[发明专利]电动车辆中的牵引电网

说明书

电动车辆中的牵引电网。本发明涉及电动车辆中的牵引电网（1），该牵引电网包括牵引电池（2）和逆变器（3），所述牵引电池和逆变器通过正高压线（HV+）和负高压线（HV‑）来相互连接，其中在正高压线（HV+）与负高压线（HV‑）之间布置有至少一个有源滤波器（5），用于降低共模干扰脉冲，其中在牵引电池（2）与有源滤波器（5）之间布置有至少一个无源共模滤波器（8）。

技术领域

本发明涉及一种在电动车辆中的牵引电网。

背景技术

电动车辆中的功率电子组件的高压电平造成了被提高的干扰发射。在此，尤其是在逆变器与高压电池之间的线路上的共模干扰脉冲或Common-Mode（共模）干扰（CM）对于被提高的干扰发射有责任。这是尤其关键的，因为在DC侧存在多个有发射能力的结构。

借助于EMV滤波器可以抑制这些干扰。这些EMV滤波器通常由在源附近使干扰短路的电容元件或提高干扰通路的阻抗的电感元件组成。为了降低电动车辆中的CM干扰，首先在HV线与车辆主体之间使用Y电容器。因为这些Y电容器是HV系统的绝缘的组成部分，所以这些Y电容器是安全关键的，使得这里适用特别的要求。按照ISO 6469-3，应将存储在电容器中的能量限制到为200mJ的值。在400V高压系统中，这对应于车辆中的总Y电容只有2.5μF。

如果这些措施不够用，则可以借助于以CM阻流圈为形式的电感元件来抑制干扰。但是，该措施不仅成本昂贵而且结构空间大。

在学术文章“用于降低电动车辆的HV线上的CM干扰脉冲的有源EMI滤波器（AktiveEMI-Filter zur Reduktion von CM-Störimpulsen auf den HV-Leitungen vonElektrofahrzeugen）”，发表于第7届GMM学术研讨会“机动车中的EMV（EMV im KFZ）”，2017年9月20日，沃尔夫斯堡中，为了解决该问题，提出了使用有源滤波电路。

在此，尤其是提出了一种有源滤波器，该有源滤波器包括：由至少两个电容器构成的耦合输入环节，所述至少两个电容器串联地布置在正高压线与负高压线之间；电压放大器；电流放大器；和耦合输出环节。该耦合输出元件由至少两个串联的电容器组成，所述至少两个串联的电容器布置在正高压线与负高压线之间，其中该电流放大器具有推挽级（Push-Pull-Stufe），也就是说在输出端上具有两个互补的晶体管。

发明内容

本发明所基于的技术问题在于提供一种用于电动车辆的牵引电网，其中共模干扰脉冲经改善地被抑制。

通过按照本发明的牵引电网得到对该技术问题的解决方案。本发明的其它有利的设计方案从从属权利要求中得到。

为此，电动车辆中的牵引电网包括牵引电池和逆变器，所述牵引电池和逆变器通过正高压线和负高压线来相互连接，其中在正高压线与负高压线之间布置有至少一个有源滤波器，用于降低共模干扰脉冲，其中在牵引电池与有源滤波器之间布置有至少一个无源共模滤波器。经此实现了：降低对有源滤波器的耐压强度的要求，其中无源滤波器本身可以简单地来构造，因为该无源滤波器应该只抑制在例如为2MHz至108MHz的高频范围内的干扰脉冲，而在100kHz至2MHz的频率范围内首先通过有源滤波器来进行抑制。在2MHz以及更高的高频下，所需的电感和/或电容小，使得与借助于无源滤波器在整个频率范围内的完全的补偿相比，不仅无源滤波器的成本低而且无源滤波器的结构空间小。

在此，该无源滤波器可以由电感或电容元件构成，例如由高压线绕着其缠绕的铁圈构成。替选地，也可以使用Y电容器，所述Y电容器布置在高压线与接地之间。两种措施也可以相结合。

在一个实施方式中，无源共模滤波器以由多部分组成的方式来构造，而且具有电感和电容元件，其中在两个电感元件之间各有一个Y电容器布置在正高压线和负高压线与接地之间。这样形成的T形结构已经被证明为特别适合的。在此，这些电感元件尤其可以构造为铁圈。还可以规定：高压线只是被引领穿过铁圈，即没有绕着这些铁圈缠绕，这使制造极其简化。