[发明专利]电动车辆

说明书

本发明涉及一种电动车辆(10)，该电动车辆具有牵引电池(16)、电动的牵引马达(12)和马达功率电子器件(14)，该马达功率电子器件为该牵引马达(12)供应电能并且与该牵引电池(16)电连接，其中在该马达功率电子器件(14)与该牵引电池(16)之间布置有无线圈的、双线的功率纹波滤波器(20)，该功率纹波滤波器具有两个导线束(22，22')，这些导线束分别由导体芯(28)和导体绝缘体(24)构成，并且该导体绝缘体(24)分别具有至少1.0mm的厚度(D)并且分别通过电接地连接(31，32)与车辆接地(30)传导性地连接，其中在该导体绝缘体(24)与该车辆接地(30)之间的该接地连接(31，32)的欧姆电阻分别为最高10毫欧。

技术领域

本发明涉及一种电动车辆，该电动车辆具有牵引电池、电动的牵引马达和马达功率电子器件，该马达功率电子器件为牵引马达供应电能并且与牵引电池电连接。

背景技术

典型的电动车辆在US 2009 052 213 A1和US 2013 106 195 A1中公开。这些电动车辆分别具有马达功率电子器件，该马达功率电子器件不可避免地生成在10Hz至150kHz频率范围内的纹波，这些纹波可能造成电学的和声学的干扰。为了整平电纹波，在电子技术中通常使用感应线圈。这种感应线圈必须针对处于最高达250A-400A的电流的马达功率电子器件的纹波的电过滤进行设计，因此这样的感应线圈是大的、重的并且相对昂贵的。

发明内容

因此，本发明的目的在于，创造一种具有简单的功率纹波滤波器的电动车辆。

根据本发明，该目的通过具有接下来两个段落中描述的特征的电动车辆来实现。

根据本发明的电动车辆配备有牵引电池和电动的牵引马达，该电动的牵引马达由马达功率电子器件直接供电，该马达功率电子器件从牵引电池获得其电能。马达功率电子器件尤其承担换向功能，原因在于电动的牵引马达通常被设计为无刷的，并且例如通过脉冲宽度调制来控制电功率。通过换向和脉冲宽度调制，在马达功率电子器件的输入侧和输出侧生成10Hz至150kHz范围内的低频纹波并且其被发射到整个机动车辆电网中。

因此，在马达功率电子器件与牵引电池之间电气地布置有无线圈的功率纹波滤波器。纹波滤波器由两个导线束构成，这些导线束分别具有电导体芯和在周向完全环绕导体芯的导体绝缘体。导体绝缘体分别具有至少1.0mm的厚度。这两个导线束的两个导体绝缘体分别通过电接地连接与车辆接地导电地连接。该导体绝缘体与该车辆接地之间的这些接地连接的欧姆电阻分别为最高10毫欧。

因为电动车辆的马达功率电子器件以高于100V的高电压工作，因此在电导体芯和导体绝缘体上出现趋肤效应，该趋肤效应引起所谓的屏蔽衰减。通过将导体绝缘体非常低欧姆地电连接到车辆电接地，这种屏蔽衰减还再次显著地得到改善。试验已表明，以这种方式可以实现这样的功率纹波滤波器，通过该功率纹波滤波器，马达功率电子器件在10Hz至150kHz的低频范围内可以因此有效地被屏蔽并且被衰减，从而可以完全省去衰减线圈。

这两个导体芯可以顺利地设计为处于几百安培的电流并且以相对短的长度适应足够的过滤效果。优选地，这两个导体芯的长度为最大10cm。以这种方式实现紧凑的、轻的且可相对低成本地制造的功率纹波滤波器。

根据一个优选的设计方案，这些导体芯不包含铁氧体，从而使得在导体芯与导体绝缘体之间的磁性联接是最佳的。

优选地，该功率纹波滤波器不具有金属壳体。例如，可以完全省去功率纹波滤波器的自身的壳体。

原则上，功率纹波滤波器可以被集成到电动车辆的电子器件中，例如被集成到马达功率电子器件中。根据一个优选的设计方案，该功率纹波滤波器是可独立安装的并且模块化的构件，该构件具有电插头，这些电插头在装配时与在电动车辆内的对应的电插头被插接到一起或是插接在一起的。通过功率纹波滤波器的模块化可以实现电动车辆的电设备的模块化系统，由此降低电部件的变体多样性。此外，通过功率纹波滤波器的模块化简化了有缺陷的功率纹波滤波器的可更换性。