KR101693886B1

KR101693886B1 - 차량용 ｐｔｃ히터 제어 방법

Info

Publication number: KR101693886B1
Application number: KR1020110066565A
Authority: KR
Inventors: 김용철; 이순종
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사; 주식회사 두원공조
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2017-01-06
Also published as: KR20130005155A

Abstract

본 발명은 차량의 충격이나 침수 등에 의해 PTC히터를 구동하기 위한 고전압에 의한 위험 상황이 예상되는 경우, PTC히터를 자동적으로 오프시키도록 함으로써, 고전압에 의한 안전 사고 발생의 위험성을 대폭적으로 저감시킬 수 있도록 하여, 차량의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

차량용 ＰＴＣ히터 제어 방법{PTC Heater Control Method for Vehicle}

본 발명은 차량에 사용되는 PTC히터의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PTC히터에 사용되는 고전압에 의한 위험성에 대비하여 차량의 안전성을 향상시키도록 하는 기술에 관한 것이다.

PTC히터는 일정 온도 이상 상승하지 않는 안전성이 있어서, 자동차의 보조 난방장치로 활용되고 있으며, 열원으로서의 엔진 냉각수 확보가 불가능한 전기자동차에서는 주 난방열원으로 사용되고 있다.

상기와 같이 PTC히터는 차량용으로 많은 사용이 이루어지고 있고, 전기자동차에서는 필수적으로 사용되는 등 그 사용이 점차 확대되고 있으나, PTC히터는 상기와 같이 온도에 대해서는 자체적으로 안전성이 확보되는 특성이 있지만, 그 구동을 위해서는 고전압을 사용하므로, 차량의 충격이나 침수시에 고전압에 의한 사고 발생의 위험성이 대두되고 있는 실정이다.

KR

10-2011-0034705

A

본 발명은 상기한 바와 같은 위험성에 대비하여 안출된 것으로서, 차량의 충격이나 침수 등에 의해 PTC히터를 구동하기 위한 고전압에 의한 위험 상황이 예상되는 경우, PTC히터를 자동적으로 오프시키도록 함으로써, 고전압에 의한 안전 사고 발생의 위험성을 대폭적으로 저감시킬 수 있도록 하여, 차량의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 차량용 ＰＴＣ히터 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 ＰＴＣ히터 제어 방법은

PTC히터에 의해 가열되도록 PTC히터를 통과하는 풍량을 감지하는 풍량감지단계와;

상기 풍량감지단계에서 감지된 풍량이 소정 수준 이하인지를 판단하는 풍량판단단계와;

상기 풍량판단단계 수행 결과, 상기 풍량이 소정 수준 이하이면, 상기 PTC히터의 전원을 오프시키는 가동중단단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 PTC히터를 통과하는 풍량과 소비전력의 관계를 도시한 그래프,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 ＰＴＣ히터 제어 방법의 실시예를 예시한 순서도,
도 3은 도 2의 제어방법에 따른 제어가 이루어질 때 시간의 경과에 따른 소비전력의 변화를 예시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 ＰＴＣ히터 제어 방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 제어 방법을 구현하기 위한 차량용 ＰＴＣ히터 제어 장치의 구성을 설명한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명 실시예는 PTC히터에 의해 가열되도록 PTC히터를 통과하는 풍량을 감지하는 풍량감지단계(S10)와; 상기 풍량감지단계(S10)에서 감지된 풍량이 소정 수준 이하인지를 판단하는 풍량판단단계(S20)와; 상기 풍량판단단계(S20) 수행 결과, 상기 풍량이 소정 수준 이하이면, 상기 PTC히터의 전원을 오프시키는 가동중단단계(S30)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 PTC히터를 통과하는 풍량이 상기 소정 수준 이하인 경우에 PTC히터에 공급하던 전원을 차단하도록 하는 것인데, PTC히터가 작동중인 상황에서 이를 통과하는 풍량이 상기 소정 수준 이하라는 것은 차량이 사고나 재해 등으로 인한 충격 등에 의해 고장이 발생하였기 때문이라고 볼 수 있는 바, 이러한 경우에 상기 PTC히터로 공급하던 전원을 차단함으로써, PTC히터 구동에 사용되는 고전압으로 인한 사고의 발생을 방지할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 상기 풍량감지단계(S10)에서, 도 1과 같은 PTC히터의 특성을 그 기술적 근원으로 사용하는 바, PTC히터를 통과하는 풍량에 따라 PTC히터의 소비전력이 대체로 증가하는 경향을 보이고 있고, 특히 PTC히터를 통과하는 풍량이 거의 없는 경우에는 그 소비전력이 크게 낮아지게 되는 현상을 이용하고 있다.

