滤波磁环组件、母线结构、电机控制器和车辆的制作方法

1.本技术涉及车辆技术领域，更具体而言，涉及一种滤波磁环组件、母线结构、电机控制器和车辆。


背景技术：

2.在车辆的电机控制器运行时，由于功率模块的开关，高压母线上存在较大的干扰噪声，产生的噪声传导到整车高压系统中，可能会对其它部件产生骚扰影响。因此在电机控制器设计时会在高压母线上增加磁环，抑制噪声的传播。
3.在相关技术中，高压母线上的磁环只有共模磁环，并没有差模磁环。因为增加差模磁环时高压母线上的上百安培的直流偏置很容易会导致磁环饱和，磁环作用不仅会大打折扣而且还可能带来磁环鸣叫等负面影响，因此无法对差模噪声产生抑制作用，导致母线上存在较大的差模噪声能量传导到整车高压系统中，对整车的电磁兼容性带来负面的影响。


技术实现要素：

4.本技术实施方式提供了一种滤波磁环组件、母线结构、电机控制器和车辆。
5.本技术实施方式的滤波磁环组件，所述滤波磁环组件用于安装在车辆的电机控制器的高压母线上，所述滤波磁环组件包括环形磁环和方形磁环。所述高压母线的正极端子和负极端子均穿设所述环形磁环。方形磁环设置在所述环形磁环内侧，所述方形磁环与所述环形磁环之间间隔设置，所述正极端子和所述负极端子分别位于所述方形磁环的相背两侧。
6.在某些实施方式中，所述环形磁环和所述方形磁环均采用软磁性材质制成。
7.在某些实施方式中，所述环形磁环由铁氧体材质和纳米晶材质中的一种制成，所述方形磁环采用所述铁氧体材质和所述纳米晶材质中的另一种制成。
8.在某些实施方式中，所述方形磁环完全容纳在所述环形磁环内。
9.在某些实施方式中，所述环形磁环呈跑道形状。
10.在某些实施方式中，所述方形磁环呈矩形体状。
11.在某些实施方式中，所述滤波磁环组件还包括包塑件，所述包塑件包覆所述环形磁环和所述方形磁环并填充所述方形磁环和所述环形磁环之间的间隙。
12.本技术实施方式的母线结构用于车辆的电机控制器，所述母线结构包括高压母线和上述任一实施方式所述的滤波磁环组件，高压母线包括正极端子和负极端子。所述正极端子和所述负极端子均穿设所述环形磁环并分别位于所述方形磁环的相背两侧。
13.本技术实施方式的电机控制器包括上述实施方式所述的母线结构。
14.本技术实施方式的车辆包括上述实施方式所述的电机控制器。
15.在本技术实施方式的滤波磁环组件、母线结构、电机控制器和车辆，滤波磁环组件包括环形磁环和方形磁环，高压母线的正极端子和负极端子均穿设环形磁环，方形磁环设置在环形磁环内侧且与环形磁环之间间隔设置，正极端子和负极端子分别位于方形磁环的
相背两侧。如此，由于方形磁环设置在环形磁环内侧并存在气隙，当滤波磁环组件中流过共模电流时，方形磁环内部磁通相互抵消，环形磁环内部磁通相互叠加从而产生共模抑制的作用，当滤波磁环组件中流过差模电流时，环形磁环内部的磁场分布存在相位相反的磁力线分布，因此不会饱和，方形磁环内部的磁场分布相互叠加，但是由于两侧气隙的存在，降低了磁导率，增大了内部的磁阻，避免了差模噪声产生的磁通发生饱和的现象，有效抑制了差模噪声的电磁场传播。
16.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
17.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1是本技术实施方式的车辆的结构示意图；
19.图2是本技术实施方式的电机控制器的结构示意图；
20.图3是本技术实施方式的滤波磁环组件结构示意图；
21.图4是本技术实施方式的滤波磁环组件的另一结构示意图；
22.图5是本技术实施方式的滤波磁环组件的又一结构示意图。
23.主要元件符号说明：
24.滤波磁环组件100；
25.环形磁环10、方形磁环20、包塑件30、母线结构200、高压母线201、正极端子202、负极端子203、电机控制器300、车辆400。
具体实施方式
26.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
