CN112187038A - 电动汽车电机控制器用集成式emi滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器，其特征在于：包括正极母线、负极母线、磁环、差模电容、共模电容、绝缘板、安装底座、盖板和灌封环氧树脂组成。其中正极母线和负极母线和绝缘板组合，即做电气隔离也做安装限位，EMC电容采用锡焊固定在直流母线安装孔内，将EMC电容引线电感降低至最小，跑道形磁环和对扣形穿过正极母线、负极母线和绝缘板的组合后，采用盖板固定限位和绝缘。EMC电容直接焊接在正负极母排或者子排上，同时采用多点接地，可以最大限度减少接地线的长度，控制杂散电感，实现更好的EMI滤波效果；前后端滤波电路集成化设计，实现产品标准化，模组化。

Description

电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器
技术领域
本发明涉及EMI技术领域，具体涉及一种电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器。
背景技术
电动汽车电机控制器和整车须满足国家强制要求的标准(GB/T 18387-2008和GB14023-2011)，目前主机厂和部件厂都在进行相关EMI滤波器产品设计开发，主要有2种技术方案，第一种是将EMI电路集成在DC-Link(直流支撑)电容器中，但目前受限与空间和电路拓扑，一般只能集成一级共模滤波电容器和差模滤波电容器；第二种是采用专用EMI滤波器，但现有的EMI滤波器由开关电源采用开关滤波器电路拓扑，适合于电网侧滤波，无法滤除中频噪音，如果要满足标准，需要多级滤波电路。但多级滤波也会产生新的问题，例如接地走位长度较大，走线混乱，此时会带来新的干扰噪音，此外，现有的EMI滤波器封装复杂，不利模组化组装。
发明内容
本发明需要解决上述现有技术的不足，提供一种电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器，其特征在于：包括正极母排、负极母排、磁环、滤波电容、绝缘板以及安装底座；
所述正极母排和负极母排之间设置一个绝缘板，所述正极母排和负极母排的两端均设置一个接线端子，所述正极母排上设置第一子排和第二子排，第一子排上设置有两个接线孔，第一子排与正极母排位于绝缘板的同一侧，所述第二子排弯折后越过绝缘板，其端部设置一个接线孔；所述负极母排上设置第三子排，第三子排与负极母排位于绝缘板的同一侧，第三子排上设置有两个接线孔；所述正极母排和负极还分别设置一个活动子排，分别记为第四子排和第五子排，每个活动子排上均设置两个接线孔；
在绝缘板的两侧分别设置三个电容，分别为共模滤波电容器CY1A、共模滤波电容器CY1B、共模滤波电容器CY2A、共模滤波电容器CY2B、差模滤波电容CX1、差模滤波电容CX2，每个电容上设置两个接线柱，通过接线柱可以连接子排或者接地端子；所述第一子排上两个接线孔分别连接共模滤波电容器CY1A和差模滤波电容CX2，共模滤波电容器CY1A的另一个接线柱连接接地端子，所述差模滤波电容CX2的另一个接线柱连接第五子排的其中一个接线孔，第五子排的另一个接线孔连接共模滤波电容器CY2B，共模滤波电容器CY2B的另一个接线柱连接接地端子；所述第二子排连接差模滤波电容CX1的一个接线柱，差模滤波电容CX1的另一个接线柱连接第三子排的其中一个接线孔，第三子排的另一个接线孔连接共模滤波电容器CY1B，共模滤波电容器CY1B的另一个接线柱连接接地端子，所述第四子排连接共模滤波电容器CY2A的一端，共模滤波电容器CY2A的另一个接线柱连接接地端子：
所述磁环为两个，其中一个位于磁环套在正极母排和负极母排上，其中正极母排和负极母排用于输入的接线端子位于该磁环一测，所有的子排和用于输出的接线端子位于该磁环的另一侧；另一个磁环套在第四子排和第五子排上；
所有的母排、子排以及电容均位于安装底座中，
进一步的，所述位于第四子排和第五子排的磁环由一对对扣的半磁环构成。
进一步的，所述底座上设置有两个槽体，分别位于绝缘板的两侧，共模滤波电容器CY1A、共模滤波电容器CY2B、差模滤波电容CX2位于其中一个槽体中，共模滤波电容器CY1B、共模滤波电容器CY2A、差模滤波电容CX1位于另一个槽体中，槽体中用环氧树脂对电容进行灌封。
进一步的，磁环均为镍锌铁氧体材质，初始磁导率为2～9K；其中共模滤波电容CY1A、共模滤波电容CY1B的容值范围为22nF～470nF，差模滤波电容CX1的容值范围为0.1μF～2.2μF，所述共模滤波电容CY2A、共模滤波电容CY2B的容值范围为22nF～470nF，差模滤波电容CX2的容值范围为100nF～3.3μF。
