DE112019003497T5 - Schaltnetzteilvorrichtung und elektrisch angetriebener, auf einem fahrzeug installierter kompressor, der diese aufweist - Google Patents

Schaltnetzteilvorrichtung und elektrisch angetriebener, auf einem fahrzeug installierter kompressor, der diese aufweist Download PDF

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Hiroshi Yoshida
Takashi Kanai
Kohei Takada
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Abstract

Bereitgestellt wird eine Schaltnetzteilvorrichtung, die elektromagnetische Störungen wirksam reduzieren kann. Eine Schaltnetzteilvorrichtung 9 schaltet eine Niederspannungsversorgung 12 und versorgt einen Steuerschaltkreis 6 mit elektrischem Strom, der einen elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressor 1 steuert, der durch eine Hochspannungsversorgung 11 angetrieben wird. Sie umfasst einen Schalttransformator 15 mit einer Primärwicklung 13 der Niederspannungsversorgungsseite und der Sekundärwicklung 14 der Hochspannungsversorgungsseite, der die Niederspannungsversorgungsseite und die Hochspannungsversorgungsseite voneinander isoliert, wobei eine Versorgungsanodenseite 13B der Primärwicklung des Schalttransformators und eine Masseseite 24B der Sekundärwicklung über einen Kopplungskondensator 42 verbunden sind.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltnetzteilvorrichtung, bei der eine Hochspannungsversorgungsseite und eine Niederspannungsversorgungsseite durch einen Schalttransformator voneinander isoliert sind, und einen elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressor, der diese aufweist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Aufgrund der seit einigen Jahren immer deutlicher werdenden Umweltproblematik werden derzeit Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge entwickelt, wobei für Klimaanlagen zum Klimatisieren der Fahrgastzelle solcher Fahrzeuge anstelle des Kompressors mit Verbrennungsmotorantrieb ein elektrisch angetriebener Kompressor mit einem Elektromotor benutzt wird. In diesem Fall ist das Fahrzeug mit einer 300Volt-Gleichstrom-Hochspannungsversorgung (300-V-DC-Hochspannungsversorgung), die durch eine Hochspannungsbatterie gebildet ist, und einer gewöhnlichen Niederspannungsversorgung, die durch eine 12Volt-Gleichstrom-Batterie (12-V-DC-Batterie) gebildet ist, ausgestattet, und dem Elektromotor des elektrisch angetriebenen Kompressors wird durch Umwandeln der Gleichspannung der Hochspannungsversorgung an einem Wechselrichterschaltkreis Wechselstrom zugeführt.
  • Ein Steuerschaltkreis, der den Wechselrichterschaltkreis steuert, wird unter Umwandlung der Gleichspannung der Niederspannungsversorgung durch eine Schaltnetzteilvorrichtung in eine festgelegte Spannung (beispielsweise 15 V DC) mit elektrischem Strom versorgt. Dazu ist an der Schaltnetzteilvorrichtung ein als Isolationstransformator dienender Schalttransformator vorgesehen, wodurch die Primärseite, also die Niederspannungsversorgungsseite, und die Sekundärseite, also die Hochspannungsversorgungsseite, des Schalttransformators isoliert werden.
  • In Bezug auf Störungsreduzierungsmaßnahmen sind die Primärseite (Niederspannungsseite) und die Sekundärseite (Hochspannungsseite) des Schalttransformators jeweils über einen Y-Kondensator (Leitungsbypasskondensator) am Gehäuse (GND) des elektrisch angetriebenen Kompressors geerdet, und es ist außerdem ein EMV-Filterschaltkreis zwischen der Niederspannungsversorgung und der Schaltnetzteilvorrichtung vorgesehen.
