EP2957028A1 - Dispositif et procede de filtrage d'interferences electromagnetiques - Google Patents

Dispositif et procede de filtrage d'interferences electromagnetiques

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Publication number
EP2957028A1
EP2957028A1 EP14708626.8A EP14708626A EP2957028A1 EP 2957028 A1 EP2957028 A1 EP 2957028A1 EP 14708626 A EP14708626 A EP 14708626A EP 2957028 A1 EP2957028 A1 EP 2957028A1
Authority
EP
European Patent Office
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coil
turns
electrical
additional
coils
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14708626.8A
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German (de)
English (en)
Inventor
Dominique Oswald
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes de Controle Moteur SAS filed Critical Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Publication of EP2957028A1 publication Critical patent/EP2957028A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H03H1/0007—Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network of radio frequency interference filters
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters

Definitions

  • the present invention relates to the filtering of electromagnetic interference, also designated by the sign EMI in English.
  • electromagnetic interference occurs for example at frequencies above 1 kHz, such frequencies corresponding for example to the switching frequency of static converters.
  • EMI interferences are related to the common mode current and the differential mode current.
  • the invention applies for example to filter the electromagnetic interference occurring during the exchange of electrical energy between an electrical network and an electrical energy storage unit, the latter being in particular embedded on an electric or hybrid vehicle.
  • the electrical energy storage unit is for example used to power an electric motor used to propel the vehicle.
  • FIG. 1 represents an electromagnetic interference filtering device 100 implementing a conventional LC filter for each electrical conductor of the line connecting the electrical network 101, represented here in the form of a voltage source, to the storage unit electrical energy 102, shown here as a current source.
  • the device 100 comprises a coil 103 and a capacitor 104.
  • This LC filter has the disadvantage of having a significant resonance at its cutoff frequency.
  • FIG. 2 shows such a device 1 10 in which an additional branch 111 is connected in parallel with the capacitor 104.
  • the damping of the resonance of the conventional LC filter depends on the choice of the ratio between the value of the capacity of the capacitor of the additional branch. and the capacitance value of the capacitor 104.
  • FIG. 3 represents another device 120 in which an additional branch 121 is provided for each electrical conductor of the line, this additional branch 121 being connected in parallel with the coil 103 of said conductor.
  • Each additional branch 121 comprises in this example an additional coil 123 and a resistor 124.
  • the additional coils 123 are coupled magnetically with each other and with the coils 103.
  • the filter 120 resists the resonance at the cutoff frequency of the LC filter according to the device 100 without this cutoff frequency is moved.
  • the devices 110 and 120 require the addition of a number of additional components to damp the resonance observed at the cut-off frequency of the LC filter of the device 100, which is expensive and can cause other disadvantages.
  • each additional branch 121 connected in parallel with a coil 103 can generate a parasitic capacitance, affecting the resonant behavior of the coil 103 and thus degrading the behavior of the device 120.
  • an electromagnetic interference filtering device comprising:
  • each conductor comprising a first coil disposed between a first and a second end of the conductor, said first coils being magnetically coupled to each other and having the same first number of turns, said first and second ends of the coils being conductors respectively defining first and second terminals for the device,
  • each capacitor being mounted between the second end of an electrical conductor and a third terminal of the device, and
  • the additional circuit makes it possible to remedy the resonance problem of the LC filter of FIG. 1 without presenting the disadvantages of the devices of FIGS. 2 and 3.
  • the device according to the invention can passively filter common mode interference.
  • the additional circuit may be devoid of operational amplifier, transistor or any other controllable electronic component.
  • the additional circuit can only be formed using passive components such as resistor (s), coil (s) and / or capacitor (s).
  • the additional circuit implements a type of damping "LR", the resistance in question may be the internal resistance of the additional coil and / or the internal resistance of the second coil, in which case the additional circuit is devoid of dedicated component to form a resistance.
  • the additional circuit may comprise a resistor, for example a resistor connected in series with the second coil and with the additional coil.
