DE102018220420A1 - Circuit device for magnetic field compensation of electrical supply lines - Google Patents

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Dennis Burger
Guido Albert Rasek
Norbert Schneider
Martin Lauersdorf
Madhavi Sreenivasa Murthy
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Abstract

Schaltungsvorrichtung (100) zur Magnetfeldkompensation elektrischer Versorgungsleitungen, mit mindestens einer ersten Versorgungsleitung (10) und einer zweiten Versorgungsleitung (20), welche nebeneinander von einer anschließbaren ersten elektrischen Komponente (30) zu einer anschließbaren zweiten elektrischen Komponente (40) angeordnet sind. Die Schaltungsvorrichtung (100) umfasst eine Zusatzleitung (50) zur Führung der von den Versorgungsleitungen (20,30) induzierten Rückströmen und zur Dämpfung des von den Versorgungsleitungen (20, 30) abgestrahlten Magnetfeldes. Die Zusatzleitung (50) ist neben der mindestens ersten und zweiten Versorgungsleitung (20,30) angeordnet und einerseits an einen ersten Masseanschluss (60) der anschließbaren ersten elektrischen Komponente (30) anschließbar und andererseits an einen zweiten Masseanschluss (70) der anschließbaren zweiten elektrischen Komponente (40) anschließbar.

Figure DE102018220420A1_0000
Circuit device (100) for magnetic field compensation of electrical supply lines, with at least a first supply line (10) and a second supply line (20), which are arranged side by side from a connectable first electrical component (30) to a connectable second electrical component (40). The circuit device (100) comprises an additional line (50) for guiding the return currents induced by the supply lines (20, 30) and for damping the magnetic field emitted by the supply lines (20, 30). The additional line (50) is arranged next to the at least first and second supply lines (20, 30) and can be connected on the one hand to a first ground connection (60) of the connectable first electrical component (30) and on the other hand to a second ground connection (70) of the connectable second electrical component Component (40) can be connected.
Figure DE102018220420A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsvorrichtung zur Magnetfeldkompensation elektrischer Versorgungsleitungen. Ferner betrifft die Erfindung ein elektrisches Antriebssystem mit einer entsprechenden Schaltungsvorrichtung sowie ein elektrisches Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem.The invention relates to a circuit device for magnetic field compensation of electrical supply lines. Furthermore, the invention relates to an electric drive system with a corresponding circuit device and an electric vehicle with an electric drive system.

Stand der TechnikState of the art

Elektromagnetische Emissionen sind bei dem Betrieb von elektrischen Systemen stets zu minimieren, damit diese Systeme andere Systeme in der Umgebung nicht beeinflussen. Zur elektromagnetischen Abschirmung einzelner stromtragender Leitungen sind vielfältige Lösungen bekannt. Beispielsweise ist hierzu aus der DE102014224267A1 ein Kabelmantel zur Umhüllung einer elektrischen Leitung bekannt. Alternativ sind Filterbaugruppen bekannt, die aus Kapazitäten und Induktivitäten bestehen zur Minimierung der elektromagnetischen Emission. Beide genannten Lösungen werden mittels diskreten Bauteilen umgesetzt, die der eigentlichen Schaltung hinzugefügt werden, Bauraum benötigen und zusätzliche Kosten verursachen. Es besteht weiter das Bestreben nach einfacheren Lösungen.Electromagnetic emissions must always be minimized when operating electrical systems so that these systems do not affect other systems in the area. A variety of solutions are known for electromagnetic shielding of individual current-carrying lines. For example, this is from the DE102014224267A1 a cable sheath for sheathing an electrical line is known. Alternatively, filter assemblies are known which consist of capacitors and inductors to minimize electromagnetic emissions. Both of the solutions mentioned are implemented by means of discrete components which are added to the actual circuit, require installation space and cause additional costs. There is still a desire for simpler solutions.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsvorrichtung zur Magnetfeldkompensation elektrischer, insbesondere mehrphasiger, Versorgungsleitungen. Die Schaltungsvorrichtung umfasst mindestens eine erste Versorgungsleitung und eine zweite Versorgungsleitung, welche nebeneinander von einer anschließbaren ersten elektrischen Komponente zu einer anschließbaren zweiten elektrischen Komponente angeordnet sind. Die Schaltungsvorrichtung umfasst weiter eine Zusatzleitung, zur Führung der von den Versorgungsleitungen induzierten Rückströmen und zur Dämpfung des von den Versorgungsleitungen abgestrahlten Magnetfeldes, wobei die Zusatzleitung neben der mindestens ersten und zweiten Versorgungsleitung angeordnet ist und einerseits an einen ersten Masseanschluss der anschließbaren ersten elektrischen Komponente anschließbar ist und andererseits an einen zweiten Masseanschluss der anschließbaren zweiten elektrischen Komponente anschließbar ist, wobei der erste und der zweite Masseanschluss zur Verbindung mit einem Bezugsleiter eingerichtet ist.The invention relates to a circuit device for magnetic field compensation of electrical, in particular multi-phase, supply lines. The circuit device comprises at least a first supply line and a second supply line, which are arranged side by side from a connectable first electrical component to a connectable second electrical component. The circuit device further comprises an additional line for guiding the return currents induced by the supply lines and for damping the magnetic field emitted by the supply lines, the additional line being arranged next to the at least first and second supply lines and being connectable to a first ground connection of the connectable first electrical component and on the other hand can be connected to a second ground connection of the connectable second electrical component, the first and the second ground connection being set up for connection to a reference conductor.

