特許 7468275 ノイズフィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】ノイズフィルタ

(51)【国際特許分類】

   H03H 7/09 20060101AFI20240409BHJP

   H02M 3/00 20060101ALI20240409BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

H03H7/09 A

H02M3/00 Z

H02M7/48 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020162967

(22)【出願日】2020-09-29

(65)【公開番号】P2022055505

(43)【公開日】2022-04-08

【審査請求日】2022-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】秋田 義文

【審査官】竹内 亨

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１７０８１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１８２８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０５７７３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０４１５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０３２９３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｈ ７／００－７／５４

Ｈ０２Ｍ ３／００

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１周波数でスイッチング動作をする第１電力変換装置と前記第１周波数より高い第２周波数でスイッチング動作をする第２電力変換装置との間に設けられ、
コンデンサと、
コモンモードチョークコイルと、
を備えるノイズフィルタであって、
前記コモンモードチョークコイルは、
コアと、
前記コアに巻きつけられる第１巻線及び第２巻線と、
を備え、
前記コモンモードチョークコイルは、前記コアが磁気飽和した場合の前記ノイズフィルタの共振周波数が、前記第１周波数より大きくかつ前記第２周波数より小さくなるインダクタンスを有するノイズフィルタ。

【請求項2】

前記第１巻線及び前記第２巻線は、エッジワイズ巻線である請求項１に記載のノイズフィルタ。

【請求項3】

前記第１電力変換装置は、ＤＣ／ＡＣインバータであり、
前記第２電力変換装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端と、外部電源に接続される充電端子との間に設けられている請求項１又は請求項２に記載のノイズフィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノイズフィルタに関する。

【背景技術】

【0002】

ノイズフィルタとしては、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載のノイズフィルタは、第１電力変換装置と第２電力変換装置の間に接続されている。ノイズフィルタは、コンデンサと、コモンモードチョークコイルと、を備える。コモンモードチョークコイルは、コアと、第１巻線と、第２巻線と、を備える。また、コモンモードチョークコイルは、漏れインダクタンスを有する。ノイズフィルタは、伝導ノイズを低減する。伝導ノイズには、ノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズが含まれる。コモンモードチョークコイルは、主にコモンモードノイズの低減に用いられるが、漏れインダクタンスであるノーマルモードインダクタンスを備えているため、ノーマルモードノイズの低減にも効果がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１８８６８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、コアが、磁気飽和を起こすことがある。コアが磁気飽和した状態では、コアの透磁率が低下する。これに伴い、コモンモードチョークコイルのノーマルモードインダクタンスが低下する。コモンモードチョークコイルのノーマルモードインダクタンスが低下することにより、ノイズフィルタの共振周波数が上昇する。ノイズフィルタに伝わるノーマルモードノイズがノイズフィルタの共振周波数と一致する場合、ノイズフィルタ内で共振が起こる。この場合、ノイズの共振がノイズフィルタに接続された機器に伝わるという問題が生じ得る。ノイズフィルタの共振を防ぐために、ノーマルモードコイルが別途設けられることがある。しかし、ノーマルモードコイルを別途設けることでノイズフィルタの体格が大きくなるという問題が生じる。

【0005】

本発明の目的は、小型化を図ることができるノイズフィルタを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するノイズフィルタは、第１周波数でスイッチング動作をする第１電力変換装置と前記第１周波数より高い第２周波数でスイッチング動作をする第２電力変換装置との間に設けられ、コンデンサと、コモンモードチョークコイルと、を備えるノイズフィルタであって、前記コモンモードチョークコイルは、コアと、前記コアに巻きつけられる第１巻線及び第２巻線と、を備え、前記コモンモードチョークコイルは、前記コアが磁気飽和した場合の前記ノイズフィルタの共振周波数が、前記第１周波数より大きくかつ前記第２周波数より小さくなるインダクタンスを有する。