  • This type of damping "LR" provides the advantages already known filter 120.
  • the additional circuit when the additional circuit is not electrically connected to the rest of the device but only by the magnetic coupling between the first and the second coil, the reduction of this coupling at high frequencies allows the additional circuit to be relatively transparent for these frequencies. vis-à-vis the rest of the device, or that the additional circuit can be considered disconnected from the rest of the device for these frequencies. This prevents the additional circuit, if necessary in interaction with other elements of the device, can not generate resonances at high frequencies.
  • the additional circuit may implement only one second coil in magnetic coupling with the first coils, and not several second coils 123 as in the filter 120 of Figure 3. The additional circuit may further require no adding a capacitor, unlike the filter 110 of FIG.
  • the number of drivers can be greater than or equal to two. This number is for example equal to two in the case where the electrical energy is transferred in the form of a single-phase signal, one of the conductors then forming the phase of the signal and the other conductor then forming the neutral of this signal .
  • more than two conductors may be used, for example three in the case where the transfer of electrical energy is in the form of a three-phase signal.
  • the second number of turns may be different from the first number of turns.
  • the ratio between the first number of turns and the second number of turns may be greater than one, being in particular greater than three.
  • the first number of turns may be fourteen while the second number of turns is equal to four.
  • Such a ratio value makes it possible to reduce the value of the inductance of the additional coil. It is thus possible to use an additional coil of lower inductance, thus limiting the cost and
  • the value chosen for the ratio between the first and the second number of turns may also make it possible to reduce the parasitic capacitance associated with the additional circuit. This low parasitic capacitance value will then be negligible compared to that already present on the first coils which are in magnetic coupling with each other.
  • the additional circuit may thus not impact the differential mode behavior of the first coils in magnetic coupling with each other.
  • the first coils and the second coil can be wound around the same magnetic core, thus achieving the magnetic coupling mentioned above.
  • This is for example a nanocrystalline core or ferrite.
  • the core may be configured to have a mutual inductance value of between 1 mH and 10 mH at a frequency of 10 kHz, for example of the order of 8.5 niH at 10 kHz.
  • the additional coil can then have an inductance of 100 ⁇ at this same frequency.
  • the additional circuit may not be electrically connected to the rest of the device, being connected to the rest of the device only via the magnetic coupling between the second coil and the first coils.
  • the third terminal of the device may be unique.
  • Another subject of the invention is, according to another of its aspects, a method of filtering electromagnetic interference when electrical energy is transferred from an electrical network to an electrical energy storage unit and vice versa, a process in which one performs said filtering interposing between the electrical network and the electrical energy storage unit a device as defined above.
  • the first terminals of the device can be connected to the electrical network
  • the second terminals of the device can be connected directly or indirectly to the electrical energy storage unit
  • the third terminal of the device can be connected. To the earth.
  • the electrical network can provide a DC voltage or an AC voltage, for example a single-phase or three-phase voltage.
  • the AC voltage supplied by this network may have a frequency of the order of 50 Hz or 60 Hz. It may be a single-phase network providing a voltage of between 120 V and 240 V or a polyphase network, for example. three-phase example, in particular of a three-phase network providing a voltage of between 208 V and 416 V.
  • the electrical energy storage unit has for example a nominal voltage of between 60 V and 600 V, in particular between 200 V and 400 V.
  • This electrical energy storage unit may comprise one or more batteries or any other type of electrical energy storage unit.
  • electric energy storage units for example supercapacitors. These are, for example, batteries in series, in parallel or parallel branches of batteries in series.
  • This electrical energy storage unit can be embedded on an electric or hybrid vehicle and be intended to electrically power an electric motor to propel the vehicle.
  • the electric motor has for example a nominal power of between 3 kW and 200 kW.
  • the device according to the invention may or may not be on board the vehicle.
  • the device can then be integrated in a circuit allowing the charging of the electrical energy storage unit from the electrical network.
  • the device according to the invention can be integrated into a circuit allowing both: the charge of the electrical energy storage unit from the electrical network through the winding of the motor stator, and the power supply electric of this winding of the stator from the electrical energy storage unit.
  • a circuit is for example known from the application WO 2010/057893 in the name of the Applicant.
  • FIGS. 1 to 3 represent schematic examples of electromagnetic interference filtering devices already known from the prior art and already described
  • FIG. 4 schematically represents an example of a filtering device
  • FIG. 5 is a Bode diagram showing the gain response of the filtering devices shown in FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 4 represents a device 1 for filtering electromagnetic interference according to an exemplary implementation of the invention.
  • this device 1 is integrated with a three-phase power supply line interposed between a not shown three-phase electrical network and an electrical energy storage unit not shown.
  • This electrical energy storage unit is for example a battery supplying a vehicle electric motor for propelling the vehicle.
  • the line comprises at the device 1 three electrical conductors 5 which each extend between a first end 7 and a second end 8, said ends 7 and 8 forming first terminals 7 and second terminals 8 for the device 1.
  • each electrical conductor 5 comprises a first coil 10.
  • the first coils 10 each comprise the same first number of turns and they are wound around a common magnetic core, being magnetically coupled to each other. These first coils 10 thus form a common mode inductor.
  • the device 1 further comprises a capacitor 13 disposed between each second end 8 of a conductor and a third common terminal 15 of the device 1. As shown in FIG. 4, this third terminal 15 is here connected to the ground.
  • a first coil 10 and a capacitor 13 form an LC filter similar to the filter 100 described with reference to FIG. 1.
  • an additional circuit 20 which comprises in this example a second coil 21 wound around the magnetic core around which the first coils 10 are also wound.
  • the second coil 21 has a second number of turns which is here smaller than the first number of turns.
  • the first number of turns and the second number of turns can be chosen with respect to each other so that the ratio between this first and second number of turns is greater than three.
  • the additional circuit 20 may comprise an additional coil 23 in series with a resistor 24 and the second coil 21.
  • the additional coil 23 and the resistor 24 thus make it possible to achieve resonance damping of the resonance at the cutoff frequency of the LC filter formed by each pair.
  • the additional circuit 20 may be devoid of electrical connection with the rest of the device 1, being connected thereto only by the magnetic coupling provided by the common magnetic core.
  • the common magnetic core is configured so that the mutual impedance value between the different coils 10 or 23 wound around this core is 8.5 raH to 10 kHz. Still in this example, each capacitor 13 has a capacity of 22 nF, the first number of turns is equal to fourteen, and the second number of turns is equal to four. The additional coil 23 may then have a 10 kHz impedance of 15.6 mH and the resistor 24 may have a value of 18 ⁇ .
  • Fig. 5 is a Bode diagram showing the gain of the filter devices described with reference to Figs. 1 to 4.
  • the curve 200 corresponds to the device 100 of FIG. 1, the curve 210 corresponds to the device 1 10 of FIG. 2, the curve 220 corresponds to the device 120 of FIG. 3 and the curve 230 corresponds to the device 1 of FIG.
  • the device 1 can significantly dampen the resonance occurring at the cutoff frequency of the device 100.
  • the resonance at the cutoff frequency of the LC filter formed by each first coil 10 and a capacitor 13 is damped. Beyond this cut-off frequency, it is observed that the device according to the invention makes it possible to obtain the response closest to that of the LC filter formed by each first coil 10 and a capacitor 13.
  • the cutoff frequency of said LC filter is for example between 10 kHz and 100 kHz, being for example of the order of 8 kHz.
  • the additional circuit 20 may be devoid of resistor 24, the LR-type damping supplied by the additional circuit 20 then being obtained thanks to the additional coil 23 and the second coil 21 which then play on both the role of inductance and resistance via their internal resistance.
