JP2022021322A - Ｄｃフィルタデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＣフィルタデバイス及びその配置構成を提供する。【解決手段】ＤＣフィルタデバイスは、第１フィルタデバイス接続部６１Ａ、第２フィルタデバイス接続部６２Ａ、第３フィルタデバイス接続部６１Ｂ、第４フィルタデバイス接続部６２Ｂ及びコイルコア３３０を有する。少なくとも１つの第１コイル３３１、３３２は、コイルコア３３０に配置され、且つ、第１接続部６１Ａと第３接続部６１Ｂとの間に接続される。少なくとも１つの第２コイル３３３、３３４は、コイルコア３３０に配置され、且つ、第２接続部６２Ａと第４接続部６２Ｂとの間に接続される。第３コイル３３５は、コイルコア３３０に配置される。第３コイル３３５は、第１コイル接続部３３５Ａと第２コイル接続部３３５Ｂと、を有する。第１コイル接続部３３５Ａ及び第２コイル接続部３３５Ｂは、回路デバイス３３６を介して互いに接続される。回路デバイス３３６は、抵抗器３３８を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、ＤＣフィルタデバイス及びこのようなＤＣフィルタデバイスを含む配置構成に関する。

（特許文献１）では、ＥＭＣフィルタ回路と、異なるエネルギー源とを有する３つの車載電力システム分岐を有する車両車載電力システムを開示している。多相ＤＣ－ＤＣコンバータにより、異なる車載電力システム分岐を接続する。

（特許文献２）、（特許文献３）、（特許文献４）及び（特許文献５）では、ＥＭＣフィルタを有する車両車載電力システムを開示している。

独国特許出願公開第１０２０１６２２０４６６Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２０１１／０２５４４９４Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２０１２／０１１２５２８Ａ１号明細書 国際公開第２０１７／１５３３６６Ａ１号パンフレット 国際公開第２０１８／０３３３７７Ａ１号パンフレット

本発明の１つの目的は、したがって、新規なＤＣフィルタデバイスと、このようなＤＣフィルタデバイスを含む配置構成とを提供することである。

この目的は、請求項１の主題によって達成される。

ＤＣフィルタデバイスは、第１フィルタデバイス接続部、第２フィルタデバイス接続部、第３フィルタデバイス接続部、第４フィルタデバイス接続部及びコイルコアを有し、このＤＣフィルタデバイスにおいて、少なくとも１つの第１コイルは、コイルコアに配置され、且つ第１接続部と第３接続部との間に接続され、このＤＣフィルタデバイスにおいて、少なくとも１つの第２コイルは、コイルコアに配置され、且つ第２接続部と第４接続部との間に接続され、このＤＣフィルタデバイスにおいて、第３コイルは、コイルコアに配置され、この第３コイルは、第１コイル接続部と第２コイル接続部とを有し、及びこの第１コイル接続部及び第２コイル接続部は、回路デバイスを介して互いに接続され、この回路デバイスは、抵抗器を有する。ＤＣフィルタデバイスの伝達関数は、回路デバイスを備えた第３コイルを介して影響を受ける。このようにして伝達関数に影響を及ぼすことにより、例えば補償電流を配置構成全体に送り込むときに振動を減少又は回避することを可能にする。

好ましい一実施形態によれば、抵抗器は、ＳＭＤ部品として設計される。ＳＭＤ部品としての設計は、省スペースの構造を可能にし、且つ第３コイルとの組合せにおいて独自である。

好ましい一実施形態によれば、回路デバイスは、抵抗器と直列に接続される第４コイルを有する。第４コイルは、ＤＣフィルタデバイスの伝達関数に関してより高い周波数範囲のために有利である。

好ましい一実施形態によれば、第４コイルは、ＳＭＤ部品として設計される。そのようなＳＭＤ部品は、特により高い周波数において、より大きいコイルよりも有利であることが証明されている。

好ましい一実施形態によれば、第４コイルは、ナノ結晶材料でできているコイルコアを有する。そのようなコイルは、それらの比較的、相対的に高いインダクタンスのため、高周波数範囲において有利であることが証明されている。

