高频带侧的噪声电 流能衰减，但是低频带侧（在图3例中为15Hz至60Hz附近）却反而会增加。例如存在有 因25Hz附近的噪声引起误动作的信号设备等的情况下，希望在25Hz附近的衰减率较大的 滤波装置。在该情况下，例如如图12所示那样连接特定频率旁路用滤波器50,则该滤波特 性会如图16的点划线所示那样能确保25Hz附近所需要的衰减率。
[0067] 此外，特定频率旁路用滤波器50也可能根据用途而连接至比滤波电抗器51X或第 一及第二滤波电抗器（51a，51b)更靠近系统侧的位置（图10、图12及图14的例子）。在 该情况下，为了解决上述电容故障时的短路电流的问题，需要使熔断器与电容器串联连接。 通过使熔断器53Z串联连接至旁路用电容器52Z，从而即使在旁路用电容器52Z发生短路故 障的情况下，也能获得利用熔断器53Z迅速断开通过旁路用电容器52Z而流动的短路电流 的效果。
[0068] 另外，即使在特定频率旁路用滤波器50连接至比滤波电抗器51X或第一及第二滤 波电抗器（51a，51b)更靠近负载侧的位置的情况下（图11、图13及图15的例子），也优选 连接熔断器。若在特定频率旁路用滤波器50中设置熔断器，则能获得以下效果：能区分特 定频率旁路用滤波器50的滤波元件的故障和逆变器6的故障，能提高作为电动车系统的可 靠性，还能减小对车辆运行所带来的影响。
[0069] 实施方式4. 实施方式4中，说明用于逆变器6中的开关元件的原材料与滤波特性之间的关系。作 为逆变器6中所使用的开关元件，常采用以硅（Si)为原材料的元件（Si元件），但是最近注 目于以碳化娃（SiC)为原材料的开关元件（SiC元件），以代替该Si元件。
[0070] 与Si元件相比，SiC元件具有以下优异的特性：S卩，热传导率较高，能在高温下进 行动作，即使在提高开关频率的情况下开关损耗也较小。但是，另一方面，若使用SiC元件， 则高频噪声也会增加。
[0071] 另一方面，与一阶结构的滤波器相比，上述二阶结构的滤波器具有高频侧的噪声 衰减率较小、但低频侧的噪声衰减率较大的特性。因而，因使用SiC元件而导致开关频率的 增加更一步提高了采用二阶结构的滤波器的本实施方式的滤波装置的重要性。
[0072] 另外，对于本实施方式那样的电动车驱动控制装置用的滤波装置而言，高频噪声 的增加会对信号设备、安保设备带来极大的影响，因此是非常重要的问题。但是，由于本实 施方式那样的二阶结构的滤波器在高频侧的衰减特性较为优异，因此与采用SiC元件的最 新技术动向相一致。
[0073] 如上所述，对于采用二阶结构的滤波器的本实施方式的滤波装置，若采用SiC元 件作为逆变器6的开关元件，则适合灵活使用SiC元件的特征，能利用SiC的优势。
[0074] 另外，由于SiC的带隙大于Si这一特性，因此SiC是被称为宽带隙半导体的半导 体的一个示例。除了该SiC以外，例如使用氮化镓类材料、或金刚石所形成的半导体也属于 宽带隙半导体，因而也可以使用SiC以外的其他宽带隙半导体。
[0075] 此外，上述实施方式1~3所示出的结构是本发明的结构的一个示例，也可以与其 它公知技术进行组合，在不脱离本发明的技术思想的范围内当然可以对其结构进行变更， 例如省略其中一部分等。
[0076] 此外，在上述实施方式中，以设想适用于电动车驱动控制装置的滤波装置作为对 象来对
【发明内容】
进行了说明，但是适用领域并不限于此，也可以广泛地适用于具有以下滤 波装置的结构：上述滤波装置设置于接受来自供电源的直流电时配置于高压侧的直流母线 的断路器和逆变器之间，以抑制噪声电流从逆变器向供电源侧流出的方式进行动作。 工业上的实用性
[0077] 如上所述，本发明可用于电动车驱动控制装置用的滤波装置。 标号说明
[0078] 1架空线 2轨道 3集电器 4断路器 5, 5X，5Y，5F，5H，5J，5K，5N，5P，5Q滤波装置 6逆变器 7电动机 50特定频率旁路用滤波器 51a第一滤波电抗器 51b第二滤波电抗器 51c第三滤波电抗器 5IX滤波电抗器 51Z旁路用电抗器 52a第一滤波电容器 52b第二滤波电容器 52X滤波电容器 52Z旁路用电容器 53,53Z熔断器 54,54F，54H连接点 55a高电位侧母线 55b低电位侧母线 56,56F，56H串联电路部 57中间抽头 58限流电阻。
【主权项】
1. 一种滤波装置，其去除逆变器所产生的噪声电流，其特征在于，包括： 滤波电容器，该滤波电容器与所述逆变器的直流部并联设置； 滤波电抗器，该滤波电抗器设置于所述滤波电容器的高电位侧和直流电的供电源之 间；以及 串联电路部，该串联电路部串联连接电路断开部、电感元件及电容元件而成，该电路断 开部在有大于额定电流的电流流过时断开，所述串联电路部的一端与所述滤波电容器的低 电位侧相连接，且该串联电路部与所述滤波电抗器的一端相连接。2. 如权利要求1所述的滤波装置，其特征在于， 在相比所述滤波电抗器的所述供电源侧的一端连接至所述串联电路部的连接点更靠 近所述供电源侧的位置设置所述电感元件， 在相比所述连接点更靠近所述滤波电容器的低电位侧设置所述电路断开部和所述电 容元件。3. 如权利要求2所述的滤波装置，其特征在于， 所述滤波电抗器和所述电感元件的电感大致为相同的值。4. 如权利要求2或3所述的滤波装置，其特征在于， 所述滤波电抗器与所述电感元件进行磁親合， 具有与所述电容元件和所述电路断开部串联连接的耦合补偿电感元件。5. 如权利要求4所述的滤波装置，其特征在于， 所述耦合补偿电感元件的电感、与所述滤波电抗器和所述电感元件之间的互感大致相 等。6. 如权利要求2至5的任一项所述的滤波装置，其特征在于， 具有中间抽头的带中间抽头的电抗器的相比所述中间抽头更靠近所述逆变器侧的部 分是所述滤波电抗器， 所述带中间抽头的电抗器的相比所述中间抽头更靠近所述供电源侧的部分是所述电 感元件。7. 如权利要求2至6的任一项所述的滤波装置，其特征在于， 所述电路断开部的所述额定电流为流过所述电感元件的最大电流的1/20以上且1/10 以下。8. 如权利要求2至7的任一项所述的滤波装置，其特征在于， 具有特定频率旁路用滤波器，该特定频率旁路用滤波器串联连接有旁路电路断开部、 旁路用电感元件、及旁路用电容元件，且去除特定频率的噪声电流。9. 如权利要求1所述的滤波装置，其特征在于， 所述串联电路部的另一端与所述滤波电抗器的一端相连接。10. -种电动车驱动控制装置，其特征在于， 包括所述逆变器、权利要求1至权利要求9的任一项所记载的滤波装置、及由所述逆变 器所驱动的电动机。11. 如权利要求10所述的电动车驱动控制装置，其特征在于， 即使在检测到所述电路断开部进行动作的情况下，也利用所述逆变器来驱动所述电动 机以推进控制电动车。12. 如权利要求10所述的电动车驱动控制装置，其特征在于， 具有在相比所述电感元件更靠近所述供电源侧的位置串联连接的断路器， 在检测到所述电路断开部进行动作的情况下，断开所述断路器。13. 如权利要求10至12的任一项所述的电动车驱动控制装置，其特征在于， 所述逆变器的开关元件由宽带隙半导体来形成。14. 如权利要求13所述的电动车驱动控制装置，其特征在于， 所述宽带隙半导体是使用碳化硅、氮化镓类材料或金刚石的半导体。
【专利摘要】去除逆变器(6)所产生的噪声电流的滤波装置(5)包括：与逆变器(6)的直流部并联设置的第一滤波电容器(52a)；设置于第一滤波电容器(52a)的高电位侧和直流电的供电源即架空线(1)之间的第一滤波电抗器(51a)；作为在流过大于额定电流时断开的电路断开部的熔断器(53)；以及串联电路部(56)，该串联电路部串联连接电感元件即第二滤波电抗器(51b)及电容元件即第二滤波电容器(52b)而成，其一端与第一滤波电容器(52a)的低电位侧相连接，且该串联电路部与第一滤波电抗器(51a)的一端相连接。
【IPC分类】B60L3/00, B60L9/22, B60L3/04, H03H7/09, B60L11/18, H03H7/01
【公开号】CN104969466
【申请号】CN201380072237
【发明人】横堤良, 村端章浩, 地道拓志, 宅野嗣大, 米冈雄大
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2013年2月6日
【公告号】EP2955846A1, US20150357988, WO2014122736A1