CN207868991U - 一种电机控制器用emi滤波器 - Google Patents

Abstract

一种电机控制器用EMI滤波器，其采用双腔体屏蔽结构，包括壳体、壳体内部设置的一号腔体和二号腔体，一号腔体的内部设置有母线共模滤波电路，母线共模滤波电路的输入端与电机控制器的高压供电接口相连接，输出端与电源相连接，二号腔体的内部设置有相线共模滤波电路，相线共模滤波电路的输入端与电机控制器的三相接口相连接，输出端与电机的三相接口相连接。该设计不仅有效排除了母线与相线之间的干扰，而且改善了电磁密封效果、便于布置安装。

Description

一种电机控制器用EMI滤波器

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种电机控制器用EMI滤波器，适用于电动汽车电机控制器，可有效排除母线与相线的干扰，改善电磁密封效果。

背景技术

近年来，随着电动车辆产业的不断发展，电机驱动系统作为电动车辆核心部件，由于采用了电压源脉冲调制(PWM)控制方式，变频器中的电力电子器件工作在开关状态，du/dt、di/dt 较大，开关电压、电流均含有丰富的高次谐波，因此电机驱动系统的电磁干扰(EMI)问题显得尤为突出，并严重的影响了周围系统的正常工作。

为此各国学者相继围绕着电机系统的干扰源、传播途径和敏感设备这三个方面开展了理论及应用技术的研究工作，并取得了一定的成就。总体包括两类：一类是通过改善控制策略和优化电路拓扑结构来降低干扰源的干扰强度；另一类是通过滤波器来抑制干扰的传播。

中国专利：申请公布号为CN204597906U，申请公布日为2015年8月26日的实用新型专利公开了一种大功率电源系统中的电磁干扰EMI滤波器，包括共模电感和多个电容，该共模电感包括至少一个由扁平铜排绕制的绕组，每个绕组的一端分别与不同的第一电容的第一端连接，且每个绕组与对应第一电容的连接端作为EMI滤波器的信号输入端；每个绕组的另一端分别与不同的第二电容的第一端相连，且每个绕组与对应第二电容的连接端作为EMI滤波器的信号输出端，每个第一电容、第二电容的第二端均接地。虽然该方案减小了EMI滤波器的体积，但其在应用过程中，母线与相线之间会存在干扰，从而影响其滤波效果。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的母线与相线之间会产生干扰的问题，提供一种能够排除母线与相线之间的干扰的电机控制器用EMI滤波器。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：

一种电机控制器用EMI滤波器，该滤波器为双腔体屏蔽结构，包括壳体、壳体内部设置的一号腔体和二号腔体；

所述一号腔体的内部设置有母线共模滤波电路，该母线共模滤波电路的输入端与电机控制器的高压供电接口相连接，母线共模滤波电路的输出端与电源相连接；

所述二号腔体的内部设置有相线共模滤波电路，该相线共模滤波电路的输入端与电机控制器的三相接口相连接，相线共模滤波电路的输出端与电机的三相接口相连接。

所述母线共模滤波电路包括第一共模电感、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，所述第一共模电感包括第一绕组、第二绕组，所述第一绕组的输入、输出端分别与电机控制器、电源的正极接口相连接，第二绕组的输入、输出端分别与电机控制器、电源的负极接口相连接，所述第一电容的一端与第一绕组的输入端相连接，第二电容的一端与第二绕组的输入端相连接，第三电容的一端与第一绕组的输出端相连接，第四电容的一端与第二绕组的输出端相连接，第一电容、第二电容、第三电容、第四电容的另一端均接地；

所述相线共模滤波电路包括第二共模电感、第五电容、第六电容和第七电容，所述第二共模电感包括第三绕组、第四绕组和第五绕组，所述第三绕组的输入、输出端分别与电机控制器、电机的U端接口相连接，第四绕组的输入、输出端分别与电机控制器、电机的V端接口相连接，第五绕组的输入、输出端分别与电机控制器、电机的W端接口相连接，所述第五电容的一端与第三绕组的输入端相连接，第六电容的一端与第四绕组的输入端相连接，第七电容的一端与第五绕组的输入端相连接，第五电容、第六电容、第七电容的另一端均接地。

