KR102612972B1 - Cooling water heater and method for measuring current of cooling water heater - Google Patents

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Abstract

실시예에 의한 냉각수 히터 및 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법이 개시된다. 상기 냉각수 히터는 복수의 발열체; 상기 복수의 발열체의 개수보다 적은 개수로 구비되어, 적어도 2개의 발열체마다 병렬 연결된 복수의 저항; 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호에 따라 상기 복수의 발열체에 각각 해당 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가하는 복수의 스위칭 소자를 포함하는 스위칭부; 및 상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하여 상기 복수의 스위칭 소자에 각각 인가하고, 미리 설정된 센싱 시점마다 상기 복수의 저항에 각각 흐르는 전류를 측정하는 제어부를 포함한다.A coolant heater and a method for measuring the current of the coolant heater according to an embodiment are disclosed. The coolant heater includes a plurality of heating elements; A plurality of resistors provided in a number smaller than the number of the plurality of heating elements and connected in parallel for at least two heating elements; A switching unit including a plurality of switching elements that apply a current having the same phase difference as the corresponding switching signal to the plurality of heating elements according to a plurality of switching signals having a predetermined phase difference; and a control unit that generates a plurality of switching signals having the predetermined phase difference, respectively applies them to the plurality of switching elements, and measures current flowing through each of the plurality of resistors at preset sensing time points.

Description

냉각수 히터 및 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법{COOLING WATER HEATER AND METHOD FOR MEASURING CURRENT OF COOLING WATER HEATER}Cooling water heater and method for measuring the current of the cooling water heater {COOLING WATER HEATER AND METHOD FOR MEASURING CURRENT OF COOLING WATER HEATER}

실시예는 냉각수 히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수 히터 및 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a coolant heater, and more specifically, to a coolant heater and a method for measuring the current of the coolant heater.

휘발유, 경유 등을 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량이 현재 가장 일반적인 차량의 형태이나, 이러한 차량용 에너지원은 환경오염 문제뿐 아니라 석유 매장량의 감소 등과 같은 다양한 원인으로 인해 새로운 에너지원의 필요성이 점점 대두되고 있는 바, 현재 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량 등이 실용화되거나 개발중에 있다.Vehicles driven by engines that use gasoline or diesel as an energy source are currently the most common type of vehicle, but the need for new energy sources for these vehicle energy sources is increasing due to various reasons such as environmental pollution issues and a decrease in oil reserves. As it is increasingly emerging, electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles are currently being commercialized or under development.

이 중 휘발유, 경우 등을 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량의 경우 엔진에서 매우 많은 열이 발생하게 되고, 엔진을 냉각하기 위한 냉각수 순환 시스템이 구비되며, 냉각수가 엔진으로부터 흡수한 열을 실내 난방에 이용하도록 하고 있다. 그러나 엔진에서 발생하는 것과 같은 많은 열이 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량의 구동원에서는 발생하지 않기 때문에, 이러한 종래의 방식을 사용하기에는 한계가 있었다.Among these, in the case of a vehicle driven by an engine that uses gasoline or gasoline as an energy source, a large amount of heat is generated from the engine. A coolant circulation system is provided to cool the engine, and the heat absorbed from the engine by the coolant is distributed to the interior. It is being used for heating. However, because as much heat as that generated in the engine is not generated in the driving source of electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles, there are limitations in using this conventional method.

이에 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량 등에는 공조 시스템에 히트펌프(heat pump)를 추가하여 이를 열원으로서 사용할 수 있게 하거나, 전기 히터와 같은 별도의 열원을 구비하는 등 여러 연구가 이루어지고 있다. 이 중 전기 히터는 공조 시스템에 크게 영향을 주지 않고 보다 용이하게 냉각수를 가열할 수 있어 현재 광범위하게 사용되고 있다.Accordingly, various studies are being conducted on electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles, such as adding a heat pump to the air conditioning system so that it can be used as a heat source, or providing a separate heat source such as an electric heater. Among these, electric heaters are currently widely used because they can more easily heat coolant without significantly affecting the air conditioning system.

여기에서 전기 히터는 차량의 실내로 송풍되는 공기를 직접 가열하는 형태의 공기 가열식 히터와, 냉각수를 가열하는 형태의 냉각수 가열식 히터(또는 냉각수 히터)가 있다.Here, the electric heater includes an air heating type heater that directly heats the air blown into the vehicle's interior, and a coolant heating type heater (or coolant heater) that heats the coolant.

도 1은 종래 기술에 따른 냉각수 히터의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 냉각수 히터의 PWM 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a coolant heater according to the prior art, and FIG. 2 is a diagram illustrating a PWM control method of a coolant heater according to the prior art.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 냉각수 히터는 전력을 통해 열을 발생하는 복수 개의 발열체(10)를 구비하고 PWM 스위칭 신호에 따라 복수 개의 발열체에 각각 전류를 인가 또는 차단하도록 구성된다.Referring to Figures 1 and 2, a coolant heater according to the prior art includes a plurality of heating elements 10 that generate heat through electric power and is configured to respectively apply or block current to the plurality of heating elements according to a PWM switching signal. .

예컨대, 발열체의 개수가 N개인 경우, 360˚/N의 위상차를 갖는 N개의 스위칭 신호를 생성할 수 있다. 발열체의 개수가 4개인 경우 스위칭 신호 즉, PWM1, PWM2, PWM3, PWM4는 0˚, 90˚, 180˚, 270˚의 위상차를 갖게 된다.For example, when the number of heating elements is N, N switching signals having a phase difference of 360°/N can be generated. If there are four heating elements, the switching signals, that is, PWM1, PWM2, PWM3, and PWM4, have phase differences of 0˚, 90˚, 180˚, and 270˚.

이때, 복수 개의 발열체에 각각 션트 저항을 연결하고, 그 연결된 션트 저항에 흐르는 전류를 측정함으로써 냉각수 히터의 전력 제어를 수행한다.At this time, power control of the coolant heater is performed by connecting a shunt resistor to each of the plurality of heating elements and measuring the current flowing through the connected shunt resistor.

