CN113783364A - 电机用滤波装置及电机 - Google Patents

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Abstract

提供了电机用滤波装置及电机。电机用滤波装置包括：柔性电路板(10)，其具有滤波电路(11)和接地层(12)，所述接地层(12)卷绕成圆筒形，所述滤波电路(11)位于所述接地层(12)的内表面侧和/或外表面侧；绝缘管(20)，所述柔性电路板(10)卷绕成圆筒形并收纳于所述绝缘管(20)内；第一连接线(30)，其连接到所述滤波电路(11)并用于将所述滤波电路(11)连接到待滤波装置(50)；第二连接线(40)，其连接到所述滤波电路(11)并用于将所述滤波电路(11)连接到控制单元；以及灌封材料(60)，其位于所述绝缘管(20)内，至少使所述滤波电路(11)被绝缘密封。

Description

电机用滤波装置及电机
技术领域
本申请涉及电机领域，且特别涉及电机用滤波装置及电机。
背景技术
在纯电动车辆中，一些公司使用PCB硬板来过滤NTC(Negative TemperatureCoefficient，负温度系数)传感器的高频谐波，以改善车辆的EMC(ElectromagneticCompatibility，电磁兼容)性能。PCB硬板的一侧与NTC传感器连接，另一侧通过低压插接连接器与电机控制单元(PEU)连接。NTC传感器的高频谐波是由电机引起的。在PCB硬板上有一个滤波电路，PCB硬板将过滤NTC传感器的高频谐波，这将改善车辆的EMC性能。
上述技术存在如下问题：
-NTC传感器和PCB硬板是分开的，安装工艺复杂；
-分开的部分需要焊接连接，焊接点(例如，PCB硬板与NTC传感器的连接线的焊接点，及PCB硬板与电机控制单元的连接线的焊接点)暴露在空气中，可靠性较低；
-PCB硬板的面积大，电机壳体需要预留专门的空间来布置PCB硬板；
-PCB硬板需要用螺栓固定在电机壳体中，这将增加重量。
另外，在一些应用中，PCB硬板还会连接旋转变压器(resolver)，或者连接旋转变压器和NTC传感器二者，PCB硬板上的一个或多个滤波通道(滤波电路)过滤旋转变压器和/或NTC传感器的高频谐波。
在该方案中，除了上面提到的问题之外，还存在如下问题：
-当连接线的相对位置发生变化时，一般需要重新设计和验证壳体的连接点；
-如果PCB硬板的某些部分损坏，需要更换整个PCB硬板，成本高，适用性差。
发明内容
鉴于上述现有技术的状态而做出本申请。本申请的目的在于提供一种电机用滤波装置及电机。
提供一种电机用滤波装置，其包括：
柔性电路板，其具有滤波电路和接地层，所述接地层卷绕成圆筒形，所述滤波电路位于所述接地层的内表面侧和/或外表面侧；
绝缘管，所述柔性电路板卷绕成圆筒形并收纳于所述绝缘管内；
第一连接线，其连接到所述滤波电路并用于将所述滤波电路连接到待滤波装置；
第二连接线，其连接到所述滤波电路并用于将所述滤波电路连接到控制单元；以及
灌封材料，其位于所述绝缘管内，至少使所述滤波电路被绝缘密封。
在至少一个实施方式中，所述第一连接线和所述第二连接线与所述柔性电路板焊接，焊接点被所述灌封材料包覆。
在至少一个实施方式中，所述灌封材料为导热灌封胶。
在至少一个实施方式中，所述电机用滤波装置还包括作为所述待滤波装置的负温度系数传感器，所述负温度系数传感器与所述第一连接线电连接并且收纳在所述绝缘管中，所述负温度系数传感器被所述灌封材料包覆。
在至少一个实施方式中，所述电机用滤波装置还包括：
第一插接连接器，其与所述第一连接线电连接，用于与所述待滤波装置的插接接头插接连接；和/或
第二插接连接器，其与所述第二连接线电连接，用于与所述控制单元的插接接头插接连接。
在至少一个实施方式中，所述第一插接连接器和/或所述第二插接连接器的至少一部分收纳在所述绝缘管中。
在至少一个实施方式中，所述待滤波装置为负温度系数传感器或旋转变压器，所述控制单元为电机控制单元。
在至少一个实施方式中，所述滤波电路包括表面贴装器件，所述表面贴装器件包括电阻、电容和电感。
还提供一种电机，其包括根据本申请的电机用滤波装置。
