CN109327094A - 一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构以及应用该绕组结构的新能源汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构以及应用该绕组结构的新能源汽车。该绕组结构包括分布在至少6层绕组层中的三相叠绕组结构；每相所述叠绕组结构，包括至少一条绕组支路；所述绕组支路，包括在各所述绕组层均匀分布的多个绕组元件并且相邻绕组元件之间相隔一个绕组层。上述技术方案中，各绕组支路的绕组元件均匀分布在各绕组层中并且相邻绕组元件之间相隔一个绕组层设置，组成绕组支路的最小绕组单元内部达到自平衡，能够仅仅通过对绕组支路的串并联方式的更改来更改功率。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构以及应用该绕组结构的新能源汽车。
背景技术
从长期来看，小型化、高速化将是新能源汽车电机的主要发展趋势，而小型化必然要求电机功率密度有大幅度提升。此外高速化带来的是对电机散热的提升，冷却方式也倾向于采用油冷，扁线电机可以使得冷却油最大可能接触热源。
扁线电机与圆线电机的区别在于铜线的成形方式，扁线有利于电机槽满率的提升，一般圆线电机的槽满率为40%左右，而扁线电机的槽满率能达到60%以上。槽满率的提升意味着在空间不变的前提下，可以填充更多的铜线，产生更强的磁场强度，提升功率密度。扁线之间接触面积大，相比与圆线电机，热导性能更好，温升更低。有数据显示，扁线电机温升比圆线电机低10%左右。
申请公布号CN108347115A，申请公布日2018年7月31日的发明专利申请公开了一种改进的扁铜线波绕组电枢绕组，在每槽导体层数为4,6,8…且并联支路为偶数时，可以提高电枢绕组内、外层的均匀性，改善内外层绕组温度不均匀性，提高电机的电器性能指标。并且能够消除扁铜线电枢绕组端部过桥线，只剩下电源引出线端和星点连接线。由于最小线圈单元的相邻元件是分布在同一层的，双层波绕组结构包括分别分布在不同层的元件。位于不同层中的元件的电感值是不同的，因此最小线圈单元自身内部是非自平衡的，无法通过改变各最小线圈单元之间的串并联方式来实现多功率等级的功率更改。
发明内容
本申请为了解决上述技术问题，一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构，其特征在于，包括：
分布在至少6层绕组层中的三相叠绕组结构；
每相所述叠绕组结构，包括至少一条绕组支路；
所述绕组支路，包括在各所述绕组层均匀分布的多个绕组元件并且相邻绕组元件之间相隔一个绕组层。
上述技术方案中，各绕组支路的绕组元件均匀分布在各绕组层中并且相邻绕组元件之间相隔一个绕组层设置，组成绕组支路的最小绕组单元内部达到自平衡，能够仅仅通过对绕组支路的串并联方式的更改来更改功率。
作为优选，各所述绕组支路的引出线端均位于最内层的绕组层。
作为优选，各所述绕组支路的引出线端均位于最外层的绕组层。
作为优选，所述绕组支路的引出线端位于最内层的绕组层或者最外层的绕组层。
作为优选，各所述绕组支路的引出线端的节距不相等。
作为优选，各所述绕组支路的引出线端为U型线。
作为优选，各所述绕组支路的焊接端的节距相等。
作为优选，每相所述叠绕组结构包括2条或4条绕组支路。
作为优选，所述三相绕组结构分布在8层以上的偶数层绕组层。
作为优选，所述电机包括如上述任一项所述的叠绕组结构。
附图说明
图1 实施例一的72槽6层以上扁铜线叠绕组结构的三相绕组展开示意图。
图2 实施例一的72槽6层以上扁铜线叠绕组结构的连接示意图。
图3 实施例二的72槽6层以上扁铜线叠绕组结构的三相绕组展开示意图。
图4 实施例二的72槽6层以上扁铜线叠绕组结构的连接示意图。
图5 实施例三的72槽6层以上扁铜线叠绕组结构的三相绕组展开示意图。
图6 实施例三的72槽6层以上扁铜线叠绕组结构的连接示意图。
具体实施方式
这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明。除非另外定义，否则本文使用的所有术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，常用术语应该被解释为具有与其在相关领域和本公开内容中的含义一致的含义。本公开将被认为是本发明的示例，并且不旨在将本发明限制到特定实施例。
实施例一
如图1所示的一种72槽4对极6层以上扁铜线绕组结构的展开图，包括分布在至少六层绕组层中的三相绕叠绕组结构。三相绕组结构可以分布在6或8或10层等大于6的偶数层绕组层中，本实例中以分布在6层绕组层中为例进行描述。每相叠绕组结构包括由4个最小绕组单元组成的1条绕组支路。4个最小绕组单元分别与4组对极一一对应，包括设置在对应的对极之间的多个绕组元件，这些绕组元件在不同的绕组层之间均匀分布，相邻的绕组元件处于不同的绕组层。本实施例中，相邻的绕组元件之间相隔一个绕组层。每条绕组支路包括U型的引出线端和焊接端。各绕组支路的焊接端的节距相等，各绕组支路的引出线端的节距不相等，便于实现自动化插线。各绕组支路的引出线端布置在最内层或者最外层的绕组层。例如，可以将各绕组支路的引出线端均布置在第6层绕组层（如图1所示），也可以将各绕组支路的引出线端布置在第1层绕组层，还可以将部分绕组支路的引出线端布置在第6层绕组层而剩余绕组支路的引出线端布置在第1层绕组层。大大简化绕组端部异形线的结构布局，减少绕组结构端部占据的空间尺寸。
如图2所示，为本实施例的绕组结构的连接示意图，以A相叠绕组为例（B、C相与A相类似，在此不再赘述）：
A相叠绕组包括由最小绕组单元U1、U2、U3、U4串联形成的绕组支路，该绕组支路从图1中A1位置处绕进去，最后从X4位置处输出至三相中心点。将最小绕组单元U1、U2、U3、U4的各绕组元件均匀设置在不同的绕组层中，并且相邻的绕组元件处于相隔一个绕组层的设计，使得这些最小绕组单元各自内部电特性达到自平衡，并且各最小绕组单元的温度均匀，能够仅仅通过对绕组支路的串并联方式的更改来更改功率。
实施例二
如图3所示的一种72槽4对极6层以上扁铜线绕组结构的展开图，包括分布在至少六层绕组层中的三相绕叠绕组结构。三相绕组结构可以分布在6或8或10层等大于6的偶数层绕组层中，本实例中以分布在6层绕组层中为例进行描述。每相叠绕组结构包括并联的2条绕组支路，每条绕组支路由2个最小绕组单元组成。4个最小绕组单元分别与4组对极一一对应，包括设置在对应的对极之间的多个绕组元件，这些绕组元件在不同的绕组层之间均匀分布，相邻的绕组元件处于不同的绕组层。本实施例中，相邻的绕组元件之间相隔一个绕组层。每条绕组支路包括U型的引出线端和焊接端。各绕组支路的焊接端的节距相等，各绕组支路的引出线端的节距不相等，便于实现自动化插线。各绕组支路的引出线端布置在最内层或者最外层的绕组层。例如，可以将各绕组支路的引出线端均布置在第6层绕组层（如图1所示），也可以将各绕组支路的引出线端布置在第1层绕组层，还可以将部分绕组支路的引出线端布置在第6层绕组层而剩余绕组支路的引出线端布置在第1层绕组层。大大简化绕组端部异形线的结构布局，减少绕组结构端部占据的空间尺寸。
如图4所示，为本实施例的绕组结构的连接示意图。以A相叠绕组结构为例（B、C相与A相类似，在此不再赘述）：
A相叠绕组包括由最小绕组单元U1、U2串联形成的第一绕组支路和由最小绕组单元U3、U4形成的第二绕组支路。其中，第一绕组支路包括由图3中A1位置处绕进去、由X1位置处绕出的第一最小绕组单元U1，以及由图3中A2位置处绕进入、由X2位置处绕出的第二最小绕组单元U2,X1和A2位置处电连接，X2端连接三相中心点；第二绕组支路包括由图3中A3位置处绕进去、由X3位置处绕出的第三最小绕组单元U3，以及由图3中A4位置处绕进入、由X4位置处绕出的第四最小绕组单元U4,X3和A4位置处电连接，X4端连接三相中心点。将最小绕组单元U1、U2、U3、U4的各绕组元件均匀设置在不同的绕组层中，并且相邻的绕组元件处于相隔一个绕组层的设计，使得这些最小绕组单元各自内部电特性达到自平衡，并且各最小绕组单元的温度均匀，能够仅仅通过对绕组支路的串并联方式的更改来更改功率。
实施例三
如图5所示的一种72槽4对极6层以上扁铜线绕组结构的展开图，包括分布在至少六层绕组层中的三相绕叠绕组结构。三相绕组结构可以分布在6或8或10层等大于6的偶数层绕组层中，本实例中以分布在6层绕组层中为例进行描述。每相叠绕组结构包括并联的4条绕组支路，每条绕组支路由1个最小绕组单元组成。4个最小绕组单元分别与4组对极一一对应，包括设置在对应的对极之间的多个绕组元件，这些绕组元件在不同的绕组层之间均匀分布，相邻的绕组元件处于不同的绕组层。本实施例中，相邻的绕组元件之间相隔一个绕组层。每条绕组支路包括U型的引出线端和焊接端。各绕组支路的焊接端的节距相等，各绕组支路的引出线端节距不相等，便于实现自动化插线。各绕组支路的引出线端布置在最内层或者最外层的绕组层。例如，可以将各绕组支路的引出线端均布置在第6层绕组层（如图1所示），也可以将各绕组支路的引出线端布置在第1层绕组层，还可以将部分绕组支路的引出线端布置在第6层绕组层而剩余绕组支路的引出线端布置在第1层绕组层。大大简化绕组端部异形线的结构布局，减少绕组结构端部占据的空间尺寸。
如图6所示，为本实施例的绕组结构的连接示意图。以A相叠绕组结构为例（B、C相与A相类似，在此不再赘述）：
A相叠绕组包括分别由最小绕组单元U1、U2、U3、U4形成的第一绕组支路、第二绕组支路、第三绕组支路和第四绕组支路。其中，第一最小绕组单元U1由图3中A1位置处绕进去、由X1位置处绕出，X1端连接三相中心点；第二最小绕组单元U2由图3中A2位置处绕进去、由X2位置处绕出，X2端连接三相中心点；第三最小绕组单元U3由图3中A3位置处绕进去、由X3位置处绕出，X3端连接三相中心点；第四最小绕组单元U4由图3中A4位置处绕进去、由X4位置处绕出，X4端连接三相中心点。将最小绕组单元U1、U2、U3、U4的各绕组元件均匀设置在不同的绕组层中，并且相邻的绕组元件处于相隔一个绕组层的设计，使得这些最小绕组单元各自内部电特性达到自平衡，并且各最小绕组单元的温度均匀，能够仅仅通过对绕组支路的串并联方式的更改来更改功率。
实施例四
一种新能源汽车，包括采用实施例一到实施三中任一项所述的72槽6层以上扁铜线叠绕组结构的汽车电机。该汽车电机功率密度大、体积小，易于实现汽车的小型化。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
Claims (10)
1.一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构，其特征在于，包括：
分布在至少6层绕组层中的三相叠绕组结构；
每相所述叠绕组结构，包括至少一条绕组支路；
所述绕组支路，包括在各所述绕组层均匀分布的多个绕组元件并且相邻绕组元件之间相隔一个绕组层。
2.根据权利要求1所述的一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构，其特征在于：
各所述绕组支路的引出线端均位于最内层的绕组层。
3.根据权利要求1所述的一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构，其特征在于：
各所述绕组支路的引出线端均位于最外层的绕组层。
4.根据权利要求1所述的一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构，其特征在于：
所述绕组支路的引出线端位于最内层的绕组层或者最外层的绕组层。
5.根据权利要求1所述的一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构，其特征在于：
各所述绕组支路的引出线端的节距不相等。
6.根据权利要求1所述的一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构，其特征在于：
各所述绕组支路的非引出线端为U型线。
7.根据权利要求6所述的一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构，其特征在于：
各所述绕组支路的焊接端的节距相等。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构，其特征在于：
每相所述叠绕组结构包括2条或4条绕组支路。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的一种72槽6层以上扁铜线叠绕组结构，其特征在于：
所述三相绕组结构分布在8层以上的偶数层绕组层。
10.一种新能源汽车，包括电机；其特征在于：
所述电机包括如权利要求1-9中任一项所述的叠绕组结构。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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