(19)
(11)EP 3 556 180 B1

(12)EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45)Hinweis auf die Patenterteilung:
04.11.2020  Patentblatt  2020/45

(21)Anmeldenummer: 17822459.8

(22)Anmeldetag:  12.12.2017
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC): 
H05B 6/06(2006.01)
(86)Internationale Anmeldenummer:
PCT/IB2017/057812
(87)Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2018/116053 (28.06.2018 Gazette  2018/26)

(54)

HAUSHALTSGERÄTEVORRICHTUNG

DOMESTIC APPLIANCE DEVICE

APPAREIL ÉLECTROMÉNAGER


(84)Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30)Priorität: 19.12.2016 ES 201631615

(43)Veröffentlichungstag der Anmeldung:
23.10.2019  Patentblatt  2019/43

(73)Patentinhaber: BSH Hausgeräte GmbH
81739 München (DE)

(72)Erfinder:
  • BURDIO PINILLA, José Miguel
    50018 Zaragoza (ES)
  • CABEZA GOZALO, Tomas
    50010 Zaragoza (ES)
  • LLORENTE GIL, Sergio
    50009 Zaragoza (ES)
  • LUCIA GIL, Oscar
    50006 Zaragoza (ES)
  • MILLAN SERRANO, Ignacio
    50018 Zaragoza (ES)
  • NAVAL PALLARES, Alejandro
    22300 Barbastro Huesca (ES)
  • SARNAGO ANDIA, Hector
    42110 Olvega (Soria) (ES)


(56)Entgegenhaltungen: : 
EP-A1- 1 303 168
EP-B1- 0 862 714
EP-A2- 1 206 164
WO-A1-2016/010492
  
      
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Haushaltsgerätevorrichtung, insbesondere eine Gargerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

    [0002] Aus dem Stand der Technik ist bereits eine Haushaltsgerätevorrichtung mit zumindest einer Wechselrichtereinheit in Halbbrücken- oder Vollbrückenschaltung zum Betrieb mehrerer Induktoren mittels eines Multiplexers bekannt. Das Dokument EP 0 862 714 B1 offenbart eine Haushaltsgerätevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

    [0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

    [0004] Es wird eine Haushaltsgerätevorrichtung, insbesondere eine Gargerätevorrichtung und vorzugsweise eine Kochfeldvorrichtung, vorgeschlagen, mit zumindest einer Anzahl N von Zeilenschaltelementen, mit zumindest einer Anzahl M von Spaltenschaltelementen und mit zumindest einer Heizmatrix, welche zumindest eine, insbesondere genau eine, Anzahl NxM von Heizmatrixelementen aufweist, wobei für beliebige i von 1 bis N und beliebige j von 1 bis M mit einer Gesamtanzahl N+M von Spaltenschaltelementen und Zeilenschaltelementen größer als 2 gilt, dass das i,j-te Heizmatrixelement zumindest einen, vorzugsweise genau einen, i,j-ten Induktor umfasst und sowohl mit dem i-ten Zeilenschaltelement als auch mit dem j-ten Spaltenschaltelement verbunden ist, und mit zumindest einer Schaltdiode, welche zumindest eines der Zeilenschaltelemente oder zumindest eines der Spaltenschaltelemente mit zumindest einem Referenzpotential verbindet.

    [0005] Unter einer "Haushaltsgerätevorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil, vorzugsweise zumindest eine Unterbaugruppe, eines Haushaltsgeräts verstanden werden. Insbesondere kann die Haushaltsgerätevorrichtung auch das gesamte Haushaltsgerät umfassen. Das Haushaltsgerät ist insbesondere als ein Gargerät, vorzugsweise als eine Mikrowelle, ein Backofen und/oder ein, insbesondere variables, Kochfeld, insbesondere ein Matrixkochfeld, und besonders bevorzugt als ein induktives Gargerät, wie insbesondere ein Induktionsbackofen und/oder vorzugsweise ein Induktionskochfeld, insbesondere eine Matrixinduktionskochfeld, ausgebildet. Unter einer "Gargerätevorrichtung" soll insbesondere eine Haushaltsgerätevorrichtung verstanden werden, welche zumindest teilweise ein Gargerät ausbildet. Unter einem "variablen Kochfeld" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Kochfeld verstanden werden, bei welchem Induktoren, insbesondere in einem regelmäßigen räumlichen Anordnung, insbesondere unter einer Kochfeldplatte der Haushaltsgerätevorrichtung, angeordnet sind und zumindest teilweise wenigstens eine Heizzone, vorzugsweise mehrere variable Heizzonen, ausbilden, die einen Bereich der Kochfeldplatte vorzugsweise von wenigstens 10 %, bevorzugt von zumindest 30 % und besonders vorteilhaft von zumindest 40 % einer Gesamtfläche der Kochfeldplatte umfasst/umfassen. Insbesondere sind die Induktoren dazu vorgesehen, abhängig von einer Position eines auf der Kochfeldplatte positionierten Gargeschirrs die Heizzone auszubilden und an das Gargeschirr anzupassen. 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. Unter einer "Anzahl" soll insbesondere in diesem Zusammenhang eine beliebige Zahl aus der Menge der natürlichen Zahlen verstanden werden. Insbesondere soll stets gelten, dass die Gesamtanzahl N+M von Spaltenschaltelementen und Zeilenschaltelementen größer als 2 ist, wenn die Anzahl N an Zeilenschaltelementen und/oder die Anzahl M an Spaltenschaltelementen größer als 1 ist. Unter einem "Zeilenschaltelement" und/oder einem "Spaltenschaltelement" sollen in diesem Zusammenhang insbesondere Schaltelemente verstanden werden, welche Zeilen und/oder Spalten eines Rasters einer schaltbildlichen Anordnung zugeordnet sind und/oder diese definieren. Die schaltbildliche Anordnung ist insbesondere verschieden von einer räumlichen Anordnung, in welcher die Spaltenschaltelemente und Zeilenschaltelemente in einer, von einem Fachmann bevorzugten und insbesondere besonders kompakten Anordnung angeordnet sein können. Die Zeilenschaltelemente sind insbesondere mit einem den Zeilenschaltelementen gemeinsamen Referenzpotential verbunden. Das den Zeilenschaltelementen gemeinsame Referenzpotential ist insbesondere ein Betriebspotential einer Betriebsspannung, mit welcher die Haushaltsgerätevorrichtung betrieben ist. Das den Zeilenschaltelementen gemeinsame Referenzpotential ist dabei insbesondere ein Massepotential. Die Spaltenschaltelemente sind insbesondere mit einem den Spaltenschaltelementen gemeinsamen weiteren Referenzpotential verbunden. Das den Spaltenschaltelementen gemeinsame weitere Referenzpotential ist insbesondere ein weiteres Betriebspotential der Betriebsspannung. Das den Spaltenschaltelementen gemeinsame weitere Referenzpotential ist insbesondere von einem Massepotential verschieden. Insbesondere liegt zwischen dem den Zeilenschaltelementen gemeinsamen Referenzpotential und dem den Spaltenschaltelementen gemeinsamen weiteren Referenzpotential eine Betriebsspannung an. Unter einem "Schaltelement" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, in zumindest einem ersten Schaltzustand einen ersten Anschluss mit zumindest einem zweiten Anschluss elektrisch leitend zu verbinden und in zumindest einem zweiten Schaltzustand den ersten Anschluss von dem zweiten Anschluss zu trennen. Das Schaltelement weist insbesondere zumindest einen Steueranschluss auf, über welchen der Schaltzustand des Schaltelements steuerbar ist. Das Schaltelement ist insbesondere dazu vorgesehen, in einem Schaltvorgang von einem der Schaltzustände in den jeweils anderen Schaltzustand überzugehen. Das Schaltelement kann dabei als ein beliebiges, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Schaltelement, vorzugsweise Halbleiterschaltelement, ausgebildet sein, wie beispielsweise als Transistor, vorzugsweise als FET, als MOSFET und/oder als IGBT, vorzugsweise als RC-IGBT und besonders bevorzugt als ein HEMT-Transistor. Unter einem "HEMT-Transistor" soll insbesondere ein High-Electron-Mobility-Transistor, insbesondere mit einer besonders hohen Elektronen-Mobilität, verstanden werden, welche insbesondere bei 25°C, insbesondere zumindest 400 cm2 V-1s-1, bevorzugt zumindest 600 cm2 V-1s-1, weiter bevorzugt zumindest 800 cm2 V-1s-1 und besonders bevorzugt zumindest 1000 cm2 V-1s-1 beträgt. Ferner sollen insbesondere Modulation-Doped Field-Effect-Transistoren (MODFET), Two-Dimensional Electron-Gas-Field-Effect-Transistoren (TEGFET), Selectively-Doped Heterojunction-Transistoren (SDHT) und/oder Heterojunction-Field-Effeet-Transistoren (HFET) als HEMT-Transistoren verstanden werden. Insbesondere weist das Schaltelement zumindest einen ersten Anschluss, welcher vorzugsweise ein Source-Anschluss ist, einen zweiten Anschluss, welcher vorzugsweise ein Drain-Anschluss ist, und/oder einen Steueranschluss, welcher insbesondere ein Gate-Anschluss ist, auf. Dem Schaltelement können insbesondere zumindest eine Diode, insbesondere eine Rückspeisediode, und/oder zumindest eine Kapazität, insbesondere eine Dämpfungskapazität, der Haushaltsgerätevorrichtung parallel geschaltet sein. Zumindest ein i-tes Zeilenschaltelement und zumindest ein j-tes Spaltenschaltelement, die insbesondere in einer Vollbrückentopologie oder vorzugsweise in einer Halbbrücken-Topologie verschaltet sind, dienen insbesondere als Wechselrichterschaltelemente und bilden gemeinsam zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, eine i,j-te Wechselrichtereinheit der Haushaltsgerätevorrichtung aus. Die Haushaltsgerätevorrichtung umfasst insbesondere eine Anzahl N×M von Wechselrichtereinheiten. Unter einer "i,j-ten Wechselrichtereinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einen hochfrequenten Heizstrom, vorzugsweise mit einer Frequenz von zumindest 1 kHz, insbesondere von wenigstens 10 kHz und vorteilhaft von mindestens 20 kHz, insbesondere zu einem Betrieb des i,j-ten Induktors, bereitzustellen und/oder zu erzeugen. Die Haushaltsgerätevorrichtung weist insbesondere eine Steuereinheit auf, welche zu einer Ansteuerung der Zeilenschaltelemente und der Spaltenschaltelemente vorgesehen ist. Unter einer "Steuereinheit" soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die vorzugsweise in einer Steuer- und/oder Regeleinheit eines Haushaltsgeräts zumindest teilweise integriert ist. 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. Besonders vorteilhaft ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, die Zeilenschaltelemente und die Spaltenschaltelemente als Wechselrichterschaltelemente anzusteuern, und zwar insbesondere derart, dass ein weicher Schaltvorgang zwischen zumindest einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand der Schaltelemente auftritt. Unter einem "weichen Schaltvorgang" soll insbesondere ein Schaltvorgang mit einer verschwindend geringen Verlustleistung verstanden werden, welcher insbesondere dann auftritt, wenn der Schaltvorgang vorzugsweise zumindest im Wesentlichen spannungsfrei ist. Unter einem "zumindest im Wesentlichen spannungsfreien Schaltvorgang", welcher auch unter der englischen Bezeichnung "zero voltage switching (ZVS)" bekannt ist, soll insbesondere ein weicher Schaltvorgang verstanden werden, bei dem eine Spannung, die insbesondere unmittelbar vor einem Schaltvorgang an dem i,j-ten Heizmatrixelement und insbesondere an dem i,j-ten Induktor anliegt und/oder abfällt, zumindest im Wesentlichen verschwindend gering, insbesondere im Wesentlichen null, ist. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, die Schaltelemente bei einem zumindest im Wesentlichen spannungsfreien Schaltvorgang mit einer Schaltfrequenz zu schalten, welche größer ist als eine Resonanzfrequenz des i,j-ten Heizmatrixelements. Unter einem "verschwindend geringen Wert" soll insbesondere ein Wert verstanden werden, der insbesondere zumindest um einen Faktor 10, vorzugsweise zumindest um einen Faktor 50, bevorzugt zumindest um einen Faktor 100 und besonders bevorzugt zumindest um einen Faktor 500 geringer ist als ein Betriebsmaximalwert. Unter einer "Heizmatrix" soll insbesondere ein Raster einer schaltbildlichen Anordnung von i,j-ten Heizmatrixelementen verstanden werden. Das i,j-te Heizmatrixelement ist insbesondere zumindest mittelbar und vorzugsweise unmittelbar sowohl mit dem i-ten Zeilenschaltelement und dem j-ten Spaltenschaltelement verbunden. Darunter, dass "zumindest zwei elektrische Bauteile unmittelbar miteinander verbunden sind", soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Verbindung zwischen den elektrischen Bauteilen frei von zumindest einem weiteren elektrischen Bauteil ist, welches eine Phase zwischen einem Strom und einer Spannung und/oder vorzugsweise einen Strom und/oder eine Spannung selbst verändert. Besonders bevorzugt weist der i,j-te Induktor zumindest einen, insbesondere genau einen i,j-ten Anschluss auf, welcher sowohl mit dem i-ten Zeilenschaltelement, insbesondere mit einem ersten Anschluss des i-ten Zeilenschaltelements, als auch mit dem j-ten Spaltenschaltelement, insbesondere mit einem zweiten Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements, verbunden ist. Unter einem "Induktor" soll insbesondere ein elektrisches Bauteil verstanden werden, welches in zumindest einem Garbetriebszustand dazu vorgesehen ist, zumindest teilweise wenigstens ein Gargeschirr, welches auf der Kochfeldplatte der Haushaltsgerätevorrichtung positioniert ist, induktiv zu erwärmen. Der Induktor umfasst zumindest einen, vorzugsweise in Form einer Kreisscheibe, gewickelten elektrischen Leiter, der in zumindest dem Garbetriebszustand von einem hochfrequenten Heizstrom durchflossen wird. Der Induktor ist vorzugsweise dazu vorgesehen, elektrische Energie in ein magnetisches Wechselfeld umzuwandeln, um in dem Gargeschirr Wirbelströme und/oder Ummagnetisierungseffekte hervorzurufen, die in Wärme umgewandelt werden.