在至少一个实施方式中，所述电机用滤波装置通过扎带或卡扣安装于所述电机的电机壳体。
如此，本申请提供了一种结构简单、体积小、可靠性高的电机用滤波装置及包括该电机用滤波装置的电机。
附图说明
图1示出了根据本申请的一个实施方式的电机用滤波装置的结构示意图。
图2示出了图1中的电机用滤波装置的柔性电路板的示意图。
图3示出了图1中的电机用滤波装置的横截面示意图。
图4示出了根据本申请的另一实施方式的电机用滤波装置的结构示意图。
图5示出了图4中的电机用滤波装置的展开的示意图。
图6A示出了图4中的电机用滤波装置的第一插接连接器的结构示意图。
图6B示出了图4中的电机用滤波装置的第二插接连接器的结构示意图。
附图标记说明
10 柔性电路板
11 滤波电路
111 电容
112 电感
12 接地层
20 绝缘管
30 第一连接线
40 第二连接线
50 待滤波装置
60 灌封材料
70 第一插接连接器
80 第二插接连接器
具体实施方式
下面参照附图描述本申请的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本申请，而不用于穷举本申请的所有可行的方式，也不用于限制本申请的范围。
参照图1至图6B，本申请提供了一种电机用滤波装置，其包括柔性电路板10、绝缘管20、第一连接线30、第二连接线40和灌封材料60。
柔性电路板10具有滤波电路11和接地层12，接地层12卷绕成圆筒形，滤波电路11位于接地层12的内表面侧和/或外表面侧。柔性电路板10卷绕成圆筒形并收纳于绝缘管20内。第一连接线30连接到滤波电路11并用于将滤波电路11连接到待滤波装置50。第二连接线40连接到滤波电路11并用于将滤波电路11连接到控制单元。灌封材料60位于绝缘管20内，至少使滤波电路11被绝缘密封。
如此，提供了一种结构简单、布置方便的电机用滤波装置。接地层12的形状是圆筒形的，这将增加滤波电路11的抗干扰能力。
优选地，灌封材料60充满绝缘管20。绝缘管20内部充满了灌封材料60，这将增加整个电机用滤波装置的强度和耐久性。
可选地，第一连接线30和第二连接线40可以与柔性电路板10焊接，焊接点被灌封材料60包覆。焊接连接成本低，焊接点嵌入灌封材料60中，可以提高可靠性，例如，不易由于震动而出现连接不良。
当然，本申请不限于此，例如，第一连接线30和/或第二连接线40还可以与柔性电路板10上的对应接口插接连接。
优选地，灌封材料60可以为电绝缘的导热灌封胶，特别是高导热灌封胶。导热灌封胶能加强产品抗震能力、防水能力以及散热性能。保护产品的工作环境稳定性，延长使用寿命。作为示例，可以使用聚氨酯导热灌封胶、环氧导热灌封胶、有机硅导热灌封胶等。
如图1所示，在一个可选的实施方式中，电机用滤波装置可以还包括作为待滤波装置50的负温度系数传感器，该负温度系数传感器与第一连接线30电连接并且收纳在绝缘管20中。该负温度系数传感器可以被灌封材料60包覆。这里，负温度系数传感器可以用于测量电机绕组的温度。
如图4和图5所示，在一个可选的实施方式中，电机用滤波装置可以还包括第一插接连接器70，第一插接连接器70与第一连接线30电连接，用于与待滤波装置的插接接头插接连接。这里，待滤波装置自身可以具有插接接头，或者待滤波装置的连接线上可以具有插接接头。
如图4和图5所示，在一个可选的实施方式中，电机用滤波装置可以还包括第二插接连接器80，第二插接连接器80与第二连接线40电连接，用于与控制单元的插接接头插接连接。这里，控制单元自身可以具有插接接头，或者控制单元的连接线上可以具有插接接头。
这里，第一插接连接器70和/或第二插接连接器80可以为公接头或母接头。
优选地，第一插接连接器70和/或第二插接连接器80的至少一部分收纳在绝缘管20中。图4中的虚线示意出了绝缘管20，其中，第一插接连接器70的一部分和第二插接连接器80的一部分收纳在绝缘管20中，并经由导热灌封胶粘接固定到绝缘管20。优选地，第一插接连接器70和/或第二插接连接器80为防水插接连接器。
