一种两端口共模电感及电动汽车

技术领域

本申请涉及电动汽车的技术领域，具体地涉及一种两端口共模电感及电动汽车。

背景技术

现有技术中，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(直流转直流)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。在上述过程中，多合一控制器内部的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，现有技术中的多合一控制器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，干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为亟待解决的技术问题。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

因此，本发明实施例意图解决现有技术中的单个共模电感滤波能力不足的问题，提出一种两端口扁平线共模电感，将共模电感中的线圈绕在同一个磁芯上且采用特定的绕制方式，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，并且能减少成本，减少共模电感本身对周围空间的电磁辐射。

在第一方面，本发明实施例提供了一种两端口共模电感，其特征在于，

包括：包括非晶磁芯、第一绕组、第二绕组、以及座板；

所述非晶磁芯垂直设置于所述座板上，所述第一绕组和所述第二绕组处于所述非晶磁芯上；

所述第一绕组和第二绕组分别绕在所述非晶磁芯的同侧；

所述第一绕组包括有第一绕线，所述第一绕线从非晶磁芯一侧的上端进线，所述第二绕组包括有第二绕线，所述第二绕线从非晶磁芯同侧的上端进线。

可选的，所述第一绕线逆时针环绕于所述非晶磁芯外沿，缠绕面积为所述非晶磁芯面积的四分之一。

可选的，所述第二绕线顺时针环绕于所述非晶磁芯外沿，缠绕面积为所述非晶磁芯面积的四分之一。

可选的，所述第一绕线的出线方向与所述第二绕线的出线方向相反。

可选的，所述第一绕组的进线端连接至直流转直流模块输出端的正极，所述第二绕组的进线端连接至直流转直流模块输出端的负极。

可选的，所述第一绕组的出线端连接至空压机的正极，所述第二绕组的出线端连接至空压机的负极。

可选的，调节所述第一绕组的线圈匝数以调节电感的感量；

调节所述第二绕组的线圈匝数以调节电感的感量。

可选的，增加所述直流转直流模块输出端的绕线匝数，以降低多合一控制器输出端口的电磁干扰。

可选的，增加所述空压机输入端的绕线匝数，以降低多合一控制器输出端口的电磁干扰。

在本发明实施例中，在第二方面，本发明实施例提供了一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1至9任一项所述的两端口共模电感。

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示出了一种可以实施本发明实施例的共模电感的示意图；

图2示出了一种可以实施本发明实施例的两端口共模电感实现的示意图；

图3示出了一种可以实施本发明实施例的包括两端口共模电感的系统框图的示意图。

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。

在本发明的实施例中，提出一种两端口扁平线共模电感，将共模电感中的线圈绕在同一个磁芯上且采用特定的绕制方式，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，并且可以通过调节两部分电路的滤波参数，从而实现阻抗的最优分配。

图1示出了一种可以实施本发明实施例的共模电感的示意图，如图1所示，共模电感包括第一共模扼流圈W1、第二共模扼流圈W2、第一端口11、第二端口12、第三端口13以及第四端口14。其中第一端口11与第二端口12为所述共模电感的同名端。通常用来过滤计算机开关电源中共模的电磁干扰信号。在板卡设计中，共模电感也起到EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射。

第一共模扼流圈W1与第二共模扼流圈W2的线圈缠绕在同一个铁芯上，匝数和相位相同(缠绕反向)。这样，当电路中的正常电流通过共模扼流圈时，电流在同一个线圈中产生反向磁场，相互抵消。此时，正常信号电流主要受线圈电阻的影响(以及少量泄漏引起的阻尼)；当共模扼流圈通过线圈时，由于共模扼流圈的同向性，会在线圈中产生同向磁场，增加线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生强阻尼效果，从而衰减共模扼流，达到滤波的目的。

图2示出了一种可以实施本发明实施例的两端口共模电感实现的示意图。如图2所示，两端口共模电感包括非晶磁芯1、第一绕组2、第二绕组3以及底座板4组成，其中，所述非晶磁芯1立式放置，亦即垂直放置。

第一绕组2的第一绕线21进线位置为非晶磁芯1的上端，以逆时针环绕于非晶磁芯外沿，缠绕面积为非晶磁芯1面积的四分之一；第二绕组3的第二绕线31进线位置为非晶磁芯1的同侧上方，以顺时针环绕于非晶磁芯1外壁，缠绕面积为非晶磁芯1面积的四分之一，出线方向与第一绕组2的第一绕线21相反。

图2所示共模电感从上端出线，第一绕组2的进线端连接高压DCDC模块输出端正极，第二绕组3的进线端连接DCDC模块输出端负极，第一绕组2的出线端连接空压机输入端正极，第二绕组3的出线端连接空压机输入端负极。

在图2所示实施例中，第一绕组的第一绕线覆盖四分之一非晶磁芯面积，同样，第二绕组的第二绕线也覆盖同样的面积，图2所示实施例中的两端口共模电感能滤除从高压DCDC输出端到空压机的电磁干扰，且滤波效果良好。

如图2所示，在第一绕组中，进线后的绕线方式从上端开始，在第二绕组中，绕线方式为从上端开始，但方向与第一绕组的绕线方向相反；缠绕方式层次分明，便于区分。

图2所示实施例的两端口共模电感能通过调节第一绕组的线圈匝数以及调节第二绕组的线圈匝数以调节两部分电感的感量，从而实现阻抗的最优分配：当多合一控制器电磁干扰较大时，能通过增加DCDC模块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。

图3示出了一种可以实施本发明实施例的包括两端口共模电感的系统框图的示意图。如图3所示第一绕组的进线端连接高压直流转直流模块输出端正极，第二绕组的进线端连接直流转直流模块输出端负极，第一绕组的出线端连接空压机输入端正极，第二绕组的出线端连接空压机输入端负极。其中，图3所示的直流转直流模块、第一绕线组、第二绕线组以及空压机都分别包含各自的调节模块，所述调节模块可以包含在对应的模块内部，也可以独立于各自的模块，图3只是为了示意性说明，并不作具体限制。在图3所示实施例中第一绕线组的调节模块可以调节第一绕线组的线圈匝数以调节第一绕线组的电感量，第二绕线组的调节模块可以调节第二绕线组的线圈匝数以调节第二绕线组的电感量，从而实现阻抗的最优分配，达到最优的滤波效果。图3所示实施例中直流转直流模块的调节模块可以增加所述直流转直流模块输出端的线圈匝数，空压机调节模块可以增加所述空压机输入端的线圈匝数以降低多合一控制器输出端口的电磁干扰水平。

本申请的实施例通过两端口共模电感实现了在电动汽车的多合一控制器总成中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，并且能减少成本，减少共模电感本身对周围空间的电磁辐射。

在本申请实施例中，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。

除非明确指出，根据本发明实施例记载的方法、程序的动作或步骤并不必须按照特定的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

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。