CN219394694U - 一种车用电机控制器的高压输入端口滤波系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种车用电机控制器的高压输入端口滤波系统及汽车，用于降低电机控制器对外部的传导干扰，提升电机控制器的EMC性能。该车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，包括：动力电池；车用电机控制器的功率模块，所述车用电机控制器的功率模块通过正极铜排连接动力电池的高压母线的正极，所述车用电机控制器的功率模块通过负极铜排连接动力电池的高压母线的负极；连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的Y电容支路；连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的薄膜电容集成模块；固定套装在所述正极铜排和所述负极铜排上的磁环。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车电驱动系统领域，具体涉及一种车用电机控制器的高压输入端口滤波系统及汽车。
背景技术
随着新能源电动车辆产业的不断发展，电动车的保有量越来越多，电动车辆电磁干扰问题越来越突出，也相应的出台了一些国标及国际标准来规范电动汽车的EMC性能。而作为电动汽车核心部件的电驱动系统，其中控制方式采用了PWM调制方式，且其中的功率器件主要工作在开关模式，而开关电流及电压均有高次谐波，因此电机控制器的电磁干扰(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。
在CN208078657U中提供了一种新能源电机控制器高压母线滤波集成结构，该方案中将分立的EMC高压母线滤波器件集成到电机控制器内部薄膜电容内部，同薄膜电容一起进行灌封，保证了高压安规要求，电机控制器体积减小。但该方案仍存在如下问题：该方案只是针对将滤波电容集成灌封在薄膜电容中结构上的优势，但并未对整个系统的EMC滤波架构进行说明，并不清楚在整个系统在EMC性能上有什么优势。
发明内容
本实用新型提供了一种车用电机控制器的高压输入端口滤波系统及汽车，用于降低电机控制器对外部的传导干扰，提升电机控制器的EMC性能至CLASS3以上的水平。
本实用新型的技术方案为：
本实用新型提供了一种车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，包括：动力电池；车用电机控制器的功率模块，所述车用电机控制器的功率模块通过正极铜排连接动力电池的高压母线的正极，所述车用电机控制器的功率模块通过负极铜排连接动力电池的高压母线的负极；连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的Y电容支路；连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的薄膜电容集成模块；固定套装在所述正极铜排和所述负极铜排上的磁环。
利用Y电容抑制电机控制器工作时的共模干扰，利用X电容抑制差模干扰，
优选地，所述车用电机控制器的高压输入端口滤波系统还包括：
连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的X电容支路；
所述X电容支路与所述Y电容支路和所述薄膜电容集成模块并联设置。
优选地，所述薄膜电容集成模块的正极通过正极输入铜排和所述正极铜排连接，所述薄膜电容集成模块的负极通过负极输入铜排和所述负极铜排连接。
优选地，所述薄膜电容集成模块包括：
并联布置的Y电容子支路、X电容子支路和支撑电容DC-link；
所述支撑电容DC-link具有所述正极输入铜排和所述负极输入铜排；
所述Y电容子支路的一端焊接于所述支撑电容DC-link的正极输入铜排上，另一端焊接于所述支撑电容DC-link的负极输入铜排上；
所述X电容子支路的一端焊接于所述支撑电容DC-link的正极输入铜排上，另一端焊接于所述支撑电容DC-link的负极输入铜排上。
优选地，所述磁环采用铁氧体材料或纳米晶材料制成。
优选地，所述Y电容子支路包括：串联布置的至少两个第一Y电容，至少两个第一Y电容的共接公共端焊接于所述支撑电容DC-link的接地铜排上，所述支撑电容DC-link的接地铜排通过所述支撑电容DC-link的外壳安装点接地。
优选地，Y电容支路包括：串联布置的至少两个第二Y电容，至少两个第二Y电容的共接公共端通过所述支撑电容DC-link的外壳安装点接地。
优选地，第二Y电容的电容量小于第二Y电容的电容量。
优选地，至少两个第一Y电容的电容量相同或不同，至少两个第二Y电容的电容量相同或不同。
本实用新型还提供了一种汽车，包括上述的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统。
本实用新型的有益效果为：
在车用电机控制器的正极铜排和负极铜排之间增加Y电容支路、磁环和薄膜电容集成模块，Y电容支路、磁环和薄膜电容集成模块共同形成C-L-C的滤波架构，利用Y电容抑制电机控制器工作时的共模干扰，利用X电容抑制差模干扰，利用磁环进行滤波，进而磁环与Y电容、X电容构成了滤波网络，有效抑制全频率段的干扰，可使系统EMC性能达到CLASS 4水平，且该方案可适用于不同功率的产品及不同车型的匹配应用，均可使系统及整车达到较好的EMC性能。
