WO2022071031A1 - ノイズフィルタ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a noise filter.
- the noise filter is described in, for example, Patent Document 1.
- the noise filter described in Patent Document 1 is connected between the first power conversion device and the second power conversion device.
- the noise filter includes a capacitor and a common mode choke coil.
- the common mode choke coil includes a core, a first winding, and a second winding. Further, the common mode choke coil has a leakage inductance.
- the noise filter reduces conduction noise. Conduction noise includes normal mode noise and common mode noise.
- the common mode choke coil is mainly used for reducing common mode noise, but since it has a normal mode inductance which is a leakage inductance, it is also effective in reducing normal mode noise.
- the core may cause magnetic saturation.
- the magnetic permeability of the core decreases.
- the normal mode inductance of the common mode choke coil decreases.
- the resonance frequency of the noise filter increases.
- the normal mode noise transmitted to the noise filter matches the resonance frequency of the noise filter, resonance occurs in the noise filter.
- a normal mode coil may be provided separately to prevent resonance of the noise filter.
- the normal mode coil by providing the normal mode coil separately, there arises a problem that the physique of the noise filter becomes large.
- An object of the present invention is to provide a noise filter that can be miniaturized.
- a noise filter that solves the above problems is provided between the first power conversion device that performs switching operation at the first frequency and the second power conversion device that performs switching operation at a second frequency higher than the first frequency, and is a capacitor.
- a noise filter comprising a common mode choke coil, wherein the common mode choke coil comprises a core and first and second windings wound around the core, and the common mode choke is provided.
- the coil has an inductance in which the resonance frequency of the noise filter when the core is magnetically saturated is larger than the first frequency and smaller than the second frequency.
- the resonance frequency of the noise filter is larger than the first frequency and smaller than the second frequency. Therefore, it is possible to suppress that the resonance frequency of the noise filter matches the first frequency and the second frequency without separately providing the normal mode coil in the noise filter. Therefore, the noise filter can be miniaturized.
- the first winding and the second winding are edgewise windings.
- the first power conversion device is a DC / AC inverter
- the second power conversion device is a DC / DC converter, and is connected to an input end of the DC / DC converter and an external power supply. It is preferable that it is provided between the charging terminal and the charging terminal.
- the noise filter can be miniaturized.
- the noise filter of the present embodiment is used for a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example.
- the vehicle Ve includes a start switch S, a power supply line 10, a battery B, a DC / AC inverter 20 as a first power conversion device, a traveling motor M, and a charging terminal 30. It includes a charging switch 31, a noise filter 40, a DC / DC converter 50 as a second power conversion device, and a load 60.
- the vehicle Ve is, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle that is driven by a traveling motor M.
- the start switch S is a switch for switching between the start state and the stop state of the vehicle Ve.
- the start switch S is operated by, for example, a passenger of the vehicle Ve.
- the activated state is a state in which the vehicle Ve can travel.
- the stopped state is a state in which the vehicle Ve cannot travel.
- the start switch S may also be referred to as an ignition switch, a system start switch, or the like.
- the activated state is sometimes called the ignition on, and the stopped state is sometimes called the ignition off.
- the power supply line 10 supplies electric power to the electric system of the vehicle Ve.
- the power supply line 10 includes a high voltage line 11 and a low voltage line 12.
- the battery B is, for example, a battery having a nominal voltage of 200 [V].
- the battery B serves as a power source for supplying electric power to an in-vehicle electric device such as a traveling motor M and a load 60.
- Examples of the battery B include those connected to a plurality of chargeable and dischargeable power storage devices such as a lithium ion storage battery.
- the positive electrode of the battery B is connected to the high voltage line 11.
- the negative electrode of the battery B is connected to the low voltage line 12.
- the DC / AC inverter 20 is connected to the power supply line 10.
- the DC voltage of the battery B is input to the DC / AC inverter 20 via the power supply line 10.
- the DC / AC inverter 20 includes a switching element 21.
- the DC / AC inverter 20 converts the DC power supplied from the battery B into AC power and outputs it by switching the switching element 21 of the DC / AC inverter 20.
- the DC / AC inverter 20 converts electric power by, for example, pulse width modulation (PWM).
- PWM pulse width modulation
- the switching element 21 of the DC / AC inverter 20 performs a switching operation at the first frequency f1.
- the first frequency f1 in the present embodiment is the switching frequency of the switching element 21 of the DC / AC inverter 20.
- the first frequency f1 is, for example, 10 [kHz].
- the DC / AC inverter 20 generates conduction noise having a first frequency f1 as a main component by the switching operation of the switching element 21.
- the conduction noise generated from the DC / AC inverter 20 propagates to the power supply line 10.
- the traveling motor M is a power source that drives the wheels of the vehicle Ve.
- the traveling motor M is driven by the electric power output from the DC / AC inverter 20.
- As the traveling motor M for example, a three-phase AC motor is used.
- the charging terminal 30 is a terminal for supplying electric power to the vehicle Ve from the external power source 100.
- the charging terminal 30 is connected to the external power supply 100.
- the external power supply 100 is arbitrary as long as it outputs a DC voltage, and includes, for example, a commercial power supply 101 and a charging AC / DC converter 102.
- the commercial power supply 101 is a system power supply that supplies AC power to a plurality of consumer equipment via a distribution board.
- the AC power of the commercial power supply 101 is supplied to the charging AC / DC converter 102. That is, the AC / DC converter 102 for charging can be said to be one of the consumer equipment.
- the charging AC / DC converter 102 converts the input AC voltage into a DC voltage and outputs it.
- the DC voltage output by the charging AC / DC converter 102 is supplied to the battery B via the charging terminal 30. That is, the external power supply 100 functions as a charging device for charging the battery B.
- the vehicle Ve is connected to the external power source 100, the vehicle Ve is stopped.
- the state in which the external power source 100 is charging the battery B is referred to as a charging state.
- the charging switch 31 is a switch for switching the connection state between the charging terminal 30 and the power supply line 10.
- the charging switch 31 is connected to the power supply line 10. Further, the charging switch 31 is provided between the charging terminal 30 and the power supply line 10. When the charging switch is On, the charging terminal 30 and the power supply line 10 are electrically connected. When the charging switch 31 is off, the charging terminal 30 and the power supply line 10 are insulated.
- the charging switch 31 is turned on when the external power source 100 supplies electric power to the vehicle Ve.
- the charging switch 31 includes, for example, a relay switch, but any switch such as a MOSFET or an IGBT may be used.
- the noise filter 40 is a filter circuit for reducing conduction noise passing through the noise filter 40.