    [0006] Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Haushaltsgerätevorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Kosteneffizienz und/oder Energieeffizienz, bereitgestellt werden. Vorteilhaft kann ein besonders weicher und damit energieeffizienter Schaltvorgang erreicht werden. Insbesondere kann eine Anzahl an Schaltelementen reduziert werden, da Schaltelemente teilweise mehrere Induktoren betreiben, wodurch Bauteilkosten eingespart werden können. Weiter vorteilhaft können verschiedene Induktoren der Heizmatrix individuell angesteuert werden, wodurch ein Energieverbrauch gesenkt und insbesondere ein elektrisches Streufeld reduziert werden kann. Besonders vorteilhaft ermöglicht die oben genannte Anordnung, dass die Schaltelemente weich geschaltet werden können, und zwar insbesondere zumindest im Wesentlichen spannungsfrei, wodurch Schaltverluste reduziert werden können. Ferner kann eine vorteilhafte Detektion von Gargeschirren ermöglicht werden, wobei zusätzliche Bauteile, wie beispielsweise Sensorelemente, vermieden werden können.

    [0007] Um einen für die Induktoren benötigten Bauraum zu verringern und insbesondere um eine effiziente räumliche Anordnung der Induktoren für einen Garbetrieb von Gargeschirren zu erreichen, wird ferner vorgeschlagen, dass die Induktoren räumlich in einer Induktormatrix angeordnet sind, welche bezüglich eines Nachbarschaftsverhältnisses von zumindest zwei der Induktoren relativ zueinander verschieden ist von der Heizmatrix, in welcher die Induktoren schaltbildlich angeordnet sind. Unter einer "Induktormatrix" soll insbesondere ein Raster einer räumlichen Anordnung der Induktoren unterhalb einer Kochfeldplatte der Haushaltsgerätevorrichtung verstanden werden. Unter einem " verschiedenen Nachbarschaftsverhältnis" soll insbesondere verstanden werden, dass nächste Nachbarn von i,j-ten Induktoren in der Induktormatrix nicht nächste Nachbarn von i,j-ten Induktoren in der Heizmatrix sind.

    [0008] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in der Induktormatrix die Induktoren räumlich so angeordnet sind, dass zumindest ein i,j-ter Induktor, für welchen i=j in der Heizmatrix gilt, zu zumindest einem i,j-ten Induktor benachbart ist, für welchen i≠j in der Heizmatrix gilt. Unter einem "i,j-ten Induktor, für welchen i=j in der Heizmatrix gilt" soll insbesondere ein Diagonalinduktor verstanden werden, welcher auf einer Diagonalen der Heizmatrix angeordnet ist. Unter einem "i,j-ten Induktor, für welchen i≠j in der Heizmatrix gilt" soll insbesondere ein Außerdiagonalinduktor verstanden werden, welcher außerhalb einer Diagonalen der Heizmatrix angeordnet ist. Vorzugsweise ist zwischen zumindest zwei i,j-ten Induktoren, für welche i=j in der Heizmatrix gilt, zumindest ein i,j-ter Induktor angeordnet, für welchen i≠j in der Heizmatrix gilt. Besonders bevorzugt ist ein i,j-ter Induktor für welchen i=j in der Heizmatrix gilt, von mehreren, insbesondere von zumindest drei, vorzugsweise von zumindest vier und besonders bevorzugt von zumindest fünf i,j-ten Induktoren, für welche i≠j in der Heizmatrix gilt, umgeben, vorzugsweise ringförmig umgeben. Alternativ ist denkbar, dass die Heizmatrix frei ist von i,j-ten Heizmatrixelementen und insbesondere i,j-ten Induktoren, für welche i=j in der Heizmatrix gilt. Hierdurch kann eine Ansteuerung der Haushaltgerätevorrichtung weiter vereinfacht werden, da insbesondere ein gleichzeitiger Betrieb von Diagonalinduktoren vermieden werden kann.

    [0009] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in der Induktormatrix i,j-te Induktoren gleicher i oder gleicher j zueinander benachbart und vorzugsweise zueinander unmittelbar benachbart sind. Insbesondere sind die i,j-ten Induktoren gleicher i oder gleicher j in einer gleichen Zeile oder Spalte der Heizmatrix angeordnet. Insbesondere sind i,j-te Induktoren gleicher i oder j miteinander gruppiert angeordnet und bilden insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig zumindest eine Heizzone für ein Gargeschirr aus. Weiter bevorzugt bilden i,j-te Induktoren verschiedener i oder j zumindest teilweise verschiedene Heizzonen aus. Hierdurch kann eine Ansteuerung der Haushaltgerätevorrichtung weiter vereinfacht werden, da insbesondere ein gleichzeitiger Betrieb von zumindest zwei i,j-ten Induktoren, für welche i=j in der Heizmatrix gilt, besonders vorteilhaft vermieden werden kann.

    [0010] Denkbar ist, dass die Gesamtanzahl N+M von Spaltenschaltelementen und Zeilenschaltelementen kleiner oder gleich der Anzahl N×M von Heizmatrixelementen ist. Um mit einer möglichst geringen Gesamtanzahl N+M von Spaltenschaltelementen und Zeilenschaltelementen eine Anzahl N×M von Heizmatrixelementen zu betreiben und vorteilhaft Bauteilkosten zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass die Anzahl N von Spaltenschaltelementen gleich der Anzahl M von Zeilenschaltelementen ist. Insbesondere ist die Heizmatrix dann als eine quadratische Matrix ausgebildet.

    [0011] Um eine ungewollte Ansteuerung von zumindest zwei Diagonalinduktoren auszuschließen, wird vorgeschlagen, dass die Gesamtanzahl N+M von Spaltenschaltelementen und Zeilenschaltelementen um eins größer ist als die Anzahl N×M von Heizmatrixelementen. Für diesen Fall ist die Heizmatrix insbesondere als ein Vektor, vorzugsweise ein Zeilenvektor, insbesondere, wenn die Anzahl N der Zeilenschaltelemente gleich 1, oder als ein Spaltenvektor, insbesondere wenn die Anzahl M der Spaltenschaltelemente gleich 1 ist, ausgebildet.

