KR101918350B1 - 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

제어부에서 스위치 소자의 온도센서에서 감지되는 온도와 상기 스위치 소자를 냉각시키는 냉각수의 온도를 이용해 샘플링 구간을 설정하는 단계; 및 상기 제어부에서 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서에 의해 감지되는 온도센싱값과 메모리부에 저장되어 있는 온도기준값을 비교하여 상기 온도센서의 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법이 소개된다.

Description

스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법 및 그 시스템{FAILURE DIAGNOSIS METHOD AND SYSTEM OF TEMPERATURE SENSOR FOR SWITCHING UNIT}
본 발명은 스위치 소자의 온도가 정상 범위를 초과할 경우 미리 전류를 차단해 시스템을 보호할 수 있도록 스위치 소자에 마련되는 온도센서의 고장 판단 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
모터를 구동하는 인버터 제어기는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 사용하여 PWM 스위칭 방식으로 모터에 인가하는 전류를 AC 파형으로 생성하고 주기를 제어하여 모터 전류 및 속도를 제어한다. 이 때 IGBT는 전류를 인가하기 위해 스위칭을 실시하며 이 때 발열이 발생하게 된다.
IGBT의 발열량이 IGBT 제조사에서 제시하는 온도 한계사양을 초과할 경우 IGBT 수명 단축 및 IGBT 고장을 일으킬 수 있다. 따라서 일반적인 인버터의 경우 주요 발열원인 IGBT를 냉각시키기 위한 냉각 시스템을 갖추고 있으며 차량용 인버터의 경우 일반적으로 수냉식 냉각 시스템을 사용한다.
이때 인버터 제어기는 통상적으로 IGBT의 온도를 센싱하여 냉각시스템의 이상이나 부품 소자의 이상 등의 여러 요인으로 IGBT 온도가 비정상적으로 상승하여 IGBT 온도가 정상 범위를 초과할 경우 전류를 미리 차단하여 시스템을 보호하도록 하는 기능을 갖추고 있다.
따라서 만약 IGBT 온도 센싱에 이상(예를 들어 커넥터 단선, 단락, 노이즈 발생, PCB 패턴 상의 이상, 냉납 등의 하드웨어적 오류 등)이 발생하여 IGBT 온도 센싱이 정상적으로 이루어 지지 않을 경우 정상적인 동작 상태에서 인버터 출력을 차단하여 전체 차량 시스템의 정상 구동을 방해하거나 IGBT 온도 이상을 검출하지 못해 인버터에 심각한 데미지를 입힐 수 있는 문제가 있다. 따라서 IGBT 온도 센싱에 대한 정상 여부를 판정하여 IGBT 온도 센싱 값의 신뢰성을 확보하는 것은 IGBT와 같은 스위칭 소자를 이용하는 전력 시스템에 있어 매우 중요한 기술적 핵심이 된다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1616335 B1
본 발명은 부가적인 냉각수의 온도 또는 유량센서 없이 스위치 소자의 온도값만을 이용해 스위치 소자 온도센서의 고장 여부를 판단할 수 있는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법 및 그 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법은 제어부에서 스위치 소자의 온도센서에서 감지되는 온도와 상기 스위치 소자를 냉각시키는 냉각수의 온도를 이용해 샘플링 구간을 설정하는 단계; 및 상기 제어부에서 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서에 의해 감지되는 온도센싱값과 메모리부에 저장되어 있는 온도기준값을 비교하여 상기 온도센서의 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함한다.
상기 샘플링 구간 설정단계는, 시간경과에 따라 상기 온도센서에서 감지되는 온도는 상승되나, 상기 냉각수의 온도는 변화가 없는 시간구간을 상기 제어부에서 샘플링 구간으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 스위치 소자는 모터의 구동에 필요한 전류를 제어하는 스위치 소자이며, 상기 샘플링 구간 설정단계는, 상기 제어부에서 모터를 정지상태에서 구동상태로 전환하기 위해 스위치 소자를 제어하는 동안 시간경과에 따라 상기 온도센서에서 감지되는 온도는 상승되나, 상기 냉각수의 온도는 변화가 없는 시간구간을 상기 제어부에서 샘플링 구간으로 설정할 수 있다.
상기 제어부에서는 모터를 정지상태에서 구동상태로 전환하는 경우 초기에는 요구전류보다 큰 전류를 출력하도록 스위치 소자를 제어하며, 샘플링 구간은 스위치 소자에서 요구전류를 출력하는 시점부터 시작되도록 할 수 있다.
