktors 34d. Die Steuereinheit 14 steuert die

Leistungsaufnahme in einem Zeitintervall 18d durch ein Anlegen einer Heizfrequenz an jeden einzelnen Induktor 34d.

In Fig. 7 ist eine zweite Ausführung des weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der Ausführung der Fig. 6 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe d in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in Fig. 6 durch den Buchstaben e in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Fig. 7 ersetzt. Bezüglich gleich

bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des

Ausführungsbeispiels der Fig. 6 verwiesen werden.

Fig. 7 zeigt das weitere Ausführungsbeispiel der Kochfeldvorrichtung 10 in einer zweiten Ausführung mit drei Induktionszielen 116e,118e,120e. Zwei Kochgeschirre 122e,124e sind durch drei Induktionsziele 116e,118e,120e beheizt. Ein erstes Kochgeschirr 122e ist durch zwei Induktionsziele 118e,120e beheizt, wobei die zwei Induktionsziele 118e,120e durch zwei verschiedene Vektorinverter 90e mit der elektrischen Energie versorgt sind.

Die Steuereinheit 14 steuert eine Leistungsaufnahme eines jeden Induktionsziels 116e,118e,120e. Die Steuereinheit 14 steuerte die Leistungsaufnahme eines jeden Induktors 34e. Die Steuereinheit 14 steuert die Leistungsaufnahme in einem Zeitintervall 18e durch ein Anlegen einer Heizfrequenz an jeden einzelnen Induktor 34e.

Zur Unterscheidung der Verfahren wird das Verfahren und Verfahrensschritte, Phasen, Merkmale und Funktionen o.Ä. des kosteneffizienten Ausführungsbeispiels der

Kochfeldvorrichtung 10 durch den Buchstaben d gekennzeichnet.

Ein Verfahren 112d zum Betrieb des weiteren Ausführungsbeispiels in der ersten Ausführung und in der zweiten Ausführung der Kochfeldvorrichtung 10 weist neun Verfahrensschritte 44d,48d-58d,88d,92d auf (Fig. 8). Die erste und die zweite Ausführung des weiteren Ausführungsbeispiels der Kochfeldvorrichtung 10 werden im ZVS-Modus betrieben.

Das Verfahren 112d weist drei Phasen 80d, 82d, 110d auf.

Eine erste Phase 80d des Verfahrens 112d umfasst einen ersten Verfahrensschritt 44d. Im ersten Verfahrensschritt 44d werden die jeweiligen Zielfrequenzen der Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e ermittelt.

Das Verfahren 112d weist eine zweite Phase 82d auf. Die zweite Phase 82d wird K-mal wiederholt. Eine Wiederholungszahl K der zweiten Phase 82d ist gleich der Zahl der Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e der jeweiligen Ausführung des weiteren

Ausführungsbeispiels der Kochfeldvorrichtung 10d,e.

Im Folgenden wird nur ein Durchlauf einer Wiederholungsschleife mit einem Index i der zweiten Phase 82d beschrieben. Der Index i ist eine ganze Zahl und liegt zwischen 1 und K. Bei dem i-ten Durchlauf der zweiten Phase 82d wird eine Aktivierungssequenz 138d,e in einem i-ten Zeitintervall 18d,e gesucht.

Eine Wiederholungszahl der Verfahrensschritte zwei bis acht 48d-58d,88d ist gleich der Anzahl der Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e. Die Anzahl der Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e ist gleich der Anzahl der Zeitintervalle 18d,e.

Die zweite Phase 82d umfasst einen zweiten Verfahrensschritt 48d. Im zweiten

Verfahrensschritt 48d wird eine Aktivierungssequenz 138d,e mit einem

Leistungsüberschuss 22d,ean einem der Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e gesucht.

Die zweite Phase 82d umfasst einen dritten Verfahrensschritt 50d. Im dritten

Verfahrensschritt 50d wird das Induktionsziel 12d, 116e,118e,120e mit einem

Leistungsüberschuss 22d,e in eine Tieffrequenzgruppe eingeordnet.

Die zweite Phase 82d umfasst einen vierten Verfahrensschritt 52d. In dem vierten

Verfahrensschritt 52d werden die Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e mit einem

Leistungsdefizit 24d,e mit der jeweiligen Zielfrequenz, welche kleiner ist als die

Zielfrequenz des Induktionsziels 12d, 116e,118e,120e mit dem Leistungsüberschuss 22d,e, in die Tieffrequenzgruppe eingeordnet.