所述第一共模电感的初始磁导率为90000，所述第二共模电感的初始磁导率为30000，所述第一电容、第二电容均为1μF，所述第三电容、第四电容均为3.3μF，所述第五电容、第六电容、第七电容均为3.2nF。

所述壳体的外壁上设置有多个输入端口、输出端口，所述输入端口、输出端口均设置在壳体的同一侧。

所述输入端口、输出端口均采用EMC格兰头。

所述壳体的底板上沿其周圈设置有向壳体的外部延伸的接缝平台。

所述壳体的内部设置有多根高压线束，所述高压线束的一端通过接线端子与母线共模滤波电路或相线共模滤波电路相连接，高压线束的另一端与电机控制器、电机或电源相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种电机控制器用EMI滤波器为双腔体屏蔽结构，包括壳体、壳体内部设置的一号腔体和二号腔体，一号腔体的内部设置有母线共模滤波电路，二号腔体的内部设置有相线共模滤波电路，该设计采用双腔体结构将母线共模滤波电路与相线共模滤波电路完全隔离，有效排除了母线与相线之间的干扰，从而保证了滤波效果。因此，本实用新型有效排除了母线与相线之间的干扰。

2、本实用新型一种电机控制器用EMI滤波器中壳体的底板上沿其周圈设置有向壳体的外部延伸的接缝平台，通过接线端子将电机控制器、电源、电机的高压线束固定在滤波器内，且输入端口、输出端口均采用EMC格兰头将高压线束的屏蔽层与滤波器的壳体连接，以上设计使得滤波器形成封闭的壳体，有效改善了其电磁密封效果。因此，本实用新型改善了电磁密封效果。

3、本实用新型一种电机控制器用EMI滤波器中输入端口、输出端口均设置在壳体的同一侧，该设计可方便滤波器在整车上的布置安装。因此，本实用新型便于布置安装。

附图说明

图1为本实用新型的电路示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为实施例1中使用EMI滤波器前的电场图。

图5为实施例1中使用EMI滤波器后的电场图。

图中：壳体1、输入端口11、输出端口12、底板13、接缝平台14、一号腔体2、二号腔体3、母线共模滤波电路4、第一共模电感41、第一绕组411、第二绕组412、第一电容42、第二电容43、第三电容44、第四电容45、相线共模滤波电路5、第二共模电感51、第三绕组511、第四绕组512和第五绕组513、第五电容52、第六电容53、第七电容54、电机控制器6、电机7、电源8、高压线束9、接线端子10。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1至图3，一种电机控制器用EMI滤波器，该滤波器为双腔体屏蔽结构，包括壳体1、壳体1内部设置的一号腔体2和二号腔体3；

所述一号腔体2的内部设置有母线共模滤波电路4，该母线共模滤波电路4的输入端与电机控制器6的高压供电接口相连接，母线共模滤波电路4的输出端与电源8相连接；

所述二号腔体3的内部设置有相线共模滤波电路5，该相线共模滤波电路5的输入端与电机控制器6的三相接口相连接，相线共模滤波电路5的输出端与电机7的三相接口相连接。

所述母线共模滤波电路4包括第一共模电感41、第一电容42、第二电容43、第三电容44和第四电容45，所述第一共模电感41包括第一绕组411、第二绕组412，所述第一绕组411的输入、输出端分别与电机控制器6、电源8的正极接口相连接，第二绕组412的输入、输出端分别与电机控制器6、电源8的负极接口相连接，所述第一电容42的一端与第一绕组411的输入端相连接，第二电容43的一端与第二绕组412的输入端相连接，第三电容44的一端与第一绕组411的输出端相连接，第四电容45的一端与第二绕组412的输出端相连接，第一电容42、第二电容43、第三电容44、第四电容45的另一端均接地；