- the noise filter 40 is connected to the power supply line 10. Details of the noise filter 40 will be described later.
- the DC / DC converter 50 includes a switching element 51, an input end 52, and an output end 53.
- the switching element 51 of the DC / DC converter 50 performs a switching operation at the second frequency f2. That is, the second frequency f2 in this embodiment is the switching frequency of the switching element 51.
- the second frequency f2 is larger than the first frequency f1, for example, 170 [kHz].
- the input end 52 of the DC / DC converter 50 is connected to the power supply line 10 via the noise filter 40.
- a DC / AC inverter 20 is connected to the power supply line 10. Therefore, it can be said that the noise filter 40 is provided between the DC / AC inverter 20 and the DC / DC converter 50.
- the power supply line 10 is provided with a charging terminal 30. Therefore, it can be said that the noise filter 40 is provided between the input terminal 52 of the DC / DC converter 50 and the charging terminal 30 provided in the external power supply 100.
- the DC / DC converter 50 steps down the voltage input to the input terminal 52 of the DC / DC converter 50 by the switching operation of the switching element 51 of the DC / DC converter 50 and outputs the voltage.
- the output voltage of the output terminal 53 of the DC / DC converter 50 is, for example, 12 [V]. Due to the switching operation of the switching element 51 of the DC / DC converter 50, conduction noise having a second frequency f2 as a main component is generated from the input end 52 of the DC / DC converter 50.
- the load 60 is an electrical component mounted on the vehicle Ve. Examples of the load 60 include lighting, audio, and the like.
- the load 60 is driven by a DC voltage output from the output terminal 53 of the DC / DC converter 50.
- the drive voltage of the load 60 is, for example, 12 [V].
- the noise filter 40 includes a common mode choke coil 70, a first bypass capacitor 80, a second bypass capacitor 81, and a capacitor 82.
- the common mode choke coil 70 includes a core 71, a first winding 72, and a second winding 73.
- the core 71 is formed of a ferromagnet such as a ferrite core, for example.
- the core 71 is formed in an annular shape.
- annular refers to any structure forming a loop, or a continuous shape without ends, as well as a generally loop-shaped structure with C-shaped gaps. There is. "Circular" shapes include, but are not limited to, circular, elliptical, and polygons with sharp or rounded corners.
- the first winding 72 is wound around the core 71.
- the first end of the first winding 72 is connected to the high voltage line 11.
- the second winding 73 is wound around the core 71.
- the first end of the second winding 73 is connected to the low voltage line 12.
- first winding 72 and the second winding 73 when a common mode current, which is a current in the same direction, flows through the first winding 72 and the second winding 73, magnetic fluxes that strengthen each other are generated, while the first winding 72 and the second winding 73 generate a magnetic flux that strengthens each other.
- a normal mode current which is a current in opposite directions, flows through the winding 72 and the second winding 73, they are wound around the core 71 so as to generate magnetic fluxes that cancel each other out.
- the common mode choke coil 70 generates a leakage flux when a normal mode current flows through the first winding 72 and the second winding 73. Therefore, it can be considered that the common mode choke coil 70 when the core 71 is not magnetically saturated has a virtual normal mode coil L1 having a normal mode inductance La which is a leakage inductance.
- the virtual normal mode coil L1 has a first virtual normal mode coil L11 having a normal mode inductance which is a leakage inductance of the first winding 72 and a second virtual normal having a normal mode inductance which is a leakage inductance of the second winding 73. It is composed of a mode coil L12 and.
- the first virtual normal mode coil L11 is connected in series with the first end of the first winding 72.
- the second virtual normal mode coil L12 is connected in series with the first end of the second winding 73.
- the first bypass capacitor 80 and the second bypass capacitor 81 are connected in series with each other.
- the first bypass capacitor 80 and the second bypass capacitor 81 are grounded.
- the first bypass capacitor 80 and the second bypass capacitor 81 form a series connection body C1.
- the first end of the series connection body C1 is connected to the second end of the first winding 72.
- the second end of the series connection body C1 is connected to the second end of the second winding 73.
- the first end of the capacitor 82 is connected to the second end of the first winding 72.
- the second end of the capacitor 82 is connected to being connected to the second end of the second winding 73. That is, the capacitor 82 is connected in parallel with the series connection body C1.
- the noise filter 40 of the present embodiment has a common mode choke coil 70, a series connection body C1, and a capacitor 82 in this order from the power supply line 10 toward the input end 52 of the DC / DC converter 50.
- the noise filter 40 functions as a low-pass filter circuit for a common mode current by the common mode choke coil 70 and the series connection body C1.
- the noise filter 40 also functions as a low-pass filter circuit for the normal mode current by the virtual normal mode coil L1 and the capacitor 82. That is, the noise filter 40 reduces both common mode noise and normal mode noise.
- the external power supply 100 supplies electric power to the input terminal 52 of the DC / DC converter 50 via the charging terminal 30.
- the electric power supplied to the input end 52 of the DC / DC converter 50 is output from the output end 53 of the DC / DC converter 50 toward the load 60. Therefore, the conduction noise generated from the input end 52 of the DC / DC converter 50 in the charged state propagates to the power supply line 10 via the noise filter 40.
- the conduction noise propagated to the power supply line 10 propagates to the external power supply 100 via the charging terminal 30.
- Conduction noise propagated to the external power supply 100 may propagate to other consumer equipment via the distribution board. In such a case, the intensity of the conduction noise propagating from the vehicle Ve to the external power source 100 needs to be lower than a predetermined standard value, for example, a predetermined reference value defined by ECE regulation 10.
- the current flowing through the common mode choke coil 70 has a direct current component supplied from the battery B or the external power source 100 and an alternating current component generated from the DC / DC converter 50.
- the alternating current component includes conduction noise generated from the DC / DC converter 50.
- the direct current component excites the core 71.
- the direct current component is referred to as a direct current superimposed current Idc.
- FIG. 5 shows the DC superimposition characteristic X of the common mode choke coil 70 in this embodiment.
- the DC superimposition characteristic in the present embodiment means the relationship between the DC superimposition current Idc flowing through the common mode choke coil and the normal mode inductance of the common mode choke coil.
- the core 71 undergoes magnetic saturation. As a result, the magnetic coupling between the first winding 72 and the second winding 73 via the core 71 is lost. Further, the magnetic permeability of the core 71 is reduced to the same level as the magnetic permeability of the air core coil.
- the value of the DC superimposed current Idc at which the normal mode inductance of the common mode choke coil 70 begins to decrease is referred to as a magnetic saturation allowable current Isat1.
