一种三端口共模电感

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种三端口共模电感。

背景技术

当前，绝大部分氢燃料电动汽车由电驱动总成、高压电池包总成、电堆总成等高压系统组成，车辆电堆工作时电堆内部经过多合一控制器中的高压DCDC模块整流成稳定的高压直流电后输送给高压电池包和其他用电模块，驱动车辆行驶。如图1所示，三级滤波电路用以滤除充电机输出端对高压电池端、DCDC模块输入端的电磁干扰和高压电池端对DCDC模块输入端的电池干扰，但该共模电感不但会对周围产生电磁辐射，还浪费了一部分空间，无法滤除回路中的电磁干扰。在上述过程中，多合一控制器内部会通过线束和空间对外产生电磁干扰，影响其他用电器正常工作以及电网质量。为了解决此方面问题，在研发多合一控制器时会在高压输入输出端增加滤波装置的基础上，对内部各部件进行单独滤波，以滤除干扰。但目前绝大部分整车厂仍面临着车辆运行时传导发射、辐射发射超标的问题，骚扰的源头多为多合一控制器总成中空压机模块，因此如何降低多合一控制器内部对外部的电磁干扰强度成为EMC工程师亟待解决的难题。另外，随着电动汽车高压系统集成度越来越高，各子系统的空间利用率问题也逐渐受到关注，小空间、低成本、高集成度将是未来的发展趋势。

本背景技术描述的内容仅为了便于了解本领域的相关技术，不视作对现有技术的承认。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足之一，提供了一种三端口共模电感，能够解决单个共模电感滤波能力不足的问题，提高了多合一控制器总成内部到空压机输入端部分电路的滤波效果，且能减少成本以及共模电感对周围空间的电磁辐射。

根据本公开的一方面，提出了一种三端口共模电感，所述共模电感包括铁氧体磁芯、底座板、第一绕组、第二绕组和第三绕组；其中，所述铁氧体磁芯设置于底座板上，所述第一绕组、所述第二绕组和第三绕组分别绕在所述铁氧体磁芯的同侧，所述第一绕组包括第一绕线，所述第一绕线从铁氧体磁芯一侧的上端进线，所述第二绕组包括第二绕线，所述第二绕线从与所述第一绕线从铁氧体磁芯同侧的上端进线，所述第三绕组包括第三绕线，所述第三绕线从与所述第一绕线从铁氧体磁芯同侧的上端进线。

在一种可能的实现方式中，所述铁氧体磁芯采用扁平形状磁环立式的放置方式。

在一种可能的实现方式中，所述第一绕线、第二绕线和第三绕线覆盖所述铁氧体磁芯的面积相同。

在一种可能的实现方式中，所述第一绕线、第二绕线和第三绕线均覆盖八分之一所述铁氧体磁芯的面积。

在一种可能的实现方式中，所述第一绕线进线后、所述第二绕线进线后和所述第三绕线进线后在所述铁氧体磁芯的外壁绕线方向相同。

在一种可能的实现方式中，所述第一绕线进线后、所述第二绕线进线后和所述第三绕线进线后顺时针绕在铁氧体磁芯外壁。

在一种可能的实现方式中，所述第一绕组的进线端与空压机输出端的U相连接，所述第二绕组的进线端与空压机输出端的V相连接，所述第三绕组的进线端与空压机输出端的W相连接。

在一种可能的实现方式中，所述第一绕组的出线端与输出接插件的U相连接，所述第二绕组的进线端与所述输出接插件的V相连接，所述第三绕组的进线端与所述输出接插件的W相连接。

在一种可能的实现方式中，所述铁氧体磁芯立式或垂直设置于底座板上。

在一种可能的实现方式中，所述第一绕组、第二绕组和第三绕组的匝数可调。

本公开的三端口共模电感，包括铁氧体磁芯、底座板、第一绕组、第二绕组和第三绕组；其中，所述铁氧体磁芯设置于底座板上，所述第一绕组、所述第二绕组和第三绕组分别绕在所述铁氧体磁芯的同侧，所述第一绕组包括第一绕线，所述第一绕线从铁氧体磁芯一侧的上端进线，所述第二绕组包括第二绕线，所述第二绕线从与所述第一绕线从铁氧体磁芯同侧的上端进线，所述第三绕组包括第三绕线，所述第三绕线从与所述第一绕线从铁氧体磁芯同侧的上端进线。能够解决单个共模电感滤波能力不足的问题，提高了多合一控制器总成内部到空压机输入端部分电路的滤波效果，且能减少成本以及共模电感对周围空间的电磁辐射。

本发明实施例的其他可选特征和技术效果一部分在下文描述，一部分可通过阅读本文而明白。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，所示出的元件不受附图所显示的比例限制，附图中相同或相似的附图标记表示相同或类似的元件，其中：

图1示出了现有技术中三级滤波电路设计方式的结构示意图；

图2示出了根据本公开一实施例的三端口共模电感的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

另外，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图2示出了根据本公开一实施例的三端口共模电感的结构示意图，该三端口共模电感可以应用于空压机(表示通过控制电机将压缩空气注入到电堆核心反应器内部的装置，广泛应用于燃料电池汽车多合一控制器总成中)的输出端。

具体如图2所示，该三端口共模电感可以包括铁氧体磁芯1、底座板5、第一绕组2、第二绕组3和第三绕组4；其中，所述铁氧体磁芯1设置于底座板5上，所述第一绕组2、所述第二绕组3和第三绕组4分别绕在所述铁氧体磁芯1的同侧，所述第一绕组2包括第一绕线21，所述第一绕线21从铁氧体磁芯1一侧的上端进线，所述第二绕组3包括第二绕线31，所述第二绕线31从与所述第一绕线21从铁氧体磁芯1同侧的上端进线，所述第三绕组4包括第三绕线41，所述第三绕线41从与所述第一绕线21从铁氧体磁芯1同侧的上端进线。

其中，铁氧体磁芯1可以立式设置在底座板5上也可以垂直设置在底座板5上，在此不做任何限定。

其中，铁氧体磁芯1采用扁平形状磁环立式的放置方式，能够在在磁芯材料、绕线方式、匝数都相同的情况下，立式扁平布置的电感辐射发射量最低，能够减少共模电感本身对周围器件的干扰。且扁平设计的三端口共模电感磁芯，不仅能够缩小多合一控制器输入端到DCDC输出端部分电路的空间，减少成本，还能够降低多合一控制器内部辐射发射强度。

在一示例中，第一绕线进线后、所述第二绕线进线后和所述第三绕线进线后在所述铁氧体磁芯的外壁绕线方向相同。具体可以为第一绕线进线后、所述第二绕线进线后和所述第三绕线进线后顺时针绕在铁氧体磁芯外壁。例如，在第一绕组2中，第一绕线21进线后的绕线方式为从铁氧体磁芯1的上端开始顺时针绕在铁氧体磁芯外壁；在第二绕组3中，第二绕线31绕线方式为从铁氧体磁芯1的上端开始顺时针绕在铁氧体磁芯外壁；在第三绕组4中，第三绕线41绕线方式为从从铁氧体磁芯1的上端开始顺时针绕在铁氧体磁芯外壁。第一绕线21、第二绕线31和第三绕线41分别朝两端缠绕，第一绕组2、第二绕组3的出现方向相反缠绕方式层次分明，便于区分。第一绕组2、第二绕组3和第三绕组4的出线方向相同。

在一示例中，第一绕线21、第二绕线31和第三绕线41覆盖铁氧体磁芯的面积相同，均覆盖八分之一铁氧体磁芯的面积。例如第一绕线21可以覆盖八分之一铁氧体磁芯1的面积，第二绕线31、第三绕线41和第一绕线21覆盖铁氧体磁芯1的面积均相同，即占八分之一的铁氧体磁芯1的面积。能够滤除从多合一控制器空压机输入侧的电磁干扰，且滤波效果良好。

在一示例中，第一绕组2的进线端与空压机输出端的U相连接，所述第二绕组3的进线端与空压机输出端的V相连接，所述第三绕组4的进线端与空压机输出端的W相连接；第一绕组2的出线端与输出接插件的U相连接，第二绕组3的进线端与所述输出接插件的V相连接，第三绕组4的进线端与所述输出接插件的W相连接。即第一绕组2的出线端、第二绕组3和第三绕组4的出线端通过接插件分别和空压机的输入端的正负极相连接，能够方便区分空压机的正负极。通过三端口共模电感与空压机输出端连接完成后，又与空压机输入端连接，完成三端口连接后，能实现共模电感的效果。

在一示例中，第一绕组2、第二绕组3和第三绕组4的匝数可调。通过调节第一绕组2、第二绕组3和第三绕组4的线圈匝数调节第一绕组2、第二绕组3和第三绕组4的电感的感量，进而能够调节三端口共模电感能量，从而实现阻抗的最优分配。例如，当多合一控制器电磁干扰较大时，能通过增加高压DCDC输出端与空压机输入端的绕线匝数，提高滤波效果，降低多合一控制器输出端口的电磁干扰水平。提高了多合一控制器总成内部高压DCDC输出端到空压机输入端部分电路的滤波效果。

本公开的三端口共模电感，包括铁氧体磁芯、底座板、第一绕组、第二绕组和第三绕组；其中，所述铁氧体磁芯设置于底座板上，所述第一绕组、所述第二绕组和第三绕组分别绕在所述铁氧体磁芯的同侧，所述第一绕组包括第一绕线，所述第一绕线从铁氧体磁芯一侧的上端进线，所述第二绕组包括第二绕线，所述第二绕线从与所述第一绕线从铁氧体磁芯同侧的上端进线，所述第三绕组包括第三绕线，所述第三绕线从与所述第一绕线从铁氧体磁芯同侧的上端进线。能够解决单个共模电感滤波能力不足的问题，提高了多合一控制器总成内部到空压机输入端部分电路的滤波效果，且能减少成本以及共模电感对周围空间的电磁辐射。

在本文中，针对本发明的多个实施例进行了描述，但为简明起见，各实施例的描述并不是详尽的，各个实施例之间相同或相似的特征或部分可能会被省略。在本文中，“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”意指适用于根据本发明的至少一个实施例或示例中，而非所有实施例。上述术语并不必然意味着指代相同的实施例或示例。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

已参考上述实施例具体示出并描述了本发明的示例性系统及方法，其仅为实施本系统及方法的最佳模式的示例。本领域的技术人员可以理解的是可以在实施本系统及/或方法时对这里描述的系统及方法的实施例做各种改变而不脱离界定在所附权利要求中的本发明的精神及范围。