하지만, 복수 개의 발열체에 각각 션트 저항을 연결해야 하기 때문에 발열체의 개수가 많아지게 되면 션트 저항의 개수도 그만큼 많아지게 되고, 션트 저항의 개수가 많아지는 만큼 제어기의 가격 및 사이즈도 상승하게 된다.However, since a shunt resistor must be connected to each of the plurality of heating elements, as the number of heating elements increases, the number of shunt resistors also increases, and as the number of shunt resistors increases, the price and size of the controller also increase.

공개특허공보 제10-2016-0091002호Public Patent Publication No. 10-2016-0091002 공개특허공보 제10-2015-0098883호Public Patent Publication No. 10-2015-0098883

실시예는, 냉각수 히터 및 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법을 제공할 수 있다.Embodiments may provide a method for measuring a coolant heater and a current of the coolant heater.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 히터는 복수의 발열체; 상기 복수의 발열체의 개수보다 적은 개수로 구비되어, 적어도 2개의 발열체마다 병렬 연결된 복수의 저항; 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호에 따라 상기 복수의 발열체에 각각 해당 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가하는 복수의 스위칭 소자를 포함하는 스위칭부; 및 상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하여 상기 복수의 스위칭 소자에 각각 인가하고, 미리 설정된 센싱 시점마다 상기 복수의 저항에 각각 흐르는 전류를 측정하는 제어부를 포함할 수 있다.A coolant heater according to an embodiment of the present invention includes a plurality of heating elements; A plurality of resistors provided in a number smaller than the number of the plurality of heating elements and connected in parallel for at least two heating elements; A switching unit including a plurality of switching elements that apply a current having the same phase difference as the corresponding switching signal to the plurality of heating elements according to a plurality of switching signals having a predetermined phase difference; And it may include a control unit that generates a plurality of switching signals having the predetermined phase difference, applies them to the plurality of switching elements, and measures current flowing through the plurality of resistors at each preset sensing time.

상기 제어부는 상기 복수의 발열체의 개수가 N개이고 적어도 2개 단위로 K개의 발열체 그룹으로 구분된 경우, 360˚/N의 위상차를 갖는 N개의 스위칭 신호를 생성할 수 있다.When the number of the plurality of heating elements is N and they are divided into K heating element groups of at least 2 units, the control unit may generate N switching signals having a phase difference of 360°/N.

상기 스위칭부는 동일한 저항이 연결된 발열체 그룹에 속한 적어도 2개의 발열체에 각각 (360˚/N)×K도 위상차를 갖는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가할 수 있다.The switching unit may apply a current having the same phase difference as a switching signal having a phase difference of (360˚/N) × K degrees to at least two heating elements belonging to a heating element group to which the same resistance is connected.

상기 K개 발열체 그룹에 각각 (360˚/N)×K도의 위상차를 갖는 적어도 2 이상의 전류를 인가하되, 상기 K개의 발열체 그룹에 속한 N개의 발열체에 각각 인가되는 적어도 2 이상의 전류의 위상은 서로 다를 수 있다.At least two or more currents having a phase difference of (360˚/N) You can.

상기 제어부는 상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하고, 상기 복수의 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 서로 중첩되는 영역이 존재하지 않을 수 있다.The control unit generates a plurality of switching signals having the predetermined phase difference, and there may not be an overlapping area between the plurality of switching signals in the active period.

상기 제어부는 상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하고, 상기 복수의 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 적어도 일부 중첩되는 영역이 존재할 수 있다.The control unit generates a plurality of switching signals having the predetermined phase difference, and at least a partial overlapping area may exist between the plurality of switching signals in the active period.

상기 센싱 시점은 상기 스위칭 신호의 듀티의 중간 지점일 수 있다.The sensing point may be the midpoint of the duty of the switching signal.

상기 저항은 전류 측정을 위한 션트 저항(shunt resistor)일 수 있다.The resistor may be a shunt resistor for measuring current.

상기 복수의 스위칭 신호의 듀티는 100% 미만으로 설정될 수 있다.The duty of the plurality of switching signals may be set to less than 100%.

본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 발열체와 상기 복수의 발열체의 개수보다 적은 개수로 구비되어, 적어도 2개의 발열체마다 병렬 연결된 복수의 저항을 포함하는 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법은 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하는 단계; 상기 생성된 복수의 스위칭 신호를 복수의 스위칭 소자에 각각 인가하여 상기 복수의 스위칭 소자를 각각 스위칭하는 단계; 상기 복수의 스위칭 소자의 스위칭에 따라 해당 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 복수의 발열체에 각각 인가하여 해당 발열체를 발열시키는 단계; 및 미리 설정된 센싱 시점마다 상기 복수의 발열체에 각각 흐르는 전류를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a method for measuring the current of a coolant heater including a plurality of heating elements and a plurality of resistors connected in parallel for each of at least two heating elements and a number less than the number of the plurality of heating elements is determined in advance. Generating a plurality of switching signals having a phase difference; applying the generated plurality of switching signals to each of the plurality of switching elements to respectively switch the plurality of switching elements; Applying a current having the same phase difference as the corresponding switching signal to each of the plurality of heating elements according to the switching of the plurality of switching elements to generate heat in the corresponding heating elements; And it may include measuring the current flowing through each of the plurality of heating elements at each preset sensing time point.

상기 생성하는 단계에서는 상기 복수의 발열체의 개수가 N개이고 적어도 2개 단위로 K개의 발열체 그룹으로 구분된 경우, 360˚/N의 위상차를 갖는 N개의 스위칭 신호를 생성할 수 있다.In the generating step, when the number of the plurality of heating elements is N and they are divided into K heating element groups of at least 2 units, N switching signals having a phase difference of 360°/N can be generated.

상기 발열시키는 단계에서는 동일한 저항이 연결된 발열체 그룹에 속한 적어도 2개의 발열체에 각각 (360˚/N)×K도 위상차를 갖는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가할 수 있다.In the step of generating heat, a current having the same phase difference as a switching signal having a phase difference of (360˚/N)×K degrees may be applied to at least two heating elements belonging to a heating element group to which the same resistance is connected.