  • the expression "comprising a” shall be understood as synonymous with the expression “including at least one” unless the contrary is specified.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Dispositif (1) de filtrage d'interférences électromagnétiques, comprenant: -une pluralité de conducteurs électriques (5) montés en parallèle, chaque conducteur (5) comprenant une première bobine (10) disposée entre une première (7) et une deuxième (8) extrémité du conducteur (5), lesdites première bobines (10) étant couplées magnétiquement entre elles et présentant un même premier nombre de spires, lesdites premières (7) et deuxièmes (8) extrémités des conducteurs (5) définissant respectivement des premières (7) et deuxièmes (8) bornes pour le dispositif, -une pluralité de condensateurs (13), chaque condensateur (13) étant monté entre la deuxième extrémité (8) d'un conducteur électrique (5) et une troisième borne (15) du dispositif, et -un circuit additionnel (20) comprenant une deuxième bobine (21) couplée magnétiquement avec les premières bobines (10) et présentant un deuxième nombre de spires, ledit circuit (20) comprenant en outre une bobine additionnelle (23).

Description

Dispositif et procédé de filtrage d'interférences électromagnétiques
La présente invention concerne le filtrage d'interférences électromagnétiques, encore désignées par le signe EMI en anglais. De telles interférences électromagnétiques se produisent par exemple à des fréquences supérieures à 1 kHz, de telles fréquences correspondant par exemple à la fréquence de découpage de convertisseurs statiques. Ces interférences EMI sont liées au courant de mode commun et au courant de mode différentiel.
L'invention s'applique par exemple pour filtrer les interférences électromagnétiques se produisant lors de l'échange d'énergie électrique entre un réseau électrique et une unité de stockage d'énergie électrique, cette dernière étant notamment embarquée sur un véhicule électrique ou hybride. L'unité de stockage d'énergie électrique est par exemple utilisée pour alimenter un moteur électrique servant à propulser le véhicule.
Il est connu de réduire ces interférences électromagnétiques à l'aide de filtres passifs. Plusieurs exemples de tels filtres passifs sont représentés sur les figures 1 à 3, ces filtres étant placés dans la ligne électrique permettant le transfert d'énergie électrique entre le réseau et l'unité de stockage d'énergie électrique.
La figure 1 représente un dispositif 100 de filtrage des interférences électromagnétiques mettant en œuvre un filtre LC classique pour chaque conducteur électrique de la ligne reliant le réseau électrique 101 , représenté ici sous la forme d'une source de tension, à l'unité de stockage d'énergie électrique 102, représentée ici sous la forme d'une source de courant. Le dispositif 100 comprend une bobine 103 et un condensateur 104. Ce filtre LC présente l'inconvénient de présenter une résonance importante à sa fréquence de coupure.
Pour corriger ce phénomène, d'autres dispositifs de filtrage des interférences
électromagnétiques sont connus.
La figure 2 représente un tel dispositif 1 10 dans lequel une branche additionnelle 111 est montée en parallèle du condensateur 104. L'amortissement de la résonance du filtre LC classique dépend du choix du rapport entre la valeur de la capacité du condensateur de la branche additionnelle et la valeur de la capacité du condensateur 104.
La figure 3 représente un autre dispositif 120 dans lequel une branche additionnelle 121 est prévue pour chaque conducteur électrique de la ligne, cette branche additionnelle 121 étant montée en parallèle de la bobine 103 dudit conducteur. Chaque branche additionnelle 121 comprend dans cet exemple une bobine additionnelle 123 et une résistance 124. Les bobines additionnelles 123 sont couplées magnétiquement entre elles et avec les bobines 103. Le filtre 120 permet d'amortir la résonance à la fréquence de coupure du filtre LC selon le dispositif 100 sans que cette fréquence de coupure ne soit déplacée. Les dispositifs 110 et 120 nécessitent l'ajout d'un certain nombre de composants additionnels pour amortir la résonance observée à la fréquence de coupure du filtre LC du dispositif 100, ce qui est coûteux et peut générer d'autres inconvénients. Par exemple, dans le cas du filtre 120, chaque branche additionnelle 121 montée en parallèle d'une bobine 103 peut générer une capacité parasite, affectant le comportement résonant de la bobine 103 et dégradant ainsi le comportement du dispositif 120.