进一步的，在底座上还设置有两个凹槽用于分别来放置两个磁环，在底座上均设置有盖板用来将磁环封盖在对应的凹槽中。
进一步的，所有的电容均采用干式薄膜电容器，采用DIP插件方式安装到子排对应的接线孔内，采用锡焊固定。
从上述技术方案可以看出本发明具有以下优点：多级滤波电路设计，能够更好抑制电机控制器IGBT开关所带来的传导干扰，同时抑制电动汽车其他噪音(如OBC)；EMC电容直接焊接在正负极母排或者子排上，同时采用多点接地，可以最大限度减少接地线的长度，控制杂散电感≦10nH，实现更好的EMI滤波效果；前后端滤波电路集成化设计，实现产品标准化，模组化。
附图说明
图1为本发明的爆炸图；
图2为本发明中母排、子排以及滤波电容的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做具体说明。
如图1和图2所示，本发明的电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器包括正极母排5、负极母排8、磁环2、滤波电容7、绝缘板9以及安装底座4；
在正极母排5和负极母排8之间设置一个绝缘板9，绝缘板9即做电气隔离也做安装限位。正极母排和负极母排材质为T2Y2紫铜，正极母排和负极母排各压铆2个M6螺母10，作为输入输出连接端子。所述正极母排上设置第一子排51和第二子排52，第一子排51上设置有两个接线孔，第一子排51与正极母排5位于绝缘板的同一侧，所述第二子排52弯折后越过绝缘板，其端部设置一个接线孔；所述负极母排8上设置第三子排81，第三子排81与负极母排位于绝缘板的同一侧，第三子排81上设置有两个接线孔；所述正极母排和负极还分别一个活动子排，分别记为第四子排53和第五子排82，每个活动子排上均设置两个接线孔，活动子排与母排之间的连接为活动式连接，使用时接通，不使用断开，为了实现上述功能，活动子排的端部可以采用弹片结构，受压力后弹片变形与母排接触，当然还可以采用其他方式，在此便不在进行赘述，当然为了结构简化，也可以将活动子排与母排设置成固定连接。子排与对应的母排为一体结构，减少连接点的阻抗。
在绝缘板的两侧分别设置三个滤波电容，分别为共模滤波电容器CY1A、共模滤波电容器CY1B、共模滤波电容器CY2A、共模滤波电容器CY2B、差模滤波电容CX1、差模滤波电容CX2，每个电容上设置两个接线柱，通过接线柱可以连接子排或者接地端子；所述第一子排51上两个接线孔分别连接共模滤波电容器CY1A和差模滤波电容CX2，共模滤波电容器CY1A的另一个接线柱连接接地端子，所述差模滤波电容CX2的另一个接线柱连接第五子排82的其中一个接线孔，第五子排82的另一个接线孔连接共模滤波电容器CY2B，共模滤波电容器CY2B的另一个接线柱连接接地端子；所述第二子排52连接差模滤波电容CX1的一个接线柱，差模滤波电容CX1的另一个接线柱连接第三子排81的其中一个接线孔，第三子排81的另一个接线孔连接共模滤波电容器CY1B，共模滤波电容器CY1B的另一个接线柱连接接地端子，所述第四子排83连接共模滤波电容器CY2A的一端，共模滤波电容器CY2A的另一个接线柱连接接地端子。所有的电容均采用干式薄膜电容器，采用DIP插件方式安装到子排对应的接线孔内，采用锡焊固定，可以将EMC电容引线电感降低至最小。
所述磁环2为两个，其中一个位于磁环套在正极母排和负极母排上，该磁环形状为椭圆环形，其中正极母排和负极母排用于输入的接线端子位于该磁环一侧，所有的子排和用于输出的接线端子位于该磁环的另一侧；另一个磁环套在第四子排和第五子排上，磁环由一对对扣的半磁环构成。该结构便于磁环的安装。在底座上还设置有两个凹槽用于分别来放置两个磁环，在底座上均设置有盖板1用来将磁环封盖在对应的凹槽中。
所有的母排、子排以及滤波电容均位于安装底座4中，底座上设置有两个槽体，分别位于绝缘板的两侧，共模滤波电容器CY1A、共模滤波电容器CY2B、差模滤波电容CX2位于其中一个槽体中，共模滤波电容器CY1B、共模滤波电容器CY2A、差模滤波电容CX1位于另一个槽体中，槽体中用环氧树脂对电容进行灌封，在电容上方还形成环氧树脂层3，用以防止使用过程中EMC电容器受潮失效、焊点氧化、振动开裂等风险。安装底座、绝缘板、盖板1和盖板2材质为>PBT-30GF<。