    [0012] Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das i,j-te Heizmatrixelement zumindest eine i.j-te Diode aufweist, mittels welcher der i,j-te Induktor zumindest mit dem i-ten Zeilenschaltelement verbunden ist. Insbesondere ist die i,j-te Diode an dem i,j-ten Anschluss zwischen dem i,j-ten Induktor und dem i-ten Zeilenschaltelement angeschlossen. Die i,j-te Diode erlaubt insbesondere einen Stromfluss in Richtung des i-ten Zeilenschaltelements und sperrt vorzugsweise einen Stromfluss in Richtung des i,j-ten Induktors. Insbesondere für den Fall, dass die Anzahl an Zeilenschaltelementen gleich 1 ist, kann auf die i,j-te Diode verzichtet werden. Zudem könnten insbesondere eine Rücklaufdiode und/oder ein Dämpfungskondensator der Haushaltsgerätevorrichtung parallel zu dem j-ten Spaltenschaltelement geschaltet sein. Weiter vorteilhaft weist das i,j-te Heizmatrixelement zumindest eine i,j-te weitere Diode auf, mittels welcher der i,j-te Induktor zumindest mit dem j-ten Spaltenschaltelement verbunden ist. Insbesondere ist die i,j-te weitere Diode an dem i,j-ten Anschluss zwischen dem i,j-ten Induktor und dem j-ten Spaltenschaltelement angeschlossen. Die i,j-te Diode erlaubt insbesondere einen Stromfluss in Richtung des i,j-ten Induktors und sperrt vorzugsweise einen Stromfluss in Richtung des j-ten Spaltenschaltelements. Ferner kann für den Fall, dass die Anzahl M an Spaltenschaltelementen gleich 1 ist, auf die weitere i,j-te Diode verzichtet werden. Zudem könnten insbesondere eine Rücklaufdiode und/oder ein Dämpfungskondensator parallel zu dem i-ten Zeilenschaltelement geschaltet sein. Hierdurch kann insbesondere ein unkontrollierter Stromfluss insbesondere zwischen mehreren Heizmatrixelementen vermieden werden.

    [0013] Es wird ferner vorgeschlagen, dass das i,j-te Heizmatrixelement zumindest eine i,j-te Kapazität aufweist, mittels welcher der i,j-te Induktor zumindest mit zumindest einem den Heizmatrixelementen gemeinsamen Referenzpotential verbunden ist. Das den Heizmatrixelementen gemeinsame Referenzpotential ist insbesondere das Betriebspotential. Ferner weist das i,j-te Heizmatrixelement insbesondere zumindest eine i,j-te weitere Kapazität auf, mittels welcher der i,j-te Induktor zumindest mit zumindest einem den Heizmatrixelementen gemeinsamen weiteren Referenzpotential verbunden ist. Das weitere den Heizmatrixelementen gemeinsame weitere Referenzpotential ist insbesondere das weitere Betriebspotential. Die i,j-te Kapazität umfasst zumindest einen Kondensator. Vorzugsweise kann die Kapazität mehrere Kondensatoren, insbesondere ein Kondensatornetzwerk, umfassen, welches vorzugsweise aus zumindest teilweise zueinander in Reihe geschalteten und/oder parallel geschalteten Kondensatoren besteht. Ferner kann die Kapazität insbesondere einstellbar sein. Der i,j-te Induktor weist insbesondere zumindest einen i,j-ten weiteren Anschluss auf, welcher sowohl mit der i,j-ten Kapazität als auch mit der i,j-ten weiteren Kapazität verbunden ist. Hierdurch kann vorteilhaft eine Eigenfrequenz eines Schwingkreises der Haushaltsgerätevorrichtung durch eine entsprechende Wahl der Kapazitäten auf den Anwendungsbereich abgestimmt werden.

    [0014] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Heizmatrix eine Anzahl N von Zeilendioden umfasst, wobei die i-te Zeilendiode zumindest das i-te Zeilenschaltelement mit zumindest einem den Zeilenschaltelementen gemeinsamen weiteren Referenzpotential, insbesondere dem weiteren Betriebspotential, verbindet. Insbesondere für den Fall, dass die Schaltdiode das i-te Zeilenschaltelement mit einem den Zeilenschaltelementen gemeinsamen Referenzpotential verbindet, ist die Schaltdiode die i-te Zeilendiode. Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Heizmatrix eine Anzahl M von Spaltendioden umfasst, wobei die j-te Spaltendiode zumindest das j-te Spaltenschaltelement mit zumindest einem für die Spaltenschaltelemente gemeinsamen Referenzpotential, insbesondere dem Betriebspotential, verbindet. Insbesondere für den fall, dass die Schaltdiode das j-te Spaltenschaltelement mit einem den Spaltenschaltelementen gemeinsamen Referenzpotential verbindet, ist die Schaltdiode die j-te Spaltendiode. Hierdurch kann ein besonders weicher Schaltvorgang erreicht werden.

    [0015] Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Steuereinheit in zumindest einem Gargeschirrerkennungsmodus dazu vorgesehen ist, wenn eine Betriebsspannung einen zumindest im Wesentlichen verschwindend geringen Wert annimmt, zumindest eine an zumindest einem der Induktoren auftretende elektrische Kenngröße zu ermitteln. Die elektrische Kenngröße ist vorzugsweise mit einer elektromagnetischen Kopplung des Induktors mit einem Gargeschirr, und zwar insbesondere mit einem Überdeckungsgrad und/oder einem Material des Gargeschirrs, korreliert. Insbesondere kann die Steuereinheit wenigstens anhand der elektrischen Kenngröße auf die elektromagnetische Kopplung des Induktors mit dem Gargeschirr schließen und vorzugsweise diese bestimmen. Die elektrische Kenngröße entspricht insbesondere einer direkten Steuergröße. Vorteilhaft handelt es sich bei der elektrische Kenngröße um ein, insbesondere von einer Sensoreinheit der Haushaltsgerätevorrichtung gemessenes, elektrisches Signal und/oder elektronisches Signal. Vorzugsweise ist die elektrische Kenngröße eine Frequenz, Amplitude und/oder Phase einer Spannung, welche an dem Induktor anliegt und/oder eines Stroms, welcher durch den Induktor fließt. Hierdurch kann eine Flexibilität der Haushaltsgerätevorrichtung verbessert werden, da Gargeschirre detektiert werden können.

    [0016] Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Steuereinheit in dem Gargeschirrerkennungsmodus dazu vorgesehen ist, den Induktor zuerst zu laden und anschließend, wenn eine Betriebsspannung einen zumindest im Wesentlichen verschwindend geringen Wert annimmt, wieder zu entladen. Vorteilhaft ist die Steuereinheit in dem Gargeschirrerkennungsmodus dazu vorgesehen, eine Kennlinie eines Entladevorgangs des Induktors zu erfassen und mittels dieser Kennlinie die elektrische Kenngröße zu ermitteln. Die Kennlinie ist insbesondere ein zeitlicher Verlauf der elektrischen Kenngröße. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, durch eine Anpassung einer Vergleichskennlinie an die Kennlinie, insbesondere basierend auf Parametern zur Erzeugung der Vergleichskennlinie, den elektrischen Kennwert zu bestimmen. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise eine Entladung des Induktors erfolgen, wobei vermieden werden kann, dass ein Kurzschluss mit weiteren elektrischen Bauteilen entsteht.

    [0017] Die Haushaltsgerätevorrichtung soll hierbei insbesondere nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die Haushaltsgerätevorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. Vorzugsweise sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten

    [0018] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.

    Es zeigen:



    [0019] 
    Fig. 1
    ein Haushaltsgerät mit einer Haushaltsgerätevorrichtung in einer schematischen Draufsicht,
    Fig. 2
    ein schematisches Schaltbild eines Teils der Haushaltsgerätevorrichtung mit einer Heizmatrix,
    Fig. 3
    einen Teil der Haushaltsgerätevorrichtung mit einer Induktormatrix in einer schematischen Draufsicht,
    Fig. 4
    einen schematischen Ablaufplan eines Verfahrens zum Betrieb der Haushaltsgerätevorrichtung mit einem Gargeschirrerkennungsmodus,
    Fig. 5 a, b
    verschiedene Schaubilder typischer Strom- und/oder Spannungsverläufe bei einem Betrieb der Haushaltsgerätevorrichtung,
    Fig. 6 a, b
    verschiedene Schaubilder mit typischen Strom- und/oder Spannungsverläufen bei einem Betrieb der Haushaltsgerätevorrichtung,
    Fig. 7
    eine weitere Haushaltsgerätevorrichtung in einer schaltbildlichen Darstellung,
    Fig. 8
    eine weitere Haushaltsgerätevorrichtung in einer schaltbildlichen Darstellung,
    Fig. 9
    eine weitere Haushaltsgerätevorrichtung in einer schaltbildlichen Darstellung,
    Fig. 10
    eine weitere Haushaltsgerätevorrichtung in einer schaltbildlichen Darstellung,
    Fig. 11
    eine weitere Haushaltsgerätevorrichtung in einer schaltbildlichen Darstellung,
    Fig. 12
    eine weitere Haushaltsgerätevorrichtung in einer schaltbildlichen Darstellung und
    Fig. 13
    eine weitere Haushaltsgerätevorrichtung in einer schaltbildlichen Darstellung.


    [0020] Fig. 1 zeigt ein Haushaltsgerät 48a mit einer Haushaltsgerätevorrichtung in einer schematischen Draufsicht. Das Haushaltsgerät 48a ist im vorliegenden Fall als ein Gargerät ausgebildet. Das Haushaltsgerät 48a ist ein Kochfeld, und zwar insbesondere ein variables Induktionskochfeld. Alternativ kann das Haushaltsgerät 48a als ein beliebiges, von einem Kochfeld verschiedenes und insbesondere einem Fachmann als vorteilhaft erscheinendes Haushaltsgerät 48a, insbesondere Gargerät, ausgebildet sein, wie beispielsweise als eine Mikrowelle oder ein Induktionsbackofen.