  • In Bezug auf Maßnahmen gegen elektromagnetische Störungen, die auf die Schaltnetzteilvorrichtung zurückgehen, wird mitunter eine Konfigurierung genutzt, bei der eine primärseitige Masse und eine sekundärseitige Masse, die am Schalttransformator isoliert sind, mit einem Kopplungskondensator verbunden sind. Gemäß dieser Konfigurierung wird über eine Streukapazität zwischen den Wicklungen des Schalttransformators ein Rückfluss von Störungen bewirkt, die die Primärwicklung und die Sekundärwicklung aufeinander übertragen, und ein auf Seiten der Erdung (Gehäuse des elektrisch angetriebenen Kompressors) fließender Gleichtaktstörstrom wird unterbunden, weshalb mit einer Reduzierung von Störspannung zu rechnen ist (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
  • LISTE DER REFERENZDOKUMENTE
  • PATENTDOKUMENTE
  • Patentdokument 1: Japanische Patentauslegeschrift Nr. 3473853
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Wenn jedoch wie im Stand der Technik ein Kopplungskondensator zwischen der primärseitigen Masse und der sekundärseitigen Masse angeordnet ist, liegt das Problem vor, dass bedingt durch einen Anstieg der Impedanz aufgrund der Führung des Verdrahtungsmusters die Reduzierungswirkung von elektromagnetischen Störungen verringert wird. Insbesondere wenn die Primärwicklung des Schalttransformators nicht mit der primärseitigen Masse verbunden ist, tritt dieses Problem deutlich zutage.
  • Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen dieser Aufgabe des Stands der Technik getätigt, und ihr liegt als Aufgabe zugrunde, eine Schaltnetzteilvorrichtung, die elektromagnetische Störungen wirksam reduzieren kann, und einen elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressor bereitzustellen, der diese aufweist.
  • LÖSUNG DER AUFGABEN
  • Die Schaltnetzteilvorrichtung der vorliegenden Erfindung versorgt einen Steuerschaltkreis zum Steuern eines elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors, der durch eine Hochspannungsversorgung angetrieben wird, durch Schalten einer Niederspannungsversorgung mit elektrischem Strom und ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schalttransformator mit einer Primärwicklung einer Niederspannungsversorgungsseite und einer Sekundärwicklung einer Hochspannungsversorgungsseite umfasst, der die Niederspannungsversorgungsseite und die Hochspannungsversorgungsseite voneinander isoliert, wobei eine Versorgungsanodenseite der Primärwicklung des Schalttransformators und eine Masseseite der Sekundärwicklung über einen Kopplungskondensator verbunden sind.
  • Eine Schaltnetzteilvorrichtung einer Erfindung von Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklung des Schalttransformators mit einer primärseitigen Masse verbunden ist.
  • Eine Schaltnetzteilvorrichtung einer Erfindung von Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass die obenstehenden Erfindungen eine Steuereinrichtung umfassen, die ein Schaltelement steuert, das zwischen die Primärwicklung des Schalttransformators und die primärseitige Masse geschaltet ist.
  • Eine Schaltnetzteilvorrichtung einer Erfindung von Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den obenstehenden Erfindungen der Steuerschaltkreis einen Elektromotor eines elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors ansteuert, indem er einen Wechselrichterschaltkreis steuert, der von der Hochspannungsversorgung mit elektrischem Strom versorgt wird.
  • Eine Schaltnetzteilvorrichtung einer Erfindung von Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den obenstehenden Erfindungen zwischen der Hochspannungsversorgung und dem Wechselrichterschaltkreis und zwischen der Niederspannungsversorgung und dem Schalttransformator jeweils ein EMV-Filterschaltkreis vorgesehen ist.
  • Eine Schaltnetzteilvorrichtung einer Erfindung von Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den obenstehenden Erfindungen die primärseitige Masse und die sekundärseitige Masse, die durch den Schalttransformator isoliert werden, jeweils über einen Y-Kondensator mit einem Gehäuse des elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors verbunden sind.
  • Ein elektrisch angetriebener, auf einem Fahrzeug installierter Kompressor einer Erfindung von Anspruch 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass er die Schaltnetzteilvorrichtung der obenstehenden Erfindungen, einen Steuerschaltkreis, einen Wechselrichterschaltkreis, der durch die Hochspannungsversorgung mit elektrischem Strom versorgt wird und durch den Steuerschaltkreis gesteuert wird, und einen durch den Wechselrichterschaltkreis angesteuerten Elektromotor umfasst.
  • WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Schaltnetzteilvorrichtung den Steuerschaltkreis zum Steuern des elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors, der durch die Hochspannungsversorgung angetrieben wird, durch Schalten der Niederspannungsversorgung mit elektrischem Strom versorgt und den Schalttransformator mit der Primärwicklung der Niederspannungsversorgungsseite und der Sekundärwicklung der Hochspannungsversorgungsseite umfasst, der die Niederspannungsversorgungsseite und die Hochspannungsversorgungsseite voneinander isoliert, wobei die Versorgungsanodenseite der Primärwicklung des Schalttransformators und die Masseseite der Sekundärwicklung über einen Kopplungskondensator verbunden sind, wird über eine Streukapazität zwischen den Wicklungen des Schalttransformators ein Rückfluss von Störungen bewirkt, die die Primärwicklung und die Sekundärwicklung aufeinander übertragen, und ein auf Seiten der Erdung fließender Gleichtaktstörstrom wird unterbunden, weshalb Störspannung reduziert werden kann.
  • Da hierbei die Versorgungsanodenseite der Primärwicklung des Schalttransformators und die Masseseite der Sekundärwicklung über den Kopplungskondensator verbunden sind, kann der Rückfluss der Störungen im Schalttransformator bzw. im Bereich des Schalttransformators über eine äußerst kurze Strecke erfolgen, und es kann ohne einen Anstieg der Impedanz aufgrund der Führung des Verdrahtungsmusters eine sehr hohe Reduzierungswirkung für elektromagnetische Störungen erreicht werden.
  • Dies gilt insbesondere, wenn wie in der Erfindung von Anspruch 2 die Primärwicklung des Schalttransformators nicht mit der primärseitigen Masse verbunden ist.
  • Genauer umfasst die Schaltnetzteilvorrichtung wie in der Erfindung von Anspruch 3 die Steuereinrichtung, die ein Schaltelement steuert, das zwischen die Primärwicklung des Schalttransformators und die primärseitige Masse geschaltet ist. Auch steuert der Steuerschaltkreis wie in der Erfindung von Anspruch 4 den Elektromotor des elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors an, indem er den Wechselrichterschaltkreis steuert, der von der Hochspannungsversorgung mit elektrischem Strom versorgt wird. Zudem ist wie in der Erfindung von Anspruch 5 zwischen der Hochspannungsversorgung und dem Wechselrichterschaltkreis und zwischen der Niederspannungsversorgung und dem Schalttransformator jeweils ein EMV-Filterschaltkreis vorgesehen, weshalb elektromagnetische Störungen noch weiter reduziert werden können.
  • Wenn außerdem wie bei der Erfindung von Anspruch 6 die primärseitige Masse und die sekundärseitige Masse, die durch den Schalttransformator isoliert werden, jeweils über den Y-Kondensator mit dem Gehäuse des elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors verbunden sind, so kann durch Unterbinden von Gleichtaktstörstrom eine weitere Störungsreduzierungswirkung erzielt werden.
  • Wenn schließlich die Schaltnetzteilvorrichtung wie in der Erfindung von Anspruch 7 an dem elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressor vorgesehen ist, der den Steuerschaltkreis, den Wechselrichterschaltkreis, der durch die Hochspannungsversorgung mit elektrischem Strom versorgt wird und durch den Steuerschaltkreis gesteuert wird, und den durch den Wechselrichterschaltkreis angesteuerten Elektromotor umfasst, so ist dies besonders vorteilhaft.
  • Figurenliste
  • Es zeigt:
    • 1 ein Blockdiagramm eines elektrischen Schaltkreises eines elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors mit einer erfindungsgemäßen Schaltnetzteilvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend wird auf Grundlage der beiliegenden Figur eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. In der Figur bezeichnet 1 einen elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressor, der in einem Fahrzeug wie etwa einem Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug oder dergleichen installiert ist und einen Kältekreislauf einer Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren einer Fahrgastzelle ausbildet, und 2 bezeichnet sein Gehäuse. In dem Gehäuse 2 sind ein nicht dargestellter Verdichtungsmechanismus, ein Elektromotor 3 zum Antreiben des Verdichtungsmechanismus, ein Wechselrichterschaltkreis 4 zum Betreiben des Elektromotors 3, ein Steuerschaltkreis 6 zum Steuern des Wechselrichterschaltkreises 4, EMV-Filterschaltkreise 7, 8, eine erfindungsgemäße Schaltnetzteilvorrichtung 9 und dergleichen aufgenommen.