在该实施方式中，可以根据需要选择待滤波装置。可选地，这里的待滤波装置可以为负温度系数传感器或旋转变压器。可选地，这里的控制单元可以为电机控制单元。当然，本申请不限于此，例如，待滤波装置还可以为其它装置或器件。
可选地，滤波电路11可以包括表面贴装器件(SMD structure)，表面贴装器件可以包括电阻、电容111和电感112。电阻、电容111、电感112是表面贴装器件，焊接在柔性电路板10上，这将有助于减少体积且易于固定。
下面参照图1至图3对本申请的一个实施方式的电机用滤波装置进行进一步的补充说明。
如上所述，本申请的该实施方式提供了一种新型的电机用滤波装置，其可以改善EMC性能，该电机用滤波装置可以包括NTC传感器和滤波电路。因而，还可以将该实施方式中的电机用滤波装置称作NTC传感器(即，具有滤波功能的NTC传感器)。
如图1和图2所示，该电机用滤波装置可以表现为一个圆柱形线路，并且包括普通NTC传感器、带有电阻、电容111、电感112的柔性电路板10、作为灌封材料60的绝缘胶、绝缘管20、作为第一连接线30的2条引出线、作为第二连接线40的3条引出线。作为第一连接线30的2条引出线连接到NTC传感器的两个输出。作为第二连接线40的3条引出线包括正极线、负极线和接地(GND)线。该3条引出线可以经由低压插接连接器连接到电机控制单元。
柔性电路板10通过绝缘胶和绝缘管20被制成圆筒形，如果沿轴向(图1和图2中的左右方向)切割柔性电路板10并将其延伸为平板状，或者说，在卷绕成圆筒形之前的柔性电路板10中，可以看到电容111、电感112和电阻。
参照图3，在图示的示例中，柔性电路板10有3层，中间层是接地层12，其他层(即，中间层内侧的层和中间层外侧的层)可以包括电路线，用来连接电容、电感、电阻、引出线。可以理解，本申请不限于上述情况，柔性电路板10还可以是两层或更多层结构，接地层外的各层均可以布置电气元件。
柔性电路板10和NTC传感器的外侧有一个绝缘管20，这将增加电机用滤波装置的绝缘性能，绝缘管20中充满了灌封材料60，这将增加电机用滤波装置的强度、耐久性和可靠性。
在柔性电路板10上印有许多电路线，然后将电阻、电容、电感、引出线与柔性电路板10焊接连接在一起，这样就有了滤波功能。
可以通过如下方式来制造该电机用滤波装置。
(A)制造平板状的柔性电路板10；
(B)在柔性电路板10上焊接第一连接线30、第二连接线40，并将第一连接线30与例如NTC传感器的待滤波装置50连接；
(C)将柔性电路板10卷曲成圆筒形，将柔性电路板10和待滤波装置50置入绝缘管20；
(D)在绝缘管20中灌注导热灌封胶。
这样，该电机用滤波装置形成了一个具有温度测量功能和滤波功能的圆柱形线路。
在本实施方式的电机用滤波装置中，NTC传感器与柔性电路板10集成，电机用滤波装置是一个简单的圆柱形线路，体积小，结构简单。
本申请还提供一种电机，其包括根据本申请的电机用滤波装置。
该电机用滤波装置容易固定，可以不使用螺栓，也不需要很大的空间来布置。
可选地，电机用滤波装置可以通过扎带或卡扣安装于电机的电机壳体。
本实施方式的电机用滤波装置或电机可以应用于电桥或包括电机的电动车辆(包括纯电动车辆和混合动力车辆)，该电机用滤波装置包括了温度测量功能和滤波功能，这将改善电桥和车辆的EMC性能。
下面参照图4至6B对本申请的另一实施方式的电机用滤波装置进行进一步的补充说明。
该实施方式与图1至图3所示的实施方式的主要区别在于，在柔性电路板10的两端分别连接第一插接连接器70和第二插接连接器80。对于与图1至图3所示的实施方式结构或功能相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的详细说明。
在本实施方式中，第一连接线30电连接柔性电路板10和第一插接连接器70。第一连接线30可以包括正极线和负极线，第一插接连接器70可以包括两个针脚(pin)，两个针脚分别与第一连接线30的正极线和负极线连接。两个针脚可以分别用于连接NTC传感器或旋转变压器的正弦输出和余弦输出。
可以理解，本实施方式的电机用滤波装置不限于用于NTC传感器或旋转变压器的滤波，而是可以用于例如具有正负两根输出线的任何需要滤波的产品。换言之，本申请提供了一种通用的电机用滤波装置。
