CN210898934U

CN210898934U - 一种用于电动汽车的双向emc滤波电容模组

Info

Publication number: CN210898934U
Application number: CN201922338918.8U
Authority: CN
Inventors: 李贵生; 刘斌; 曾宏志; 杨岳峰; 王会; 杨友凯
Original assignee: Wuxi Zhonghui Automobile Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Wuxi Zhonghui Automobile Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-06-30
Anticipated expiration: 2029-12-24

Abstract

本实用新型公开了一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，包括外壳和PCB板，PCB板的基板上设有正负极导线、接地线、正负接线端子、中间接线端子、正极输入输出端子、负极输入输出端子、接地端子，PCB基板上从左往右设有第一Y2电容、第一X2电容、第二Y2电容、第二X2电容、第三、四Y2电容，第四Y2电容的上下方设有第五、六Y2电容，第一Y2电容、第一X2电容、第二X2电容、第三、五Y2电容的一端分别连接从左往右的五个正或负接线端子，第二、四、六Y2电容的一端、第一、二X2电容的另一端分别连接从左往右的五个负或正接线端子，第一至六Y2电容的另一端分别连接从左往右的六个中间接线端子。本实用新型具有优异的抑制干扰的能力，滤波效果好。

Description

一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组

技术领域

本实用新型涉及一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组。

背景技术

电动汽车电机控制器属于逆变系统，其核心是由IGBT组成的逆变桥及驱动逆变桥的PWM驱动电路，PWM调制虽然产生了较好的正弦波，但因IGBT高速开关动作会产生相当大的脉冲电流，使得输出端叠加了髙次谐波，这些髙次谐波在输出端产生严重的干扰。尖峰干扰和谐波干扰能量，通过控制器的输入输出线传播出去而形成传导干扰，同时谐波和寄生振荡的能量，通过输入输出线传播时，都会在空间产生电场和磁场而形成辐射干扰。

因电动汽车电机驱动系统的高电压、大电流以及复杂的结构，使其电磁干扰能量较大、频带较宽且传播耦合路径呈多样性，且电气线束分布较广，电磁耦合路径复杂，CAN网络、传感器信号线等敏感装置极易受到干扰。这给国内众多新能源汽车厂家在试制阶段解决EMI问题带来了很大难题。

现有技术是通过在OBC内部设计滤波单元，但由于滤波单元设计不专业(包括滤波器输出阻抗和OBC输入阻抗相互匹配、滤波器拓扑结构设计不合理等)或受布局空间所限安装位置不合理等原因，滤波器实际抑制干扰能力较差，传导发射超标现象较明显，加了滤波器以后作用不大，甚至会发生某些频段的噪声变大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，旨在解决现有技术中滤波器实际抑制干扰能力较差，滤波效果差的技术问题。

本实用新型的技术方案是：一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，包括外壳和PCB板，所述PCB板装配在所述外壳内部，所述PCB板包括PCB基板，所述PCB基板上设有正极导线、负极导线、位于所述正负极导线之间的接地线、与所述正极导线连接的五个正接线端子、与所述负极导线连接的五个负接线端子、与所述接地线连接的六个中间接线端子、分别与所述正极导线两端连接的正极输入端子和正极输出端子、分别与所述负极导线两端连接的负极输入端子和负极输出端子、分别与所述接地线两端连接的第一接地端子和第二接地端子，所述PCB基板上从左往右依次设有第一Y2电容、第一X2电容、第二Y2电容、第二X2电容、第三Y2电容、第四Y2电容，所述第四Y2电容的上下方分别设有第五Y2电容和第六Y2电容，所述第一Y2电容、第一X2电容、第二X2电容、第三Y2电容、第五Y2电容的一端分别对应连接从左往右的五个正接线端子或负接线端子，所述第二Y2电容的一端、第一X2电容的另一端、第二X2电容的另一端、第四Y2电容的一端、第六Y2电容的一端分别对应连接从左往右的五个负接线端子或正接线端子，所述第一Y2电容、第二Y2电容、第三Y2电容、第四Y2电容、第五Y2电容、第六Y2电容的另一端分别对应连接从左往右的六个中间接线端子。

进一步的，本实用新型中所述PCB基板上对应于正极输入输出端子、负极输入输出端子、两个接地端子分别设有第一安装区域，六个所述第一安装区域分两组对称分布在所述PCB基板的左右两端，两组第一安装区域之间对应于各电容分别设有第二安装区域，各正接线端子、负接线端子、中间接线端子分布于所述第二安装区域内。

进一步的，本实用新型中所述正极输入端子和正极输出端子分别设于左上角的第一安装区域和右上角的第一安装区域，所述负极输入端子和负极输出端子分别设于左下角的第一安装区域和右下角的第一安装区域，或者所述正极输入端子和正极输出端子分别设于右上角的第一安装区域和左上角的第一安装区域，所述负极输入端子和负极输出端子分别设于右下角的第一安装区域和左下角的第一安装区域。