  • In dem Fahrzeug sind der Elektromotor 8 des elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors 1, eine Hochspannungsversorgung (HV-Versorgung) 11, die durch eine Hochspannungsbatterie mit beispielsweise etwa 300 V DC ausgebildet ist und einen zur Fahrt dienenden nicht dargestellten Elektromotor mit elektrischem Strom versorgt, und eine Niederspannungsversorgung (LV-Versorgung) 12 installiert, die durch eine Batterie mit etwa 12 V DC ausgebildet ist. Das Gehäuse 2 des elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors 1 ist mit der Karosserie (Masse) leitend verbunden.
  • Der Wechselrichterschaltkreis 4 ist durch sechs nicht dargestellte Schaltelemente konfiguriert, die durch IGBT oder dergleichen ausgebildet sind, welche mit einer Dreiphasenbrücke verbunden sind, und die Schaltelemente werden durch Gate-Ansteuerungssignale gesteuert, die von einem Gate-Treiber des Steuerschaltkreises 6 erzeugt werden. Der Steuerschaltkreis 6 ist durch einen Mikroprozessor konfiguriert, und indem die Schaltelemente des Wechselrichterschaltkreises 4 durch den Gate-Treiber geschaltet werden und eine PWM-Modulation durchgeführt wird, wird die Gleichspannung der Hochspannungsversorgung 11 auf eine festgelegte Wechselspannung gebracht und an den Elektromotor 3 angelegt.
  • Der EMV-Filterschaltkreis 7 ist zwischen die Hochspannungsversorgung 11 und den Wechselrichterschaltkreis 4 geschaltet und wirkt derart, dass durch das Schalten des Wechselrichterschaltkreises 4 erzeugte elektromagnetische Störungen reduziert werden. Der EMV-Filterschaltkreis 8 ist zwischen die Niederspannungsversorgung 12 und die Schaltnetzteilvorrichtung 9 geschaltet und wirkt derart, dass durch das nachstehend beschriebene Schalten der Schaltnetzteilvorrichtung 9 erzeugte elektromagnetische Störungen reduziert werden.
  • Die Schaltnetzteilvorrichtung 9 schaltet die Niederspannungsversorgung 12 (12 V DC) und erzeugt eine festgelegte Gleichspannung (15 V HV, 5 V HV) und ist ein DC-DC-Wandler, der den Steuerschaltkreis 6 mit elektrischem Strom versorgt. Die 15 V HV sind eine Spannung, die an den Gate-Treiber (des Steuerschaltkreises 6) angelegt wird, der die Gate-Ansteuerungssignale des Wechselrichterschaltkreises 4 erzeugt, und die 5 V HV sind eine Spannung zur Versorgung des Steuerschaltkreises 6.
  • Die Schaltnetzteilvorrichtung 9 des Ausführungsbeispiels weist einen Schalttransformator 15 auf, der mittels eines Isolationstransformators konfiguriert ist, der durch eine Primärwicklung 13 und eine von der Primärwicklung 13 isolierte Sekundärwicklung 14 ausgebildet ist. Eine Versorgungsanodenseite 13B, bei der es sich um ein Wicklungsabschlussende der Primärwicklung 13 des Schalttransformators 15 handelt, steht über eine primärseitige Versorgungsleitung (LV+) 16 mit dem EMV-Filterschaltkreis 8 in Verbindung und ist außerdem mit der Niederspannungsversorgung 12 verbunden. Die Versorgungsanodenseite 13B ist das kalte Ende der Primärwicklung 13.
  • Eine Masseseite 13A, bei der es sich um das Wicklungsanfangsende der Primärwicklung 13 handelt, ist im Ausführungsbeispiel mit einem Drain-Anschluss eines Schaltelements 17 verbunden, das durch einen MOSFET ausgebildet ist, und ein Source-Anschluss des Schaltelements 17 ist mit einer primärseitigen Masse (LVGND) 18 verbunden. Das heißt, die Masseseite der Primärwicklung 13 des Schalttransformators 15 ist nicht unmittelbar mit der primärseitigen Masse 18 verbunden.