Il existe un besoin pour bénéficier d'un dispositif de filtrage d'interférences
électromagnétiques qui remédie de façon simple et peu coûteuse à tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus.
L'invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'un dispositif de filtrage d'interférences électromagnétiques, comprenant :
- une pluralité de conducteurs électriques montés en parallèle, chaque conducteur comprenant une première bobine disposée entre une première et une deuxième extrémité du conducteur, lesdites première bobines étant couplées magnétiquement entre elles et présentant un même premier nombre de spires, lesdites premières et deuxièmes extrémités des conducteurs définissant respectivement des premières et deuxièmes bornes pour le dispositif,
- une pluralité de condensateurs, chaque condensateur étant monté entre la deuxième extrémité d'un conducteur électrique et une troisième borne du dispositif, et
- un circuit additionnel comprenant une deuxième bobine couplée magnétiquement avec les premières bobines et présentant un deuxième nombre de spires, ledit circuit comprenant en outre une bobine additionnelle. Selon l'invention, le circuit additionnel permet de remédier au problème de résonance du filtre LC de la figure 1 sans présenter les inconvénients des dispositifs des figures 2 et 3.
Le dispositif selon l'invention peut permettre de filtrer de façon passive les interférences en mode commun.
Le circuit additionnel peut être dépourvu d'amplificateur opérationnel, de transistor ou de tout autre composant électronique commandable.
Le circuit additionnel peut être uniquement formé à l'aide de composants passifs tels que résistance(s), bobine(s) et/ou condensateur(s).
Le circuit additionnel met en œuvre un amortissement de type « LR », la résistance en question pouvant être la résistance interne de la bobine additionnelle et/ou la résistance interne de la deuxième bobine, auquel cas le circuit additionnel est dépourvu de composant dédié à former une résistance.
En variante, le circuit additionnel peut comporter une résistance, par exemple une résistance montée en série avec la deuxième bobine et avec la bobine additionnelle. Cet amortissement de type « LR » procure les avantages déjà connus du filtre 120.
En outre, lorsque le circuit additionnel n'est pas relié électriquement au reste du dispositif mais uniquement par le couplage magnétique entre les premières et la deuxième bobine, la réduction de ce couplage aux hautes fréquences permet que le circuit additionnel soit pour ces fréquences relativement transparent vis-à-vis du reste du dispositif, ou encore que le circuit additionnel puisse être considéré comme déconnecté du reste du dispositif pour ces fréquences. On évite ainsi que le circuit additionnel, le cas échéant en interaction avec d'autres éléments du dispositif, ne puisse générer des résonances aux hautes fréquences. En outre, le circuit additionnel peut ne mettre en œuvre qu'une seule deuxième bobine en couplage magnétique avec les premières bobines, et non plusieurs deuxièmes bobines 123 comme selon le filtre 120 de la figure 3. Le circuit additionnel peut de plus ne nécessiter aucun ajout de condensateur, contrairement au filtre 110 de la figure 2.
Le nombre de conducteurs peut être supérieur ou égal à deux. Ce nombre est par exemple égal à deux dans le cas où l'énergie électrique est transférée sous la forme d'un signal monophasé, l'un des conducteurs formant alors la phase du signal et l'autre conducteur formant alors le neutre de ce signal.
En variante, plus de deux conducteurs peuvent être utilisés, par exemple trois dans le cas où le transfert d'énergie électrique se fait par sous la forme d'un signal triphasé.
Le deuxième nombre de spires peut être différent du premier nombre de spires. Le rapport entre le premier nombre de spires et le deuxième nombre de spires peut être supérieur à un, étant notamment supérieur à trois. Dans un exemple particulier, le premier nombre de spires peut être égal quatorze tandis que le deuxième nombre de spires est égal à quatre. Une telle valeur de rapport permet de réduire la valeur de l'inductance de la bobine additionnelle. On peut ainsi utiliser une bobine additionnelle de plus faible inductance, limitant ainsi le coût et
l'encombrement induits par cette bobine additionnelle.
