CN113366735A - 电驱动器和操作电驱动器的方法 - Google Patents

电驱动器和操作电驱动器的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113366735A
CN113366735A CN202080011360.5A CN202080011360A CN113366735A CN 113366735 A CN113366735 A CN 113366735A CN 202080011360 A CN202080011360 A CN 202080011360A CN 113366735 A CN113366735 A CN 113366735A
Authority
CN
China
Prior art keywords
short
electric drive
conductor
stator
circuit device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080011360.5A
Other languages
English (en)
Inventor
奥列格·摩罗斯
佛罗莱恩·巴赫海布尔
艾德里安·帕扎克
本杰明·鲁比
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Molebo Co ltd
Volabo GmbH
Original Assignee
Molebo Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Molebo Co ltd filed Critical Molebo Co ltd
Publication of CN113366735A publication Critical patent/CN113366735A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/34—Generators with two or more outputs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B60L2220/54—Windings for different functions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B60L2220/56—Structural details of electrical machines with switched windings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B60L2220/58—Structural details of electrical machines with more than three phases
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/12—Machines characterised by the modularity of some components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有电机(10)的电驱动器(20)。所述电机(10)包括定子(21)和安装成相对于所述定子(21)可移动的转子(22)，其中：所述定子(21)具有至少两个第一导体部(23)和至少两个第二导体部(24)；所述定子(21)具有至少一个第一短路装置(25)和至少一个第二短路装置(26)；所述第一导体部(23)与所述第一短路装置(25)电连接；所述第二导体部(24)与所述第二短路装置(26)电连接；以及所述第一导体部(23)和所述第二导体部(24)被分别设计为借助于他们自己的电相位来供电。本发明还涉及一种用于所述电驱动器(20)的供电系统(46)和一种操作所述电驱动器(20)的方法。

Description

电驱动器和操作电驱动器的方法
本申请涉及一种电驱动器、一种用于电驱动器的供电系统和一种操作电驱动器的方法。
电驱动器可以包括电机，该电机包括定子和安装成相对于定子可移动的转子。电机可以作为电动机或发电机来操作。定子可以包括在槽中的电绕组，该电绕组由导电材料形成并且具有例如棒的形状。电绕组与供电单元连接，该供电单元可以是多相位的。
在定子的电相位数量较多的情况下，定子的制造成本显著增加。为了制造定子，必须将导电棒准确地定位在定子的槽中。定子具有的电相位越多，在槽中准确定位棒就越耗时。
要实现的一个目的是提供一种能够高效制造的电驱动器。要实现的另一个目的是提供一种能够高效操作的用于电驱动器的供电系统。要实现的另一个目的是提供一种操作电驱动器的有效方法。
这些目的通过独立权利要求的主题来实现。在从属权利要求中指出了有利的实施例和进一步的改进。
根据电驱动器的至少一个实施例，电驱动器包括电机。该电机包括定子和安装成相对于定子可移动的转子。转子可以例如由鼠笼式转子、具有永磁体的转子、外励同步转子、用于开关磁阻电机的转子、用于同步磁阻电动机的转子或前述的组合形成。转子可以是内转子或外转子。气隙可以设置在定子与转子之间。定子可具有中空圆柱体的形状。
电驱动器可以布置在交通工具或飞机中。交通工具可以是陆地交通工具、水上交通工具或飞机。
定子包括至少两个第一导体部和至少两个第二导体部。第一和第二导体部可以包括诸如铜或铝的导电材料。定子可以包括槽，每个槽包括导体部。定子可以包括一个或更多个叠片定子芯，在该叠片定子芯中形成槽。优选地，定子具有多个槽。
定子的芯可以包括磁性材料，诸如铁、钢或软磁复合材料。例如，第一和第二导体部可以是导电棒。第一和第二导体部可以彼此平行。第一和第二导体部可以沿直线延伸穿过定子。此外，第一和第二导体部可以彼此等距间隔开。
第一导体部的数量可以等于第二导体部的数量。这意味着定子可以具有与第二导体部同样多的第一导体部。可替换地，第一导体部的数量可以大于或小于第二导体部的数量。第一和第二导体部可以沿定子的圆周均匀地或对称地布置。可替换地，第一和第二导体部可以沿定子的圆周不均匀地或不对称地布置。
第一和第二导体部可以沿定子的圆周布置成圆柱体的形状。因此，第一和第二导体部可以从定子的第一侧部延伸到定子的第二侧部。第一和第二导体部可以形成笼。在这种情况下，电机可以是径向磁通电机。
此外，第一和第二导体部可以布置成星形配置。这能够意味着第一和第二导体部从定子的中心径向延伸到定子的外面。在这种情况下，电机可以是轴向磁通电机。这意味着定子可以包括软磁复合材料而不是叠片定子芯。
定子还包括至少一个第一短路装置和至少一个第二短路装置。第一和第二短路装置可以包括导电材料。例如，第一短路装置和/或第二短路装置是短路环。第一和第二短路装置可以设置在定子的第一侧部处。第一短路装置和第二短路装置可以直接接触。此外，第一短路装置与第二短路装置可以是彼此间隔开的。在这种情况下，第一短路装置与第二短路装置彼此不直接接触。第一短路装置和第二短路装置可以分别具有圆形的形状。可替换地，第一短路装置和第二短路装置可以分别具有环段的形状。
第一导体部与第一短路装置电连接。第一导体部可以与第一短路装置连接为使得它们形成短路。第一导体部可以以电的方式与在定子的第一侧部处的第一短路装置电连接。此外，第一导体部可以与第一短路装置机械连接。
第二导体部与第二短路装置电连接。第二导体部可以与第二短路装置连接为使得它们形成短路。第二导体部可以与在定子的第一侧部处的第二短路装置电连接。此外，第二导体部可以与第二短路装置机械连接。
此外，第一短路装置可以布置在定子的第一侧部处，并且第二短路装置布置在定子的第二侧部处，或反之亦然。这意味着第一短路装置和第二短路装置可以布置在定子的同一侧部处或在定子的不同侧部处。
第一导体部和第二导体部被分别设计为供应有单独的电相位。这能够意味着第一导体部和第二导体部分别能够被单独驱动。这能够意味着每个第一导体部和每个第二导体部能够被单独驱动。除第一短路装置外，第一导体部可以彼此电隔离。除第二短路装置外，第二导体部可以彼此电隔离。第一导体部可以与第二导体部电绝缘。第一导体部和第二导体部可以被设计为供应有单独的相电流。这意味着每个第一导体部和每个第二导体部可以被设计为供应有单独的相电流。不同的相电流可以由电力电子设备提供。
第一导体部和第二导体部可以分别与单独的半桥连接，该半桥被设计为向每个导体部供应单独的相电流。为此，第一导体部和第二导体部可以分别经由它们单独的半桥与供电单元连接。相电流可以是相对彼此异相的。可替换地，仅一些相电流是相对彼此异相的，而一些相电流是相对彼此非异相的。这能够意味着相电流被分成组，一组的相电流是同相的并且不同组的相电流是相对彼此异相的。此外，相电流可以具有不同的幅值。第一导体部和第二导体部分别可以与在定子的第二侧部处的单独的半桥连接，该第二侧部布置在定子的背离第一侧部的一侧处。通过分别向第一和第二导体部供应其单独的相电流，该第一和第二导体部能够在电驱动器操作期间产生一个或更多个旋转场。一个或多个旋转场可以被设计为驱动电机的转子。第一导体部和第二导体部可以因此形成定子的电绕组。电力电子设备可以包括半桥。
因为第一导体部和第二导体部分别能够被单独驱动，所以在电驱动器操作期间可以调节哪些导体部将被供应有相电流。这意味着在操作期间驱动所有的第一导体部和所有的第二导体部，还是不向第一导体部和/或第二导体部中的一些供应相电流是能够调节的。此外，在电驱动器操作期间可以不驱动所有的第一导体部和/或所有的第二导体部。这意味着能够调节在操作期间使用的导体部的数量。这允许电驱动器在不同操作状态下的高效操作。
能够形成第一和第二导体部的导电棒能够有利地以精确配合的方式插入定子中的槽中。因此，能够实现较高的槽填充因子。此外，在定子的侧部处不需要端部绕组。因此，定子所需的总安装空间更小。
由于定子包括至少一个第一短路装置和至少一个第二短路装置，因此连接到每个短路装置的导体部总共更少。这意味着，如果定子中导体部的总数量保持相同，则与第一短路装置连接的导体部的数量例如是定子中导体部总数量的一半。如果定子具有多于一个第一短路装置和/或多于一个第二短路装置，则能够进一步减少每个短路装置的导体部的数量。与短路装置连接的导体部的数量较少在定子的制造中是有利的。
在定子的制造中，导电导体部被插入到定子的槽中，以使得导体部分别与定子的周围材料电绝缘。因此，导体部或者单个地插入到定子的槽中，或者多个导体部经由短路装置机械连接。同时插入到定子中的导体部数量越多，制造过程就越复杂且更容易出错。例如，导体部对定子周围材料的电绝缘可能被损坏。此外，同时引入到定子中的导体部的数量越大所需要的力也越大。通过使用至少一个第一短路装置和至少一个第二短路装置，可以减少每个短路装置的导体部的数量。这意味着为了简化制造过程，定子包括多个部件，这些部件能够在制造过程中更容易地联合在一起。
当导体部单个地插入到槽中时，该导体部随后经由一个或更多个短路装置连接。
第一导体部可以在插入定子中之前与第一短路装置机械连接。第二导体部可以在插入定子中之前与第二短路装置机械连接。与所有导体部都连接的短路装置相比，具有第一导体部的第一短路装置和具有第二导体部的第二短路装置分别能够更容易且更安全地插入定子中。因此，总体而言能够更高效地制造电驱动器。
此外，本文所述的电驱动器在其设计方面有利地具有更大的自由度并且因此可以以更灵活的方式进行设计以满足各种要求。
根据电驱动器的至少一个实施例，定子包括至少三个第一导体部和至少三个第二导体部。因此，定子能够产生旋转场。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一导体部和第二导体部分别与单独的半桥连接。半桥可以与电池连接并且可以被布置为提供相应的单独的相电流。例如，半桥可以是诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或双极晶体管(IGBT)的双极电子开关。每个半桥被分配给第一导体部或第二导体部，以使得每个半桥与第一导体部或第二导体部电连接。半桥可以被布置为向相应连接的导体部供应单独的相电流。电池可以是DC电压源。此外，电池电压最多可以是60V。在这种情况下，半桥能够具有交替断开和闭合的两个开关，以使得将AC电压施加给与半桥连接的导体部。通过向导体部施加AC电压，定子能够产生旋转场。
根据电驱动器的至少一个实施例，电绝缘材料布置在第一短路装置与第二短路装置之间。电绝缘材料可以完全地布置在第一短路装置与第二短路装置之间。因此，第一短路装置与第二短路装置可以彼此电绝缘。电绝缘材料例如是电绝缘层或空气。
此外，可以对第一短路装置和第二短路装置的表面进行化学处理，以使得第一短路装置的导电区域与第二短路装置的导电区域彼此电绝缘。
有利地，第一与第二短路装置的彼此隔离允许外部部件与第一和第二短路装置连接。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一导体部和第二导体部沿定子的圆周交替布置。这能够意味着第一导体部相应地与两个第二导体部相邻布置。第一导体部能够相应地沿定子的圆周布置在两个第二导体部之间。这意味着第一导体部和第二导体部沿定子的圆周交替布置。每个第一导体部能够与两个第二导体部相邻布置。因此，每个第一导体部可以沿定子的圆周设置在两个第二导体部之间。在这方面，定子可以具有刚好与第二导体部同样多的第一导体部。定子的对称设计简化了电驱动器的制造。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一短路装置和第二短路装置沿转子的旋转轴线并排布置。转子的旋转轴线能够平行于定子的主延伸方向。第一短路装置和第二短路装置沿转子的旋转轴线并排布置的事实能够意味着第一短路装置和第二短路装置沿与转子的旋转轴线平行的轴线来设置在不同的位置处。第一短路装置和第二短路装置能够沿与转子的旋转轴线平行的轴线来重叠布置。在这种情况下，第一短路装置和第二短路装置都可以具有圆形的形状。此外，第一短路装置或第二短路装置可以具有凹部，第一或第二导体部延伸穿过该凹部。因此，在第一和第二短路装置的这种布置中，第一导体部与第一短路装置连接并且第二导体部与第二短路装置连接。通过使用至少一个第一短路装置和至少一个第二短路装置，能够以简化的方式制造电驱动器。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一短路装置和第二短路装置在穿过电机的横截面中并排布置。穿过电机的横截面可以在垂直于转子的旋转轴线的平面中延伸。第一短路装置和第二短路装置都可以具有环段的形状。如在穿过电机的横截面示图中所见，环段可以沿圆形布置。与具有完整圆形状的短路装置相比，每个环段与更少数量的导体部连接。因此，简化了电驱动器的制造。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一短路装置和第二短路装置沿转子的旋转轴线并排布置，并且另一个第一短路装置和另一个第二短路装置在穿过电机的横截面中并排布置。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一导体部的数量等于第二导体部的数量。因此，第一导体部和第二导体部可以沿定子的圆周对称分布。有利地，定子能够产生对称的旋转场。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一导体部的数量不同于第二导体部的数量。例如，第一导体部的数量可以是第二导体部的数量的倍数或分数。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一短路装置和第二短路装置分别形成电中性点。这意味着与第一短路装置连接的第一导体部的相电流总和为0。同样地，与第二短路装置连接的第二导体部的相电流总和为0。此外，在电中性点处，所连接的导体部的相电压总和为0。这意味着与第一短路装置连接的第一导体部的相电压总和为0。此外，与第二短路装置连接的第二导体部的相电压总和为0。第一短路装置和第二短路装置分别形成电中性点的事实还意味着在电驱动器的操作期间没有电路电流在第一短路装置中和在第二短路装置中流动。
然而，在电驱动器的操作期间，电流可以在第一短路装置中和在第二短路装置中流动。第一或第二短路装置中的该电流IK由与相应短路装置连接的导体部的相电流IP、极对数量p和所连接的导体部的数量N得出，具体如下：
Figure BDA0003184751360000071
这意味着，与短路装置连接的导体部的数量越少，在电驱动器的操作期间流经相应短路装置的电流越低。因此有利的是，定子包括至少一个第一短路装置和至少一个第二短路装置，以使得与仅具有一个短路装置的定子相比，减少与短路装置连接的导体部的数量。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一短路装置和第二短路装置分别包括用于外部接触的电端子。这意味着不是电驱动器一部分的电缆或端子可以分别连接到第一短路装置的电端子和第二短路装置的电端子。例如，第一短路装置和第二短路装置的电端子可以被设计为以导电方式与外部充电设备连接。这能够意味着外部充电设备具有两个电触点，其中一个电触点与第一短路装置电连接，并且另一个电触点与第二短路装置电连接。充电设备可以提供为用于为连接到电驱动器的电池充电。由于定子包括至少一个第一短路装置和至少一个第二短路装置，充电设备可以经由电端子与电驱动器连接。因此，有利地，与电驱动器连接的电池能够被高效地充电。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一导体部和第二导体部分别包括至少一个导电棒，其中棒布置在定子的槽中。这允许较高的槽填充因子。
根据电驱动器的至少一个实施例，定子被设计为产生至少一个旋转场，在该至少一个旋转场中，极对的数量是可变的。这意味着可以改变由半桥提供的相电流，使得由定子产生的旋转场可以具有不同数量的极对。由定子产生的旋转场的极数量取决于由半桥提供的相电流。因此，通过改变相电流，能够改变由定子产生的旋转场的极数量。旋转场能够是时变的。为了使第一短路装置和第二短路装置分别形成电中性点，对于每个选定的极对数量，相应的相电流或相电压的总和必须为0。有利地，能够在不改变电机设计的情况下在电机中改变由定子产生的旋转场的极对数量。因此，也可以在电机操作期间改变极对的数量。可替换地或可附加地，定子能够被设计为产生多个旋转场，在该多个旋转场中，极对的数量不能改变。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一导体部与第一供电单元连接并且第二导体部与第二供电单元连接。第一供电单元和第二供电单元分别可以是供电单元、电池、电池的一部分、电容器、燃料电池或其中至少两个的组合。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一供电单元与第二供电单元彼此电连接。第一供电单元与第二供电单元可以串联电连接。可替换地，第一供电单元与第二供电单元可以并联电连接。通过使用至少一个第一供电单元和至少一个第二供电单元，它们可以被配置为小于用于给所有导体部供电的联合供电单元。因此，第一供电单元和第二供电单元可以更灵活地分布在包括电驱动器的车辆中。
根据电驱动器的至少一个实施例，第一导体部和第二导体部与联合供电单元连接。
此外，提出了一种用于电驱动器的供电系统。根据用于电驱动器的供电系统的至少一个实施例，供电系统包括本文所述的电驱动器。因此，所述电驱动器的所有特征也被公开以用于供电系统，并且反之亦然。此外，供电系统包括与电源连接的变压器。变压器被设计为将施加到变压器的输入电压转换为输出电压。输入电压和输出电压是AC电压。输入电压可以高于输出电压。输入电压可以是由电源提供的电压。变压器可以包括在输出侧部处的第一电触点和在输出侧部处的第二电触点。输出电压可以在输出侧部处的第一触点与输出侧部处的第二触点之间分接。
供电系统还包括在变压器与第一短路装置之间的可分离电连接。这能够意味着在变压器的输出侧部处的第一或第二触点以导电方式与第一短路装置连接，其中该连接能够可逆地分离。
供电系统还包括在变压器与第二短路装置之间的可分离电连接。这能够意味着在输出侧部处的变压器的第一和第二触点中未与第一短路装置连接的一个以导电方式与第二短路装置连接，其中该连接能够可逆地分离。
供电系统还包括电池。电池可以被设计为向电驱动器供电。例如电池电压最高为60V。
电驱动器布置在变压器与电池之间。因此，由变压器在输出侧部处的第一和第二触点处所提供的AC电压能够由电驱动器转换为DC电压。这意味着电驱动器能够用作整流器。为此，变压器与第一短路装置连接并且与第二短路装置连接。施加到第一和第二导体部的AC电压然后能够经由半桥进行整流。半桥与电池电连接，从而可以为电池提供产生的DC电压。
供电系统可以包括充电设备，该充电设备包括变压器。电驱动器和电池可以位于交通工具或飞机中。交通工具可以是陆地交通工具或水上交通工具。在这种情况下，充电设备不是交通工具或飞机的一部分。充电设备可以是给电池充电的外部充电设备。
有利地，外部充电设备可以与电驱动器直接连接。为了给交通工具或飞机的电池充电，可以将外部充电设备与交通工具或飞机连接。在这种情况下，充电设备不必包括整流器，因为由变压器提供的AC电压经由电驱动器进行整流。
此外，提出了一种操作电驱动器的方法。因此，所述电驱动器的所有特征也被公开以用于操作电驱动器的方法，并且反之亦然。
电驱动器能够用于整流AC电压以给电池充电。电池能够经由电驱动器充电。为此，有必要在半桥之间施加电压。这导致在第一短路装置与第二短路装置之间施加电压。如果施加的电压是AC电压，则能够经由半桥进行整流。为此，与电池向电驱动器供电的情况相比，半桥能够以类似的方式操作。这能够意味着每个半桥的两个开关交替断开和闭合，以使得对施加到导体部的AC电压进行整流。电池能够用产生的DC电压来充电。在电池充电时，第一导体部并联连接。此外，在电池充电时，第二导体部并联连接。例如电池电压最高为60V。
有利地，因此在给电池充电的外部充电设备中不需要整流器。通过使用电驱动器给电池充电，电池能够被高效地充电。
根据该方法的至少一个实施例，由能量源向电驱动器供应AC电压，AC电压由电驱动器进行整流，并且将由电驱动器提供的DC电压供应给电池。能量源是AC电压源。变压器可以布置在能量源与电驱动器之间。这意味着由能量源提供的AC电压由变压器进行转换。来自能量源的AC电压供应给电驱动器。这能够意味着电驱动器与能量源电连接。例如，电驱动器经由变压器与能量源电连接。如针对用于电驱动器的供电系统所述地来执行AC电压的整流。
如果电机的定子包括总共至少四个短路装置，则至少两个变压器能够与电驱动器连接。这意味着至少两个变压器能够与电驱动器并联连接。因此，每个变压器要传输的功率能够更小。可替换地，可以传输更大的总功率。
此外，还提出了一种操作电驱动器的方法。因此，所述电驱动器的所有特征也被公开以用于操作电驱动器的另外的方法，并且反之亦然。
根据该方法的至少一个实施例，由电池向电驱动器供应DC电压，由电驱动器将DC电压转换为AC电压，并且用由电驱动器提供的AC电压给电负载供电。
因此，电驱动器可以用于向电负载提供电力。电负载可以是需要电力的任何类型的耗电器。例如，电负载为电网。为了向电负载供电，与上述的方法相比，电驱动器用作反向逆变器。这能够意味着每个半桥的两个开关交替断开和闭合，以使得将由电池提供的DC电压转换为AC电压。为此，第一导体部并联连接并且第二导体部并联连接。电负载可以与第一短路装置连接并且与第二短路装置连接，在它们之间能够分接AC电压。此外，电负载可以经由变压器与电驱动器连接。总的来说，在该方法中，电驱动器和电池用作发电机，例如，向电网供电。
根据操作电驱动器的方法的至少一个另外的实施例，第一导体部经由所连接的半桥从电池供应相电流，以使得产生至少一个旋转场。这在第二导体部中感应出交流电，该交流电经由与第二导体部连接的半桥进行整流并且馈送到电池。如果电池具有多个电池模块以实现平衡，则该实施例尤其有利。在这种情况下，电池还可以是电容器、燃料电池或其组合。在该实施例中，可替换地，第二导体部可以用于产生旋转场，并且第一导体部可以用于整流。此外，具有第三和另外的导体部的实施例是可能的。
下面，将结合实施例和附图更详细地说明本文所述的电驱动器、供电系统和用于操作电驱动器的方法。
图1A和1B示出了电绕组和定子的一个示例。
图2A和2B示出了电绕组和定子的另一个示例。
图3A和3B示出了根据一个实施例的定子的电绕组。
图4示出了根据另一个实施例的定子的电绕组。
图5示出了定子的一个实施例。
图6A和6B示出了根据另一个实施例的定子以及该定子的电绕组。
图7和8示出了根据另一个实施例的定子的短路装置。
图9、10A、10B、11、12、13和14示出了根据各种实施例的电驱动器的等效电路图。
图15示出了半桥的等效电路图。
图16中示意性示出了电驱动器的一个实施例。
图17示出了具有变压器的根据另一个实施例的电驱动器的等效电路图。
图18示出了根据一个实施例的用于电驱动器的供电系统。
图19A和19B分别示出了穿过根据另一个实施例的定子的横截面的截面图。
图1A示出了电绕组36的一个示例。电绕组36包括多个导电棒37。棒37布置成圆柱形的。棒37沿直线延伸并且彼此平行。在电绕组36的第一侧部38处，棒37分别与第一短路装置25电连接。第一短路装置25是短路环。
图1B示出了定子21的一个示例。该示例不是实施例。定子21包括图1A中所示的电绕组36。此外，定子21包括多个槽29。电绕组36的每个棒37设置在相应的槽29中。槽29从定子21的第一侧部38穿过叠片定子芯39延伸到第二侧部40。在第一侧部38处布置第一短路装置25。定子21可以用在径向磁通电机中。径向磁通电机可以包括布置在定子21中的转子22。
图2A示出了电绕组36的另一个示例。电绕组36包括多个导电棒37。棒37从圆心向外径向延伸或从圆心向外以星形方式延伸。在棒37的第一侧部38处，棒37通过第一短路装置25彼此电连接。第一侧部38是面向圆心的侧部。第一短路装置25是短路环。
图2B示出了包括图2A中所示的电绕组36的定子21。定子21不是实施例。定子21具有槽29，在每个槽中布置有棒37中的一个。槽29可以由软磁复合材料包围。定子21可以用在轴向磁通电机中。
图3A示出了根据一个实施例的电驱动器20的电机10的电绕组36。电绕组36包括多个第一导体部23、第二导体部24和第三导体部42。第一导体部23、第二导体部24和第三导体部42可以设置在电机10的定子21的槽29中。电机10还包括相对于定子21可旋转地安装的转子22，该转子22布置在定子21中。如图1A所示，第一导体部23、第二导体部24和第三导体部42是导电棒37。第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41布置在电绕组36的第一侧部38处。第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41分别包括导电材料。此外，第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41分别具有环形形状。第一导体部23与第一短路装置25电连接。第二导体部24与第二短路装置26电连接。第三导体部42与第三短路装置41电连接。第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41沿第一导体部23的主延伸方向彼此相邻布置。在这方面，第一短路装置25与第二短路装置26可以彼此直接接触。相似地，第二短路装置26与第三短路装置41可以彼此直接接触。可替换地，第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41可以彼此电绝缘。为此，例如，可以在第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41之间布置电绝缘材料。
图3B示出了图3A中所示的电绕组36。电绕组36的各个部件示出为彼此偏移。第三短路装置41具有凹部43，第一导体部23和第二导体部24延伸穿过该凹部。因此，只有第三导体部42与第三短路装置41电连接。第二短路装置26具有凹部43，第一导体部23延伸穿过该凹部。因此，只有第二导体部24与第二短路装置26电连接。第一导体部23与第一短路装置25电连接。第一导体部23、第二导体部24和第三导体部42沿定子21的圆周交替地布置。这意味着第一导体部23、第二导体部24和第三导体部42沿第一短路装置25的圆周交替地布置。每个第一导体部23布置在第二导体部24与第三导体部42之间。每个第二导体部24设置在第一导体部23与第三导体部42之间。每个第三导体部42设置在第一导体部23与第二导体部24之间。第一导体部23的数量等于第二导体部24的数量并且等于第三导体部42的数量。根据电机10的一个实施例，电绕组36布置在定子21的槽29中。
图4示出了根据另一个实施例的电机10的电绕组36。与图3A所示的实施例相比，电绕组36包括总共四个短路装置25、26。这意味着电绕组36包括两个第一短路装置25和两个第二短路装置26。第一短路装置25和第二短路装置26布置在电绕组36的第一侧部38处。第一短路装置25和第二短路装置26分别具有环段的形状。第一短路装置25与第二短路装置26被布置为彼此间隔开并且不直接接触。第一导体部23和第二导体部24不沿定子21的圆周交替地布置。与第一短路装置25连接的第一导体部23沿定子21的圆周并排地布置。在穿过电机10的横截面中，第一短路装置25和第二短路装置26并排地布置。这意味着第一短路装置25和第二短路装置26并排地布置在平面中。
图5示出了定子21的一个实施例。定子21具有图2B所示的设计，不同之处在于定子21包括总共六个短路装置25、26。为此，图2B中所示的第一短路装置25分为六个节段。每个短路装置25、26与三个导体部23、24连接。短路装置25、26被布置为间隔开并且不直接接触。
图6A示出了定子21的另一个实施例。与图5所示的实施例相比，定子21包括第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41。短路装置25、26、41彼此偏移布置。这意味着短路装置25、26、41布置在穿过定子21的横截面中的不同径向位置处。定子21的电绕组36包括与第一短路装置25连接的六个第一导体部23。第一导体部23沿定子21的圆周均匀分布，以使得该第一导体部不彼此直接相邻地布置。六个第二导体部24与第二短路装置26连接，并且六个第三导体部42与第三短路装置41连接。第二导体部24和第三导体部42就像第一导体部23一样分别沿定子21的圆周分布。短路装置25、26、41可以彼此直接接触。此外，电绝缘材料可以布置在短路装置25、26、41之间。
在图6B中示出了具有导体部23、24、42的图6A中所示的短路装置25、26、41。短路装置25、26、41被示为与各自的导体部23、24、42彼此偏移。第二短路装置26和第三短路装置41分别具有凹部43，相应的其他导体部23、24布置在该凹部中。此外，第一短路装置25的直径小于第二短路装置26的直径。第二短路装置26的直径小于第三短路装置41的直径。
图7示出了根据另一实施例的定子21的第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41。第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41分别具有环形形状。此外，第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41在穿过电机10的横截面中并排布置。因此，第一短路装置25的直径小于第二短路装置26的直径。第二短路装置26的直径小于第三短路装置41的直径。第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41可以直接接触或者可以在它们之间布置电绝缘材料。短路装置25、26、41的这种布置与导体部23、24、42的布置无关。
图8示出了根据另一个实施例的定子21的第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41。第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41分别具有环形形状。此外，第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41沿转子22的旋转轴线并排布置。这意味着第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41分别具有相同的直径。第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41可以直接接触或者可以在它们之间设置电绝缘材料。短路装置25、26、41的这种布置与导体部23、24、42的布置无关。
根据另一个实施例，定子21包括图7和8所示的短路装置25、26的组合。
图9示出了根据一个实施例的电驱动器20的等效电路图。定子21包括第一短路装置25、第二短路装置26和第三短路装置41。第一导体部23与第一短路装置25电连接。第二导体部24与第二短路装置26电连接。第三导体部42与第三短路装置41电连接。第一导体部23、第二导体部24和第三导体部42分别与它们单独的半桥27电连接。半桥27分别与第一供电单元30并联连接。第一供电单元30是直流(DC)电压源。半桥27分别包括两个开关44。第一导体部23、第二导体部24和第三导体部42沿定子21的圆周交替布置。
图10A示出了根据另一个实施例的电驱动器20的等效电路图。与图9所示的实施例相反，分配给第一导体部23的半桥27彼此并联连接。此外，分配给第二导体部24的半桥27彼此并联连接，并且分配给第三导体部42的半桥27彼此并联连接。半桥27可以与第一供电单元30电连接。
图10B示出了根据另一个实施例的电驱动器20的等效电路图。与图10A所示的实施例相反，分配给第一导体部23的半桥27与分配给第二导体部24的半桥27串联连接，并且与分配给第三导体部42的半桥27串联连接。半桥27可以经由这样的串联连接与第一供电单元30电连接。
图11示出了根据另一个实施例的电驱动器20的等效电路图。与图9所示的实施例相反，第一导体部23经由相关联的半桥27与第一供电单元30电连接。第二导体部24经由相关联的半桥27与第二供电单元31电连接。第三导体部42经由相关联的半桥27与第三供电单元45电连接。第一供电单元30、第二供电单元31和第三供电单元45可以是单独的电池、电容器或燃料电池。可替换地，第一供电单元30、第二供电单元31和第三供电单元45可以是电池的单个部分或模块。因此，如果需要，可以向不同的导体部23、24、42供应不同的电压。这在部分负载操作中是有利的。第一导体部23、第二导体部24和第三导体部42可以如图3A所示沿定子21的圆周交替布置或者如图4所示并排布置。
图12示出了根据另一个实施例的电驱动器20的等效电路图。与图11所示的实施例相比，第一供电单元30、第二供电单元31和第三供电单元45彼此串联连接。通过串联连接供电单元30、31、45能够实现更高的总电压。这允许在定子21中使用小电压并允许与更大电压下操作的外部系统连接。例如，外部系统可以是充电设备。
图13示出了根据另一个实施例的电驱动器20的等效电路图。与图11所示的实施例相比，第一供电单元30、第二供电单元31和第三供电单元45并联连接。
图14示出了根据另一个实施例的电驱动器20的等效电路图。与图13所示的实施例相比，半桥27总共仅与一个第一供电单元30连接。
可替换地，图9、10、11、12、13和14中所示的实施例可以分别仅包括第一短路装置25和第二短路装置26并且没有第三短路装置41。
图15示出了半桥27的等效电路图。半桥27包括作为开关44的两个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
图16示意性示出了电驱动器20的一个实施例。电机10包括定子21和安装成相对于定子21可移动的转子22。转子22布置在定子21中。电机10是径向磁通电机。定子21被设计成产生至少一个旋转场，在该至少一个旋转场中，极对的数量是可变的。可替换地或可附加地，定子21可以被配置为产生多个旋转场，在该多个旋转场中，极对的数量不是可变的。定子21包括至少三个第一导体部23。第二导体部24未示出。第一导体部23被分别设计为供应有单独的电相。为此，第一导体部23分别与单独的半桥27连接。半桥27形成电驱动器20的电力电子设备51。
图17示出了根据另一个实施例的电驱动器20的等效电路图。定子21包括第一短路装置25和第二短路装置26。第一导体部23与第一短路装置25电连接。第二导体部24与第二短路装置26电连接。第一短路装置25和第二短路装置26分别形成电中性点(electricalstar point)。此外，第一短路装置25与第二短路装置26彼此电绝缘。每个第一导体部23和每个第二导体部24与单独的半桥27连接。分配给第一导体部23的半桥27彼此并联连接。分配给第二导体部24的半桥27彼此并联连接。第一导体部23和第二导体部24沿定子21圆周的布置是任意的。第一短路装置25和第二短路装置26分别包括用于外部接触的电端子28。电端子28与变压器32电连接。变压器32在输出侧部处具有第一触点48，该第一触点与第一短路装置25电连接。此外，变压器32在输出侧部处包括第二触点49，该第二触点与第二短路装置26电连接。变压器32不是电驱动器20的一部分。例如，变压器32是供电系统46的实施例的部件并且与电源连接。
图18示意性示出了根据一个实施例的用于电驱动器20的供电系统46。供电系统46包括具有电机10和电力电子设备51的电驱动器20。电机10包括具有转子22的定子21以及与第一和第二导体部23、24连接的半桥27。供电系统46还包括经由半桥27与电驱动器20电连接的电池35。电池35可以是第一供电单元30。供电系统46还包括与电源33连接的变压器32。电源33是AC电源。此外，供电系统46包括在变压器32与电驱动器20的第一短路装置25之间的可分离电连接34，以及在变压器32与电驱动器20的第二短路装置26之间的可分离电连接34。因此，电驱动器20设置在变压器32与电池35之间。在变压器32与电驱动器20之间的可分离电连接34被设计为与第一短路装置25和第二短路装置26的电端子28电连接。供电系统46还包括第一转换器47和第二转换器50。第一转换器47将由电源33提供的AC电压转换为DC电压(AC/DC转换器)。第二转换器50将DC电压转换为用于变压器32的AC电压(DC/AC转换器)。总体而言，供电系统46可以包括多个变压器32、第一转换器47和第二转换器50，它们由点表示。在这种情况下，每个变压器32经由可分离电连接34与电驱动器20的第一短路装置25连接并与第二短路装置26连接。变压器32彼此并联连接。由于电驱动器20可以具有多个第一短路装置25和多个第二短路装置26，有利的是，多个变压器32可以与电驱动器20连接。这允许大量电力被传输到电池35。
电驱动器20和电池35可以布置在交通工具或飞机中。供电系统46的剩余部件可以布置在交通工具或飞机的外面，例如，在外部的充电设备中。
图18还示出了电驱动器20可用于给电池35充电。为此，交流(AC)电压由电源33供应。AC电压由电驱动器20进行整流。这是通过将变压器32与第一短路装置25和第二短路装置26电连接来完成的。因此，向第一导体部23和第二导体部24提供AC电压。AC电压使用半桥27进行整流。然后，将由电驱动器20所提供的DC电压供应给与半桥27连接的电池35。因此，能够高效地给电池35充电。
图18还示出了电驱动器20可用于向电负载52供应AC电压。为此，由电池35向电驱动器20供应DC电压。通过电驱动器20使用半桥27将DC电压转换为AC电压。随后，将所提供的AC电压供应给电负载52。为此，电负载52可以与第一短路装置25和第二短路装置26直接连接或与变压器32直接连接。在这种情况下，图18中所示的电源33可以是电负载52。
图19A示出了根据另一个实施例的穿过定子21的横截面的截面图。在此，三个第一导体部23彼此直接相邻地布置。此外，三个第二导体部24彼此直接相邻地布置。穿过定子21的横截面的截面示出为电驱动器20用于给电池35充电的情况。在这种情况下，用于给电池35充电的电流在第一导体部23中沿相同的方向流动。在第二导体部24中，与第一导体部23相比，电流沿相反方向流动。
这导致由第一和第二导体部23、24周围的线所指示的杂散场。
图19B示出了根据另一实施例的穿过定子21的横截面的截面图。第一导体部23和第二导体部24沿定子21的圆周交替布置。这意味着在使用电驱动器20给电池35充电期间，相邻导体部23、24的电流在相反方向上流动。结果，该杂散场比图19A中所示的实施例中的杂散场小得多。在较小杂散场的情况下，有利地提高了变压器32的效率。因此，总而言之，能够传输更大的功率。定子21的这种设计在分布式电绕组的情况下是不可能的，因为如图19A中所示，在该分布式电绕组中的电流在相邻导体中在相同方向上流动。
附图标记列表
10：电机
20：电驱动器
21：定子
22：转子
23：第一导体部
24：第二导体部
25：第一短路装置
26：第二短路装置
27：半桥
28：电端子
29：槽
30：第一供电单元
31：第二供电单元
32：变压器
33：电源
34：电连接
35：电池
36：电绕组
37：棒
38：第一侧部
39：叠片定子芯
40：第二侧部
41：第三短路装置
42：第三导体部
43：凹部
44：开关
45：第三供电单元
46：供电系统
47：第一转换器
48：输出侧部上的第一触点
49：输出侧部上的第二触点
50：第二转换器
51：电力电子设备
52：电负载。

Claims (15)

1.一种电驱动器(20)，包括：
-电机(10)，其包括：
-定子(21)和安装成相对于所述定子(21)可移动的转子(22)，其中
-所述定子(21)包括至少两个第一导体部(23)和至少两个第二导体部(24)，
-所述定子(21)包括至少一个第一短路装置(25)和至少一个第二短路装置(26)，
-所述第一导体部(23)与所述第一短路装置(25)电连接，
-所述第二导体部(24)与所述第二短路装置(26)电连接，以及
-所述第一导体部(23)和所述第二导体部(24)被设计为单独的电相供电。
2.根据前述权利要求所述的电驱动器(20)，其中，所述第一导体部(23)和所述第二导体部(24)分别与单独的半桥(27)连接。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)，其中电绝缘材料布置在所述第一短路装置(25)与所述第二短路装置(26)之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)，其中所述第一导体部(23)和所述第二导体部(24)沿所述定子(21)的圆周交替布置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)，其中所述第一短路装置(25)和所述第二短路装置(26)沿所述转子(22)的旋转轴线并排布置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)，其中所述第一短路装置(25)和所述第二短路装置(26)在穿过所述电机(10)的横截面中并排布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)，其中所述第一导体部(23)的数量等于或不同于所述第二导体部(24)的数量。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)，其中所述第一短路装置(25)和所述第二短路装置(26)分别形成电中性点。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)，其中所述第一短路装置(25)和所述第二短路装置(26)分别具有用于外部接触的电端子(28)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)，其中所述第一导体部(23)和所述第二导体部(24)分别包括至少一个导电棒(37)，所述棒(37)布置在所述定子(21)的槽(29)中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)，其中所述定子(21)被设计为产生极对数量可变的至少一个旋转场和/或所述定子(21)被设计为产生极对数量不可变的多个旋转场。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)，其中所述第一导体部(23)与第一供电单元(30)连接，并且所述第二导体部(24)与第二供电单元(31)连接。
13.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的电驱动器(20)的供电系统(46)，所述供电系统(46)包括：
-所述电驱动器(20)，
-与电源(33)连接的变压器(32)，
-在所述变压器(32)与所述第一短路装置(25)之间的可分离电连接(34)，
-在所述变压器(32)与所述第二短路装置(26)之间的可分离电连接(34)，以及
-电池(35)，其中
-所述电驱动器(20)布置在所述变压器(32)与所述电池(35)之间。
14.一种操作根据权利要求1至12中任一项所述的电驱动器(20)的方法，其包括以下步骤：
-由电源(33)提供AC电压，
-由所述电驱动器(20)对所述AC电压进行整流，以及
-用由所述电驱动器(20)提供的DC电压为电池(35)供电。
15.一种操作根据权利要求1至12中任一项所述的电驱动器(20)的方法，其包括以下步骤：
-由电池(35)提供DC电压，
-由所述电驱动器(20)将所述DC电压转换为AC电压，
-用由所述电驱动器(20)提供的AC电压为电负载(52)供电。
CN202080011360.5A 2019-01-30 2020-01-24 电驱动器和操作电驱动器的方法 Pending CN113366735A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019102351.3A DE102019102351A1 (de) 2019-01-30 2019-01-30 Elektrischer Antrieb und Verfahren zum Betreiben des elektrischen Antriebs
DE102019102351.3 2019-01-30
PCT/EP2020/051802 WO2020156957A1 (de) 2019-01-30 2020-01-24 Elektrischer antrieb und verfahren zum betreiben des elektrischen antriebs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113366735A true CN113366735A (zh) 2021-09-07

Family

ID=69232854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080011360.5A Pending CN113366735A (zh) 2019-01-30 2020-01-24 电驱动器和操作电驱动器的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220123638A1 (zh)
EP (1) EP3918695A1 (zh)
CN (1) CN113366735A (zh)
DE (1) DE102019102351A1 (zh)
WO (1) WO2020156957A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020120117A1 (de) 2020-07-30 2022-02-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stator mit Wicklungsaufbauten für modulare E-Maschinen
FR3122046A1 (fr) * 2021-04-20 2022-10-21 Valeo Equipements Electriques Moteur Stator pour machine électrique tournante
EP4181354A1 (en) * 2021-11-10 2023-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Electric drive
DE102022104375B4 (de) 2022-02-24 2023-11-30 Audi Aktiengesellschaft Stator, elektrische Axialflussmaschine, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung für einen Stator
EP4277093A1 (de) * 2022-05-11 2023-11-15 Siemens Aktiengesellschaft Geschweisste hochstromverbindungen in dynamoelektrischen maschinen

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005032965A1 (de) * 2005-07-14 2007-03-22 Siemens Ag Stromrichtermotor
US20120007552A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Hyundai Motor Company System for recharging plug-in hybrid vehicle
CN104283340A (zh) * 2013-07-02 2015-01-14 罗伯特·博世有限公司 用于电机的定子
US20160028284A1 (en) * 2014-07-22 2016-01-28 Feaam Gmbh Electric machine
CN105703686A (zh) * 2014-12-10 2016-06-22 菲艾姆股份有限公司 电源单元和电机
CN106233583A (zh) * 2014-04-22 2016-12-14 菲艾姆股份有限公司 电机
DE102017116145B3 (de) * 2017-07-18 2018-11-15 Volabo Gmbh Wicklungssystem für einen Stator einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2430840C1 (ru) * 2007-08-24 2011-10-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Транспортное средство
FR2939983B1 (fr) * 2008-12-11 2010-12-31 Liebherr Aerospace Toulouse Sas Dispositif a machine electrique polyphasee et machine electrique associee
EP2211443B1 (en) * 2009-01-23 2016-05-18 Siemens Aktiengesellschaft Manufacturing of segments with special end coils for cross-segment connection
FI122756B (fi) * 2010-05-25 2012-06-29 Abb Oy Vaihtovirtakoneen käämitys
DE102016118634A1 (de) * 2016-09-30 2018-04-05 Volabo Gmbh Schaltungsanordnung und elektrische Maschine
FR3063190B1 (fr) * 2017-02-17 2019-04-12 Centre National De La Recherche Scientifique Machine electrique alimentee en basse tension et chaine de traction multicellulaire associee

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005032965A1 (de) * 2005-07-14 2007-03-22 Siemens Ag Stromrichtermotor
US20120007552A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Hyundai Motor Company System for recharging plug-in hybrid vehicle
CN104283340A (zh) * 2013-07-02 2015-01-14 罗伯特·博世有限公司 用于电机的定子
CN106233583A (zh) * 2014-04-22 2016-12-14 菲艾姆股份有限公司 电机
US20160028284A1 (en) * 2014-07-22 2016-01-28 Feaam Gmbh Electric machine
CN105305667A (zh) * 2014-07-22 2016-02-03 菲艾姆股份有限公司 电机
CN105703686A (zh) * 2014-12-10 2016-06-22 菲艾姆股份有限公司 电源单元和电机
DE102017116145B3 (de) * 2017-07-18 2018-11-15 Volabo Gmbh Wicklungssystem für einen Stator einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine

Also Published As

Publication number Publication date
EP3918695A1 (de) 2021-12-08
WO2020156957A1 (de) 2020-08-06
DE102019102351A1 (de) 2020-07-30
US20220123638A1 (en) 2022-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220123638A1 (en) Electric drive and method of operating the electric drive
CN110417149B (zh) 旋转电机以及配备该旋转电机的车辆
US11502567B2 (en) Stator winding for a rotating electrical machine
CN108432097B (zh) 旋转电机用定子、旋转电机及车辆
US20210328473A1 (en) Stator for rotary electric machine and rotary electric machine using same
CN105515286B (zh) 绕组系统
US20150314694A1 (en) Electrical apparatus and method for charging a battery
JP6898293B2 (ja) 少なくとも２つの充電ポイントを有する車両充電用の充電ステーションのための変圧器装置
US20150364978A1 (en) Electric Machine
JP7211771B2 (ja) 電力変換装置、電力系統、および電力系統を制御する方法
EP3006254A1 (en) Propulsion and charger system for an electric vehicle
JP7394230B2 (ja) Ｘｒａｍ電流増大器を用いたエネルギーストレージモジュール
US20140265971A1 (en) Battery Charger/Export Power
CN109088517A (zh) 带有集成式电力电子装置的电机
KR101471784B1 (ko) 전력 발전 시스템
US11735968B2 (en) Rotary electric machine and vehicle provided with the same
US10988030B2 (en) Electric motor, generator and battery combination
RU2711084C1 (ru) Электромеханический преобразователь с жидкостным охлаждением и электронным управлением
CN213990327U (zh) 高效永磁直流发电机
US9231447B2 (en) Stator winding of an electric generator
RU2762794C2 (ru) Устройство электромеханического высоковольтного модульного источника питания с выводом источника тока низкого напряжения отдельного модуля
EP4181354A1 (en) Electric drive
CN111466067B (zh) 电压发电机及制造电压发电机的方法
CN110217125B (zh) 具有转换功能的驱动设备、驱动系统和方法
EP3006255A1 (en) Propulsion and charger system for an electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination