WO2017108341A1 - Entstörvorrichtung, elektronische baugruppe und verwendung einer enstörvorrichtung - Google Patents

Entstörvorrichtung, elektronische baugruppe und verwendung einer enstörvorrichtung Download PDF

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WO2017108341A1
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capacitor
high voltage
module
suppression device
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PCT/EP2016/079024
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Dennis BURGER
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Robert Bosch Gmbh
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H02M1/126—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output using passive filters

Definitions

  • the present invention relates to a suppression device for an electronic assembly, an electronic assembly, and a use of a
  • An interference suppression device for such electronic components to be shielded is known, for example, from EP 2 906 030 A1.
  • EMC Electromagnetic Compatibility
  • the invention provides a suppression device for an electronic assembly having a positive high-voltage pole and a negative high-voltage pole, having the features of patent claim 1.
  • the invention thus provides a suppression device for an electronic assembly, with a positive Hochnapsspol and a negative High voltage pole, with at least one capacity module.
  • Each capacitance module comprises at least a first capacitor, via which the positive high-voltage pole is connected to ground, at least one second capacitor, via which the negative high-voltage pole is connected to ground, and at least one third capacitor, which is connected between the positive high-voltage pole and the negative high-voltage pole ,
  • the suppression device comprises at least one inductance module, each having at least one around the positive Hochnapsspol and the negative
  • High voltage pole wound common mode choke wherein the capacitance modules and / or inductance modules are connected in series. Under high voltage poles are here in particular current-carrying lines or busbars to understand, between which a high voltage is applied.
  • a voltage between 200 and 800 volts such as for electrical assemblies for hybrid / electric vehicles.
  • the invention provides an electronic
  • the present invention accordingly provides an electronic subassembly having a positive high voltage pole and a negative high voltage pole and at least one suppressor device.
  • the invention provides a use of a
  • the present invention accordingly provides a use of a
  • High voltage pole are connected to an inverter of the electric motor.
  • Inductance modules are used. For medium or strong
  • Inverter can have a larger number of capacity modules and
  • Inductance modules are installed. Due to its scalability, the
  • Suppressor can be set exactly to the EMC requirements, without causing over- or under-fulfillment of EMC requirements.
  • the invention thus provides a very inexpensive suppression device, which is easily adaptable to individual requirements and existing installation space.
  • individual capacitance or inductance modules these can be installed to save space.
  • development costs and component costs are significantly lower than in the case of an individually tailored to the individual case
  • Common mode choke of the at least one inductance module additionally wound around a arranged between the positive high-voltage pole and the negative high-voltage pole magnetic core.
  • At least one capacity module has a capacity module housing for
  • electromagnetic shield which at least a first
  • Capacitance module housing for electromagnetic shielding can the EMC compatibility of the suppression device can be increased. Especially,
  • the positive high-voltage pole and the negative high-voltage pole are outside the
  • Capacitance module housing arranged, wherein on the side facing away from the capacitance module housing side of the positive Hochnapspols and the negative Hochnapspols an electrically insulating and thermally conductive layer is formed.
  • the suppression device thus offers the possibility of targeted cooling individual modules.
  • Capacitance module typically should not be operated above temperatures of about 110 ° C. Due to the thermally conductive layer, an additional cooling path is ensured, whereby the positive or negative
  • the at least one first capacitor of the at least one capacitance module is connected via a first capacitor
  • Damping resistor is connected to ground.
  • the at least one inductance module has an inductance module housing for the electromagnetic Shielding, which einhaust the at least one common mode choke or
  • Inductance module housing and / or capacitance module housing by screwing and / or jamming and / or hiding and / or welding interconnected. This makes it very easy to combine and install the modules.
  • the electronic subassembly has a housing, wherein the positive high-voltage pole is connected to ground via the at least one first capacitor of the at least one capacitance module via contact with the housing, and wherein the negative high-voltage pole is connected via the at least one second capacitor of at least one
  • Capacitance module is connected via a contact with the housing to ground.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of a common mode choke
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a capacitance module according to a
  • FIG. 4 is a plan view of a capacitance module according to a
  • Embodiments; and Fig. 7a, b; 8a, b are cross-sectional and plan views of electronic assemblies according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of an electronic module with a suppression device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • an electrical source 110 in particular a pulse inverter
  • an electrical load 111 in particular an electric motor or hybrid motor for a vehicle, two conductor rails, which form a positive high-voltage pole 108 and a negative high-voltage pole 109.
  • the suppression device 100 comprises three capacity modules 101 and two
  • Inductance modules 102 The capacitance or inductance modules 101 and 102 are in this case connected in series with one another, wherein the sequence of the modules alternates.