所述相线共模滤波电路5包括第二共模电感51、第五电容52、第六电容53和第七电容54，所述第二共模电感51包括第三绕组511、第四绕组512和第五绕组513，所述第三绕组511的输入、输出端分别与电机控制器6、电机7的U端接口相连接，第四绕组512的输入、输出端分别与电机控制器6、电机7的V端接口相连接，第五绕组513的输入、输出端分别与电机控制器6、电机7的W端接口相连接，所述第五电容52的一端与第三绕组511的输入端相连接，第六电容53的一端与第四绕组512的输入端相连接，第七电容54的一端与第五绕组513的输入端相连接，第五电容52、第六电容53、第七电容54的另一端均接地。

所述第一共模电感41的初始磁导率为90000，所述第二共模电感51的初始磁导率为30000，所述第一电容42、第二电容43均为1μF，所述第三电容44、第四电容45均为3.3μF，所述第五电容52、第六电容53、第七电容54均为3.2nF。

所述壳体1的外壁上设置有多个输入端口11、输出端口12，所述输入端口11、输出端口12均设置在壳体1的同一侧。

所述输入端口11、输出端口12均采用EMC格兰头。

所述壳体1的底板13上沿其周圈设置有向壳体1的外部延伸的接缝平台14。

所述壳体1的内部设置有多根高压线束9，所述高压线束9的一端通过接线端子10与母线共模滤波电路4或相线共模滤波电路5相连接，高压线束9的另一端与电机控制器6、电机7或电源8相连接。

本实用新型的原理说明如下：

本实用新型提供了一种能有效抑制干扰的传播、结构简单、成本低且安装方便的电机控制器用EMI滤波器滤。该波器具有滤波频段宽（9KHz～30MHz）、滤波效果好、对噪声的插入损耗高（插入损耗最高达到50dB）的特点，且该滤波器的温升小，使用温度范围上限高（-25﹣130℃），工作电流大（150﹣400A），安装方便，完全可以满足电机控制器对滤波器的苛刻使用要求，同时满足整车的安装要求，也可代替通用型滤波器使用。

实施例1：

参见图1至图3，一种电机控制器用EMI滤波器，该滤波器为双腔体屏蔽结构，包括壳体1、壳体1内部设置的一号腔体2和二号腔体3，所述壳体1的底板13上沿其周圈设置有向壳体1的外部延伸的接缝平台14，壳体1的外壁上设置有多个输入端口11、输出端口12，所述输入端口11、输出端口12均设置在壳体1的同一侧且均采用EMC格兰头，所述一号腔体2的内部设置有母线共模滤波电路4和多根高压线束9，所述二号腔体3的内部设置有相线共模滤波电路5和多根高压线束9，所述母线共模滤波电路4包括第一共模电感41、第一电容42、第二电容43、第三电容44和第四电容45，所述第一共模电感41包括第一绕组411、第二绕组412，所述第一绕组411的输入端与电机控制器6的正极接口之间、第一绕组411的输出端与电源8的正极接口之间、第二绕组412的输入端与电机控制器6的负极接口之间、第二绕组412的输出端与电源8的负极接口之间均依次通过接线端子10、高压线束9相连接，所述第一电容42的一端与第一绕组411的输入端相连接，第二电容43的一端与第二绕组412的输入端相连接，第三电容44的一端与第一绕组411的输出端相连接，第四电容45的一端与第二绕组412的输出端相连接，第一电容42、第二电容43、第三电容44、第四电容45的另一端均接地，所述相线共模滤波电路5包括第二共模电感51、第五电容52、第六电容53和第七电容54，所述第二共模电感51包括第三绕组511、第四绕组512和第五绕组513，所述第三绕组511的输入端与电机控制器6的U端接口之间、第三绕组511的输出端与电机7的U端接口之间、第四绕组512的输入端与电机控制器6的V端接口之间、第四绕组512的输出端与电机7的V端接口之间、第五绕组513的输入端与电机控制器6的W端接口之间、第五绕组513的输出端与电机7的W端接口之间均依次通过接线端子10、高压线束9相连接，所述第五电容52的一端与第三绕组511的输入端相连接，第六电容53的一端与第四绕组512的输入端相连接，第七电容54的一端与第五绕组513的输入端相连接，第五电容52、第六电容53、第七电容54的另一端均接地，且第一共模电感41的初始磁导率为90000，第二共模电感51的初始磁导率为30000，第一电容42、第二电容43均为1μF，第三电容44、第四电容45均为3.3μF，第五电容52、第六电容53、第七电容54均为3.2nF。