Somit wird eine Schaltungsvorrichtung zur Magnetfeldkompensation elektrischer, insbesondere mehrphasiger Versorgungsleitungen bereitgestellt. Die Schaltungsvorrichtung umfasst eine erste Versorgungsleitung und eine zweite Versorgungsleitung. Diese Versorgungsleitungen können insbesondere der elektrischen Verbindung einer Gleichspannungsbatterie mit einem Pulswechselrichter, insbesondere in einem Fahrzeug, dienen. Diese Versorgungsleitungen können auch insbesondere der elektrischen Verbindung eines Pulswechselrichters mit einer mehrphasigen elektrischen Maschine, insbesondere in einem Fahrzeug, dienen. Je nach Einsatzzweck werden solche Versorgungsleitungen bevorzugt mit einer Gleichspannung oder Wechselspannung in einem Bereich von 200 bis 1000 Volt betrieben und tragen Ströme bis zu 1000 A. Diese Versorgungsleitungen sind, insbesondere direkt nebeneinander oder eng beabstandet nebeneinander oder verdrillt nebeneinander, von einer anschließbaren ersten elektrischen Komponente zu einer anschließbaren zweiten elektrischen Komponente angeordnet. Die Schaltungsvorrichtung umfasst zusätzlich zu den Versorgungsleitungen eine Zusatzleitung. Diese ist ebenfalls, insbesondere direkt neben den oder eng beabstandet neben den oder verdrillt mit den Versorgungsleitungen, von einer anschließbaren ersten elektrischen Komponente zu einer anschließbaren zweiten elektrischen Komponente angeordnet. Weiter ist die Zusatzleitung einerseits an einen ersten Masseanschluss der anschließbaren ersten elektrischen Komponente anschließbar und andererseits an einen zweiten Masseanschluss der anschließbaren zweiten elektrischen Komponente anschließbar. Weiter ist bevorzugt der erste und der zweite Masseanschluss zur Verbindung mit einem Bezugsleiter eingerichtet. Im Rahmen dieser Ausführungen ist unter Masseanschluss ein Anschlusskontakt zu verstehen, der mit einem anderen Masseanschluss über einen Bezugsleiter verbindbar ist oder bevorzugt verbunden ist. Der Bezugsleiter bildet den gemeinsamen Rückleiter einzelner zu verbindender elektrischer Komponenten aus. Der Bezugsleiter ist bevorzugt eine gemeinsame Masse eines elektrischen Systems oder ein Chassis, beispielsweise eines Fahrzeuges, oder der Bezugsleiter ist mit dieser gemeinsamen Masse oder dem Chassis niederimpedant verbunden. Induzierte Rückströme fließen normalerweise über diesen niederimpedanten Bezugsleiter, die gemeinsame Masse und/oder das Chassis, insbesondere wenn keine Zusatzleitung vorhanden ist. Die erfindungsgemäße Zusatzleitung dient der Führung der von den Versorgungsleitungen induzierten Rückströmen und der Dämpfung des von den Versorgungsleitungen abgestrahlten Magnetfeldes. Damit die induzierten Rückströme über die Zusatzleitung fließen muss diese bevorzugt niederimpedanter ausgelegt sein oder über die räumliche Nähe zu der ersten oder zweiten Versorgungsleitung oder weitere Maßnahmen magnetisch stärker mit der ersten und zweiten Versorgungsleitung gekoppelt sein, als es der Bezugsleiter, die gemeinsame Masse oder das Chassis des Fahrzeugs ist.
Vorteilhaft wird eine Schaltungsvorrichtung bereitgestellt, mit der die elektromagnetische Emission von Versorgungsleitungen wirksam minimiert wird. Die Zusatzleitung übernimmt die Rückströme, welche sonst auf dem Bezugsleiter fließen würden. Vorteilhaft kann so bevorzugt auf eine alternativ kostenaufwendige Schirmung der Versorgungsleitungen mit entsprechenden Schirmsteckern und Montageaufwänden bei Hochvolt-Leitern verzichtet werden und trotzdem eine Magnetfeldkompensation für niederfrequente Störfelder realisiert werden. Bevorzugt ersetzt der kompensierende Zusatzleiter einen Schirm der Versorgungsleitungen für einen breiten Frequenzbereich.A circuit device for magnetic field compensation of electrical, in particular multi-phase supply lines is thus provided. The circuit device comprises a first supply line and a second supply line. These supply lines can be used in particular for the electrical connection of a DC voltage battery to a pulse-controlled inverter, in particular in a vehicle. These supply lines can also serve in particular for the electrical connection of a pulse-controlled inverter to a multi-phase electrical machine, in particular in a vehicle. Depending on the intended use, such supply lines are preferably operated with a direct voltage or alternating voltage in a range from 200 to 1000 volts and carry currents of up to 1000 A. These supply lines are, in particular directly next to one another or closely spaced next to one another or twisted next to one another, from a connectable first electrical component arranged to a connectable second electrical component. The circuit device includes an additional line in addition to the supply lines. This is also, in particular directly next to or closely spaced next to or twisted with the supply lines, from a connectable first electrical component to a connectable second electrical component. Furthermore, the additional line can be connected on the one hand to a first ground connection of the connectable first electrical component and on the other hand can be connected to a second ground connection of the connectable second electrical component. Furthermore, the first and the second ground connection are preferably set up for connection to a reference conductor. In the context of these embodiments, a ground connection is to be understood as a connection contact which can be connected or is preferably connected to another ground connection via a reference conductor. The reference conductor forms the common return conductor of individual electrical components to be connected. The reference conductor is preferably a common ground of an electrical system or a chassis, for example a vehicle, or the reference conductor is connected to this common ground or the chassis with low impedance. Induced reverse currents normally flow via this low-impedance reference conductor, the common ground and / or the chassis, especially if there is no additional line. The additional line according to the invention serves to guide the return currents induced by the supply lines and to dampen the magnetic field emitted by the supply lines. In order for the induced return currents to flow through the additional line, the additional line must preferably be of low impedance or magnetically more strongly coupled to the first and second supply lines than the reference conductor, the common ground or the chassis via the spatial proximity to the first or second supply line or further measures of the vehicle.
A circuit device is advantageously provided with which the electromagnetic emission of supply lines is effectively minimized. The additional line takes over the return currents that would otherwise flow on the reference conductor. In this way, it is advantageously possible to dispense with an alternatively costly shielding of the supply lines with corresponding shield plugs and installation work for high-voltage conductors, and nevertheless to implement magnetic field compensation for low-frequency interference fields. The compensating additional conductor preferably replaces a shield of the supply lines for a wide frequency range.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Versorgungsleitungen und die Zusatzleitung so dicht nebeneinander angeordnet werden, dass die von den Versorgungsleitungen und der Zusatzleitung aufgespannte Fläche minimiert wird, insbesondere um mindestens den Faktor 10 verkleinert wird und/ oder sodass sich die Magnetfeldemission um ungefähr den Faktor 10 verringert.In another embodiment of the invention, the supply lines and the additional line are arranged so close to one another that the area spanned by the supply lines and the additional line is minimized, in particular by at least the factor 10th is reduced and / or so that the magnetic field emission by approximately the factor 10th decreased.