- the normal mode inductance of the common mode choke coil 70 when the DC superimposed current Idc is the magnetic saturation allowable current Isat1 is referred to as a critical inductance Lb.
- the normal mode inductance decreases from the critical inductance Lb and converges to a constant residual inductance Lc.
- the inductance between the critical inductance Lb and the residual inductance Lc is referred to as an inductance Ld.
- the load 60 is driven regardless of whether the vehicle Ve is in a running state or a charged state. Therefore, it is necessary for the battery B or the external power source 100 to supply electric power to the DC / DC converter 50 regardless of whether the vehicle Ve is in a running state or a charged state.
- the electric power required to drive the load 60 in the running state is larger than that in the charged state. Therefore, the maximum charging current Idc1 is smaller than the maximum traveling current Idc2.
- the maximum charging current Idc1 is the maximum value of the DC superimposed current Idc in the charged state.
- the maximum running current is the maximum value of the DC superimposed current Idc in the running state.
- the noise filter 40 of the present embodiment is for suppressing propagation of conduction noise from the DC / DC converter 50 to the external power supply 100.
- conduction noise may propagate to the external power supply 100 when the vehicle Ve is in a charged state.
- the noise reducing function of the noise filter 40 may be reduced as compared with the charged state.
- the core 71 in the present embodiment is designed so that the magnetic saturation allowable current Isat1 of the common mode choke coil 70 is larger than the maximum charging current Idc1 and smaller than the maximum traveling current Idc2.
- the normal mode inductance of the common mode choke coil 70 decreases from the critical inductance Lb when the core 71 is magnetically saturated, and converges to a constant residual inductance Lc.
- the noise filter 40 is affected by the conduction noise of the DC / DC converter 50. There is a risk of resonance.
- the inductance Ld of the common mode choke coil 70 is set so that the resonance frequency f0 is larger than the first frequency f1 and smaller than the second frequency f2.
- the type of the first winding 72 and the type of the second winding 73 are edgewise windings, and the number of windings of the inductance of the first winding 72 and the number of windings of the inductance of the second winding 73. Is set so that the resonance frequency f0 is larger than the first frequency f1 and smaller than the second frequency f2.
- the maximum charging current Idc1 of the common mode choke coil 70 in the present embodiment is smaller than the magnetic saturation allowable current Isat1. Therefore, the core 71 is not magnetically saturated in the charged state. Further, the traveling maximum current Idc2 of the common mode choke coil 70 in this embodiment is larger than the magnetic saturation allowable current Isat1. Therefore, the core 71 may be magnetically saturated in the traveling state. When the core 71 is magnetically saturated, the normal mode inductance of the common mode choke coil 70 decreases from the critical inductance Lb and converges to a constant residual inductance Lc.
- the common mode choke coil 70 of the present embodiment is set so that the resonance frequency f0 of the noise filter 40 is larger than the first frequency f1 and smaller than the second frequency f2. There is. That is, it is suppressed that the resonance frequency f0 of the noise filter 40 coincides with the first frequency f1 and the second frequency f2. Since the conduction noise generated from the DC / DC converter 50 is mainly composed of the second frequency f2, the conduction noise generated from the DC / DC converter 50 even when the core 71 is magnetically saturated. The resonance of the noise filter 40 is suppressed.
- the magnetic saturation allowable current Isat2 of the common mode choke coil of the comparative example is larger than the maximum traveling current Idc2. Therefore, the core of the common mode choke coil in the comparative example is designed not to be magnetically saturated in both the charged state and the running state. However, in order to increase the magnetic saturation allowable current while maintaining the normal mode inductance, it is necessary to increase the physique of the core.
- the common mode choke coil 70 has an inductance Ld in which the resonance frequency f0 of the noise filter 40 is larger than the first frequency f1 and smaller than the second frequency f2 when the core 71 is magnetically saturated.
- the noise filter 40 is suppressed from resonating due to the conduction noise generated from the DC / DC converter 50 without separately providing the normal mode coil in the noise filter 40. Therefore, the noise filter 40 can be miniaturized.
- the magnetic saturation allowable current Isat1 of the common mode choke coil 70 is larger than the maximum charging current Idc1 and smaller than the maximum traveling current Idc2. Therefore, the noise reduction performance of the noise filter 40 is maintained at least in the charged state. Further, by making the magnetic saturation allowable current Isat1 smaller than Idc2, the physique of the core 71 becomes smaller. As a result, the noise filter 40 can be miniaturized while maintaining the noise reduction performance of the noise filter 40 in the charged state.
- the noise filter 40 can be further miniaturized.
- the noise filter 40 is provided between the input terminal 52 of the DC / DC converter 50 and the charging terminal 30.
- the conduction noise generated from the input end 52 of the DC / DC converter 50 in the charged state is reduced by the noise filter 40.
- the conduction noise generated in the vehicle Ve may propagate from the vehicle Ve to the external power source 100 via the charging terminal 30. Therefore, it is necessary to provide a noise filter 40 for suppressing the propagation of such conduction noise.
- the vehicle Ve is connected to the external power source 100 when the external power source 100 charges the battery B, that is, when the battery B is in a charged state.
- the noise filter 40 may be capable of exhibiting noise reduction performance in a charged state.
- the maximum charging current Idc1 is smaller than the maximum traveling current Idc2.
- the core 71 may not be magnetically saturated by the DC superimposed current Idc in the charged state, and the resonance of the noise filter 40 may be suppressed in the running state. Therefore, by configuring the noise filter 40 between the input end 52 of the DC / DC converter 50 and the charging terminal 30 as in the embodiment, the core 71 is not magnetically saturated even in the traveling state. While downsizing the 71, it is possible to suppress the propagation of conduction noise from the vehicle Ve to the external power source 100. This makes it possible to reduce the size of the noise filter 40.
- the place where the noise filter 40 is provided is not limited to between the input terminal 52 of the DC / DC converter 50 and the charging terminal 30.
- it may be connected between the output terminal 53 of the DC / DC converter 50 and the load 60. According to this, the conduction noise propagating from the DC / DC converter 50 to the load 60 can be suppressed.
- the first power conversion device is not limited to the DC / AC inverter 20, and may be any device that emits switching noise.
- the second power converter is not limited to the DC / DC converter 50, and may be any device as long as it produces switching noise having a higher frequency than that of the first power converter.
- the first winding 72 and the second winding 73 have an inductance Ld in which the resonance frequency f0 of the noise filter 40 when the core 71 is magnetically saturated is larger than the first frequency f1 and smaller than the second frequency f2. If so, any configuration may be used.