磁环均为镍锌铁氧体材质，初始磁导率为2～9K；其中共模滤波电容CY1A、共模滤波电容CY1B的容值范围为22nF～470nF，差模滤波电容CX1的容值范围为0.1μF～2.2μF，所述共模滤波电容CY2A、共模滤波电容CY2B的容值范围为22nF～470nF，差模滤波电容CX2的容值范围为100nF～3.3μF。
本发明专利为前端后端集成式多路并联，多点接地型滤波器，其主要特点是共模滤波电，有以下优点：
1.多级滤波电路设计，能够更好抑制电机控制器IGBT开关所带来的传导干扰，同时抑制电动汽车其他噪音(如OBC)；
2.EMC电容直接焊接在正负极母排或者子排上，同时采用多点接地，可以最大限度减少接地线的长度，控制杂散电感≦10nH，实现更好的EMI滤波效果；
3.前后端滤波电路集成化设计，实现产品标准化，模组化。

Claims (6)

1.一种电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器，其特征在于：包括正极母排、负极母排、磁环、滤波电容、绝缘板以及安装底座；
所述正极母排和负极母排之间设置一个绝缘板，所述正极母排和负极母排的两端均设置一个接线端子，所述正极母排上设置第一子排和第二子排，第一子排上设置有两个接线孔，第一子排与正极母排位于绝缘板的同一侧，所述第二子排弯折后越过绝缘板，其端部设置一个接线孔；所述负极母排上设置第三子排，第三子排与负极母排位于绝缘板的同一侧，第三子排上设置有两个接线孔；所述正极母排和负极还分别设置一个活动子排，分别记为第四子排和第五子排，每个活动子排上均设置两个接线孔；
在绝缘板的两侧分别设置三个电容，分别为共模滤波电容器CY1A、共模滤波电容器CY1B、共模滤波电容器CY2A、共模滤波电容器CY2B、差模滤波电容CX1、差模滤波电容CX2，每个电容上设置两个接线柱，通过接线柱可以连接子排或者接地端子；所述第一子排上两个接线孔分别连接共模滤波电容器CY1A和差模滤波电容CX2，共模滤波电容器CY1A的另一个接线柱连接接地端子，所述差模滤波电容CX2的另一个接线柱连接第五子排的其中一个接线孔，第五子排的另一个接线孔连接共模滤波电容器CY2B，共模滤波电容器CY2B的另一个接线柱连接接地端子；所述第二子排连接差模滤波电容CX1的一个接线柱，差模滤波电容CX1的另一个接线柱连接第三子排的其中一个接线孔，第三子排的另一个接线孔连接共模滤波电容器CY1B，共模滤波电容器CY1B的另一个接线柱连接接地端子，所述第四子排连接共模滤波电容器CY2A的一端，共模滤波电容器CY2A的另一个接线柱连接接地端子：
所述磁环为两个，其中一个位于磁环套在正极母排和负极母排上，其中正极母排和负极母排用于输入的接线端子位于该磁环一测，所有的子排和用于输出的接线端子位于该磁环的另一侧；另一个磁环套在第四子排和第五子排上；
所有的母排、子排以及电容均位于安装底座中。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器，其特征在于：所述位于第四子排和第五子排的磁环由一对对扣的半磁环构成。
3.根据权利要求1所述的电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器，其特征在于：所述底座上设置有两个槽体，分别位于绝缘板的两侧，共模滤波电容器CY1A、共模滤波电容器CY2B、差模滤波电容CX2位于其中一个槽体中，共模滤波电容器CY1B、共模滤波电容器CY2A、差模滤波电容CX1位于另一个槽体中，槽体中用环氧树脂对电容进行灌封。
4.根据权利要求1所述的电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器，其特征在于：磁环均为镍锌铁氧体材质，初始磁导率为2～9K；其中共模滤波电容CY1A、共模滤波电容CY1B的容值范围为22nF～470nF，差模滤波电容CX1的容值范围为0.1μF～2.2μF，所述共模滤波电容CY2A、共模滤波电容CY2B的容值范围为22nF～470nF，差模滤波电容CX2的容值范围为100nF～3.3μF。
5.根据权利要求2所述的电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器，其特征在于：在底座上还设置有两个凹槽用于分别来放置两个磁环，在底座上均设置有盖板用来将磁环封盖在对应的凹槽中。
6.根据权利要求1所述的电动汽车电机控制器用集成式EMI滤波器，其特征在于：所有的电容均采用干式薄膜电容器，采用DIP插件方式安装到子排对应的接线孔内，采用锡焊固定。
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