상기 발열시키는 단계에서는 상기 K개 발열체 그룹에 각각 (360˚/N)×K도의 위상차를 갖는 적어도 2 이상의 전류를 인가하되, 상기 K개의 발열체 그룹에 속한 N개의 발열체에 각각 인가되는 적어도 2 이상의 전류의 위상은 서로 다를 수 있다.In the step of generating heat, at least two or more currents having a phase difference of (360˚/N) The phases may be different.

상기 생성하는 단계에서는 상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하고, 상기 복수의 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 서로 중첩되는 영역이 존재하지 않을 수 있다.In the generating step, a plurality of switching signals having the predetermined phase difference may be generated, and there may not be an overlapping area between the plurality of switching signals in the active period.

상기 생성하는 단계에서는 상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하고, 상기 복수의 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 적어도 일부 중첩되는 영역이 존재할 수 있다.In the generating step, a plurality of switching signals having the predetermined phase difference may be generated, and at least a partial overlapping area may exist between the plurality of switching signals in the active period.

실시예에 따르면, 복수의 발열체를 적어도 2개 단위로 발열체 그룹으로 구분하여 각 발열체 그룹마다 하나의 션트 저항을 연결하기 때문에 적은 개수의 저항을 이용하여 각 발열체에 흐르는 전류를 측정하는 것이 가능할 수 있다.According to an embodiment, a plurality of heating elements are divided into heating element groups of at least two units and one shunt resistor is connected to each heating element group, so it may be possible to measure the current flowing in each heating element using a small number of resistors. .

실시예에 따르면, 전류 측정을 위한 저항의 개수를 줄일 수 있기 때문에, 제어기의 가격을 저감시킬 수 있을 뿐 아니라 사이즈도 저감시킬 수 있다.According to the embodiment, since the number of resistors for measuring current can be reduced, not only the price of the controller can be reduced, but also the size can be reduced.

실시예에 따르면, 동일한 발열체 그룹에 속한 발열체에 미리 정해진 위상차를 갖는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 각각 인가하기 때문에 중첩 구간에서 전류 센싱 오류에 따른 제어 불안정을 최소화할 수 있다.According to the embodiment, since a switching signal with a predetermined phase difference and a current with the same phase difference are applied to the heating elements belonging to the same heating element group, control instability due to current sensing error in the overlap section can be minimized.

도 1은 종래 기술에 따른 냉각수 히터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 냉각수 히터의 PWM 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 히터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 스위칭부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 신호 생성 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
1 is a diagram showing the configuration of a coolant heater according to the prior art.
Figure 2 is a diagram for explaining a PWM control method of a coolant heater according to the prior art.
Figure 3 is a diagram showing the configuration of a coolant heater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the detailed configuration of the switching unit shown in FIG. 1.
5A to 5B are diagrams for explaining the principle of generating a switching signal according to an embodiment of the present invention.
6A to 6B are diagrams for explaining the principle of current measurement according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing a method for measuring the current of a coolant heater according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and as long as it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components may be optionally used between the embodiments. It can be used by combining and replacing.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless explicitly specifically defined and described, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as meaning, and the meaning of commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Additionally, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and B and C”, it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.Additionally, when describing the components of an embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, sequence, or order of the component.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to that other component, but also is connected to that component. It can also include cases where other components are 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between them.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Additionally, when described as being formed or disposed “above” or “below” each component, “above” or “below” refers not only to cases where two components are in direct contact with each other, but also to one This also includes cases where another component described above is formed or placed between two components. In addition, when expressed as “top (above) or bottom (bottom)”, it can include not only the upward direction but also the downward direction based on one component.

실시예에서는, N개의 발열체를 적어도 2개 단위로 발열체 그룹으로 구분하여 각 발열체 그룹마다 하나의 션트 저항을 연결하고, 360도/N의 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하여 동일한 발열체 그룹에 속한 발열체에 미리 정해진 위상차를 갖는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가하도록 한, 새로운 방안을 제안한다.In the embodiment, the N heating elements are divided into heating element groups of at least two units, one shunt resistor is connected to each heating element group, and a plurality of switching signals with a phase difference of 360 degrees/N are generated to generate a plurality of switching signals belonging to the same heating element group. We propose a new method in which a current with the same phase difference as a switching signal with a predetermined phase difference is applied to the heating element.

실시예에서는, 동일한 발열체 그룹에 속한 발열체에 미리 정해진 위상차를 갖는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가할 때, 미리 정해진 센싱 시점마다 저항을 통해 각 별열체에 인가된 전류를 측정한다.In an embodiment, when applying a current having the same phase difference as a switching signal having a predetermined phase difference to a heating element belonging to the same heating element group, the current applied to each separate heating element is measured through a resistance at each predetermined sensing time.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 히터의 구성을 나타내는 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the configuration of a coolant heater according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 히터는 발열체(100), 스위칭부(200), 전원부(300), 제어부(400), 저항(500)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, a coolant heater according to an embodiment of the present invention may include a heating element 100, a switching unit 200, a power unit 300, a control unit 400, and a resistor 500.

발열체(100)는 저항 성분으로 구성되어, 전류가 인가되면 발열되어 냉각수를 가열할 수 있다. 여기서 발열체(100)는 적어도 두 개 이상으로 구현될 수 있다.The heating element 100 is composed of a resistance component and generates heat when a current is applied, thereby heating the cooling water. Here, the heating elements 100 may be implemented as at least two.

스위칭부(200)는 스위칭 신호에 따라 발열체에 DC 전류를 인가하거나 차단하도록 스위칭될 수 있다. 여기서 스위칭 신호는 PWM 스위칭 신호일 수 있는데, PWM은 펄스폭을 변환 시키는 방식이다.The switching unit 200 may be switched to apply or block DC current to the heating element according to the switching signal. Here, the switching signal may be a PWM switching signal, and PWM is a method of converting the pulse width.