Die Versorgungsleitungen und die Zusatzleitung werden so dicht nebeneinander angeordnet, dass eine über die Leitungen der Schaltungsvorrichtung projizierte Fläche minimiert wird. Je größer die aufgespannte Fläche zwischen den Hin- und dem Rückleiter, also zwischen den Versorgungsleitungen und der Zusatzleitung, desto höher ist die resultierende Magnetfeldemission. Um ausgehend von einer bisherigen Anordnung, insbesondere ohne Zusatzleitung, eine Magnetfelddämpfung um das 10-fache zu erzielen, insbesondere bei niedrigen Störfrequenzen im Bereich von kleiner 150 kHz, sollte dazu die aufgespannte Fläche zwischen den Leitern auch mindestens um den Faktor 10 niedriger sein. Da die magnetisch emittierte Feldstärke proportional mit der Größe der projizierten Fläche zunimmt, werden diese vorteilhaft mit minimierter Fläche minimiert.The supply lines and the additional line are arranged so close to one another that an area projected over the lines of the circuit device is minimized. The larger the area spanned between the outgoing and return lines, i.e. between the supply lines and the additional line, the higher the resulting magnetic field emission. In order to achieve a 10-fold magnetic field attenuation based on a previous arrangement, especially without an additional line, especially at low interference frequencies in the range of less than 150 kHz, the area between the conductors should also be at least by a factor 10th be lower. Since the magnetically emitted field strength increases proportionally with the size of the projected area, these are advantageously minimized with a minimized area.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Zusatzleitung einen Litzendraht, welcher insbesondere einen Querschnitt von 0,5 qmm bis 4 qmm aufweist.In another embodiment of the invention, the additional line comprises a stranded wire, which in particular has a cross section of 0.5 qmm to 4 qmm.

Die Zusatzleitung umfasst ein Leitermaterial mit einer geringen Impedanz, bevorzugt einen, insbesondere biegsamen, Litzendraht, bevorzugt mit einem im Vergleich zum Querschnitt der Versorgungsleitungen kleinen Querschnitt von 0,5 qmm bis 4 qmm.
Vorteilhaft ist eine Reduktion der Fläche wirksam für eine Reduktion der elektromagnetischen Emission.The additional line comprises a conductor material with a low impedance, preferably a, in particular flexible, stranded wire, preferably with a cross section of 0.5 qmm to 4 qmm, which is small in comparison to the cross section of the supply lines.
A reduction in the area is advantageously effective for a reduction in the electromagnetic emission.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist die Zusatzleitung beiderseits jeweils eine Anbindungsimpedanz auf, die vernachlässigbar klein ist gegenüber der Impedanz der Zusatzleitung, insbesondere ist eine Anbindungsimpedanz mindestens eine Größenordnung geringer als die Impedanz der Zusatzleitung und/ oder die Impedanz der Zusatzleitung kleiner 20mΩ.In another embodiment of the invention, the additional line has a connection impedance on both sides that is negligibly small compared to the impedance of the additional line, in particular a connection impedance is at least one order of magnitude lower than the impedance of the additional line and / or the impedance of the additional line less than 20mΩ.

Je kleiner die Anbindungsimpedanz, desto größer der Strom, der von der Zusatzleitung übernommen wird, und desto größer die Wirksamkeit der Magnetfelddämpfung. Die Anbindungsimpedanz sei deutlich geringer als die Gesamtimpedanz des Zusatzleitung, beispielsweise ungefähr kleiner 20mΩ, insbesondere bei einem Leitungsquerschnitt von ungefähr kleiner 2,5qmm. Insbesondere ist der induktive Blindwiderstand der Zusatzleitung zu berücksichtigen, der frequenzabhängig ist und beispielsweise bei 3 Meter Leitungslänge schon ab wenigen kHz den Gesamtwiderstand dominiert. Beispielsweise beträgt der Gesamtwiderstand der Zusatzleitung bei Störfrequenzen von ungefähr 10kHz bereits mehr als der 10-fache Wert des ohmschen Widerstandes der Zusatzleitung.The smaller the connection impedance, the greater the current that is taken over by the additional line and the greater the effectiveness of the magnetic field damping. The connection impedance is clearly lower than the total impedance of the additional line, for example approximately less than 20mΩ, in particular with a line cross section of approximately less than 2.5qmm. In particular, the inductive reactance of the additional cable must be taken into account, which is frequency-dependent and, for example, with a 3 meter cable length already dominates the overall resistance from a few kHz. For example, the total resistance of the additional line at interference frequencies of approximately 10 kHz is already more than 10 times the value of the ohmic resistance of the additional line.

Die Anbindungsimpedanz ist die Impedanz, die sich an dem Übergang oder an der Kontaktstelle zwischen dem ersten oder zweiten Masseanschluss und einem Anschluss der Zusatzleitung ausbildet, wenn die Zusatzleitung an dem ersten oder zweiten Masseanschluss angeschlossen ist. Vorteilhaft ist eine Reduktion der Anbindungsimpedanz wirksam für eine Reduktion der elektromagnetischen Emission.The connection impedance is the impedance that forms at the transition or at the contact point between the first or second ground connection and a connection of the additional line when the additional line is connected to the first or second ground connection. A reduction in the connection impedance is advantageously effective for a reduction in the electromagnetic emission.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Schaltungsanordnung einen Ringkern zur Verstärkung der induktiven Wirkung zwischen den Versorgungsleitungen und der Zusatzleitung. Die Versorgungsleitungen und die Zusatzleitung werden durch den Ringkern geführt.In another embodiment of the invention, the circuit arrangement comprises a ring core for amplifying the inductive effect between the supply lines and the additional line. The supply lines and the additional line are led through the toroid.