    [0021] Die Haushaltsgerätevorrichtung weist eine Kochfeldplatte 50a auf. Die Haushaltsgerätevorrichtung ist dazu vorgesehen, zumindest ein Gargeschirr, welches an einer beliebigen Position auf der Kochfeldplatte 50a angeordnet ist, zu betreiben. Die Kochfeldplatte 50a umfasst bevorzugte Heizzonenpositionen 52a, welche bevorzugte Positionen für Gargeschirre kennzeichnen. Im vorliegenden Fall weist die Kochfeldplatte 50a sechs bevorzugte Heizzonenpositionen 52a auf. Zur besseren Übersicht ist nur eine der bevorzugten Heizzonenpositionen 52a mit einem Bezugszeichen versehen. Die Kochfeldplatte 50a kann insbesondere eine beliebige Anzahl an bevorzugten Heizzonenpositionen 52a oder auch keine bevorzugten Heizzonenpositionen 52a aufweisen.

    [0022] Fig. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Teils der Haushaltsgerätevorrichtung. Die Haushaltsgerätevorrichtung umfasst zumindest eine Anzahl N von Zeilenschaltelementen 10a. Ferner umfasst die Haushaltsgerätevorrichtung zumindest eine Anzahl M von Spaltenschaltelementen 12a. Die Haushaltsgerätevorrichtung umfasst zumindest eine Heizmatrix 14a. Die Heizmatrix 14a weist für beliebige i von 1 bis N und beliebige j von 1 bis M zumindest ein i,j-tes Heizmatrixelement 16a auf. Die Heizmatrix 14a weist eine Anzahl N×M von Heizmatrixelementen 16a auf. Eine Gesamtanzahl N+M von Zeilenschaltelementen 10a und Spaltenschaltelementen 12a ist größer als 2. Die Gesamtanzahl N+M von Zeilenschaltelementen 10a und Spaltenschaltelementen 12a ist kleiner oder gleich der Anzahl N×M von Heizmatrixelementen 16a. Im vorliegenden Fall weist die Haushaltsgerätevorrichtung eine Anzahl von N=8 Zeilenschaltelementen 10a auf. Im vorliegenden Fall weist die Haushaltsgerätevorrichtung eine Anzahl von N=3 Spaltenschaltelementen 12a auf. Zudem weist die Haushaltsgerätevorrichtung eine Anzahl von N×M=24 Heizmatrixelementen 16a auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass N und/oder M eine beliebige andere natürliche Zahl sein kann, welche von einem Fachmann als besonders vorteilhaft angesehen wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine Anzahl N gleich einer Anzahl M gewählt sein oder so, dass die Gesamtanzahl N+M um eins größer ist als die Anzahl N×M.

    [0023] Im Folgenden ist beispielhaft anhand i-ter, j-ter und i,j-ter elektrischer Bauteile der Haushaltsgerätevorrichtung eine, insbesondere schaltbildliche, Anordnung der elektrischen Bauteile der Haushaltsgerätevorrichtung erläutert. Dabei können die folgenden Erläuterungen auf weitere, äquivalente elektrische Bauteile übertragen werden. Das i-te Zeilenschaltelement 10a ist als ein Transistor ausgebildet. Das i-te Zeilenschaltelement 10a weist einen ersten Anschluss auf. Der erste Anschluss ist ein Source-Anschluss. Der erste Anschluss des i-te Zeilenschaltelements 10a ist mit dem i,j-ten Heizmatrixelement 16a verbunden. Das i-te Zeilenschaltelement 10a weist einen zweiten Anschluss auf. Der zweite Anschluss ist ein Drain-Anschluss. Der zweite Anschluss des i-ten Zeilenschaltelements 10a ist mit einem den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen Referenzpotential 30a verbunden. Das den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsame Referenzpotential 30a ist ein Betriebspotential einer Betriebsspannung, und zwar vorzugsweise ein Massepotential. Die Haushaltsgerätevorrichtung weist insbesondere einen Gleichrichter auf, welcher eine Netzspannung zumindest teilweise in die Betriebsspannung wandelt. Die Betriebsspannung ist dabei die Spannung, welche zwischen dem den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen Referenzpotential 30a und einem den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a anliegt. Das i-te Zeilenschaltelement 10a weist einen Steueranschluss auf. Der Steueranschluss ist ein Gate-Anschluss. Der Steueranschluss ist mit einer Steuereinheit 38a der Haushaltsgerätevorrichtung verbunden.

    [0024] Das j-te Spaltenschaltelement 12a ist als ein Transistor ausgebildet. Das j-te Spaltenschaltelement 12a weist einen ersten Anschluss auf. Der erste Anschluss ist ein Source-Anschluss. Der erste Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements 12a ist mit dem den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a verbunden. Das den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsame weitere Referenzpotential 32a ist das weitere Betriebspotential. Das j-te Spaltenschaltelement 12a weist einen zweiten Anschluss auf. Der zweite Anschluss ist ein Drain-Anschluss. Der zweite Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements 12a ist mit dem i,j-ten Heizmatrixelement 16a verbunden. Das j-te Spaltenschaltelement 12a weist einen Steueranschluss auf. Der Steueranschluss ist ein Gate-Anschluss. Der Steueranschluss ist mit der Steuereinheit 38a der Haushaltsgerätevorrichtung verbunden.

    [0025] Das i-te Zeilenschaltelement 10a und das j-te Spaltenschaltelement 12a sind in einer Halbbrücken-Topologie angeordnet. Es ist denkbar, dass die Haushaltsgerätevorrichtung i-te weitere Zeilenschaltelemente 10a und j-te weitere Spaltenschaltelemente 12a umfasst, so dass die i-ten Zeilenschaltelemente 10a, die i-ten weiteren Zeilenschaltelemente 10a, die j-ten Spaltenschaltelemente 12a und die j-ten weiteren Spaltenschaltelemente 12a in einer Vollbrücken-Topologie angeordnet sein können.

    [0026] Das i-te Zeilenschaltelement 10a und das j-te Spaltenschaltelement 12a dienen als Wechselrichterschaltelemente. Das i-te Zeilenschaltelement 10a und das j-te Spaltenschaltelement 12a bilden gemeinsam zumindest eine i,j-te Wechselrichtereinheit 54a der Haushaltsgerätevorrichtung aus. Die Haushaltsgerätevorrichtung umfasst insbesondere eine Anzahl N×M Wechselrichtereinheiten 54a. Die Steuereinheit 38a ist dazu vorgesehen, das i-te Zeilenschaltelement 10a und das j-te Spaltenschaltelement 12a als Wechselrichterschaltelemente anzusteuern. Die Steuereinheit 38a steuert das i-te Zeilenschaltelement 10a und das j-te Spaltenschaltelement 12a so an, dass ein weicher Schaltvorgang zwischen zumindest einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand des i-ten Zeilenschaltelements 10a und des j-ten Spaltenschaltelements 12a auftritt.

    [0027] Das i,j-te Heizmatrixelement 16a weist zumindest einen i,j-ten Induktor 18a auf. Der i,j-te Induktor 18a ist sowohl mit dem i-ten Zeilenschaltelement 10a als auch mit dem j-ten Spaltenschaltelement 12a verbunden. Der i,j-te Induktor 18a weist zumindest einen i,j-ten Anschluss 20a auf. Der i,j-te Anschluss 20a ist sowohl mit dem i-ten Zeilenschaltelement 10a, insbesondere dem ersten Anschluss des i-ten Zeilenschaltelements 10a, als auch mit dem j-ten Spaltenschaltelement 12a, insbesondere mit dem zweiten Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements 12a, verbunden. In der Heizmatrix 14a sind insgesamt N×M Induktoren 18a schaltbildlich angeordnet.

    [0028] Das i,j-te Heizmatrixelement 16a weist zumindest eine i,j-te Diode 24a auf. Mittels der i,j-ten Diode 24a ist der i,j-te Induktor 18a zumindest mit dem i-ten Zeilenschaltelement 10a verbunden. Ein erster Anschluss der i,j-ten Diode 24a ist mit dem i,j-ten Anschluss 20a des i,j-ten Induktors 18a verbunden. Ein zweiter Anschluss der i,j-ten Diode 24a ist mit einem ersten Anschluss des i-ten Zeilenschaltelements 10a verbunden. Die i,j-te Diode 24a erlaubt einen Stromfluss in Richtung des i-ten Zeilenschaltelements 10a. Die i,j-te Diode 24a sperrt einen Stromfluss in Richtung des i,j-ten Induktors 18a.

    [0029] Das i,j-te Heizmatrixelement 16a weist zumindest eine i,j-te weitere Diode 26a auf. Mittels der i,j-ten weiteren Diode 26a ist der i,j-te Induktor 18a zumindest mit dem j-ten Spaltenschaltelement 12a verbunden. Ein erster Anschluss der i,j-ten weiteren Diode 26a ist mit dem i,j-ten Anschluss des i,j-ten Induktors 18a verbunden. Ein zweiter Anschluss der i,j-ten weiteren Diode 26a ist mit dem zweiten Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements 12a verbunden. Die i,j-te weitere Diode 26a erlaubt einen Stromfluss in Richtung des i,j-ten Induktors 18a. Die i,j-te weitere Diode 26a sperrt einen Stromfluss in Richtung des j-ten Spaltenschaltelements 12a.

    [0030] Das i,j-te Heizmatrixelement 16a weist zumindest eine i,j-te Kapazität 28a auf. Die i,j-te Kapazität 28a ist ein Kondensator. Mittels der i,j-ten Kapazität 28a ist der i,j-te Induktor 18a zumindest mit einem den Heizmatrixelementen 16a gemeinsamen Referenzpotential 30a verbunden. Das den Heizmatrixelementen 16a gemeinsame Referenzpotential 30a ist das Betriebspotential. Ein erster Anschluss der i,j-ten Kapazität 28a ist mit einem i,j-ten weiteren Anschluss 42a des i,j-ten Induktors 18a verbunden. Ein zweiter Anschluss der i,j-ten Kapazität 28a ist mit dem gemeinsamen Referenzpotential 30a verbunden.