- the first winding 72 and the second winding 73 may be various windings such as round wires and square wires instead of edgewise windings.
- the second winding 73 has the same frequency characteristics and DC current characteristics as the first winding 72, the number of turns of the second winding 73 does not have to match the number of turns of the first winding 72. .. Similarly, the type of winding of the second winding 73 does not have to be the same as the type of winding of the first winding 72.
- the shape of the core 71 is not limited to an annular shape as long as the magnetic coupling between the first winding 72 and the second winding 73 can be ensured.
- the shape of the core 71 may be rod-shaped.
- the core 71 does not have to be closed in an annular shape as long as the magnetic coupling between the first winding 72 and the second winding 73 can be ensured.
- the core 71 may have a gap.
- the charging switch 31 does not have to be provided on the vehicle Ve.
- it may be provided in the external power supply 100.
- the charging terminal 30 does not have to be provided.
- the order of the elements constituting the noise filter 40 is not limited to that of the embodiment, and may be arbitrary.
- the series connection body C1 does not have to be provided.
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Abstract
ノイズフィルタ(40)は、第1周波数でスイッチング動作をするDC/ACインバータ(20)と第1周波数より高い第2周波数でスイッチング動作をするDC/DCコンバータ(50)との間に設けられる。ノイズフィルタ(40)は、コンデンサ(82)と、コモンモードチョークコイル(70)と、を備える。コモンモードチョークコイル(70)は、コアと、コアに巻きつけられる第1巻線(72)及び第2巻線(73)と、を備える。コモンモードチョークコイル(70)は、コアが磁気飽和している場合にも、ノイズフィルタ(40)の共振周波数が第1周波数より大きく、かつ、第2周波数より小さくなるインダクタンスを有する。
Description
本発明は、ノイズフィルタに関する。
ノイズフィルタとしては、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載のノイズフィルタは、第1電力変換装置と第2電力変換装置の間に接続されている。ノイズフィルタは、コンデンサと、コモンモードチョークコイルと、を備える。コモンモードチョークコイルは、コアと、第1巻線と、第2巻線と、を備える。また、コモンモードチョークコイルは、漏れインダクタンスを有する。ノイズフィルタは、伝導ノイズを低減する。伝導ノイズには、ノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズが含まれる。コモンモードチョークコイルは、主にコモンモードノイズの低減に用いられるが、漏れインダクタンスであるノーマルモードインダクタンスを備えているため、ノーマルモードノイズの低減にも効果がある。
ところで、コアが、磁気飽和を起こすことがある。コアが磁気飽和した状態では、コアの透磁率が低下する。これに伴い、コモンモードチョークコイルのノーマルモードインダクタンスが低下する。コモンモードチョークコイルのノーマルモードインダクタンスが低下することにより、ノイズフィルタの共振周波数が上昇する。ノイズフィルタに伝わるノーマルモードノイズがノイズフィルタの共振周波数と一致する場合、ノイズフィルタ内で共振が起こる。この場合、ノイズの共振がノイズフィルタに接続された機器に伝わるという問題が生じ得る。ノイズフィルタの共振を防ぐために、ノーマルモードコイルが別途設けられることがある。しかし、ノーマルモードコイルを別途設けることでノイズフィルタの体格が大きくなるという問題が生じる。
本発明の目的は、小型化を図ることができるノイズフィルタを提供することである。
上記課題を解決するノイズフィルタは、第1周波数でスイッチング動作をする第1電力変換装置と前記第1周波数より高い第2周波数でスイッチング動作をする第2電力変換装置との間に設けられ、コンデンサと、コモンモードチョークコイルと、を備えるノイズフィルタであって、前記コモンモードチョークコイルは、コアと、前記コアに巻きつけられる第1巻線及び第2巻線と、を備え、前記コモンモードチョークコイルは、前記コアが磁気飽和した場合の前記ノイズフィルタの共振周波数が、前記第1周波数より大きくかつ前記第2周波数より小さくなるインダクタンスを有する。
これによれば、コモンモードチョークコイルが磁気飽和した場合であっても、ノイズフィルタの共振周波数が、第1周波数より大きく第2周波数より小さくなる。ゆえに、ノイズフィルタに別途ノーマルモードコイルを設けることなく、ノイズフィルタの共振周波数が第1周波数及び第2周波数と一致することを抑制することができる。したがって、ノイズフィルタの小型化を図ることができる。
上記ノイズフィルタについて、前記第1巻線及び前記第2巻線は、エッジワイズ巻線であることが好ましい。
上記ノイズフィルタについて、前記第1電力変換装置は、DC/ACインバータであり、前記第2電力変換装置は、DC/DCコンバータであり、前記DC/DCコンバータの入力端と、外部電源に接続される充電端子との間に設けられていることが好ましい。