【0007】

これによれば、コモンモードチョークコイルが磁気飽和した場合であっても、ノイズフィルタの共振周波数が、第１周波数より大きく第２周波数より小さくなる。ゆえに、ノイズフィルタに別途ノーマルモードコイルを設けることなく、ノイズフィルタの共振周波数が第１周波数及び第２周波数と一致することを抑制することができる。したがって、ノイズフィルタの小型化を図ることができる。

【0008】

上記ノイズフィルタについて、前記第１巻線及び前記第２巻線は、エッジワイズ巻線であることが好ましい。
上記ノイズフィルタについて、前記第１電力変換装置は、ＤＣ／ＡＣインバータであり、前記第２電力変換装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端と、外部電源に接続される充電端子との間に設けられていることが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ノイズフィルタの小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態におけるノイズフィルタが用いられるシステムの回路全体の概略図。

【図2】実施形態におけるノイズフィルタの回路図。

【図3】コモンモードチョークコイルの正面図。

【図4】コモンモードチョークコイルの側面図。

【図5】コモンモードチョークコイルの重畳電流特性を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、ノイズフィルタの一実施形態について図１～図５に従って説明する。本実施形態のノイズフィルタは、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車のような車両に用いられる。

【0012】

図１に示すように、車両Ｖｅは、スタートスイッチＳと、電源ライン１０と、バッテリＢと、第１電力変換装置としてのＤＣ／ＡＣインバータ２０と、走行用モータＭと、充電端子３０と、充電スイッチ３１と、ノイズフィルタ４０と、第２電力変換装置としてのＤＣ／ＤＣコンバータ５０と、負荷６０と、を備える。車両Ｖｅは、例えば、走行用モータＭによって走行する電気自動車や、ハイブリッド自動車である。

【0013】

スタートスイッチＳは、車両Ｖｅの起動状態と停止状態とを切り替えるためのスイッチである。スタートスイッチＳは、例えば、車両Ｖｅの搭乗者により操作される。起動状態とは、車両Ｖｅの走行が可能な状態である。停止状態とは、車両Ｖｅの走行を行えない状態である。スタートスイッチＳは、イグニッションスイッチやシステム起動スイッチ等と呼称されることもある。起動状態はイグニッションオン、停止状態はイグニッションオフと呼称されることもある。

【0014】

電源ライン１０は、車両Ｖｅの電気系統に電力を供給するものである。電源ライン１０は、高圧ライン１１と低圧ライン１２を備える。
バッテリＢは、例えば、公称電圧が２００［Ｖ］のバッテリである。バッテリＢは、走行用モータＭや負荷６０などの車載電気機器に電力を供給する電力源となる。バッテリＢとしては、例えば、リチウムイオン蓄電池などの充放電可能な蓄電装置を複数接続したものが挙げられる。

【0015】

バッテリＢの正極は、高圧ライン１１に接続されている。
バッテリＢの負極は、低圧ライン１２に接続されている。
ＤＣ／ＡＣインバータ２０は、電源ライン１０に接続されている。ＤＣ／ＡＣインバータ２０は、電源ライン１０を介してバッテリＢの直流電圧が入力される。ＤＣ／ＡＣインバータ２０は、スイッチング素子２１を備える。ＤＣ／ＡＣインバータ２０は、車両Ｖｅが起動状態の場合、ＤＣ／ＡＣインバータ２０のスイッチング素子２１がスイッチング動作することで、バッテリＢ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。ＤＣ／ＡＣインバータ２０は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）により、電力の変換を行う。パルス幅変調には、例えば、三角波をキャリア波とする三角波比較方式がある。ＤＣ／ＡＣインバータ２０のスイッチング素子２１は、第１周波数ｆ１でスイッチング動作をする。本実施形態での第１周波数ｆ１とは、ＤＣ／ＡＣインバータ２０のスイッチング素子２１のスイッチング周波数である。第１周波数ｆ１は、例えば、１０［ｋＨｚ］である。ＤＣ／ＡＣインバータ２０は、スイッチング素子２１のスイッチング動作により、第１周波数ｆ１を主成分にもつ伝導ノイズを発生させる。ＤＣ／ＡＣインバータ２０から発生した伝導ノイズは、電源ライン１０に伝搬する。

【0016】

走行用モータＭは、車両Ｖｅの車輪を駆動する動力源である。走行用モータＭは、ＤＣ／ＡＣインバータ２０が出力する電力によって駆動する。走行用モータＭには、例えば、三相交流モータが用いられる。

【0017】

充電端子３０は、外部電源１００から車両Ｖｅに電力を供給するための端子である。充電端子３０は、外部電源１００と接続されている。外部電源１００は、直流電圧を出力するものであれば任意であるが、例えば、商用電源１０１と、充電用ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２と、を備える。商用電源１０１は、分電盤を介して複数の需要家設備に交流電力を供給する系統電源である。本実施形態において、商用電源１０１の交流電力は、充電用ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２に供給される。すなわち、充電用ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２は、需要家設備の一つといえる。

【0018】

充電用ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２は、入力された交流電圧を直流電圧に変換して出力する。充電用ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２が出力する直流電圧は、充電端子３０を介してバッテリＢに供給される。すなわち、外部電源１００は、バッテリＢを充電する充電装置として機能する。車両Ｖｅが外部電源１００と接続されている場合、車両Ｖｅは、停止状態にされる。以下、外部電源１００がバッテリＢを充電している状態を充電状態と称する。

【0019】

充電スイッチ３１は、充電端子３０と電源ライン１０との接続状態を切り替えるスイッチである。充電スイッチ３１は、電源ライン１０に接続されている。また、充電スイッチ３１は、充電端子３０と電源ライン１０との間に設けられている。充電スイッチがＯｎのとき、充電端子３０と電源ライン１０が導通する。充電スイッチ３１がＯｆｆのとき、充電端子３０と電源ライン１０が絶縁される。充電スイッチ３１は、外部電源１００が車両Ｖｅに電力を供給する際にＯｎとなる。充電スイッチ３１には、例えば、リレースイッチが挙げられるが、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどの任意のスイッチを用いてよい。

【0020】

ノイズフィルタ４０は、ノイズフィルタ４０を通過する伝導ノイズを低減するためのフィルタ回路である。ノイズフィルタ４０は、電源ライン１０に接続されている。ノイズフィルタ４０の詳細は、後述する。

【0021】

ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、スイッチング素子５１と、入力端５２と、出力端５３と、を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０のスイッチング素子５１は、第２周波数ｆ２でスイッチング動作をする。すなわち、本実施形態における第２周波数ｆ２は、スイッチング素子５１のスイッチング周波数である。第２周波数ｆ２は、第１周波数ｆ１より大きく、例えば、１７０［ｋＨｚ］である。

【0022】

ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２は、ノイズフィルタ４０を介して、電源ライン１０に接続されている。電源ライン１０には、ＤＣ／ＡＣインバータ２０が接続されている。したがって、ノイズフィルタ４０は、ＤＣ／ＡＣインバータ２０とＤＣ／ＤＣコンバータ５０との間に設けられているといえる。また、電源ライン１０には、充電端子３０が設けられている。したがって、ノイズフィルタ４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２と外部電源１００に設けられている充電端子３０との間に設けられているといえる。

【0023】

ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２に入力された電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０のスイッチング素子５１のスイッチング動作によって降圧して出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の出力端５３の出力電圧は、例えば１２［Ｖ］である。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０のスイッチング素子５１のスイッチング動作により、第２周波数ｆ２を主成分にもつ伝導ノイズがＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２から生じる。

【0024】

負荷６０は、車両Ｖｅに搭載された電装品である。負荷６０には、例えば、照明、オーディオなどが挙げられる。負荷６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の出力端５３から出力された直流電圧によって駆動する。負荷６０の駆動電圧は、例えば、１２［Ｖ］である。

【0025】

以下、ノイズフィルタ４０の詳細について説明する。
図２に示すように、ノイズフィルタ４０は、コモンモードチョークコイル７０と、第１バイパスコンデンサ８０と、第２バイパスコンデンサ８１と、コンデンサ８２と、を備える。

