專利名稱：直流源組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例總體涉及功率逆變器系統(tǒng)，并且更特別地，涉及一種用于車輛的 功率逆變器系統(tǒng)的直流(DC)源組件。
背景技術(shù)：
電動車輛和混合動力電動車輛通常使用輸送直流(DC)的高壓電源(例如，電池組 或燃料電池)以驅(qū)動車輛的電動機(jī)、電力牽引系統(tǒng)(ETS)和其它車輛系統(tǒng)。ETS通常處在 可變電機(jī)驅(qū)動(VMD)模塊的控制下，所述模塊通常包括至少一個功率逆變器系統(tǒng)，所述功 率逆變器系統(tǒng)被設(shè)計為用于將DC源的輸入信號轉(zhuǎn)換為與電動機(jī)和其它各種電氣部件相容 的交流電(AC)輸出信號。這樣的功率逆變器系統(tǒng)通常包括集成柵雙極晶體管(IGBT)和電 容器模塊，其通過在整個逆變器中分配電流的雙極匯流排(busbar)和/或電纜組件相互連 接。IGBT模塊通常包括多個用于將DC輸入信號轉(zhuǎn)換為AC輸出信號的獨立的功率模 塊。因為附隨的電子部件(例如，AC和DC電纜、匯流排組件)和其它的分立和集成的部件 (例如，功率二極管和獨立的IGBT)常常具有固有的電容和/或電感，因此這樣的循環(huán)可能 產(chǎn)生雜散AC電流(或“共?！彪娏?。共模電流可能產(chǎn)生通常所不期望的電磁干擾(EMI) 輻射，該電磁干擾輻射能夠?qū)ζ渌徑幕谏漕l的電子系統(tǒng)(例如，無線電接收機(jī)、蜂窩 式電話等)的性能造成不利的影響。因為EMI發(fā)射通常隨共模電流從地到其正的或負(fù)的匯 流排源(busbar source)所行進(jìn)的距離而增加，因此許多車輛上的功率逆變器在接地的逆 變器底座內(nèi)都包括有連接在匯流排和/或電纜與底座之間的濾波電容器，所述濾波電容器 為這種電流提供了從地到源的縮短且低阻抗的路徑。但是，以這種方式構(gòu)造的濾波電容器存在多個缺點。電容器濾波器遠(yuǎn)離功率模塊 和IGBT裝置放置，其中許多共模電流源于所述功率模塊和IGBT裝置。結(jié)果，“回路區(qū)域”或 由接地路徑上的這些電流所環(huán)繞的區(qū)域可能足以產(chǎn)生相當(dāng)高水平的EMI輻射。這種情況在 功率逆變器底座和DC源具有明顯分離的車輛中可能被增強(qiáng)。此外，在電容器電極和匯流排 /底座表面之間獲得可靠的連接可能是特別具有挑戰(zhàn)性的，并且通常大大增加制造/組裝 成本和復(fù)雜性。因此，希望提供一種具有減小的EMI輻射的功率逆變器系統(tǒng)。此外，還希望這樣的 組件比現(xiàn)有技術(shù)組件更容易制造。此外，結(jié)合附圖以及前面的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，由隨后的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的其它理想的特征和特性將變得顯而易見。

發(fā)明內(nèi)容
提供DC源組件的實施例以減小EMI輻射。裝置實施例包括一種DC源具有第一端 子和第二端子以及接地的導(dǎo)電構(gòu)件。DC源還包括第一電容器，具有電耦接到所述導(dǎo)電構(gòu) 件的第一電極和電耦接到所述第一端子的第二電極；和第二電容器，具有電耦接到所述導(dǎo) 電構(gòu)件的第一電極，并具有電耦接到所述第二端子的第二電極。提供一種適于在車輛中使用的功率逆變器系統(tǒng)，所述車輛具有電接地底盤。所述 系統(tǒng)包括DC源組件，所述DC源組件包括布置在所述車輛內(nèi)并電耦接到所述底盤的殼體； 布置在所述殼體內(nèi)并具有第一端子和第二端子的DC源；和電耦接到所述殼體和DC源的 EMI濾波器。所述系統(tǒng)還包括電耦接到所述DC源組件的功率逆變器組件。一種在車輛中使用的DC源組件的實施例，所述車輛具有電接地底盤，所述DC源組 件包括電耦接到所述車輛底盤的殼體和布置在所述殼體內(nèi)的DC源。所述DC源組件還包 括電耦接到所述DC源的第一端子接觸器；電耦接到所述DC源的第二端子接觸器；第一電 容器，具有電耦接到所述第一端子接觸器的第一電極，和電地及物理地直接連接到所述殼 體的第二電極；和第二電容器，具有電耦接到所述第二端子接觸器的第一電極，和電地及物 理地直接連接到所述殼體的第二電極。