즉, 상기 풍량감지단계(S10)에서는 별도의 풍량센서를 구비하는 것이 아니라, 상기 PTC히터의 전압과 전류를 측정하고, 상기 전압과 전류로 소비전력을 연산하여, 상기 소비전력의 크기에 의해 상기 PTC히터를 통과하는 풍량을 추정하여 감지하는 것이다.

예컨대, 상기와 같이 연산된 PCT히터의 소비전력이 1000W미만인 경우에는 PTC히터를 통과하는 풍량이 거의 없는 경우로 판단하는 것으로서, 여기서 상기 1000W는 도 2에서 PTC히터의 소비전력과 비교되는 소정값에 상당하는 것으로서, 이 소정값은 본 발명의 취지에 따라, 해당 PTC히터를 통과하는 풍량이 거의 0에 가까운 상태를 대표할 수 있는 적절한 값으로 실험 및 해석에 의해 결정될 수 있을 것이다.

한편, 본 실시예에서는 상기 가동중단단계(S30) 이후, 소정시간이 경과하면, 상기 PTC히터에 다시 전원을 인가하는 전원재인가단계(S40)를 수행하고, 상기 풍량감지단계(S10)부터 반복적으로 수행하도록 하고 있다.

즉, 상기 가동중단단계(S30) 이후, 소정시간(예컨대 10초 내지 20초)후 다시 PTC히터에 전원을 인가해보고, 상기 풍량감지단계(S10)와 풍량판단단계(S20)를 수행함으로써, 다시 상기 가동중단단계(S30)를 수행하거나, 풍량이 정상적으로 회복된 경우에는 정상적으로 PTC히터의 가동이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

참고로 도 3은 PTC히터가 정상적으로 작동하다가, 풍량이 0가 됨에 따라 상기 가동중단단계(S30)를 수행하여 PTC히터가 오프되도록 한 뒤, 소정시간 후 상기 전원재인가단계(S40)에 의해 반복적으로 정상적인 상태로 회복되었는지를 확인하는 과정이 시간에 따른 PTC소비전력의 그래프로 표현되어 있다.

한편, 도 4에는 상기한 본 발명 실시예와 함께 사용될 수 있고, 단독으로도 사용될 수 있는 것으로서, PTC히터의 침수에 의한 고전압 위험 상황에 대비한 기술이다.

즉, 상기 PTC히터의 하단부에 존재하는 수분을 감지하는 침수감지단계(S50)와; 상기 침수감지단계(S50) 수행결과, 수분이 감지되어 PTC히터의 하단부가 침수된 것으로 판단되면, 상기 PTC히터의 전원을 차단하는 가동정지단계(S60)를 포함하여 구성되는 것이다.

여기서, 상기 침수감지단계(S50)와 가동정지단계(S60)는 별도의 제어방법으로 사용될 수도 있겠지만, PTC히터의 고전압 위험에 대비한 제어방법이라는 측면에서, 상기한 실시예와 함께 사용하는 것이 더욱 바람직할 것인 바, 상기 풍량감지단계(S10) 이전에 먼저 수행되도로고 할 수도 있고, 상기 풍량판단단계(S20) 수행 결과 풍량이 소정 수준 이상인 경우에 이어서 수행되도록 할 수도 있으며, 경우에 따라서는 동시에 수행하는 것도 가능할 것이다.

참고로, 도 5에는 상기한 바와 같은 제어방법을 수행할 수 있는 차량용 ＰＴＣ히터 제어 장치의 구성을 예시하고 있는 바, PTC히터(1)의 하단부에 존재하는 수분을 감지할 수 있도록 설치된 침수센서(3)와, 상기 침수센서(3)로부터의 신호를 받아 침수로 판단되면 상기 PTC히터(1)로 제공되는 전원을 차단하도록 구성된 컨트롤러(5)를 포함하고 있다.

물론, 상기 컨트롤러(5)는 상기 PTC히터(1)의 전압과 전류를 측정하고, 상기 전압과 전류로 소비전력을 연산하여, 상기 소비전력의 크기에 의해 상기 PTC히터(1)를 통과하는 풍량을 판단하며, 상기 풍량이 소정 수준 이하이면, 상기 PTC히터(1)의 전원을 오프시키도록 하고, 상기 PTC히터(1)를 통과하는 풍량이 소정 수준 이하라고 판단되어 상기 PTC히터(1)의 전원을 오프시킨 경우, 소정 시간이 경과한 후, 상기 PTC히터(1)에 다시 전원을 인가하고 상기 PTC히터(1)를 통과하는 풍량이 소정 수준 이하인지를 반복적으로 판단하도록 구성되며, 상기 침수센서(3)의 신호에 따라 침수 상황이라고 판단되면, PTC히터(1)의 가동을 완전히 중단할 수 있도록 구성된다.

본 발명은 상기한 바와 같이, PTC히터(1)를 통과하는 풍량이 0 수준으로 떨어져서, 차량의 사고 등이 의심되는 상황이나, 침수에 의해 PTC히터(1)의 구동에 사용되는 고전압이 사고를 발생시킬 수도 있는 상황이 되면, 자동적으로 PTC히터(1)의 전원을 차단하여, 고전압에 의한 위험성을 저감 내지는 방지할 수 있도록 하게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; PTC히터
3; 침수센서
5; 컨트롤러
S10; 풍량감지단계
S20; 풍량판단단계
S30; 가동중단단계
S40; 전원재인가단계
S50; 침수감지단계
S60; 가동정지단계

Claims

PTC히터(1)에 의해 가열되도록 PTC히터(1)를 통과하는 풍량을 감지하는 풍량감지단계(S10)와;
상기 풍량감지단계(S10)에서 감지된 풍량이 소정 수준 이하인지를 판단하는 풍량판단단계(S20)와;
상기 풍량판단단계(S20) 수행 결과, 상기 풍량이 소정 수준 이하이면, 상기 PTC히터(1)의 전원을 오프시키는 가동중단단계(S30);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 PTC히터 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 풍량감지단계(S10)에서는 상기 PTC히터(1)의 전압과 전류를 측정하고, 상기 전압과 전류로 소비전력을 연산하여, 상기 소비전력의 크기에 의해 상기 PTC히터(1)를 통과하는 풍량을 감지하는 것
을 특징으로 하는 차량용 PTC히터 제어 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 가동중단단계(S30) 이후, 소정시간이 경과하면, 상기 PTC히터(1)에 다시 전원을 인가하는 전원재인가단계(S40)를 수행하고, 상기 풍량감지단계(S10)부터 반복적으로 수행하는 것
을 특징으로 하는 차량용 PTC히터 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 PTC히터(1)의 하단부에 존재하는 수분을 감지하는 침수감지단계(S50)와;
상기 침수감지단계(S50) 수행결과, 수분이 감지되어 PTC히터(1)의 하단부가 침수된 것으로 판단되면, 상기 PTC히터(1)의 전원을 차단하는 가동정지단계(S60);
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 PTC히터 제어 방법.
PTC히터(1)의 하단부에 존재하는 수분을 감지할 수 있도록 설치된 침수센서(3)와;
상기 침수센서(3)로부터의 신호를 받아 침수로 판단되면 상기 PTC히터(1)로 제공되는 전원을 차단하도록 구성된 컨트롤러(5);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 PTC히터 제어 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 컨트롤러(5)는 상기 PTC히터(1)의 전압과 전류를 측정하고, 상기 전압과 전류로 소비전력을 연산하여, 상기 소비전력의 크기에 의해 상기 PTC히터(1)를 통과하는 풍량을 판단하며; 상기 풍량이 소정 수준 이하이면, 상기 PTC히터(1)의 전원을 오프시키도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량용 PTC히터 제어 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 컨트롤러(5)는 상기 PTC히터(1)를 통과하는 풍량이 소정 수준 이하라고 판단되어 상기 PTC히터(1)의 전원을 오프시킨 경우, 소정 시간이 경과한 후, 상기 PTC히터(1)에 다시 전원을 인가하고 상기 PTC히터(1)를 통과하는 풍량이 소정 수준 이하인지를 반복적으로 판단하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량용 PTC히터 제어 장치.