CN214315052U

CN214315052U - 一种电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器

Info

Publication number: CN214315052U
Application number: CN202120020214.0U
Authority: CN
Inventors: 叶尚斌; 谭若兮; 丁祖兵; 范旭红; 喻成
Original assignee: Chongqing Changan New Energy Automobile Technology Co Ltd
Current assignee: Deep Blue Automotive Technology Co ltd
Priority date: 2021-01-05
Filing date: 2021-01-05
Publication date: 2021-09-28
Anticipated expiration: 2031-01-05

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器，包括前端滤波电容集成模块、磁环和后端滤波电容集成模块，磁环穿套在高压直流正极母排、高压直流负极母排外，前端滤波电容集成模块的正极、负极分别与高压直流正极母排的一端部、高压直流负极母排的一端部连接，后端滤波电容集成模块的正极、负极分别与高压直流正极母排的另一端部、高压直流负极母排的另一端部连接，前端滤波电容集成模块的接地端、后端滤波电容集成模块的接地端与多合一电驱总成机壳接地点连接。本实用新型能加强共模及差模干扰滤除性能，对多合一电驱总成的两个直流端口进行更好的保护。

Description

一种电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器

技术领域

本实用新型属于电动汽车多合一电驱总成的电磁兼容设计领域，具体涉及一种电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器。

背景技术

多合一电驱总成是电动汽车动力系统的最新发展趋势，与传统分立式电驱零部件相比，多合一电驱动总成的电磁干扰特性有明显不同。其一方面利用内部母排（铜排）代替三相线、部分高压线束，一定程度上降低了高压线束因素相关的电磁干扰；另一方面多合一电驱总成集成了逆变模块、电源集成模块、电机等多个高压模块，在同一有限壳体空间内包含大量潜在电磁干扰源，并且系统内部电磁耦合特性更加复杂多变，同时低压控制器与高压模块空间距离小，容易产生电磁耦合问题。因此，多合一电驱总成的复杂电磁干扰特性将对整车电磁兼容性性能产生高风险，需要针对其电磁发射特性进行合理滤波器设计。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器，以加强共模及差模干扰滤除性能，对多合一电驱总成的两个直流端口进行更好的保护。

本实用新型所述的电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器，包括前端滤波电容集成模块、磁环和后端滤波电容集成模块，磁环穿套在高压直流正极母排、高压直流负极母排外（即高压直流正极母排、高压直流负极母排穿过磁环），前端滤波电容集成模块的正极与高压直流正极母排的一端部连接，且其连接点位于电加热器/电动压缩机高压正极连接母排与高压直流正极母排的连接点之后，前端滤波电容集成模块的负极与高压直流负极母排的一端部连接，且其连接点位于电加热器/电动压缩机高负极连接母排与高压直流负极母排的连接点之后，后端滤波电容集成模块的正极与高压直流正极母排的另一端部连接，且其连接点位于逆变模块高压正极连接母排、电源集成模块高压正极连接母排与高压直流正极母排的连接点之前，后端滤波电容集成模块的负极与高压直流负极母排的另一端部连接，且其连接点位于逆变模块高压负极连接母排、电源集成模块高压负极连接母排与高压直流负极母排的连接点之前，前端滤波电容集成模块的接地端、后端滤波电容集成模块的接地端与多合一电驱总成机壳接地点连接。

优选的，所述前端滤波电容集成模块包括前端差模电容、前端第一主共模电容、前端第一子共模电容、前端第二主共模电容、前端第二子共模电容、前端高压正极连接母排、前端高压负极连接母排和前端接地连接母排，前端差模电容的一个引脚、前端第一主共模电容的一个引脚和前端第一子共模电容的一个引脚与前端高压正极连接母排焊接，前端差模电容的另一个引脚、前端第二主共模电容的一个引脚和前端第二子共模电容的一个引脚与前端高压负极连接母排焊接，前端第一主共模电容的另一个引脚、前端第一子共模电容的另一个引脚、前端第二主共模电容的另一个引脚和前端第二子共模电容的另一个引脚与前端接地连接母排焊接；前端高压正极连接母排作为所述前端滤波电容集成模块的正极，前端高压负极连接母排作为所述前端滤波电容集成模块的负极，前端接地连接母排作为所述前端滤波电容集成模块的接地端。

所述后端滤波电容集成模块包括后端差模电容、后端第一共模电容、后端第二共模电容、后端高压正极连接母排、后端高压负极连接母排和后端接地连接母排，后端差模电容的一个引脚和后端第一共模电容的一个引脚与后端高压正极连接母排焊接，后端差模电容的另一个引脚和后端第二共模电容的一个引脚与后端高压负极连接母排焊接，后端第一共模电容的另一个引脚和后端第二共模电容的另一个引脚与后端接地连接母排焊接；后端高压正极连接母排作为所述后端滤波电容集成模块的正极，后端高压负极连接母排作为所述后端滤波电容集成模块的负极，后端接地连接母排作为所述后端滤波电容集成模块的接地端。

优选的，所述前端第一主共模电容的容值与前端第二主共模电容的容值相等，所述前端第一子共模电容的容值与前端第二子共模电容的容值相等，所述前端第一主共模电容的容值大于前端第一子共模电容的容值，所述后端第一共模电容的容值与后端第二共模电容的容值相等。前端滤波电容集成模块采取了高容值的第一、二主共模电容分别与低容值的第一、第二子共模电容并联的拓扑结构，利用其并联后的阻抗特性，兼顾了低频、高频共模干扰的抑制需求，可同时针对低频、高频进行电磁干扰抑制，与传统单一共模电容方案相比，可滤除干扰的频段范围有了较大程度的提升。

优选的，所述前端第一主共模电容、前端第二主共模电容的容值为100nF，所述前端第一子共模电容、前端第二子共模电容的容值为56nF，所述后端第一共模电容、后端第二共模电容的容值为220nF，所述前端差模电容的容值为1uF，所述后端差模电容的容值为3.3uF。

本实用新型具有如下效果：

（1）高压滤波器连接在电加热器/电动压缩机、高压直流电源与逆变模块、电源集成模块之间，同时高效的抑制了逆变模块、电源集成模块产生的干扰，保护了高压直流电源端口与电加热器/电动压缩机高压端口，达到了高压滤波器的最大化复用，具有低成本的优势。

（2）高压滤波器采用集成电容方案，包括前端滤波电容集成模块、后端滤波电容集成模块，与非集成电容方案相比，共模及差模滤波滤除性能均得到了极大加强，使多合一电驱总成满足了电磁发射测试标准规定的限值要求。

附图说明

图1为电动汽车多合一电驱总成内部电气连接原理及其高压滤波器布置位置示意图。

图2为电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器的电气构架示意图。

具体实施方式

如图1所示，现有的电动汽车多合一电驱总成包括电驱控制模块2、逆变模块3、电源集成模块4（集成了充电机、DC/DC变换器、220V逆变器等）、电机5和减速器6，电驱控制模块2、逆变模块3、电源集成模块4、电机5和减速器6的连接关系为现有技术。其中，逆变模块3通过逆变模块高压正极连接母排、电源集成模块4通过电源集成模块高压正极连接母排，并配合螺栓与高压直流正极母排的一端连接，高压直流正极母排的另一端部与电加热器/电动压缩机高压正极连接母排的一端通过螺栓连接，高压直流正极母排的另一端伸出多合一电驱总成机壳，能与高压直流电源的正极连接，电加热器/电动压缩机高压正极连接母排的另一端伸出多合一电驱总成机壳，能与电加热器/电动压缩机的正极端连接；逆变模块3通过逆变模块高压负极连接母排、电源集成模块4通过电源集成模块高压负极连接母排，并配合螺栓与高压直流负极母排的一端连接，高压直流负极母排的另一端部与电加热器/电动压缩机高压负极连接母排的一端通过螺栓连接，高压直流负极母排的另一端伸出多合一电驱总成机壳，能与高压直流电源的负极连接，电加热器/电动压缩机高压负极连接母排的另一端伸出多合一电驱总成机壳，能与电加热器/电动压缩机的负极端连接。

本实施例在现有的电动汽车多合一电驱总成中增加了高压滤波器1。如图2所示，高压滤波器1包括前端滤波电容集成模块11、磁环L1和后端滤波电容集成模块12；磁环L1穿套在高压直流正极母排、高压直流负极母排外（即高压直流正极母排、高压直流负极母排穿过磁环L1）。

前端滤波电容集成模块11包括前端差模电容C7、前端第一主共模电容C1、前端第一子共模电容C3、前端第二主共模电容C2、前端第二子共模电容C4、前端高压正极连接母排、前端高压负极连接母排和前端接地连接母排；前端差模电容C7的容值为1uF，前端第一主共模电容C1的容值与前端第二主共模电容C2的容值相等，等于100nF；前端第一子共模电容C3的容值与前端第二子共模电容C4的容值相等，等于56nF；前端第一主共模电容C1、前端第二主共模电容C2并排布置，前端第一子共模电容C3、前端第二子共模电容C4并排布置，前端差模电容C7紧挨前端第一主共模电容C1、前端第二主共模电容C2布置，前端第一主共模电容C1、前端第二主共模电容C2紧挨前端第一子共模电容C3、前端第二子共模电容C4布置。前端差模电容C7的一个引脚、前端第一主共模电容C1的一个引脚和前端第一子共模电容C3的一个引脚与前端高压正极连接母排焊接，前端差模电容C7的另一个引脚、前端第二主共模电容C2的一个引脚和前端第二子共模电容C4的一个引脚与前端高压负极连接母排焊接，前端第一主共模电容C1的另一个引脚、前端第一子共模电容C3的另一个引脚、前端第二主共模电容C2的另一个引脚和前端第二子共模电容C4的另一个引脚与前端接地连接母排焊接。前端高压正极连接母排与高压直流正极母排的一端部通过螺栓连接，且其连接点位于电加热器/电动压缩机高压正极连接母排与高压直流正极母排的连接点（即图2中的A点）之后；前端高压负极连接母排与高压直流负极母排的一端部通过螺栓连接，且其连接点位于电加热器/电动压缩机高压负极连接母排与高压直流负极母排的连接点（即图2中的B点）之后；前端接地连接母排与多合一电驱总成机壳接地点通过螺栓连接。

后端滤波电容集成模块12包括后端差模电容C8、后端第一共模电容C5、后端第二共模电容C6、后端高压正极连接母排、后端高压负极连接母排和后端接地连接母排；后端差模电容C8的容值为3.3uF，后端第一共模电容C5的容值与后端第二共模电容C6的容值相等，等于220nF；后端第一滤波共模电容C5、后端第二滤波共模电容C6并排布置，后端滤波差模电容C8紧挨后端第一滤波共模电容C5、后端第二滤波共模电容C6布置。后端差模电容C8的一个引脚和后端第一共模电容C5的一个引脚与后端高压正极连接母排焊接，后端差模电容C8的另一个引脚和后端第二共模电容C6的一个引脚与后端高压负极连接母排焊接，后端第一共模电容C5的另一个引脚和后端第二共模电容C6的另一个引脚与后端接地连接母排焊接；后端高压正极连接母排与高压直流正极母排的另一端部通过螺栓连接，且其连接点位于逆变模块高压正极连接母排、电源集成模块高压正极连接母排与高压直流正极母排的连接点（即图2中的D点）之前；后端高压负极连接母排与高压直流负极母排的另一端部通过螺栓连接，且其连接点位于逆变模块高压负极连接母排、电源集成模块高压负极连接母排与高压直流负极母排的连接点（即图2中的E点）之前；后端接地连接母排与多合一电驱总成机壳接地点通过螺栓连接。

从逆变模块3和电源集成模块4产生的电磁干扰朝向高压直流电源端口、电加热器/电动压缩机高压端口流通，首先通过3.3uF的后端差模电容C8、220nF的后端第一共模电容C5、220nF的后端第二共模电容C6进行滤波抑制，然后通过磁环L1进行滤波抑制，最后通过1uF的前端差模电容C7、100nF的前端第一主共模电容C1、100nF的前端第二主共模电容C2、56nF的前端第一子共模电容C3、56nF的前端第二子共模电容C4 进行滤波抑制，同时保护了高压直流电源端口、电加热器/电动压缩机高压端口。特别的，100nF的前端第一主共模电容C1、56nF的前端第一子共模电容C3并联，100nF的前端第二主共模电容C2、56nF的前端第二子共模电容C4并联，兼顾了低频、高频电磁干扰的抑制需求，实现了可滤除干扰的频段范围较大程度的提升。

Claims

1.一种电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器，其特征在于：包括前端滤波电容集成模块（11）、磁环（L1）和后端滤波电容集成模块（12），磁环（L1）穿套在高压直流正极母排、高压直流负极母排外，前端滤波电容集成模块（11）的正极与高压直流正极母排的一端部连接，且其连接点位于电加热器/电动压缩机高压正极连接母排与高压直流正极母排的连接点之后，前端滤波电容集成模块（11）的负极与高压直流负极母排的一端部连接，且其连接点位于电加热器/电动压缩机高压负极连接母排与高压直流负极母排的连接点之后，后端滤波电容集成模块（12）的正极与高压直流正极母排的另一端部连接，且其连接点位于逆变模块高压正极连接母排、电源集成模块高压正极连接母排与高压直流正极母排的连接点之前，后端滤波电容集成模块（12）的负极与高压直流负极母排的另一端部连接，且其连接点位于逆变模块高压负极连接母排、电源集成模块高压负极连接母排与高压直流负极母排的连接点之前，前端滤波电容集成模块（11）的接地端、后端滤波电容集成模块（12）的接地端与多合一电驱总成机壳接地点连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器，其特征在于：

所述前端滤波电容集成模块（11）包括前端差模电容（C7）、前端第一主共模电容（C1）、前端第一子共模电容（C3）、前端第二主共模电容（C2）、前端第二子共模电容（C4）、前端高压正极连接母排、前端高压负极连接母排和前端接地连接母排，前端差模电容（C7）的一个引脚、前端第一主共模电容（C1）的一个引脚和前端第一子共模电容（C3）的一个引脚与前端高压正极连接母排焊接，前端差模电容（C7）的另一个引脚、前端第二主共模电容（C2）的一个引脚和前端第二子共模电容（C4）的一个引脚与前端高压负极连接母排焊接，前端第一主共模电容（C1）的另一个引脚、前端第一子共模电容（C3）的另一个引脚、前端第二主共模电容（C2）的另一个引脚和前端第二子共模电容（C4）的另一个引脚与前端接地连接母排焊接；前端高压正极连接母排作为所述前端滤波电容集成模块（11）的正极，前端高压负极连接母排作为所述前端滤波电容集成模块（11）的负极，前端接地连接母排作为所述前端滤波电容集成模块（11）的接地端；

所述后端滤波电容集成模块（12）包括后端差模电容（C8）、后端第一共模电容（C5）、后端第二共模电容（C6）、后端高压正极连接母排、后端高压负极连接母排和后端接地连接母排，后端差模电容（C8）的一个引脚和后端第一共模电容（C5）的一个引脚与后端高压正极连接母排焊接，后端差模电容（C8）的另一个引脚和后端第二共模电容（C6）的一个引脚与后端高压负极连接母排焊接，后端第一共模电容（C5）的另一个引脚和后端第二共模电容（C6）的另一个引脚与后端接地连接母排焊接；后端高压正极连接母排作为所述后端滤波电容集成模块（12）的正极，后端高压负极连接母排作为所述后端滤波电容集成模块（12）的负极，后端接地连接母排作为所述后端滤波电容集成模块（12）的接地端。

3.根据权利要求2所述的电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器，其特征在于：所述前端第一主共模电容（C1）的容值与前端第二主共模电容（C2）的容值相等，所述前端第一子共模电容（C3）的容值与前端第二子共模电容（C4）的容值相等，所述前端第一主共模电容（C1）的容值大于前端第一子共模电容（C3）的容值，所述后端第一共模电容（C5）的容值与后端第二共模电容（C6）的容值相等。

4.根据权利要求3所述的电动汽车多合一电驱总成的高压滤波器，其特征在于：所述前端第一主共模电容（C1）、前端第二主共模电容（C2）的容值为100nF，所述前端第一子共模电容（C3）、前端第二子共模电容（C4）的容值为56nF，所述后端第一共模电容（C5）、后端第二共模电容（C6）的容值为220nF，所述前端差模电容（C7）的容值为1uF，所述后端差模电容（C8）的容值为3.3uF。