[发明专利]电磁加热系统和设备

说明书

本发明提供了一种电磁加热系统和设备，该系统主要包括多个线圈、一个或多个谐振电容、至少两个第一功率开关管、一个功率逆变器和一个控制器；不同线圈分别与不同的谐振电容对应串联组成不同的谐振电路；不同谐振电路分别与不同第一功率开关管对应串联组成不同的功率支路；至少两个不同的功率支路均与功率逆变器并联；控制器用于向功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制功率逆变器的开关频率。本发明可以缓解现有电磁加热系统具有电路结构复杂、加热能耗大以及对材质不合格的器皿进行加热时会威胁设备和人员安全的问题。

技术领域

本发明涉及电磁加热技术领域，尤其是涉及一种电磁加热系统和设备。

背景技术

电磁感应加热技术是一种新型的加热技术，由于其节能、安全和卫生的特点，常被用于食品加热与保温。现有的电磁加热系统通常采用一个线圈与一个功率逆变器配合使用以构建一个电磁加热平台。功率逆变器、线圈和控制系统以及其他相关部件会被集中放置于同一个机构件内，该机构件的材质可根据不同电器的需求自行选择(如黑色金属或有色金属)。线圈通常位于该机构件的一侧(可以为上、下、左、右任何一侧)，利用电磁感应对线圈周围空间进行加热。

电磁感应加热的原理是电磁感应现象，即利用交变电流通过线圈时会产生交变磁场，在置于交变磁场中的器皿(如锅具、烤盘等)表面产生涡流电流，涡旋电流的焦耳热效应使该器皿迅速发热，从而实现加热。具体地，在电磁加热系统的操作过程中，线圈将涡流引入置于线圈附近的器皿表面，通过涡流对器皿表面进行加热。器皿表面可根据实际加热需求设计为平面(如烤盘等)或曲面(如锅具等)。

目前的电磁加热系统存在一些缺陷。首先，具有单线圈设计的电磁加热系统只能对器皿表面某一特定位置进行加热，无法同时对同一器皿表面不同位置进行加热和相应的加热控制，也无法分别对不同位置的多个器皿进行加热和相应的加热控制；其次，具有多线圈设计的电磁加热系统通过控制不同线圈所在支路电路的导通时间调节不同线圈的功率，或者使用多个功率逆变器对应调节不同线圈的功率，该功率调节方式需要使用大量部件，使得整个系统的电路结构十分复杂。且由于现有电磁加热系统不具备对不同线圈进行独立控制的能力，在可能只需要加热少量区域的应用场景(如烧烤等应用场景)中，现有电磁加热系统在对少量区域进行加热的同时，不可避免地对不需要加热的其他区域进行加热，这会额外消耗大量能量。此外，现有电磁加热系统在对置于线圈附近的器皿进行加热时，通常采用主控单元和相关部件组成的控制系统对线圈进行相应的加热控制，而由于一些器皿的材质并不适合电磁加热，需要通过控制系统在加热过程中识别出置于线圈上的器皿的材质，以避免对那些材质不符合加热要求的器皿(比如一些铝锅、铜锅等)进行加热；然而，与现有电磁加热系统配套的控制系统通常仅能识别很有限的一种或几种材质的器皿，对于一些材质不合格的器皿仍可进行加热，容易损害电路，威胁设备和人员的安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁加热系统和设备，以缓解现有电磁加热系统具有电路结构复杂、加热能耗大以及对材质不合格的器皿进行加热时会威胁设备和人员安全的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种电磁加热设备，包括：至少一个包含一个加热面的烧烤炉或三维容器；所述加热面包括第一加热区和第二加热区，所述第一加热区和所述第二加热区分别位于所述加热面的不同位置；多个线圈；其中，所述多个线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈用于加热所述第一加热区，所述第二线圈用于加热所述第二加热区；一个或多个谐振电容；所述第一线圈和所述第二线圈分别与不同的所述谐振电容串联，以组成不同的谐振电路；至少两个第一功率开关管；每个所述谐振电路分别与一个所述第一功率开关管串联，以组成至少两个不同的功率支路；一个功率逆变器；所述至少两个不同的功率支路均与所述功率逆变器并联；一个控制器，用于向所述功率逆变器发送控制信号，进而分别控制不同功率支路的开关，或，控制所述功率逆变器的开关频率。