本發(fā)明涉及下述技術(shù)方案。1. 一種DC源組件，包括具有第一端子和第二端子的DC源；接地的導(dǎo)電構(gòu)件；第一電容器，具有電耦接到所述導(dǎo)電構(gòu)件的第一電極和電耦接到所述第一端子的 第二電極；和第二電容器，具有電耦接到所述導(dǎo)電構(gòu)件的第一電極，并具有電耦接到所述第二 端子的第二電極。2.根據(jù)方案1所述的DC源組件，還包括第三電容器，具有電耦接到所述導(dǎo)電構(gòu)件的第一電極，并具有電耦接到所述第一 端子的第二電極；和第四電容器，具有電耦接到所述導(dǎo)電構(gòu)件的第一電極，并具有電耦接到所述第二 端子的第二電極。3.根據(jù)方案1所述的DC源組件，其中所述DC源組件布置在具有電接地底盤的車 輛內(nèi)，并且所述導(dǎo)電構(gòu)件電耦接到所述底盤。4.根據(jù)方案3所述的DC源組件，其中所述DC源組件電耦接到功率逆變器組件，所 述功率逆變器組件包括殼體，電耦接到所述接地的車輛底盤；和布置在所述功率逆變器組件殼體內(nèi)的功率模塊，其中所述功率模塊包括電連接在 所述功率模塊和接地節(jié)點之間的第三電容器。5.根據(jù)方案1所述的DC源組件，還包括殼體，其中所述第一電容器和第二電容器 布置在所述DC源組件殼體之外。
6.根據(jù)方案1所述的DC源組件，還包括殼體，其中所述第一電容器和第二電容器 布置在所述DC源組件殼體內(nèi)。7. 一種適于在車輛中使用的功率逆變器系統(tǒng)，所述車輛具有電接地底盤，所述系 統(tǒng)包括DC源組件，所述DC源組件包括布置在所述車輛內(nèi)并電耦接到所述底盤的殼體；布置在所述殼體內(nèi)并具有第一端子和第二端子的DC源；和電耦接到所述殼體和DC源的EMI濾波器；和電耦接到所述DC源組件的功率逆變器組件。8.根據(jù)方案7所述的功率逆變器系統(tǒng)，其中所述EMI濾波器包括第一電容器，具有電耦接到所述車輛底盤的第一電極和電耦接到所述DC源的所 述第一端子的第二電極；和第二電容器，具有電耦接到所述車輛底盤的第一電極和電耦接到所述DC源的所 述第二端子的第二電極。9.根據(jù)方案8所述的功率逆變器系統(tǒng)，其中所述EMI濾波器還包括第三電容器，具有電耦接到所述車輛底盤的第一電極和電耦接到所述DC源的所 述第一端子的第二電極；和第四電容器，具有電耦接到所述車輛底盤的第一電極和電耦接到所述DC源的所
述第二端子的第二電極。10.根據(jù)方案7所述的功率逆變器系統(tǒng)，其中所述DC電池組件的殼體包括接地到 所述車輛底盤的導(dǎo)電材料。11.根據(jù)方案7所述的功率逆變器系統(tǒng)，其中所述DC源組件的殼體包括非導(dǎo)電材 料，并且所述DC源組件還包括電耦接到所述車輛底盤的接地導(dǎo)電材料。12.根據(jù)方案11所述的功率逆變器系統(tǒng)，其中所述第一和第二電容器通過所述接 地導(dǎo)電材料電耦接到所述車輛底盤。13.根據(jù)方案7所述的功率逆變器系統(tǒng)，其中所述功率逆變器組件包括電耦接到所述車輛底盤的底座；容納在所述底座內(nèi)并且包括IGBT/功率二極管對的功率模塊；和容納在所述底座內(nèi)并且電耦接到所述功率模塊的匯流排。14. 一種在車輛中使用的DC源組件，所述車輛具有電接地底盤，所述DC源組件包 括電耦接到所述車輛底盤的殼體；布置在所述殼體內(nèi)的DC源；電耦接到所述DC源的第一端子接觸器；電耦接到所述DC源的第二端子接觸器；第一電容器，具有電耦接到所述第一端子接觸器的第一電極，和電地及物理地直 接連接到所述殼體的第二電極；和第二電容器，具有電耦接到所述第二端子接觸器的第一電極，和電地及物理地直 接連接到所述殼體的第二電極。
15.根據(jù)方案14所述的DC源組件，其中所述第一電容器具有在從約100納法至約0. 5微法范圍內(nèi)的電容；和所述第二電容器具有在從約100納法至約0. 5微法范圍內(nèi)的電容。16.根據(jù)方案14所述的DC源組件，其中所述第一電容器具有在從約100皮法至約5. 0微法范圍內(nèi)的電容；和所述第二電容器具有在從約100納法至約5. 0微法范圍內(nèi)的電容。17.根據(jù)方案14所述的DC源組件，其中所述第一電容器和第二電容器布置在所述 殼體內(nèi)。18.根據(jù)方案14所述的DC源組件，其中所述DC源組件殼體包括導(dǎo)電材料。19.根據(jù)方案14所述的DC源組件，其中所述第一電容器和第二電容器包括聚丙烯 材料。20.根據(jù)方案14所述的DC源組件，其中所述DC源組件電耦接到容納在所述車輛 內(nèi)的功率逆變器組件。