27.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
29.请参阅图1至图3，本技术实施方式的车辆400包括本技术实施方式的电机控制器
300。本技术实施方式的电机控制器300包括本技术实施方式的母线结构200。本技术实施方式的母线结构200用于车辆400的电机控制器300，母线结构200包括高压母线201和本技术实施方式的滤波磁环组件100，高压母线201包括正极端子202和负极端子203。正极端子202和负极端子203均穿设环形磁环10并分别位于方形磁环20的相背两侧。
30.请参阅图3至图5，本技术实施方式的滤波磁环组件100用于安装在车辆400的电机控制器300的高压母线201上，滤波磁环组件100包括环形磁环10和方形磁环20。高压母线201的正极端子202和负极端子203均穿设环形磁环10，方形磁环20设置在环形磁环10内侧，方形磁环20与环形磁环10之间间隔设置，正极端子202和负极端子203分别位于方形磁环20的相背两侧。
31.在本技术实施方式的滤波磁环组件100、母线结构200、电机控制器300和车辆400，滤波磁环组件100包括环形磁环10和方形磁环20，高压母线201的正极端子202和负极端子203均穿设环形磁环10，方形磁环20设置在环形磁环10内侧且与环形磁环10之间间隔设置，正极端子202和负极端子203分别位于方形磁环20的相背两侧。如此，由于方形磁环20设置在环形磁环10内侧并存在气隙，当滤波磁环组件100中流过共模电流时，方形磁环20内部磁通相互抵消，环形磁环10内部磁通相互叠加从而产生共模抑制的作用，当滤波磁环组件100中流过差模电流时，环形磁环10内部的磁场分布存在相位相反的磁力线分布，因此不会饱和，方形磁环20内部的磁场分布相互叠加，但是由于两侧气隙的存在，降低了磁导率，增大了内部的磁阻，避免了差模噪声产生的磁通发生饱和的现象，有效抑制了差模噪声的电磁场传播。
32.具体地，母线结构200往往包括两条高压母线201，两条高压母线201并排设置并连接车辆400的不同部件，进而可以传输电能量或电信号。高压母线201的正极端子202和负极端子203分别连接两条高压母线201，同时穿设过环形磁环10并位于方形磁环20相背的两侧，使得两条高压母线201可以分别通过正极端子202和负极端子203独立传输电能量和电信号。
33.进一步地，正极端子202和负极端子203伸入至环形磁环10内，同时方形磁环20设置在环形磁环10中部并位于正极端子202和负极端子203之间，也即是说正极端子202和负极端子203分别位于方形磁环20的相背两侧。方形磁环20设置在环形磁环10之间，使得高压母线201流过电流时，磁力线可以沿着部分的环形磁环10和方形磁环20分布，避免全部分布在环形磁环10造成磁饱和，另外可以同时抑制差模噪声和共模噪声。
34.示例性地，请结合图4，在高压母线201通有方向相同的电流以使得在滤波磁环组件100内侧流过共模电流时，方形磁环20内部磁通可以相互抵消，而环形磁环10内部磁通相互叠加从而产生共模抑制的作用。请结合图5，在高压母线201通有方向相反的电流以使得在滤波磁环组件100内侧流过差模电流时，环形磁环10内部的磁场分布存在相位相反的磁力线分布，避免磁通量太大造成磁饱和，方形磁环20内部的磁场分布相互叠加，但是由于两侧气隙的存在，降低了磁导率，增大了内部的磁阻，也不会产生磁饱和问题，避免了差模噪声产生的磁通发生饱和的现象，进而有效抑制了差模噪声的电磁场传播。需要说明的是，在图4和图5中，箭头方向为高压母线201通电时，在滤波磁环组件100产生的磁通的方向。
35.另外，在本技术实施方式中，对车辆400的类型不作限定，车辆400可以为电动汽车，也可以为混合动力汽车，满足需求即可。
36.请参阅图3，在某些实施方式中，环形磁环10和方形磁环20均采用软磁性材质制成。如此，软磁性材质具有磁滞回线窄而陡，磁化过程接近可逆，磁滞损耗小，高磁导率，低矫顽力的特点，使得环形磁环10和方形磁环20可以更好的形成不同的磁通回路，以分别抑制差模噪声和共模噪声。
37.进一步地，请参阅图3，在某些实施方式中，环形磁环10由铁氧体材质和纳米晶材质中的一种制成，方形磁环20采用铁氧体材质和纳米晶材质中的另一种制成。
38.如此，铁氧体材质高频滤波效果好，纳米晶材质低频滤波效果好，环形磁环10和方形磁环20中的一个采用铁氧体材质制成，另一个采用纳米晶材质制成，使得滤波磁环组件100同时具有较好的高频滤波和低频滤波的效果。
39.在一个例子中，环形磁环10由铁氧体材质制成，方形磁环20采用纳米晶材质中制成。在另一个例子中，环形磁环10由纳米晶材质制成，方形磁环20采用铁氧体材质制成。这样，滤波磁环组件100同时具有两种材料的优点，对高频和低频的滤波都具有较好的效果。
40.在本技术实施方式中，对环形磁环10和方形磁环20的具体材质不作限定，例如，环形磁环10可以采用细分镍锌材质或者锰锌材质中的一种制成，方形磁环20可以采用细分镍锌材质或者锰锌材质中的另一种制成，以满足多种需求。
41.请参阅图2，在某些实施方式中，方形磁环20完全容纳在环形磁环10内。如此，方形磁环20可以与环形磁环10形成配合，使得高压母线201电流产生的磁通可以沿着方形磁环20可以与环形磁环10组成的回路分布，进而可以抑制差模噪声和共模噪声。
42.进一步地，请参阅图3至图5，在某些实施方式中，环形磁环10呈跑道形状。如此，高压母线201通电流时产生的磁通可以绕着跑道形状的环形磁环10分布，同时可以将方形磁环20设置在环形磁环10的中部，使得正极端子202和负极端子203可以分别位于方形磁环20的相背两侧。
43.再进一步地，请参阅图3至图5，在某些实施方式中，方形磁环20呈矩形体状。如此，矩形体状的方形磁环20可以设置在环形磁环10中，同时可以将方形磁环20完全容纳在环形磁环10中，使得高压母线201产生的磁通可以从环形磁环10导入方形磁环20中，
44.请参阅图3至图5，在某些实施方式中，滤波磁环组件100还包括包塑件30，包塑件30包覆环形磁环10和方形磁环20并填充方形磁环20和环形磁环10之间的间隙。
45.如此，包塑件30可以避免环形磁环10和方形磁环20直接接触，同时包塑件30可以降低环形磁环10和方形磁环20之间的磁导率，增大环形磁环10和方形磁环20之间的磁阻，避免差模噪声产生的磁通在方形磁环20中发生磁饱和的问题，有效抑制了差模噪声的电磁场传播。
46.可以理解的是，在两条高压母线201之间存在可以绝缘的绝缘线层，以使得两条高压母线201之间实现绝缘。绝缘线层和包塑件30相互配合，避免高压母线201、正极端子202、负极端子203、方形磁环20和环形磁环10之间出现电路短路的问题。在一些实施方式中，包塑件30还具有较好的粘接性，包塑件30可以设置在方形磁环20和环形磁环10之间实现方形磁环20和环形磁环10的粘接，使得方形磁环20和环形磁环10装配更加简单。当然，还可以将方形磁环20和环形磁环10设置在模具中，通过一体注塑的方式将包塑件30连接在方形磁环20和环形磁环10之间。需要说明的是，在图3至图5中，只示出了方形磁环20和环形磁环10之间的包塑件30，用于包裹方形磁环20和环形磁环10的包塑件30以及绝缘线层并未在图中示
出。
47.需要说明的是，在一些实施方式中，包塑件30仅仅是分别包裹方形磁环20和环形磁环10，方形磁环20和环形磁环10上的包塑件30之间也可以间隔设置，以使得两个包塑件30之间形成气隙，方形磁环20和环形磁环10可以通过连接在其他元件上以保持间隔距离。
48.另外，在本技术实施方式中，对绝缘线层和包塑件30的材质不作限定，只需要绝缘线层和包塑件30可以实现绝缘即可。
49.在本技术的实施方式的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
51.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。