上記ノイズフィルタについて、前記第1電力変換装置は、DC/ACインバータであり、前記第2電力変換装置は、DC/DCコンバータであり、前記DC/DCコンバータの入力端と、外部電源に接続される充電端子との間に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、ノイズフィルタの小型化を図ることができる。
以下、ノイズフィルタの一実施形態について図1~図5に従って説明する。本実施形態のノイズフィルタは、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車のような車両に用いられる。
図1に示すように、車両Veは、スタートスイッチSと、電源ライン10と、バッテリBと、第1電力変換装置としてのDC/ACインバータ20と、走行用モータMと、充電端子30と、充電スイッチ31と、ノイズフィルタ40と、第2電力変換装置としてのDC/DCコンバータ50と、負荷60と、を備える。車両Veは、例えば、走行用モータMによって走行する電気自動車や、ハイブリッド自動車である。
スタートスイッチSは、車両Veの起動状態と停止状態とを切り替えるためのスイッチである。スタートスイッチSは、例えば、車両Veの搭乗者により操作される。起動状態とは、車両Veの走行が可能な状態である。停止状態とは、車両Veの走行を行えない状態である。スタートスイッチSは、イグニッションスイッチやシステム起動スイッチ等と呼称されることもある。起動状態はイグニッションオン、停止状態はイグニッションオフと呼称されることもある。
電源ライン10は、車両Veの電気系統に電力を供給するものである。電源ライン10は、高圧ライン11と低圧ライン12を備える。
バッテリBは、例えば、公称電圧が200[V]のバッテリである。バッテリBは、走行用モータMや負荷60などの車載電気機器に電力を供給する電力源となる。バッテリBとしては、例えば、リチウムイオン蓄電池などの充放電可能な蓄電装置を複数接続したものが挙げられる。
バッテリBは、例えば、公称電圧が200[V]のバッテリである。バッテリBは、走行用モータMや負荷60などの車載電気機器に電力を供給する電力源となる。バッテリBとしては、例えば、リチウムイオン蓄電池などの充放電可能な蓄電装置を複数接続したものが挙げられる。
バッテリBの正極は、高圧ライン11に接続されている。
バッテリBの負極は、低圧ライン12に接続されている。
DC/ACインバータ20は、電源ライン10に接続されている。DC/ACインバータ20は、電源ライン10を介してバッテリBの直流電圧が入力される。DC/ACインバータ20は、スイッチング素子21を備える。DC/ACインバータ20は、車両Veが起動状態の場合、DC/ACインバータ20のスイッチング素子21がスイッチング動作することで、バッテリBから供給される直流電力を交流電力に変換して出力する。DC/ACインバータ20は、例えば、パルス幅変調(PWM)により、電力の変換を行う。パルス幅変調には、例えば、三角波をキャリア波とする三角波比較方式がある。DC/ACインバータ20のスイッチング素子21は、第1周波数f1でスイッチング動作をする。本実施形態での第1周波数f1とは、DC/ACインバータ20のスイッチング素子21のスイッチング周波数である。第1周波数f1は、例えば、10[kHz]である。DC/ACインバータ20は、スイッチング素子21のスイッチング動作により、第1周波数f1を主成分にもつ伝導ノイズを発生させる。DC/ACインバータ20から発生した伝導ノイズは、電源ライン10に伝搬する。
バッテリBの負極は、低圧ライン12に接続されている。
DC/ACインバータ20は、電源ライン10に接続されている。DC/ACインバータ20は、電源ライン10を介してバッテリBの直流電圧が入力される。DC/ACインバータ20は、スイッチング素子21を備える。DC/ACインバータ20は、車両Veが起動状態の場合、DC/ACインバータ20のスイッチング素子21がスイッチング動作することで、バッテリBから供給される直流電力を交流電力に変換して出力する。DC/ACインバータ20は、例えば、パルス幅変調(PWM)により、電力の変換を行う。パルス幅変調には、例えば、三角波をキャリア波とする三角波比較方式がある。DC/ACインバータ20のスイッチング素子21は、第1周波数f1でスイッチング動作をする。本実施形態での第1周波数f1とは、DC/ACインバータ20のスイッチング素子21のスイッチング周波数である。第1周波数f1は、例えば、10[kHz]である。DC/ACインバータ20は、スイッチング素子21のスイッチング動作により、第1周波数f1を主成分にもつ伝導ノイズを発生させる。DC/ACインバータ20から発生した伝導ノイズは、電源ライン10に伝搬する。
走行用モータMは、車両Veの車輪を駆動する動力源である。走行用モータMは、DC/ACインバータ20が出力する電力によって駆動する。走行用モータMには、例えば、三相交流モータが用いられる。
充電端子30は、外部電源100から車両Veに電力を供給するための端子である。充電端子30は、外部電源100と接続されている。外部電源100は、直流電圧を出力するものであれば任意であるが、例えば、商用電源101と、充電用AC/DCコンバータ102と、を備える。商用電源101は、分電盤を介して複数の需要家設備に交流電力を供給する系統電源である。本実施形態において、商用電源101の交流電力は、充電用AC/DCコンバータ102に供給される。すなわち、充電用AC/DCコンバータ102は、需要家設備の一つといえる。
充電用AC/DCコンバータ102は、入力された交流電圧を直流電圧に変換して出力する。充電用AC/DCコンバータ102が出力する直流電圧は、充電端子30を介してバッテリBに供給される。すなわち、外部電源100は、バッテリBを充電する充電装置として機能する。車両Veが外部電源100と接続されている場合、車両Veは、停止状態にされる。以下、外部電源100がバッテリBを充電している状態を充電状態と称する。
充電スイッチ31は、充電端子30と電源ライン10との接続状態を切り替えるスイッチである。充電スイッチ31は、電源ライン10に接続されている。また、充電スイッチ31は、充電端子30と電源ライン10との間に設けられている。充電スイッチがOnのとき、充電端子30と電源ライン10が導通する。充電スイッチ31がOffのとき、充電端子30と電源ライン10が絶縁される。充電スイッチ31は、外部電源100が車両Veに電力を供給する際にOnとなる。充電スイッチ31には、例えば、リレースイッチが挙げられるが、MOSFET、IGBTなどの任意のスイッチを用いてよい。
ノイズフィルタ40は、ノイズフィルタ40を通過する伝導ノイズを低減するためのフィルタ回路である。ノイズフィルタ40は、電源ライン10に接続されている。ノイズフィルタ40の詳細は、後述する。
DC/DCコンバータ50は、スイッチング素子51と、入力端52と、出力端53と、を備える。DC/DCコンバータ50のスイッチング素子51は、第2周波数f2でスイッチング動作をする。すなわち、本実施形態における第2周波数f2は、スイッチング素子51のスイッチング周波数である。第2周波数f2は、第1周波数f1より大きく、例えば、170[kHz]である。