    [0031] Ein i,j-tes Heizmatrixelement 16a weist zumindest eine i,j-te weitere Kapazität 29a auf. Die i,j-te weitere Kapazität 29a ist ein Kondensator. Mittels der weiteren i,j-ten Kapazität 29a ist ein i,j-ter Induktor 18a zumindest mit einem den Heizmatrixelementen 16a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a verbunden. Das den Heizmatrixelementen 16a gemeinsame weitere Referenzpotential 32a ist eine weitere Betriebsspannung. Ein erster Anschluss der i,j-ten weiteren Kapazität 28a ist mit einem i,j-ten weiteren Anschluss 42a des i,j-ten Induktors 18a verbunden. Ein zweiter Anschluss der i,j-ten Kapazität 28a ist mit dem den Heizmatrixelementen 16a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann die i,j-te Kapazität 28a als ein Kondensatornetzwerk ausgebildet sein, welches mehrere Kondensatoren in Reihe und/oder parallel geschaltete Kondensatoren umfasst.

    [0032] Die Haushaltsgerätevorrichtung weist eine Anzahl M von Spaltendioden 36a auf. Die j-te Spaltendiode 36a verbindet zumindest ein j-tes Spaltenschaltelement 12a mit zumindest einem den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsamen Referenzpotential 30a. Das den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsame Referenzpotential 30a ist gleich einem den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen Referenzpotential 30a. Ein erster Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements 12a ist mit einem den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a verbunden. Ein zweiter Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements 12a ist mit einem ersten Anschluss einer j-ten Spaltendiode 36a verbunden. Die j-te Spaltendiode 36a sperrt einen Strom in Richtung des den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsamen Referenzpotentials 30a. Die j-te Spaltendiode 36a lässt einen Strom aus Richtung des den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsamen Referenzpotentials 30a zu.

    [0033] Die Haushaltsgerätevorrichtung weist eine Anzahl N von Zeilendioden 34a auf. Die i-te Zeilendiode 34a verbindet zumindest ein i-tes Zeilenschaltelement 10a mit zumindest einem den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a. Das den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsame weitere Referenzpotential 32a ist eine weitere Betriebsspannung. Das den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsame weitere Referenzpotential 32a ist gleich dem den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a. Ein erster Anschluss der i-ten Zeilendiode 34a ist mit einem ersten Anschluss des i-ten Zeilenschaltelements 10a verbunden. Ein zweiter Anschluss der i-ten Zeilendiode 34a ist mit dem den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a verbunden. Die i-te Zeilendiode 34a sperrt einen Strom aus Richtung des den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen weiteren Referenzpotentials 32a. Die i-te Zeilendiode 34a lässt einen Strom aus Richtung des den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen weiteren Referenzpotentials 32a zu.

    [0034] In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Haushaltsgerätevorrichtung mit einer Induktormatrix 22a gezeigt. Im vorliegenden Fall sind i,j-te Induktoren 18a gleicher i in der Fig. 3 mit einer gleichen Schraffur versehen. Induktoren 18a, für welche i=j in der Heizmatrix 14a gilt, sind zusätzlich mit einem Punkt markiert. Die i,j-ten Induktoren 18a sind räumlich in der Induktormatrix 22a angeordnet. Die Induktormatrix 22a ist bezüglich von Nachbarschaftsverhältnissen von zumindest zwei der i,j-ten Induktoren 18a relativ zueinander verschieden von der Heizmatrix 14a. In der Induktormatrix 22a sind i,j-te Induktoren 18a gleicher i oder j zueinander benachbart. In der Induktormatrix 22a sind die i,j-ten Induktoren 18a räumlich so angeordnet, dass zumindest ein i,j-ter Induktor 18a, für welchen i=j in der Heizmatrix 14a gilt, zu zumindest einem i,j-ten Induktor 18a benachbart ist, für welchen i≠j in der Heizmatrix 14a gilt. Ein i,j-ter Induktor 18a, für welchen i=j in der Heizmatrix 14a gilt, ist von mehreren, insbesondere von zumindest drei, vorzugsweise von zumindest vier und besonders bevorzugt von zumindest fünf i,j-ten Induktoren 18a, für welche i≠j in der Heizmatrix 14a gilt, umgeben, vorzugsweise ringförmig umgeben.

    [0035] Fig. 4 zeigt ein Verfahren zur Steuerung der Haushaltsgerätevorrichtung. Im vorliegenden Fall wird das Verfahren anhand eines beispielhaften Betriebs der elektrischen Bauteile mit den Indizes i=1 und i=2, sowie der elektrischen Bauteile mit den Indizes j=1 und j=2 beschrieben. Das Verfahren kann äquivalent auf die beliebigen weiteren i-ten elektrischen Bauteile und j-ten elektrischen Bauteile übertragen werden.

    [0036] Das Verfahren umfasst einen Betriebsschritt 56a. In dem Betriebsschritt 56a steuert die Steuereinheit 38a das 2-te Zeilenschaltelement 10a und das 1-te Spaltenschaltelement 12a als Wechselrichterschaltelemente an. Das 2-te Zeilenschaltelement 10a und das 1-te Spaltenschaltelement 12a gehen abwechselnd durch einen Schaltvorgang von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand über. Das 2-te Zeilenschaltelement 10a und das 1-te Spaltenschaltelement 12a verbinden das 2,1-te Heizmatrixelement 16a, insbesondere den 2,1-ten Induktor 18a, abwechselnd mit dem den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen Referenzpotential 30a und dem den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a. Das 2-te Zeilenschaltelement 10a und das 1-te Spaltenschaltelement 12a erzeugen eine Versorgungsspannung, mit welcher das 2,1-te Heizmatrixelement 16a, insbesondere der 2,1-te Induktor 18a, betrieben wird. Durch das 2,1-te Heizmatrixelement 16a, insbesondere den 2,1-ten Induktor 18a, fließt ein Heizstrom.

    [0037] Das Verfahren umfasst einen Gargeschirrerkennungsmodus 40a. Der Gargeschirrerkennungsmodus 40a läuft zeitlich gemeinsam mit dem Betriebsschritt 56a ab. Alternativ kann der Gargeschirrerkennungsmodus 40a unabhängig von dem Betriebsschritt 56a erfolgen. Der Gargeschirrerkennungsmodus 40a umfasst einen Ladeschritt 58a. In dem Ladeschritt 58a steuert die Steuereinheit 38a das 1-te Spaltenschaltelement 12a so an, dass dieses in einen ersten Schaltzustand übergeht. Das 1,1-te Heizmatrixelement 16a, insbesondere die 1,1-te Kapazität 28a, wird mittels des 1-ten Spaltenschaltelements 12a auf das den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsame weitere Referenzpotential 32a geladen. Die Steuereinheit 38a steuert das 1-te Zeilenschaltelement 10a so an, dass sich dieses in einem zweiten Schaltzustand befindet und somit keine leitende Verbindung mit dem den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen Referenzpotential 30a herstellt. Es fließt kein Strom, wodurch die aufgeladene Spannung erhalten bleibt. In gleicher Weise wird das 2,2-te Heizmatrixelement 16a, insbesondere die 2,2-te Kapazität 28a, mit dem vom 2-ten Zeilenschaltelement 10a zur Verfügung gestellten, den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen Referenzpotential 30a geladen. In dem Ladeschritt 58a steuert die Steuereinheit 38a das 2-te Zeilenschaltelement 10a an, so dass dieses in einen zweiten Schaltzustand übergeht. Das 2,2-te Heizmatrixelement 16a, insbesondere die 2,2-te Kapazität 28a, wird auf das den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsame Referenzpotential 30a geladen. Die Steuereinheit 38a steuert das 2-te Spaltenschaltelement 12a so an, dass sich dieses in dem zweiten Schaltzustand befindet und somit keine leitende Verbindung zu dem den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a hergestellt wird. Es fließt kein Strom, wodurch die aufgeladene Spannung erhalten bleibt.

    [0038] Der Gargeschirrerkennungsmodus 40a umfasst einen Entladeschritt 60a. Der Entladeschritt 60a wird während des Betriebsschritts 56a durchgeführt. Die Betriebsspannung, welche zwischen dem 2-ten Zeilenschaltelement 10a und dem 1-ten Spaltenschaltelement 12a anliegt, variiert mit der Zeit. Nimmt die Betriebsspannung einen zumindest im Wesentlichen verschwindend geringen Wert an, wird der Entladeschritt 60a durchgeführt. Die Steuereinheit 38a entlädt das 1,1-te Heizmatrixelement 16a. Dazu schaltet die Steuereinheit 38a das 1-te Zeilenschaltelement 10a in den ersten Schaltzustand. Das 1-te Zeilenschaltelement 10a verbindet das 1,1-te Heizmatrixelement 16a, insbesondere die 1,1-te Kapazität 28a, mit dem den Zeilenschaltelementen 10a gemeinsamen Referenzpotential 30a. Das Heizmatrixelement 16a, insbesondere die 1,1-te Kapazität 28a, entlädt sich. Es wird eine Kennlinie 46a des Entladevorgangs erfasst. Es wird eine weitere Kennlinie 47a des Entladevorgangs erfasst.

    [0039] Der Gargeschirrerkennungsmodus 40a umfasst einen Bestimmungsschritt 62a. In dem Bestimmungsschritt 62a wird eine Vergleichskennlinie an die im Entladeschritt 60a erfasste Kennlinie 46a und insbesondere an die weitere Kennlinie 47a angepasst. Aus Parametern der Vergleichskennlinie wird eine Güte einer elektromagnetischen Kopplung bestimmt. Aus der Güte der elektromagnetischen Kopplung wird ferner ein Überdeckungsgrad zwischen dem 1,1-ten Induktor 18a und einem mit dem 1,1-ten Induktor 18a gekoppelten Gargeschirr und/oder ein Material des Gargeschirrs bestimmt.

    [0040] Fig. 5a zeigt ein Schaubild des Verfahrens zur Steuerung der Haushaltsgerätevorrichtung. Auf einer Abszissenachse 64a ist eine Zeit aufgetragen. Auf einer Ordinatenachse 66a ist eine Spannung aufgetragen. Eine erste Spannungskurve 68a zeigt einen zeitlichen Verlauf der Versorgungsspannung, welche an dem 2,1-ten Heizmatrixelement 16a anliegt. Eine zweite Spannungskurve 70a zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Spannung, welche an dem 1,1-ten Heizmatrixelement 16a anliegt. Eine dritte Spannungskurve 72a zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Spannung, welche an dem 1,2-ten Heizmatrixelement 16a anliegt. Eine vierte Spannungskurve 74a zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Spannung, welche an dem 2,2-ten Heizmatrixelement 16a anliegt. Eine fünfte Spannungskurve 76a zeigt einen zeitlichen Verlauf der Betriebsspannung. In Fig. 5b sind die Kurven 68a, 70a, 72a, 74a, 76a nochmals dargestellt. In Fig. 5b ist ein Bereich des Schaubilds der Fig. 5a um einen Zeitpunkt T gezeigt, an welchem die Betriebsspannung einen zumindest im Wesentlichen verschwindend geringen Wert annimmt. In Fig.5b weist die Abszissenachse 64a eine feinere Skalierung auf als in Fig. 5a.