즉, 스위칭부(200)는 PWM 스위칭 신호에 따라 스위칭될 수 있다. 실시예에서, 스위칭부(200)는 위상차를 갖는 PWM 스위칭 신호에 따라 스위칭되어 위상차를 갖는 사각파 형태의 DC 전류를 발열체(100)에 인가할 수 있다.That is, the switching unit 200 can be switched according to the PWM switching signal. In an embodiment, the switching unit 200 may be switched according to a PWM switching signal having a phase difference to apply a DC current in the form of a square wave having a phase difference to the heating element 100.

도 4는 도 1에 도시된 스위칭부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing the detailed configuration of the switching unit shown in FIG. 1.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭부(200)는 다수의 스위칭 소자(S1, S2, S3, S4)를 포함할 수 있다. 다수의 스위칭 소자(S1, S2, S3, S4)는 각각 일측이 전원부(300)에 병렬 연결되고, 타측이 다수의 발열체(100)에 직렬 연결될 수 있다.Referring to FIG. 4, the switching unit 200 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of switching elements (S1, S2, S3, and S4). One side of each of the plurality of switching elements (S1, S2, S3, and S4) may be connected in parallel to the power supply unit 300, and the other side may be connected in series to the plurality of heating elements 100.

스위칭 소자(S1, S2, S3, S4)는 각각 PWM 스위칭 신호를 수신하여 온(on) 또는 오프(off)될 수 있고, 온이 되면 전원부(300)로부터 공급되는 전류를 해당 발열체(100)에 인가할 수 있다.The switching elements (S1, S2, S3, and S4) can each be turned on or off by receiving a PWM switching signal, and when turned on, the current supplied from the power supply unit 300 is supplied to the corresponding heating element 100. It can be approved.

예컨대, 스위칭 소자(S1)는 PWM 스위칭 신호 PWM1을 수신하여 온/오프되고, 스위칭 소자(S2)는 PWM 스위칭 신호 PWM2를 수신하여 온/오프되고, 스위칭 소자(S3)는 PWM 스위칭 신호 PWM3을 수신하여 온/오프되고, 스위칭 소자(S4)는 PWM 스위칭 신호 PWM4를 수신하여 온/오프된다.For example, the switching element (S1) is turned on/off by receiving the PWM switching signal PWM1, the switching element (S2) is turned on/off by receiving the PWM switching signal PWM2, and the switching element (S3) is turned on/off by receiving the PWM switching signal PWM3. turns on/off, and the switching element S4 receives the PWM switching signal PWM4 and turns on/off.

따라서 스위칭 소자(S1, S2, S3, S4)는 해당 PWM 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 사각파 형태의 전류를 발열체(100)에 인가할 수 있다.Therefore, the switching elements (S1, S2, S3, S4) can apply a square wave current having the same phase difference as the corresponding PWM switching signal to the heating element 100.

이러한 스위칭 소자는 예컨대, SIT(Static Induction Transistor), B-SIT(Bipolar SIT), MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등을 포함할 수 있다.Such switching elements may include, for example, a Static Induction Transistor (SIT), a Bipolar SIT (B-SIT), a Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET), an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT), etc.

이러한 다수의 스위칭 소자는 각각 제어부(400)로부터 미리 정해진 위상차를 갖는 PWM 스위칭 신호를 제공받아 PWM 스위칭 신호에 따라 스위칭될 수 있다.These multiple switching elements may each receive a PWM switching signal with a predetermined phase difference from the control unit 400 and be switched according to the PWM switching signal.

전원부(300)는 발열체(100)를 발열시키기 위한 DC 전류를 공급할 수 있다.The power supply unit 300 may supply DC current to generate heat in the heating element 100.

제어부(400)는 스위칭부(200)를 스위칭하기 위한 PWM 스위칭 신호를 생성하고, 생성된 복수의 PWM 스위칭 신호를 스위칭부(200)에 인가할 수 있다.The control unit 400 may generate a PWM switching signal for switching the switching unit 200 and apply a plurality of generated PWM switching signals to the switching unit 200.

이때, 제어부(400)는 발열체의 개수에 따라 위상차를 결정하고 결정된 위상차를 갖는 복수의 PWM 스위칭 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 제어부(400)는 발열체의 개수가 N개인 경우 360˚/N의 값을 위상차로 결정하고 결정된 360˚/N의 위상차를 갖는 N개의 PWM 스위칭 신호를 생성할 수 있다.At this time, the control unit 400 may determine the phase difference according to the number of heating elements and generate a plurality of PWM switching signals with the determined phase difference. For example, if the number of heating elements is N, the control unit 400 may determine a value of 360°/N as the phase difference and generate N PWM switching signals having the determined phase difference of 360°/N.

그 일예로, 제어부(400)는 미리 결정진 위상차를 갖는 복수의 PWM 스위칭 신호를 생성하되, 복수의 PWM 스위칭 신호 간에는 하이(high)가 되는 액티브(active) 구간에서 서로 중첩되는 영역이 존재하지 않을 수 있다.As an example, the control unit 400 generates a plurality of PWM switching signals with a predetermined phase difference, but there is no overlapping area between the plurality of PWM switching signals in the active section that is high. You can.

여기서, 액티브 구간은 발열체에 전류가 공급되어 냉각수를 가열하는 구간을 의미한다. 즉, 스위칭 신호 및 발열체의 구동 구간을 의미하는 것이다.Here, the active section refers to a section in which current is supplied to the heating element to heat the coolant. In other words, it means the driving section of the switching signal and the heating element.

다른 예로, 제어부(400)는 미리 결정진 위상차를 갖는 복수의 PWM 스위칭 신호를 생성하되, 복수의 PWM 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 적어도 일부 중첩되는 영역이 존재할 수 있다.As another example, the control unit 400 generates a plurality of PWM switching signals having a predetermined phase difference, but at least a partial overlapping area may exist between the plurality of PWM switching signals in the active period.

저항(50)은 다수 개가 구비되고, 적어도 2개의 발열체에 하나씩 병렬 연결될 수 있다. 즉, 복수의 발열체를 적어도 2개 단위로 발열체 그룹으로 구분하면, 그 구분된 발열체 그룹마다 하나의 저항이 연결될 수 있다.A plurality of resistors 50 may be provided and connected in parallel to at least two heating elements one by one. That is, if a plurality of heating elements are divided into heating element groups of at least two units, one resistance can be connected to each divided heating element group.