Die zweite Phase 82d umfasst einen fünften Verfahrensschritt 54d. In einem fünften Verfahrensschritt 54d werden die Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e mit einem

Leistungsdefizit 24d,e mit der jeweiligen Zielfrequenz, welcher größer ist als die

Zielfrequenz des Induktionsziels 12d, 116e,118e,120e mit dem Leistungsüberschuss 22d,e, in eine Hochfrequenzgruppe eingeordnet.

Die zweite Phase 82d umfasst einen sechsten Verfahrensschritt 56d. Falls Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e, welche laut der Aktivierungssequenz 138d,e dazu vorgesehen sind, ein Leistungsdefizit 24d,e bereitzustellen, kein Leistungsdefizit 24d,e bereitstellen, werden diese Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e in dem sechsten Verfahrensschritt 56d in die Hochfrequenzgruppe eingeordnet.

Die zweite Phase 82d umfasst einen siebten Verfahrensschritt 58d. Falls Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e, welche laut der Aktivierungssequenz 138d,e dazu vorgesehen sind, ein Leistungsdefizit 24d,e bereitzustellen, kein Leistungsdefizit 24d,e bereitstellen, wird in dem siebten Verfahrensschritt 58d zumindest ein Induktor 34d,e von der elektrischen Energieversorgung 86 getrennt. Die zweite Phase 82d umfasst einen achten Verfahrensschritt 88d. Falls Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e, welche laut der Aktivierungssequenz 138d,e dazu vorgesehen sind, ein Leistungsdefizit 24d,e bereitzustellen, kein Leistungsdefizit 24d,e bereitstellen, werden in dem achten Verfahrensschritt 88d alle Induktoren 34d,e dieser Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e von der elektrischen Energieversorgung 86d,e getrennt.

Die Verfahrensschritte zwei bis acht 48d-58d,88d werden für die erste Ausführung des weiteren Ausführungsbeispiels viermal wiederholt. Die Verfahrensschritte zwei bis acht 48d-58d,88d werden für die zweite Ausführung des weiteren Ausführungsbeispiels dreimal wiederholt. Eine Wiederholungszahl der Verfahrensschritte 48d-58d,88d ist gleich der Anzahl der Zeitintervalle 18d,e. Eine Wederholungszahl der Verfahrensschritte 48d- 58d,88d ist gleich der Anzahl der Induktionsziele 12d,e.

Das Verfahren 112d weist eine dritte Phase 110d auf. Die dritte Phase 110d umfasst einen neunten Verfahrensschritt 92d. In dem neunten Verfahrensschritt 92d wird eine jeweilige Dauer der Zeitintervalle 18d,e angepasst. Die Durchschnittsleistung 20d,e des jeweiligen Induktionsziels 12d,e wird mittels der Dauer der Zeitintervalle 18d,e eingestellt.

Die Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e in der Tieffrequenzgruppe werden mit einer gemeinsamen Heizfrequenz betrieben. Die Induktionsziele 12d, 116e,118e,120e in der Hochfrequenzgruppe werden mit einer gemeinsamen Heizfrequenz betrieben. Die

Heizfrequenz der Tieffrequenzgruppe weist einen um mindestens 17 kHz kleineren Wert als die Heizfrequenz der Hochfrequenzgruppe auf.

Die Verfahrensschritte eins bis neun 44d,48d-58d,88d,92d werden repetitiv über eine gesamte Kochvorgangsdauer wiederholt.

Fig. 9 links zeigt eine beispielhafte Darstellung einer möglichen ersten

Aktivierungssequenz 138e des Verfahrens 112d der drei Induktionsziele 116e, 118e, 120e mit zwei Kochgeschirren 122e, 124e der zweiten Ausführung des weiteren

Ausführungsbeispiels mit einem Leistungsüberschuss 22e pro Zeitintervall 18e der Betriebsperiode 16e.

Die Betriebsperiode 16e weist drei Zeitintervalle 18e ti _, t_2, t3 auf. In jedem Zeitintervall 18e ist die Gesamtleistung 28e konstant. Jedes der drei Induktionsziele 116e,118e,120e liefert eine vom Bediener eingestellte Durchschnittsleistung 20e.

Im ersten Zeitintervall 18e ti sind das erste und das zweite Induktionsziel 116e,118e mit einer gleichen Heizfrequenz foFi , 2/3 betrieben. Das erste Induktionsziel 116e liefert einen Leistungsüberschuss 22e. Das zweite Induktionsziel 118e liefert ein Leistungsdefizit 24e. Das dritte Induktionsziel 120e ist mit einer weiteren, von der Heizfrequenz verschiedenen Heizfrequenz f_{DFi ,2/3+DF} betrieben. Die weitere Heizfrequenz weist eine um mindestens 17 kHz höhere Frequenz als die Heizfrequenz auf. Im zweiten Zeitintervall 18e t₂ werden alle drei Induktionsziele 116e,118e,120e mit derselben Frequenz fei_{, 2, 3} betrieben. Die

Induktionsziele 116e,118e,120e liefern jeweils eine unterschiedliche Heizleistung.