  • Each capacitance module 101 in this case comprises a first capacitor 103, via which the positive high-voltage pole 108 is connected via a contact 114 to ground. Furthermore, each capacity module 101 comprises a second one
  • Capacitor 104 via which the negative high-voltage pole 109 is connected via a second contact 115 to ground.
  • the first capacitor 103 or the second capacitor 104 is in this case connected via a first damping resistor 105 and a second damping resistor 106 to ground.
  • Each inductance module 102 includes at least one common mode choke 112.
  • the common mode choke 112 here consists of an electrically conductive material which is wound with a number of turns 1 around the positive high-voltage pole 108 and the negative high-voltage pole 109.
  • a magnetic core 113 is further formed between the positive high voltage pole 108 and the negative high voltage pole 109, which is also wrapped by the common mode choke 112.
  • the first and second capacitors 103, 104 serve to reduce common-mode disturbances, or at higher frequencies, in particular, also push-pull disturbances of the positive and negative high-voltage poles 108 and 109, respectively.
  • the third capacitor 107 serves to reduce normal-mode disturbances of the positive and negative Hochhardspols 108 and 109th.
  • Inductance module 102 is used to reduce common mode noise of the positive and negative Hochhardspols 108 and 109. By the magnetic core 113, the inductance module 102 is also designed to reduce Jacobtaktstöruccn.
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a capacitance module 101 according to a first embodiment of the invention.
  • the capacitance module 101 in this case comprises a printed circuit board 301, to which the first capacitor 103 and the second capacitor 104 as well as between the first and second
  • Capacitor 103 and 104 arranged third capacitor 107 are attached.
  • On a side facing away from the first to third capacitors 103, 104, 107 side of the circuit board 301 is a housing 303 of the electronic module.
  • the positive high-voltage pole 108 and the negative high-voltage pole 109 are connected to the circuit board 301 of the capacitance module 101 .
  • the negative Hochtenspol 109 connected, in particular by screwing and / or jamming and / or hiding and / or welding.
  • the positive High-voltage pole 108 is connected via the first connecting element 305, a first damping resistor 303, the first capacitor 103, a metallic first connecting lug 308 and a metallic first screw 302 via the housing 303 to ground.
  • the negative high-voltage pole 109 is the second connecting element 306, a second damping resistor 304, the second
  • Capacitor 104 a metallic second connecting lug 309 and a metallic second screw 307 connected via the housing 303 to ground. Further, the positive high voltage pole 108 and the negative
  • the capacitance module 101 preferably has only four electrical interfaces, in each case one connection for connection to the positive or negative high-voltage pole 108, 109 and one each
  • the four electrical interfaces correspond to the first and second connecting element 305, 306, and the first and second screw
  • FIG. 5 shows a capacitance module 101 'according to a second embodiment of the present invention.
  • the housing 303 here has a below the positive Hochwoodspols 108 and the negative Hochhardspols 109 a
  • Widening 402 wherein between the widening 402 and the positive or negative high-voltage pole 108, 109, a coating 401 of an electrically insulating and thermally conductive material is arranged, which is formed, from the positive or negative high-voltage pole 108, 109 emitted heat over remove the widening 402 of the housing 303.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of a capacitance module 101 '' according to a third embodiment of the present invention
  • the capacitance module 101 '' further comprises a capacitance module housing 601 which houses the first, second and third capacitors 103, 104, 107 and by means of the first resp , second screw 302, 307 is attached to the housing 303.
  • the capacitance module housing 601 is in this case designed in particular for the electromagnetic shielding of the capacitance module 101 ".
  • the inductance modules 102 preferably have inductance module housings which are used for the electromagnetic shielding of the corresponding ones
  • Inductance module 102 are formed.
  • the inductance module housing or capacitance module housing 601 can be hidden or screwed together via corresponding connections.
  • Inductance module to dimensions, in particular a height and width, the positive or negative high-voltage pole 108 and 109 adapted.
  • FIG. 7 shows an electronic assembly 700, in particular for a hybrid electric motor or an electric motor of a vehicle, FIG. 7a being a plan view and FIG. 7b a side view.
  • a first high-voltage plug 701 a first positive high-voltage pole 108 and a second positive high-voltage pole 109, which are designed as busbars, run to a frequency converter 703 and then via three phase terminals 704, 705 and 706 to a second high-voltage plug 702.
  • the electronic assembly 700 continues a gate driver 708.
  • the first or second high-voltage plug 702 or 701 is in this case on an upper side of the electronic module 700.