La valeur choisie pour le rapport entre le premier et le deuxième nombre de spires peut également permettre de réduire la capacité parasite associée au circuit additionnel. Cette faible valeur de capacité parasite sera alors négligeable par rapport à celle déjà présente sur les premières bobines qui sont en couplage magnétique entre elles. De plus, le circuit additionnel peut ainsi ne pas impacter le comportement en mode différentiel des premières bobines en couplage magnétique entre elles.
Les premières bobines et la deuxième bobine peuvent être bobinées autour d'un même noyau magnétique, réalisant ainsi le couplage magnétique mentionné ci-dessus. Il s'agit par exemple d'un noyau en nanocristallin ou en ferrite.
Dans ce cas, le noyau peut être configuré de manière à présenter une valeur d'inductance mutuelle comprise entre 1 mH et 10 mH à une fréquence de 10 kHz, par exemple de l'ordre de 8,5 niH à 10 kHz. La bobine additionnelle peut alors présenter une inductance de 100 μΗ à cette même fréquence.
Selon ce qui précède, le circuit additionnel peut ne pas être connecté électriquement au reste du dispositif, n'étant relié au reste du dispositif que via le couplage magnétique entre la deuxième bobine et les premières bobines.
La troisième borne du dispositif peut être unique.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de filtrage des interférences électromagnétiques lorsque de l'énergie électrique est transférée depuis un réseau électrique vers une unité de stockage d'énergie électrique et réciproquement, procédé dans lequel on procède audit filtrage en interposant entre le réseau électrique et l'unité de stockage d'énergie électrique un dispositif tel que défini ci-dessus.
Lorsque ce procédé est mis en œuvre, les premières bornes du dispositif peuvent être reliées au réseau électrique, les deuxièmes bornes du dispositif peuvent être reliées directement ou non à l'unité de stockage d'énergie électrique et la troisième borne du dispositif peut être reliée à la terre.
Le réseau électrique peut fournir une tension continue ou une tension alternative, par exemple une tension monophasée ou triphasée.
La tension alternative fournie par ce réseau peut présenter une fréquence de l'ordre de 50 Hz ou 60 Hz. Il peut s'agir d'un réseau monophasé fournissant une tension comprise entre 120 V et 240 V ou d'un réseau polyphasé, par exemple triphasé, notamment d'un réseau triphasé fournissant une tension comprise entre 208 V et 416 V.
L'unité de stockage d'énergie électrique présente par exemple une tension nominale comprise entre 60 V et 600 V, notamment entre 200 V et 400 V. Cette unité de stockage d'énergie électrique peut comprendre une ou plusieurs batteries ou tout autre type d'unités de stockage d'énergie électrique, par exemple des supercondensateurs. Il s'agit par exemple de batteries en série, en parallèle ou de branches en parallèle de batteries en série.
Cette unité de stockage d'énergie électrique peut être embarquée sur un véhicule électrique ou hybride et être destinée à alimenter électriquement un moteur électrique permettant de propulser le véhicule. Le moteur électrique a par exemple une puissance nominale comprise entre et 3 kW et 200 kW.
Le dispositif selon l'invention peut ou non être embarqué sur le véhicule.
Le dispositif peut alors être intégré à un circuit permettant la charge de l'unité de stockage d'énergie électrique depuis le réseau électrique. En variante, le dispositif selon l'invention peut être intégré à un circuit permettant à la fois : la charge de l'unité de stockage d'énergie électrique depuis le réseau électrique à travers l'enroulement du stator du moteur, et l'alimentation électrique de cet enroulement du stator depuis l'unité de stockage d'énergie électrique. Un tel circuit est par exemple connu de la demande WO 2010/057893 au nom de la Demanderesse.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de mise en œuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel : -les figures 1 à 3 représentent de façon schématique des exemples de dispositifs de filtrage d'interférences électromagnétiques déjà connus de l'art antérieur et déjà décrits,
- la figure 4 représente de façon schématique un exemple de dispositif de filtrage
d'interférences électromagnétiques selon l'invention, et
- la figure 5 est un diagramme de Bode montrant la réponse en gain des dispositifs de filtrage représentés sur les figures 1 à 4.