附图说明
图1为本实用新型实施例中的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实施例提供了车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，包括：动力电池1，车用电机控制器的功率模块2，所述车用电机控制器的功率模块2通过正极铜排连接动力电池1的高压母线的正极，所述车用电机控制器的功率模块2通过负极铜排连接动力电池1的高压母线的负极；
连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的Y电容支路3；
连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的薄膜电容集成模块6；
固定套装在所述正极铜排和所述负极铜排上的磁环5。
所述车用电机控制器的高压输入端口滤波系统还包括：
连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的X电容支路4；
所述X电容支路4与所述Y电容支路3和所述薄膜电容集成模块6并联设置。
所述薄膜电容集成模块6的正极通过正极输入铜排和所述正极铜排连接，所述薄膜电容集成模块6的负极通过负极输入铜排和所述负极铜排连接。
为提升电机控制器EMC性能，Y电容支路3要尽量靠近电机控制器的正负极铜排，且Y电容支路3中的Y电容的连接引脚要尽量短。
其中，所述薄膜电容集成模块6包括：
并联布置的Y电容子支路、X电容子支路和支撑电容DC-link；
所述支撑电容DC-link具有所述正极输入铜排和所述负极输入铜排；
所述Y电容子支路的一端焊接于所述支撑电容DC-link的正极输入铜排上，另一端焊接于所述支撑电容DC-link的负极输入铜排上；
所述X电容子支路的一端焊接于所述支撑电容DC-link的正极输入铜排上，另一端焊接于所述支撑电容DC-link的负极输入铜排上。
支撑电容DC-link的正极输入铜排与电机控制器高压输入端的正极铜排通过螺栓连接，支撑电容DC-link的负极输入铜排与电机控制器高压输入端的负极铜排通过螺栓连接。
本实施例中，薄膜电容集成模块6采用了集成化的结构，内部集成X电容、Y电容，同支撑电容DC-link一起灌封。保证了高压安规要求，结构设计简单，安装方便，可减少电机控制器体积及制造成本。
支撑电容DC-link一般容值较大，结合电机控制器母线电压、输出功率、开关频率等适配合适的容值，支撑电容DC-link只对低频干扰有抑制作用；薄膜电容集成模块6内部集成小容量的X电容用于抑制高频差模干扰，内部集成的小容量Y电容用于抑制电控工作时的共模干扰。
磁环54要根据频率特性选择合适的材料，本实施例中，磁环5采用铁氧体材料或纳米晶材料制成。
如图1，本实施例中，所述Y电容子支路包括：串联布置的至少两个第一Y电容，至少两个第一Y电容的共接公共端焊接于所述支撑电容DC-link的接地铜排上，所述支撑电容DC-link的接地铜排通过所述支撑电容DC-link的外壳安装点接地。
本实施例中，Y电容支路3包括：串联布置的至少两个第二Y电容，至少两个第二Y电容的共接公共端通过所述支撑电容DC-link的外壳安装点接地。
本实施例中，第二Y电容的电容量小于第二Y电容的电容量。
本实施例中，至少两个第一Y电容的电容量相同或不同，至少两个第二Y电容的电容量相同或不同。
本实施例中，X电容支路4和X电容子支路均有一个X电容。
本实施例的上述车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，通过在正极铜排和负极铜排之间增加了Y电容、X电容有效抑制了电机控制器的干扰；在正极铜排和负极铜排上增加了磁环5，使其与正极铜排和负极铜排之间的Y电容、X电容构成了滤波网络，可根据干扰频段及成本要求灵活调整Y电容参数及磁环5材料属性，有效抑制全频率段的干扰；薄膜电容集成模块6集成了支撑电容DC-link、Y电容和X电容，对高压母线共模干扰、差模干扰均有抑制作用明显，提升了电控产品的EMC性能。
Y电容支路3、磁环5和薄膜电容集成模块6共同形成C-L-C的滤波架构，利用Y电容抑制电机控制器工作时的共模干扰，利用X电容抑制差模干扰，利用磁环5进行滤波，进而磁环5与Y电容、X电容构成了滤波网络，有效抑制全频率段的干扰，可使系统EMC性能达到CLASS 4水平，且该方案可适用于不同功率的产品及不同车型的匹配应用，均可使系统及整车达到较好的EMC性能。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，其特征在于，包括：
动力电池（1）；
车用电机控制器的功率模块（2），所述车用电机控制器的功率模块（2）通过正极铜排连接动力电池（1）的高压母线的正极，所述车用电机控制器的功率模块（2）通过负极铜排连接动力电池（1）的高压母线的负极；
连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的Y电容支路（3）；