將在下文中結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的 元件，并且圖1是示例性車輛的示意圖，其中根據(jù)示例性實施例示出了功率逆變器和DC源與 車輛的各種子部件集成的方式；圖2是車用功率逆變器系統(tǒng)的示意圖，包括可在圖1中所描繪的車輛中配置的類 型的功率逆變器和DC源組件，并具有根據(jù)示例性實施例的濾波電容器；圖3是根據(jù)示例性實施例包括濾波器電容器的DC源組件的外部視圖；和圖4是根據(jù)示例性實施例包括濾波器電容器的DC源組件的外部視圖。
具體實施例方式下面的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是示范性的并且無意限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使 用。此外，無意被先前技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、簡要說明或者以下詳細(xì)描述中提出的任何表述 的或暗示的理論所約束。這里描述的本發(fā)明的各種實施例提供了用于通過對來自車輛功率逆變器系統(tǒng)的 共模電流進(jìn)行濾波從而抑制EMI輻射的組件。包括至少一對電容器的這些組件可以被集 成到布置在車輛內(nèi)任意便利位置中的DC源組件中。實施例包括包括耦接在車輛地和正DC 源電極(或端子)之間的第一電容器，以及耦接在地和負(fù)DC源端子之間的第二電容器。電 容器為共模電流提供了從地到更靠近其源的低阻抗路徑，從而減小了電流回路區(qū)域(loop area)，并因此抑制了 EMI輻射。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的示例性車輛10的示意圖。車輛10包括 底盤12、車身14、四個車輪16、和電子控制系統(tǒng)(或電子控制單元(ECU))18。車身14被布 置在底盤12上并且基本上包圍車輛10的其它部件。車身14和底盤12可以共同形成框架。 每個車輪16在車身14的相應(yīng)角部附近被旋轉(zhuǎn)地耦接至底盤12。車輛10可以是多種不同類型的汽車中的任一種，例如轎車、貨車、卡車或運(yùn)動型
7多用途車輛(SUV)，并且可以是兩輪驅(qū)動的(2WD)(即，后輪驅(qū)動或前輪驅(qū)動)、四輪驅(qū)動的 (4WD)、或全輪驅(qū)動的(AWD)。車輛10也可以結(jié)合有各種不同類型的發(fā)動機(jī)(或致動器)中 的任一種或其組合，所述發(fā)動機(jī)例如為以汽油或柴油作為燃料的燃燒發(fā)動機(jī)、“靈活燃料車 輛”(FFV)發(fā)動機(jī)(即，使用汽油和乙醇的混合物)、以氣體化合物(或混合物)(例如，氫和 /或天然氣)作為燃料的發(fā)動機(jī)、或燃料電池、燃燒發(fā)動機(jī)/電動機(jī)式的混合動力發(fā)動機(jī)、和 電動機(jī)。在圖1中示出的示例性實施例中，車輛10是混合動力車輛，其進(jìn)一步包括致動器 組件(或動力系)20、電池(或DC源)組件22、電池荷電狀態(tài)(SOC)系統(tǒng)24、功率逆變器 組件26、和散熱器28。電池組件22可以位于車輛10的任意適當(dāng)?shù)膮^(qū)域中，例如位于車輛 的后部，并采用電纜和/或匯流排電耦接至包括功率逆變器組件26在內(nèi)的多個電氣部件。 電池組件22包括電容器模塊(未示出)，電容器模塊配置為減小低頻傳導(dǎo)和輻射發(fā)射。致 動器組件20適當(dāng)?shù)匕▋?nèi)燃機(jī)30和電機(jī)/發(fā)電機(jī)(或電動機(jī))系統(tǒng)(或組件)32。在一 個實施例中，電池組件22包括鋰離子(Li-ion)電池，該鋰離子電池包括任意數(shù)量的電池單 元，雖然在其他實施例中電池組件22可以包括不同類型的電池單元。ECU 18也可以包括被 構(gòu)造成控制各種車輛功能的可變電機(jī)驅(qū)動模塊34，所述功能包括但不限于電動機(jī)扭矩和速 度。