[发明专利]抑制调制电流流经的电气线路中的机械振动的装置

说明书

一种抑制调制电流流经的电气线路(10)中的振动的装置(100)包括：朝向该线路(10)定向或附接到该线路的至少一个声音或振动传感器(102)、连接到该线路的至少一个致动器(104)、以及控制电路(200)，该控制电路经由相应的信号线路(108)被供应有由该至少一个声音或振动传感器(102)生成的表示声音或振动的信号。该控制电路经由相应的控制线路(110)控制至少一个致动器(104)，使得该致动器抵消线路(10)的振动。

技术领域

本发明涉及抑制电气线路中、特别是用于向电动以及混合动力车辆的驱动部件供电的电气线路中的机械振动。

背景技术

通常，电动以及混合动力车辆的驱动部件(也就是说，例如电机和电池)中的电流由电力电子设备控制。这里通常使用调制(例如，脉冲)控制，例如脉冲宽度调制等，以保持较小的电气损耗并仍然实现良好的功率控制。

电动以及混合动力车辆的驱动部件中所实现的功率通常在两位数甚至三位数的高千瓦范围内，使得即使在400V或800V的高电压情况下，仍然有超过100A的电流流动。这些电流在电气线路中产生磁场，这个磁场进而产生作用于这些电气线路的力。高调制电流(特别是脉冲电流)会产生随调制频率而产生的磁场，以及对应的作用力。电动以及混合动力车辆的电气线路被铺设在车身部分中或沿着车身部分，并以特定距离固定在那里。特别地，作用在电气线路上的力可以使这条电气线路在固定点之间移动。脉冲式的作用力可以相应地使电气线路以脉冲的方式移动。在流经线路的电流的对应频率下，因此，由于空气传播和/或结构传播的声音可以产生人类在声学上可感知的频率范围内的振动。

从上述情况出发，本发明的目的是提供一种装置和一种方法，用于抑制调制电流流经的电导体中的振动。

发明内容

此目的通过权利要求1中指定的装置和权利要求8中指定的方法来实现。各项从属权利要求中描述了有利的配置和进一步的发展。

一种根据本发明第一方面的装置包括朝向线路定向或附接到线路的至少一个声音或振动传感器、连接到线路的至少一个致动器、以及控制电路。控制电路可以具有微处理器、与其相连的易失性存储器和非易失性存储器、连接到声音或振动传感器的一个或多个麦克风输入、以及连接到致动器的一个或多个控制输出。控制电路经由相应的信号线路被供应有由至少一个声音或振动传感器生成的表示声音或振动的信号。控制电路经由相应的控制线路控制至少一个致动器，使得该致动器抵消线路的振动。

该至少一个致动器可以具有例如由控制电路控制的电磁或压电驱动器，使得其产生与由电流产生的力相抵消的力。优选地，在此，至少一个致动器被紧固到线路铺设在其上或其中的结构，使得来自致动器的或引入该致动器的振动仅以抑制的方式被引入结构中，或在先前被消除。例如，致动器可以安装在弹性阻尼元件中。

在一个或多个配置中，至少一个声音或振动传感器实现沿线路的至少一部分的振动幅度的空间分辨率。在此，该控制电路被配置为控制至少一个致动器，使得在沿由声音或振动传感器检测的线路部分的某一点处减小最大振动幅度。在此，致动器由控制电路控制使得线路振动的减小不一定发生在致动器作用于线路的那一点上。相反，致动器本身可以在电缆中引入振动，这种振动通过破坏性干扰的方式扰乱在线路中流动的电流所产生的振动，从而导致整体振动幅度变小，或者产生被认为破坏性较小或者被其他设计措施所抑制的振动频率的偏移。这种配置考虑到了致动器不可能总是布置在线路上特别容易受振动影响的某一点处这个事实。

在一个或多个配置中，声音或振动传感器是光学麦克风。光学麦克风可以检测振动介质内由振动产生的局部密度变化引起的光学折射率的变化。取决于介质的不同，也可以沿测量段定位最大的幅度，例如在光纤中通过时域反射仪(简称TDR)的方式。