La figure 4 représente un dispositif 1 de filtrage d'interférences électromagnétiques selon un exemple de mise en œuvre de l'invention. Ce dispositif 1 est dans cet exemple intégré à une ligne d'alimentation triphasée interposée entre un réseau électrique triphasé non représenté et une unité de stockage d'énergie électrique non représentée. Cette unité de stockage d'énergie électrique est par exemple une batterie alimentant un moteur électrique de véhicule permettant de propulser le véhicule.
La ligne comprend au niveau du dispositif 1 trois conducteurs électriques 5 qui s'étendent chacun entre une première extrémité 7 et une deuxième extrémité 8, lesdites extrémités 7 et 8 formant des premières bornes 7 et des deuxièmes bornes 8 pour le dispositif 1.
Entre les extrémités 7 et 8, chaque conducteur électrique 5 comprend une première bobine 10. Les premières bobines 10 comprennent chacune un même premier nombre de spires et elles sont bobinées autour d'un noyau magnétique commun, étant couplées magnétiquement entre elles. Ces premières bobines 10 forment ainsi une inductance de mode commun.
Le dispositif 1 comprend en outre un condensateur 13 disposé entre chaque deuxième extrémité 8 d'un conducteur et une troisième borne commune 15 du dispositif 1. Comme représenté sur la figure 4, cette troisième borne 15 est ici reliée à la terre.
Pour chaque phase du signal électrique véhiculé par la ligne, une première bobine 10 et un condensateur 13 forment un filtre LC similaire au filtre 100 décrit en référence à la figure 1. Comme on peut le voir sur la figure 4, le dispositif 1 comprend en outre un circuit additionnel 20 qui comprend dans cet exemple une deuxième bobine 21 bobinée autour du noyau magnétique autour duquel sont également bobinées les premières bobines 10.
La deuxième bobine 21 présente un deuxième nombre de spires qui est ici inférieur au premier nombre de spires. Le premier nombre de spires et le deuxième nombre de spires peuvent être choisis l'un par rapport à l'autre de sorte que le rapport entre ce premier et ce deuxième nombre de spires soit supérieur à trois. Comme représenté sur la figure 4, le circuit additionnel 20 peut comprendre une bobine additionnelle 23 en série avec une résistance 24 et la deuxième bobine 21.
La bobine additionnelle 23 et la résistance 24 permettent ainsi de réaliser un amortissement de type LR de la résonance à la fréquence de coupure du filtre LC formé par chaque couple
« première bobine 10 - condensateur 13 ».
Comme on peut le voir, le circuit additionnel 20 peut être dépourvu de connexion électrique avec le reste du dispositif 1 , n'étant relié à celui-ci que par le couplage magnétique fourni par le noyau magnétique commun.
Dans un exemple, le noyau magnétique commun est configuré de manière à ce que la valeur d'impédance mutuelle entre les différentes bobines 10 ou 23 bobinées autour de ce noyau soit de 8,5 raH à 10 kHz. Toujours dans cet exemple, chaque condensateur 13 présente une capacité de 22 nF, le premier nombre de spires est égal à quatorze, et le deuxième nombre de spires est égal à quatre. La bobine additionnelle 23 peut alors présenter une impédance à 10 kHz de 15,6 mH et la résistance 24 peut avoir une valeur de 18 Ω.
La figure 5 est un diagramme de Bode représentant le gain des dispositifs de filtrage décrits en référence aux figures 1 à 4.
