DE-102024210599-A1 - EMV-Filtervorrichtung

Abstract

Eine EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1), umfassend eine Mehrzahl an Entstörkondensatoren (2.1, 2.2) und eine Leiterplatte (1), wobei die Entstörkondensatoren (2.1, 2.2) auf der Leiterplatte (1) montiert sind, umfasst einen Stromsensor (3), welcher auf der Leiterplatte (1) montiert ist.

Inventors

• Benedikt Eller
• Johannes Maier

Assignees

• ZF FRIEDRICHSHAFEN AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241105

Claims (10)

1. EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1), umfassend eine Mehrzahl an Entstörkondensatoren (2.1, 2.2) und eine Leiterplatte (1), wobei die Entstörkondensatoren (2.1, 2.2) auf der Leiterplatte (1) montiert sind, dadurch gekennzeichnet , dass die EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1) einen Stromsensor (3) umfasst, welcher auf der Leiterplatte (1) montiert ist.
2. EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1) ein Ringkernmodul (6) umfasst, wobei das Ringkernmodul (6) bevorzugt eine Mehrzahl an Einzelringkernen umfasst.
3. EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1) nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Leiterplatte (1) geeignet ist, einen zumindest teilweisen Durchgriff des Ringkernmoduls (6) durch die Leiterplatte (1) zu ermöglichen.
4. EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1) nach einem der Ansprüche 2 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass die Leiterplatte (1) geeignet ist, jedem Einzelringkern einen zumindest teilweisen Durchgriff durch die Leiterplatte (1) zu ermöglichen.
5. EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 , dadurch gekennzeichnet , dass die Leiterplatte (1) zumindest eine Durchgriffsöffnung (5) umfasst, wobei die Durchgriffsöffnung (5) bevorzugt zumindest so gross ist, dass das Ringkernmodul (6) durch die Durchgriffsöffnung (5) hindurchpasst, zumindest teilweise.
6. EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5 , dadurch gekennzeichnet , dass die Leiterplatte (1) zumindest eine Durchgriffsöffnung (5) pro Einzelringkern umfasst, wobei die Durchgriffsöffnungen (5) bevorzugt jeweils zumindest so gross sind, dass die Einzelringkerne durch die jeweiligen Durchgriffsöffnungen (5) hindurchpassen, zumindest teilweise.
7. EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Leiterplatte (1) zumindest eine Zusatz-Durchgriffsöffnung, bevorzugt mehrere Zusatz-Durchgriffsöffnungen, umfasst, wobei jede Zusatz-Durchgriffsöffnung vorzugsweise gross genug ist, um einen zumindest teilweisen Durchgriff einer weiteren Komponente der EMV-Filtervorrichtung durch die Leiterplatte (1) zu ermöglichen.
8. Sammelschienensystem (8), umfassend eine Sammelschiene (7) und eine EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sammelschiene (7) bevorzugt eine Gleichstrom-Sammelschiene ist.
9. Sammelschienensystem (8) nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die Leiterplatte (1) in Bezug auf die Sammelschiene (7) derart in dem Sammelschienensystem (8) angeordnet ist, dass ein Abstand zwischen dem Stromsensor (3) und der Sammelschiene (7), bevorzugt einem stromführenden Bereich der Sammelschiene (7), höchstens 3 mm, bevorzugt höchstens 2 mm, weiter bevorzugt höchstens 1 mm beträgt.
10. Fahrzeug (9), umfassend eine EMV-Filtervorrichtung (4, 4.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder ein Sammelschienensystem (8) nach einem der Ansprüche 8 bis 9 .