功率逆變器組件26可以包括電容器和IGBT模塊(未示出)以及被構(gòu)造成在這些 電子部件和其它相關(guān)聯(lián)的電子部件(例如，DC源組件22)之間為電流流動提供路徑的其它 導(dǎo)電元件。這些導(dǎo)電元件可以包括與導(dǎo)電電纜結(jié)合使用的一個或多個匯流排。這樣的匯流 排組件可以根據(jù)期望被構(gòu)造成緊湊地裝配在電容器和I GBT模塊組件之間，并縮短這些部 件之間的電流路徑，以使總的系統(tǒng)電感最小化。圖2是示意圖，描述了功率逆變器系統(tǒng)180的被選元件。根據(jù)另一個示例性實施 例，功率逆變器系統(tǒng)180包括電耦接至DC電池組件188的功率逆變器184。DC電池組件188 包括殼體(或底座)196和布置在其中的DC電池192，DC電池192相應(yīng)具有正端子200和 負(fù)端子204，分別被耦接至功率逆變器184中的正DC輸入節(jié)點206和負(fù)DC輸入節(jié)點207。 根據(jù)示例性實施例，殼體196布置在具有電接地的底盤(圖2中描述為車輛地212)的車 輛內(nèi)。殼體196可以由任意適當(dāng)?shù)牟牧?包括被接地至車輛地212 (例如接地的車輛底盤 12(圖1))的導(dǎo)電材料)制成，并被用作容納在殼體196內(nèi)的電氣部件的接地源。例如如果 殼體196不是由導(dǎo)電材料制成，那么殼體196還可以包含適用于該目的并且與地212電連 通的至少一個接地的導(dǎo)電構(gòu)件。DC電池組件188和功率逆變器184之間的電耦接包括雙 極電纜組件208，其可以包括適當(dāng)?shù)钠帘挝铩１绢I(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，DC電池組件188 可以被布置成距離功率逆變器184任意適當(dāng)?shù)木嚯x(包括位于車輛的基本相對的端部)，并 可以包含用于將DC電池192電耦接至逆變器184的額外部件，例如，一個或多個匯流排。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，為了減小傳導(dǎo)和輻射發(fā)射，EMI濾波器布置在DC電 池組件188內(nèi)。與例如功率逆變器184相比，由于可用空間或容積、較低溫度和電池組的更 簡單封裝，電池組(例如DC電池組件188)可以提供用于EMI濾波器的接近理想位置。部分 地由于電池組在車輛內(nèi)的位置，電池組通常操作在比逆變器低的溫度下。電池組通常朝向 車輛的后部定位，以避免塵土和濕氣，并且特別地從車輛的高熱量產(chǎn)生部件遠(yuǎn)離，例如ETS 和內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)在溫度。將EMI濾波器部件布置在電池組中還可以提供優(yōu)于布置在功率逆變
8器中的成本節(jié)約，因為較輕重量和較低成本的部件可以被利用，而不是為了滿足典型功率 逆變器的溫度和可靠性等級所需要的特別封裝和/或降級的電容器。根據(jù)此示例性實施例，采用包括布置在導(dǎo)線(正和負(fù)端子)與車輛地之間的多個 Y電容器的EMI濾波器。更具體而言，DC電池組件188包括布置在殼體196中的第一電容 器210，其具有耦接至正端子200的第一電極，并具有耦接至車輛地212的第二電極。組件 188還包括布置在殼體196中的第二電容器214，其具有耦接至負(fù)端子204的第一電極，并 具有耦接至地212的第二電極。第一電容器210和第二電容器214提供了將共模電流從正 DC匯流條(正端子200)連接到底盤(車輛地212)和從負(fù)DC匯流條(負(fù)端子204)連接 到底盤(車輛地212)的低阻抗路徑，由此減小低頻傳導(dǎo)和輻射發(fā)射。如果使用了電纜組件 208或匯流排(未示出)中的一個的話，那么電容器的電極至電池端子的耦接可以通過至 電纜組件208或匯流排的耦接而常規(guī)地完成。在另一個實施例中，第二對電容器以與第一 電容器210和第二電容器214并聯(lián)的形式耦接在電池端子200、204中的每一個與地212之 間。也就是說，第三電容器218具有耦接至正端子200的第一電極和耦接至車輛地212的 第二電極。第四電容器219被相似地耦接在負(fù)端子204和地212之間。這樣的配置可以用 于減小Y形電容器的內(nèi)部電阻和電感，由此進(jìn)一步減小EMI輻射。