La courbe 200 correspond au dispositif 100 de la figure 1 , la courbe 210 correspond au dispositif 1 10 de la figure 2, la courbe 220 correspond au dispositif 120 de la figure 3 et la courbe 230 correspond au dispositif 1 de la figure 4.
Comme on peut le voir, le dispositif 1 permet d'amortir de façon importante la résonance se produisant à la fréquence de coupure du dispositif 100.
On peut constater que la réponse fréquentielle en termes de gain du dispositif 1 selon l'invention reste très proche de celle du dispositif 120 de la figure 3 jusqu'à des valeurs moyennes de fréquence.
On constate d'une part que la résonance à la fréquence de coupure du filte LC formé par chaque première bobine 10 et un condensateur 13 est amortie. Au-delà de cette fréquence de coupure, on observe que le dispositif selon l'invention permet d'obtenir la réponse la plus proche de celle du filtre LC formé par chaque première bobine 10 et un condensateur 13.
La fréquence de coupure dudit filtre LC est par exemple comprise entre 10 kHz et 100 kHz, étant par exemple de l'ordre de 8 kHz.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit.
En particulier, dans un autre exemple, le circuit additionnel 20 peut être dépourvu de résistance 24, l'amortissement de type LR fourni par le circuit additionnel 20 étant alors obtenu grâce à la bobine additionnelle 23 et par la deuxième bobine 21 qui jouent alors à la fois le rôle d'inductance et de résistance via leur résistance interne. L'expression « comprenant un » doit être comprise comme synonyme de l'expression « comprenant au moins un », sauf lorsque le contraire est spécifié.

Claims

Revendications
1. Dispositif (1) de filtrage d'interférences électromagnétiques, comprenant :
- une pluralité de conducteurs électriques (5) montés en parallèle, chaque conducteur (5) comprenant une première bobine (10) disposée entre une première (7) et une deuxième (8) extrémité du conducteur (5), lesdites première bobines (10) étant couplées magnétiquement entre elles et présentant un même premier nombre de spires, lesdites premières (7) et deuxièmes (8) extrémités des conducteurs (5) définissant respectivement des premières (7) et deuxièmes (8) bornes pour le dispositif,
- une pluralité de condensateurs (13), chaque condensateur (13) étant monté entre la deuxième extrémité (8) d'un conducteur électrique (5) et une troisième borne (15) du dispositif, et
- un circuit additionnel (20) comprenant une deuxième bobine (21) couplée magnétiquement avec les premières bobines (10) et présentant un deuxième nombre de spires, ledit circuit (20) comprenant en outre une bobine additionnelle (23).
2. Dispositif selon la revendication 1, le deuxième nombre de spires étant différent du premier nombre de spires.
3. Dispositif selon la revendication 2, le rapport entre le premier nombre de spires et le deuxième nombre de spires étant supérieur à un, étant notamment supérieur à trois.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, le circuit additionnel (20) comprenant une résistance (24).
5. Dispositif selon la revendication 4, la deuxième bobine (21), la bobine additionnelle (23) et la résistance (24) étant montées en série.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, le nombre de conducteurs électriques (5) étant égal à trois.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, les premières bobines (10) et la deuxième bobine (21) étant bobinées autour d'un même noyau magnétique.
8. Dispositif selon la revendication 7, le noyau étant configuré de manière à présenter une valeur d'inductance mutuelle comprise entre 1 mH et 10 raH à une fréquence de 10 kHz.
9. Procédé de filtrage des interférences électromagnétiques lorsque de l'énergie électrique est transférée depuis un réseau électrique vers une unité de stockage d'énergie électrique et réciproquement, procédé dans lequel on procède audit filtrage en interposant entre le réseau électrique et l'unité de stockage d'énergie un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel les premières bornes (7) du dispositif (1) sont reliées directement ou non au réseau électrique, les deuxièmes bornes (8) du dispositif (1) sont reliées directement ou non à l'unité de stockage d'énergie et la troisième borne (15) du dispositif (1) est reliée à la terre.
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