    [0041] Fig. 6a zeigt ein Schaubild des Verfahrens zur Steuerung der Haushaltsgerätevorrichtung. Auf einer Abszissenachse 64a ist eine Zeit aufgetragen. Auf einer Ordinatenachse 66a ist ein Strom aufgetragen. Eine erste Stromkurve 80a zeigt einen zeitlichen Verlauf des Heizstroms, welcher durch das 2,1-te Heizmatrixelement 16a fließt. Eine zweite Stromkurve 82a zeigt einen zeitlichen Verlauf eines Stroms, welcher durch das 1,1-te Heizmatrixelement 16a fließt. Eine dritte Stromkurve 84a zeigt einen Strom, welcher durch das 1,2-te Heizmatrixelement 16a fließt. Eine vierte Stromkurve 86a zeigt einen Strom, welcher durch das 2,2-te Heizmatrixelement 16a fließt. In Fig. 6b ist ein Bereich des Schaubilds der Fig. 6a um einen Zeitpunkt T gezeigt, an welchem die Betriebsspannung einen zumindest im Wesentlichen verschwindend geringen Wert annimmt. In Fig.6b weist die Abszissenachse 64a eine feinere Skalierung auf als in Fig. 6a.

    [0042] Die zweite Stromkurve 82a und die zweite Spannungskurve 70a zeigen den Ladeschritt 58a des 1,1-ten Heizmatrixelements 16a. In dem Ladeschritt 58a wird das 1,1-te Heizmatrixelement 16a mit dem den Spaltenschaltelementen 12a gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32a geladen. Im Entladeschritt 60a wird, sobald die Betriebsspannung, die fünfte Spannungskurve 76a, einen zumindest im Wesentlichen verschwindenden Wert annimmt, das 1,1-te Heizmatrixelement 16a entladen. Es fließt ein Strom, welcher der zweiten Stromkurve 82a entspricht. Die zweite Spannungskurve 70a wird erfasst. Die zweite Spannungskennlinie dient als eine Kennlinie 46a zur Ermittlung der elektrischen Kenngröße. Die zweite Stromkurve 82a wird erfasst. Die zweite Stromkurve 82a dient als weitere Kennlinie 47a zur Ermittlung der elektrischen Kenngröße.

    [0043] In den Fig. 7 bis 13 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnung und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 6, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 6 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der Fig.7 bis 13 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b, f, g, h, k, p und q ersetzt.

    [0044] Fig. 7 zeigt ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen hinsichtlich einer Anzahl N und einer Anzahl M. Im vorliegenden Fall ist eine Anzahl N von Zeilenschaltelementen 10b gleich der Anzahl M von Spaltenschaltelementen 12b. Ferner ist die Gesamtanzahl N+M von Zeilenschaltelementen 10b und Spaltenschaltelementen 12b kleiner oder gleich der Anzahl N×M von Heizmatrixelementen 16b. Im vorliegenden Fall ist die Anzahl N=4 und die Anzahl M=4. Im vorliegenden Fall ist/sind zumindest das i-te Zeilenschaltelement 10b, insbesondere alle Zeilenschaltelemente 10b, und/oder zumindest das j-te Spaltenschaltelement 12b, insbesondere alle Spaltenschaltelemente 12b, als Schalter, vorzugsweise Relais, ausgebildet. Ferner weist die Haushaltsgerätevorrichtung eine zusätzliche Wechselrichtereinheit 54b auf. Die Wechselrichtereinheit 54b weist ein erstes Wechselrichterelement 88b auf. Ferner weist die Wechselrichtereinheit 54b ein zweites Wechselrichterelement 89b auf. Die Wechselrichterelemente 88b, 89b sind als Transistoren ausgebildet. Das Wechselrichterelement 88b verbindet die Zeilenschaltelemente 10b mit einem den Zeilenschaltelementen 10b gemeinsamen Referenzpotential 30b. Das weitere Wechselrichterelement 89b verbindet die Spaltenschaltelemente 12b mit einem den Spaltenschaltelementen 12b gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32b.

    [0045] Fig.8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen hinsichtlich einer Anzahl N und einer Anzahl M. Die Gesamtanzahl N+M von Zeilenschaltelementen 10f und Spaltenschaltelementen 12f ist um eins größer als die Anzahl N×M von Heizmatrixelementen 16f. Im vorliegenden Fall ist die Anzahl N=2 und die Anzahl M=1. Die Heizmatrix 14f bildet einen schaltbildlichen Vektor, insbesondere einen Spaltenvektor, aus. Bei einer Ausgestaltung, für die gilt, dass die Gesamtanzahl N+M um eins größer ist als die Anzahl N, kann auf i,1-te Dioden 24f verzichtet werden.

    [0046] Fig.9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen hinsichtlich einer Anzahl N und einer Anzahl M. Die Gesamtanzahl N+M von Zeilenschaltelementen 10g und Spaltenschaltelementen 12g ist um eins größer als die Anzahl N×M von Heizmatrixelementen 16g. Im vorliegenden Fall ist die Anzahl N=2 und die Anzahl M=1. Die Heizmatrix 14g bildet einen schaltbildlichen Vektor, insbesondere einen Spaltenvektor, aus. Bei einer Ausgestaltung, für die gilt, dass die Gesamtanzahl N+M um eins größer ist als die Anzahl N, kann auf i,1-te Dioden 24g verzichtet werden. Die Haushaltsgerätevorrichtung weist eine Anzahl von N Rücklaufdioden 90g auf. Die i-te Rücklaufdiode 90g ist mit dem i-ten Zeilenschaltelement 10g verbunden. Die i-te Rücklaufdiode 90g ist zu dem i-ten Zeilenschaltelement 10g parallel geschaltet. Ein erster Anschluss der Rücklaufdiode 90g ist mit einem ersten Anschluss des i-ten Zeilenschaltelements 10g verbunden. Ein zweiter Anschluss der i-ten Rücklaufdiode 90g ist mit einem zweiten Anschluss des i-ten Zeilenschaltelements 10g verbunden. Die i-te Rücklaufdiode 90g sperrt einen Stromfluss in Richtung des den Zeilenschaltelementen 10g gemeinsamen Referenzpotentials 30g. Die i-te Rücklaufdiode 90g lässt einen Stromfluss aus Richtung des den Zeilenschaltelementen 10g gemeinsamen Referenzpotentials 30g zu. Alternativ oder zusätzlich kann die Haushaltsgerätevorrichtung eine Anzahl von weiteren Rücklaufdioden 90g aufweisen. Eine j-te weitere Rücklaufdiode 90g könnte parallel mit einem j-ten Spaltenschaltelement 12g geschaltet sein. Ferner kann im vorliegenden Fall auf eine Spaltendiode verzichtet werden.

    [0047] Fig.10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen hinsichtlich einer Anzahl zusätzlicher elektrischer Bauteile. Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich durch eine Schaltung von Zeilendioden 34h. Im vorliegenden Fall ist die i-te Zeilendiode 34h an einem i,j-ten Anschluss 20h eines i,j-ten Induktors 18h angeschlossen. Ein erster Anschluss der i-ten Zeilendiode 34h ist mit dem i,j-ten Anschluss 20h verbunden. Ein zweiter Anschluss der i-ten Zeilendiode 34h ist mit einem den Zeilenschaltelementen 10h gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32h verbunden. Die i-te Zeilendiode 34h sperrt einen Strom aus der Richtung des den Zeilenschaltelementen 10h gemeinsamen weiteren Referenzpotentials 32h. Die i-te Zeilendiode 34h lässt einen Strom aus Richtung des den Zeilenschaltelementen 10h gemeinsamen weiteren Referenzpotential 32h durch.

    [0048] Fig.11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen hinsichtlich einer Anzahl zusätzlicher elektrischer Bauteile. Die Haushaltsgerätevorrichtung weist eine Anzahl N von Zeilenkapazitäten 92k auf. Die i-te Zeilenkapazität 92k ist parallel zu einem i-ten Zeilenschaltelement 10k geschaltet. Ferner ist eine i-te Rücklaufdiode 90k ist parallel zu einem i-ten Zeilenschaltelement 10k geschaltet. Ein erster Anschluss der i-ten Zeilenkapazität 92k ist mit einem ersten Anschluss des i-ten Zeilenschaltelements 10k verbunden. Ein zweiter Anschluss der i-ten Zeilenkapazität 92k ist mit einem zweiten Anschluss des i-ten Zeilenschaltelements 10k verbunden. Ferner kann im vorliegenden Fall auf eine Spaltendiode verzichtet werden.

    [0049] Fig.12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen hinsichtlich einer Anzahl N und einer Anzahl M. Die Gesamtanzahl N+M von Zeilenschaltelementen 10p und Spaltenschaltelementen 12p ist um eins größer als die Anzahl N×M von Heizmatrixelementen 16p. Im vorliegenden Fall ist die Anzahl N=1 und die Anzahl M=2. Die Heizmatrix 14p bildet einen schaltbildlichen Vektor, insbesondere einen Zeilenvektor, aus. Bei einer Ausgestaltung, für die gilt, dass die Gesamtanzahl N+M um eins größer ist als die Anzahl N, kann auf j,1-te weitere Dioden verzichtet werden. Die Haushaltsgerätevorrichtung weist eine Anzahl von M weiteren Rücklaufdioden 91p auf. Die j-te weitere Rücklaufdiode 91p ist mit dem j-ten Spaltenschaltelement 12p verbunden. Die j-te weitere Rücklaufdiode 91p ist zu dem j-ten Spaltenschaltelement 12p parallel geschaltet. Ein erster Anschluss der weiteren Rücklaufdiode 91p ist mit einem ersten Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements 12p verbunden. Ein zweiter Anschluss der j-ten weiteren Rücklaufdiode 91p ist mit einem zweiten Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements 12p verbunden. Die j-te weitere Rücklaufdiode 91p lässt einen Stromfluss in Richtung des den Spaltenschaltelementen 12p gemeinsamen Referenzpotentials 32p zu. Die j-te weitere Rücklaufdiode 91p sperrt einen Stromfluss aus Richtung des den Spaltenschaltelementen 12p gemeinsamen Referenzpotentials 32. Alternativ oder zusätzlich kann die Haushaltsgerätevorrichtung eine Anzahl von Rücklaufdioden 90p aufweisen. Eine i-te Rücklaufdiode 90p könnte parallel mit einem i-ten Zeilenschaltelement 10p geschaltet sein. Ferner kann im vorliegenden Fall auf eine Zeilendiode verzichtet werden.

