[發明專利]電馬達控制電路的電磁濾波

在審

• 申請號: 201980077233.2
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN113169687A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: W.拉皮埃爾;D.邦諾;L.勒庫里尤斯-貝爾芬德
• 申請（專利權）人: 法雷奧熱系統公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P27/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 譚華

本發明涉及一種電馬達(4)的控制電路(1)，該控制電路(1)包括濾波裝置(13)，以便在電馬達(4)被驅動時過濾可能產生干擾性電磁輻射的高頻。為此，濾波裝置(13)包括從驅動電馬達(4)的功率橋(12)分支出來的一個或多個濾波電容器(132A?132D)，至少一部分濾波電容器(132A?132D)是聚合物混合類型的，以便改善濾波裝置(13)的動態性能并減小其尺寸。本發明還涉及一種用于機動車輛的機動風扇單元(8)，其包括這種控制電路(1)。

技術領域

本發明的技術背景是電磁輻射防護。更具體地，本發明涉及一種電馬達的控制電路，特別是用于機動車輛前部面風扇組件的那些類型的電馬達的控制電路。本發明還涉及由這種馬達控制電路驅動的用于機動車輛的機動風扇單元。

背景技術

允許調節足以冷卻機動車輛的多個元件(例如內燃機或電路)的氣流的機動風扇單元是已知的。這種機動風扇單元包括可旋轉的風扇和用于旋轉風扇的電馬達，電馬達由控制電路驅動。

機動車輛中電氣設備的不斷增加的集成導致所述電氣設備之間更大的接近度。因此，各種電氣設備的操作會干擾鄰近的電氣設備。因此，汽車制造商施加了越來越大的電磁兼容性(EMC)約束，以首先保證汽車的可靠操作，其次保證所提供的各種功能。

這些電磁兼容性要求也施加在機動風扇單元的電馬達的控制電路上。這是因為脈寬調制控制信號的生成會產生電磁輻射，可能會干擾其他電氣設備。

本發明的一個目的是提出一種新穎的控制電路，以便至少在很大程度上克服先前的問題，并且還帶來進一步的優點。更具體地說，本發明的目的是減少這種控制電路在其操作期間的電磁輻射。

另一個目的是減小控制電路的機械尺寸。

發明內容

根據本發明的第一方面，上述目的中的至少一個是通過電馬達的電馬達控制電路來實現的，該控制電路包括(i)包括至少一個功率分支的功率橋，該功率橋被配置為驅動電馬達，以及(ii)與該至少一個功率分支并聯布置的濾波裝置，以便從該功率橋過濾電磁輻射，所述濾波裝置包括至少一個濾波電容器，該濾波裝置的至少一個濾波電容器是聚合物混合類型(the polymer-hybrid type)的。

由電開關驅動的電馬達有利地是DC電馬達的類型。

功率橋的每個功率分支包括一個或多個(優選是兩個)功率開關。每個功率開關被配置成產生電脈寬調制功率信號，以便控制控制電路所連接的電馬達的旋轉和/或旋轉速度。為此，每個功率開關交替地配置在導通狀態和關斷狀態，在導通狀態下，其端子之間的電阻非常低，在關斷狀態下，其端子之間的電阻非常高。因此，在功率開關的導通和關斷狀態之間切換功率開關允許產生脈寬調制類型的功率信號，并允許控制其特性，例如所述功率信號的頻率和/或占空比。

在其操作期間，控制電路是電磁輻射的來源，主要是由于功率橋的(多個)功率開關的相繼切換。

該過濾裝置允許能夠在電馬達旋轉時出現的電流的突然變化，特別是當功率開關從其導通狀態切換到其關斷狀態時斷開或閉合時，或者反之亦然。這是因為濾波裝置的電阻抗取決于流經它的電流的頻率：對于電流的突然變化——在建立功率開關的電氣切換的時刻——濾波裝置的電阻抗非常高。另一方面，對于較小的電流變化——當功率開關切換到其導通狀態之一時——濾波裝置的電阻抗非常低。

換句話說，濾波裝置本質上表現為低通型濾波器，其關斷頻率決定了其相對于流經它的電流的行為：

-超過關斷頻率，通過濾波裝置的電流所看到的電阻抗非常大，因此通過所述濾波裝置的電流被大大衰減；

-在關斷頻率以下，通過濾波裝置的電流所看到的電阻抗非常小，通過所述濾波裝置的電流衰減很少或根本不衰減。

如后面將要討論的，濾波裝置的關斷頻率取決于形成濾波裝置的元件的電特性，特別是取決于至少一個聚合物混合濾波電容器的電特性。