예컨대, 발열체의 개수가 4개이고, 2개의 발열체를 하나의 발열체 그룹으로 구분하면 총 2개의 발열체 그룹이 생길 수 있는데, 각 발열체 그룹에 속한 2개의 발열체에 하나의 저항이 병렬 연결될 수 있다.For example, if the number of heating elements is four and the two heating elements are divided into one heating element group, a total of two heating element groups can be created, and one resistor can be connected in parallel to the two heating elements in each heating element group.

이때, 저항(50)은 전류 측정을 위한 션트 저항(shunt resistor)일 수 있다.At this time, the resistor 50 may be a shunt resistor for measuring current.

실시예에서 발열체는 적어도 2개 단위로 발열체 그룹으로 구분할 수 있는데, 예컨대, 4개의 발열체를 2개 단위로 하나의 발열체 그룹으로 그룹화하거나 6개의 발열체를 2개 또는 3개 단위로 하나의 발열체 그룹으로 구분하거나 8개의 발열체를 2개 또는 4개 단위로 하나의 발열체 그룹으로 구분할 수 있다.In an embodiment, the heating elements may be divided into heating element groups of at least two units, for example, four heating elements may be grouped into two units into one heating element group, or six heating elements may be grouped into two or three units into one heating element group. Alternatively, the eight heating elements can be divided into two or four heating element groups.

이 중 4개의 발열체를 2개 단위로 발열체 그룹을 구분하는 경우가 가장 효율적일 수 있다. 즉, 발열체의 개수가 많아질수록 위상차가 작아지기 때문에 중첩 되지 않는 구간이 작아져 그만큼 효율이 줄기 때문이다. 따라서 이하에서는 4개의 발열체를 2개 단위로 발열체 그룹 즉, 제1 발열체 그룹과 제2 발열체 그룹으로 구분하는 경우를 일 예로 설명한다.Among these, it may be most efficient to divide the four heating elements into two heating element groups. In other words, as the number of heating elements increases, the phase difference decreases, so the non-overlapping section becomes smaller and the efficiency decreases accordingly. Therefore, hereinafter, the case where the four heating elements are divided into two heating element groups, that is, a first heating element group and a second heating element group, will be described as an example.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 신호 생성 원리를 설명하기 위한 도면이다.5A to 5B are diagrams for explaining the principle of generating a switching signal according to an embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, 실시예에서는 제1 발열체 그룹과 제2 발열체 그룹에 각각 인가하는 복수의 PWM 스위칭 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 복수의 PWM 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 서로 중첩되는 영역이 존재하지 않는다.Referring to FIG. 5A, in the embodiment, a plurality of PWM switching signals to be applied to the first heating element group and the second heating element group, respectively, may be generated. Here, there is no overlapping area between the plurality of PWM switching signals in the active period.

이때, 복수의 PWM 스위칭 신호의 듀티(duty)는 25% 이하로 설정될 수 있다.At this time, the duty of the plurality of PWM switching signals may be set to 25% or less.

실시예에서는 제1 발열체 그룹과 제2 발열체 그룹에 각각 인가되는 복수의 PWM 스위칭 신호 간에는 180도의 위상차를 갖도록 PWM 스위칭 신호를 생성할 수 있다.In an embodiment, the PWM switching signals may be generated to have a phase difference of 180 degrees between the plurality of PWM switching signals applied to the first heating element group and the second heating element group, respectively.

그 일예로, 제1 발열체 그룹에 속한 2개의 발열체에 인가하는 PWM 스위칭 신호 PWM1, PWM2는 180도의 위상차를 갖도록, 0도의 위상차를 갖는 PWM1과 180도의 위상차를 갖는 PWM2를 생성할 수 있다.As an example, the PWM switching signals PWM1 and PWM2 applied to the two heating elements belonging to the first heating element group may have a phase difference of 180 degrees, thereby generating PWM1 with a phase difference of 0 degrees and PWM2 with a phase difference of 180 degrees.

다른 예로, 제2 발열체 그룹에 속한 2개의 발열체에 인가하는 PWM 스위칭 신호 PWM3, PWM4는 180도의 위상차를 갖도록, 90도의 위상차를 갖는 PWM3과 270도의 위상차를 갖는 PWM4를 생성할 수 있다.As another example, the PWM switching signals PWM3 and PWM4 applied to the two heating elements belonging to the second heating element group may have a phase difference of 180 degrees, thereby generating PWM3 with a phase difference of 90 degrees and PWM4 with a phase difference of 270 degrees.

도 5b를 참조하면, 실시예에서는 제1 발열체 그룹과 제2 발열체 그룹에 각각 인가하는 복수의 PWM 스위칭 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 복수의 PWM 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 서로 중첩되는 영역이 존재할 수 있다.Referring to FIG. 5B, in the embodiment, a plurality of PWM switching signals may be generated to be applied to the first heating element group and the second heating element group, respectively. Here, an overlapping area may exist between the plurality of PWM switching signals in the active period.

이때, 복수의 PWM 스위칭 신호의 듀티는 50% 이상으로 설정될 수 있다.At this time, the duty of the plurality of PWM switching signals may be set to 50% or more.

이처럼 본 발명의 실시예에서는 360도/N의 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하여 동일한 발열체 그룹에 속한 발열체에 180도의 위상차를 갖는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가하고자 한다.In this way, in an embodiment of the present invention, a plurality of switching signals having a phase difference of 360 degrees/N are generated and a current having the same phase difference as the switching signal having a phase difference of 180 degrees is attempted to be applied to heating elements belonging to the same heating element group.

다른 실시예로, 6개의 발열체를 2개 또는 3개 단위로 하나의 발열체 그룹으로 구분하는 경우를 설명한다.As another example, a case where six heating elements are divided into two or three heating element groups will be described.

