CN215186461U - 一种用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路，属于汽车技术领域。它解决了现有的存在电磁噪声滤波效果不好的问题。本用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路包括用于连接高压直流母线正极的正极铜排、用于连接高压直流母线负极的负极铜排、第一级共模电感L1、差模滤波模块、第二级共模电感L2、由X电容和Y电容组成的共差模电容组以及由Y电容组成的共模电容组，第一级共模电感L1的正负输入端分别对应连接正极铜排和负极铜排，第一级共模电感L1的正负输出端依次连接差模滤波模块、共差模电容组、第二级共模电感L2和共模电容组。本实用新型能够提高高压直流电源端噪声的滤波效果。

Description

一种用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路。

背景技术

随着新能源汽车行业的蓬勃发展，电动化、智能驾驶、车联网已经成为新的热点。同时新能源汽车的电子器件越来越多，需要的电源功率越来越大，由此应用了一些大功率开关器件，这些开关器件在开关过程中，产生了丰富的谐波分量干扰噪声，使得车内电磁环境变的更加恶劣，严重影响车上以PEPS***、智能驾驶***等为代表的各种控制***、弱电回路以及无线电通讯的正常工作。

高压直流器件具有高功率的高压直流开关电源，在正常使用过程中，总会因为其所产生的开关噪声、电磁辐射对其他车辆器件产生干扰影响，为了减少上述影响，需要在高压直流器件电路中设置滤波器(电磁兼容性滤波器)，且设置在高压直流端口处，对高压直流电进行滤波后供电，滤波器前端用于接入高压直流电，滤波器后端用于连接高压直流器件内部电路的其他器件。

现有的新能源汽车中使用的滤波器为一级LC滤波方式即设置一个共模电感和一组电容，一组电容中包括消除差模干扰的X电容和消除共模干扰的Y电容。通过共模电感、X电容和Y电源进行搭配滤波，消除高压直流电的电磁辐射。

虽然现有的滤波器能够进行滤波，但是仅仅一级滤波，滤波带宽较窄，而整车问题从kHz级别到百MHz级别，从而难以起到较好的滤波效果，因此高压直流器件在使用时，电磁干扰问题仍比较严重，辐射水平严重超标，影响整车工作。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路，其所要解决的技术问题是：如何提高高压直流电源端噪声的滤波效果。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路，包括用于连接高压直流母线正极的正极铜排和用于连接高压直流母线负极的负极铜排，还包括第一级共模电感L1、差模滤波模块、第二级共模电感L2、由X电容和Y电容组成的共差模电容组以及由Y电容组成的共模电容组，所述第一级共模电感L1的正负输入端分别对应连接正极铜排和负极铜排，所述第一级共模电感L1的正负输出端连接差模滤波模块，所述差模滤波模块通过共差模电容组与第二级共模电感L2的输入端连接，所述第二级共模电感L2的输出端连接共模电容组。

本用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路通过正极铜排和负极铜排与车辆的高压直流母线正负极连接，用于对高压直流电进行滤波后送入大功率开关器件，解决了新能源汽车由于大功率开关器件的使用而引起的电磁干扰问题。本滤波电路在进行高压直流电滤波时，高压直流电首先经过第一级共模电感L1，通过第一级共模电感L1对高压直流母线中的共模电磁噪声进行滤波，进行共模滤波后经过差模滤波模块，通过差模滤波模块对高压直流母线中的差模电磁噪声进行滤波，之后经过共差模电容组对高压直流母线中的差模、共模电磁噪声进行组合滤波，最后依次经过第二级共模电感L2和共模电容组对高压直流母线中的共模电磁噪声进行再次滤波。本滤波电路通过共模电感、差模滤波模块、共差模电容组以及共模电容组等多种滤波措施的组合，形成了一个完整的滤波电路，其能够有效抑制高压直流电源中产生的电磁噪声，开关噪声滤除效果更好，大大减少了对车辆其他器件产生的干扰影响。

在上述的用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路中，所述差模滤波模块包括差模电感L3和差模电感L4，所述差模电感L3的一端连接第一级共模电感L1的正级输出端，所述差模电感L4的一端连接第一级共模电感L1的负极输出端，所述差模电感L3的另一端和差模电感L4的另一端分别连接共差模电容组。通过两个相同的差模电感L3和L4，能够针对高压直流母线中的差模电磁噪声进行有效滤波，消除电路中差模分量所带来的电磁噪声，使得本滤波电路滤波效果更好。