  • In der Figur bezeichnet 19 eine Schaltnetzteilsteuereinrichtung (Steuereinrichtung), die durch einen Mikroprozessor ausgebildet ist, wobei die Schaltnetzteilsteuereinrichtung 19 über die primärseitige Versorgungsleitung 16 von der Niederspannungsversorgung 12 mit elektrischem Strom versorgt wird. Der Ausgang der Schaltnetzteilsteuereinrichtung 19 ist mit dem Gate des Schaltelements 17 verbunden, und das Schalten des Schaltelements 17 wird durch die Schaltnetzteilsteuereinrichtung 19 gesteuert.
  • Auf diese Weise liegt die Primärwicklung 13 des Schalttransformators 15 auf der Seite der Niederspannungsversorgung 12. 21 bezeichnet einen Glättungskondensator, der zwischen die primärseitige Versorgungsleitung 16 und die primärseitige Masse 18 geschaltet ist. Im Ausführungsbeispiel ist die primärseitige Masse 18, die am Schalttransformator 15 von der Sekundärseite (der nachstehend beschriebenen sekundärseitigen Masse 26) isoliert ist, über einen Y-Kondensator (Leitungsbypasskondensator) 22 zum Dämpfen von Gleichtaktstörungen mit dem Gehäuse 2 verbunden.
  • Die Sekundärwicklung 14 des Schalttransformators 15 wiederum weist einen ersten Sekundärwicklungsabschnitt 23 mit einem Wicklungsanfangsende 23A und einem Wicklungsabschlussende 23B und einen zweiten Sekundärwicklungsabschnitt 24 auf, der ein Wicklungsanfangsende 24A und ein Wicklungsabschlussende 24B aufweist. Das Wicklungsabschlussende 24B des zweiten Sekundärwicklungsabschnitts 24 ist mit einer sekundärseitigen Masse (HVGND) 26 verbunden, und dieses Wicklungsabschlussende 24B des zweiten Sekundärwicklungsabschnitts 24 wird im Folgenden als die Masseseite 24B der Sekundärwicklung 14 bezeichnet. Diese Masseseite 24B ist das kalte Ende der Sekundärwicklung 14.
  • Das Wicklungsanfangsende 23A des ersten Sekundärwicklungsabschnitts 23 ist über eine Diode 31 mit einer 15-V-HV-Leitung (erste hochspannungsseitige Versorgungsleitung) 32 verbunden, und der Gate-Treiber des Steuerschaltkreises 6 ist mit der 15-V-HV-Leitung 32 verbunden. Das Wicklungsabschlussende 23B des ersten Sekundärwicklungsabschnitts 23 ist über eine Diode 33 und einen Regler (LDO: Low-Dropout-Regler) 34 mit einer 5-V-HV-Leitung (zweite hochspannungsseitige Versorgungsleitung) 36 verbunden, und diese 5-V-HV-Leitung 36 ist die Spannungsversorgung des Steuerschaltkreises 6.
  • Das Wicklungsanfangsende 24A des zweiten Sekundärwicklungsabschnitts 24 ist mit dem Wicklungsabschlussende 23B des ersten Sekundärwicklungsabschnitts 23 verbunden und das Wicklungsabschlussende 24B des zweiten Sekundärwicklungsabschnitts 24 ist wie bereits erwähnt mit der sekundärseitigen Masse 26 verbunden und ist die Masseseite 24B der Sekundärwicklung 14.
  • 37-39 bezeichnen jeweils Glättungskondensatoren, die zwischen die 15-V-HV- Leitung 32 und die sekundärseitige Masse 26 sowie zwischen den Teil der 5-V-HV-Leitung 36 vor und hinter dem Regler 34 und die sekundärseitige Masse 26 geschaltet sind. Im Ausführungsbeispiel ist die sekundärseitige Masse, die am Schalttransfonnator 15 von der Primärseite (primärseitigen Masse 18) isoliert ist, über einen Y-Kondensator (Leitungsbypasskondensator) 41 zum Dämpfen von Gleichtaktstörungen mit dem Gehäuse 2 verbunden.
  • Die Schaltnetzteilsteuereinrichtung 19 steuert entsprechend dem Wicklungsverhältnis des Schalttransformators 15 das Schalten des Schaltelements 17, derart, dass 15 V DC (15V HV) an die 15-V-HV-Leitung 32 ausgegeben werden. Dadurch werden 15 V DC (15 V HV) an den Gate-Treiber des Steuerschaltkreises 6 angelegt, und an den Steuerschaltkreis 6 selbst werden von einem Zwischenausgang entsprechend dem Wicklungsverhältnis der Sekundärwicklungsabschnitte 23 und 24 über den Regler 34 5 V DC (5 V HV) angelegt.