Im dritten Zeitintervall 18e tz werden das erste und das zweite Induktionsziel 116e,118e mit der gleichen Heizfrequenz f_{DF3/i ,2+DF} betrieben. Die Heizfrequenz hat eine um mindestens 17 kHz höhere Frequenz als die Heizfrequenz f_{DF3/i ,2} des dritten

Induktionsziels 120e.

Fig. 9 rechts zeigt eine beispielhafte Darstellung einer weiteren möglichen

Aktivierungssequenz 138e des Verfahrens 112d der drei Induktionsziele 116e,118e,120e mit zwei Kochgeschirren 122e, 124e mit einem Leistungsdefizit 24e pro Zeitintervall 18e. Die Betriebsperiode 16e weist drei Zeitintervalle 18e ti_, t_2, tz auf.

Im ersten Zeitintervall 18e ti ist das zweite Induktionsziel 118e von der elektrischen Energieversorgung 86 getrennt. Das erste und das dritte Induktionsziel 116e,120e sind mit unterschiedlichen Heizfrequenzen f_{DFi/3 ,}f_DFi/3+DF betrieben. Die Heizfrequenz des dritten Induktionsziels 120e f_DFi/3+DF ist zumindest in 17 kHz größer als die Heizfrequenz f_üFi/3 des ersten Induktionsziels 116e.

Im zweiten Zeitintervall 18e t₂ sind das erste und das dritte Induktionsziel 116e,120e von der elektrischen Energieversorgung 86 getrennt. Das zweite Induktionsziel 118e wird mit einer elektrischen Energie mit einer Heizfrequenz fp₂ versorgt.

Im dritten Zeitintervall 18e tz sind das zweite und das dritte Induktionsziel 118e,120e mit einer gleichen Heizfrequenz fc_2,3 betrieben. Das zweite und das dritte Induktionsziel 118e,120e liefern jeweils eine unterschiedliche Heizleistung.

Jedes der Zeitintervalle 18e ti_, t₂ tz weist genau einen Leistungsüberschuss 22e auf.

Eine Gesamtleistung 28e ist in jedem der Zeitintervalle 18e ti _, t_2, tz über die gesamte Betriebsperiode 16e konstant.

Die Induktionsziele 116e,118e sind mit einer gleichen Heizfrequenz oder in

unterschiedlichen Zeitintervallen 18e betrieben. Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer flexiblen Kochfeldvorrichtung 10f mit einer ersten Belegung. Die flexible Kochfeldvorrichtung 10f weist drei Induktionsziele

116f, 118f, 120f auf. Über den Induktionszielen 1 16f, 1 18f, 120f ist jeweils ein Kochgeschirr 122f , 124f , 126f platziert. Zwei der drei Kochgeschirre 122f, 124f sind jeweils durch ein Induktorenpaar 128f,130f beheizt. Ein drittes Kochgeschirr 126 f ist durch zwei

Induktorenpaare 132f,94f beheizt. Einzelne Induktoren 34f eines jeden Induktorenpaars 128, 130,132,94 sind überlappend angeordnet. Durch eine überlappende Anordnung der einzelnen Induktoren 96f, 98f der jeweiligen Induktorenpaare 128f , 130f , 132f , 94f entsteht eine magnetische Kopplung.

Die Kochfeldvorrichtung 10f weist zwei duale Halbbrückeninverter 134f auf. Die dualen Halbbrückeninverter 134f weisen jeweils zwei Resonanzinverter 30f auf. Jeweils zwei Induktorenpaare 128f, 130f, 132f,94f sind durch einen dualen Halbbrückeninverter 134f mit einer elektrischen Energie versorgt. Jeder Induktor eines jeden Induktorenpaars

128f , 130f , 132f ,94f ist jeweils durch zwei Resonanzinverter 30f des dualen

Halbbrückeninverters 134f mit der elektrischen Energie versorgt. Die Steuereinheit 14 stellt Heizfrequenz der Induktorenpaare 128f , 130f , 132f , 94f ein. Die Steuereinheit 14 stellt eine Phasenverschiebung zwischen einer ersten Versorgungsspannung und einer zweiten Versorgungsspannung des dualen Halbbrückeninverters 134f. Die Phasenverschiebung beträgt vorzugsweise 60°.