상기 고장 여부를 판단하는 단계는, 상기 샘플링 구간내에서 기설정된 기준시간 간격으로 상기 제어부에서 상기 온도센싱값과 상기 온도기준값을 비교하여 상기 온도센서의 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 온도기준값은 상기 스위치 소자의 내부로 흡수되는 열량과 상기 스위치 소자에서 상기 냉각수로 전달되는 열량을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 온도기준값은 하기의 수식으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
T1(t) = (T1(0)-T2(0)-c*m*Rth)*exp(-t/(c*m*Rth))+T2(0)+c*m*Rth
T1(t): 샘플링 구간내에서 t시간 경과 후의 온도기준값, T1(0): 샘플링 구간내에서 초기의 온도센싱값, T2(0): 샘플링 구간내에서 초기의 냉각수 온도값, c: 스위치 소자의 비열, m: 스위치 소자의 질량, Rth: 합성열저항
상기 제어부는 상기 샘플링 구간내에서 기준시간 경과후의 온도센싱값과 온도기준값의 차이가 기설정된 오차범위 미만이면 상기 온도센서를 정상으로 판단하고, 기준시간 경과후의 온도센싱값과 온도기준값의 차이가 상기 오차범위 이상이면 상기 온도센서를 고장으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부가 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서를 고장이라고 판단한 시간을 상기 메모리부에 기록하는 단계; 및 상기 메모리부에 기록된 시간이 상기 생플링 구간내에 비주기적으로 분포하는 경우 상기 제어부에서 상기 온도센서의 고장원인이 접촉불량이라고 분석하는 단계;를 포함한다.
상기 제어부가 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서를 고장이라고 판단한 경우의 온도센싱값을 상기 메모리부에 기록하는 단계; 및 상기 메모리부에 기록된 온도센싱값이 모두 동일한 값인 경우 상기 제어부에서 상기 온도센서의 고장원인이 단선이라고 분석하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 시스템은 스위치 소자의 온도를 감지하는 온도센서; 상기 스위치 소자를 냉각시키는 냉각유로 및 냉각수; 온도기준값이 저장되어 있는 메모리부; 및 상기 온도센서에서 감지되는 온도와 상기 냉각수의 온도를 이용해 샘플링 구간을 설정하고 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서에 의해 감지되는 온도센싱값과 상기 온도기준값을 비교하여 상기 온도센서의 고장 여부를 판단하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는 상기 온도센서에서 감지되는 온도는 상승되나, 상기 냉각수의 온도는 변화가 없는 시간구간을 샘플링 구간으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 온도기준값은 하기의 수식으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
T1(t) = (T1(0)-T2(0)-c*m*Rth)*exp(-t/(c*m*Rth))+T2(0)+c*m*Rth
T1(t): 샘플링 구간내에서 t시간 경과 후의 온도기준값, T1(0): 샘플링 구간내에서 초기의 온도센싱값, T2(0): 샘플링 구간내에서 초기의 냉각수 온도값, c: 스위치 소자의 비열, m: 스위치 소자의 질량, Rth: 합성열저항
상기 제어부는 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서를 고장이라고 판단한 시간을 상기 메모리부에 기록하고, 상기 메모리부에 기록된 시간이 상기 생플링 구간내에 비주기적으로 분포하는 경우 상기 온도센서의 고장원인이 접촉불량이라고 분석하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서를 고장이라고 판단한 경우의 온도센싱값을 상기 메모리부에 기록하고, 상기 메모리부에 기록된 온도센싱값이 모두 동일한 값인 경우 상기 온도센서의 고장원인이 단선이라고 분석하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따를 경우 스위치 소자 온도의 고장 여부를 판단함에 있어 냉각수 온도 및 유량센서의 장착 없이 스위치 소자 온도의 예측치를 추정함으로써 고장 판단이 가능해 센서 추가에 대한 비용 절감 및 시스템 복잡도를 낮출 수 있는 효과가 있으며, 전력 시스템 안정성에 중요한 요인인 스위치 소자 온도센서의 고장 판단을 실시함으로써 전력 시스템의 안정성 및 신뢰성을 강화할 수 있다.
도 1은 스위치 소자와 냉각수의 온도변화 비교 그래프
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법 순서도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 시스템 구성도
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.