  • Fig. 8 is an electronic assembly 800 according to another
  • Embodiment of the present invention shown in Fig. 8a in plan view and in Fig. 8b in side view.
  • the first plug 702 or second plug 701 is arranged on a side surface of the electronic assembly 800.
  • any number of capacitance modules 101 or inductance modules 102 can be arranged.
  • the suppression device 100 can in particular for an electrical
  • the interconnection of the capacitance modules or inductance modules is not limited to the embodiments mentioned.
  • any number of capacity modules or inductance modules can be used and any circuit order.
  • series circuits C-L-L-C-L-L-C, C-C-L-C-C-L-C-C or C-L-C-L-C-L-C-L can be used, where C stands for a capacitance module and L stands for an inductance module and the

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entstörvorrichtung (100) für ein elektronisches Bauteil mit einem positiven Hochspannungspol (108) und einem negativen Hochspannungspol (109), mit mindestens einem Kapazitätsmodul (101; 101', 101''), mit jeweils mindestens einem ersten Kondensator (103), über welchen der positive Hochspannungspol (108) auf Masse geschaltet ist, und mindestens einem zweiten Kondensator (104), über welchen der negative Hochspannungspol (109) auf Masse geschaltet ist, und mindestens einem dritten Kondensator (107), welcher zwischen dem positiven Hochspannungspol (108) und dem negativen Hochspannungspol (109) geschaltet ist; und/oder mindestens einem Induktivitätsmodul (102), mit jeweils mindestens einer um den positiven Hochspannungspol (108) und den negativen Hochspannungspol (109) gewickelten Gleichtaktdrossel (112); wobei die Kapazitätsmodule (101; 101', 101'') und/oder Induktivitätsmodule (102) in Serie geschaltet sind.

Description

Entstörvorrichtung, elektronische Baugruppe und Verwendung einer
Enstörvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entstörvorrichtung für eine elektronische Baugruppe, eine elektronische Baugruppe, und eine Verwendung einer
Enstörvorrichtung für einen Elektromotor eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Elektronische Bauteile, insbesondere getaktete Wechselrichter
(Pulswechselrichter), erzeugen im Betrieb elektrische Gleichtakt- bzw.
Gegentaktstörgrößen. Um den gesetzlichen EMV- Anforderungen zu genügen, ist es daher nötig, stromführende Leitungen zu entstören bzw. abzuschirmen.
Eine Entstörvorrichtung für derartig abzuschirmende elektronische Komponenten ist beispielsweise aus der EP 2 906 030 AI bekannt.
Oftmals unterliegt nur die gesamte elektronische Vorrichtung den gesetzlichen EMV (elektromagnetische Verträglichkeit)-Anforderungen, jedoch nicht deren einzelne elektronische Komponenten. Dies ist beispielsweise für Fahrzeuge mit Elektro- oder Hybridelektroantrieb der Fall. In Abhängigkeit von der Integration des elektrischen Antriebssystems bei Elektro- oder Hybridelektrofahrzeugen kann die Abstrahlung des Gesamtfahrzeugs jedoch unterschiedlich sein. Es werden daher individuelle, von dem Aufbau des Fahrzeugs abhängige EMV- Anforderungen an elektronische Komponenten wie beispielsweise
Wechselrichterkomponenten gestellt.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt schafft die Erfindung eine Entstörvorrichtung für eine elektronische Baugruppe mit einem positiven Hochspannungspol und einem negativen Hochspannungspol, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die Erfindung schafft demnach eine Entstörvorrichtung für eine elektronische Baugruppe, mit einem positiven Hochspannungspol und einem negativen Hochspannungspol, mit mindestens einem Kapazitätsmodul. Jedes Kapazitätsmodul umfasst mindestens einen ersten Kondensator, über welchen der positive Hochspannungspol auf Masse geschaltet ist, mindestens einen zweiten Kondensator, über welchen der negative Hochspannungspol auf Masse geschaltet ist, und mindestens einem dritten Kondensator, welcher zwischen dem positiven Hochspannungspol und dem negativen Hochspannungspol geschaltet ist. Weiter umfasst die Entstörvorrichtung mindestens ein Induktivitätsmodul, mit jeweils mindestens einer um den positiven Hochspannungspol und den negativen
Hochspannungspol gewickelten Gleichtaktdrossel, wobei die Kapazitätsmodule und/oder Induktivitätsmodule in Serie geschaltet sind. Unter Hochspannungspolen sind hierbei insbesondere stromführende Leitungen bzw. Stromschienen zu verstehen, zwischen welchen eine Hochspannung anliegt. Hochspannung
bezeichnet beispielsweise eine Spannung zwischen 200 und 800 Volt, etwa für elektrische Baugruppen für Hybrid-/Elektrofahrzeuge.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine elektronische
Baugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
Die vorliegende Erfindung schafft demnach eine elektronische Baugruppe mit einem positiven Hochspannungspol und einem negativen Hochspannungspol und mindestens einer Entstörvorrichtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Verwendung einer
Enstörvorrichtung für einen Elektromotor eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.