为检测本实用新型的滤波效果，将本实施例所述EMI滤波器用于整车试验，考察使用EMI滤波器前、后的电场变化，结果见图4、图5。

通过比较不难看出，本实施例所述EMI滤波器表现出了良好的滤波效果。

Claims (7)

1.一种电机控制器用EMI滤波器，其特征在于：

所述滤波器为双腔体屏蔽结构，包括壳体（1）、壳体（1）内部设置的一号腔体（2）和二号腔体（3）；

所述一号腔体（2）的内部设置有母线共模滤波电路（4），该母线共模滤波电路（4）的输入端与电机控制器（6）的高压供电接口相连接，母线共模滤波电路（4）的输出端与电源（8）相连接；

所述二号腔体（3）的内部设置有相线共模滤波电路（5），该相线共模滤波电路（5）的输入端与电机控制器（6）的三相接口相连接，相线共模滤波电路（5）的输出端与电机（7）的三相接口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电机控制器用EMI滤波器，其特征在于：

所述母线共模滤波电路（4）包括第一共模电感（41）、第一电容（42）、第二电容（43）、第三电容（44）和第四电容（45），所述第一共模电感（41）包括第一绕组（411）、第二绕组（412），所述第一绕组（411）的输入、输出端分别与电机控制器（6）、电源（8）的正极接口相连接，第二绕组（412）的输入、输出端分别与电机控制器（6）、电源（8）的负极接口相连接，所述第一电容（42）的一端与第一绕组（411）的输入端相连接，第二电容（43）的一端与第二绕组（412）的输入端相连接，第三电容（44）的一端与第一绕组（411）的输出端相连接，第四电容（45）的一端与第二绕组（412）的输出端相连接，第一电容（42）、第二电容（43）、第三电容（44）、第四电容（45）的另一端均接地；

所述相线共模滤波电路（5）包括第二共模电感（51）、第五电容（52）、第六电容（53）和第七电容（54），所述第二共模电感（51）包括第三绕组（511）、第四绕组（512）和第五绕组（513），所述第三绕组（511）的输入、输出端分别与电机控制器（6）、电机（7）的U端接口相连接，第四绕组（512）的输入、输出端分别与电机控制器（6）、电机（7）的V端接口相连接，第五绕组（513）的输入、输出端分别与电机控制器（6）、电机（7）的W端接口相连接，所述第五电容（52）的一端与第三绕组（511）的输入端相连接，第六电容（53）的一端与第四绕组（512）的输入端相连接，第七电容（54）的一端与第五绕组（513）的输入端相连接，第五电容（52）、第六电容（53）、第七电容（54）的另一端均接地。

3.根据权利要求2所述的一种电机控制器用EMI滤波器，其特征在于：所述第一共模电感（41）的初始磁导率为90000，所述第二共模电感（51）的初始磁导率为30000，所述第一电容（42）、第二电容（43）均为1μF，所述第三电容（44）、第四电容（45）均为3.3μF，所述第五电容（52）、第六电容（53）、第七电容（54）均为3.2nF。

4.根据权利要求1﹣3中任一项所述的一种电机控制器用EMI滤波器，其特征在于：所述壳体（1）的外壁上设置有多个输入端口（11）、输出端口（12），所述输入端口（11）、输出端口（12）均设置在壳体（1）的同一侧。

5.根据权利要求4所述的一种电机控制器用EMI滤波器，其特征在于：所述输入端口（11）、输出端口（12）均采用EMC格兰头。

6.根据权利要求1﹣3中任一项所述的一种电机控制器用EMI滤波器，其特征在于：所述壳体（1）的底板（13）上沿其周圈设置有向壳体（1）的外部延伸的接缝平台（14）。

7.根据权利要求1﹣3中任一项所述的一种电机控制器用EMI滤波器，其特征在于：所述壳体（1）的内部设置有多根高压线束（9），所述高压线束（9）的一端通过接线端子（10）与母线共模滤波电路（4）或相线共模滤波电路（5）相连接，高压线束（9）的另一端与电机控制器（6）、电机（7）或电源（8）相连接。