In Fig. 11 ist eine zweite Belegung der Induktorenpaare 128f, 130f, 132f,94f der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10f gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen der ersten und der zweiten Belegung, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der ersten Belegung in Fig. 10 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der ersten und der zweiten Belegung ist der Buchstabe f in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels mit der ersten Belegung in Fig. 10 durch den Buchstaben g in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Fig. 11 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig. 10 verwiesen werden.

Fig. 11 zeigt das Ausführungsbeispiel der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10f mit einer zweiten Belegung. Die flexible Kochfeldvorrichtung 10f weist drei Induktionsziele

116g, 1 18g, 120g auf. Die zweite Belegung unterscheidet sich von der ersten Belegung dadurch, dass das zweite Induktionsziel 118g das dritte Induktorenpaar 132g und einen zweiten Induktor 98g eines vierten Induktorenpaars 94g umfasst. Ein erster Induktor 96g des vierten Induktorenpaars 94g beheizt ein anderes Kochgeschirr 122g. Das dritte Induktionsziel 120g ist durch ein drittes Kochgeschirr 126 g belegt. Das erste

Induktorenpaar 128 g ist nicht belegt und bildet kein Induktionsziel.

In Fig. 12 ist ein Ausführungsbeispiel der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10 in einer zweiten Ausführung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im

Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der Ausführung der Fig. 10 und 11 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind die Buchstaben f und g in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in Fig. 10 und 11 durch den Buchstaben h in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Fig. 12 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig. 10 und 11 verwiesen werden.

Die flexible Kochfeldvorrichtung 10h weist vier Induktionsziele 12h auf. Die Induktionsziele 12h werden jeweils durch einen Resonanzinverter 30h in der elektrischen Energie versorgt. Jeweils zwei Resonanzinverter 30h bilden einen dualen Halbbrückeninverter 134h. Jeweils zwei Resonanzinverter 30h weisen einen gemeinsamen Kondensator 66h auf. Die Induktoren 34h sind mit dem Kondensator 66h verbunden. Durch den

gemeinsamen Kondensator 66h entsteht eine elektrische Kopplung zwischen den Induktoren 34h.

Zur Unterscheidung der Verfahren wird das Verfahren 112f des ersten

Ausführungsbeispiels der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10f durch den Buchstaben f gekennzeichnet.

Die erste Ausführung der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10f mit der ersten und zweiten Belegung können mit einem gleichen Verfahren 112f betrieben werden.

Fig. 13 a) zeigt ein Verfahrensdiagramm des Verfahrens 112f zum Betrieb der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10f. Das Verfahren 112f weist drei Phasen 80f, 82f , 110f auf. Das Verfahren 112f weist acht Verfahrensschritte 44f,48f-58f,88f auf. Das Verfahren 112f weist eine erste Phase 80f auf. Die erste Phase 80f umfasst einen ersten Verfahrensschritt 44f. Im ersten Verfahrensschritt 44f werden jeweilige

Zielfrequenzen der Induktionsziele 116f,g,118f,g,120f,g ermittelt.

Das Verfahren 112f weist eine zweite Phase 82f auf. Die zweite Phase 82f umfasst sechs Verfahrensschritte 48f-58f. Die zweite Phase 82f wird K-mal wiederholt. Eine

Wiederholungszahl K der zweiten Phase 82f ist gleich der Zahl der Induktionsziele 116f,g,118f,g,120f,g des jeweiligen Ausführungsbeispiels. Die Wiederholungszahl K ist gleich drei.

Im Folgenden wird nur ein Durchlauf einer Wiederholungsschleife mit einem Index i der zweiten Phase 82f beschrieben. Der Index i ist eine ganze Zahl und liegt zwischen 1 und K. Bei dem i-ten Durchlauf der zweiten Phase 82f wird eine Aktivierungssequenz 138f,g in einem i-ten Zeitintervall 18f,g gesucht.

Die zweite Phase 82f umfasst einen zweiten Verfahrensschritt 48f. In dem zweiten Verfahrensschritt 48f der i-ten Wiederholung wird eine Aktivierungssequenz 138f,g mit einem Leistungsüberschuss 22f,g an einem der Induktionsziele 116f,g,118f,g,120f,g gesucht. Es ist auch denkbar, dass in dem zweiten Verfahrensschritt 48f eine

Aktivierungssequenz 138f,g mit einem Leistungsdefizit 24f,g, in einem der Induktionsziele 116f,g,118f,g,120f,g gesucht wird.

Die zweite Phase 82f umfasst einen dritten Verfahrensschritt 50f. In dem dritten

Verfahrensschritt 50f der i-ten Wiederholung wird das Induktionsziel 116f,g,118f,g,120f,g mit einem Leistungsüberschuss 22f,g in eine Tieffrequenzgruppe eingeordnet.