본 발명에서 제시하고 있는 스위치 소자(10)는 인버터 등에 활용되는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 포함하는데, 이러한 스위치 소자(10)는 매우 빠른 속도로 온/오프를 반복하기 때문에 많은 열이 발생한다. 따라서 이러한 열을 냉각시키기 위하여 스위치 소자(10)에 별도의 냉각 시스템이 부가되는데, 이러한 냉각 시스템의 일환으로 수냉식 냉각 시스템이 많이 활용된다.
종래에는 수냉식 냉각 시스템이 적용된 스위치 소자(10)에서 스위치 소자(10)에서 발생하는 열을 측정하기 위해 기본적으로 스위치 소자(10)에 마련되는 온도센서(20)와 냉각유로(30)에 마련된 온도센서(20) 또는 유량센서를 이용하였다. 왜냐하면 스위치 소자(10)에서 발생하는 열량은 대기중으로 확산되는 적은양의 방출열을 제외하고는 모두 스위치 소자(10) 내부에 흡수되거나 냉각수(40)로 흡수되기 때문이다.
본 발명은 이러한 배경지식을 기반으로 냉각유로(30)에 별도의 온도센서(20) 또는 유량센서 없이도 특정한 상황에서 스위치 소자(10)의 온도를 정확하게 예측할 수 있는 방법을 제시하고 있는데, 여기서의 특정한 상황이 본 발명의 도2에서 도시하고 있는 샘플링 구간이다. 샘플링 구간은 제어부(60)에서 스위치 소자(10)의 온도센서(20)에서 감지되는 온도와 상기 스위치 소자(10)를 냉각시키는 냉각수(40)의 온도를 이용해 설정하는데, 이러한 샘플링 구간을 설정하는 방식의 근거는 도1의 그래프를 통해 유추할 수 있다.
도1은 스위치 소자(10)의 발열에 의하여 스위치 소자(10) 온도와 냉각수(40) 온도의 시간당 온도 변화율을 도시한 그래프이다. 도1을 통해 알 수 있듯이 스위치 소자(10) 온도는 발열에 의하여 즉각적으로 온도가 상승하고 일정 시간이 지난 이후에는 냉각 시스템에 의하여 온도가 안정화 되는바 일정 온도로 수렴함을 확인할 수 있다.
반면에 냉각수(40)는 초기에는 온도의 변화가 없다가 일정시간이 지난 후 온도가 상승되는데, 이는 스위치 소자(10)의 온도가 냉각수(40)로 전달되는데에 시간이 소요될 뿐만 아니라, 냉각수(40)가 가지고 있는 열용량으로 인하여 온도가 상승되는데 시간이 소요되기 때문이다.
따라서 본 발명에서는 이러한 점에 착안하여 냉각수(40)의 온도가 변화하지 않는 구간을 샘플링 구간으로 설정해 별도의 센서 없이도 스위치 소자(10)의 온도를 정확하게 추정할 수 있는 방법을 제시하고 있는 것이다. 결국 본 발명에 따른 샘플링 구간은 도1에 도시된 바와 같이 시간경과에 따라 상기 온도센서(20)에서 감지되는 온도는 상승되나, 상기 냉각수(40)의 온도는 변화가 없는 시간구간을 의미한다.
일 예로, 상기 스위치 소자(10)는 모터의 구동에 필요한 전류를 제어하는 스위치 소자(10)일 수 있다. 구체적으로 구동모터에 인가되는 전류를 제어하는 IGBT 소자일 수 있다. 따라서, 상기 샘플링 구간 설정단계(S10)는, 상기 제어부에서 모터를 정지상태에서 구동상태로 전환하기 위해 스위치 소자(10)를 제어하는 동안 시간경과에 따라 상기 온도센서에서 감지되는 온도는 상승되나, 상기 냉각수의 온도는 변화가 없는 시간구간을 상기 제어부에서 샘플링 구간으로 설정할 수 있다.
그리고 상기 제어부(60)에서는 모터를 정지상태에서 구동상태로 전환하는 경우 초기에 아주 짧은 시간 동안에는 실제 필요한 요구전류보다 큰 전류를 출력하도록 스위치 소자(10)를 제어하며, 샘플링 구간은 스위치 소자(10)에서 출력 전류가 다시 하강하여 원하는 요구전류를 출력하는 시점부터 시작되도록 할 수 있다. 만약 스위치 소자(10)에서 구동모터로 공급되어야 하는 요구전류가 매우 작은 값일 경우에는 스위치 소자(10)와 냉각수간의 온도차이가 크지 않거나 점진적인 차이밖에 보여주지 않아 확실한 비교가 어렵기 때문에, 본 발명의 수행을 위해서는 제어 시작시 즉, 모터 구동 시작시 아주 짧은 시간 동안에는 최대 전류를 스위치 소자(10)에서 출력토록 함으로써 온도가 급격히 변하는 구간을 초반에 임의로 조성하고 그 구간을 샘플링하여 비교함으로써 스위치 소자(10) 온도센서(20)의 고장 여부를 비교적 정확히 가려내도록 할 수 있다.