连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的薄膜电容集成模块（6）；
固定套装在所述正极铜排和所述负极铜排上的磁环（5）。
2.根据权利要求1所述的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，其特征在于，所述车用电机控制器的高压输入端口滤波系统还包括：
连接在所述正极铜排和所述负极铜排之间的X电容支路（4）；
所述X电容支路（4）与所述Y电容支路（3）和所述薄膜电容集成模块（6）并联设置。
3.根据权利要求1所述的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，其特征在于，所述薄膜电容集成模块（6）的正极通过正极输入铜排和所述正极铜排连接，所述薄膜电容集成模块（6）的负极通过负极输入铜排和所述负极铜排连接。
4.根据权利要求3所述的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，其特征在于，所述薄膜电容集成模块（6）包括：
并联布置的Y电容子支路、X电容子支路和支撑电容DC-link；
所述支撑电容DC-link具有所述正极输入铜排和所述负极输入铜排；
所述Y电容子支路的一端焊接于所述支撑电容DC-link的正极输入铜排上，另一端焊接于所述支撑电容DC-link的负极输入铜排上；
所述X电容子支路的一端焊接于所述支撑电容DC-link的正极输入铜排上，另一端焊接于所述支撑电容DC-link的负极输入铜排上。
5.根据权利要求1所述的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，其特征在于，所述磁环（5）采用铁氧体材料或纳米晶材料制成。
6.根据权利要求4所述的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，其特征在于，所述Y电容子支路包括：串联布置的至少两个第一Y电容，至少两个第一Y电容的共接公共端焊接于所述支撑电容DC-link的接地铜排上，所述支撑电容DC-link的接地铜排通过所述支撑电容DC-link的外壳安装点接地。
7.根据权利要求6所述的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，其特征在于，Y电容支路（3）包括：串联布置的至少两个第二Y电容，至少两个第二Y电容的共接公共端通过所述支撑电容DC-link的外壳安装点接地。
8.根据权利要求7所述的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，其特征在于，第二Y电容的电容量小于第二Y电容的电容量。
9.根据权利要求7所述的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统，其特征在于，至少两个第一Y电容的电容量相同或不同，至少两个第二Y电容的电容量相同或不同。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的车用电机控制器的高压输入端口滤波系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320263914.1U CN219394694U (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种车用电机控制器的高压输入端口滤波系统及汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320263914.1U CN219394694U (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种车用电机控制器的高压输入端口滤波系统及汽车 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219394694U true CN219394694U (zh) | 2023-07-21 |
Family
ID=87198119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320263914.1U Active CN219394694U (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种车用电机控制器的高压输入端口滤波系统及汽车 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219394694U (zh) |
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2023
- 2023-02-20 CN CN202320263914.1U patent/CN219394694U/zh active Active
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