DC/DCコンバータ50の入力端52は、ノイズフィルタ40を介して、電源ライン10に接続されている。電源ライン10には、DC/ACインバータ20が接続されている。したがって、ノイズフィルタ40は、DC/ACインバータ20とDC/DCコンバータ50との間に設けられているといえる。また、電源ライン10には、充電端子30が設けられている。したがって、ノイズフィルタ40は、DC/DCコンバータ50の入力端52と外部電源100に設けられている充電端子30との間に設けられているといえる。
DC/DCコンバータ50は、DC/DCコンバータ50の入力端52に入力された電圧を、DC/DCコンバータ50のスイッチング素子51のスイッチング動作によって降圧して出力する。DC/DCコンバータ50の出力端53の出力電圧は、例えば12[V]である。DC/DCコンバータ50のスイッチング素子51のスイッチング動作により、第2周波数f2を主成分にもつ伝導ノイズがDC/DCコンバータ50の入力端52から生じる。
負荷60は、車両Veに搭載された電装品である。負荷60には、例えば、照明、オーディオなどが挙げられる。負荷60は、DC/DCコンバータ50の出力端53から出力された直流電圧によって駆動する。負荷60の駆動電圧は、例えば、12[V]である。
以下、ノイズフィルタ40の詳細について説明する。
図2に示すように、ノイズフィルタ40は、コモンモードチョークコイル70と、第1バイパスコンデンサ80と、第2バイパスコンデンサ81と、コンデンサ82と、を備える。
図2に示すように、ノイズフィルタ40は、コモンモードチョークコイル70と、第1バイパスコンデンサ80と、第2バイパスコンデンサ81と、コンデンサ82と、を備える。
図2~図4に示すように、コモンモードチョークコイル70は、コア71と、第1巻線72と、第2巻線73と、を備える。
コア71は、例えば、フェライトコアのような強磁性体により形成されている。本実施形態において、コア71は、環状に形成されている。この説明で使用される「環状」という用語は、ループを形成する任意の構造、または端部のない連続形状、並びに、C字形のようなギャップを有する、一般的にループ形状の構造を指すことがある。「環状」の形状には、円形、楕円形、及び、尖ったまたは丸い角を有する多角形が含まれるが、これらに限定されない。
コア71は、例えば、フェライトコアのような強磁性体により形成されている。本実施形態において、コア71は、環状に形成されている。この説明で使用される「環状」という用語は、ループを形成する任意の構造、または端部のない連続形状、並びに、C字形のようなギャップを有する、一般的にループ形状の構造を指すことがある。「環状」の形状には、円形、楕円形、及び、尖ったまたは丸い角を有する多角形が含まれるが、これらに限定されない。
第1巻線72は、コア71に巻かれている。第1巻線72の第1端は、高圧ライン11に接続されている。
第2巻線73は、コア71に巻かれている。第2巻線73の第1端は、低圧ライン12に接続されている。
第2巻線73は、コア71に巻かれている。第2巻線73の第1端は、低圧ライン12に接続されている。
第1巻線72及び第2巻線73は、第1巻線72及び第2巻線73に同一方向の電流であるコモンモード電流が流れる場合には互いに強め合う磁束が発生する一方、第1巻線72及び第2巻線73に互いに逆方向の電流であるノーマルモード電流が流れる場合には互いに打ち消しあう磁束が発生するようにコア71に巻かれている。
コモンモードチョークコイル70は、第1巻線72及び第2巻線73にノーマルモード電流が流れた場合に漏れ磁束を発生させる。このため、コア71が磁気飽和していない場合のコモンモードチョークコイル70は、漏れインダクタンスであるノーマルモードインダクタンスLaをもつ仮想ノーマルモードコイルL1を有しているとみなすことができる。仮想ノーマルモードコイルL1は、第1巻線72の漏れインダクタンスであるノーマルモードインダクタンスをもつ第1仮想ノーマルモードコイルL11と、第2巻線73の漏れインダクタンスであるノーマルモードインダクタンスをもつ第2仮想ノーマルモードコイルL12と、により構成されている。第1仮想ノーマルモードコイルL11は、第1巻線72の第1端と直列に接続されている。第2仮想ノーマルモードコイルL12は、第2巻線73の第1端と直列に接続されている。
図2に示すように、第1バイパスコンデンサ80と第2バイパスコンデンサ81は、互いに直列に接続されている。第1バイパスコンデンサ80と第2バイパスコンデンサ81の間は、接地されている。第1バイパスコンデンサ80と第2バイパスコンデンサ81は、直列接続体C1を構成する。直列接続体C1の第1端は、第1巻線72の第2端に接続されている。直列接続体C1の第2端は、第2巻線73の第2端に接続されている。
コンデンサ82の第1端は、第1巻線72の第2端と接続されている。コンデンサ82の第2端は、第2巻線73の第2端に接続されているに接続されている。すなわち、コンデンサ82は、直列接続体C1と並列に接続されている。
本実施形態のノイズフィルタ40は、電源ライン10からDC/DCコンバータ50の入力端52に向かって順にコモンモードチョークコイル70、直列接続体C1、コンデンサ82を有する。
ノイズフィルタ40は、コモンモードチョークコイル70と直列接続体C1とによって、コモンモード電流に対するローパスフィルタ回路として機能する。また、ノイズフィルタ40は、仮想ノーマルモードコイルL1とコンデンサ82とによってノーマルモード電流に対するローパスフィルタ回路としても機能する。すなわち、ノイズフィルタ40は、コモンモードノイズ及びノーマルモードノイズをともに低減する。
ところで、充電状態において、外部電源100は、充電端子30を介してDC/DCコンバータ50の入力端52に電力を供給する。DC/DCコンバータ50の入力端52に供給された電力は、DC/DCコンバータ50の出力端53から負荷60に向かって出力される。そのため、充電状態においてDC/DCコンバータ50の入力端52から生じる伝導ノイズは、ノイズフィルタ40を介して電源ライン10に伝搬する。電源ライン10に伝搬した伝導ノイズは、充電端子30を介して外部電源100に伝搬する。外部電源100に伝搬した伝導ノイズは、分電盤を介して他の需要家設備に伝搬するおそれがある。このような場合、車両Veから外部電源100に伝搬する伝導ノイズの強度は、所定の規格、例えばECE regulation 10などで定められた所定の基準値を下回る必要がある。
ここで、コモンモードチョークコイル70に流れる電流は、バッテリBまたは外部電源100から供給される直流電流成分と、DC/DCコンバータ50から発生する交流電流成分を有する。交流電流成分は、DC/DCコンバータ50から生じる伝導ノイズを含む。当該直流電流成分が、コア71を励磁する。以下では、当該直流電流成分を、直流重畳電流Idcと称する。
図5は、本実施形態におけるコモンモードチョークコイル70の直流重畳特性Xを示す。なお、本実施形態における直流重畳特性とは、コモンモードチョークコイルに流れる直流重畳電流Idcとコモンモードチョークコイルのノーマルモードインダクタンスとの関係を意味する。
図2~図5に示すように、コモンモードチョークコイル70に一定以上の直流重畳電流Idcが流れると、コア71が磁気飽和を起こす。これにより、第1巻線72と第2巻線73との間のコア71を介した磁気結合が失われる。また、コア71の透磁率が空芯コイルの透磁率と同程度まで減少する。以下では、コモンモードチョークコイル70のノーマルモードインダクタンスが減少し始める直流重畳電流Idcの値を、磁気飽和許容電流Isat1と称する。また、直流重畳電流Idcが磁気飽和許容電流Isat1である場合のコモンモードチョークコイル70のノーマルモードインダクタンスを、臨界インダクタンスLbと称する。
直流重畳電流Idcが磁気飽和許容電流Isat1を超えると、ノーマルモードインダクタンスは臨界インダクタンスLbから減少していき、一定の残留インダクタンスLcに収束する。以下では臨界インダクタンスLbから残留インダクタンスLcまでの間のインダクタンスを、インダクタンスLdと称する。ノーマルモードインダクタンスが減少すると、ノイズフィルタ40のノイズ除去性能が低下する。
負荷60は、車両Veが走行状態でも充電状態でも駆動している。そのため、車両Veが走行状態でも充電状態でも、バッテリBまたは外部電源100がDC/DCコンバータ50に電力を供給する必要がある。走行状態に負荷60を駆動するために必要な電力は、充電状態のものより大きい。したがって、充電時最大電流Idc1は、走行時最大電流Idc2よりも小さい。なお、充電時最大電流Idc1とは、充電状態における直流重畳電流Idcの最大値である。また、走行時最大電流とは、走行状態における直流重畳電流Idcの最大値である。
本実施形態のノイズフィルタ40は、DC/DCコンバータ50から外部電源100に伝導ノイズが伝搬することを抑制するためのものである。本実施形態において、外部電源100に伝導ノイズが伝搬するおそれがあるのは、車両Veが充電状態の場合である。言い換えれば、車両Veが走行状態の場合、ノイズフィルタ40のノイズ低減機能は、充電状態と比較して低下してもよい。
そのため、本実施形態におけるコア71は、コモンモードチョークコイル70の磁気飽和許容電流Isat1が充電時最大電流Idc1より大きく、かつ、走行時最大電流Idc2より小さくなるよう、設計されている。
一方、コモンモードチョークコイル70のノーマルモードインダクタンスは、コア71が磁気飽和すると、臨界インダクタンスLbから減少していき、一定の残留インダクタンスLcに収束する。
コモンモードチョークコイル70のノーマルモードインダクタンスとコンデンサ82の容量とによって決まる共振周波数f0が、ノーマルモードインダクタンスの減少によって第2周波数f2に近づくと、ノイズフィルタ40がDC/DCコンバータ50の伝導ノイズにより、共振するおそれがある。
そのため、コモンモードチョークコイル70のインダクタンスLdは、共振周波数f0が第1周波数f1より大きく第2周波数f2より小さい値となるように設定されている。具体的には、第1巻線72の種類及び第2巻線73の種類は、エッジワイズ巻線であり、第1巻線72のインダクタンスの巻き数と第2巻線73のインダクタンスの巻き数は、共振周波数f0が第1周波数f1より大きく第2周波数f2より小さい値となるように設定されている。
本実施形態の作用について説明する。
図5の本実施形態のコモンモードチョークコイル70の直流重畳特性Xに示されるように、本実施形態におけるコモンモードチョークコイル70の充電時最大電流Idc1は、磁気飽和許容電流Isat1より小さい。したがって、充電状態ではコア71が磁気飽和しない。また、本実施形態におけるコモンモードチョークコイル70の走行時最大電流Idc2は、磁気飽和許容電流Isat1より大きい。したがって、走行状態ではコア71が磁気飽和する場合がある。コア71が磁気飽和した場合、コモンモードチョークコイル70のノーマルモードインダクタンスが臨界インダクタンスLbから減少していき、一定の残留インダクタンスLcに収束する。したがって、ノイズフィルタ40のノイズ除去性能が減少する。しかし、コア71が磁気飽和した場合でも、本実施形態のコモンモードチョークコイル70は、ノイズフィルタ40の共振周波数f0が第1周波数f1より大きく第2周波数f2より小さい値となるように設定されている。すなわち、ノイズフィルタ40の共振周波数f0が、第1周波数f1及び第2周波数f2と一致することが抑制される。DC/DCコンバータ50から発生する伝導ノイズは、第2周波数f2を主成分とするものであるため、コア71が磁気飽和している場合であっても、DC/DCコンバータ50から発生する伝導ノイズによるノイズフィルタ40の共振が抑制される。
図5の本実施形態のコモンモードチョークコイル70の直流重畳特性Xに示されるように、本実施形態におけるコモンモードチョークコイル70の充電時最大電流Idc1は、磁気飽和許容電流Isat1より小さい。したがって、充電状態ではコア71が磁気飽和しない。また、本実施形態におけるコモンモードチョークコイル70の走行時最大電流Idc2は、磁気飽和許容電流Isat1より大きい。したがって、走行状態ではコア71が磁気飽和する場合がある。コア71が磁気飽和した場合、コモンモードチョークコイル70のノーマルモードインダクタンスが臨界インダクタンスLbから減少していき、一定の残留インダクタンスLcに収束する。したがって、ノイズフィルタ40のノイズ除去性能が減少する。しかし、コア71が磁気飽和した場合でも、本実施形態のコモンモードチョークコイル70は、ノイズフィルタ40の共振周波数f0が第1周波数f1より大きく第2周波数f2より小さい値となるように設定されている。すなわち、ノイズフィルタ40の共振周波数f0が、第1周波数f1及び第2周波数f2と一致することが抑制される。DC/DCコンバータ50から発生する伝導ノイズは、第2周波数f2を主成分とするものであるため、コア71が磁気飽和している場合であっても、DC/DCコンバータ50から発生する伝導ノイズによるノイズフィルタ40の共振が抑制される。
一方、図5の比較例のコモンモードチョークコイルの重畳電流特性Yに示されるように、比較例のコモンモードチョークコイルの磁気飽和許容電流Isat2は、走行時最大電流Idc2より大きい。したがって、充電状態及び走行状態のいずれにおいても比較例におけるコモンモードチョークコイルのコアは磁気飽和をしないよう設計されている。しかし、ノーマルモードインダクタンスを保ちつつ磁気飽和許容電流を大きくするには、コアの体格を大きくする必要がある。
本実施形態の効果について説明する。
(1)コモンモードチョークコイル70は、コア71が磁気飽和した場合のノイズフィルタ40の共振周波数f0が第1周波数f1より大きく第2周波数f2より小さい値となるインダクタンスLdを有する。これにより、ノイズフィルタ40に別途ノーマルモードコイルを設けることなく、ノイズフィルタ40がDC/DCコンバータ50から生じる伝導ノイズによって共振することが抑制される。したがって、ノイズフィルタ40の小型化を図ることができる。
(1)コモンモードチョークコイル70は、コア71が磁気飽和した場合のノイズフィルタ40の共振周波数f0が第1周波数f1より大きく第2周波数f2より小さい値となるインダクタンスLdを有する。これにより、ノイズフィルタ40に別途ノーマルモードコイルを設けることなく、ノイズフィルタ40がDC/DCコンバータ50から生じる伝導ノイズによって共振することが抑制される。したがって、ノイズフィルタ40の小型化を図ることができる。
(2)コモンモードチョークコイル70の磁気飽和許容電流Isat1は、充電時最大電流Idc1より大きく、走行時最大電流Idc2より小さい。したがって、少なくとも充電状態ではノイズフィルタ40のノイズ除去性能が保たれる。また、磁気飽和許容電流Isat1がIdc2より小さくなるようにすることにより、コア71の体格が小さくなる。これにより、充電状態でのノイズフィルタ40のノイズ除去性能を維持しつつ、ノイズフィルタ40の小型化を図ることができる。
(3)第1巻線72にエッジワイズ巻線を用いることにより、コモンモードチョークコイル70の単位体積あたりのインダクタンスが大きくなる。これにより、ノイズフィルタ40をより小型化することができる。
(4)ノイズフィルタ40は、DC/DCコンバータ50の入力端52と、充電端子30との間に設けられている。充電状態にDC/DCコンバータ50の入力端52から生じた伝導ノイズは、ノイズフィルタ40により低減される。外部電源100と車両Veとを接続する場合、車両Veで生じた伝導ノイズが、充電端子30を介して、車両Veから外部電源100に伝搬するおそれがある。そのため、このような伝導ノイズの伝搬を抑制するためのノイズフィルタ40を設ける必要がある。車両Veが外部電源100と接続されるのは、外部電源100がバッテリBの充電を行うとき、すなわち充電状態のときである。ノイズフィルタ40は、充電状態にノイズ除去性能を発揮できればよい。充電時最大電流Idc1は、走行時最大電流Idc2より小さい。コモンモードチョークコイル70は、充電状態では直流重畳電流Idcによってコア71が磁気飽和しなければよく、走行状態ではノイズフィルタ40の共振を抑制できればよい。したがって、DC/DCコンバータ50の入力端52と充電端子30との間のノイズフィルタ40を実施形態のように構成することで、走行状態でもコア71が磁気飽和しないようにする場合に比べてコア71を小型化しつつ、車両Veから外部電源100への伝導ノイズの伝搬を抑制することができる。これにより、ノイズフィルタ40の小型化を図ることができる。
各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ノイズフィルタ40が設けられる場所は、DC/DCコンバータ50の入力端52と、充電端子30との間に限られない。例えば、DC/DCコンバータ50の出力端53と負荷60との間に接続されていてもよい。これによれば、DC/DCコンバータ50から負荷60に伝搬する伝導ノイズを抑制することができる。
○ノイズフィルタ40が設けられる場所は、DC/DCコンバータ50の入力端52と、充電端子30との間に限られない。例えば、DC/DCコンバータ50の出力端53と負荷60との間に接続されていてもよい。これによれば、DC/DCコンバータ50から負荷60に伝搬する伝導ノイズを抑制することができる。
○第1電力変換装置は、DC/ACインバータ20に限られず、スイッチングノイズを発する任意の機器であってよい。
○第2電力変換装置は、DC/DCコンバータ50に限られず、第1電力変換装置よりも高い周波数のスイッチングノイズを生じるものであれば任意の機器であってよい。
○第2電力変換装置は、DC/DCコンバータ50に限られず、第1電力変換装置よりも高い周波数のスイッチングノイズを生じるものであれば任意の機器であってよい。
○第1巻線72及び第2巻線73は、コア71が磁気飽和した場合のノイズフィルタ40の共振周波数f0が第1周波数f1より大きく第2周波数f2より小さい値となるインダクタンスLdを有するものであれば、任意の構成でよい。例えば、第1巻線72及び第2巻線73は、エッジワイズ巻線でなく、丸線や四角線といった種々の巻線であってもよい。
○第2巻線73が第1巻線72と同じ周波数特性および直流電流特性を有していれば、第2巻線73の巻き数は第1巻線72の巻数と一致していなくともよい。同様に、第2巻線73の巻線の種類は、第1巻線72の巻線の種類と同一でなくともよい。
○コア71の形状は、第1巻線72と第2巻線73との磁気結合を担保できれば、環状に限られない。例えば、コア71の形状は、棒状であってもよい。
○コア71は、第1巻線72と第2巻線73との磁気結合を担保できれば、環状に閉じていなくともよい。例えば、コア71はギャップを有していてもよい。
○コア71は、第1巻線72と第2巻線73との磁気結合を担保できれば、環状に閉じていなくともよい。例えば、コア71はギャップを有していてもよい。
○充電スイッチ31は、車両Veに設けられていなくともよい。例えば、外部電源100に設けられていてもよい。
○充電端子30は、設けられていなくともよい。
○充電端子30は、設けられていなくともよい。
○ノイズフィルタ40を構成する素子の順序は、実施形態のものに限られず、任意である。
○直列接続体C1は、設けられていなくともよい。
○直列接続体C1は、設けられていなくともよい。
20 DC/ACインバータ
30 充電端子
40 ノイズフィルタ
50 DC/DCコンバータ
52 入力端
70 コモンモードチョークコイル
71 コア
72 第1巻線
73 第2巻線
82 コンデンサ
f0 共振周波数
f1 第1周波数
f2 第2周波数
Ld インダクタンス
30 充電端子
40 ノイズフィルタ
50 DC/DCコンバータ
52 入力端
70 コモンモードチョークコイル
71 コア
72 第1巻線
73 第2巻線
82 コンデンサ
f0 共振周波数
f1 第1周波数
f2 第2周波数
Ld インダクタンス
Claims (3)
- 第1周波数でスイッチング動作をする第1電力変換装置と前記第1周波数より高い第2周波数でスイッチング動作をする第2電力変換装置との間に設けられ、
コンデンサと、
コモンモードチョークコイルと、を備えるノイズフィルタであって、
前記コモンモードチョークコイルは、
コアと、
前記コアに巻きつけられる第1巻線及び第2巻線と、を備え、
前記コモンモードチョークコイルは、前記コアが磁気飽和した場合の前記ノイズフィルタの共振周波数が、前記第1周波数より大きくかつ前記第2周波数より小さくなるインダクタンスを有するノイズフィルタ。 - 前記第1巻線及び前記第2巻線は、エッジワイズ巻線である請求項1に記載のノイズフィルタ。
- 前記第1電力変換装置は、DC/ACインバータであり、
前記第2電力変換装置は、DC/DCコンバータであり、
前記DC/DCコンバータの入力端と、外部電源に接続される充電端子との間に設けられている請求項1又は請求項2に記載のノイズフィルタ。
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