샘플링 구간 설정단계(S10)를 통해 샘플링 구간이 설정되었다면 이후에는 도2에 도시된 바와 같이 온도센싱값과 온도기준값을 비교하는 단계(S20)를 수행하게 되는데, 구체적으로 상기 샘플링 구간내에서 기설정된 기준시간 간격으로 온도센싱값과 온도기준값을 비교하도록 한다. 여기서의 기준시간은 설계자의 요구에 따라 다양한 값을 가질 수 있는데, 기준시간이 짧을수록 스위치 소자(10) 온도 센싱의 정확성은 향상될 수 있을 것이다. 다만, 제어부(60)에 과부하가 걸릴 우려가 있는바 적절히 선택하여야 할 것이다.(도1에서의 샘플링 구간동안 t1, t2,... ,tk 값이 본 발명에서의 온도센싱값을 의미한다.)
온도센싱값은 스위치 소자(10)에 마련되어 있는 온도센서(20)에 의하여 센싱되는 값이므로 센싱된 값을 바로 이용하면 되나, 온도센싱값과 비교되는 온도기준값은 계측값이 아니라 앞서 언급한 바와 같이 스위치 소자(10)의 내부로 흡수되는 열량과 스위치 소자(10)에서 냉각수(40)로 전달되는 열량에 기반하여 결정되는 값이다.
구체적으로 온도기준값은 하기의 수식을 이용하여 도출할 수 있다.
T1(t) = (T1(0)-T2(0)-c*m*Rth)*exp(-t/(c*m*Rth))+T2(0)+c*m*Rth
T1(t): 샘플링 구간내에서 t시간 경과 후의 온도기준값, T1(0): 샘플링 구간내에서 초기의 온도센싱값, T2(0): 샘플링 구간내에서 초기의 냉각수(40) 온도값, c: 스위치 소자(10)의 비열, m: 스위치 소자(10)의 질량, Rth: 합성열저항
여기서의 합성열저항은 IGBT의 열저항과 냉각수(40)의 열저항을 합산한값으로 IGBT와 냉각수(40)는 서로 직렬로 연결되어 있다고 보아도 무방한바, 이와 같이 합성열저항을 결정하여도 온도기준값 도출에 큰 오차는 없을 것이다.
상기의 수식 형태를 보면 알 수 있듯이 상기 수식은 미분방정식의 해 형태인데, 앞서 언급한 바와 같이 샘플링 구간에서 냉각수(40) 온도는 일정한 값을 가져 변수에 해당되지 않아 냉각수(40) 온도는 상수로 계산되므로 위의 수식과 같이 스위치 소자(10) 온도에 관한 미분방정식의 형태로 계산이 가능하다. 다만, 상기 수식에서 샘플링 구간내에서 초기의 냉각수(40) 온도값을 어떻게 결정할 것인가가 문제될 수 있으나, 이는 스위치 소자(10)에 발열이 발생하지 않는 상태에서의 냉각수(40) 온도값이므로 최초초기에 냉각수(40)의 온도값을 측정하여 그 값을 결정하고 이후에는 측정된 온도값을 지속적으로 사용하면 될 것이다.
온도센싱값과 온도기준값을 비교하는 단계(S20)는 구체적으로 도2에 도시되어 있는 바와 같이 온도센싱값과 온도기준값의 차이가 기설정된 오차범위 미만인지 여부를 비교하는 단계인데, 온도센싱값과 온도기준값의 차이가 상기 오차범위 미만이면 온도센서(20)를 정상으로 판단(S30)하고 온도센싱값과 온도기준값의 차이가 오차범위 이상이면 온도센서(20)를 고장으로 판단(S40)하게 된다. 여기서의 오차범위는 센서를 통해 감지되는 온도센싱값과 이론상으로 도출되는 온도기준값간에서 발생할 수 있는 오차값으로 본 발명의 실시를 위한 마진값이라고 보아도 무방하다. 따라서 오차범위는 온도센서(20)의 정확성 또는 설계자의 필요에 따라 다양한 값을 가질 수 있을 것이다. 더불어 온도기준값은 메모리부(50)에 저장될 수 있는데, 여기서의 메모리부(50)는 제어부(60) 밖에 마련된 별도의 메모리부(50) 외에 ROM과 같이 제어부(60)내에 저장 가능한 공간이 메모리부(50)가 될 수도 있다.