第一、第二、第三和第四電容器210、214、218和219可以具有任何適當(dāng)?shù)碾娙蓊~定 值，其取決于包括逆變器的切換頻率和內(nèi)部電池組阻抗在內(nèi)的因素。在一個實施例中，電容 器210、214、218和219中的每個具有從約100皮法(pF)至約5. 0微法(μ F)范圍內(nèi)的電 容。在另一個實施例中，電容器210、214、218和219中的每個具有從約100納法(nF)至約 0.5微法(μ F)范圍內(nèi)的電容。在不同實施例中，電容器210、214、218和219的電容可以 彼此相同或不同，并且可以大于或小于上述范圍。此外，在不同實施例中，電容器210、214、 218和219每個可以包括單個分離部件或者多個電容性部件。根據(jù)一個實施例，電容器210、214、218和219中的每個可以由膜或聚丙烯材料構(gòu) 成，并且具有約1. 2英寸X 0. 5英寸X 0. 5英寸至最大1. 7英寸X 1英寸X 1英寸的物理尺 寸。但是電容器210、214、218和219的材料和尺寸對封裝并不關(guān)鍵，并且電容器210、214、 218和219可以在其他實施例中由不同材料構(gòu)成和/或具有不同物理尺寸。功率逆變器184包括I GBT模塊222和匯流排216，IGBT模塊222可以具有任意 數(shù)量的獨立的功率模塊，IGBT模塊222和匯流排216都容納在被電耦接至車輛地212的殼 體(或底座)220中。更具體而言，殼體220可以由導(dǎo)電材料制造并且接地到車輛地212以 提供用于所容納電氣部件的接地源，或者可以包含適合于此目的的一個或多個接地導(dǎo)電構(gòu) 件。在圖2描述的實例中，IGBT模塊222包括三個功率模塊224-226，每一個功率模塊都具 有耦接至正的DC輸入節(jié)點206的正的DC輸入節(jié)點(正匯流條節(jié)點216)、耦接至負(fù)的DC輸 入節(jié)點207的負(fù)的DC輸入節(jié)點(負(fù)匯流條節(jié)點216)、和耦接至車輛地212的地節(jié)點。例如， 功率模塊正的DC輸入節(jié)點230-232中的每一個均被電耦接至正的DC輸入節(jié)點206，功率模 塊負(fù)的DC輸入節(jié)點233-235中的每一個均被電耦接至負(fù)的DC輸入節(jié)點207，并且功率模 塊的接地節(jié)點236-238中的每一個均被電耦接至車輛地212。每一個功率模塊的正的和負(fù) 的輸入節(jié)點中的每一個均包括至少一個I GBT/功率二極管對，正如通常使用的那樣。根據(jù) 一個實施例，每個功率模塊的DC輸入節(jié)點均包括電連接在該節(jié)點和每個功率模塊底部上 的地節(jié)點之間的電容器，以減少EMI輻射，雖然這樣的基于電容器的功率模塊并非必須。例如，電容器240-242中的每一個具有分別被連接至正的DC輸入節(jié)點230-232的第一電極， 并且其每一個還具有分別被連接至地節(jié)點236-238的第二電極。相似地，電容器244-246 中的每一個具有分別被連接至負(fù)的DC輸入節(jié)點233-235的第一電極，并且其每一個還具有 分別被連接至地節(jié)點236-238的第二電極。在另一個實施例中，第一功率模塊224具有并聯(lián)于電容器240和244連接的第二 對電容器，雖然這樣的第二對電容器并非必須。這樣的構(gòu)造可以被用于減小電容器的內(nèi)部 阻抗和電感，由此進(jìn)一步減小EMI輻射。也就是說，第一并聯(lián)電容器248具有連接至正的DC 輸入節(jié)點230的第一電極，并具有連接至地節(jié)點236的第二電極，因此與第一電容器240并 聯(lián)連接。相似地，第二并聯(lián)電容器250具有連接至負(fù)的DC輸入節(jié)點233的第一電極，并具 有連接至地節(jié)點236的第二電極，因此與第二電容器244并聯(lián)連接。適當(dāng)?shù)钠胶怆娙萜?52 可以被耦接在正的和負(fù)的DC源導(dǎo)體之間，例如，被耦接在電纜組件208 (如所示)的正線和 負(fù)線之間，或者被耦接在匯流排216的正節(jié)點和負(fù)節(jié)點之間。平衡電容器252通過抑制正 DC和/或負(fù)DC之間的電壓振蕩而增強(qiáng)整個系統(tǒng)的性能。