[发明专利]电子模块及具有该电子模块的车辆

说明书

本发明提供了电子模块及具有该电子模块的车辆。通过利用印刷电路板(PCB)绕组结构代替电磁干扰(EMI)滤波器模块的传感器和抵消单元而使车辆电子模块的尺寸减少，并且使车辆电子模块的生产率提高。电子模块包括：传感器，其检测电源线的EMI噪声；抵消单元，其将用于消除EMI噪声的抵消电压传输到电源线；以及控制器，其配置成产生与所述传感器所检测的EMI噪声对应的抵消电压。所述传感器和所述抵消单元以PCB的堆叠结构而形成。

技术领域

本发明涉及一种车辆电子模块及具有该电子模块的车辆，更具体地，涉及一种消除车辆中产生的电磁干扰(EMI)的技术。

背景技术

由于用于电动车辆的电力变换器(比如，变换器、慢速充电器等)使用高速开关方式以产生理想的电压类型，因此，用于减少由于电压和电流改变而产生的噪声的EMI滤波器是必要的。传统的EMI滤波器利用无源组件，包括共模(CM)电感、Y电容和X电容。在无源EMI滤波器中，CM电感和Y电容用于减少CM噪声，并且在对电源线滤波器进行设计时，减少CM噪声是重要因素。CM电感使用环形磁芯。由于CM电感需要高级磁芯以实现高衰减率，因此，增加了CM电感的尺寸并且提高了CM电感的价格。另外，绕组是手工绕制的，在性能统一和大量生产方面存在限制。因此，尽管可以通过增加Y电容的电容来实现高衰减率，但是，当电容增加时Y电容的漏电流也增加，因此，在电容的使用方面存在限制。

已经开展了关于有源EMI滤波器的研发，以克服无源EMI滤波器的限制。有源EMI滤波器感测电源线中CM噪声的电压或电流，从而主动地抵消噪声，有源EMI滤波器包括噪声感测电路、抵消电路和控制电路。有源EMI滤波器中使用的感测电路和抵消电路可以利用CM电感或电容，并且有源EMI滤波器可以根据拓扑分类成电压感测电压抵消型滤波器、电压感测电流抵消型滤波器、电流感测电压抵消型滤波器、电流感测电流抵消型滤波器。

应该理解的是，前面对于背景技术的描述仅仅用于促进理解本发明的背景的目的，而不应被理解成承认相关技术是本领域技术人员已知的。

发明内容

本发明提供一种车辆电子模块及具有该模块的车辆，通过利用印刷电路板(PCB)绕组结构代替有源EMI滤波器模块的抵消部件而使车辆电子模块的尺寸可变并且使生产率更高。

在本发明的示例性实施方案的一个方面，电子模块可以包括：传感器、抵消单元和控制器；所述传感器配置成检测电源线的共模电磁干扰(EMI)噪声；所述抵消单元配置成将用于消除EMI噪声的抵消电压传输到电源线；所述控制器配置成产生与所述传感器所检测的EMI噪声对应的抵消电压。所述传感器和所述抵消单元可以以至少一个PCB的堆叠结构而形成。

在一些示例性实施方案中，所述抵消单元可以包括第一绕组、第二绕组和磁芯，其中，所述第一绕组配置成接收所述控制器产生的抵消电压，所述第二绕组配置成对抵消电压进行变压并将经变压的电压供应到电源线，所述磁芯配置成将所述第一绕组和所述第二绕组电连接。所述抵消单元可以包括形成所述第一绕组的第一PCB、形成所述第二绕组的第二PCB，以及形成所述磁芯的第三PCB。

所述控制器可以包括运算放大器和晶体管。所述控制器可以包括电阻，并且可以配置成基于电阻产生与EMI噪声对应的抵消电压。所述控制器可以与所述第一绕组或所述第二绕组一起设置在PCB上。

在其他的示例性实施方案中，可以基于所述抵消单元的匝数比在PCB上形成接线结构。PCB可以包括将该PCB电连接到第二PCB的孔结构。所述电子模块可以进一步包括配置成消除EMI噪声的无源组件。

根据本发明的示例性实施方案的另一个方面，车辆可以包括：电源、电源线、传感器、抵消单元和控制器；所述电源配置成对车辆供应电力；所述电源线配置成将从所述电源供应的电力传输到车辆；所述传感器配置成检测所述电源线的电磁干扰(EMI)噪声；所述抵消单元配置成将用于消除EMI噪声的抵消电压传输到电源线；所述控制器配置成产生与所述传感器所检测的EMI噪声对应的抵消电压。所述传感器和所述抵消单元可以以PCB的堆叠结构而形成。