该通用的电机用滤波装置可以用于不同的产品，这意味着成本可以进一步分摊。
第二连接线40电连接柔性电路板10和第二插接连接器80。第二连接线40可以包括正极线、负极线和接地线，第二插接连接器80可以包括三个针脚，三个针脚分别与第二连接线40的正极线、负极线和接地线连接。第二插接连接器80可以用于连接电机控制单元。
第一插接连接器70的一部分和第二插接连接器80的一部分可以插入到绝缘管20的两端。因而，两个连接器和电路板，即整个电机用滤波装置形成一个圆柱形线路。该电机用滤波装置为短线结构，体积小，结构简单。
可以理解，在一些方案中，可以在一个电路板上设置多个滤波通道，从而该电路板可以连接多个待滤波装置。
在本申请的一个示例中，一个电机用滤波装置，或者说一个柔性电路板10可以仅具有一个滤波通道。这样，该电机用滤波装置可以被灵活地放置。与一个电路板包括多个滤波通道的方案相比，这种电机用滤波装置的布置更灵活、简单，可以根据一个或多个诸如NTC传感器或旋转变压器的待滤波装置布置一个或多个电机用滤波器。当一个电机用滤波装置损坏时，只需要更换该电机用滤波装置，而不需要更换包括多个滤波通道的成本更高的滤波装置(例如，PCB板)，维修更换成本更低。
应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本申请。本领域技术人员可以在本申请的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本申请的范围。

Claims (10)

1.一种电机用滤波装置，其特征在于，包括：
柔性电路板(10)，其具有滤波电路(11)和接地层(12)，所述接地层(12)卷绕成圆筒形，所述滤波电路(11)位于所述接地层(12)的内表面侧和/或外表面侧；
绝缘管(20)，所述柔性电路板(10)卷绕成圆筒形并收纳于所述绝缘管(20)内；
第一连接线(30)，其连接到所述滤波电路(11)并用于将所述滤波电路(11)连接到待滤波装置(50)；
第二连接线(40)，其连接到所述滤波电路(11)并用于将所述滤波电路(11)连接到控制单元；以及
灌封材料(60)，其位于所述绝缘管(20)内，至少使所述滤波电路(11)被绝缘密封。
2.根据权利要求1所述的电机用滤波装置，其特征在于，所述第一连接线(30)和所述第二连接线(40)与所述柔性电路板(10)焊接，焊接点被所述灌封材料(60)包覆。
3.根据权利要求1所述的电机用滤波装置，其特征在于，所述灌封材料为导热灌封胶。
4.根据权利要求1所述的电机用滤波装置，其特征在于，还包括作为所述待滤波装置(50)的负温度系数传感器，所述负温度系数传感器与所述第一连接线(30)电连接并且收纳在所述绝缘管(20)中，所述负温度系数传感器被所述灌封材料包覆。
5.根据权利要求1所述的电机用滤波装置，其特征在于，还包括：
第一插接连接器(70)，其与所述第一连接线(30)电连接，用于与所述待滤波装置的插接接头插接连接；和/或
第二插接连接器(80)，其与所述第二连接线(40)电连接，用于与所述控制单元的插接接头插接连接。
6.根据权利要求5所述的电机用滤波装置，其特征在于，所述第一插接连接器(70)和/或所述第二插接连接器(80)的至少一部分收纳在所述绝缘管(20)中。
7.根据权利要求5所述的电机用滤波装置，其特征在于，所述待滤波装置为负温度系数传感器或旋转变压器，所述控制单元为电机控制单元。
8.根据权利要求1所述的电机用滤波装置，其特征在于，所述滤波电路(11)包括表面贴装器件，所述表面贴装器件包括电阻、电容和电感。
9.一种电机，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的电机用滤波装置。
10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述电机用滤波装置通过扎带或卡扣安装于所述电机的电机壳体。
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