ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ БЫТОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА И СВЯЗАННЫЙ С НИМ СПОСОБ, СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ И СЧИТЫВАЕМЫЙ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОМ НОСИТЕЛЬ Российский патент 2022 года по МПК A47J31/44 

Область техники

Настоящее изобретение в целом относится к электрическому бытовому устройству для приготовления напитка, системе управления мощностью для электрического бытового устройства, способу управления электрическим бытовым устройством и считываемому микроконтроллером носителю.

Уровень техники

Бытовые электрические бытовые устройства, предназначенные для приготовления напитков, такие как автоматические чаеварки и кофеварки эспрессо, преимущественно работают за счет мощности, которая доступна из основного источника электропитания в виде электрической сети, к которой подключено электрическое бытовое устройство.

Основная часть потребляемой мощности идет на нагрев нагревательных элементов для выполнения определенных функций, таких как нагрев воды для приготовления эспрессо, нагрев воды для выработки пара и нагрев воды для подачи горячей воды. Нагреватели могут также использоваться для нагрева других жидкостей, а также для приготовления напитка.

Время от времени, в зависимости от того, в какой стране или месте используется электрическое бытовое устройство, мощности, доступной из источника электропитания в виде внутренней электрической сети или любого другого предоставленного источника электропитания, может быть недостаточно для выполнения одной или более подлежащих выбору функций, которые будут одновременно использоваться двумя нагревателями. Например, в США источник электропитания в виде внутренней электрической сети обеспечивает источник мощности с максимальной выходной мощностью, составляющей 1800 Вт. В то время, как в Австралии максимальная выходная мощность из источника электропитания в виде внутренней электрической сети составляет 2400 Вт. Следовательно, пользователь должен выполнить несколько совпадающих по времени этапов, чтобы приготовить выбранный им напиток.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является существенное преодоление или по меньшей мере уменьшение одного или большего количества недостатков существующих устройств.

Раскрыты устройства, которые направлены на решение одной или большего количества из вышеуказанных проблем путем обеспечения электрического бытового устройства для приготовления напитка, системы управления мощностью для электрического бытового устройства, способа управления электрическим бытовым устройством и считываемого микроконтроллером носителя, который позволяет одновременно использовать несколько нагревательных компонентов.

В соответствии с первым аспектом настоящего раскрытия обеспечено электрического бытовое устройство для приготовления напитка, содержащее: совокупность нагревательных компонентов для нагрева жидкости и систему управления мощностью, причем система управления мощностью содержит: устройство накопления энергии, при этом по меньшей мере первая функция электрического бытового устройства требует одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента из совокупности нагревательных компонентов, и при этом по меньшей мере первый нагревательный компонент содержит первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент, причем первый нагревательный элемент питается от мощности, потребляемой от электрической сети, а второй нагревательный элемент питается от устройства накопления энергии.

В соответствии со вторым аспектом настоящего раскрытия обеспечена система управления мощностью для использования в электрическом бытовом устройстве для приготовления напитка, при этом устройство содержит совокупность нагревательных компонентов для нагрева жидкости, причем система управления мощностью содержит: контроллер и устройство накопления энергии, при этом контроллер выполнен с возможностью определения того, что была выбрана по меньшей мере первая функция электрического бытового устройства, требуя одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента из совокупности нагревательных компонентов, и при положительном определении дополнительно выполнен с возможностью подачи мощности, потребляемой от электрической сети, на первый нагревательный элемент первого нагревательного компонента и подачи мощности от устройства накопления энергии на второй нагревательный элемент первого нагревательного компонента.

В соответствии с третьим аспектом настоящего раскрытия обеспечен способ управления подачей мощности в электрическом бытовом устройстве для приготовления напитка, при этом электрическое бытовое устройство содержит совокупность нагревательных компонентов для нагрева жидкости, причем способ включает в себя этапы: определения того, что была выбрана по меньшей мере первая функция электрического бытового устройства, требуя одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента устройства, и подачи мощности, потребляемой от электрической сети, на первый нагревательный элемент первого нагревательного компонента и подачи мощности от устройства накопления энергии на второй нагревательный элемент первого нагревательного компонента при положительном определении.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего раскрытия обеспечен считываемый микроконтроллером носитель для использования в электрическом бытовом устройстве для приготовления напитка, при этом электрическое бытовое устройство содержит совокупность нагревательных компонентов для нагрева жидкости, причем считываемый микроконтроллером носитель содержит записанную на нем программу, причем указанная программа выполнена таким образом, чтобы заставить микроконтроллер выполнить процедуру для: определения того, что была выбрана по меньшей мере первая функция электрического бытового устройства, требуя одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента из совокупности нагревательных компонентов, и подачи мощности, потребляемой от электрической сети, на первый нагревательный элемент первого нагревательного компонента и подачи мощности от устройства накопления энергии на второй нагревательный элемент первого нагревательного компонента при положительном определении.