    [0050] Fig.13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen hinsichtlich einer Anzahl zusätzlicher elektrischer Bauteile. Die Haushaltsgerätevorrichtung weist eine Anzahl M von Spaltenkapazitäten 93q auf. Die j-te Spaltenkapazitäten 93q ist parallel zu einem j-ten Spaltenschaltelement 12q geschaltet. Ein erster Anschluss der j-ten Spaltenkapazitäten 93q ist mit einem ersten Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements 12q verbunden. Ein zweiter Anschluss der j-te Spaltenkapazitäten 93q ist mit einem zweiten Anschluss des j-ten Spaltenschaltelements 12q verbunden. Ferner kann auf eine i-te Zeilendioden 34 verzichtet werden.

    Bezugszeichen



    [0051] 
    10
    Zeilenschaltelement
    12
    Spaltenschaltelement
    14
    Heizmatrix
    16
    Heizmatrixelement
    18
    Induktor
    20
    Anschluss
    22
    Induktormatrix
    24
    Diode
    26
    Weitere Diode
    28
    Kapazität
    29
    Kapazität
    30
    Referenzpotential
    32
    Weiteres Referenzpotential
    34
    Zeilendiode
    36
    Spaltendiode
    38
    Steuereinheit
    40
    Gargeschirrerkennungsmodus
    42
    Weiterer Anschluss
    46
    Kennlinie
    47
    Kennlinie
    48
    Haushaltsgerät
    50
    Kochfeldplatte
    52
    Heizzonenposition
    54
    Wechselrichtereinheit
    56
    Betriebsschritt
    58
    Ladeschritt
    60
    Entladeschritt
    62
    Bestimmungsschritt
    64
    Abszissenachse
    66
    Ordinatenachse
    68
    Erste Spannungskurve
    70
    Zweite Spannungskurve
    72
    Dritte Spannungskurve
    74
    Vierte Spannungskurve
    76
    Fünfte Spannungskurve
    80
    Erste Stromkurve
    82
    Zweite Stromkurve
    84
    Dritte Stromkurve
    86
    Vierte Stromkurve
    88
    Wechselrichterelement
    89
    Wechselrichterelement
    90
    Rücklaufdiode
    91
    weitere Rücklaufdiode
    92
    Zeilenkapazität
    93
    Spaltenkapazitäten
    T
    Zeitpunkt



    Ansprüche

    1. Haushaltsgerätevorrichtung, insbesondere Gargerätevorrichtung, mit zumindest einer Anzahl N von Zeilenschaltelementen (10a-q), mit zumindest einer Anzahl M von Spaltenschaltelementen (12a-q) und mit zumindest einer Heizmatrix (14a-q), welche zumindest eine Anzahl N×M von Heizmatrixelementen (16a-q) aufweist, wobei für beliebige i von 1 bis N und beliebige j von 1 bis M mit einer Gesamtanzahl N+M von Zeilenschaltelementen (10a-q) und Spaltenschaltelementen (12a-q) größer als 2 gilt, wobei das i,j-te Heizmatrixelement (16a-q) zumindest einen i,j-ten Induktor (18a-q) umfasst und sowohl mit dem i-ten Zeilenschaltelement (10a-q) als auch mit dem j-ten Spaltenschaltelement (12a-q) verbunden ist, gekennzeichnet durch zumindest eine Schaltdiode (34a-q, 36a-q), welche zumindest eines der Zeilenschaltelemente (10a-q) oder zumindest eines der Spaltenschaltelemente (12a-q) mit zumindest einem Referenzpotential (30a-q, 32a-q) verbindet.
     
    2. Haushaltsgerätevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der i,j-te Induktor (18a-q) zumindest einen i,j-ten Anschluss (20a-q) aufweist, welcher sowohl mit dem i-ten Zeilenschaltelement (10a-q) als auch mit dem j-ten Spaltenschaltelement (12a-q) verbunden ist.
     
    3. Haushaltsgerätevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass die Induktoren (18a-q) räumlich in einer Induktormatrix (22a) angeordnet sind, welche bezüglich von Nachbarschaftsverhältnissen von zumindest zwei der Induktoren (18a-q) relativ zueinander verschieden ist von der Heizmatrix (14a-q), in welcher die Induktoren (18a-q) schaltbildlich angeordnet sind.
     
    4. Haushaltsgerätevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Induktormatrix (22a) die Induktoren (18a-q) räumlich so angeordnet sind, dass zumindest ein i,j-ter Induktor (18a-q), für welchen i=j in der Heizmatrix (14a-q) gilt, zu zumindest einem i,j-ten Induktor (18a-q) benachbart ist, für welchen i≠j in der Heizmatrix (14a) gilt.
     
    5. Haushaltsgerätevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Induktormatrix (22a) i,j-te Induktoren (18a-q) gleicher i oder gleicher j zueinander benachbart sind.
     
    6. Haushaltsgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl N von Zeilenschaltelementen (10b) gleich der Anzahl M von Spaltenschaltelementen (12b) ist.
     
    7. Haushaltsgerätevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtanzahl N+M von Zeilenschaltelementen (10f-q) und Spaltenschaltelementen (12f-q) um eins größer ist als die Anzahl N×M von Heizmatrixelementen (16f-q).
     
    8. Haushaltsgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das i,j-te Heizmatrixelement (16a; 16b; 16p; 16q) zumindest eine i.j-te Diode (24a; 24b; 24p; 24q) aufweist, mittels welcher der i,j-te Induktor (18a; 18b; 18p; 18q) zumindest mit dem i-ten Zeilenschaltelement (10a; 10b; 10p; 10q) verbunden ist.
     
    9. Haushaltsgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das i,j-te Heizmatrixelement (16a-k) zumindest eine i,j-te weitere Diode (26a-k) aufweist, mittels welcher der i,j-te Induktor (18a-k) zumindest mit dem j-ten Spaltenschaltelement (12a-k) verbunden ist.
     
    10. Haushaltsgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das i,j-te Heizmatrixelement (16a-q) zumindest eine i,j-te Kapazität (28a-q) aufweist, mittels welcher der i,j-te Induktor (18a-q) zumindest mit zumindest einem den Heizmatrixelementen (16a-q) gemeinsamen Referenzpotential (30a-q) verbunden ist.
     
    11. Haushaltsgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzahl M von Spaltendioden (36a-f; 36h; 36p; 36q-q), wobei die j-te Spaltendiode (36a-f; 36h; 36p; 36q-q) zumindest das j-te Spaltenschaltelement (12a-f; 12h; 12p; 12q-q) mit zumindest einem den Spaltenschaltelementen (12a-f; 12h; 12p; 12q-q) gemeinsamen Referenzpotential (30a-f; 30h; 30p;30qq) verbindet.
     
    12. Haushaltsgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzahl N von Zeilendioden (34a-k), wobei die i-te Zeilendiode (34a-k) zumindest das i-te Zeilenschaltelement (10a-k) mit zumindest einem den Zeilenschaltelementen (10a-k) gemeinsamen weiteren Referenzpotential (32a-k) verbindet.
     
    13. Haushaltsgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (38a-q), welche zu einer Ansteuerung der Zeilenschaltelemente (10a-q) und der Spaltenschaltelemente (12a-q) vorgesehen ist.
     
    14. Haushaltsgerätevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (38a-q) dazu vorgesehen ist, die Zeilenschaltelemente (10a-q) und die Spaltenschaltelemente (12a-q) als Wechselrichterschaltelemente anzusteuern.
     
    15. Haushaltsgerätevorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (38a-q) in zumindest einem Gargeschirrerkennungsmodus (40a) dazu vorgesehen ist, wenn die Betriebsspannung einen zumindest im Wesentlichen verschwindend geringen Wert annimmt, zumindest eine an zumindest einem der Induktoren (18a-q) auftretende elektrische Kenngröße zu ermitteln.
     
    16. Haushaltsgerätevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (38a-q) in dem Gargeschirrerkennungsmodus (40a) dazu vorgesehen ist, den Induktor (18a-q) zuerst zu laden und anschließend, wenn eine Betriebsspannung einen zumindest im Wesentlichen verschwindend geringen Wert annimmt, wieder zu entladen.
     
    17. Haushaltsgerätevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (38a-q) in dem Gargeschirrerkennungsmodus (40a) dazu vorgesehen ist, eine Kennlinie (46a, 47a) eines Entladevorgangs des Induktors (18a-d) zu erfassen und mittels dieser die elektrische Kenngröße zu ermitteln.
     
    18. Haushaltsgerät (48a), insbesondere Gargerät, mit einer Haushaltsgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
     


    Claims

    1. Household appliance device, in particular a cooking appliance device, with at least a number N of row switching elements (10a-q), with at least a number M of column switching elements (12a-q) and with at least one heating matrix (14a-q), which has at least a number NxM of heating matrix elements (16a-q), wherein for any i from 1 to N and any j from 1 to M with a total number N+M of row switching elements (10a-q) and column switching elements (12a-q) greater than 2, wherein the heating matrix element (16a-q) at position i,j comprises at least one inductor (18a-q) at position i,j and is connected to both the i-th row switching element (10a-q) and the j-th column switching element (12a-q), characterised by at least one switching diode (34a-q, 36a-q), which connects at least one of the row switching elements (10a-q) or at least one of the column switching elements (12a-q) to at least one reference potential (30a-q, 32a-q).
     
    2. Household appliance device according to claim 1, characterised in that the inductor (18a-q) at position i,j has at least one connection (20a-q) at position i,j, which is connected to both the i-th row switching element (10a-q) and the j-th column switching element (12a-q).
     