본 발명에 따를 경우 온도센싱값과 온도기준값의 차이가 오차범위 미만이어서 온도센서(20)가 정상으로 판단된 경우는 별론 온도센서(20)가 고장이라고 판단된 경우에는 온도센서(20)가 어떠한 이유 고장 났는지 고장원인을 분석할 수 있다.
구체적으로 도2에 도시된 바와 같이 온도센서(20) 고장단계(S40) 이후에 메모리부(50) 기록단계(S50)를 통해 샘플링 구간내 온도센서(20)를 고장이라고 판단한 시간 또는 온도센서(20)를 고장이라고 판단한 경우의 온도센싱값을 메모리부(50)에 기록한다. 이후에는 고장원인 분석단계(S60)를 통해 상기 메모리부(50)에 기록된 정보를 바탕으로 온도센서(20)의 고장 원인을 분석하는데 본 발명에 따를 경우 크게 분석할 수 있는 고장원인은 접촉불량으로 인한 고장과 단선에 의한 고장이다.
온도센서(20)에 접촉불량이 발생한 경우는 온도센서(20)에 접촉이 되었다 안 되었다 하는 경우이므로 온도센싱값을 통한 온도센서(20)의 고장 판단이 일정하지 않을 수 밖에 없다. 따라서 본 발명에서도 이러한 점에 착안하여 메모리부(50)에 기록된 온도센서(20) 고장 판단시간이 샘플링 구간내에서 비주기적으로 분포하는 경우 온도센서(20)의 고장원인을 접촉불량으로 판단하도록 하는 것이다.
반면에 온도센서(20)에 단선이 발생한 경우에는 온도센서(20)를 통해 스위치 소자(10)의 온도를 감지할 수 없는 경우에 해당하므로 이 경우에 온도센서(20)를 통해 감지되는 온도센싱값은 일정할 수 밖에 없다. 따라서 본 발명은 메모리부(50)에 기록된 온도센싱값이 모두 동일한 경우에는 온도센서(20)의 고장원인을 단선으로 분석하는 것이다.
이와 더불어 본 발명에 따른 스위치 소자(10) 온도센서(20)의 고장 판단 시스템은 도3에서 도시하고 있는 바와 같이 스위치 소자(10)의 온도를 감지하는 온도센서(20); 상기 스위치 소자(10)를 냉각시키는 냉각유로(30) 및 냉각수(40); 온도기준값이 저장되어 있는 메모리부(50); 및 상기 온도센서(20)에서 감지되는 온도와 상기 냉각수(40)의 온도를 이용해 샘플링 구간을 설정하고 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서(20)에 의해 감지되는 온도센싱값과 상기 온도기준값을 비교하여 상기 온도센서(20)의 고장 여부를 판단하는 제어부(60);를 포함할 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S10: 샘플링 구간 설정 S30: 온도센서 정상
S40: 온도센서 고장 S50: 메모리부 기록
S60: 고장원인 분석 10: 스위치 소자
20: 온도센서 30: 냉각유로
40: 냉각수 50: 메모리부
60: 제어부

Claims (15)

  1. 제어부에서 스위치 소자의 온도센서에서 감지되는 온도와 상기 스위치 소자를 냉각시키는 냉각수의 온도를 이용해 샘플링 구간을 설정하는 단계; 및
    상기 제어부에서 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서에 의해 감지되는 온도센싱값과 메모리부에 저장되어 있는 온도기준값을 비교하여 상기 온도센서의 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함하고,
    상기 온도기준값은 상기 스위치 소자의 내부로 흡수되는 열량과 상기 스위치 소자에서 상기 냉각수로 전달되는 열량을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 샘플링 구간 설정단계는,
    시간경과에 따라 상기 온도센서에서 감지되는 온도는 상승되나, 상기 냉각수의 온도는 변화가 없는 시간구간을 상기 제어부에서 샘플링 구간으로 설정하는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위치 소자는 모터의 구동에 필요한 전류를 제어하는 스위치 소자이며,
    상기 샘플링 구간 설정단계는,
    상기 제어부에서 모터를 정지상태에서 구동상태로 전환하기 위해 스위치 소자를 제어하는 동안 시간경과에 따라 상기 온도센서에서 감지되는 온도는 상승되나, 상기 냉각수의 온도는 변화가 없는 시간구간을 상기 제어부에서 샘플링 구간으로 설정하는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부에서는 모터를 정지상태에서 구동상태로 전환하는 경우 초기에는 요구전류보다 큰 전류를 출력하도록 스위치 소자를 제어하며, 샘플링 구간은 스위치 소자에서 요구전류를 출력하는 시점부터 시작되는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 고장 여부를 판단하는 단계는,
    상기 샘플링 구간내에서 기설정된 기준시간 간격으로 상기 제어부에서 상기 온도센싱값과 상기 온도기준값을 비교하여 상기 온도센서의 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 온도기준값은 하기의 수식으로 결정되는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법.