  • Indem die Schaltnetzteilvorrichtung 9 wie oben beschrieben die Niederspannungsversorgung 12 schaltet und dem Steuerschaltkreis 6 elektrischen Strom zuführt, isoliert der Schalttransformator 15 die Seite der Niederspannungsversorgung 12, an der die Primärwicklung 13 liegt, und die Seite der Hochspannungsversorgung 11, an der die Sekundärwicklung 14 liegt (in der Figur zeigt die unterbrochene Linie „Isolation“ an), doch sind in der vorliegenden Erfindung als Maßnahme gegen elektromagnetische Störungen, die auf das Schalten des Schaltelements 17 durch die Schaltnetzteilvorrichtung 9 zurückgehen, die Versorgungsanodenseite 13B der Primärwicklung 13 des Schalttransformators 15 und die Masseseite 24B der Sekundärwicklung 14 über einen Kopplungskondensator 42 verbunden.
  • Da die Versorgungsanodenseite 13B der Primärwicklung 13 des Schalttransformators 15 und die Masseseite 24B der Sekundärwicklung 14 über den Kopplungskondensator 42 verbunden sind, wird ein Rückfluss von Störungen bewirkt, die im Zuge des Schaltens des Schaltelements 17 über Streukapazität zwischen den Wicklungen des Schalttransformators 15 (Primärwicklung 13 und Sekundärwicklung 14) zwischen der Primärwicklung 13 und der Sekundärwicklung 14 übertragen werden, und das Fließen eines Gleichtaktstörstroms zum Gehäuses 2 des elektrisch angetriebenen Kompressors 1 (Erdung: letztlich an die Karosserie) wird unterbunden. Dadurch wird Störspannung reduziert.
  • Wäre beispielsweise wie im Stand der Technik der Kopplungskondensator 42 in der Figur zwischen die primärseitige Masse 18 und die sekundärseitige Masse 26 geschaltet, so müsste das Verdrahtungsmuster von der primärseitigen Masse 18 bis zur sekundärseitigen Masse 26 geführt werden, wodurch die Impedanz ansteigen und die Reduzierungswirkung für elektromagnetische Störungen verringert würde. Insbesondere wenn wie im Ausführungsbeispiel die Primärwicklung 13 des Schalttransformators 15 nicht mit der primärseitigen Masse 18 verbunden ist, würde der Störungsrückfluss über das Schaltungsmuster der Primärseite zur Primärseite des Schalttransformators 15 zurückkehren, weshalb das besagte Problem weiter verschärft würde.
  • Wenn aber wie in der vorliegenden Erfindung die Versorgungsanodenseite 13B der Primärwicklung 13 des Schalttransformators 15 und die Masseseite 24B der Sekundärwicklung 14 über den Kopplungskondensator 42 verbunden sind, kann der Rückfluss der Störungen im Schalttransformator 15 bzw. im Bereich des Schalttransformators 15 über eine äußerst kurze Strecke erfolgen, weshalb eine sehr hohe Reduzierungswirkung für elektromagnetische Störungen erreicht werden kann.
  • Dies gilt insbesondere, wenn wie im Ausführungsbeispiel die Primärwicklung 13 des Schalttransformators 15 nicht mit der primärseitigen Masse 18 verbunden ist. Wenn außerdem wie im Ausführungsbeispiel zwischen der Hochspannungsversorgung 11 und dem Wechselrichterschaltkreis 4 und zwischen der Niederspannungsversorgung 12 und dem Schalttransformator 15 jeweils der EMV-Filterschaltkreis 7, 8 vorgesehen ist, können elektromagnetische Störungen noch weiter reduziert werden.
  • Indem ferner wie im Ausführungsbeispiel die primärseitige Masse 18 und die sekundärseitige Masse 26 jeweils über den Y-Kondensator 22, 41 mit dem Gehäuse 2 des elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors 1 verbunden sind, kann durch Unterbinden von Gleichtaktstörstrom eine weitere Störungsreduzierungswirkung erzielt werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1 kann im Frequenzband von 20 MHz bis 70 MHz eine Reduzierungswirkung für elektromagnetische Störungen von 10 dB bis 15 dB erlangt werden.