Die zweite Phase 82f umfasst einen vierten Verfahrensschritt 52f. In dem vierten

Verfahrensschritt 52f der i-ten Wiederholung werden die Induktionsziele

116f,g,118f,g,120f,g mit einem Leistungsdefizit 24f,g mit der jeweiligen Zielfrequenz, welche kleiner ist als die Zielfrequenz des Induktionsziels 116f,g,118f,g, 120f,g mit dem Leistungsüberschuss 22f,g in die Tieffrequenzgruppe eingeordnet.

Die zweite Phase 82f umfasst einen fünften Verfahrensschritt 54f. In dem fünften

Verfahrensschritt 54f der i-ten Wiederholung werden die

Induktionszielel 16f,g, 118f,g, 120f,g mit einem Leistungsdefizit 24f,g mit der jeweiligen Zielfrequenz, welcher größer ist als die Zielfrequenz des

Induktionszielsl 16f,g,118f,g,120f,g mit dem Leistungsüberschuss 22f,g, in eine

Hochfrequenzgruppe eingeordnet. Die zweite Phase 82f umfasst einen sechsten Verfahrensschritt 56f. Falls Induktionszielel 16f,g,118f,g,120f,g welche laut der Aktivierungssequenz 138f,g dazu vorgesehen sind, ein Leistungsdefizit 24f,g bereitzustellen, kein Leistungsdefizit 24f,g bereitstellen, werden diese Induktionsziele 116f , g , 118f , g , 120f , g in dem sechsten

Verfahrensschritt 56f der i-ten Wiederholung in die Hochfrequenzgruppe eingeordnet.

Die zweite Phase 82f umfasst einen siebten Verfahrensschritt 58f. Falls das Induktionsziel 116f , g , 118f , g , 120f , g , welches laut der Aktivierungssequenz 138f,g dazu vorgesehen ist, ein Leistungsdefizit 24f,g bereitzustellen, kein Leistungsdefizit 24f,g bereitstellt oder ein Induktor eines Induktorenpaars des Induktionsziels 116f,g, 118f,g, 120f,g Teil eines anderen Induktionsziels 116f,g,118f,g,120f,g mit einem Leistungsüberschuss 24f,g ist, wird dieses Induktionsziel 116f , g , 118f , g , 120f , g in dem siebten Verfahrensschritt 58f von der elektrischen Energieversorgung 86 getrennt .

Das Verfahren 112f weist eine dritte Phase 110f auf. Die dritte Phase 110f umfasst einen achten Verfahrensschritt 88f. In dem achten Verfahrensschritt 88f wird eine Dauer der Zeitintervalle 18f,g angepasst. Mit einer Anpassung der Dauer der Zeitintervalle 18f,g wird eine Durchschnittsleistung 20f,g des jeweiligen Induktionsziels 116f , g , 118f , g , 120f , g angepasst.

Die Induktionsziele 116f,g, 118f,g, 120f,g in der Tieffrequenzgruppe werden mit einer gemeinsamen Heizfrequenz betrieben. Die Induktionsziele 116f , g , 118f , g , 120f , g in der Hochfrequenzgruppe werden mit einer gemeinsamen Heizfrequenz betrieben. Die Heizfrequenz der Tieffrequenzgruppe weist einen um mindestens 17 kHz kleineren Wert als die Heizfrequenz der Hochfrequenzgruppe auf.

Fig. 13 b) zeigt ein Verfahrensdiagramm des Verfahrens 112h zum Betrieb der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10h. Das Verfahren 112h weist drei Phasen 80h, 82h, 110h auf. Das Verfahren 112h weist neun Verfahrensschritte 44h,48h-58h,88h,92h auf.

Das Verfahren 112h unterscheidet sich von dem Verfahren 112f durch einen

unterschiedlichen Verfahrensschritt sieben 58h der zweiten Phase 82h und einen zusätzlichen Verfahrensschritt acht 88h der zweiten Phase 82h.

Die dritte Phase 110f des Verfahrens 112f ist mit der dritten Phase 110h des Verfahrens 112h identisch. Die zweite Phase 82h umfasst einen siebten Verfahrensschritt 58h. Falls Induktionsziele 12h, welche laut der Aktivierungssequenz 138h dazu vorgesehen sind, ein

Leistungsdefizit 24h bereitzustellen, kein Leistungsdefizit 24h bereitstellen, wird in dem siebten Verfahrensschritt 58h eine Phasenverschiebung von Spannungen zu elektrischen Versorgungen der jeweiligen übereinander angeordneten, gekoppelten Induktoren 96h, 98h variiert.