在操作期間，DC電池192提供了通過電纜組件208傳導(dǎo)至匯流排216的DC輸入 信號。匯流排216將該DC信號相應(yīng)分配到功率模塊224-226的正的DC輸入節(jié)點230-232 和負(fù)的DC輸入節(jié)點233-235。這些功率模塊中的每一個均提供了被引向適當(dāng)AC系統(tǒng)(例 如，電動機(jī)254)的單相AC輸出信號。根據(jù)一個實施例，DC電池組件188和功率逆變器系 統(tǒng)180中產(chǎn)生的共模電流通過電容器210 (如果使用的話，還有電容器218)從正的DC電 纜/節(jié)點分流至地，并且通過電容器214(如果使用的話，還通過電容器219)從負(fù)的DC電 纜/節(jié)點分流至地，由此減小傳導(dǎo)或輻射發(fā)射。根據(jù)包括電容器240-242和244-246 (以及 電容器248、250，如果使用的話)的另一個實施例，由功率模塊產(chǎn)生的共模電流通過電容器 240-242(如果使用的話，還通過電容器248)從正的功率輸入模塊節(jié)點分流至地，并且通過 電容器244-246 (如果使用的話，還通過電容器250)從負(fù)的功率模塊輸入節(jié)點分流至地。根 據(jù)DC電池組件188和/或功率模塊224-226中的任一個的需要，可以將額外的電容器對與 第一電容器對并聯(lián)連接。圖3是根據(jù)示例實施例的DC源組件300的外部視圖，DC源組件300包括濾波器 電容器302、304。更具體地，圖3示出了整個DC源組件300的外部視圖(在圖3底部)和 DC源組件300的左側(cè)和右側(cè)的傾斜放大視圖(分別在圖3的左上和右上)。例如，濾波器 電容器302和304可以對應(yīng)于濾波器電容器210、214(圖2)。雖然沒有具體示出，根據(jù)一 個實施例，DC源組件300還可以包括對應(yīng)于濾波器電容器219、219(圖2)的額外濾波器電 容器。DC源組件300還包括電池組，電池組包括多個單元320 (例如，“DC源”)、連接到單 元的電氣正的節(jié)點的正端子308，和接到單元的電氣負(fù)的節(jié)點的負(fù)端子306。DC源組件300 可以包括殼體330(以下稱為“組件殼體”)，其可以包括電接地車輛底盤的一部分或者其可 以電耦接到電接地車輛底盤。組件殼體330可以包括導(dǎo)電材料，使得組件殼體330通過電 耦接接地到車輛底盤。替代地，組件殼體330可以包括非導(dǎo)電材料。DC源組件300還可以 包括與車輛底盤電連接的至少一個導(dǎo)電構(gòu)件，其中導(dǎo)電構(gòu)件適合于提供到電接地車輛底盤 的電耦接或連接的目的，例如在組件殼體330是非導(dǎo)電的實施例中。根據(jù)實施例，濾波器電容器302具有電耦接到單元320的正端子306 (例如，導(dǎo)體) 的第一電極，和電耦接組件殼體330的第二電極。類似地，濾波器電容器304具有電耦接到單元320的負(fù)端子308 (例如，導(dǎo)體)的第一電極，和電耦接組件殼體330的第二電極。濾 波器電容器302、304分別通過一個或多個殼體端子310、312耦接到組件殼體330。根據(jù)一 個實施例，殼體端子310、312是組件殼體330的一體部分。根據(jù)示例性實施例，濾波器電 容器302、304分別直接物理連接到殼體端子310、312。根據(jù)示例性實施例，濾波器電容器 302、304位于組件殼體330的內(nèi)部中，并且直接物理連接到殼體端子310、312。在替代實施 例中，濾波器電容器302、304可以位于組件殼體330的外部。圖4是根據(jù)另一個示例實施例的DC源組件400的外部視圖，DC源組件400包括 濾波器電容器402、404。更具體地，圖4示出了整個DC源組件400的外部視圖(在圖4底 部)和DC源組件400的右側(cè)一部分的傾斜放大視圖(在圖4的上部)。例如，濾波器電容 器402和404可以對應(yīng)于濾波器電容器210、214 (圖2)。雖然沒有具體示出，根據(jù)一個實施 例，DC源組件400還可以包括對應(yīng)于濾波器電容器219、219(圖2)的額外濾波器電容器。 DC源組件400還包括電池組，電池組包括多個單元420 (例如，“DC源”)、連接到單元的電 氣正的節(jié)點的正端子406，和接到單元的電氣負(fù)的節(jié)點的負(fù)端子408。DC源組件400可以包 括殼體4304，其可以包括電接地車輛底盤的一部分或者其可以電耦接(即接地)到電接地 車輛底盤。組件殼體430可以包括導(dǎo)電材料，使得組件殼體430通過電耦接接地到車輛底 盤。替代地，組件殼體430可以包括非導(dǎo)電材料。DC源組件400還可以包括與車輛底盤電 連接的至少一個導(dǎo)電構(gòu)件，其中導(dǎo)電構(gòu)件適合于提供到電接地車輛底盤的電耦接或連接的 目的，例如在組件殼體430是非導(dǎo)電的實施例中。根據(jù)實施例，濾波器電容器402電耦接在單元420的正端子406 (例如，導(dǎo)體)與 組件殼體430之間。類似地，濾波器電容器404電耦接在電池420的負(fù)端子208(例如，導(dǎo) 體)與組件殼體430之間。濾波器電容器402、404可以通過一個或多個殼體端子410(圖 4中僅僅示出一個)耦接到組件殼體430，其可以是組件殼體430的一體部分并且由此可以 接地到車輛底盤地。根據(jù)示例性實施例，濾波器電容器402、404位于組件殼體430外部，并 且直接物理連接到殼體端子410。根據(jù)替代實施例，濾波器電容器402、404可以位于組件殼 體430內(nèi)部上。在圖3和圖4的示例性實施例中，濾波器電容器302、304、402、404被示出為位于 特定位置。應(yīng)當(dāng)理解到，這些位置示出用于示例目的，并且濾波器電容器替代地可以位于不 同位置中，尤其是當(dāng)結(jié)合到在部件之間具有不同的物理配置的DC源組件中時。此外，雖然 濾波器電容器302、304在圖3中示出為位于組件殼體330內(nèi)，并且濾波器電容器402、404 在圖4中示出為位于組件殼體430外，在替代實施例中，濾波器電容器302、304、402、404或 額外濾波器電容器中的一個或多個可以位于組件殼體內(nèi)部或者外部。因此，本文所描述的本發(fā)明的各種實施例提供了類型為適用于集成到車輛功率逆 變器系統(tǒng)中功率模塊和DC源組件，并且與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相比這些模塊和組件提供減小的 EMI輻射。DC源組件的實施例包括耦接在車輛地和正的DC源端子之間的第一電容器，和耦 接在地和負(fù)的DC源端子之間的第二電容器。通過使電容器集成得更靠近DC源組件中的共 模電流源，使得電流回路區(qū)域顯著地減小，因此，相關(guān)的EMI輻射也被同樣地減小。此外，當(dāng) 在逆變器底座外和在DC源組件內(nèi)使用時，電容器保持遠(yuǎn)離熱源從而防止由此導(dǎo)致的升高 的溫度。前面的描述涉及被“連接”或“耦接”在一起的元件、節(jié)點或特征。如這里使用的那
11樣，除非明確地相反說明，否則“連接”意指一個元件/節(jié)點/特征在機(jī)械的、邏輯的、電的或 其它適當(dāng)?shù)囊饬x上被直接聯(lián)接(或直接連通)至另一個元件、節(jié)點或其它特征。同樣地，除 非明確地相反說明，否則“耦接”意指一個元件/節(jié)點/特征在機(jī)械的、邏輯的、電的或其它 適當(dāng)?shù)囊饬x上被直接或間接聯(lián)接(或直接或間接連通)至另一個元件/節(jié)點/特征。術(shù)語 “示例性”是在“實例”的意義上而不是在“模型”的意義上被使用的。此外，盡管附圖可以 描述元件布置的實例，但是在本發(fā)明的實際實施例中可以存在額外介入的元件、裝置、特征 或部件。而且，盡管在前面的描述中，某些元件可以附有例如“第一”和“第二”等的描述詞， 但是應(yīng)當(dāng)理解的是，下面的權(quán)利要求可以包含以與這些元件在權(quán)利要求中被介紹的順序一 致的不同方式來使用這樣的描述詞。 盡管在前面的詳細(xì)描述中提供了至少一個示例性的實施例，但是應(yīng)當(dāng)理解的是， 存在有多種變型。還應(yīng)當(dāng)理解的是，該示例性實施例或多個示例性實施例都僅僅是實例，且 并不意圖以任意方式限制本發(fā)明的范圍、應(yīng)用、或構(gòu)造。相反，前面的詳細(xì)描述將為本領(lǐng)域 的技術(shù)人員提供用于實施該示例性實施例或多個示例性實施例的方便的路線圖。應(yīng)當(dāng)理解 的是，在不背離如所附權(quán)利要求書及其法律等同物中所陳述的本發(fā)明范圍的情況下，可以 在元件的功能和布置中實現(xiàn)各種改變。
1權(quán)利要求
一種DC源組件，包括具有第一端子和第二端子的DC源；接地的導(dǎo)電構(gòu)件；第一電容器，具有電耦接到所述導(dǎo)電構(gòu)件的第一電極和電耦接到所述第一端子的第二電極；和第二電容器，具有電耦接到所述導(dǎo)電構(gòu)件的第一電極，并具有電耦接到所述第二端子的第二電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC源組件，還包括第三電容器，具有電耦接到所述導(dǎo)電構(gòu)件的第一電極，并具有電耦接到所述第一端子 的第二電極；和第四電容器，具有電耦接到所述導(dǎo)電構(gòu)件的第一電極，并具有電耦接到所述第二端子 的第二電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC源組件，其中所述DC源組件布置在具有電接地底盤的車 輛內(nèi)，并且所述導(dǎo)電構(gòu)件電耦接到所述底盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DC源組件，其中所述DC源組件電耦接到功率逆變器組件，所 述功率逆變器組件包括殼體，電耦接到所述接地的車輛底盤；和布置在所述功率逆變器組件殼體內(nèi)的功率模塊，其中所述功率模塊包括電連接在所述 功率模塊和接地節(jié)點之間的第三電容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC源組件，還包括殼體，其中所述第一電容器和第二電容器 布置在所述DC源組件殼體之外。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC源組件，還包括殼體，其中所述第一電容器和第二電容器 布置在所述DC源組件殼體內(nèi)。
7.—種適于在車輛中使用的功率逆變器系統(tǒng)，所述車輛具有電接地底盤，所述系統(tǒng)包括DC源組件，所述DC源組件包括布置在所述車輛內(nèi)并電耦接到所述底盤的殼體；布置在所述殼體內(nèi)并具有第一端子和第二端子的DC源；和電耦接到所述殼體和DC源的EMI濾波器；和電耦接到所述DC源組件的功率逆變器組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率逆變器系統(tǒng)，其中所述EMI濾波器包括第一電容器，具有電耦接到所述車輛底盤的第一電極和電耦接到所述DC源的所述第 一端子的第二電極；和第二電容器，具有電耦接到所述車輛底盤的第一電極和電耦接到所述DC源的所述第 二端子的第二電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率逆變器系統(tǒng)，其中所述EMI濾波器還包括第三電容器，具有電耦接到所述車輛底盤的第一電極和電耦接到所述DC源的所述第 一端子的第二電極；和第四電容器，具有電耦接到所述車輛底盤的第一電極和電耦接到所述DC源的所述第二端子的第二電極。
10. 一種在車輛中使用的DC源組件，所述車輛具有電接地底盤，所述DC源組件包括電耦接到所述車輛底盤的殼體；布置在所述殼體內(nèi)的DC源；電耦接到所述DC源的第一端子接觸器；電耦接到所述DC源的第二端子接觸器；第一電容器，具有電耦接到所述第一端子接觸器的第一電極，和電地及物理地直接連 接到所述殼體的第二電極；和第二電容器，具有電耦接到所述第二端子接觸器的第一電極，和電地及物理地直接連 接到所述殼體的第二電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及直流源組件。提供一種適于在車輛中使用類型的功率逆變器系統(tǒng)的DC源組件的實施例，所述車輛具有電接地底盤。DC源組件的實施例包括殼體、布置在所述殼體內(nèi)的DC源、第一端子和第二端子。DC源還包括第一電容器，第一電容器具有電耦接到所述殼體的第一電極和電耦接到第一端子的第二電極。DC源還包括第二電容器，第二電容器具有電耦接到所述殼體的第一電極和電耦接到第二端子的第二電極。
文檔編號H02M7/48GK101958643SQ201010233719
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者J·B·坎貝爾, S·紐森 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司