1)6개의 발열체를 2개 단위로 3개의 발열체 그룹으로 구분하는 경우, 360/6=60이기 때문에 60도의 위상차를 갖는 스위칭 신호를 생성하되, 3개의 발열체 그룹별로 {0, 180}, {60, 240}, {120, 300}의 위상차를 갖는 스위칭 신호를 생성한다. 즉, 동일한 발열체 그룹에 인가되는 스위칭 신호는 180도의 위상차를 갖는다.1) When dividing 6 heating elements into 3 heating element groups of 2, since 360/6=60, a switching signal with a phase difference of 60 degrees is generated, but {0, 180}, {60} for each of the 3 heating element groups. , 240}, generates a switching signal with a phase difference of {120, 300}. That is, the switching signal applied to the same heating element group has a phase difference of 180 degrees.

2)6개의 발열체를 3개 단위로 2개의 발열체 그룹으로 구분하는 경우, 360/6=60이기 때문에 60도의 위상차를 갖는 스위칭 신호를 생성하되, 2개의 발열체 그룹별로 {0, 120, 240}, {60, 180, 300}의 위상차를 갖는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가한다. 즉, 동일한 발열체 그룹에 인가되는 적어도 2 이상의 전류는 120도의 위상차를 갖는다.2) When dividing the 6 heating elements into 2 heating element groups of 3, since 360/6=60, a switching signal with a phase difference of 60 degrees is generated, but for each 2 heating element group, {0, 120, 240}, A current having the same phase difference as the switching signal having a phase difference of {60, 180, 300} is applied. That is, at least two currents applied to the same heating element group have a phase difference of 120 degrees.

정리하면, N개의 발열체를 적어도 2개 단위로 K개의 발열체 그룹으로 구분하는 경우, 360/N도의 위상차를 갖는 스위칭 신호를 생성하되, 각 발열체 그룹에 인가되는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류는 (360/N)×K도의 위상차를 갖는다.In summary, when N heating elements are divided into K heating element groups of at least 2 units, a switching signal with a phase difference of 360/N degrees is generated, and the current with the same phase difference as the switching signal applied to each heating element group is ( It has a phase difference of 360/N)×K degrees.

각 발열체 그룹에 속한 발열체에는 (360/N)×K도의 위상차를 갖는 적어도 2 이상의 전류가 인가되되, 발열체에 각각 인가되는 전류의 위상은 서로 다를 수 있다.At least two currents having a phase difference of (360/N) × K degrees are applied to the heating elements belonging to each heating element group, but the phases of the currents applied to each heating element may be different.

도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.6A to 6B are diagrams for explaining the principle of current measurement according to an embodiment of the present invention.

도 6a를 참조하면, PWM 스위칭 신호의 듀티가 50% 이상인 경우, 종래의 PWM 제어 방법으로 0도 위상차를 갖는 PWM1, 90도 위상차를 갖는 PWM2, 180도 위상차를 갖는 PWM3, 270도 위상차를 갖는 PWM4를 순차적으로 인가하게 되면, 2개의 션트 저항을 통해 1개 또는 2개의 전류값이 샘플링될 수 있다.Referring to Figure 6a, when the duty of the PWM switching signal is more than 50%, PWM1 with a 0-degree phase difference, PWM2 with a 90-degree phase difference, PWM3 with a 180-degree phase difference, and PWM4 with a 270-degree phase difference are used by the conventional PWM control method. When applied sequentially, one or two current values can be sampled through two shunt resistors.

즉, 한 주기 동안 각 발열체에 한번의 PWM 스위칭 신호가 인가되고 4번의 전류 센싱을 수행하는데, 발열체 그룹 내 두 개의 발열체 모두에 인가된 전류값이 측정될 수 있기 때문에 각 발열체에 인가되는 전류를 정확하게 측정하는 것이 어렵게 된다.In other words, one PWM switching signal is applied to each heating element during one cycle and current sensing is performed four times. Since the current value applied to both heating elements in the heating element group can be measured, the current applied to each heating element can be accurately measured. It becomes difficult to measure.

이처럼 종래의 PWM 제어 방법의 경우 PWM 스위칭 신호의 듀티가 50%에서 2개의 전류 중첩이 발생하는데, 발열체의 인덕턴스 성분 변동으로 인해 전류 중첩이 발생하는 시점에 전류값의 가변 가능성이 존재한다. 따라서 듀티 0 ~ 100%의 제어 선형성이 약해져 제어 불안정을 유발할 수 있다.In this way, in the case of the conventional PWM control method, two current overlaps occur when the duty of the PWM switching signal is 50%, and there is a possibility of changing the current value at the time the current overlap occurs due to changes in the inductance component of the heating element. Therefore, the control linearity of duty 0 to 100% is weakened, which may cause control instability.

도 6b를 참조하면, 본 발명의 실시예와 같이 제1 발열체 그룹과 제2 발열체 그룹에 각각 인가되는 복수의 PWM 스위칭 신호 간에는 180도의 위상차를 갖도록 PWM 스위칭 신호를 인가하게 되면 PWM 스위칭 신호의 듀티가 50% 이상이더라도 2개의 션트 저항을 통해 1개의 전류값이 샘플링될 수 있다.Referring to Figure 6b, when the PWM switching signal is applied so as to have a phase difference of 180 degrees between the plurality of PWM switching signals applied to the first heating element group and the second heating element group, as in the embodiment of the present invention, the duty of the PWM switching signal is Even if it is more than 50%, one current value can be sampled through two shunt resistors.

즉, 한 주기 동안 각 발열체에 한번의 PWM 스위칭 신호가 인가되고 4번의 전류 센싱을 수행하는데, 발열체 그룹 내 두 개의 발열체 각각에 인가된 전류값이 측정될 수 있기 때문에 각 발열체에 인가되는 전류를 정확하게 측정할 수 있다.In other words, one PWM switching signal is applied to each heating element during one cycle and current sensing is performed four times. Since the current value applied to each of the two heating elements in the heating element group can be measured, the current applied to each heating element can be accurately measured. It can be measured.