Die zweite Phase 82h umfasst einen achten Verfahrensschritt 88h. Falls Induktionsziele 12h, welche laut der Aktivierungssequenz 138h dazu vorgesehen sind, ein

Leistungsdefizit 24h bereitzustellen, kein Leistungsdefizit 24h bereitstellen, werden diese Induktionsziele 12h in dem achten Verfahrensschritt 88h der i-ten Wiederholung von der elektrischen Energieversorgung 86 getrennt.

Die Induktionsziele 12h in der Tieffrequenzgruppe werden mit einer gemeinsamen Heizfrequenz betrieben. Die Induktionsziele 12h in der Hochfrequenzgruppe werden mit einer gemeinsamen Heizfrequenz betrieben. Die Heizfrequenz der Tieffrequenzgruppe weist einen um mindestens 17 kHz kleineren Wert als die Heizfrequenz der

Hochfrequenzgruppe auf.

Fig. 14 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer möglichen Aktivierungssequenz 138g der drei Induktionsziele 116g, 1 18g, 120g entsprechend dem Verfahren 1 12f zum Betrieb der ersten Ausführung der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10f mit der zweiten Belegung.

Fig. 14 links zeigt eine erste mögliche Aktivierungssequenz 138g der ersten Ausführung der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10f .

Die Anzahl der Induktionsziele 116g, 118g, 120g ist mit der Anzahl der Zeitintervalle 18g identisch. Die Aktivierungssequenz 138g weist drei Zeitintervalle 18g ti , t_2, tz auf. Die Dauer der Zeitintervalle 18g, ti_, t₂ tz ist durch die Steuereinheit 14 anpassbar. Im ersten Zeitintervall 18g ^versorgt der Halbbrückeninverter 134g die beiden Induktoren 96g, 98g des ersten, des zweiten und dritten Induktionsziels 1 16g, 118g, 120g mit Spannungen gleicher Amplitude. Die Spannungen des jeweiligen Induktorenpaars 128g, 130g, 132g sind gegeneinander phasenverschoben.

Beide Induktoren des jeweiligen Induktorenpaars 128g, 130g, 132g sind jeweils mit einer gleichen Heizfrequenz versorgt. Die Heizfrequenz des ersten Induktionsziels 1 16g ist kleiner als die Heizfrequenz des zweiten und des dritten Induktionsziels 1 18g, 120g. Eine Frequenzdifferenz zwischen der Heizfrequenz des ersten Induktionsziels 1 16g und der Heizfrequenz des zweiten bis dritten Induktionsziels 118g, 120g beträgt mindestens 17 kHz. Die jeweiligen Induktorenpaare weisen eine Phasenverschiebung zwischen den Spannungen auf, welche einzelne Induktoren eines Induktorenpaars 128g, 130g, 132g betreiben. Jedes Zeitintervall 18g, ti_, t_2, tz weist genau einen Leistungsüberschuss 22g auf.

Weitere Zeitintervalle 18g t_2, tz sind nach denselben Prinzipien, wie das erste Zeitintervall 18g ti aufgebaut.

Fig. 14 rechts zeigt eine zweite mögliche Aktivierungssequenz 138g der ersten

Ausführung der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10f mit der zweiten Belegung.

Die Kochfeldvorrichtung 10f weist drei Induktionsziele 116g, 118g, 120g auf. Das erste Induktionsziel 116g umfasst einen ersten Induktor 96g des vierten Induktorenpaars 94g. Das zweite Induktionsziel 118g umfasst einen zweiten Induktor 98g des vierten

Induktorenpaars 94g und ein drittes Induktorenpaar 132g. Das vierte Induktorenpaar 94g ist zwischen dem ersten und im zweiten Induktionsziel 116g, 118g geteilt. Der erste Induktor 96g und der zweite Induktor 98g des vierten Induktorenpaars 94g können nicht gleichzeitig betrieben werden.

Das dritte Induktionsziel 120g umfasst ein zweites Induktorenpaar 130g. Das erste Induktorenpaar 128g ist nicht belegt und bildet kein Induktionsziel.

Im ersten Zeitintervall ti 18g ist das erste Induktionsziel 116g aktiviert. Das erste

Induktionsziel 116g umfasst den ersten Induktor 96g des vierten Induktorenpaars 94g.

Im ersten Zeitintervall ti 18g ist der zweite Induktor 98g des vierten Induktorenpaars 94g von der elektrischen Energieversorgung 86 getrennt. Im ersten Zeitintervall ti 18g ist nur das dritte Induktorenpaar 132g des zweiten Induktionsziels 118g aktiviert. Die einzelnen Induktoren des zweiten Induktionsziels 118g werden mit phasenverschoben Spannungen betrieben.