Die Schaltungsanordnung umfasst einen Ringkern, bevorzugt ein ringförmiges magnetisches Element. Durch den Ringkern werden die Versorgungsleitungen und die Zusatzleitung geführt, bevorzugt einmal, zweimal oder mehrfach gewickelt. Der Ringkern, insbesondere der magnetische Ringkern, bewirkt, dass die induktive Wirkung zwischen den Versorgungsleitungen und der Zusatzleitung verstärkt wird.
Vorteilhaft wird eine Schaltungsanordnung bereitgestellt, die eine besonders hohe induktive Wirkung zwischen den Versorgungsleitungen und der Zusatzleitung erzielt. Dies geht mit einer Reduktion der elektromagnetischen Emission einher.The circuit arrangement comprises a toroidal core, preferably an annular magnetic element. The supply lines and the additional line are routed through the toroidal core, preferably wound once, twice or more. The ring core, in particular the magnetic ring core, has the effect that the inductive effect between the supply lines and the additional line is increased.
A circuit arrangement is advantageously provided which achieves a particularly high inductive effect between the supply lines and the additional line. This is accompanied by a reduction in electromagnetic emissions.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Ringkern aus einem magnetischen Material hergestellt, bevorzugt aus Ferrit, aus einer Silizium-Stahl-Verbindung oder aus einem Eisenpulverkern.In another embodiment of the invention, the toroidal core is made from a magnetic material, preferably from ferrite, from a silicon-steel compound or from an iron powder core.

Der magnetische Ringkern ist bevorzugt aus einem hochpermeablen Material, bevorzugt aus einem nanokristallinen Material, hergestellt. Bevorzugt ist dieses Material ein Ferrit, eine Silizum-Stahl-Verbindung oder ein Eisenpulverkern. Vorteilhaft wird ein Ringkern bereitgestellt, der eine besonders hohe induktive Wirkung zwischen den Versorgungsleitungen und der Zusatzleitung erzielt. Dies geht mit einer Reduktion der elektromagnetischen Emission einher. Bevorzugt wird eine Induktivität im Bereich von 60µH bei einer Frequenz von 100 kHz, bei nur einmaliger Durchführung der Versorgungsleitungen und der Zusatzleitung, erzielt.The magnetic ring core is preferably made of a highly permeable material, preferably of a nanocrystalline material. This material is preferably a ferrite, a silicon-steel compound or an iron powder core. A toroidal core is advantageously provided, which has a particularly high inductive effect between the Supply lines and the additional line achieved. This is accompanied by a reduction in electromagnetic emissions. An inductance in the range of 60 μH at a frequency of 100 kHz is preferably achieved when the supply lines and the additional line are carried out only once.

Bevorzugt wird eine Ringkern-Impedanz, auch AL-Wert des Ringkerns genannt, in Abhängigkeit der gewünschten Kompensationswirkung der Zusatzleitung und der dafür notwendigen Dämpfung durch die Zusatzleitung für einen Frequenzbereich dimensioniert. Je größer die Impedanz der Zusatzleitung bei einer bestimmten Frequenz, desto höher muss auch der AL-Wert des Ringkernes sein um eine bestimmte Magnetfelddämpfung zu erzielen. In erster Näherung ist die erzielbare Dämpfung proportional zum Verhältnis aus Ringkern-Impedanz und Impedanz der Zusatzleitung.A ring core impedance, also called the AL value of the ring core, is preferably dimensioned for a frequency range as a function of the desired compensation effect of the additional line and the damping required for this by the additional line. The greater the impedance of the additional line at a certain frequency, the higher the AL value of the toroid must be in order to achieve a certain magnetic field damping. In a first approximation, the achievable attenuation is proportional to the ratio of toroidal impedance and impedance of the additional line.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Ringkern innerhalb oder außerhalb einer der ersten oder zweiten elektrischen Komponente angeordnet ist.In another embodiment of the invention, the toroidal core is arranged inside or outside one of the first or second electrical components.

Der Ringkern kann innerhalb oder außerhalb der ersten oder zweiten elektrischen Komponente angeordnet sein. Je nach Anordnung werden die Versorgungsleitungen und die Zusatzleitung innerhalb oder außerhalb der ersten oder zweiten elektrischen Komponente durch den Ringkern geführt. Vorteilhaft kann in Abhängigkeit der Ausgestaltung der ersten oder zweiten elektrischen Komponente und des Bauraumes zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Komponente oder innerhalb einer der ersten oder der zweiten elektrischen Komponente der Ringkern angeordnet werden.The toroidal core can be arranged inside or outside the first or second electrical component. Depending on the arrangement, the supply lines and the additional line are routed through the toroid inside or outside the first or second electrical component. Depending on the configuration of the first or second electrical component and the installation space, the toroidal core can advantageously be arranged between the first and the second electrical component or within one of the first or the second electrical component.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Zusatzleitung einerseits innerhalb oder außerhalb an den ersten Masseanschluss der anschließbaren ersten elektrischen Komponente anschließbar und andererseits innerhalb oder außerhalb an den zweiten Masseanschluss der anschließbaren zweiten elektrischen Komponente anschließbar.In another embodiment of the invention, the additional line can be connected on the one hand inside or outside to the first ground connection of the connectable first electrical component and on the other hand can be connected inside or outside to the second ground connection of the connectable second electrical component.

Die erste oder zweite elektrische Komponente, bevorzugt eine Batterie, ein Wechselrichter oder eine elektrische Maschine weist mindestens einen ersten oder zweiten Masseanschluss auf, der bevorzugt mit dem Gehäuse der ersten oder der zweiten elektrischen Komponente galvanisch verbunden ist. Der erste oder zweite Masseanschluss der ersten oder zweiten elektrischen Komponente kann innerhalb oder außerhalb der ersten oder zweiten elektrischen Komponente angeordnet sein. Je nach Anordnung kann die Zusatzleitung beiderseits wahlweise innerhalb oder außerhalb der Komponente anschließbar sein.
Vorteilhaft kann in Abhängigkeit der Ausgestaltung der ersten oder zweiten elektrischen Komponente die Zusatzleitung angeordnet und angeschlossen werden.The first or second electrical component, preferably a battery, an inverter or an electrical machine, has at least one first or second ground connection, which is preferably galvanically connected to the housing of the first or second electrical component. The first or second ground connection of the first or second electrical component can be arranged inside or outside of the first or second electrical component. Depending on the arrangement, the additional line can either be connected inside or outside the component on both sides.
Depending on the configuration of the first or second electrical component, the additional line can advantageously be arranged and connected.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die erste elektrische Komponente eine Batterie, insbesondere Hochvolt-Batterie, und die zweite elektrische Komponente ist ein Wechselrichter oder die erste elektrische Komponente ist ein Wechselrichter und die zweite elektrische Komponente eine mehrphasige elektrische Maschine.In another embodiment of the invention, the first electrical component is a battery, in particular a high-voltage battery, and the second electrical component is an inverter or the first electrical component is an inverter and the second electrical component is a multi-phase electrical machine.

Die erste elektrische Komponente ist bevorzugt eine Batterie, insbesondere eine Hochvoltbatterie, deren Gleichspannung zur Versorgung der zweiten elektrischen Komponente, bevorzugt ein Wechselrichter zur Wandlung der Gleichspannung der Batterie in eine Wechselspannung, dient. Oder die erste elektrische Komponente ist bevorzugt der Wechselrichter zur Versorgung der zweiten elektrischen Komponente, bevorzugt eine mehrphasige elektrische Maschine, die dem Antrieb eines elektrischen Antriebstrangs, beispielsweise eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, dient. Vorteilhaft werden mögliche Varianten für die Anwendung der Schaltungsvorrichtung bereitgestellt, bei denen eine Reduktion der elektromagnetischen Emission erzielt wird.The first electrical component is preferably a battery, in particular a high-voltage battery, the direct voltage of which is used to supply the second electrical component, preferably an inverter, for converting the direct voltage of the battery into an alternating voltage. Or the first electrical component is preferably the inverter for supplying the second electrical component, preferably a multi-phase electrical machine, which is used to drive an electrical drive train, for example a vehicle, in particular a motor vehicle. Possible variants for the use of the circuit device are advantageously provided, in which a reduction of the electromagnetic emission is achieved.

Ferner betrifft die Erfindung ein elektrisches Antriebssystem mit einer beschriebenen Schaltungsvorrichtung und einer angeschlossenen ersten elektrischen Komponente und einer angeschlossenen zweiten elektrischen Komponente.Furthermore, the invention relates to an electric drive system with a circuit device described and a connected first electrical component and a connected second electrical component.

Ein elektrisches Antriebssystem bestehend aus der ersten elektrischen Komponente und der zweiten elektrischen Komponente die mittels der Schaltungsvorrichtung miteinander elektrisch verbunden sind wird bereitgestellt. Vorteilhaft wird ein Antriebssystem bereitgestellt, bei dem eine Reduktion der elektromagnetischen Emission erzielt wird.An electrical drive system consisting of the first electrical component and the second electrical component, which are electrically connected to one another by means of the circuit device, is provided. A drive system is advantageously provided in which a reduction of the electromagnetic emission is achieved.

Ferner betrifft die Erfindung ein elektrisches Fahrzeug mit dem elektrischen Antriebssystem.The invention further relates to an electric vehicle with the electric drive system.

Ein elektrisches Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, ein Personenwagen oder Lastkraftwagen oder ein Fahrzeug zu Wasser oder in der Luft, wird mit dem Antriebssystem bereitgestellt. Vorteilhaft wird ein Fahrzeug bereitgestellt, bei dem eine Reduktion der elektromagnetischen Emission erzielt wird.An electric vehicle, in particular a motor vehicle, a passenger car or truck or a vehicle on water or in the air, is provided with the drive system. A vehicle is advantageously provided in which a reduction of the electromagnetic emission is achieved.

Bevorzugt wird somit die Schaltungsvorrichtung oder das elektrische Antriebssystem für den Einsatz in sämtlichen geschirmten und ungeschirmten Elektro- und Hybridantriebssystemen im Kraftfahrzeug-Bereich, in 48V-Kraftfahrzeug-Antriebssystemen, in Industrieantrieben sämtlicher Spannungsklassen oder in Umrichtersystemen im Elektroenergieversorgungsbereich, speziell auch in Photovoltaikwechselrichtern, bereitgestellt.The circuit device or the electrical drive system is therefore preferred for use in all shielded and unshielded electrical and hybrid drive systems in the motor vehicle sector, in 48 V motor vehicle Drive systems, in industrial drives of all voltage classes or in converter systems in the electrical power supply area, especially also in photovoltaic inverters.

Es versteht sich, dass die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Schaltungsvorrichtung entsprechend auf das elektrische Antriebssystem bzw. das elektrische Fahrzeug und umgekehrt zutreffen bzw. anwendbar sind.It goes without saying that the features, properties and advantages of the circuit device correspondingly apply or apply to the electric drive system or the electric vehicle and vice versa.

Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.Further features and advantages of embodiments of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

FigurenlisteFigure list

Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert werden, dazu zeigen:

  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung einer Schaltungsvorrichtung und eines elektrischen Antriebssystems
  • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung einer Schaltungsvorrichtung und eines elektrischen Antriebssystems
  • 3 ein drittes Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung einer Schaltungsvorrichtung und eines elektrischen Antriebssystems
  • 4 ein viertes Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung einer Schaltungsvorrichtung und eines elektrischen Antriebssystems
  • 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung eines elektrischen Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebssystem mit einer Schaltungsvorrichtung
The invention is to be explained in more detail below with the aid of a few figures, in which:
  • 1 a first embodiment in a schematic representation of a circuit device and an electric drive system
  • 2nd a second embodiment in a schematic representation of a circuit device and an electrical drive system
  • 3rd a third embodiment in a schematic representation of a circuit device and an electric drive system
  • 4th a fourth embodiment in a schematic representation of a circuit device and an electric drive system
  • 5 a fifth embodiment in a schematic representation of an electric vehicle with an electric drive system with a circuit device

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung einer Schaltungsvorrichtung 100 und eines elektrischen Antriebssystems 200. Die Schaltungsvorrichtung 100 umfasst eine erste Versorgungsleitung 10 und eine zweite Versorgungsleitung 20 und eine Zusatzleitung 50. Diese Leitungen 10, 20, 50 sind bevorzugt eng nebeneinander angeordnet und einerseits an einer ersten elektrischen Komponente 30 anschließbar und andererseits an einer zweiten elektrischen Komponente 40 anschließbar. Die erste und die zweite Versorgungsleitung 10, 20 dienen der Übertragung elektrischer Energie von der ersten elektrischen Komponente 30 zu der zweiten elektrischen Komponente 40 oder umgekehrt. Die Zusatzleitung 50 dient der Führung der von den Versorgungsleitungen 10, 20 induzierten Rückströmen und zur Dämpfung des von den Versorgungsleitungen 10, 20 abgestrahlten Magnetfeldes. Die Zusatzleitung 50 ist hierzu einerseits an einen ersten Masseanschluss 60 der anschließbaren ersten elektrischen Komponente 30 anschließbar und andererseits an einen zweiten Masseanschluss 70 der anschließbaren zweiten elektrischen Komponente 40 anschließbar. Je nach Anordnung können die Versorgungsleitungen 10, 20, 25 und/ oder die Zusatzleitung 50 beiderseits wahlweise innerhalb oder außerhalb der Komponente anschließbar sein. Bevorzugt sind die erste Versorgungsleitung 10, die zweite Versorgungsleitung 20 und die Zusatzleitung 50 gegeneinander isoliert. Weiter ist bevorzugt der erste und der zweite Masseanschluss 60, 70 zur Verbindung mit einem Bezugsleiter 85 eingerichtet. Bevorzugt sind der erste Masseanschluss 60 und der zweite Masseanschluss 70 über einen Bezugsleiter 85 galvanisch miteinander verbunden. Die Zusatzleitung 50, welche insbesondere parallel zu dem Bezugsleiter 85 geschaltet ist, übernimmt die Rückströme, die über den Bezugsleiter 85 fließen würden, wenn die Zusatzleitung 50 nicht vorhanden wäre. Da die Zusatzleitung 50 im Vergleich zu einem Bezugsleiter 85 direkt unmittelbar neben der ersten und zweiten Versorgungsleitung angeordnet werden kann, ist die von den Leitungen 10, 20, 50 ausgebildete projizierte Fläche deutlich geringer, als wenn die Schaltungsvorrichtung die Zusatzleitung 50 nicht umfassen würde. Bevorzugt bewirkt diese geringere projizierte Fläche die stärkere Dämpfung der emittierten magnetischen Feldstärke. Das elektrische Schaltungssystem umfasst neben der Schaltungsvorrichtung die angeschlossene erste elektrische Komponente 30 und die angeschlossene zweite elektrische Komponente 40. Bevorzugt ist die erste elektrische Komponente 30 eine Batterie an deren Pluspol und Minuspol jeweils eine der Versorgungsleitungen 10, 20 angeschlossen sind. Bevorzugt ist die zweite elektrische Komponente 40 ein Wechselrichter, an dessen Gleichspannungseingängen jeweils eine der Versorgungsleitungen 10, 20 angeschlossen sind. Die Gehäuse der ersten und der zweiten elektrischen Komponente 10, 20 weisen Masseanschlüsse 60, 70 auf, an denen jeweils ein Ende der Zusatzleitung 50 galvanisch leitend angeschlossen ist. Bevorzugt sind die Gehäuse, und insbesondere die elektrischen Schaltungen, der ersten und der zweiten elektrischen Komponente 10, 20 über einen Bezugsleiter 85 miteinander galvanisch verbunden.The 1 shows a first embodiment in a schematic representation of a circuit device 100 and an electric drive system 200 . The circuit device 100 comprises a first supply line 10th and a second supply line 20th and an additional line 50 . These lines 10th , 20th , 50 are preferably arranged close to each other and on the one hand on a first electrical component 30th connectable and on the other hand to a second electrical component 40 connectable. The first and the second supply line 10th , 20th serve to transmit electrical energy from the first electrical component 30th to the second electrical component 40 or the other way around. The additional line 50 serves to manage the supply lines 10th , 20th induced reverse currents and for the attenuation of the supply lines 10th , 20th radiated magnetic field. The additional line 50 is on the one hand to a first ground connection 60 the connectable first electrical component 30th connectable and on the other hand to a second ground connection 70 the connectable second electrical component 40 connectable. Depending on the arrangement, the supply lines 10th , 20th , 25th and / or the additional line 50 be connectable on both sides either inside or outside the component. The first supply line is preferred 10th , the second supply line 20th and the additional line 50 isolated from each other. Furthermore, the first and the second ground connection are preferred 60 , 70 for connection to a reference conductor 85 set up. The first ground connection is preferred 60 and the second ground connection 70 via a reference leader 85 galvanically connected to each other. The additional line 50 , which in particular parallel to the reference conductor 85 is switched, takes the return currents through the reference conductor 85 would flow if the auxiliary line 50 would not exist. Because the additional line 50 compared to a reference leader 85 can be arranged directly next to the first and second supply line is that of the lines 10th , 20th , 50 trained projected area significantly less than if the circuit device the additional line 50 would not include. This smaller projected area preferably causes the stronger damping of the emitted magnetic field strength. In addition to the circuit device, the electrical circuit system comprises the connected first electrical component 30th and the connected second electrical component 40 . The first electrical component is preferred 30th a battery at the positive pole and negative pole of each of the supply lines 10th , 20th are connected. The second electrical component is preferred 40 an inverter, at the DC voltage inputs one of the supply lines 10th , 20th are connected. The housings of the first and second electrical components 10th , 20th have ground connections 60 , 70 on each end of the additional line 50 is electrically connected. The housings, and in particular the electrical circuits, of the first and second electrical components are preferred 10th , 20th via a reference leader 85 galvanically connected to each other.

2 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung einer Schaltungsvorrichtung 100 und eines elektrischen Antriebssystems 200. Im Unterschied zur 1 ist bevorzugt die Zusatzleitung 50 innerhalb der zweiten elektrischen Komponente 40 mit dem Masseanschluss 70 verbunden. Dies ermöglicht vielfach ein noch engeres Verlegen und Anordnen der nebeneinanderliegenden Versorgungsleitungen 10, 20 und der Zusatzleitung 50. Dies bewirkt eine weitere Minimierung der projizierten Fläche der Schaltungsvorrichtung und damit eine weitere Reduktion der elektromagnetischen Emission. Weiter ist beispielhaft ein Verbraucher 45 als Last der elektrischen zweiten Komponente 40 dargestellt, welcher über die erste und die zweite Versorgungsleitungen 10, 20 mit elektrischer Energie aus der ersten elektrischen Komponente 30 versorgt wird. 2nd a second embodiment in a schematic representation of a circuit device 100 and an electric drive system 200 . In contrast to 1 is preferably the additional line 50 within the second electrical component 40 with the ground connection 70 connected. In many cases, this enables even closer laying and arrangement of the adjacent supply lines 10th , 20th and the additional line 50 . This further minimizes the projected area of the circuit device and thus further reduces the electromagnetic emission. Another example is a consumer 45 as a load of the electrical second component 40 shown which over the first and the second supply lines 10th , 20th with electrical energy from the first electrical component 30th is supplied.

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung einer Schaltungsvorrichtung 100 und eines elektrischen Antriebssystems 200. Im Unterschied zu 1 und 2 umfasst die Schaltungsvorrichtung 100 bevorzugt einen Ringkern 80, insbesondere einen magnetischen Ringkern, durch den die Versorgungsleitungen 10, 20 und die Zusatzleitung 50 geführt sind. Der magnetische Ringkern 80 bewirkt, dass die induktive Wirkung zwischen den Versorgungsleitungen 10, 20 und der Zusatzleitung 50 verstärkt wird und bevorzugt die elektromagnetische Emission reduziert wird. Ein derartiger Ringkern 80 kann innerhalb oder außerhalb einer der ersten und zweiten elektrischen Komponente 30, 40 angeordnet sein. 3rd shows a third embodiment in a schematic representation of a circuit device 100 and an electric drive system 200 . In contrast to 1 and 2nd includes the circuit device 100 preferably a toroid 80 , in particular a magnetic toroid through which the supply lines 10th , 20th and the additional line 50 are led. The magnetic toroid 80 causes the inductive effect between the supply lines 10th , 20th and the additional line 50 is amplified and preferably the electromagnetic emission is reduced. Such a toroid 80 can be inside or outside one of the first and second electrical components 30th , 40 be arranged.

4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung einer Schaltungsvorrichtung 100 und eines elektrischen Antriebssystems 200. Im Unterschied zu den vorher beschriebenen Figuren ist bevorzugt die erste elektrische Komponente 30 ein Wechselrichter mit insbesondere einer B6-Brücke 90 zur Wandlung einer eingangsseitig anschließbaren Gleichspannung in eine ausgangsseitig anliegende, insbesondere dreiphasige, Wechselspannung. Bevorzugt werden die erste, zweite und eine dritte Versorgungsleitung (10, 20, 25) sowie die Zusatzleitung 50 innerhalb des Wechselrichters durch einen Ringkern 80 geführt. Bevorzugt ist die zweite elektrische Komponente 40 eine dreiphasige elektrische Maschine, die mit der Wechselspannung aus dem Wechselrichter über die erste, zweite und dritte Versorgungsleitung 10, 20, 25 versorgt wird. Direkt neben den Versorgungsleitungen 10, 20, 25 ist die Zusatzleitung 50 angeordnet und an den Masseanschlüssen 60 und 70 der ersten und zweiten elektrischen Komponente 30, 40 anschließbar oder angeschlossen. 4th shows a fourth embodiment in a schematic representation of a circuit device 100 and an electric drive system 200 . In contrast to the figures described above, the first electrical component is preferred 30th an inverter with in particular a B6 bridge 90 for converting a direct voltage that can be connected on the input side into an alternating voltage that is present on the output side, in particular three-phase. The first, second and a third supply line ( 10th , 20th , 25th ) and the additional line 50 inside the inverter by a toroid 80 guided. The second electrical component is preferred 40 a three-phase electrical machine that uses the AC voltage from the inverter through the first, second, and third supply lines 10th , 20th , 25th is supplied. Right next to the supply lines 10th , 20th , 25th is the additional line 50 arranged and at the ground connections 60 and 70 the first and second electrical components 30th , 40 connectable or connected.

5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung eines elektrischen Fahrzeugs 300 mit einem elektrischen Antriebssystem 200 mit einer Schaltungsvorrichtung 100. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug 300 ist bevorzugt ein Kraftfahrzeug. Es umfasst ein elektrisches Antriebssystem 200 mit einer Schaltungsvorrichtung 100, welche eine reduzierte elektromagnetische Emission bewirkt. 5 shows a fifth embodiment in a schematic representation of an electric vehicle 300 with an electric drive system 200 with a circuit device 100 . The electrically powered vehicle 300 is preferably a motor vehicle. It includes an electric drive system 200 with a circuit device 100 , which causes a reduced electromagnetic emission.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014224267 A1 [0002]DE 102014224267 A1 [0002]

Claims (12)

Schaltungsvorrichtung (100) zur Magnetfeldkompensation elektrischer Versorgungsleitungen, mit mindestens einer ersten Versorgungsleitung (10) und einer zweiten Versorgungsleitung (20), welche nebeneinander von einer anschließbaren ersten elektrischen Komponente (30) zu einer anschließbaren zweiten elektrischen Komponente (40) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsvorrichtung (100) eine Zusatzleitung (50) umfasst, zur Führung der von den Versorgungsleitungen (20,30) induzierten Rückströmen und Dämpfung des von den Versorgungsleitungen (20, 30) abgestrahlten Magnetfeldes, und die Zusatzleitung (50) neben der mindestens ersten und zweiten Versorgungsleitung (20,30) angeordnet ist und einerseits an einen ersten Masseanschluss (60) der anschließbaren ersten elektrischen Komponente (30) anschließbar ist und andererseits an einen zweiten Masseanschluss (70) der anschließbaren zweiten elektrischen Komponente (40) anschließbar ist, wobei insbesondere der erste und der zweite Masseanschluss (60, 70) zur Verbindung mit einem Bezugsleiter (85) eingerichtet ist.Circuit device (100) for magnetic field compensation of electrical supply lines, with at least a first supply line (10) and a second supply line (20), which are arranged side by side from a connectable first electrical component (30) to a connectable second electrical component (40), characterized that the circuit device (100) comprises an additional line (50) for guiding the return currents induced by the supply lines (20, 30) and damping the magnetic field emitted by the supply lines (20, 30), and the additional line (50) in addition to the at least one the first and second supply lines (20, 30) are arranged and on the one hand can be connected to a first ground connection (60) of the connectable first electrical component (30) and on the other hand can be connected to a second ground connection (70) of the connectable second electrical component (40), in particular the first and the second ite ground connection (60, 70) is set up for connection to a reference conductor (85). Schaltungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Versorgungsleitungen (20,30) und die Zusatzleitung (50) so dicht nebeneinander angeordnet werden, dass die von den Versorgungsleitungen (20,30) und der Zusatzleitung (50) aufgespannte Fläche minimiert wird, insbesondere um mindestens den Faktor 10 verkleinert wird und/ oder sodass sich die Magnetfeldemission um ungefähr den Faktor 10 verringert.Circuit device (100) after Claim 1 , The supply lines (20, 30) and the additional line (50) being arranged so close to one another that the area spanned by the supply lines (20, 30) and the additional line (50) is minimized, in particular reduced by at least a factor of 10 and / or so that the magnetic field emission is reduced by approximately a factor of 10. Schaltungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Zusatzleitung (50) einen Litzendraht umfasst, welcher insbesondere einen Querschnitt von 0,5 qmm bis 4 qmm aufweist.Circuit device (100) after Claim 1 , wherein the additional line (50) comprises a stranded wire, which in particular has a cross section of 0.5 qmm to 4 qmm. Schaltungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Zusatzleitung (50) beiderseits jeweils eine Anbindungsimpedanz aufweist, die vernachlässigbar klein ist gegenüber der Impedanz der Zusatzleitung, insbesondere ist eine Anbindungsimpedanz mindestens eine Größenordnung geringer als die Impedanz der Zusatzleitung und/ oder die Impedanz der Zusatzleitung kleiner 20mΩ.Circuit device (100) after Claim 1 , wherein the additional line (50) on both sides has a connection impedance that is negligibly small compared to the impedance of the additional line, in particular a connection impedance is at least one order of magnitude lower than the impedance of the additional line and / or the impedance of the additional line is less than 20mΩ. Schaltungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung (100) einen Ringkern (80) umfasst, zur Verstärkung der induktiven Wirkung zwischen den Versorgungsleitungen (10, 20) und der Zusatzleitung (50), und die Versorgungsleitungen (20, 30) und die Zusatzleitung (50) durch den Ringkern geführt werden.Circuit device (100) according to one of the preceding claims, wherein the circuit arrangement (100) comprises a ring core (80), to increase the inductive effect between the supply lines (10, 20) and the additional line (50), and the supply lines (20, 30) and the additional line (50) are guided through the ring core. Schaltungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei der Ringkern (80) aus einem magnetischen Material hergestellt ist, insbesondere aus Ferrit, aus einer Silizium-Stahl-Verbindung oder aus einem Eisenpulverkern.Circuit device (100) after Claim 5 , wherein the toroidal core (80) is made of a magnetic material, in particular of ferrite, of a silicon-steel compound or of an iron powder core. Schaltungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ringkern (80) innerhalb oder außerhalb einer der ersten oder zweiten elektrischen Komponente (20, 30) angeordnet ist.Circuit device (100) according to one of the preceding claims, wherein the toroidal core (80) is arranged inside or outside one of the first or second electrical components (20, 30). Schaltungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusatzleitung (50) einerseits innerhalb oder außerhalb an den ersten Masseanschluss (60) der anschließbaren ersten elektrischen Komponente (30) anschließbar ist und andererseits innerhalb oder außerhalb an den zweiten Masseanschluss (70) der anschließbaren zweiten elektrischen Komponente (40) anschließbar istCircuit device (100) according to one of the preceding claims, wherein the additional line (50) on the one hand can be connected inside or outside to the first ground connection (60) of the connectable first electrical component (30) and on the other hand inside or outside to the second ground connection (70) connectable second electrical component (40) can be connected Schaltungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste elektrische Komponente (30) eine Batterie, insbesondere Hochvolt-Batterie, ist und die zweite elektrische Komponente (40) ein Wechselrichter ist.Circuit device (100) according to one of the preceding claims, wherein the first electrical component (30) is a battery, in particular high-voltage battery, and the second electrical component (40) is an inverter. Schaltungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste elektrische Komponente (30) ein Wechselrichter ist und die zweite elektrische Komponente (40) eine mehrphasige elektrische Maschine ist.Circuit device (100) according to one of the preceding claims, wherein the first electrical component (30) is an inverter and the second electrical component (40) is a multi-phase electrical machine. Elektrisches Antriebssystem (200) mit einer Schaltungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer angeschlossenen ersten elektrischen Komponente (30) und einer angeschlossenen zweiten elektrischen Komponente (40) und insbesondere einem angeschlossenen Bezugsleiter (85).Electrical drive system (200) with a circuit device (100) according to one of the preceding claims and a connected first electrical component (30) and a connected second electrical component (40) and in particular a connected reference conductor (85). Elektrisches Fahrzeug (300) mit einem elektrischen Antriebssystem (200) nach Anspruch 11.Electric vehicle (300) with an electric drive system (200) Claim 11 .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021201644A1 (en) 2021-02-22 2022-08-25 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Cable connection with improved electromagnetic shielding

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045853A1 (en) * 2003-11-07 2005-05-19 Abb Research Ltd. System for transmission of electric power
DE102011117085A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Md Elektronik Gmbh On-board network component for a data transmission system in a motor vehicle
US20150083459A1 (en) * 2012-08-10 2015-03-26 Yazaki Corporation Multi-layer coaxial cable
DE102014224267A1 (en) 2014-11-27 2016-06-02 Robert Bosch Gmbh Cable sheath for covering a single-phase electrical line
DE102016212870A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 Md Elektronik Gmbh Electric cable with drain wire
DE112015006759T5 (en) * 2015-10-19 2018-04-12 Hitachi Metals, Ltd. CABLE TREE AND ELEMENT FOR SUPPRESSING ELECTROMAGNETIC WAVES
CN208157141U (en) * 2018-03-05 2018-11-27 东莞市立成电线有限公司 With the cable for reducing electromagnetic interference

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045853A1 (en) * 2003-11-07 2005-05-19 Abb Research Ltd. System for transmission of electric power
DE102011117085A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Md Elektronik Gmbh On-board network component for a data transmission system in a motor vehicle
US20150083459A1 (en) * 2012-08-10 2015-03-26 Yazaki Corporation Multi-layer coaxial cable
DE102014224267A1 (en) 2014-11-27 2016-06-02 Robert Bosch Gmbh Cable sheath for covering a single-phase electrical line
DE102016212870A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 Md Elektronik Gmbh Electric cable with drain wire
DE112015006759T5 (en) * 2015-10-19 2018-04-12 Hitachi Metals, Ltd. CABLE TREE AND ELEMENT FOR SUPPRESSING ELECTROMAGNETIC WAVES
CN208157141U (en) * 2018-03-05 2018-11-27 东莞市立成电线有限公司 With the cable for reducing electromagnetic interference

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021201644A1 (en) 2021-02-22 2022-08-25 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Cable connection with improved electromagnetic shielding
WO2022174944A1 (en) 2021-02-22 2022-08-25 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Cable connection having improved electromagnetic shielding

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