在上述的用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路中，所述共差模电容组包括X电容C1、Y电容C2、Y电容C3、Y电容C4和Y电容C5，所述X电容C1的两端分别与差模电感L3和差模电感L4连接，Y电容C2和Y电容C3并联后的一端分别连接X电容C1的一端和第二级共模电感L2的一输入端，Y电容C2和Y电容C3并联后的另一端接地，Y电容C4和Y电容C5并联后的一端分别连接X电容C1的另一端和第二级共模电感L2的另一输入端，Y电容C4和Y电容C5并联后的另一端接地。由X电容C1和Y电容C2、C3、C4、C5组成的共差模电容组能够对高压直流母线中的差模、共模电磁噪声进行组合滤波，滤波效果好。

在上述的用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路中，所述共模电容组包括Y电容C6和Y电容C7，所述Y电容C6的一端连接第二级共模电感L2的一输出端，所述Y电容C6的另一端接地，所述Y电容C7的一端连接第二级共模电感L2的另一输出端，所述Y电容C7的另一端接地。由Y电容C6和C7组成的共模电容组，实现了对高压直流母线中共模电磁噪声的有效滤波。

在上述的用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路中，所述共模电容组还包括Y电容C8和Y电容C9，所述Y电容C8与Y电容C6并联连接，所述Y电容C9与Y电容C7并联连接。Y电容C8和C9能够进一步提高对高压直流母线中的共模电磁噪声进行滤波的效果。

在上述的用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路中，本滤波电路还包括X电容C10，所述X电容C10的一端与Y电容C6的一端连接，所述X电容C10的另一端与Y电容C7的一端连接。X电容C10的应用，能够对电路中差模分量所带来的电磁噪声进行进一步的滤波，提高电路中噪声的滤波效果。

与现有技术相比，本用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路通过共模电感、差模电感、X电容、Y电容等多种滤波措施的组合，形成一个完整的滤波电路，能够对差模、共模分量带来的电磁噪声都能进行有效的抑制，使得高压直流电源端口达到一个非常好的滤波效果，不对自身及周围的电器组件产生电磁干扰，为新能源汽车内部提供了一个良好的电磁环境。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的电路连接示意图。

图2是本实用新型实施例二的电路连接示意图。

图中，1、差模滤波模块；2、共差模电容组；3、共模电容组；4、正极铜排；5、负极铜排。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1所示，本用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路包括用于连接高压直流母线正极的正极铜排4、用于连接高压直流母线负极的负极铜排5、第一级共模电感L1、第二级共模电感L2、由差模电感L3和差模电感L4组成的差模滤波模块1、由X电容C1、Y电容C2、Y电容C3、Y电容C4和Y电容C5组成的共差模电容组2以及由Y电容C6、Y电容C7、Y电容C8和Y电容C9组成的共模电容组3，第一级共模电感L1和第二级共模电感L2均包括两个输入端和两个输出端，其中，第一级共模电感L1的正极输入端连接正极铜排4，第一级共模电感L1的负极输入端连接负极铜排5，第一级共模电感L1的正极输出端与差模滤波模块1中的差模电感L3的一端连接，第一级共模电感L1的负极输出端与差模滤波模块1中的差模电感L4的一端连接，差模滤波模块1与共差模电容组2连接，具体为差模滤波模块1中的差模电感L3的另一端分别连接共差模电容组2中X电容C1的一端、Y电容C2的一端和Y电容C3的一端，差模电感L4的另一端分别连接X电容C1的另一端、Y电容C4的一端和Y电容C5的一端，Y电容C2的另一端和Y电容C3的另一端相连后接地，Y电容C4的另一端和Y电容C5的另一端相连后接地，接地可以是接地面、机壳或外壳。

共差模电容组2连接后，连接第二级共模电感L2，其中，第二级共模电感L2的一输入端连接差模电感L3的另一端，第二级共模电感L2的的另一输入端连接差模电感L4的另一端，第二级共模电感L2的一输出端分别连接共模电容组3中的Y电容C6和Y电容C8，第二级共模电感L2的另一输出端分别连接共模电容组3中的Y电容C7和Y电容C9，Y电容C6和Y电容C8相连后接地，Y电容C7和Y电容C9相连后接地。

本用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路的工作原理：将本实用新型的正极铜排4和负极铜排5分别与车辆的高压直流母线正负极连接，用于通过正极铜排4和负极铜排5传输高压直流电，高压直流电通入后，首先经过第一级共模电感L1，通过第一级共模电感L1对高压直流母线中的共模电磁噪声进行第一次滤波，经过第一次共模滤波后经过差模电感L3和差模电感L4对高压直流母线中的差模电磁噪声进行第一次滤波，之后经过X电容C1、Y电容C2和Y电容C3构成的高低频组合滤波电路以及Y电容C4和Y电容C5构成的高低频组合滤波电路，对高压直流母线中的差模、共模电磁噪声进行组合滤波，之后经过第二级共模电感L2对高压直流母线中的共模电磁噪声进行第三次滤波；最后经过Y电容C6和Y电容C8构成的高低频组合滤波电路以及Y电容C7和Y电容C9构成的高低频组合滤波电路，对高压直流母线中的共模电磁噪声进行再次滤波，滤波后输出给后级电路，如大功率开关器件，本实用新型通过共模电感、差模电感、X电容和Y电容形成多种滤波措施的组合，其能够有效抑制高压直流电源中差模分量、共模分量带来的电磁噪声，开关噪声滤除效果更好，大大减少了对车辆其他器件产生的干扰影响。而且本实用新型采用的差模电感对150kHz-30MHz频段的传导噪声有非常明显的抑制作用。

实施例二：

如图2所示，本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，本用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路还包括X电容C10，X电容C10的一端与Y电容C6的一端连接，X电容C10的另一端与Y电容C7的一端连接。X电容C10的应用，能够对电路中差模分量所带来的电磁噪声进行进一步的滤波，提高电路中噪声的滤波效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路，包括用于连接高压直流母线正极的正极铜排(4)和用于连接高压直流母线负极的负极铜排(5)，其特征在于，还包括第一级共模电感L1、差模滤波模块(1)、第二级共模电感L2、由X电容和Y电容组成的共差模电容组(2)以及由Y电容组成的共模电容组(3)，所述第一级共模电感L1的正负输入端分别对应连接正极铜排(4)和负极铜排(5)，所述第一级共模电感L1的正负输出端连接差模滤波模块(1)，所述差模滤波模块(1)通过共差模电容组(2)与第二级共模电感L2的输入端连接，所述第二级共模电感L2的输出端连接共模电容组(3)。

2.根据权利要求1所述的用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路，其特征在于，所述差模滤波模块(1)包括差模电感L3和差模电感L4，所述差模电感L3的一端连接第一级共模电感L1的正级输出端，所述差模电感L4的一端连接第一级共模电感L1的负极输出端，所述差模电感L3的另一端和差模电感L4的另一端分别连接共差模电容组(2)。

3.根据权利要求2所述的用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路，其特征在于，所述共差模电容组(2)包括X电容C1、Y电容C2、Y电容C3、Y电容C4和Y电容C5，所述X电容C1的两端分别与差模电感L3和差模电感L4连接，Y电容C2和Y电容C3并联后的一端分别连接X电容C1的一端和第二级共模电感L2的一输入端，Y电容C2和Y电容C3并联后的另一端接地，Y电容C4和Y电容C5并联后的一端分别连接X电容C1的另一端和第二级共模电感L2的另一输入端，Y电容C4和Y电容C5并联后的另一端接地。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路，其特征在于，所述共模电容组(3)包括Y电容C6和Y电容C7，所述Y电容C6的一端连接第二级共模电感L2的一输出端，所述Y电容C6的另一端接地，所述Y电容C7的一端连接第二级共模电感L2的另一输出端，所述Y电容C7的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路，其特征在于，所述共模电容组(3)还包括Y电容C8和Y电容C9，所述Y电容C8与Y电容C6并联连接，所述Y电容C9与Y电容C7并联连接。

6.根据权利要求5所述的用于新能源汽车直流电源端口的滤波电路，其特征在于，本滤波电路还包括X电容C10，所述X电容C10的一端与Y电容C6的一端连接，所述X电容C10的另一端与Y电容C7的一端连接。

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