이처럼 본 발명의 실시예에서는 PWM 신호의 듀티가 100% 일 경우를 제외하고는 전류 중첩없이 항상 1개의 발열체에 인가된 전류가 샘플링될 수 있다.As such, in the embodiment of the present invention, the current applied to one heating element can always be sampled without current overlap, except when the duty of the PWM signal is 100%.

종래의 PWM 제어 방법은 듀티 50%에서 전류 중첩이 발생하는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 PWM 제어 방법은 듀티 100%에서 전류 중첩이 발생한다. 듀티 50%는 다양한 전압 범위에서 사용되어지고, 듀티 100%는 제한된 전압 범위에서 예외적으로 필요한 상황이므로 제어 안정성 측면에서 더 유리하다.While the conventional PWM control method causes current overlap at a duty of 50%, the PWM control method according to an embodiment of the present invention causes current overlap at a duty of 100%. 50% duty is used in a wide range of voltages, and 100% duty is more advantageous in terms of control stability because it is required in exceptional situations in a limited voltage range.

바람직하게, PWM 스위칭 신호의 듀티는 100% 미만으로 설정될 수 있다.Preferably, the duty of the PWM switching signal can be set to less than 100%.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.Figure 7 is a diagram showing a method for measuring the current of a coolant heater according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부는 제어하고자 하는 발열체의 개수를 확인하여 발열체의 개수에 따라 위상차를 결정할 수 있다(S710).Referring to FIG. 7, the control unit according to an embodiment of the present invention can check the number of heating elements to be controlled and determine the phase difference according to the number of heating elements (S710).

그 일예로, 제어부는 발열체의 개수에 따라 위상차를 결정하고 결정된 위상차를 갖는 복수의 PWM 스위칭 신호를 생성할 수 있다.As an example, the control unit may determine the phase difference according to the number of heating elements and generate a plurality of PWM switching signals with the determined phase difference.

다음으로, 제어부는 결정된 위상차를 갖는 복수의 PWM 스위칭 신호를 생성할 수 있다(S720).Next, the control unit may generate a plurality of PWM switching signals with a determined phase difference (S720).

다음으로, 제어부는 생성된 복수의 PWM 스위칭 신호를 스위칭부의 복수의 스위칭 소자에 각각 인가하여 복수의 스위칭 소자를 각각 스위칭할 수 있다(S730).Next, the control unit may apply the generated plurality of PWM switching signals to the plurality of switching elements of the switching unit to respectively switch the plurality of switching elements (S730).

다음으로, 제어부는 복수의 스위칭 소자의 스위칭에 따라 전원부로부터 공급되는 전류를 해당 스위칭 소자의 PWM 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 사각파 형태로 복수의 발열체에 각각 인가하여 발열시킬 수 있다(S740).Next, the control unit may generate heat by applying the current supplied from the power supply unit according to the switching of the plurality of switching elements to each of the plurality of heating elements in the form of a square wave having the same phase difference as the PWM switching signal of the corresponding switching element (S740).

이때, 동일한 저항이 연결된 발열체 그룹에 속한 2개의 발열체에 각각 180도 위상차를 갖는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가한다.At this time, a current having the same phase difference as a switching signal having a 180 degree phase difference is applied to the two heating elements belonging to the heating element group to which the same resistance is connected.

이때, 복수의 발열체는 동시에 발열되지 않고 PWM 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 사각파 형태의 전류에 의해 순차적으로 발열될 수 있다.At this time, the plurality of heating elements may not generate heat simultaneously but may be sequentially generated by a square wave current having the same phase difference as the PWM switching signal.

다음으로, 제어부는 각 발열체에 연결된 션트 저항을 통해 전류를 측정할 수 있다.Next, the control unit can measure the current through the shunt resistor connected to each heating element.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term '~unit' used in this embodiment refers to software or hardware components such as FPGA (field-programmable gate array) or ASIC, and the '~unit' performs certain roles. However, '~part' is not limited to software or hardware. The '~ part' may be configured to reside in an addressable storage medium and may be configured to reproduce on one or more processors. Therefore, as an example, '~ part' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided within the components and 'parts' may be combined into a smaller number of components and 'parts' or may be further separated into additional components and 'parts'. Additionally, components and 'parts' may be implemented to regenerate one or more CPUs within a device or a secure multimedia card.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.

100: 발열체
200: 스위칭부
300: 전원부
400: 제어부
500: 저항
100: heating element
200: switching unit
300: Power unit
400: Control unit
500: Resistance

Claims (15)