Die vorliegende Erfindung schafft demnach eine Verwendung einer
Enstörvorrichtung für einen elektrischen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Wechselrichter, insbesondere einem Pulswechselrichter, und einem
Elektromotor, wobei der positive Hochspannungspol und der negative
Hochspannungspol mit einem Wechselrichter des Elektromotors verbunden sind.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unter anspräche.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Entstörvorrichtung hat den Vorteil, dass eine einfache
Skalierbarkeit zur EMV-Entstörung gegeben ist. Je nach Emissionsanforderungen kann eine spezifisch ausgewählte Anzahl von Kapazitätsmodulen bzw. Induktivitätsmodulen miteinander kombiniert werden. So kann bei gering ausgeprägter Abstrahlcharakteristik, beispielsweise bei gut abgeschirmten und EMV-gerecht verlegten Leitungen bzw.
Hochspannungspolen nur eine geringe Anzahl an Kapazitätsmodulen und
Induktivitätsmodulen verwendet werden. Bei mittelstarker oder starker
Abstrahlcharakteristik, insbesondere bei Verwendung von Kabelschirmen mit geringer Schirmdämpfung oder nicht EMV-gerechter Leistungsführung oder auch bei
Verwendung schlecht abgeschirmter Leitungen, etwa zwischen Batterie und
Wechselrichter, kann eine größere Anzahl an Kapazitätsmodulen und
Induktivitätsmodulen verbaut werden. Aufgrund der Skalierbarkeit kann die
Entstörvorrichtung genau auf die EMV- Anforderungen eingestellt werden, ohne dass es zur Über- oder Untererfüllung von EMV- Anforderungen kommt.
Die Erfindung stellt dadurch eine sehr kostengünstige Entstörvorrichtung bereit, welche leicht auf individuelle Anforderungen und vorhandene Bauräume adaptierbar ist. Durch Verwendung einzelner Kapazitäts- bzw. Induktivitätsmodule können diese platzsparend eingebaut werden. Die Entwicklungskosten und Bauelementkosten sind dadurch deutlich geringer als dies bei einer individuell auf den Einzelfall angepassten
Störfilterentwicklung der Fall wäre.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Entstörvorrichtung ist die
Gleichtaktdrossel des mindestens einen Induktivitätsmoduls zusätzlich um einen zwischen dem positiven Hochspannungspol und dem negativen Hochspannungspol angeordneten magnetischen Kern gewickelt. Durch Verwenden eines solchen magnetischen Trennstegs wird die Streuinduktivität der Gleichtaktdrossel erhöht. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Entstörvorrichtung weist das
mindestens eine Kapazitätsmodul ein Kapazitätsmodul-Gehäuse zur
elektromagnetischen Abschirmung auf, welches den mindestens einen ersten
Kondensator, den mindestens einen zweiten Kondensator und den mindestens einen dritten Kondensator einhaust bzw. abschirmt. Durch Verwendung eines
Kapazitätsmodul-Gehäuses zur elektromagnetischen Abschirmung kann die EMV- Verträglichkeit der Entstörvorrichtung erhöht werden. Insbesondere
besonders stark elektromagnetisch belastete Teilbereiche können somit effizient abgeschirmt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Entstörvorrichtung sind der positive Hochspannungspol und der negative Hochspannungspol außerhalb des
Kapazitätsmodul-Gehäuses angeordnet, wobei auf der von dem Kapazitätsmodul- Gehäuse abgewandten Seite des positiven Hochspannungspols und des negativen Hochspannungspols eine elektrisch isolierende und thermisch leitfähige Schicht ausgebildet ist. Die Entstörvorrichtung bietet dadurch die Möglichkeit einer gezielten Entwärmung einzelne Baugruppen. Insbesondere die Kondensatoren des
Kapazitätsmoduls dürfen typischerweise nicht oberhalb von Temperaturen von etwa 110°C betrieben werden. Durch die thermisch leitfähige Schicht ist ein zusätzlicher Entwärmungspfad gewährleistet, wodurch der positive bzw. negative
Hochspannungspol entwärmt wird. Die Wärme wird dadurch in verringertem Maße an das Kapazitätsmodul bzw. Induktivitätsmodul abgegeben. Dadurch kann die
Betriebstemperatur der Kondensatoren bzw. Gleichtaktdrosseln verringert werden und ein sicherer Betrieb der Entstörvorrichtung ist gewährleistet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Entstörvorrichtung ist der mindestens eine erste Kondensator des mindestens einen Kapazitätsmoduls über einen ersten
Dämpfungswiderstand auf Masse geschaltet, wobei der mindestens eine zweite
Kondensator des mindestens einen Kapazitätsmoduls über einen zweiten
Dämpfungswiderstand auf Masse geschaltet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Entstörvorrichtung sind Kontakte des mindestens einen ersten Kondensators und/oder des mindestens einen zweiten
Kondensators und/oder des mindestens einen dritten Kondensators des mindestens einen Kapazitätsmoduls mit dem positiven Hochspannungspol und/oder dem negativen Hochspannungspol durch Verschrauben und/oder Verklemmen und/oder Verstecken und/oder Verschweißen verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Entstörvorrichtung weist das mindestens eine Induktivitätsmodul ein Induktivitätsmodul-Gehäuse zur elektromagnetischen Abschirmung auf, welches die mindestens eine Gleichtaktdrossel einhaust bzw.
abschirmt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Entstörvorrichtung sind die
Induktivitätsmodul-Gehäuse und/oder Kapazitätsmodul-Gehäuse durch Verschrauben und/oder Verklemmen und/oder Verstecken und/oder Verschweißen untereinander verbindbar. Dadurch können die Module sehr leicht miteinander kombiniert und verbaut werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Entstörvorrichtung weist die elektronische Baugruppe ein Gehäuse auf, wobei der positive Hochspannungspol über den mindestens einen ersten Kondensator des mindestens einen Kapazitätsmoduls über einen Kontakt mit dem Gehäuse auf Masse geschaltet ist, und wobei der negative Hochspannungspol über den mindestens einen zweiten Kondensator des mindestens einen
Kapazitätsmoduls über einen Kontakt mit dem Gehäuse auf Masse geschaltet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Fig 1 ein schematisches Blockschaltbild einer elektronischen
Baugruppe mit einer Entstörvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig 2 eine Querschnittsansicht einer Gleichtaktdrossel;
Fig 3 eine Querschnittsansicht eines Kapazitätsmoduls gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
Fig 4 eine Draufsicht auf einen Kapazitätsmodul gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
Fig 5, 6 Querschnittsansichten von Kapazitätsmoduls gemäß weiterer
Ausführungsformen; und Fig. 7a,b; 8a,b Querschnittsansichten bzw. Draufsichten auf elektronische Baugruppen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen. Des Weiteren können verschiedene Ausführungsformen, soweit nichts anderes angegeben ist, beliebig miteinander kombiniert werden.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer elektronischen Baugruppe mit einer Entstörvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der elektronischen Baugruppe verlaufen zwischen einer elektrischen Quelle 110, insbesondere einem Pulswechselrichter, und einer elektrischen Last 111, insbesondere einem Elektromotor bzw. Hybridmotor für ein Fahrzeug, zwei Leiterschienen, welche einen positiven Hochspannungspol 108 und einen negativen Hochspannungspol 109 bilden.
Die Entstörvorrichtung 100 umfasst drei Kapazitätsmodule 101 und zwei
Induktivitätsmodule 102. Die Kapazitäts- bzw. Induktivitätsmodule 101 bzw. 102 sind hierbei zueinander in Serie geschaltet, wobei die Reihenfolge der Module abwechselt.
Jedes Kapazitätsmodul 101 umfasst hierbei einen ersten Kondensator 103, über welchen der positive Hochspannungspol 108 über einen Kontakt 114 auf Masse geschaltet ist. Weiter umfasst jedes Kapazitätsmodul 101 einen zweiten
Kondensator 104, über welchen der negative Hochspannungspol 109 über einen zweiten Kontakt 115 auf Masse geschaltet ist. Der erste Kondensator 103 bzw. der zweite Kondensator 104 ist hierbei über einen ersten Dämpfungswiderstand 105 bzw. einen zweiten Dämpfungswiderstand 106 auf Masse geschaltet. Weiter ist zwischen dem positiven Hochspannungspol 108 und dem negativen
Hochspannungspol 109 ein dritter Kondensator 107 geschaltet. Die ersten bis dritten Kondensatoren 103, 104, 107 können insbesondere Folienkondensatoren oder Keramikkondensatoren sein. Jedes Induktivitätsmodul 102 umfasst mindestens eine Gleichtaktdrossel 112. In Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Gleichtaktdrossel 112 abgebildet. Die Gleichtaktdrossel 112 besteht hierbei aus einem elektrisch leitenden Material, welches mit Windungszahl 1 um den positiven Hochspannungspol 108 und den negativen Hochspannungspol 109 gewickelt ist. Vorzugsweise ist weiter ein magnetischer Kern 113 bzw. Steg zwischen dem positiven Hochspannungspol 108 und dem negativen Hochspannungspol 109 ausgebildet, welcher ebenfalls von der Gleichtaktdrossel 112 umwickelt ist.
Die ersten bzw. zweiten Kondensatoren 103, 104 dienen hierbei der Reduktion von Gleichtaktstörgrößen, bzw. bei höheren Frequenzen insbesondere auch von Gegentaktstörgrößen des positiven bzw. negativen Hochspannungspols 108 bzw. 109. Der dritte Kondensator 107 dient der Reduktion von Gegentaktstörgrößen des positiven bzw. negativen Hochspannungspols 108 bzw. 109. Das
Induktivitätsmodul 102 dient der Reduktion von Gleichtaktstörgrößen des positiven bzw. negativen Hochspannungspols 108 bzw. 109. Durch den magnetischen Kern 113 ist das Induktivitätsmodul 102 ebenfalls zur Reduktion von Gegentaktstörgrößen ausgebildet.
Fig. 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Kapazitätsmoduls 101 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Kapazitätsmodul 101 umfasst hierbei eine Leiterplatte 301, an welcher der erste Kondensator 103 und der zweite Kondensator 104 sowie der zwischen dem ersten und zweiten
Kondensator 103 bzw. 104 angeordnete dritte Kondensator 107 befestigt sind. Auf einer von den ersten bis dritten Kondensatoren 103, 104, 107 abgewandten Seite der Leiterplatte 301 befindet sich ein Gehäuse 303 der elektronischen Baugruppe. In einem Abstand H von dem Gehäuse 303 zwischen der Leiterplatte 301 und dem Gehäuse 303 verlaufen in einem Abstand d parallel zueinander der positive Hochspannungspol 108 und der negative Hochspannungspol 109. Die Leiterplatte 301 des Kapazitätsmoduls 101 ist über ein elektrisch leitendes erstes
Verbindungselement 305 bzw. ein elektrisch leitendes zweites
Verbindungselement 306 mit dem positiven Hochspannungspol 108 bzw.
negativen Hochspannungspol 109 verbunden, insbesondere durch Verschrauben und/oder Verklemmen und/oder Verstecken und/oder Verschweißen. Der positive Hochspannungspol 108 ist über das erste Verbindungselement 305, einen ersten Dämpfungswiderstand 303, den ersten Kondensator 103, eine metallische erste Verbindungsfahne 308 und eine metallische erste Schraube 302 über das Gehäuse 303 auf Masse geschaltet. Der negative Hochspannungspol 109 ist über das zweite Verbindungselement 306, einen zweiten Dämpfungswiderstand 304, den zweiten
Kondensator 104, eine metallische zweite Verbindungsfahne 309 und eine metallische zweite Schraube 307 über das Gehäuse 303 auf Masse geschaltet. Weiter sind der positive Hochspannungspol 108 und der negative
Hochspannungspol 109 über das erste Verbindungselement, den dritten
Kondensator 107 und das zweite Verbindungselement 306 miteinander verschaltet.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf das Kapazitätsmodul 101 gemäß der ersten Ausführungsform. Vorzugsweise weist das Kapazitätsmodul 101 lediglich vier elektrische Schnittstellen auf, jeweils einen Anschluss zur Verbindung mit dem positiven bzw. negativen Hochspannungspol 108, 109 sowie jeweils eine
Verbindung, über welche der erste bzw. zweite Kondensator 103 bzw. 104 auf Masse geschaltet werden kann. In den Figuren 3 und 4 gezeigten
Ausführungsform entsprechen die vier elektrische Schnittstellen dem ersten bzw. zweiten Verbindungselement 305, 306, sowie der ersten bzw. zweiten Schraube
302, 307.
Fig. 5 zeigt ein Kapazitätsmodul 101 ' gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Gehäuse 303 weist hierbei unterhalb des positiven Hochspannungspols 108 und des negativen Hochspannungspols 109 eine
Verbreiterung 402 auf, wobei zwischen der Verbreiterung 402 und dem positiven bzw. negativen Hochspannungspol 108, 109 eine Beschichtung 401 aus einem elektrisch isolierenden und thermisch leitfähigen Material angeordnet ist, welche ausgebildet ist, von dem positiven bzw. negativen Hochspannungspol 108, 109 abgegebene Wärme über die Verbreiterung 402 des Gehäuse 303 abzuführen.
Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Kapazitätsmoduls 101" gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Kapazitätsmodul 101" weist weiter ein Kapazitätsmodul-Gehäuse 601 auf, welches den ersten, zweiten und dritten Kondensator 103, 104, 107 einhaust und mittels der ersten bzw. zweiten Schraube 302, 307 am Gehäuse 303 befestigt ist. Das Kapazitätsmodul- Gehäuse 601 ist hierbei insbesondere zur elektromagnetischen Abschirmung des Kapazitätsmoduls 101" ausgebildet.
Vorzugsweise weisen die Induktivitätsmodule 102 Induktivitätsmodul-Gehäuse auf, welche zur elektromagnetischen Abschirmung des entsprechenden
Induktivitätsmoduls 102 ausgebildet sind.
Vorzugsweise können die Induktivitätsmodul-Gehäuse bzw. Kapazitätsmodul- Gehäuse 601 über entsprechende Anschlüsse miteinander versteckt oder verschraubt werden.
Vorzugsweise ist eine Abmessung des Kapazitätsmoduls bzw.
Induktivitätsmoduls an Abmessungen, insbesondere eine Höhe und Breite, des positiven bzw. negativen Hochspannungspols 108 bzw. 109 angepasst.
In Fig. 7 ist eine elektronische Baugruppe 700, insbesondere für einen Hybrid- Elektromotor bzw. einen Elektromotor eines Fahrzeugs abgebildet, wobei Fig. Fig. 7a eine Draufsicht und Fig. 7b eine Seitenansicht darstellt. Von einem ersten Hochspannungsstecker 701 verlaufen ein erster positiver Hochspannungspol 108 und ein zweiter positiver Hochspannungspol 109, welche als Stromschienen ausgebildet sind, zu einem Frequenzwandler 703 und anschließend über drei Phasenanschlüsse 704, 705 und 706 zu einem zweiten Hochspannungsstecker 702. Die elektronische Baugruppe 700 weist weiter einen Gate-Treiber 708 auf. Der erste bzw. zweite Hochspannungsstecker 702 bzw. 701 befindet sich hierbei auf einer Oberseite der elektronischen Baugruppe 700. An dem positiven
Hochspannungspol 108 und dem negativen Hochspannungspol 109 sind hierbei Kapazitätsmodule 101 und Induktivitätsmodule 102 sowie eine Leiterplatte 707 angeordnet.
In Fig. 8 ist eine elektronische Baugruppe 800 gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgebildet, in Fig. 8a in Draufsicht und in Fig. 8b in Seitenansicht. Im Unterschied zur in Fig. 7 illustrierten elektronischen Baugruppe 700 ist hierbei der erste Stecker 702 bzw. zweite Stecker 701 an einer Seitenfläche der elektronischen Baugruppe 800 angeordnet. Je nach Bedarf kann eine beliebige Anzahl von Kapazitätsmodulen 101 bzw. Induktivitätsmodulen 102 angeordnet werden.
Die Entstörvorrichtung 100 kann insbesondere für einen elektrischen
Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Wechselrichter, insbesondere einem Pulswechselrichter 110, und einem Elektromotor 111 verwendet werden, wobei der positive Hochspannungspol 108 und der negative Hochspannungspol 109 mit dem Wechselrichter 110 verbunden sind, insbesondere über den ersten
Hochspannungsstecker 701 der in den Fig. 7 und 8 gezeigten elektronischen Baugruppen.
Die Verschaltung der Kapazitätsmodule bzw. Induktivitätsmodule ist nicht auf die genannten Ausführungsformen beschränkt. So kann eine beliebige Anzahl von Kapazitätsmodulen bzw. Induktivitätsmodulen verwendet werden und eine beliebige Schaltungsreihenfolge. Beispielsweise können Serienschaltungen C-L- L-C-L-L-C, C-C-L-C-C-L-C-C oder C-L-C-L-C-L-C-L verwendet werden, wobei C für ein Kapazitätsmodul und L für ein Induktivitätsmodul steht und die
Reihenfolge der Serienschaltung angegeben ist. Weder die Länge noch die Kombination ist hierbei beschränkt.

Claims

Ansprüche
1. Entstörvorrichtung (100) für eine elektronische Baugruppe mit einem positiven Hochspannungspol (108) und einem negativen Hochspannungspol (109), mit mindestens einem Kapazitätsmodul (101; 10Γ, 101"), mit jeweils
mindestens einem ersten Kondensator (103), über welchen der positive
Hochspannungspol (108) auf Masse geschaltet ist,
mindestens einem zweiten Kondensator (104), über welchen der negative Hochspannungspol (109) auf Masse geschaltet ist, und mindestens einem dritten Kondensator (107), welcher zwischen dem positiven Hochspannungspol (108) und dem negativen Hochspannungspol (109) geschaltet ist; und/oder
mindestens einem Induktivitätsmodul (102), mit jeweils mindestens einer um den positiven Hochspannungspol (108) und den negativen Hochspannungspol (109) gewickelten Gleichtaktdrossel (112);
wobei die Kapazitätsmodule (101; 10 , 101") und/oder Induktivitätsmodule (102) in Serie geschaltet sind.
2. Entstörvorrichtung (100) nach Anspruch 1,
wobei die Gleichtaktdrossel (112) des mindestens einen Induktivitätsmoduls
(102) zusätzlich um einen zwischen dem positiven Hochspannungspol (108) und dem negativen Hochspannungspol (109) angeordneten magnetischen Kern (113) gewickelt ist. 3. Entstörvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
wobei das mindestens eine Kapazitätsmodul (101; 10Γ, 101")ein
Kapazitätsmodul-Gehäuse (601) zur elektromagnetischen Abschirmung aufweist, welches den mindestens einen ersten Kondensator (103), den mindestens einen zweiten Kondensator (104) und den mindestens einen dritten Kondensator (107) einhaust.
4. Entstörvorrichtung (100) nach Anspruch 3,
wobei der positive Hochspannungspol (108) und der negative
Hochspannungspol (109) außerhalb des Kapazitätsmodul-Gehäuses (601) angeordnet sind; und wobei auf der von dem Kapazitätsmodul-Gehäuse (601) abgewandten Seite des positiven Hochspannungspols (108) und des negativen Hochspannungspols (109) eine elektrisch isolierende und thermisch leitfähige Schicht (401) ausgebildet ist.
Entstörvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei der mindestens eine erste Kondensator (103) des mindestens einen
Kapazitätsmoduls (101; 10 , 101") über einen ersten Dämpfungswiderstand
(105) auf Masse geschaltet ist, und
wobei der mindestens eine zweite Kondensator (104) des mindestens einen Kapazitätsmoduls (101; 10 , 101") über einen zweiten Dämpfungswiderstand
(106) auf Masse geschaltet ist.
Entstörvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei Kontakte (305, 306) des mindestens einen ersten Kondensators (103) und/oder des mindestens einen zweiten Kondensators (104) und/oder des mindestens einen dritten Kondensators (107) des mindestens einen Kapazitätsmoduls (101; 10 , 101") mit dem positiven Hochspannungspol (108) und/oder dem negativen Hochspannungspol (109) durch Verschrauben und/oder Verklemmen und/oder Verstecken und/oder Verschweißen verbunden sind.
Entstörvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei das mindestens eine Induktivitätsmodul (102) ein Induktivitätsmodul- Gehäuse zur elektromagnetischen Abschirmung aufweist, welches die mindestens eine Gleichtaktdrossel (112) einhaust.
Entstörvorrichtung (100) nach Anspruch 7,
wobei die Induktivitätsmodul-Gehäuse und/oder Kapazitätsmodul-Gehäuse (601) durch Verschrauben und/oder Verklemmen und/oder Verstecken und/oder Verschweißen untereinander verbindbar ist.
9. Elektronische Baugruppe (700; 800), mit
einem positiven Hochspannungspol (108) und einem negativen
Hochspannungspol (109); und mindestens einer Entstörvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Elektronische Baugruppe (700; 800) nach Anspruch 8,
wobei die elektronische Baugruppe ein Gehäuse (402) aufweist; und wobei der positive Hochspannungspol (108) über den mindestens einen ersten
Kondensator (103) des mindestens einen Kapazitätsmoduls (101; 10Γ, 101") über einen Kontakt mit dem Gehäuse (402) auf Masse geschaltet ist; und wobei der negative Hochspannungspol (109) über den mindestens einen zweiten Kondensator (104) des mindestens einen Kapazitätsmoduls (101;
10 , 101") über einen Kontakt mit dem Gehäuse (402) auf Masse geschaltet ist.
11. Verwendung einer Enstörvorrichtung gemäß einer der Ansprüche 1 bis 8 für einen elektrischen Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Wechselrichter (110) und einem Elektromotor (111), wobei der positive Hochspannungspol (108) und der negative Hochspannungspol (109) mit dem Wechselrichter (110) des Elektromotors verbunden sind.
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