  • Wenn schließlich die erfindungsgemäße Schaltnetzteilvorrichtung 9 wie im Ausführungsbeispiel an dem elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressor 1 vorgesehen ist, der den Steuerschaltkreis 6, den Wechselrichterschaltkreis 4, der durch die Hochspannungsversorgung 11 mit elektrischem Strom versorgt wird und durch den Steuerschaltkreis 6 gesteuert wird, und den durch den Wechselrichterschaltkreis 4 angesteuerten Elektromotor 3 umfasst, so ist dies besonders vorteilhaft.
  • Im Ausführungsbeispiel ist die primärseitige Masse 18 über den Y-Kondensator 22 mit dem Gehäuse 2 verbunden, und auch die sekundärseitige Masse 26 ist über den Y-Kondensator 41 mit dem Gehäuse 2 verbunden, doch sind die anderen Erfindungen mit Ausnahme derjenigen von Anspruch 6 nicht hierauf beschränkt, und wenn eine Beeinflussung durch Gleichtaktstörungen zugelassen wird, ist auch eine Konfigurierung ohne die Y-Kondensatoren möglich.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektrisch angetriebener, auf einem Fahrzeug installierter Kompressor
    2
    Gehäuse
    3
    Elektromotor
    4
    Wechselrichterschaltkreis
    6
    Steuerschaltkreis
    7,8
    EMV-Filterschaltkreis
    9
    Schaltnetzteilvorrichtung
    11
    Hochspannungsversorgung
    12
    Niederspannungsversorgung
    13
    Primärwicklung
    13B
    Versorgungsanodenseite der Primärwicklung 13
    14
    Sekundärwicklung
    15
    Schalttransformator
    17
    Schaltelement
    18
    primärseitige Masse
    19
    Schaltnetzteilsteuereinrichtung (Steuereinrichtung)
    22,41
    Y-Kondensator
    24B
    Masseseite der Sekundärwicklung 14
    26
    sekundärseitige Masse
    42
    Kopplungskondensator

Claims (7)

  1. Schaltnetzteilvorrichtung, die einen Steuerschaltkreis zum Steuern eines elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors, der durch eine Hochspannungsversorgung angetrieben wird, durch Schalten einer Niederspannungsversorgung mit elektrischem Strom versorgt, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schalttransformator mit einer Primärwicklung einer Niederspannungsversorgungsseite und einer Sekundärwicklung einer Hochspannungsversorgungsseite umfasst, der die Niederspannungsversorgungsseite und die Hochspannungsversorgungsseite voneinander isoliert, wobei eine Versorgungsanodenseite der Primärwicklung des Schalttransformators und eine Masseseite der Sekundärwicklung über einen Kopplungskondensator verbunden sind.
  2. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklung des Schalttransformators mit einer primärseitigen Masse verbunden ist.
  3. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuereinrichtung umfasst, die ein Schaltelement steuert, das zwischen die Primärwicklung des Schalttransformators und die primärseitige Masse geschaltet ist.
  4. Schaltnetzteilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschaltkreis einen Elektromotor des elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors ansteuert, indem er einen Wechselrichterschaltkreis steuert, der von der Hochspannungsversorgung mit elektrischem Strom versorgt wird.
  5. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hochspannungsversorgung und dem Wechselrichterschaltkreis und zwischen der Niederspannungsversorgung und dem Schalttransformator jeweils ein EMV-Filterschaltkreis vorgesehen ist.
  6. Schaltnetzteilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die primärseitige Masse und die sekundärseitige Masse, die durch den Schalttransformator isoliert werden, jeweils über einen Y-Kondensator mit einem Gehäuse des elektrisch angetriebenen, auf einem Fahrzeug installierten Kompressors verbunden sind.
  7. Elektrisch angetriebener, auf einem Fahrzeug installierter Kompressor, dadurch gekennzeichnet, dass er die Schaltnetzteilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, den Steuerschaltkreis, den Wechselrichterschaltkreis, der durch die Hochspannungsversorgung mit elektrischem Strom versorgt wird und durch den Steuerschaltkreis gesteuert wird, und einen durch den Wechselrichterschaltkreis angesteuerten Elektromotor umfasst.
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