복수의 발열체;
상기 복수의 발열체의 개수보다 적은 개수로 구비되어, 적어도 2개의 발열체마다 병렬 연결된 복수의 저항;
미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호에 따라 상기 복수의 발열체에 각각 해당 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가하는 복수의 스위칭 소자를 포함하는 스위칭부; 및
상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하여 상기 복수의 스위칭 소자에 각각 인가하고, 미리 설정된 센싱 시점마다 상기 복수의 저항에 각각 흐르는 전류를 측정하는 제어부를 포함하는, 냉각수 히터.
a plurality of heating elements;
A plurality of resistors provided in a number smaller than the number of the plurality of heating elements and connected in parallel for at least two heating elements;
A switching unit including a plurality of switching elements that apply a current having the same phase difference as the corresponding switching signal to the plurality of heating elements according to a plurality of switching signals having a predetermined phase difference; and
A coolant heater comprising a control unit that generates a plurality of switching signals having the predetermined phase difference and applies them to the plurality of switching elements, respectively, and measures current flowing through the plurality of resistors at each preset sensing time.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 발열체의 개수가 N개이고 적어도 2개 단위로 K개의 발열체 그룹으로 구분된 경우, 360˚/N의 위상차를 갖는 N개의 스위칭 신호를 생성하는, 냉각수 히터.
According to paragraph 1,
The control unit,
A coolant heater that generates N switching signals with a phase difference of 360°/N when the number of the plurality of heating elements is N and they are divided into K heating element groups in units of at least 2.
제2항에 있어서,
상기 스위칭부는,
동일한 저항이 연결된 발열체 그룹에 속한 적어도 2개의 발열체에 각각 (360˚/N)×K도 위상차를 갖는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가하는, 냉각수 히터.
According to paragraph 2,
The switching unit,
A coolant heater that applies a current having the same phase difference as a switching signal having a phase difference of (360˚/N)×K degrees to at least two heating elements belonging to a heating element group to which the same resistance is connected.
제3항에 있어서,
상기 스위칭부는,
상기 K개 발열체 그룹에 각각 (360˚/N)×K도의 위상차를 갖는 적어도 2 이상의 전류를 인가하되, 상기 K개의 발열체 그룹에 속한 N개의 발열체에 각각 인가되는 적어도 2 이상의 전류의 위상은 서로 다른, 냉각수 히터.
According to paragraph 3,
The switching unit,
At least two or more currents having a phase difference of (360˚/N) , coolant heater.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하고, 상기 복수의 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 서로 중첩되는 영역이 존재하지 않는, 냉각수 히터.
According to paragraph 1,
The control unit,
A coolant heater that generates a plurality of switching signals having the predetermined phase difference, and wherein there is no overlapping area between the plurality of switching signals in the active section.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하고, 상기 복수의 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 적어도 일부 중첩되는 영역이 존재하는, 냉각수 히터.
According to paragraph 1,
The control unit,
A coolant heater that generates a plurality of switching signals having the predetermined phase difference, and wherein at least a partial overlapping area exists between the plurality of switching signals in an active section.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 센싱 시점은 상기 스위칭 신호의 듀티의 중간 지점인, 냉각수 히터.
According to claim 5 or 6,
The sensing point is the midpoint of the duty of the switching signal, a coolant heater.
제1항에 있어서,
상기 저항은 전류 측정을 위한 션트 저항(shunt resistor)인, 냉각수 히터.
According to paragraph 1,
Coolant heater, wherein the resistor is a shunt resistor for measuring current.
제1항에 있어서,
상기 복수의 스위칭 신호의 듀티는 100% 미만으로 설정되는, 냉각수 히터.
According to paragraph 1,
A coolant heater wherein the duty of the plurality of switching signals is set to less than 100%.
복수의 발열체와 상기 복수의 발열체를 적어도 2개 단위로 발열체 그룹으로 구분하고, 상기 발열체 그룹마다 하나씩 병렬 연결된 복수의 저항을 포함하는 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법에 있어서,
미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하는 단계;
상기 생성된 복수의 스위칭 신호를 복수의 스위칭 소자에 각각 인가하여 상기 복수의 스위칭 소자를 각각 스위칭하는 단계;
상기 복수의 스위칭 소자의 스위칭에 따라 해당 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 복수의 발열체에 각각 인가하여 해당 발열체를 발열시키는 단계; 및
미리 설정된 센싱 시점마다 상기 복수의 발열체에 각각 흐르는 전류를 측정하는 단계를 포함하는, 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법.
In a method for measuring the current of a coolant heater including a plurality of heating elements, dividing the plurality of heating elements into heating element groups of at least two units, and a plurality of resistors connected in parallel, one for each heating element group,
generating a plurality of switching signals having a predetermined phase difference;
applying the generated plurality of switching signals to each of the plurality of switching elements to respectively switch the plurality of switching elements;
Applying a current having the same phase difference as the corresponding switching signal to each of the plurality of heating elements according to the switching of the plurality of switching elements to generate heat in the corresponding heating elements; and
A method for measuring the current of a coolant heater, comprising measuring the current flowing through each of the plurality of heating elements at each preset sensing time point.
제10항에 있어서,
상기 생성하는 단계에서는,
상기 복수의 발열체의 개수가 N개이고 적어도 2개 단위로 K개의 발열체 그룹으로 구분된 경우, 360˚/N의 위상차를 갖는 N개의 스위칭 신호를 생성하는, 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법.
According to clause 10,
In the generating step,
When the number of the plurality of heating elements is N and they are divided into K heating element groups in units of at least 2, a method for measuring the current of a coolant heater that generates N switching signals with a phase difference of 360˚/N.
제11항에 있어서,
상기 발열시키는 단계에서는,
동일한 저항이 연결된 발열체 그룹에 속한 적어도 2개의 발열체에 각각 (360˚/N)×K도 위상차를 갖는 스위칭 신호와 동일한 위상차를 갖는 전류를 인가하는, 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법.
According to clause 11,
In the heat generation step,
A method for measuring the current of a coolant heater, which applies a current having the same phase difference as a switching signal having a phase difference of (360˚/N) × K degrees to at least two heating elements belonging to a group of heating elements to which the same resistance is connected.
제12항에 있어서,
상기 발열시키는 단계에서는,
상기 K개의 발열체 그룹에 각각 (360˚/N)×K도의 위상차를 갖는 적어도 2 이상의 전류를 인가하되,
상기 K개의 발열체 그룹에 속한 N개의 발열체에 각각 인가되는 적어도 2 이상의 전류의 위상은 서로 다른, 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법.
According to clause 12,
In the heat generation step,
At least two currents having a phase difference of (360˚/N) × K degrees are applied to each of the K groups of heating elements,
A method for measuring the current of a coolant heater, wherein the phases of at least two currents applied to each of the N heating elements belonging to the K heating element group are different from each other.
제10항에 있어서,
상기 생성하는 단계에서는,
상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하고, 상기 복수의 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 서로 중첩되는 영역이 존재하지 않는, 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법.
According to clause 10,
In the generating step,
A method for measuring the current of a coolant heater, generating a plurality of switching signals having the predetermined phase difference, and having no overlapping area between the plurality of switching signals in the active section.
제10항에 있어서,
상기 생성하는 단계에서는,
상기 미리 결정된 위상차를 갖는 복수의 스위칭 신호를 생성하고, 상기 복수의 스위칭 신호 간에는 액티브 구간에서 적어도 일부 중첩되는 영역이 존재하는, 냉각수 히터의 전류를 측정하기 위한 방법.
According to clause 10,
In the generating step,
A method for measuring the current of a coolant heater, wherein a plurality of switching signals having the predetermined phase difference are generated, and at least a partial overlapping area exists between the plurality of switching signals in an active section.
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