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公開番号2025071581
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-08
出願番号2023181866
出願日2023-10-23
発明の名称コモンモードノイズフィルタ
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250428BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モータ駆動システムに用いられるコモンモードノイズフィルタを提供する。
【解決手段】コモンモードノイズフィルタは、バッテリとインバータを接続する直流配線群とインバータとモータを接続する交流配線群が環内部を通過するように構成された磁性体材料の環状コアであって、仕切り部によって環内部が分割されている、環状コア、を備えている。環状コアの環内部のうち仕切り部によって分割された一方側は、直流配線群が通過するように構成されている。環状コアの環内部のうち仕切り部によって分割された他方側は、交流配線群が通過するように構成されている。直流配線群がバッテリからインバータに向けて環状コアの前記環内部を通過する向きと、交流配線群がインバータからモータに向けて環状コアの前記環内部を通過する向きと、が環状コアに対して同一向きである。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
モータ駆動システムに用いられるコモンモードノイズフィルタであって、
バッテリとインバータを接続する直流配線群と前記インバータとモータを接続する交流配線群が環内部を通過するように構成された磁性体材料の環状コアであって、仕切り部によって前記環内部が分割されている、環状コア、を備えており、
前記環状コアの前記環内部のうち前記仕切り部によって分割された一方側は、前記直流配線群が通過するように構成されており、
前記環状コアの前記環内部のうち前記仕切り部によって分割された他方側は、前記交流配線群が通過するように構成されており、
前記直流配線群が前記バッテリから前記インバータに向けて前記環状コアの前記環内部を通過する向きと、前記交流配線群が前記インバータから前記モータに向けて前記環状コアの前記環内部を通過する向きと、が前記環状コアに対して同一向きである、コモンモードノイズフィルタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、モータ駆動システムに用いられるコモンモードノイズフィルタに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
モータ駆動システムは、バッテリと、バッテリから供給される直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、インバータから出力される交流電力によって駆動されるモータと、を備えている。バッテリとインバータは、一対の直流配線群（Ｐ配線及びＮ配線）によって接続されている。インバータとモータは、３つの交流配線群（Ｕ相配線、Ｖ相配線及びＷ相配線）によって接続されている。特許文献１は、モータ駆動システムを流れるコモンモードノイズを減衰するために、直流配線群が環内部を通過するように構成された磁性体材料の環状コアを備えたコモンモードノイズフィルタを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０２０－５１９２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータ駆動システムを流れるコモンモードノイズは、直流配線群と交流配線群を同時に流れる。このため、モータ駆動システムを流れるコモンモードノイズを効果的に減衰するためには、直流配線群と交流配線群のそれぞれを流れるコモンモードノイズに対して対策するのが望ましい。特許文献１のコモンモードノイズフィルタは、直流配線群のみに設けられており、コモンモードノイズ対策としては不十分である。本明細書は、モータ駆動システムを流れるコモンモードノイズに対して有用なコモンモードノイズフィルタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、モータ駆動システムに用いられるコモンモードノイズフィルタを提供することができる。このコモンモードノイズフィルタは、バッテリとインバータを接続する直流配線群とインバータとモータを接続する交流配線群が環内部を通過するように構成された磁性体材料の環状コアであって、仕切り部によって環内部が分割されている、環状コア、を備えていてもよい。環状コアの環内部のうち仕切り部によって分割された一方側は、直流配線群が通過するように構成されていてもよい。環状コアの環内部のうち仕切り部によって分割された他方側は、交流配線群が通過するように構成されていてもよい。直流配線群がバッテリからインバータに向けて環状コアの環内部を通過する向きと、交流配線群がインバータからモータに向けて環状コアの環内部を通過する向きと、が環状コアに対して同一向きであってもよい。
【０００６】
上記コモンモードノイズフィルタでは、コモンモードノイズがモータ駆動システムを流れたときに、直流配線群を流れるコモンモードノイズによって環状コア内に生じる磁束の向きと交流配線群を流れるコモンモードノイズによって環状コア内に生じる磁束の向きが同一向きであり、磁束が強め合う関係となる。このため、上記コモンモードノイズフィルタは、モータ駆動システムを流れるコモンモードノイズに対して高いインダクタンスを有しており、コモンモードノイズに対して高いフィルタ効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
モータ駆動システムの構成を概略して示す図である。
直流配線群と交流配線群が通過した状態のコモンモードノイズフィルタの断面図を模式的に示す図である。
（Ａ）直流配線群と交流配線群に第１の向きにコモンモードノイズが流れたときにコモンモードノイズフィルタの環状コア内に生じる磁束を説明するための図である。（Ｂ）直流配線群と交流配線群に第１の向きとは逆の第２の向きにコモンモードノイズが流れたときにコモンモードノイズフィルタの環状コア内に生じる磁束を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に示すように、モータ駆動システム１は、高圧の直流電源であるバッテリ２と、バッテリ２から供給される直流電力を交流電力に変換して出力する三相インバータ４と、三相インバータ４から出力される交流電力によって駆動される三相交流モータ６と、を備えている。なお、バッテリ２と三相インバータ４の間には、必要に応じて平滑コンデンサやＤＣ／ＤＣコンバータ等が設けられていてもよい。このようなモータ駆動システム１は、特に限定されるものではないが、例えば電動車に搭載されていてもよい。なお、本明細書における「電動車」とは、バッテリ電動車（ＢＥＶ）、ハイブリッド電動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電動車（ＰＨＥＶ）、燃料電池電動車（ＦＣＥＶ）などが含まれる。
【０００９】
バッテリ２と三相インバータ４は、一対の直流配線群（即ち、Ｐ配線１０Ｐ及びＮ配線１０Ｎ）によって接続されている。Ｐ配線１０Ｐがバッテリ２の正極と三相インバータ４の高圧端子の間を接続しており、Ｎ配線１０Ｎがバッテリ２の負極と三相インバータ４の低圧端子の間を接続している。直流配線群１０Ｐ，１０Ｎの各々は、バスバーによって構成されている。三相インバータ４と三相交流モータ６は、３つの交流配線群（即ち、Ｕ相配線１０Ｕ、Ｖ相配線１０Ｖ及びＷ相配線１０Ｗ）によって接続されている。Ｕ相配線１０Ｕ、Ｖ相配線１０Ｖ及びＷ相配線１０Ｗの各々は、一端が三相インバータ４のうち対応する相の中点に接続されており、他端が三相交流モータ６の中性点に接続されている。交流配線群１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの各々は、バスバーによって構成されている。
【００１０】
図２に、モータ駆動システム１に用いられるコモンモードノイズフィルタ２０を示す。コモンモードノイズフィルタ２０は、磁性体材料の環状コアを備えており、直流配線群１０Ｐ，１０Ｎと交流配線群１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗが環内部を通過するように構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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