进一步的，本实用新型中所述负极输入端子和负极输出端子分别设于左上角的第一安装区域和右上角的第一安装区域，所述正极输入端子和正极输出端子分别设于左下角的第一安装区域和右下角的第一安装区域，或者所述负极输入端子和负极输出端子分别设于右上角的第一安装区域和左上角的第一安装区域，所述正极输入端子和正极输出端子分别设于右下角的第一安装区域和左下角的第一安装区域。

进一步的，本实用新型中所述第一Y2电容和第二Y2电容的容值范围为4.7～10nF。

进一步的，本实用新型中所述第一X2电容的容值范围为10～100nF。

进一步的，本实用新型中所述第二X2电容的容值范围为2.2～10μF。

进一步的，本实用新型中所述第三Y2电容、第四Y2电容、第五Y2电容和第六Y2电容的容值范围为0.22～1μF。

进一步的，本实用新型中各X2电容、各Y2电容均采用无极性电容器。

进一步的，本实用新型中所述外壳和PCB板之间灌封有环氧树脂。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1)本实用新型的电容模组能够根据实际EMI滤波需要，输入端子和输出端子可以互换顺序，实现双向滤波，并且由于模组所有电容均采用无极性的薄膜电容器，正极输入输出端子和负极输入输出端子也可以互换，结构灵活，应用范围更广，这种双向EMC滤波电容模组能够显著降低逆变器开关频率的高次谐波干扰，使电机控制器和整车达到国家强制的EMC认证项目标准，在电动汽车主要的噪音频段(10KHz～50MHz)内，具有优异的抑制干扰的能力，可以作为电动汽车专用EMC滤波器使用。

2)本实用新型中，PCB板的设计与布局合理，遵循电气距离，爬电距离等相关规范，并增大地线面积，使输入阻抗尽可能低。

3)本实用新型采用多点接地设计，比单点接地阻抗更低，能够实现更好的EMC效果。

附图说明

图1为本实用新型中所述PCB基板的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中各电容之间的电路连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做具体说明。

实施例一：

结合附图所示为本实用新型一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组的第一种具体实施方式，包括外壳和PCB板，PCB板装配在外壳内部，外壳和PCB板之间灌封有环氧树脂。

如图1所示，PCB板包括PCB基板，PCB基板上设有正极导线、负极导线、位于正负极导线之间的接地线、与正极导线连接的五个正接线端子A1～A5、与负极导线连接的五个负接线端子B1～B5、与接地线连接的六个中间接线端子D1～D6、分别与正极导线两端连接的正极输入端子J1和正极输出端子J4、分别与负极导线两端连接的负极输入端子J3和负极输出端子J6、分别与接地线两端连接的第一接地端子J2和第二接地端子J5。

PCB基板上从左往右依次设有第一Y2电容C1、第一X2电容C3、第二Y2电容C2、第二X2电容C4、第三Y2电容C5、第四Y2电容C6，第四Y2电容C6的上下方分别设有第五Y2电容C7和第六Y2电容C8。

第一Y2电容C1、第一X2电容C3、第二X2电容C4、第三Y2电容C5、第五Y2电容C7的一端分别对应连接从左往右的五个正接线端子A1～A5，第二Y2电容C2的一端、第一X2电容C3的另一端、第二X2电容C4的另一端、第四Y2电容C6的一端、第六Y2电容C8的一端分别对应连接从左往右的五个负接线端子B1～B5，第一Y2电容C1、第二Y2电容C2、第三Y2电容C5、第四Y2电容C6、第五Y2电容C7、第六Y2电容C8的另一端分别对应连接从左往右的六个中间接线端子D1～D6。

PCB基板上对应于正极输入端子J1和正极输出端子J4、负极输入端子J3和负极输出端子J6、第一接地端子J2和第二接地端子J5分别设有第一安装区域，六个第一安装区域分两组对称分布在PCB基板的左右两端。两组第一安装区域之间对应于各电容分别设有第二安装区域，各正接线端子A1～A5、负接线端子B1～B5、中间接线端子D1～D6分布于所述第二安装区域内。

具体的，正接线端子A1和中间接线端子D1分布在第一Y2电容C1所在第二安装区域的上下两端，正接线端子A2和中间接线端子D2分布在第一X2电容C3所在第二安装区域的上下两端，中间接线端子D3和负接线端子B1分布在第二Y2电容C2所在第二安装区域的上下两端，中间接线端子D4和负接线端子B2分布在第二X2电容C4所在第二安装区域的上下两端，正接线端子A3和负接线端子B3分布在第三Y2电容C5所在第二安装区域的上下两端，中间接线端子D5和中间接线端子D6上下分布在第三Y2电容C5所在第二安装区域的右侧，正接线端子A4分布在第五Y2电容C7所在第二安装区域的上端，正接线端子A5和负接线端子B5分布在第四Y2电容C6所在第二安装区域的上下两端，负接线端子B4分布在第六Y2电容C8所在第二安装区域的下端。

本实施例中，正极输入端子J1和正极输出端子J4分别设于左上角的第一安装区域和右上角的第一安装区域，负极输入端子J3和负极输出端子J6分别设于左下角的第一安装区域和右下角的第一安装区域。