Im ersten Zeitintervall ti 18g ist das zweite Induktorenpaar 130g des dritten Induktionsziels 120g aktiviert. Das erste Induktorenpaar 128g ist nicht belegt und bildet kein

Induktionsziel.

Im zweiten Zeitintervall t₂18g ist das erste Induktionsziel 116g deaktiviert.

Das zweite Induktionsziel 118g weist das aktivierte dritte Induktorenpaar 132g und den aktivierten zweiten Induktor 98g des vierten Induktorenpaars 94g auf. Im dritten Zeitintervall tz 18g ist nur der erste Induktor 96g des vierten Induktorenpaars 94g des ersten Induktionsziels 116g aktiviert. Der zweite Induktor 98g des vierten Induktorenpaars 94g des zweiten Induktionsziels 118g ist deaktiviert. Das dritte Induktionsziel 120g umfasst in allen drei Zeitintervallen ti_, t_2, tz 18g ein aktiviertes zweites Induktorenpaar 130g. Die Heizfrequenzen des zweiten und des dritten Induktionsziels 118g, 120g sind gleich. Die Heizfrequenz des ersten Induktionsziels 116g ist kleiner als die Heizfrequenz des zweiten und dritten Induktionsziels 118g, 120g und liegt mindestens 17 kHz darunter.

Das zweite und dritte Induktionsziel 118g, 120g weisen in allen Zeitintervallen ti_, t_2, tz 18g jeweils die phasenverschobenen Spannungen auf.

Fig. 15 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer möglichen Aktivierungssequenz 138h der vier Induktionsziele 12h entsprechend dem Verfahren 112h zum Betrieb der zweiten Ausführung der flexiblen Kochfeldvorrichtung 10h.

Fig. 15 links und rechts zeigen jeweils eine Aktivierungssequenz 138h mit jeweils einem Leistungsüberschuss 22h in jedem Zeitintervall ti_, t_2, t_ß, U 18h. Es ist auch eine

Aktivierungssequenz 138h mit jeweils einem Leistungsdefizit 24h in jedem Zeitintervall ti_, t_2, t3_, U 18h denkbar.

Fig. 15 links zeigt im ersten und im zweiten Zeitintervall ti_, t₂ 18h eine Aktivierungssequenz 138h, bei welcher das erste und das zweite Induktionsziel 116h, 118h mit der gleichen Heizfrequenz und mit phasenverschobenen Spannungen betrieben sind.

Das dritte und das vierte Induktionsziel 120h, 100h sind mit weiteren

phasenverschobenen Spannungen und mit einer weiteren gleichen Heizfrequenz betrieben. Die weitere Heizfrequenz ist um mindestens 17 kHz höher ist als die

Heizfrequenz des ersten und des zweiten Induktionsziels 116h, 118h.

Im dritten Zeitintervall tz 18h liegt die Heizfrequenz des dritten bis vierten Induktionsziels 120h, 100h um mindesten 17 kHz niedriger als die Heizfrequenz des ersten und des zweiten Induktionsziels 116h, 118h. Das vierte Zeitintervall t₄ 18h ist nach denselben Prinzipien wie das dritte Zeitintervall k 18h aufgebaut.

Fig. 15 rechts zeigt eine andere alternative Aktivierungssequenz 138h jeweils mit einem Leistungsüberschuss 22h in jedem Zeitintervall ti_, t_2, t_ß, U 18h. Bezugszeichen

10 Kochfeldvorrichtung

12 Induktionsziel

14 Steuereinheit

16 Betriebsperiode

18 Zeitintervall

20 Durchschnittsleistung

22 Leistungsüberschuss

24 Leistungsdefizit

26 Kochfeld

28 Gesamtleistung

30 Resonanzinverter

32 Kochzone

34 Induktor

36 Spannungsversorgungseinheit 38 Induktionskochfeld

40 Matrixkochfeld

42 Bedienfeld

44 erster Verfahrensschritt 48 zweiter Verfahrensschritt 50 dritter Verfahrensschritt 52 vierter Verfahrensschritt

54 fünfter Verfahrensschritt

56 sechster Verfahrensschritt 58 siebter Verfahrensschritt 60 elektromechanischer Schalter 62 Relais

64 Hochfrequenzschalter Kondensator

Matrixmultiinverter

Heizelement

Kochgeschirr

Aufstellfläche

Induktionsspule

Display

erste Phase

zweite Phase

Schalter

Energieversorgung achter Verfahrensschritt Vektorinverter neunter Verfahrensschritt viertes Induktorenpaar erster Induktor zweiter Induktor viertes Induktionsziel Multiinverter-Topologie dritte Phase