Description

Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine EMV-Filtervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Sammelschienensystem und ein Fahrzeug nach den nebengeordneten Ansprüchen. Stand der Technik In leistungselektronischen Systemen, insbesondere Sammelschienensystemen, kommen häufig Stromsensoren zum Einsatz, welche beispielsweise einen Strom in Sammelschienenelementen einer Gleichstrom-Seite eines leistungselektronischen Systems messen. Solche Stromsensoren werden dabei beispielsweise auf Leiterplatten angeordnet, welche auf den stromführenden Sammelschienenelementen montiert werden. Solche Lösungen haben jedoch gewisse Nachteile, beispielsweise weil die Montage solcher Leiterplatten zeitaufwendig und kostenintensiv ist und weil auch die Leiterplatten mit den Stromsensoren als solche einen Kostenfaktor darstellen. Allgemeine Beschreibung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der Technik zu beheben oder zumindest zu vermindern. Die Aufgabe wird gelöst durch eine EMV-Filtervorrichtung, umfassend eine Mehrzahl an Entstörkondensatoren und eine Leiterplatte, wobei die Entstörkondensatoren auf der Leiterplatte montiert sind, wobei die EMV-Filtervorrichtung einen Stromsensor umfasst, welcher auf der Leiterplatte montiert ist. Dabei steht der Begriff „EMV“ für „elektromagnetische Verträglichkeit“. Unter einer „EMV-Filtervorrichtung“ ist entsprechend insbesondere eine elektrotechnische Vorrichtung zu verstehen, welche geeignet ist, in einem elektrischen System eine Entstörung - wie beispielsweise eine Rauschunterdrückung - vorzunehmen, sodass beispielsweise einschlägige Normen der elektromagnetischen Verträglichkeit erfüllt werden und/oder Störsignale auf ein akzeptables Mass reduziert werden. Unter dem Begriff „Entstörkondensator“ ist dabei typischerweise ein Kondensator zu verstehen, welcher sich für einen Einsatz in einer EMV-Filtervorrichtung eignet. Ein solcher Entstörkondensator kann beispielsweise ein Y-Kondensator sein. Die Leiterplatte kann alternativ auch als „PCB“ (Abkürzung für den gängigen englischen Begriff „Printed Circuit Board“) bezeichnet werden. Bei typischen Ausführungsformen umfasst der Stromsensor einen Hall-Sensor, also einen Sensor, welcher geeignet ist, das vom Strom hervorgerufene Magnetfeld zu messen, insbesondere unter Ausnutzung des Hall-Effekts einen Strom zu messen. Bei typischen Ausführungsformen ist der Stromsensor ein Hall-Sensor. Der Stromsensor kann auch als ein anisotroper Magnetwiderstand (AMR), ein Riesenmagnetowiderstand (GMR) oder ein Tunnelmagentwiderstand (TMR) ausgebildet sein, oder als ein Nebenschlusswiderstand. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in leistungselektronischen Systemen häufig EMV-Filtervorrichtungen verwendet werden und dass es in Fällen, wo solche EMV-Filtervorrichtungen eine Leiterplatte umfassen, möglich ist, in solchen Systemen ebenfalls benötigte Stromsensoren auf dieser Leiterplatte zu montieren. Somit kann eine zusätzliche Leiterplatte für den Stromsensor vermieden werden, wodurch sich solche leistungselektronischen Systeme verbilligen und wodurch sich die Fertigung solcher leistungselektronischen Systeme vereinfachen lässt, insbesondere weil die Anzahl an Arbeitsschritten reduziert werden kann. Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die EMV-Filtervorrichtung ein Ringkernmodul, wobei das Ringkernmodul bevorzugt eine Mehrzahl an Einzelringkernen umfasst. Bei bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Ringkernmodul zwei Einzelringkerne. Unter einem „Ringkernmodul“ ist dabei insbesondere ein elektrotechnisches Bauteil mit einem ringkernförmigen Spulenelement zu verstehen, welches typischerweise geeignet ist, in einer EMV-Filtervorrichtung eingesetzt zu werden. Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Leiterplatte geeignet, einen zumindest teilweisen Durchgriff des Ringkernmoduls durch die Leiterplatte zu ermöglichen. Eine derartige Möglichkeit eines Durchgriffs durch die Leiterplatte hat den Vorteil, dass die Leiterplatte so auf besonders einfache Weise in Bereichen platziert werden kann, wo Ströme zu messen sind. Somit ermöglicht eine solche Durchgriffs-Möglichkeit indirekt dann auch eine besonders gute Funktion des Stromsensors. Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Leiterplatte geeignet, jedem Einzelringkern einen zumindest teilweisen Durchgriff durch die Leiterplatte zu ermöglichen. Dies hat den Vorteil, dass sich die Montage und das Platzieren des Stromsensors in der Nähe von zu messenden Strömen weiter vereinfacht. Unter einem „zumindest teilweisen Durchgriff“ ist dabei zu verstehen, dass das Ringkernmodul und/oder die Einzelringkerne nicht unbedingt komplett durch die Leiterplatte hindurchgreifen müssen. Vielmehr ist es auch denkbar, dass sie lediglich so weit in die Leiterplatte ein- bzw. durch diese hindurchgreifen können, dass eine ausreichende Nähe zwischen dem Stromsensor und einem Bereich, in dem ein zu messender Strom fliesst, hergestellt werden ka