    T1(t) = (T1(0)-T2(0)-c*m*Rth)*exp(-t/(c*m*Rth))+T2(0)+c*m*Rth
    T1(t): 샘플링 구간내에서 t시간 경과 후의 온도기준값, T1(0): 샘플링 구간내에서 초기의 온도센싱값, T2(0): 샘플링 구간내에서 초기의 냉각수 온도값, c: 스위치 소자의 비열, m: 스위치 소자의 질량, Rth: 합성열저항
  8. 청구항 5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 샘플링 구간내에서 기준시간 경과후의 온도센싱값과 온도기준값의 차이가 기설정된 오차범위 미만이면 상기 온도센서를 정상으로 판단하고, 기준시간 경과후의 온도센싱값과 온도기준값의 차이가 상기 오차범위 이상이면 상기 온도센서를 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부가 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서를 고장이라고 판단한 시간을 상기 메모리부에 기록하는 단계; 및
    상기 메모리부에 기록된 시간이 상기 생플링 구간내에 비주기적으로 분포하는 경우 상기 제어부에서 상기 온도센서의 고장원인이 접촉불량이라고 분석하는 단계;를 포함하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부가 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서를 고장이라고 판단한 경우의 온도센싱값을 상기 메모리부에 기록하는 단계; 및
    상기 메모리부에 기록된 온도센싱값이 모두 동일한 값인 경우 상기 제어부에서 상기 온도센서의 고장원인이 단선이라고 분석하는 단계;를 포함하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 방법.
  11. 스위치 소자의 온도를 감지하는 온도센서;
    상기 스위치 소자를 냉각시키는 냉각유로 및 냉각수;
    온도기준값이 저장되어 있는 메모리부; 및
    상기 온도센서에서 감지되는 온도와 상기 냉각수의 온도를 이용해 샘플링 구간을 설정하고 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서에 의해 감지되는 온도센싱값과 상기 온도기준값을 비교하여 상기 온도센서의 고장 여부를 판단하는 제어부;를 포함하고,
    상기 온도기준값은 상기 스위치 소자의 내부로 흡수되는 열량과 상기 스위치 소자에서 상기 냉각수로 전달되는 열량을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 시스템.
  12. 청구항 11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 온도센서에서 감지되는 온도는 상승되나, 상기 냉각수의 온도는 변화가 없는 시간구간을 샘플링 구간으로 설정하는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 시스템.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 온도기준값은 하기의 수식으로 결정되는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 시스템.
    T1(t) = (T1(0)-T2(0)-c*m*Rth)*exp(-t/(c*m*Rth))+T2(0)+c*m*Rth
    T1(t): 샘플링 구간내에서 t시간 경과 후의 온도기준값, T1(0): 샘플링 구간내에서 초기의 온도센싱값, T2(0): 샘플링 구간내에서 초기의 냉각수 온도값, c: 스위치 소자의 비열, m: 스위치 소자의 질량, Rth: 합성열저항
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서를 고장이라고 판단한 시간을 상기 메모리부에 기록하고, 상기 메모리부에 기록된 시간이 상기 생플링 구간내에 비주기적으로 분포하는 경우 상기 온도센서의 고장원인이 접촉불량이라고 분석하는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 시스템.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는 상기 샘플링 구간내에서 상기 온도센서를 고장이라고 판단한 경우의 온도센싱값을 상기 메모리부에 기록하고, 상기 메모리부에 기록된 온도센싱값이 모두 동일한 값인 경우 상기 온도센서의 고장원인이 단선이라고 분석하는 것을 특징으로 하는 스위치 소자 온도센서의 고장 판단 시스템.
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