Verfahren

erstes Induktionsziel zweites Induktionsziel drittes Induktionsziel erstes Kochgeschirr zweites Kochgeschirr drittes Kochgeschirr erstes Induktorenpaar zweites Induktorenpaar drittes Induktorenpaar Halbbrückeninverter Induktorenpaar

Aktivierungssequenz Aktivierungssequenzmatrix

Claims

Ansprüche

1. Kochfeldvorrichtung (10), insbesondere Induktionskochfeldvorrichtung, mit

zumindest drei zumindest teilweise gleichzeitig zu betreibenden Induktionszielen (12) und mit einer Steuereinheit (14) zur repetitiven Versorgung der

Induktionsziele (12) mit einer jeweiligen elektrischen Durchschnittsleistung (20) pro einer Betriebsperiode (16) mit zumindest zwei Zeitintervallen (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, die

Induktionsziele (12) in jedem Zeitintervall (18) der Betriebsperiode (16) mit zumindest einem Leistungsüberschuss (22) gegenüber der jeweiligen

Durchschnittsleistung (20) und mit zumindest einem Leistungsdefizit (24) gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung (20) zumindest zur Reduzierung von Intermodulationsstörsignalen zu betreiben, wobei in jedem Zeitintervall (18) eine gleiche Anzahl an Induktionszielen (12) einen Leistungsüberschuss (22) oder ein Leistungsdefizit (24) aufweist.

2. Kochfeldvorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, in jedem Zeitintervall (18) der

Betriebsperiode (16) genau eines der zumindest drei Induktionsziele (12) mit einem Leistungsüberschuss (22) oder einem Leistungsdefizit (24) zu betreiben.

3. Kochfeldvorrichtung (10) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass eine Zahl der Zeitintervalle (18) einer Zahl der

Induktionsziele (12) entspricht.

4. Kochfeldvorrichtung (10) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, eine Dauer der Zeitintervalle (18) anzupassen.

5. Kochfeldvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, die

Induktionsziele (12) in jedem Zeitintervall (18) mit einer über die gesamte Betriebsperiode (16) zumindest im Wesentlichen konstanten Gesamtleistung (28) zu betreiben.

6. Kochfeldvorrichtung (10) einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Resonanzinverter (30), welcher dazu vorgesehen ist, zumindest zwei Induktionsziele (12) mit derselben Heizfrequenz parallel zu betreiben.

7. Kochfeldvorrichtung (10) einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Kochzone (32), die zumindest zwei Induktionsziele (12) aufweist, wobei zumindest eines der Induktionsziele (12) zumindest zwei Induktoren (34) aufweist.

8. Kochfeldvorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei Induktionsziele (12) in zumindest einem Zeitintervall (18) mit jeweils unterschiedlichen Leistungen und/oder mit jeweils unterschiedlichen Heizfrequenzen zu betreiben, wobei die Heizfrequenzen dazu vorgesehen sind, zumindest ein Intermodulationsstörsignal zumindest teilweise zu unterdrücken.

9. Kochfeldvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch eine Spannungsversorgungseinheit (36), welche dazu vorgesehen ist, phasenverschobene Spannungen bereitzustellen, wobei die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, zumindest zwei Induktoren (34) mit den phasenverschobenen Spannungen zu einer elektrischen Energieversorgung zu versorgen.

10. Kochfeldvorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die

Spannungsversorgungseinheit (36) zumindest einen dualen Halbbrückeninverter (134) aufweist.

11. Verfahren zum Betrieb einer Kochfeldvorrichtung (10), insbesondere einer Induktionskochfeldvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit zumindest drei zumindest teilweise gleichzeitig zu betreibenden

Induktionszielen (12), wobei die Induktionsziele (12) mit einer jeweiligen elektrischen Durchschnittsleistung (20) pro einer Betriebsperiode (16) mit zumindest zwei Zeitintervallen (18) repetitiv versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsziele (12) in jedem Zeitintervall (18) der Betriebsperiode (16) mit zumindest einem Leistungsüberschuss (22) gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung (20) und mit zumindest einem

Leistungsdefizit (24) gegenüber der jeweiligen Durchschnittsleistung (20) zur zumindest Reduzierung von Intermodulationsstörsignalen betrieben werden, wobei in jedem Zeitintervall (18) eine gleiche Anzahl an Induktionszielen (12) einen Leistungsüberschuss (22) oder ein Leistungsdefizit (24) aufweisen.

12. Kochfeld (26), insbesondere Induktionskochfeld, mit zumindest einer

Kochfeldvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.