Также раскрыты другие аспекты.

Краткое описание графических материалов

По меньшей мере один вариант осуществления настоящего изобретения теперь будет описан со ссылкой на графические материалы и приложения, в которых:

на фиг. 1А и 1В показано устройство для приготовления напитка в форме кофеварки в соответствии с настоящим раскрытием;

на фиг. 2 показана схема гидравлической системы для жидкости, используемой в устройстве, показанном на фиг. 1А и 1В, в соответствии с настоящим раскрытием;

на фиг. 3 показаны две головки варочной группы для использования в устройстве, показанном на фиг. 1А и 1В, в соответствии с настоящим раскрытием;

на фиг. 4А и 4В показаны нагревательные компоненты с несколькими нагревательными элементами для использования с устройством, показанным на фиг. 1А и 1В, в соответствии с настоящим раскрытием;

на фиг. 5 показана блок-схема системы для использования в устройстве, показанном на фиг. 1А и 1В, в соответствии с настоящим раскрытием;

на фиг. 6 показана схема процесса для использования в устройстве, показанном на фиг. 1А и 1В, в соответствии с настоящим раскрытием.

Подробное описание сущности изобретения

Хотя описанные в данном документе варианты осуществления относятся к водонагревательным электрическим бытовым устройствам для приготовления напитка, следует понимать, что данное электрическое бытовое устройство можно использовать для нагревания других подходящих питьевых жидкостей или смесей жидкостей для приготовления напитков.

Кроме того, следует понимать, что электрическое бытовое устройство может быть любым подходящим электрическим бытовым устройством, таким как электрическое бытовое устройство для приготовления эспрессо с ручным управлением, электрическое бытовое устройство для приготовления эспрессо капсульного типа или электрическое бытовое устройство для приготовления эспрессо с автоматическим управлением.

Следующие описанные варианты осуществления относятся к кофеварке, которая включает в себя такие операции, как приготовление эспрессо, генерирование пара и подача горячей воды. Генерируемый пар можно использовать для вспенивания молока. Горячую воду, которая обеспечивается, можно использовать для добавления в эспрессо. Пользователь может выбрать функцию через пользовательский интерфейс, причем функция представляет собой одну или большее количество из этих операций. Например, одна из функций может заключаться в том, чтобы получать одну порцию эспрессо и одновременно получать пар для нагревания и вспенивания молока. Другая функция может заключаться в том, чтобы получать две отдельных порции эспрессо одновременно. Другая функция может заключаться в том, чтобы получать порцию эспрессо одновременно с подачей горячей воды.

Следует понимать, что описанные компоненты и процессы могут быть реализованы в других электрических бытовых устройствах, предназначенных для приготовления напитков, таких как, например, чаеварка и тому подобное. Также следует понимать, что описанные компоненты и процессы могут быть реализованы для того, чтобы нагревательные компоненты в электрическом бытовом устройстве могли нагревать жидкости, отличные от воды.

На фиг. 1А и 1В показано электрическое бытовое устройство в форме кофеварки 101 (например, для эспрессо).

Кофеварка 101 содержит корпус 102, включающий различные компоненты, необходимые для приготовления кофе. Эти компоненты включают в себя резервуар 103 для воды, который используется для хранения воды для использования электрическим бытовым устройством. Элемент 104 представляет собой выпускное отверстие, или кран, для воды для подачи горячей воды. В этом примере кофеварка имеет два выпускных отверстия (105А, 105В) для кофе, причем каждое из них может использоваться в качестве выпускного отверстия для кофе эспрессо или горячей воды. Каждое выпускное отверстие для кофе связано с головкой варочной группы. В этом примере для извлечения кофе к одной или обеим головкам варочной группы может быть прикреплен портафильтр. Паровая трубка 107 предусмотрена для выпуска генерируемого пара. Электрическое бытовое устройство содержит сетевой шнур 109, посредством которого электрическое бытовое устройство получает мощность, потребляемую от электрической сети, через электророзетку. Обеспечен пользовательский интерфейс 111, через который пользователь может выбирать одну или большее количество функций кофеварки 101.

Первая функция может включать в себя первую операцию, в которой получают одну порцию эспрессо из головки первой варочной группы, соединенной с первым выпускным отверстием 105A для кофе, при одновременном выполнении второй операции, в которой получают пар через паровую трубку 107 для нагревания и вспенивания молока. Дополнительная функция может включать в себя первую операцию, в которой получают первую порцию эспрессо из головки первой варочной группы, соединенной с первым выпускным отверстием 105A для кофе, при одновременном выполнении второй операции, в которой получают вторую порцию эспрессо из головки второй варочной группы, соединенной со вторым выпускным отверстием 105B для кофе. Другая функция может включать в себя первую операцию, в которой получают порцию эспрессо из головки первой варочной группы, соединенной с первым выпускным отверстием 105A для кофе, и в то же время может включать в себя вторую операцию, в которой получают нагретую воду через выпускное отверстие 104 для воды.

Следует понимать, что альтернативные электрические бытовые устройства могут содержать более двух головок варочных групп или выпускных отверстий для кофе и могут иметь более одного выпускного отверстия для воды или паровой трубки.

На фиг. 2 показана гидравлическая система 201 для жидкости, используемая в кофеварке 101. В этом примере жидкость представляет собой воду. Тем не менее, следует понимать, что могут использоваться альтернативные жидкости, отличные от воды.

Резервуар 103 для воды содержит холодную воду 203. Общая гидравлическая линия 205 подает холодную воду 203 в первую гидравлическую линию 208А и вторую гидравлическую линию 208В через Т-образное соединение 207.

В первой гидравлической линии 208А холодная вода проходит через расходомер 209А за счет работы водяного насоса 211А. Холодная вода 203 пропускается через нагревательный компонент 213А для генерирования горячей воды. Горячая вода подается в электронный терморегулирующий клапан 215А в виде Т-образного клапана, который подключен к микроконтроллеру. Микроконтроллер управляет потоком воды, проходящим через клапан, так что вода течет либо в линию для кофе через головку варочной группы к выпускному отверстию 105А для кофе, либо в паровую трубку 107. За электронным терморегулирующим клапаном 215А, который является однонаправленным клапаном, вода может, следовательно, использоваться либо для генерирования пара, либо для приготовления порции эспрессо.

Во второй гидравлической линии 208B холодная вода проходит через расходомер 209B за счет работы водяного насоса 211B. Холодная вода 203 пропускается через нагревательный компонент 213B для генерирования горячей воды. Горячая вода подается на головку 105B второй варочной группы через электронный терморегулирующий клапан 215В в виде Т-образного клапана, который подключен к микроконтроллеру. Микроконтроллер управляет потоком воды, проходящим через клапан, так что вода течет либо в линию для кофе через головку варочной группы к выпускному отверстию 105B для кофе, либо в выпускное отверстие 104 для горячей воды. За электронным терморегулирующим клапаном 215В, который является однонаправленным клапаном, вода может, следовательно, использоваться либо для получения горячей воды, либо для приготовления порции эспрессо.

На фиг. 3 показаны дополнительные детали двух выпускных отверстий гидравлических линий (208А, 208В), используемых в кофеварке 101. Горячая вода, подаваемая через первую гидравлическую линию 208А, проходит через электронный терморегулирующий клапан 215А либо в головку варочной группы (устройство производства кофе эспрессо) 305 к выпускному отверстию 105А для кофе, либо в паровую трубку 307 для генерирования пара. Горячая вода, подаваемая по второй гидравлической линии 208B, проходит через электронный терморегулирующий клапан 215B либо в головку варочной группы (устройство производства кофе эспрессо) 303 к выпускному отверстию 105B для кофе, либо в выпускное отверстие 301 для горячей воды.

На фиг. 4А и 4В показаны нагревательные компоненты с несколькими нагревательными элементами для использования с кофеваркой 101.

Как показано на фиг. 4А, первый нагревательный компонент 213А содержит первый нагревательный элемент 401А и второй нагревательный элемент 403А. Первый нагревательный элемент 401A питается от устройства накопления энергии (см. фиг. 5). Второй нагревательный элемент 403А питается от мощности, потребляемой от электрической сети. Такое устройство подходит для использования в регионах, которые обеспечивают выходную мощность, потребляемую от электрической сети, составляющую вплоть до 1800 Вт. Нагревательные элементы представляют собой резистивные направляющие. Первый и второй нагревательные элементы могут чередоваться.

Согласно одному примеру устройство накопления энергии содержит совокупность блоков конденсаторов и имеет связанный с ним один или большее количество управляющих переключателей, как будет объяснено более подробно ниже. Согласно альтернативному примеру устройство накопления энергии может содержать одно или большее количество устройств с батареей аккумуляторов, причем указанное устройство связано с ними одним или большим количеством управляющих переключателей. Следовательно, устройство накопления энергии может содержать конденсатор, блок конденсаторов, суперконденсатор, блок суперконденсаторов или аккумулятор. Следует понимать, что может использоваться любая подходящая форма и количество мощности накопления энергии.

Первый управляющий переключатель управляется контроллером для зарядки блока конденсаторов. Второй переключатель управляется контроллером, чтобы разрядить блок конденсаторов, то есть подать мощность, на нагрузку. Переключатели управляются контроллером с помощью операции «исключающего ИЛИ» (исключающее ИЛИ), чтобы гарантировать, что оба переключателя никогда не будут открываться или закрываться одновременно.

В этом примере устройство накопления энергии дает мощность вплоть до 700 Вт на первый нагревательный элемент 401A, в то время как мощность, потребляемая от электрической сети, обеспечивает вплоть до 1000 Вт мощности для второго нагревательного элемента 403A. Такое устройство подходит для использования в регионах, которые обеспечивают выходную мощность, потребляемую от электрической сети, составляющую вплоть до 1800 Вт. 1700 Вт подаются от сети для нагрева двух вторых нагревательных элементов (403А, 403В), а остальные 100 Вт предоставляются для других функций кофеварки, таких как электроника.

Датчик 405А с отрицательным температурным коэффициентом (NTC, negative temperature coefficient) предусмотрен для измерения температуры первого нагревательного компонента 213А.

На фиг. 4А также показан второй нагревательный компонент 213В, который содержит первый нагревательный элемент 401В и второй нагревательный элемент 403В. Первый нагревательный элемент 401B питается от того же устройства накопления энергии (см. фиг. 5). Второй нагревательный элемент 403B питается от мощности, потребляемой от электрической сети.

В этом примере устройство накопления энергии обеспечивает мощность вплоть до 1000 Вт для первого нагревательного элемента 401B, в то время как мощность, потребляемая от электрической сети, обеспечивает вплоть до 700 Вт мощности для второго нагревательного элемента 403B.

Датчик 405B с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) предусмотрен для измерения температуры второго нагревательного компонента 213B.

На фиг. 4В показано альтернативное устройство для использования в регионах, которые обеспечивают выходную мощность, потребляемую от электрической сети, составляющую вплоть до 2400 Вт. Первый нагревательный компонент 407А содержит первый нагревательный элемент 409А и второй нагревательный элемент 411А. Первый нагревательный элемент 409А получает питание от устройства накопления энергии (см. фиг. 5). Второй нагревательный элемент 411А питается от мощности, потребляемой от электрической сети.

Опять же устройство накопления энергии содержит совокупность блоков конденсаторов и имеет связанный с ним один или большее количество управляющих переключателей, как будет объяснено более подробно ниже. Согласно альтернативному примеру устройство накопления энергии может содержать одно или большее количество устройств с батареей аккумуляторов, причем указанное устройство связано с ними одним или большим количеством управляющих переключателей. Следовательно, устройство накопления энергии может содержать конденсатор, блок конденсаторов, суперконденсатор, блок суперконденсаторов или аккумулятор. Следует понимать, что может использоваться любая подходящая форма накопления энергии.

Первый управляющий переключатель управляется контроллером для зарядки блока конденсаторов. Второй переключатель управляется контроллером, чтобы разрядить блок конденсаторов, то есть подать мощность, на нагрузку. Переключатели управляются контроллером с помощью операции «исключающего ИЛИ» (исключающее ИЛИ), чтобы гарантировать, что оба переключателя никогда не будут открываться или закрываться одновременно.

В этом примере устройство накопления энергии обеспечивает мощность вплоть до 300 Вт для первого нагревательного элемента 409А, в то время как мощность, потребляемая от электрической сети, обеспечивает вплоть до 1600 Вт мощности для второго нагревательного элемента 411А.

Датчик 413А с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) предусмотрен для измерения температуры первого нагревательного компонента 407А.

На фиг. 4В также показан второй нагревательный компонент 407B, который содержит первый нагревательный элемент 409B и второй нагревательный элемент 411B. Первый нагревательный элемент 409B питается от того же устройства накопления энергии (см. фиг. 5). Второй нагревательный элемент 411B питается от мощности, потребляемой от электрической сети.

В этом примере устройство накопления энергии обеспечивает мощность вплоть до 900 Вт для первого нагревательного элемента 409B, в то время как мощность, потребляемая от электрической сети, обеспечивает вплоть до 800 Вт мощности для второго нагревательного элемента 411B.

Датчик 413B отрицательного температурного коэффициента (NTC) предусмотрен для измерения температуры второго нагревательного компонента 409B.

Такое устройство подходит для использования в регионах, которые обеспечивают выходную мощность, потребляемую от электрической сети, составляющую вплоть до 2400 Вт. 2300 Вт подается от сети для нагрева двух вторых нагревательных элементов (411А, 411В), а остальные 100 Вт предоставляются для других функций кофеварки, таких как электроника.

На фиг. 5 показана блок-схема системы для использования в кофеварке 101.

Основная сборка печатной платы (PCBA, printed circuit board assembly) 501 снабжена микроконтроллером 502, который выполнен с возможностью управления различными процессами на основе команд, которые хранятся в запоминающем устройстве 504. Указанное запоминающее устройство может быть, например, постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) или электрически стираемым программируемым постоянным запоминающим устройством (ЭСППЗУ). Следует понимать, что между микроконтроллером 502 и другими компонентами кофеварки имеются соответствующие линии управления, чтобы надлежащим образом обеспечить полную функциональность кофеварки.

Запоминающее устройство 504 представляет собой считываемый микроконтроллером носитель.

Мощность 503, потребляемая от электрической сети, подается на основную PCBA 501. Как показано на фиг. 4А и 4В, два NTC (405А, 405В) соединены с двумя нагревательными компонентами (213А, 213В) для определения температуры. Два дополнительных NTC (505A, 505B) соединены с водными каналами, расположенными на конце каждой из головок варочной группы (105A, 105B).

Герконовый переключатель 507 используется для подачи сигнала на контроллер 502, чтобы указать, когда резервуар 103 для воды внутри кофеварки 101 пуст.

Блокировочный переключатель 509 предусмотрен для указания контроллеру 502, была ли паровая трубка 307 поднята из своей конфигурации «пар». Если паровая трубка 307 была поднята из конфигурации «пар», то контроллер 502 управляет электронным терморегулирующим клапаном 215А, чтобы гарантировать, что пар прекратит поступать в паровую трубку 307, чтобы уменьшить риск ошпаривания пользователя.

PCBA 513 пользовательского интерфейса (UI, user interface) обеспечивается в качестве пользовательского интерфейса, такого как ЖК интерфейс, чтобы дать пользователю возможность управлять функцией(ями) кофеварки 101. Например, один или большее количество управляющих сигналов могут генерироваться в UI, когда пользователь выбирает конкретную операцию или функцию. Этот управляющий сигнал(ы) передается(ются) обратно на основную PCBA 501 в контроллер 502, чтобы дать возможность контроллеру 502 управлять различными компонентами системы в зависимости от генерируемого управляющего сигнала (сигналов).

Два водяных насоса (211А, 211В) также управляются контроллером 502 для закачки жидкостей в или через нагревательные элементы нагревательных компонентов. Поток жидкости измеряется двумя расходомерами (209А, 209В).

Нагревательные элементы нагревательных компонентов (213А, 213В) управляются схемами, содержащими переключающие устройства TRIAC (515А, 515В). Зарядная схема 517 управляет тем, как заряжается устройство 519 накопления энергии (например, аккумулятор). Предусмотрен инвертор 521 для преобразования постоянного тока в переменный ток для подачи мощности на нагревательные элементы.

На фиг. 6 показана схема процесса для использования в кофеварке 101.

Указанный процесс начинается на этапе S601. На этапе S603 контроллер 502 выполняет определение того, требует ли одна или большее количество функций, выбранных пользователем на пользовательском интерфейсе, одновременной работы первого и второго нагревательных компонентов (213А, 213В). То есть выполняется определение того, требует ли одна или большее количество функций, выбранных пользователем на пользовательском интерфейсе, одновременной работы двух отдельных нагревательных компонентов, причем первый нагревательный компонент расположен в первой гидравлической линии, а второй нагревательный компонент расположен во второй (то есть другой) гидравлической линии.

При отрицательном определении контроллер продолжает контролировать работу кофеварки 101 через пользовательский интерфейс.

При положительном определении процесс переходит к этапу S605, на котором контроллер вызывает подачу мощности, потребляемой от электрической сети, на первый нагревательный элемент первого нагревательного компонента.

После выполнения этапа S605 процесс переходит к этапу S607, на котором контроллер вызывает подачу мощности комбинированного источника энергии от устройства 519 накопления энергии на второй нагревательный элемент первого нагревательного компонента.

Затем процесс заканчивается на этапе S609.

Следует понимать, что при процессе, показанном на фиг. 6, мощность, подаваемая устройством 519 накопления энергии на первый нагревательный компонент, является достаточной для того, чтобы обеспечить использование остальной мощности, потребляемой от электрической сети, для питания второго нагревательного компонента. Это позволило бы одновременно нагревать как первый, так и второй нагревательные компоненты.

Следует понимать, что в качестве альтернативного варианта аналогичный процесс может быть выполнен для питания первого и второго нагревательных элементов второго нагревательного компонента аналогичным образом одновременно с нагревательными элементами первого нагревательного компонента.

Следовательно, обеспечены следующие одновременные комбинации операций. Функция 1: кофе (гидравлическая линия 1) + вспенивание молока (гидравлическая линия 2). Функция 2: кофе (гидравлическая линия 1) + кофе (гидравлическая линия 2). Функция 3: кофе (гидравлическая линия 2) + горячая вода (гидравлическая линия 2).

Например, функция 1 выбирается посредством пользовательского интерфейса, поскольку пользователь хочет сделать капучино. Для этого потребуется извлечение кофе из портафильтра в чашку и одновременное вспенивание молока. Таким образом, оба нагревателя в обеих гидравлических линиях должны быть активированы одновременно. Например, мощность в 1700 Вт (как комбинация мощности накопления энергии и мощности, потребляемой от электрической сети) может подаваться на первый нагревательный компонент в гидравлической линии, обеспечивающей кофе, для извлечения кофе, и мощность в 1700 Вт (как комбинация мощности накопления энергии и мощности, потребляемой от электрической сети) может подаваться на второй нагревательный компонент в другой гидравлической линии для смешивания с воздухом с помощью насоса вентури и подачи пара из паровой трубки.

Это делает процесс приготовления кофе более быстрым и удобным для пользователя.

Обеспечено устройство 519 накопления энергии, которое имеет связанную с ним схему управления, которая сообщается с микроконтроллером 502. Линии управления могут, например, указывать состояние заряда устройства накопления энергии. Если устройство накопления энергии не заряжено до порогового значения, микроконтроллер 502 может отключить определенные операции при выборе пользователем или отключить целые функции.

Устройство накопления энергии и связанная с ним схема управления могут быть расположены внутри корпуса электрического бытового устройства или могут быть интегрированы с корпусом электрического бытового устройства.

Основная PCBA 501 и связанные с ней компоненты (например, устройство 519 накопления энергии, контроллер 502, UI PCBA 513) образуют систему управления мощностью для управления тем, как кофеварка нагревает воду.

Система управления мощностью использует контроллер 502 для управления тем, когда подавать мощность на каждый из нагревательных элементов в зависимости от выбранной операции или функции и состояния заряда устройства накопления энергии.

В соответствии с режимом работы, когда электрическое бытовое устройство не используется для нагрева жидкости, например, оно находится в режиме ожидания, устройство накопления энергии заряжается под управлением контроллера 502. Управляющие сигналы поступают обратно на дисплей в UI, чтобы информировать пользователя о проценте заряда устройства накопления энергии.

Как упомянуто в данном документе, любые подходящие формы накопления энергии могут использоваться для формирования устройства 519 накопления энергии. В этом примере система 519 накопления энергии представляет собой аккумулятор. Тем не менее, она также может использовать конденсаторы, поскольку они имеют более высокую скорость зарядки и разрядки по сравнению с технологией аккумулятора.

Следует понимать, что процессы, описанные в данном документе для подачи мощности от нескольких источников электропитания на различные нагрузки, также могут относиться к процессам, в которых мощность от нескольких источников электропитания подается на нагрузки, отличные от нагревательных элементов, такие как нагрузки, которые являются двигателями (например, двигателями измельчителя) и т.п.

Промышленная применимость

Описанные устройства применимы к отраслям с электрическим бытовым устройством для нагрева жидкости и, в частности, к отраслям, которые производят электрические бытовые устройства для нагрева жидкости для приготовления напитка.

Вышеизложенное описывает только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и в него могут быть внесены модификации и/или изменения без отклонения от объема и сущности изобретения, причем варианты осуществления являются иллюстративными, а не ограничивающими.

В контексте данного описания слово «содержащий» означает «включающий в основном, но не обязательно исключительно» или «имеющий» или «включающий», а не «состоящий только из». Вариации слова «содержащий», такие как «содержит» и «содержать», имеют соответственно различные значения.

Настоящая группа изобретений относится к электрическому бытовому устройству для приготовления напитка, системе управления мощностью для электрического бытового устройства, способу управления электрическим бытовым устройством и считываемому микроконтроллером носителю. Электрическое бытовое устройство для приготовления напитка, содержащее: совокупность нагревательных компонентов для нагрева жидкости и систему управления мощностью, при этом по меньшей мере система управления мощностью содержит: устройство накопления энергии, при этом по меньшей мере для первой функции электрического бытового устройства требуется одновременная работа первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента из совокупности нагревательных компонентов, и при этом по меньшей мере первый нагревательный компонент содержит первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент, причем первый нагревательный элемент питается от мощности, потребляемой от электрической сети, а второй нагревательный элемент питается от устройства накопления энергии. Заявленная группа изобретений направлена на решение проблем связанных с энергопотреблением. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Электрическое бытовое устройство для приготовления напитка, содержащее:

совокупность нагревательных компонентов для нагрева жидкости, и

систему управления мощностью, при этом система управления мощностью содержит:

устройство накопления энергии,

при этом по меньшей мере для первой функции электрического бытового устройства требуется одновременная работа первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента из совокупности нагревательных компонентов, и

при этом по меньшей мере первый нагревательный компонент содержит первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент, причем первый нагревательный элемент питается от мощности, потребляемой от электрической сети, а второй нагревательный элемент питается от устройства накопления энергии.

2. Электрическое бытовое устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй нагревательный компонент содержит третий нагревательный элемент и четвертый нагревательный элемент, при этом во время одновременной работы третий нагревательный элемент питается от мощности, потребляемой от электрической сети, а четвертый нагревательный элемент питается от устройства накопления энергии.

3. Электрическое бытовое устройство по п. 1, дополнительно содержащее совокупность гидравлических линий, причем по меньшей мере первая гидравлическая линия содержит первый нагревательный компонент для нагревания жидкости, а вторая гидравлическая линия содержит второй нагревательный компонент для нагревания жидкости.

4. Электрическое бытовое устройство по п. 3, дополнительно содержащее совокупность головок варочных групп, при этом головка первой варочной группы расположена в выпускном отверстии первой гидравлической линии, а головка второй варочной группы расположена в выпускном отверстии второй гидравлической линии.

5. Электрическое бытовое устройство по п. 3, дополнительно содержащее совокупность водяных насосов, причем по меньшей мере первый водяной насос находится в первой гидравлической линии, а второй водяной насос находится во второй гидравлической линии.

6. Электрическое бытовое устройство по п. 3, дополнительно содержащее совокупность клапанов, причем по меньшей мере первый клапан находится в первой гидравлической линии, а второй клапан находится во второй гидравлической линии.

7. Электрическое бытовое устройство по п. 1, отличающееся тем, что система управления мощностью дополнительно содержит контроллер, при этом контроллер выполнен с возможностью определения того, что была выбрана первая функция, требующая одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента, и дополнительно выполнен с возможностью подачи мощности, потребляемой от электрической сети, на первый нагревательный элемент и подачи мощности от устройства накопления энергии на второй нагревательный элемент при положительном определении.

8. Электрическое бытовое устройство по п. 1, отличающееся тем, что для одновременной работы первой функции с дополнительной функцией электрического бытового устройства требуется одновременная работа первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента.

9. Электрическое бытовое устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый и второй нагревательные элементы чередуются друг с другом.

10. Электрическое бытовое устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство накопления энергии содержит по меньшей мере одно из конденсатора, блока конденсаторов, суперконденсатора, блока суперконденсаторов или аккумулятора.

11. Система управления мощностью для применения в электрическом бытовом устройстве для приготовления напитка, при этом электрическое бытовое устройство содержит совокупность нагревательных компонентов для нагрева жидкости, причем система управления мощностью содержит:

контроллер и

устройство накопления энергии,

при этом контроллер выполнен с возможностью определения того, что была выбрана по меньшей мере первая функция электрического бытового устройства, требующая одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента из совокупности нагревательных компонентов, и дополнительно выполнен с возможностью подачи мощности, потребляемой от электрической сети, на первый нагревательный элемент первого нагревательного компонента и подачи мощности от устройства накопления энергии на второй нагревательный элемент первого нагревательного компонента при положительном определении.

12. Система управления мощностью по п. 11, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения того, что была выбрана по меньшей мере первая функция электрического бытового устройства, требующая одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента, и дополнительно выполнен с возможностью подачи мощности, потребляемой от электрической сети, на третий нагревательный элемент второго нагревательного компонента и подачи мощности от устройства накопления энергии на четвертый нагревательный элемент второго нагревательного компонента при положительном определении.

13. Способ управления подачей мощности в электрическом бытовом устройстве для приготовления напитка, отличающийся тем, что электрическое бытовое устройство содержит совокупность нагревательных компонентов для нагрева жидкости, причем способ включает этапы:

определения того, что была выбрана по меньшей мере первая функция электрического бытового устройства, требующая одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента электрического бытового устройства, и, при положительном определении,

подачи мощности, потребляемой от электрической сети, на первый нагревательный элемент первого нагревательного компонента, и

подачи мощности от устройства накопления энергии на второй нагревательный элемент первого нагревательного компонента.

14. Способ по п. 13, дополнительно включающий этапы:

определения того, что была выбрана по меньшей мере первая функция электрического бытового устройства, требующая одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента, и, при положительном определении,

подачи мощности, потребляемой от электрической сети, на третий нагревательный элемент второго нагревательного компонента, и

подачи мощности от устройства накопления энергии на четвертый нагревательный элемент второго нагревательного компонента.

15. Считываемый микроконтроллером носитель для применения в электрическом бытовом устройстве для приготовления напитка, отличающийся тем, что электрическое бытовое устройство содержит совокупность нагревательных компонентов для нагрева жидкости, причем считываемый микроконтроллером носитель содержит записанную на нем программу, причем указанная программа выполнена таким образом, чтобы заставить микроконтроллер выполнить процедуру для:

определения того, что была выбрана по меньшей мере первая функция электрического бытового устройства, требующая одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента из совокупности нагревательных компонентов, и,

при положительном определении,

подачи мощности, потребляемой от электрической сети, на первый нагревательный элемент первого нагревательного компонента и подачи мощности от устройства накопления энергии на второй нагревательный элемент первого нагревательного компонента.

16. Считываемый микроконтроллером носитель по п. 15, отличающийся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения того, что была выбрана по меньшей мере первая функция электрического бытового устройства, требующая одновременной работы первого нагревательного компонента и второго нагревательного компонента, и дополнительно выполнен с возможностью, при положительном определении, подачи мощности, потребляемой от электрической сети, на третий нагревательный элемент второго нагревательного компонента и подачи мощности от устройства накопления энергии на четвертый нагревательный элемент второго нагревательного компонента.

17. Электрическое бытовое устройство по п. 1 или система управления мощностью по п. 11, или способ по п. 13, или считываемый микроконтроллером носитель по п. 15, отличающиеся тем, что первая функция включает действия, включающие по меньшей мере извлечение первой порции эспрессо и извлечение второй порции эспрессо.

18. Электрическое бытовое устройство по п. 1, или система управления мощностью по п. 11, или способ по п. 13, или считываемый микроконтроллером носитель по п. 15, отличающиеся тем, что первая функция включает действия, включающие по меньшей мере извлечение первой порции эспрессо и генерирование пара.

19. Электрическое бытовое устройство по п. 1, или система управления мощностью по п. 11, или способ по п. 13, или считываемый микроконтроллером носитель по п. 15, отличающиеся тем, что первая функция включает действия, включающие по меньшей мере обеспечение горячей воды и извлечение первой порции эспрессо.