电动车辆的低电压电磁干扰滤波器的制造方法
【专利说明】电动车辆的低电压电磁干扰滤波器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于35 U.S.C.119和35 U.S.C.365而要求于2013年12月18日提交的申请号为10-2013-0158757的韩国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本公开涉及一种电动车辆中的低电压电磁干扰滤波器(electromagneticinterference filter),并且尤其涉及一种降低为低电压电池充电的电子设备中的电磁干扰噪声的电动车辆中的低电压电磁干扰滤波器，并且迅速地将在对该低电压电池充电期间产生的噪声传递至车辆接地框(sash ground)。
【背景技术】
[0004]近年来，由于环境问题，环保型车辆吸引了人们的兴趣，并且，对于环保型车辆中的电动车辆的大量生产和普及的期望逐渐增加。特别地，根据电动车辆中电子设备的高耗电因素，电磁干扰的降噪技术提升了人们的兴趣。进一步，对电动车辆领域的国内外的原始设备制造商(OEM, , original equipment manufacturing)中的电子设备制造商实行了电磁干扰的噪声等级规范，且国际组织实行用于减小电子设备的电磁干扰噪声的标准。因此，电子设备制造商在研发电子设备时正面临一个越来越严峻的环境。
[0005]驾驶电动车辆的核心在于电池组件。特别地，电动车辆内部具有各种各样的电磁干扰噪声成分，例如在为电池充电时产生的充电噪声，或充电器自身的开关噪声，人们对于降低各种电磁干扰噪声的技术的兴趣正在提升。
[0006]电磁干扰是无用宽频噪声的噪声源，这意味着此噪声会引起对电磁波的干扰及阻碍。
[0007]电源噪声大体被分为共模(common mode)噪声和常模(normal mode)噪声。首先，共模噪声表不电源正负两端的噪声以同样的方向流动，同时也被称作CM噪声(CM noise)。
[0008]常模噪声表不电源正负两端的噪声以不同的方向流动，同时也被称作DM噪声(DMnoise)。相应地，降低共模噪声的滤波器叫做共模滤波器，降低常模噪声的滤波器叫做常模滤波器。
[0009]电磁干扰滤波器包括共模滤波器(CM filter)及常模滤波器(DM filter)。
[0010]图1是示出了典型的电磁干扰滤波器的示意图。
[0011]参照图1，典型的电磁干扰滤波器具有这样的结构:其具有连接至电池I的常模滤波器2，及连接至常模滤波器2的共模滤波器3，并有Y电容3介于其之间。
[0012]常模滤波器2包括π型电容，共模滤波器4包括电感及电容。Y电容3将通过常模滤波器2的噪声成分引至接地框(例如地线)。
[0013]常模滤波器2首先吸收并降低低电压电池I中产生的噪声成分，其相应的升高了常模滤波器2中电容的电容量及电感的电感量。
[0014]事实上，在实验室电磁干扰试验的噪声级测量中，常模滤波器2的噪声滤波效应很小。进一步，由于以共模噪声及常模噪声的混合形式将低电压电池I中包括的噪声传送至常模滤波器2，在分析常模滤波器2的情况中，共模噪声传输时未被滤除且直接经由Y电容3未经变化地引至接地框(地)。
[0015]特别的，电子设备中的连接器阻抗及连接至连接器上的配线导致阻抗成分根据各个电子设备的特性而多种多样，因此难以确定问题是由共模或常模噪声中的哪个噪声所引发的。
[0016]另外，在常模滤波器的第一电容Cl、第一电感L1、及第二电容C2中只有常模噪声被滤除，并且常模及共模噪声经由Y电容Cyl及Cy2被滤除。
[0017]也就是说，由于通过常模滤波器2后共模噪声已被滤除，在具有共模噪声的产品的情况中没有降噪效果。
[0018]图2是示出了当典型的电磁干扰滤波器连接至开关式电源(switched-mode powersupply)时的噪声产生效果的示意图。
[0019]参照图2，电磁干扰滤波器(常模滤波器)2被安装在电池I中，且开关式电源5被连接至电磁干扰滤波器(常模滤波器)2。
[0020]典型的，尽管配置此种电源供给电路时假设噪声成分已在电磁干扰滤波器(常模滤波器)2中降低，但噪声确实在通过电磁干扰滤波器(常模滤波器)2后仍有残留。通过电磁干扰滤波器(常模滤波器)2的噪声也可能被开关式电源5由低噪声状态提高。因此，在进入开关式电源5之前，需要降低通过电磁干扰滤波器(常模滤波器)2后残留的噪声。
[0021]为降低低电压电池中所包括的噪声，直接连接至低电压电池的电子设备的电磁干扰噪声需要被降低，并且为此，噪声首先需通过电磁干扰滤波器被降低。
[0022]虽然通过电磁干扰滤波器的降噪技术是从工业电子设备至车辆电子设备的延伸，但是在具有高噪声标准的车辆电子设备中，典型的电磁干扰滤波器的降噪效果是微不足道的。
[0023]就电动车辆的特性而言，根据电动驾驶及负载特性，低电压电池相对内燃机来说对噪声抗性较弱。
[0024]例如电池的寿命减少及燃油效率降低的副作用特性随低电压电池中噪声成分的增大而升高。因此，需要降低低电压电池中所包括的噪声。除此之外，国内外的OEM厂商也深切感受到了其必要性。
【发明内容】
[0025]实施例提供了电动车辆中的低电压电磁干扰滤波器，其降低为低电压电池充电的电子设备内部的电磁干扰噪声，并且迅速地将在对该低电压电池充电期间产生的噪声传递至车辆接地框。
[0026]本发明的目的限于上述描述。从下文的描述中，本领域中的技术人员应该清楚地理解上述未提及的目的。
[0027]在实施例中，电动车辆的低电压电磁干扰滤波器包括:一对Y电容单兀，其被分别安装于低电压电磁干扰滤波器的输入端和输出端；常模滤波器和共模滤波器，其被安装于所述一对Y电容单元之间，其中所述一对Y电容单元、所述常模滤波器和所述共模滤波器逐步使在低电压电池连接单元中产生的共模噪声和常模噪声泄放至接地框(地)，并且减少低电压电池连接单元的噪声。
[0028]所述一对Y电容单元包括第一 Y电容单元和第二 Y电容单元，其中所述第一 Y电容单元安装于低电压电池的两端并且使噪声泄放至接地框(地)以减少常模噪声和共模噪声，所述常模滤波器安装于所述第一Y电容单元的两端以减少与由所述第一Y电容单元减少的噪声相关的常模噪声，所述共模滤波器安装于所述常模滤波器的两端以减少与由常模滤波器减少的噪声相关的共模噪声，并且所述第二 Y电容单元安装于所述共模滤波器的两端并且使噪声泄放至接地框(地)，以减少与由所述共模滤波器减少的噪声相关的常模噪声和共模噪声。
[0029]所述一对Y电容单元包括第一 Y电容单元和第二 Y电容单元，其中所述第一 Y电容单元安装于低电压电池的两端并且使噪声泄放至接地框(地)以减少常模噪声和共模噪声，所述共模滤波器安装于所述第一Y电容单元的两端以减少与由所述第一Y电容单元减少的噪声相关的共模噪声，所述常模滤波器安装于所述共模滤波器的两端以减少与由共模滤波器减少的噪声相关的常模噪声，并且所述第二 Y电容单元安装于所述常模滤波器的两端并且使噪声泄放至接地框(地)，以减少与由所述常模滤波器减少的噪声相关的常模噪声和共模噪声。
[0030]所述电动车辆的低电压电磁干扰滤波器可进一步包括安装于与接地框(地)连接的合并单元处的桥接单元，从而使反馈接地噪声泄放至接地框(地)。
[0031]所述桥接单元可安装于接地框(地)合并单元中的一点处。
[0032]所述电动车辆的低电压电磁干扰滤波器，可进一步包括磁珠，其安装于与所述低电压电磁干扰滤波器连接的开关式电源的接地端和所述低电压电磁干扰滤波器之间，并且减少所述开关式电源的接地端的噪声。
[0033]下文参照附图及说明书详细阐述了一个或多个实施例的细节。其它的特性在说明书，附图及权利要求中是显而易见的。
【附图说明】
[0034]图1是示出了典型电磁干扰滤波器的示意图。
[0035]图2是示出了当典型的电磁干扰滤波器连接至开关式电源时噪声产生的效果的示意图。
[0036]图3是示出了根据实施例的电动车辆中低电压电磁干扰滤波器的配置示意图。
[0037]图4是示出了根据实施例的电动车辆中低电压电磁干扰滤波器逐步减少噪声的示意图。
[0038]图5是示出了根据实施例将磁珠安装于电磁干扰滤波器及开关式电源之间的示意图。
[0039]图6是图示了根据实施例的电动车辆中低电压电磁干扰滤波器中的降噪效应的图表。
[0040]图7是图示了在图1中示出的电动车辆中典型低电压电磁干扰滤波器中所测量的传导发射测量结果的图表。
【具体实施方式】
[0041]现在将会详细参照本公开的实施例，其示例已在附图中被示出。
[0042]将会参照附图详细描述根据实施例的电动车辆中低电压电磁干扰滤波器。然而，本发明可能以多种不同方式实施，且不应被解释为限制于此处所阐述的实施例；此外，包括于其它退步的发明或中或落入本公开的精神及范围中的可替换的实施例可通过增加、替换及改变而被容易地得到，并且实施例将充分地将此发明传达至本领域的技术人员。
[0043]考虑到实施例的功能，本说明书中所使用的术语被选择为包含现有的、广泛使用的、通用的术语。但是，根据意图、本领域的技术人员的惯例及新技术的出现等，这些术语可能会代表不同的意义。在特定情况下，术语可能是申请人任意创建的。在该情况下，术语的意义将会由详细描述中的相关部分所定义。这样，此说明书中所使用的术语将不会简单的被术语的名字所定义，而是基于术语的意义及实施例的全部说明所定义。
[0044]在此说明书中，除非有明确描述的不同，否则词语“包括”及其变形将会被理解为暗示包括规定的元件而非排除其他任何元件。
[0045]图3是示出了根据实施例的电动车辆中低电压电磁干扰滤波器的配置的示意图。
[0046]参照图3，根据实施例的电动车辆中的低电压电磁干扰滤波器100包括第一 Y电容单元110，常模滤波器120，共模滤波器130，第二 Y电容单元140，以及桥接单元150。
[0047]第一 Y电容单元110安装于低电压电池10的两端以将噪声泄放至接地框(地)。常模及共模噪声可被第一 Y电容单元110所降低。
[0048]常模滤波器120连接至第一 Y电容单元的两端以滤除常模噪声。
[0049]共模滤波器130连接至常模滤波器120的两端以滤除共模噪声。
[0050]第二 Y电容单元140连接至共模滤波器130的两端以将使噪声泄放至接地框(地)