本实施例中，第一Y2电容C1和第二Y2电容C2的容值范围为4.7～10nF。所构成的电路为高通滤波，主要抑制电机控制器、DC/DC、空压机、转向泵、BMS控制线等引起的噪音。

本实施例中，第一X2电容C3的容值范围为10～100nF，第二X2电容C4的容值范围为2.2～10μF。主要抑制IGBT高速开关动作引起的高次谐波。

本实施例中，第三Y2电容C5、第四Y2电容C6、第五Y2电容C7和第六Y2电容C8的容值范围为0.22～1μF。所构成的电路为低通滤波，主要抑制DC/DC、电池包高压直流母线、电机控制器高压输入输出端口等引起的噪音，C5～C8电容之间容量根据实际噪音的频谱，可以选择相同，也可以选择不同，一般选型300V.AC 0.22μF～1μF Y2薄膜电容器，如果容值大于1μF，则会增大系统漏电流，降低系统效率。

本实施例中，各X2电容、各Y2电容均采用无极性电容器。

实施例二：

本实施例中，与实施例一的不同之处在于，正极输入端子J1和正极输出端子J4分别设于右上角的第一安装区域和左上角的第一安装区域，负极输入端子J3和负极输出端子J6分别设于右下角的第一安装区域和左下角的第一安装区域。

实施例三：

本实施例中，与实施例一的不同之处在于，负极输入端子J3和负极输出端子J6分别设于左上角的第一安装区域和右上角的第一安装区域，正极输入端子J1和正极输出端子J4分别设于左下角的第一安装区域和右下角的第一安装区域，

实施例四：

本实施例中，与实施例一的不同之处在于，负极输入端子J3和负极输出端子J6分别设于右上角的第一安装区域和左上角的第一安装区域，正极输入端子J1和正极输出端子J4分别设于右下角的第一安装区域和左下角的第一安装区域。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，其特征在于：包括外壳和PCB板，所述PCB板装配在所述外壳内部，所述PCB板包括PCB基板，所述PCB基板上设有正极导线、负极导线、位于所述正负极导线之间的接地线、与所述正极导线连接的五个正接线端子、与所述负极导线连接的五个负接线端子、与所述接地线连接的六个中间接线端子、分别与所述正极导线两端连接的正极输入端子和正极输出端子、分别与所述负极导线两端连接的负极输入端子和负极输出端子、分别与所述接地线两端连接的第一接地端子和第二接地端子，所述PCB基板上从左往右依次设有第一Y2电容、第一X2电容、第二Y2电容、第二X2电容、第三Y2电容、第四Y2电容，所述第四Y2电容的上下方分别设有第五Y2电容和第六Y2电容，所述第一Y2电容、第一X2电容、第二X2电容、第三Y2电容、第五Y2电容的一端分别对应连接从左往右的五个正接线端子或负接线端子，所述第二Y2电容的一端、第一X2电容的另一端、第二X2电容的另一端、第四Y2电容的一端、第六Y2电容的一端分别对应连接从左往右的五个负接线端子或正接线端子，所述第一Y2电容、第二Y2电容、第三Y2电容、第四Y2电容、第五Y2电容、第六Y2电容的另一端分别对应连接从左往右的六个中间接线端子。

2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，其特征在于：所述PCB基板上对应于正极输入输出端子、负极输入输出端子、两个接地端子分别设有第一安装区域，六个所述第一安装区域分两组对称分布在所述PCB基板的左右两端，两组第一安装区域之间对应于各电容分别设有第二安装区域，各正接线端子、负接线端子、中间接线端子分布于所述第二安装区域内。

3.根据权利要求2所述的一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，其特征在于：所述正极输入端子和正极输出端子分别设于左上角的第一安装区域和右上角的第一安装区域，所述负极输入端子和负极输出端子分别设于左下角的第一安装区域和右下角的第一安装区域，或者所述正极输入端子和正极输出端子分别设于右上角的第一安装区域和左上角的第一安装区域，所述负极输入端子和负极输出端子分别设于右下角的第一安装区域和左下角的第一安装区域。

4.根据权利要求2所述的一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，其特征在于：所述负极输入端子和负极输出端子分别设于左上角的第一安装区域和右上角的第一安装区域，所述正极输入端子和正极输出端子分别设于左下角的第一安装区域和右下角的第一安装区域，或者所述负极输入端子和负极输出端子分别设于右上角的第一安装区域和左上角的第一安装区域，所述正极输入端子和正极输出端子分别设于右下角的第一安装区域和左下角的第一安装区域。

5.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，其特征在于：所述第一Y2电容和第二Y2电容的容值范围为4.7～10nF。

6.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，其特征在于：所述第一X2电容的容值范围为10～100nF。

7.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，其特征在于：所述第二X2电容的容值范围为2.2～10μF。

8.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，其特征在于：所述第三Y2电容、第四Y2电容、第五Y2电容和第六Y2电容的容值范围为0.22～1μF。

9.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，其特征在于：各X2电容、各Y2电容均采用无极性电容器。

10.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的双向EMC滤波电容模组，其特征在于：所述外壳和PCB板之间灌封有环氧树脂。