【0026】

図２～図４に示すように、コモンモードチョークコイル７０は、コア７１と、第１巻線７２と、第２巻線７３と、を備える。
コア７１は、例えば、フェライトコアのような強磁性体により形成されている。本実施形態において、コア７１は、環状に形成されている。この説明で使用される「環状」という用語は、ループを形成する任意の構造、または端部のない連続形状、並びに、Ｃ字形のようなギャップを有する、一般的にループ形状の構造を指すことがある。「環状」の形状には、円形、楕円形、及び、尖ったまたは丸い角を有する多角形が含まれるが、これらに限定されない。

【0027】

第１巻線７２は、コア７１に巻かれている。第１巻線７２の第１端は、高圧ライン１１に接続されている。
第２巻線７３は、コア７１に巻かれている。第２巻線７３の第１端は、低圧ライン１２に接続されている。

【0028】

第１巻線７２及び第２巻線７３は、第１巻線７２及び第２巻線７３に同一方向の電流であるコモンモード電流が流れる場合には互いに強め合う磁束が発生する一方、第１巻線７２及び第２巻線７３に互いに逆方向の電流であるノーマルモード電流が流れる場合には互いに打ち消しあう磁束が発生するようにコア７１に巻かれている。

【0029】

コモンモードチョークコイル７０は、第１巻線７２及び第２巻線７３にノーマルモード電流が流れた場合に漏れ磁束を発生させる。このため、コア７１が磁気飽和していない場合のコモンモードチョークコイル７０は、漏れインダクタンスであるノーマルモードインダクタンスＬａをもつ仮想ノーマルモードコイルＬ１を有しているとみなすことができる。仮想ノーマルモードコイルＬ１は、第１巻線７２の漏れインダクタンスであるノーマルモードインダクタンスをもつ第１仮想ノーマルモードコイルＬ１１と、第２巻線７３の漏れインダクタンスであるノーマルモードインダクタンスをもつ第２仮想ノーマルモードコイルＬ１２と、により構成されている。第１仮想ノーマルモードコイルＬ１１は、第１巻線７２の第１端と直列に接続されている。第２仮想ノーマルモードコイルＬ１２は、第２巻線７３の第１端と直列に接続されている。

【0030】

図２に示すように、第１バイパスコンデンサ８０と第２バイパスコンデンサ８１は、互いに直列に接続されている。第１バイパスコンデンサ８０と第２バイパスコンデンサ８１の間は、接地されている。第１バイパスコンデンサ８０と第２バイパスコンデンサ８１は、直列接続体Ｃ１を構成する。直列接続体Ｃ１の第１端は、第１巻線７２の第２端に接続されている。直列接続体Ｃ１の第２端は、第２巻線７３の第２端に接続されている。

【0031】

コンデンサ８２の第１端は、第１巻線７２の第２端と接続されている。コンデンサ８２の第２端は、第２巻線７３の第２端に接続されているに接続されている。すなわち、コンデンサ８２は、直列接続体Ｃ１と並列に接続されている。

【0032】

本実施形態のノイズフィルタ４０は、電源ライン１０からＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２に向かって順にコモンモードチョークコイル７０、直列接続体Ｃ１、コンデンサ８２を有する。

【0033】

ノイズフィルタ４０は、コモンモードチョークコイル７０と直列接続体Ｃ１とによって、コモンモード電流に対するローパスフィルタ回路として機能する。また、ノイズフィルタ４０は、仮想ノーマルモードコイルＬ１とコンデンサ８２とによってノーマルモード電流に対するローパスフィルタ回路としても機能する。すなわち、ノイズフィルタ４０は、コモンモードノイズ及びノーマルモードノイズをともに低減する。

【0034】

ところで、充電状態において、外部電源１００は、充電端子３０を介してＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２に電力を供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２に供給された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の出力端５３から負荷６０に向かって出力される。そのため、充電状態においてＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２から生じる伝導ノイズは、ノイズフィルタ４０を介して電源ライン１０に伝搬する。電源ライン１０に伝搬した伝導ノイズは、充電端子３０を介して外部電源１００に伝搬する。外部電源１００に伝搬した伝導ノイズは、分電盤を介して他の需要家設備に伝搬するおそれがある。このような場合、車両Ｖｅから外部電源１００に伝搬する伝導ノイズの強度は、所定の規格、例えばECE regulation 10などで定められた所定の基準値を下回る必要がある。

【0035】

ここで、コモンモードチョークコイル７０に流れる電流は、バッテリＢまたは外部電源１００から供給される直流電流成分と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０から発生する交流電流成分を有する。交流電流成分は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０から生じる伝導ノイズを含む。当該直流電流成分が、コア７１を励磁する。以下では、当該直流電流成分を、直流重畳電流Ｉｄｃと称する。

【0036】

図５は、本実施形態におけるコモンモードチョークコイル７０の直流重畳特性Ｘを示す。なお、本実施形態における直流重畳特性とは、コモンモードチョークコイルに流れる直流重畳電流Ｉｄｃとコモンモードチョークコイルのノーマルモードインダクタンスとの関係を意味する。

【0037】

図２～図５に示すように、コモンモードチョークコイル７０に一定以上の直流重畳電流Ｉｄｃが流れると、コア７１が磁気飽和を起こす。これにより、第１巻線７２と第２巻線７３との間のコア７１を介した磁気結合が失われる。また、コア７１の透磁率が空芯コイルの透磁率と同程度まで減少する。以下では、コモンモードチョークコイル７０のノーマルモードインダクタンスが減少し始める直流重畳電流Ｉｄｃの値を、磁気飽和許容電流Ｉｓａｔ１と称する。また、直流重畳電流Ｉｄｃが磁気飽和許容電流Ｉｓａｔ１である場合のコモンモードチョークコイル７０のノーマルモードインダクタンスを、臨界インダクタンスＬｂと称する。

【0038】

直流重畳電流Ｉｄｃが磁気飽和許容電流Ｉｓａｔ１を超えると、ノーマルモードインダクタンスは臨界インダクタンスＬｂから減少していき、一定の残留インダクタンスＬｃに収束する。以下では臨界インダクタンスＬｂから残留インダクタンスＬｃまでの間のインダクタンスを、インダクタンスＬｄと称する。ノーマルモードインダクタンスが減少すると、ノイズフィルタ４０のノイズ除去性能が低下する。

【0039】

負荷６０は、車両Ｖｅが走行状態でも充電状態でも駆動している。そのため、車両Ｖｅが走行状態でも充電状態でも、バッテリＢまたは外部電源１００がＤＣ／ＤＣコンバータ５０に電力を供給する必要がある。走行状態に負荷６０を駆動するために必要な電力は、充電状態のものより大きい。したがって、充電時最大電流Ｉｄｃ１は、走行時最大電流Ｉｄｃ２よりも小さい。なお、充電時最大電流Ｉｄｃ１とは、充電状態における直流重畳電流Ｉｄｃの最大値である。また、走行時最大電流とは、走行状態における直流重畳電流Ｉｄｃの最大値である。

【0040】

本実施形態のノイズフィルタ４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０から外部電源１００に伝導ノイズが伝搬することを抑制するためのものである。本実施形態において、外部電源１００に伝導ノイズが伝搬するおそれがあるのは、車両Ｖｅが充電状態の場合である。言い換えれば、車両Ｖｅが走行状態の場合、ノイズフィルタ４０のノイズ低減機能は、充電状態と比較して低下してもよい。

【0041】

そのため、本実施形態におけるコア７１は、コモンモードチョークコイル７０の磁気飽和許容電流Ｉｓａｔ１が充電時最大電流Ｉｄｃ１より大きく、かつ、走行時最大電流Ｉｄｃ２より小さくなるよう、設計されている。

【0042】

一方、コモンモードチョークコイル７０のノーマルモードインダクタンスは、コア７１が磁気飽和すると、臨界インダクタンスＬｂから減少していき、一定の残留インダクタンスＬｃに収束する。

【0043】

コモンモードチョークコイル７０のノーマルモードインダクタンスとコンデンサ８２の容量とによって決まる共振周波数ｆ０が、ノーマルモードインダクタンスの減少によって第２周波数ｆ２に近づくと、ノイズフィルタ４０がＤＣ／ＤＣコンバータ５０の伝導ノイズにより、共振するおそれがある。

【0044】

そのため、コモンモードチョークコイル７０のインダクタンスＬｄは、共振周波数ｆ０が第１周波数ｆ１より大きく第２周波数ｆ２より小さい値となるように設定されている。具体的には、第１巻線７２の種類及び第２巻線７３の種類は、エッジワイズ巻線であり、第１巻線７２のインダクタンスの巻き数と第２巻線７３のインダクタンスの巻き数は、共振周波数ｆ０が第１周波数ｆ１より大きく第２周波数ｆ２より小さい値となるように設定されている。

【0045】

本実施形態の作用について説明する。
図５の本実施形態のコモンモードチョークコイル７０の直流重畳特性Ｘに示されるように、本実施形態におけるコモンモードチョークコイル７０の充電時最大電流Ｉｄｃ１は、磁気飽和許容電流Ｉｓａｔ１より小さい。したがって、充電状態ではコア７１が磁気飽和しない。また、本実施形態におけるコモンモードチョークコイル７０の走行時最大電流Ｉｄｃ２は、磁気飽和許容電流Ｉｓａｔ１より大きい。したがって、走行状態ではコア７１が磁気飽和する場合がある。コア７１が磁気飽和した場合、コモンモードチョークコイル７０のノーマルモードインダクタンスが臨界インダクタンスＬｂから減少していき、一定の残留インダクタンスＬｃに収束する。したがって、ノイズフィルタ４０のノイズ除去性能が減少する。しかし、コア７１が磁気飽和した場合でも、本実施形態のコモンモードチョークコイル７０は、ノイズフィルタ４０の共振周波数ｆ０が第１周波数ｆ１より大きく第２周波数ｆ２より小さい値となるように設定されている。すなわち、ノイズフィルタ４０の共振周波数ｆ０が、第１周波数ｆ１及び第２周波数ｆ２と一致することが抑制される。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０から発生する伝導ノイズは、第２周波数ｆ２を主成分とするものであるため、コア７１が磁気飽和している場合であっても、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０から発生する伝導ノイズによるノイズフィルタ４０の共振が抑制される。

【0046】

一方、図５の比較例のコモンモードチョークコイルの重畳電流特性Ｙに示されるように、比較例のコモンモードチョークコイルの磁気飽和許容電流Ｉｓａｔ２は、走行時最大電流Ｉｄｃ２より大きい。したがって、充電状態及び走行状態のいずれにおいても比較例におけるコモンモードチョークコイルのコアは磁気飽和をしないよう設計されている。しかし、ノーマルモードインダクタンスを保ちつつ磁気飽和許容電流を大きくするには、コアの体格を大きくする必要がある。

【0047】

本実施形態の効果について説明する。
（１）コア７１が磁気飽和した場合でも、コモンモードチョークコイル７０は、ノイズフィルタ４０の共振周波数ｆ０が第１周波数ｆ１より大きく第２周波数ｆ２より小さい値となるインダクタンスＬｄを有する。これにより、ノイズフィルタ４０に別途ノーマルモードコイルを設けることなく、ノイズフィルタ４０がＤＣ／ＤＣコンバータ５０から生じる伝導ノイズによって共振することが抑制される。したがって、ノイズフィルタ４０の小型化を図ることができる。

【0048】

（２）コモンモードチョークコイル７０の磁気飽和許容電流Ｉｓａｔ１は、充電時最大電流Ｉｄｃ１より大きく、走行時最大電流Ｉｄｃ２より小さい。したがって、少なくとも充電状態ではノイズフィルタ４０のノイズ除去性能が保たれる。また、磁気飽和許容電流Ｉｓａｔ１がＩｄｃ２より小さくすることにより、コア７１の体格が小さくなる。これにより、充電状態でのノイズフィルタ４０のノイズ除去性能を維持しつつ、ノイズフィルタ４０の小型化を図ることができる。

【0049】

（３）第１巻線７２にエッジワイズ巻線を用いることにより、コモンモードチョークコイル７０の単位体積あたりのインダクタンスが大きくなる。これにより、ノイズフィルタ４０をより小型化することができる。

【0050】

（４）ノイズフィルタ４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２と、充電端子３０との間に設けられている。充電状態にＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２から生じた伝導ノイズは、ノイズフィルタ４０により低減される。外部電源１００と車両Ｖｅとを接続する場合、車両Ｖｅで生じた伝導ノイズが、充電端子３０を介して、車両Ｖｅから外部電源１００に伝搬するおそれがある。そのため、このような伝導ノイズの伝搬を抑制するためのノイズフィルタ４０を設ける必要がある。車両Ｖｅが外部電源１００と接続されるのは、外部電源１００がバッテリＢの充電を行うとき、すなわち充電状態のときである。ノイズフィルタ４０は、充電状態にノイズ除去性能を発揮できればよい。充電時最大電流Ｉｄｃ１は、走行時最大電流Ｉｄｃ２より小さい。コモンモードチョークコイル７０は、充電状態では直流重畳電流Ｉｄｃによってコア７１が磁気飽和しなければよく、走行状態ではノイズフィルタ４０の共振を抑制できればよい。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２と充電端子３０との間のノイズフィルタ４０を実施形態のように構成することで、走行状態でもコア７１が磁気飽和しないようにする場合に比べてコア７１を小型化しつつ、車両Ｖｅから外部電源１００への伝導ノイズの伝搬を抑制することができる。これにより、ノイズフィルタ４０の小型化を図ることができる。

【0051】

各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ノイズフィルタ４０が設けられる場所は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端５２と、充電端子３０との間に限られない。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の出力端５３と負荷６０との間に接続されていてもよい。これによれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０から負荷６０に伝搬する伝導ノイズを抑制することができる。

【0052】

○第１電力変換装置は、ＤＣ／ＡＣインバータ２０に限られず、スイッチングノイズを発する任意の機器であってよい。
○第２電力変換装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０に限られず、第１電力変換装置よりも高い周波数のスイッチングノイズを生じるものであれば任意の機器であってよい。

【0053】

○第１巻線７２及び第２巻線７３は、コア７１が磁気飽和した場合に所定のインダクタンスＬｄを有するものであれば、任意の構成でよい。例えば、第１巻線７２及び第２巻線７３は、エッジワイズ巻線でなく、丸線や四角線といった種々の巻線であってもよい。

【0054】

○第２巻線７３が第１巻線７２と同じ周波数特性および直流電流特性を有していれば、第２巻線７３の巻き数は第１巻線７２の巻数と一致していなくともよい。同様に、第２巻線７３の巻線の種類は、第１巻線７２の巻線の種類と同一でなくともよい。

【0055】

○コア７１の形状は、第１巻線７２と第２巻線７３との磁気結合を担保できれば、環状に限られない。例えば、コア７１の形状は、棒状であってもよい。
○コア７１は、第１巻線７２と第２巻線７３との磁気結合を担保できれば、環状に閉じていなくともよい。例えば、コア７１はギャップを有していてもよい。

【0056】

○充電スイッチ３１は、車両Ｖｅに設けられていなくともよい。例えば、外部電源１００に設けられていてもよい。
○充電端子３０は、設けられていなくともよい。

【0057】

○ノイズフィルタ４０を構成する素子の順序は、実施形態のものに限られず、任意である。
○直列接続体Ｃ１は、設けられていなくともよい。

【符号の説明】

【0058】

ＤＣ／ＡＣインバータ…２０、充電端子…３０、ノイズフィルタ…４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ…５０、入力端…５２、コモンモードチョークコイル…７０、コア…７１、第１巻線…７２、第２巻線…７３、コンデンサ…８２、共振周波数…ｆ０、第１周波数…ｆ１、第２周波数…ｆ２、インダクタンス…Ｌｄ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】