好ましい一実施形態によれば、第３フィルタデバイス接続部及び第４フィルタデバイス接続部は、関連する蓄電器を介して保護アース接続部にそれぞれ接続される。蓄電器により、電磁干渉の大幅な減少を可能にする。

好ましい一実施形態によれば、少なくとも２つの第１コイルは、コイルコアに配置され、且つ第１接続部と第３接続部との間に接続され、及び少なくとも２つの第２コイルは、コイルコアに配置され、且つ第２接続部と第４接続部との間に接続される。二重コイルにより、コイルコアに対する良好なフィルタ効果を達成することを可能にする。

本発明は、請求項７の主題によって達成される。

配置構成は、ＡＣフィルタデバイス、ＡＣ－ＤＣコンバータ及びこのようなＤＣフィルタデバイスを含み、このＡＣフィルタデバイスは、ＡＣ－ＤＣコンバータのＡＣ側に提供され、及びこのＤＣフィルタデバイスは、ＡＣ－ＤＣコンバータのＤＣ側に配置される。このような配置構成により、良好な電磁適合性を可能にする。

好ましい一実施形態によれば、配置構成は、漏れ電流を補償するための補償デバイスを含み、この補償デバイスは、補償電流を保護アース接続部と配置構成の所定の結合点との間に発生させるように設計される。補償デバイスにより、故障電流回路ブレーカのトリップのリスクを低減する。

好ましい一実施形態によれば、所定の結合点は、ＡＣフィルタデバイスとＤＣフィルタデバイスとの間に提供される。この点での結合により、補償を容易にする。

好ましい一実施形態によれば、所定の結合点は、ＡＣフィルタデバイスとＡＣ－ＤＣコンバータとの間に提供される。ＡＣ部分における結合は、この領域において行われ得る。結合点は、供給グリッドからの干渉から保護される。

好ましい一実施形態によれば、補償デバイスは、補償電流を標的値に調整するための電流調整器を有する。電流調整器により、補償電流の厳密な送り込みを可能にする。ＡＣフィルタデバイスは、電流調整器を使用するときに望ましくない振動を減らすのに特によく適している。

本発明は、請求項１２の主題によって達成される。

車載電力システムは、そのような配置構成を有する。この配置構成は、車載電力システムに特によく適している。このような車載電力システムは、例えば、充電ステーションで信頼性のある低干渉の挙動を示す。

本発明のさらなる詳細及び有利な改良形態は、以下で説明され、且つ図面において示された例示的実施形態及び従属請求項から明らかとなる。これらの実施形態は、本発明を限定するものとして決して理解されてはならない。

配置構成及び供給グリッドの概略図を示す。 図１の配置構成のＡＣフィルタデバイスを示す。 図１の配置構成のＤＣフィルタデバイスを示す。 図１の配置構成の電位発生デバイスを示す。 図１の補償デバイスを示す。 望ましくない振動を有する補償電流を示す。 複数の伝達関数の第１の例示的実施形態の振幅応答を示す。 複数の伝達関数の第２の例示的実施形態の振幅応答を示す。 図７の第１の例示的実施形態の位相応答を示す。 図８の第２の例示的実施形態の位相応答を示す。

同一又は機能的に同一の部品には、以下の同じ参照符号が付され、且つ通常、一度のみ説明される。不必要な繰り返しを回避するために、説明は、複数の図が互いを基礎とするようにこれらの複数の図にわたる。

図１は、例えば、自動車の車載電力システムの一部である配置構成２０を示す。配置構成２０は、供給グリッド１０に接続される。供給グリッド１０は、例えば、ＵＳ分相グリッドの形態であり、且つ点１３を介して第２ＡＣ電圧源１２に接続された第１ＡＣ電圧源１１を有する。ＡＣ電圧源１１は、接続部ＨＯＴ１を提供する。ＡＣ電圧源１２は、接続部ＨＯＴ２を提供する。点１３は、抵抗器１４を介して保護アース接続部ＰＥに接続される。抵抗器１４は、点１３での対応するラインの抵抗を特徴付け、且つ通常、数オームの規模である。

配置構成２０は、第１接続部２１、第２接続部２２及び接続部２５を有する。接続部２１は、ライン５１Ａを介してＡＣフィルタデバイス３１に接続される。接続部２２は、ライン５２Ａを介してＡＣフィルタデバイス３１に接続される。接続部２５は、配置構成２０全体において使用され得る保護アース接続部９９に接続される。

ＡＣフィルタデバイス３１は、ライン５１Ｂ及びライン５２Ｂを介してデバイス３６に接続される。デバイス３６は、ライン５１Ｃ及びライン５２Ｃを介してＡＣ－ＤＣコンバータ３２のＡＣ側に接続される。ＡＣ－ＤＣコンバータ３２は、ライン６１Ａ及びライン６２Ａを介してＤＣフィルタデバイス３３に接続される。ライン６１Ａは、例えば、正側ラインである。ライン６２Ａは、負側ラインである。ＤＣフィルタデバイス３３は、保護アース接続部９９に接続され、且つライン６１Ｂ及びライン６２Ｂを介してデバイス３４に接続される。このデバイス３４は、例えば、車載電力システム、けん引用バッテリ又は需要家である。ライン６１Ｂ及び６２Ｂは、ＨＶ＋及びＨＶ－、ＨＶを指すこともできる。ＨＶは、高電圧を表す。

デバイス３６は、結合点３７を提供する。結合点３７は、ライン３８を介して補償デバイス３９に接続される。補償デバイス３９は、保護アース接続部９９に接続される。

一例として、ＡＣ－ＤＣコンバータ３２のＡＣ側にライン５１Ｃ及び５２Ｃを通して流れる電流を測定する和電流測定配置構成３５２が提供される。この電流の合計は、漏れ電流がない場合に０になり、且つ漏れ電流がある場合にゼロ以外になり得る。和電流測定配置構成３５２は、例示的実施形態において、アクティブ導体５１Ｃ、５２Ｃの周りのコイル又は多相電流供給の場合にはアクティブ導体の全ての周りのコイルとして設計される。和電流測定配置構成３５２は、しかしながら、アクティブ導体の周りに複数の独立した測定配置構成も含み得る。和は、計算によって判明する。和電流測定配置構成３５２は、ライン５１Ｃ、５２Ｃを通る電流により誘導された電圧を出力する。この電圧は、和電流評価デバイス３５において、和電流、したがって漏れ電流（の合計）を特徴付ける信号に変換される。この信号は、ライン３５１を介して補償デバイス３９に供給される。補償電流は、閉鎖ループ制御操作（送り込まれた補償電流を考慮に入れる）の形態又は開ループ制御操作（考慮に入れない）の形態で結合点３７において送り込まれ得る。これは、漏れ電流が送り込みの上流で測定されるか又は下流で測定されるかに依存する。

ＵＳ分相供給グリッドは、単相三導体グリッドである。電圧源１１は、通常、接続部ＨＯＴ１で１２０ボルトの振幅を有するＡＣ電圧を提供する。ＡＣ電圧源１２は、接続部ＨＯＴ２で位相ＨＯＴ１に対して１８０度位相シフトされた位相ＨＯＴ２を提供する。ＡＣフィルタデバイス３１は、干渉を減少させる役割を果たし、したがってＥＭＣを向上させる役割を果たす。位相ＨＯＴ１及びＨＯＴ２は、ライン５１Ｃ及び５２Ｃを介してＡＣ－ＤＣコンバータ３２に供給される。前記ＡＣ－ＤＣコンバータは、整流を実施する。ＡＣ－ＤＣコンバータ３２のＤＣ側は、ＤＣリンク回路若しくはＤＣ電圧リンク回路又は一般にリンク回路とも呼ばれる。干渉電圧又は干渉信号は、この場合もＤＣフィルタデバイス３３を介して減少する。ＤＣ電圧は、このとき、ライン６１Ｂ及び６２Ｂを介してデバイス３４に供給される。

ＡＣフィルタデバイス３１及びＤＣフィルタデバイス３３は、両方向に作用する。

ＡＣ－ＤＣコンバータ３２は、双方向設計のものでもあり得る。このＡＣ－ＤＣコンバータ３２は、したがって、エネルギーがデバイス３４からＡＣ－ＤＣコンバータ３２のＡＣ側に伝達されることも可能にする。

理想的な場合、電流は、位相接続部ＨＯＴ１及びＨＯＴ２間、すなわちアクティブ導体においてのみに流れる。しかしながら、漏れ電流は、実際にはほぼ生じる。漏れ電流は、位相ＨＯＴ１及び／又はＨＯＴ２から保護アース接続部ＰＥに流れる電流である。そのような漏れ電流は、例えば、蓄電器（この蓄電器は、ＡＣフィルタデバイス３１及び／又はＤＣフィルタデバイス３３においてフィルタ蓄電器として提供され、且つアクティブ導体の１つと保護アース接続部９９との間に接続されている）を原因として生じる。漏れ電流は、例えば、供給グリッド１０の故障電流回路ブレーカにおいて検出され、且つ故障電流回路ブレーカのトリップの原因となり得る。補償デバイス３９は、したがって、漏れ電流を補償するために提供される。これは、例えば、漏れ電流を測定し、且つ補償電流Ｉ＿Ｃを発生させることを可能にする対応する信号を発生させることによって達成される。

図２は、図１のＡＣフィルタデバイス３１の１つの例示的な実施形態の概略図を示す。ＡＣフィルタデバイス３１は、一方ではライン５１Ａ及び５２Ａに、他方ではライン５１Ｂ及び５２Ｂに接続される。ライン３１６を介して直列に接続された２つのインダクタ３１１、３１２がライン５１Ａ及び５１Ｂ間に提供される。ライン３１７を介して直列に接続された２つのインダクタ３１３、３１４がライン５２Ａ及び５２Ｂ間に提供される。好ましくは、コイルとして設計されたインダクタ３１１、３１２、３１３及び３１４が設けられたコイルコア３１８が提供される。コイルは、チョークとも呼ばれ得る。コイルコア３１８は、例えば、フェライト磁心であり、且つ環状のプロファイルを有し得る。この場合における環状とは、コイルコア３１８が内部開口を有することを意味する。コイルコア３１８は、円形のものである必要はない。このコイルコア３１８は、例えば、長方形のものであり得る。

多相供給グリッド１０が使用される場合、追加的なアクティブ導体のためのインダクタを含むさらなる経路を提供することが必要である。

例示的な実施形態は、単純化された形式で図示される。フィルタリング目的で通常提供されるＸ蓄電器及びＹ蓄電器は、図示されない。

図３は、ＤＣフィルタデバイス３３の例示的実施形態を示す。ライン６１Ａは、２つの直列接続されたコイル（インダクタ）３３１、３３２を介してライン６１Ｂに接続される。ライン６２Ａは、２つの直列接続されたコイル（インダクタ）３３３、３３４を介してライン６２Ｂに接続される。ライン６１Ｂは、ライン３４０を介して蓄電器３４１に接続される。ライン６２Ｂは、ライン３４３を介して蓄電器３４４に接続される。蓄電器３４１、３４４は、点３４２に接続される。点３４２は、抵抗器３４５を介して保護アース接続部９９に接続される。蓄電器３４１、３４４は、コモンモード干渉を抑制するためのＹ蓄電器としての機能を果たす。

これまで説明されたＤＣフィルタデバイス３３の部品は、ＥＭＣを向上させるためのこのようなＤＣフィルタデバイスの１つの可能な実施形態を形成する。

ＤＣフィルタデバイス３３は、第１コイル接続部３３５Ａと第２コイル接続部３３５Ｂとを有するコイル３３５を追加的に有する。第１コイル接続部３３５Ａ及び第２コイル接続部３３５Ｂは、回路デバイス３３６を介して互いに接続される。回路デバイス３３６は、回路デバイス３３６を通る電流の減衰をもたらす抵抗器３３８を有する。回路デバイス３３６は、追加的に、好ましくは抵抗器３３８と直列に接続されるコイル３３７を有する。

コイル３３１、３３２、３３３、３３４及び３３５が配置されたコイルコア３３０が好ましくは提供される。コイルコア３３０は、例えば、（例えば、基本形が丸い又は角のある）環状又は棒状であり得る。共通のコイルコア３３０は、コイル間の有利な相互作用及びコイル３３５の良好なコモンモード結合を可能にする。

回路デバイス３３６を備えたコイル３３５は、ＤＣフィルタデバイス３３の伝達関数に影響を与える。

回路デバイス３３６は、好ましくは、保護アース接続部９９に接続される。この接続は、回路デバイス３３６の容量性の変化をもたらす。保護アース接続部９９への接続は、不要となる場合もある。したがって、これは、任意選択的であり、且ついずれのバージョンがより良好な減衰を可能にするかに依存して選択され得る。

以下では、成分値が一例として与えられる。
抵抗器３３８：１００オーム、又は１２０オーム、又は３９オーム
コイル３３１、３３２、３３３、３３４、３３５：１０ｋＨｚで２００μＨ又は１０ｋＨｚで２２０μＨ、コイル３３７：１ｋＨｚで１．０ｍＨ、又は１ｋＨｚで０．８ｍＨ、又は１０ｋＨｚで６．４ｍＨ。
蓄電器３４１、３４４：６８０ｎＦ又は７５０ｎＦ。

ナノ結晶材料がコイルコア３３０にとって有利であることが証明されている。このようなコイルコア３３０を有するコイルは、特に、本出願の場合、例えば１００ｋＨｚの高周波数においてよく適しているインダクタンスを有する。コイルコア３３０は、代替的実施形態においてフェライト材料を含み得る。

図４は、結合点３７を提供するための電位発生デバイス３６を示す。ライン５１Ｂは、蓄電器３６１、点３６３及び蓄電器３６２を介してライン５２Ｂに接続される。点３６３は、抵抗器３６４を介してライン５１Ｂに、且つ抵抗器３６５を介してライン５２Ｂに接続される。ライン５１Ｂは、抵抗器３６６を介してライン５１Ｃに接続される。ライン５２Ｂは、抵抗器３６７を介してライン５２Ｃに接続される。点３６３は、結合点３７に接続される。

ライン５１Ｂ及び５２Ｂの位相ＨＯＴ１及びＨＯＴ２は、位相対立にある。そのため、これは、蓄電器分割器３６１、３６２を通した且つ抵抗器分割器３６４、３６５を通した結合点３７での低電位をもたらす。結合点３７での電位は、理論的にはゼロボルトであるべきである。しかし、それは、通常、実際にはそこから少なくともわずかに逸れる。しかしながら、この結合点３７での電位は、ライン５１Ｂ及び５２Ｂでの電位をかなり下回る。これは、保護アース接続部９９と結合点３７との間に電流を加えることがより容易になるため、有利である。

好ましい例示的一実施形態において、抵抗器３６４、３６５は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ又は他の電子スイッチの形態の制御可能な抵抗器として設計される。これは、点３７での電位に積極的に影響を及ぼすことを可能にする。点３７での電位が可能な限り低いとき、送り込みは、比較的単純な方法で可能である。

図５は、補償デバイス３９の例示的実施形態を示す。前記補償デバイスは、結合点３７と保護アース接続部９９との間に接続された最終ステージ３９１を有する。最終ステージ３９１には、ライン３９２及びライン３９３を介して電圧が供給される。この電圧に基づいて、補償デバイス３９は、補償電流Ｉ＿Ｃを発生させる。この補償電流Ｉ＿Ｃは、その数学的符号に依存して、保護アース接続部９９又は結合点３７に流れる。最終ステージ３９１は、例えば、作動可能な増幅器により形成される。

ライン３９２及び３９３間の電圧は、図４の電位発生デバイス３６を原因として、ライン５１Ｂ及び／又は５２Ｂへの直接的な送り込みの場合を下回り得る。しかしながら、最終ステージ３９１にライン３９２、３９３を介して対応して高い電圧が供給されるとき、この電圧は、代替的又は追加的に、ライン５１Ｂ及び／又は５２Ｂに直接的に供給され得る。

ライン３９２、３９３での電圧の値は、補償電流Ｉ＿Ｃの値を定義する。ライン３９２、３９３での電圧は、したがって、好ましくは測定された漏れ電流に基づいて定義される。

補償電流Ｉ＿Ｃは、好ましくは、測定された漏れ電流に対して１８０°の位相シフトを有する。この位相シフトは、補償デバイス３９において又は早ければ和電流評価デバイス３５において発生し得る（図１を参照されたい）。

図６は、シミュレーションにおいて、補償電流Ｉ＿Ｃが時間ｔに対してプロットされたグラフを示す。シミュレーションは、図３によるＤＣフィルタデバイスを使用して、しかしコイル３３５及び回路デバイス３３６なしで行われた。

補償電流Ｉ＿Ｃが振動し、振幅が１１ｍｓの期間にわたり最初の３Ａからおよそ１３Ａまで増大することが分かり得る。

通常、電流調整器を使用して補償電流Ｉ＿Ｃを標的値に調節する補償デバイス３９は、結合点３７での結合の場合、望ましくない振動を含む補償電流Ｉ＿Ｃを発生させることが試験において観察された。望ましくない振動は、ＡＣフィルタデバイス３１とＡＣ－ＤＣコンバータ３２との間での結合の場合、故障電流回路ブレーカのトリップの原因となることがある。そのため、システムは、試験及びシミュレーションの両方においてより詳細に調査された。

そのような振動は、供給グリッド１０とＡＣフィルタデバイス３１との間の領域における結合の場合に発生しなかった。供給グリッド１０とＡＣフィルタデバイス３１との間での結合には、しかしながら、他の欠点がある。第１に、ＡＣフィルタデバイス３１の上流の回路部品は、ＥＭＣがかなり悪化する原因となり得る。第２に、ＡＣフィルタデバイス３１の上流でのグリッド過渡現象として知られるものは、漏れ電流の補償を複雑化する過電圧の原因となり得、且つ補償回路の破壊の原因ともなり得る。

図７は、周波数ｆの対数表現にプロットされたデシベル単位（ｄＢ、対数目盛り）での振幅応答を示す。ＡＣ成分についての伝達関数Ｆｚ＿ａｃの振幅応答、ＤＣ成分についての伝達関数Ｆｚ＿ｄｃ及び伝達関数Ｆ＿０が示される。伝達関数は、周波数に対してプロットされた減衰及び位相角を一般に示す。それらにより、当業者は、本発明の場合に補償デバイス３９の動作を評価するために回路を評価することが可能になる。抵抗Ｒは、この状況では、Ｒ＝０．１オームの値で極めて小さくなるように選択された。

グラフについて、以下の値がシミュレーションにおいて想定された。
Ｌ＿ａｃ＝２ｍＨ
Ｌ＿ｄｃ＝２ｍＨ
Ｃ＝１．４μＦ
Ｒ＝０．１オーム

伝達関数Ｆ＿０は、０より大きいこともあることが分かり得る。これは、この領域におけるゲイン、したがって場合により振動をもたらす。

図８は、図７とは対照的に、抵抗Ｒが２０オームに設定された配置構成における対応する振幅応答を示す。図１の抵抗器１４のこの値により、周波数範囲全体における伝達関数Ｆ＿０は、０未満である。対応する望ましくない振動はない。

図９は、図７の対応するパラメータでの、伝達関数ｆｚ＿ａｃ、Ｆｚ＿ｄｃ及びＦ＿０についての周波数の対数表現に対してプロットされた線形表現で位相応答を示す。低抵抗Ｒ＝０．１オームでの伝達関数Ｆ＿０の位相は、急勾配を有し、且つ約０度から約－１８０度に下がる。伝達関数Ｆ＿０が－１８０度の値に到達する点は、およそ図７における最大振幅の点である。

図１０は、図８による周波数に対してプロットされた位相応答を含むグラフである。図８のパラメータは、抵抗Ｒ＝２０オームのときのパラメータとして選択された。抵抗Ｒが大きいほど、伝達関数への影響も大きい。

図７及び図９は、合わせてＲ＝０．１オームについてのボード線図を形成する。図８及び図１０は、合わせてＲ＝２０オームについてのボード線図を形成する。

試験は、図１における過度に小さい保護アース抵抗Ｒ又は１４が、漏れ電流の補償における振動干渉の原因となり得るという結果に至る。

配置構成２０に抵抗器を加えることにより抵抗１４を増大させることは、望ましくない振動を防ぐ。追加的な抵抗器を加えることにより保護アース抵抗Ｒを増大させることは、しかしながら、よくないか又は場合によりさらに禁じられる。その理由は、良好な電位補償及びしたがって良好な保護機能を可能にするために、保護アース接続部９９と点１３との間の低抵抗接続（図１を参照されたい）が存在しなければならないからである。保護アースと、例えば金属ハウジングとの間の電流の流れは、追加的な抵抗器により低下する。そのため、追加的な抵抗器は、例えば、電位補償を通した保護クラス１の電気配置構成の場合、保護効果を低下させる。

伝達関数Ｆ０の必要とされる減衰を達成するための代替的解決策として、コイル３３５及び回路デバイス３３６を備えた図３の回路を参照する。コイル３３５及び回路デバイス３３６の背景にある基本的な考え方は、ＤＣフィルタデバイス３３のコモンモード電流を減衰させるために減衰抵抗器において結合するという考え方である。コモンモード電流は、ライン６１Ａ及び６２Ａを通る電流と比較して低い。したがって、ワイヤ直径を小さくすることがコイル３３５について及び回路デバイス３３６において可能である。空間を節約するために、回路デバイス３３６の部品は、好ましくは、ＳＭＤ部品として設計され得る。コイル３３５及び回路デバイス３３６を提供することは、抵抗Ｒを増大させることを不要にすることができる。低抵抗Ｒにより引き起こされる望ましくない振動の発生を防止するか又は少なくとも減少させることが依然として可能である。

試験により、コイル３３７のない回路デバイス３３６の設計は、１００ｋＨｚの周波数での高インピーダンスをもたらすことが明らかになった。コイル３３７を提供することは、より低いインピーダンスにつながる。計算された例示的実施形態において、インピーダンスは、コイル３３７ありよりもコイル３３７なしで２８％高かった。

抵抗器３３８及びコイル３３７は、両方とも好ましくはＳＭＤ部品として設計される。

当然のことながら、多くの変更形態及び修正形態が本発明の範囲内で可能である。

言及された成分値は、好ましい値であるが、用途に依存して異なるように選択され得る。

例示的実施形態における配置構成２０は、ＵＳ分相供給グリッド１０に接続される。代替形態として、アクティブ導体Ｌ１、Ｎ又はＬ１－Ｌ３、Ｎ及び保護アースＰＥを備えた欧州グリッドなどの他のグリッドも可能である。

ＡＣフィルタデバイス３１及びＤＣフィルタデバイス３３は、さらなるフィルタ蓄電器、特にＸ蓄電器及びＹ蓄電器を有し得る。

２０ 配置構成
３１ ＡＣフィルタデバイス
３２ ＡＣ－ＤＣコンバータ
３３ ＤＣフィルタデバイス
３７ 結合点
３９ 補償デバイス
６１Ａ 第１フィルタデバイス接続部
６１Ｂ 第３フィルタデバイス接続部
６２Ａ 第２フィルタデバイス接続部
６２Ｂ 第４フィルタデバイス接続部
９９ 保護アース接続部
３３０ コイルコア
３３１ 第１コイル
３３２ 第１コイル
３３３ 第２コイル
３３４ 第２コイル
３３５ 第３コイル
３３５Ａ 第１コイル接続部
３３５Ｂ 第２コイル接続部
３３６ 回路デバイス
３３７ 第４コイル
３３８ 抵抗器
３４１ 蓄電器
３４４ 蓄電器
Ｉ＿Ｃ 補償電流

Claims (12)

1. ＤＣフィルタデバイス（３３）であって、第１フィルタデバイス接続部（６１Ａ）、第２フィルタデバイス接続部（６２Ａ）、第３フィルタデバイス接続部（６１Ｂ）、第４フィルタデバイス接続部（６２Ｂ）及びコイルコア（３３０）を有し、
   前記ＤＣフィルタデバイス（３３）において、少なくとも１つの第１コイル（３３１、３３２）は、前記コイルコア（３３０）に配置され、且つ前記第１接続部（６１Ａ）と前記第３接続部（６１Ｂ）との間に接続され、
   前記ＤＣフィルタデバイス（３３）において、少なくとも１つの第２コイル（３３３、３３４）は、前記コイルコア（３３０）に配置され、且つ前記第２接続部（６２Ａ）と前記第４接続部（６２Ｂ）との間に接続され、
   前記ＤＣフィルタデバイス（３３）において、第３コイル（３３５）は、前記コイルコア（３３０）に配置され、
   前記第３コイル（３３５）は、第１コイル接続部（３３５Ａ）と第２コイル接続部（３３５Ｂ）とを有し、及び
   前記第１コイル接続部（３３５Ａ）及び第２コイル接続部（３３５Ｂ）は、回路デバイス（３３６）を介して互いに接続され、前記回路デバイス（３３６）は、抵抗器（３３８）を有する、ＤＣフィルタデバイス（３３）。
2. 前記抵抗器（３３８）は、ＳＭＤ部品として設計される、請求項１に記載のＤＣフィルタデバイス。
3. 前記回路デバイス（３３６）は、前記抵抗器（３３８）と直列に接続される第４コイル（３３７）を有する、請求項１又は２に記載のＤＣフィルタデバイス。
4. 前記第４コイル（３３７）は、ＳＭＤ部品として設計される、請求項３に記載のＤＣフィルタデバイス。
5. 前記第３フィルタデバイス接続部（６１Ｂ）及び前記第４フィルタデバイス接続部（６２Ｂ）は、関連する蓄電器（３４１、３４４）を介して保護アース接続部（９９）にそれぞれ接続される、請求項１～４のいずれか一項に記載のＤＣフィルタデバイス。
6. 少なくとも２つの第１コイル（３３１、３３２）は、前記コイルコア（３３０）に配置され、且つ前記第１接続部（６１Ａ）と前記第３接続部（６１Ｂ）との間に接続され、及び少なくとも２つの第２コイル（３３３、３３４）は、前記コイルコア（３３０）に配置され、且つ前記第２接続部（６２Ａ）と前記第４接続部（６２Ｂ）との間に接続される、請求項１～５のいずれか一項に記載のＤＣフィルタデバイス。
7. ＡＣフィルタデバイス（３１）、ＡＣ－ＤＣコンバータ（３２）及び請求項１～６のいずれか一項に記載のＤＣフィルタデバイス（３３）を含む配置構成（２０）であって、前記ＡＣフィルタデバイス（３１）は、前記ＡＣ－ＤＣコンバータ（３２）のＡＣ側に提供され、及び前記ＤＣフィルタデバイス（３３）は、前記ＡＣ－ＤＣコンバータ（３２）のＤＣ側に配置される、配置構成（２０）。
8. 漏れ電流を補償するための補償デバイス（３９）を含み、前記補償デバイス（３９）は、補償電流（Ｉ＿Ｃ）を保護アース接続部（９９）と前記配置構成（２０）の所定の結合点（３７）との間に発生させるように設計される、請求項７に記載の配置構成。
9. 前記所定の結合点（３７）は、前記ＡＣフィルタデバイス（３１）と前記ＤＣフィルタデバイス（３３）との間に提供される、請求項８に記載の配置構成。
10. 前記所定の結合点（３７）は、前記ＡＣフィルタデバイス（３１）と前記ＡＣ－ＤＣコンバータ（３２）との間に提供される、請求項８又は９に記載の配置構成。
11. 前記補償デバイス（３９）は、前記補償電流を標的値に調整するための電流調整器を有する、請求項８～１０のいずれか一項に記載の配置構成。
12. 請求項７～１１のいずれか一項に記載の配置構成を有する車載電力システム。

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