    3. Household appliance device according to claim 1 or 2, characterised in that the inductors (18a-q) are arranged spatially in an inductor matrix (22a) which differs, in respect of proximity relationships of at least two of the inductors (18a-q) relative to one another, from the heating matrix (14a-q) in which the inductors (18a-q) are arranged in a schematic circuit.
     
    4. Household appliance device according to claim 3, characterised in that in the inductor matrix (22a) the inductors (18a-q) are arranged spatially such that at least one inductor (18a-q) at position i,j, for which i=j in the heating matrix (14a-q), is adjacent to at least one inductor (18a-q) at position i,j, for which i≠j in the heating matrix (14a).
     
    5. Household appliance device according to claim 3 or 4, characterised in that in the inductor matrix (22a) inductors (18a-q) at position i,j of identical i or identical j are adjacent to one another.
     
    6. Household appliance device according to one of the preceding claims, characterised in that the number N of row switching elements (10b) is equal to the number M of column switching elements (12b).
     
    7. Household appliance device according to one of claims 1 to 5, characterised in that the total number N+M of row switching elements (10f-q) and column switching elements (12f-q) is one greater than the number NxM of heating matrix elements (16f-q).
     
    8. Household appliance device according to one of the preceding claims, characterised in that the heating matrix element (16a; 16b; 16p, 16q) at position i,j has at least one diode (24a; 24b; 24p; 24q) at position i,j, by means of which the inductor (18a; 18b; 18p; 18q) at position i,j is connected at least to the i-th row switching element (10a; 10b; 10p; 10q).
     
    9. Household appliance device according to one of the preceding claims, characterised in that the heating matrix element (16a-k) at position i,j has at least one further diode (26a-k) at position i,j, by means of which the inductor (18a-k) at position i,j is connected at least to the j-th column switching element (12a-k).
     
    10. Household appliance device according to one of the preceding claims, characterised in that the heating matrix element (16a-q) at position i,j has at least one capacitance (28a-q) at position i,j, by means of which the inductor (18a-q) at position i,j is connected at least to at least one reference potential (30a-q) common to the heating matrix elements (16a-q).
     
    11. Household appliance device according to one of the preceding claims, characterised by a number M of column diodes (36a-f; 36h; 36p; 36q-q), the j-th column diode (36a-f; 36h; 36p; 36q-q) connecting at least the j-th column switching element (12a-f; 12h; 12p; 12q-q) to at least one reference potential (30a-f; 30h; 30p; 30qq) common to the column switching elements (12a-f; 12h; 12p; 12q-q).
     
    12. Household appliance device according to one of the preceding claims, characterised by a number N of row diodes (34a-k), the i-th row diode (34a-k) connecting at least the i-th row switching element (10a-k) to at least one further reference potential (32a-k) common to the row switching elements (10a-k).
     
    13. Household appliance device according to one of the preceding claims, characterised by a control unit (38a-q), which is provided to activate the row switching elements (10a-q) and the column switching elements (12a-q).
     
    14. Household appliance device according to claim 13, characterised in that the control unit (38a-q) is provided to activate the row switching elements (10a-q) and the column switching elements (12a-q) as inverter switching elements.
     
    15. Household appliance device according to claim 13 or 14, characterised in that in at least one cookware detection mode (40a), if the operating voltage has an at least essentially vanishingly low value, the control unit (38a-q) is provided to determine at least one electrical characteristic variable occurring at at least one of the inductors (18a-q).
     
    16. Household appliance device according to claim 15, characterised in that in cookware detection mode (40a) the control unit (38a-q) is provided first to charge the inductor (18a-q) and then, when an operating voltage has an at least essentially vanishingly low value, to discharge it again.
     
    17. Household appliance device according to claim 16, characterised in that in cookware detection mode (40a) the control unit (38a-q) is provided to acquire a characteristic line (46a, 47a) of a discharging operation of the inductor (18a-d) and to use this to determine the electrical characteristic variable.
     
    18. Household appliance (48a), in particular a cooking appliance, with a household appliance device according to one of the preceding claims.
     


    Revendications

    1. Dispositif d'appareil ménager, en particulier dispositif d'appareil de cuisson, avec au moins un nombre N d'éléments de commutation de lignes (10a-q), avec au moins un nombre M d'éléments de commutation de colonnes (12a-q) et avec au moins une matrice chauffante (14a-q), laquelle présente au moins un nombre NxM d'éléments de matrice chauffante (16a-q), dans lequel de quelconques i de 1 à N et de quelconques j de 1 à M, avec un nombre total N+M d'éléments de commutation de lignes (10a-q) et d'éléments de commutation de colonnes (12a-q), sont supérieurs à 2, dans lequel le i, j-ième élément de matrice chauffante (16a-q) comprend au moins un i, j-ième inducteur (18a-q) et est relié à la fois au i-ième élément de commutation de lignes (10a-q) et au j-ième élément de commutation de colonnes (12a-q), caractérisé par au moins une diode de commutation (34a-q, 36a-q), qui relie au moins l'un des éléments de commutation de lignes (10a-q) ou au moins l'un des éléments de commutation de colonnes (12a-q) à au moins un potentiel de référence (30a-q, 32a-q).
     
    2. Dispositif d'appareil ménager selon la revendication 1, caractérisé en ce que le i, j-ième inducteur (18a-q) présente au moins un i, j-ième raccordement (20a-q), lequel est relié à la fois au i-ième élément de commutation de lignes (10a-q) et au j-ième élément de commutation de colonnes (12a-q).
     
    3. Dispositif d'appareil de cuisson selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les inducteurs (18a-q) sont disposés spatialement dans une matrice d'inducteurs (22a), laquelle diffère, quant aux relations de voisinage d'au moins deux des inducteurs (18a-q) l'un par rapport à l'autre, de la matrice chauffante (14a-q), dans laquelle les inducteurs (18a-q) sont disposés à la façon d'un schéma de connexions.
     
    4. Dispositif d'appareil de cuisson selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans la matrice d'inducteurs (22a), les inducteurs (18a-q) sont disposés spatialement de telle sorte qu'au moins un i, j-ième inducteur (18a-q), pour lequel i=j dans la matrice chauffante (14a-q), est voisin d'au moins i, j-ième inducteur (18a-q) pour lequel i≠j dans la matrice chauffante (14a).
     
    5. Dispositif d'appareil de cuisson selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que dans la matrice d'inducteurs (22a) les i, j-ièmes inducteurs (18a-q) sont voisins l'un de l'autre selon i ou selon j.
     
    6. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre N d'éléments de commutation de lignes (10b) équivaut au nombre M d'éléments de commutation de colonnes (12b).
     
    7. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le nombre total N+M d'éléments de commutation de lignes (10f-q) et d'éléments de commutation de colonnes (12f-q) est supérieur d'une unité au nombre NxM d'éléments de matrice chauffante (16f-q).
     
    8. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le i, j-ième élément de matrice chauffante (16a; 16b; 16p; 16q) présente au moins une i, j-ième diode (24a; 24b; 24p; 24q), au moyen de laquelle le i, j-ième inducteur (18a; 18b; 18p; 18q) est relié au moins au i-ième élément de commutation de lignes (10a; 10b; 10p; 10q).
     
    9. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le i, j-ième élément de matrice chauffante (16a-k) présente au moins une i, j-ième diode supplémentaire (26a-k), au moyen de laquelle le i, j-ième inducteur (18a-k) est relié au moins au j-ième élément de commutation de colonnes (12a-k).
     
    10. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le i, j-ième élément de matrice chauffante (16a-q) présente au moins une i, j-ième capacité (28a-q), au moyen de laquelle le i, j-ième inducteur (18a-q) est au moins relié à au moins un potentiel de référence (30a-q) commun aux éléments de matrice chauffante (16a-q).
     
    11. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un nombre M de diodes de colonnes (36a-f; 36h; 36p; 36q-q), dans lequel la j-ième diode de colonne (36a-f; 36h; 36p; 36q-q) relie au moins le j-ième élément de commutation de colonnes (12a-f; 12h; 12p; 12q-q) à au moins un potentiel de référence (30a-f; 30h; 30p;30q-q) commun aux éléments de commutation de colonnes (12a-f; 12h; 12p; 12q-q).
     
    12. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un nombre N de diodes de lignes (34a-k), dans lequel la i-ième diode de lignes (34a-k) relie au moins le i-ième élément de commutation de ligne (10a-k) à au moins un potentiel de référence (32a-k) supplémentaire commun aux éléments de commutation de lignes (10a-k).
     
    13. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par une unité de commande (38a-q), prévue pour une commande des éléments de commutation de lignes (10a-q) et des éléments de commutation de colonnes (12a-q).
     
    14. Dispositif d'appareil de cuisson selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'unité de commande (38a-q) est prévue afin de commander les éléments de commutation de lignes (10a-q) et les éléments de commutation de colonnes (12a-q) sous la forme d'éléments de commande d'onduleur.
     
    15. Dispositif d'appareil de cuisson selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que l'unité de commande (38a-q) est prévue afin de déterminer, dans au moins un mode de détection d'élément de batterie de cuisine (40a), lorsque la tension d'alimentation adopte une faible valeur au moins essentiellement infime, au moins une grandeur électrique caractéristique se manifestant en au moins l'un des inducteurs (18a-q).
     
    16. Dispositif d'appareil de cuisson selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'unité de commande (38a-q) est, dans le mode de détection d'élément de batterie de cuisine (40a), prévue afin de charger d'abord l'inducteur (18a-q) et de le décharger ensuite à nouveau, lorsqu'une tension d'alimentation adopte une valeur faible au moins essentiellement infime.
     
    17. Dispositif d'appareil ménager selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'unité de commande (38a-q) est prévue, dans le mode de détection d'élément de batterie de cuisine (40a), afin de capter une courbe caractéristique (46a, 47a) d'un processus de déchargement de l'inducteur (18a-d) et de déterminer la grandeur électrique caractéristique au moyen de celle-ci.
     
    18. Appareil ménager (48a), en particulier appareil de cuisson, avec un dispositif d'appareil ménager selon l'une des revendications précédentes.
     




    Zeichnung





























    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente