CN116995827A - 电机定子、电机组件和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机定子、电机组件和车辆，电机定子包括：定子铁芯，包括多个定子齿部和环形的定子轭部，相邻两个定子齿部之间形成有定子齿槽，每个定子齿槽具有彼此相对的两个第一内侧面，槽口具有彼此相对的两个第二内侧面，两个第二内侧面分别与相邻的第一内侧面的间距为L1和L2，L1＞L2；定子绕组，包括安装在定子铁芯上的多个线圈，线圈包括多层导体组，每个线圈包括两个轴向导体，轴向导体中，多层导体组沿定子铁芯的周向排布，且每层导体组包括沿定子铁芯的径向排布的多个导体，每层导体组沿定子铁芯周向的厚度为L3，且L1＞L3。根据本发明实施例的电机定子提高转矩，降低噪音及铁耗，满足复杂线圈的有序安装。

Description

电机定子、电机组件和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，更具体地，涉及一种电机定子、电机组件和车辆。

背景技术

在一些相关技术中，扁线绕组电机多数采用发卡绕组，其工序包括发卡绕组成型、扭头扩口、焊接等，每一个工序工艺要求都很复杂，并且该结构限制了扁线的绕制方式，不利于提高电机的性能。

在另一些相关技术中，扁线绕组电机采用单层导体同层卷绕的绕组结构，即每个定子槽内的多个导体沿径向排列成一列，该绕组结构导致定子齿槽的槽口尺寸较大，大大降低了电机的转矩、增大了NVH噪音和铁损，而且不能满足不同工况或不同应用环境下电机的性能需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电机定子，所述电机定子提高了制造效率和合格率，且有利于提高转矩、降低铁损和噪音。

本发明还提出一种具有上述电机定子的电机组件。

本发明还提出一种具有上述电机组件的车辆。

根据本发明实施例的电机定子，包括：定子铁芯，所述定子铁芯包括多个定子齿部和环形的定子轭部，多个所述定子齿部沿所述定子轭部的周向设于所述定子轭部的内周面或外周面，相邻两个所述定子齿部之间形成有定子齿槽，每个所述定子齿槽具有彼此相对的两个第一内侧面，所述定子齿槽的槽口具有彼此相对的两个第二内侧面，两个所述第二内侧面分别与相邻的所述第一内侧面的间距为L1和L2，L1＞L2；定子绕组，所述定子绕组包括安装在所述定子铁芯上的多个线圈，所述线圈包括多层导体组，多层所述导体组位于所述定子齿槽内的部分形成为轴向导体，每个所述线圈包括两个所述轴向导体，且设有同一所述线圈的两个所述轴向导体的两个所述定子齿槽之间具有至少一个所述定子齿槽，所述轴向导体中，多层所述导体组沿所述定子铁芯的周向排布，且每层所述导体组包括沿所述定子铁芯的径向排布的多个导体，每层所述导体组沿所述定子铁芯周向的厚度为L3，且L1＞L3，多层所述导体组所包含所述导体的数量相等或不等。

根据本发明实施例的电机定子，通过定子齿部的端部采用不对称槽口结构，提高转矩，降低NVH噪音以及铁耗，同时满足包括多层导体组、每层导体组包括多个导体的线圈在定子齿槽内的有序安装，避免多个导体之间互相干涉，降低了装配工艺难度，提高了生产效率和合格率。

另外，根据本发明上述实施例的电机定子还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，多个所述定子齿部沿周向同一侧的侧面设有所述齿靴，或者，多个所述定子齿部包括沿周向交替排布的第一定子齿部和第二定子齿部，所述第一定子齿部沿周向两侧的两个侧面分别设有所述齿靴。

根据本发明的一些实施例，在所述定子铁芯的周向上，所述定子齿槽的槽宽为W，所述定子齿槽的槽口宽度为L，0.5W≤L≤0.9W。

根据本发明的一些实施例，所述定子齿槽的槽口宽度大于所述导体的厚度。

根据本发明的一些实施例，在所述定子齿槽内，所述导体沿所述定子铁芯径向的尺寸大于沿所述定子铁芯周向的尺寸。

根据本发明的一些实施例，所述线圈为预制线圈。

根据本发明的一些实施例，每个所述线圈包括两个所述轴向导体和两个端部导体，多层所述导体组位于所述定子铁芯的轴向两端的部分形成为所述端部导体，所述端部导体用于连接两个所述轴向导体的端部。

根据本发明的一些实施例，多个所述线圈构成第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的所述端部导体包括第一延伸段和第一连接段，所述第一延伸段沿所述定子铁芯的周向延伸，所述第一连接段连接所述第一延伸段和对应的所述轴向导体，所述第二线圈的所述端部导体包括第二延伸段和第二连接段，所述第二延伸段沿所述定子铁芯的周向延伸，所述第二连接段连接所述第二延伸段和对应的所述轴向导体，所述第一延伸段位于所述定子轭部的轴向外侧，所述第二延伸段位于所述定子齿部的轴向外侧。

根据本发明的一些实施例，在所述定子铁芯的轴向上，所述第二延伸段位于所述第一延伸段的远离所述定子铁芯的一侧。

根据本发明的一些实施例，所述第一延伸段中，多层所述导体组沿所述定子铁芯的径向排布，每层所述导体组的多个所述导体沿所述定子铁芯的轴向排布；所述第二延伸段中，多层所述导体组沿所述定子铁芯的轴向排布，每层所述导体组的多个所述导体沿所述定子铁芯的径向排布。

根据本发明的一些实施例，所述定子绕组包括多相绕组，每相绕组对应的多个所述线圈构成多个第一线圈和多个第二线圈，每相绕组包括并联的多条支路，且对应同一相绕组的每条所述支路串联所述第一线圈的两个所述线圈，和/或串联所述第二线圈的两个所述线圈。

根据本发明的一些实施例，位于同一所述定子齿槽内的多个所述导体串联。

根据本发明的一些实施例，所述定子齿槽的槽数为48，所述电机定子的极对数为6。

根据本发明实施例的电机组件包括根据本发明实施例的电机定子。

根据本发明实施例的车辆包括根据本发明实施例的电机组件。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一些实施例的电机定子的轴向视图；

图2是图1中线OA与OB之间区域的放大结构示意图；

图3是根据本发明另一些实施例的电机定子的轴向视图；

图4是图3中线OM与ON之间区域的放大结构示意图；

图5是根据本发明实施例的电机定子的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的电机定子的定子绕组的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的电机定子的定子绕组的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的电机定子的定子铁芯和第一线圈的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的电机定子的定子铁芯和第一线圈的轴向视图；

图10是根据本发明实施例的电机定子的第一线圈的结构示意图；

图11是图10中圈示C处的放大结构示意图；

图12是根据本发明实施例的电机定子的第一线圈的结构示意图；

图13是根据本发明实施例的电机定子的第二线圈的结构示意图；

图14是图13中圈示D处的放大结构示意图；

图15是根据本发明实施例的电机定子的第二线圈的结构示意图；

图16是根据本发明一些实施例的同一相绕组的线路示意图；

图17是根据本发明另一些实施例的同一相绕组的线路示意图；

图18是根据本发明实施例的车辆的示意图。

附图标记：

电机定子100；电机组件200；车辆300；

定子铁芯10；定子齿槽101；槽口102；第一内侧面103；第二内侧面104；定子齿部11；第一定子齿部111；第二定子齿部112；定子轭部12；齿靴13；

定子绕组20；线圈21；导体组211；导体2111；轴向导体212；端部导体213；第一线圈22；第一延伸段221；第一连接段222；第二线圈23；第二延伸段231；第二连接段232。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，“多个”的含义是两个或两个以上，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

下面参考附图描述根据本发明实施例的电机定子100。

参照图1-图9所示，根据本发明实施例的电机定子100可以包括：定子铁芯10和定子绕组20。

具体而言，定子铁芯10包括定子轭部12和定子齿部11，其中，定子轭部12为环形，定子齿部11为多个，多个定子齿部11沿定子轭部12的周向分布，且设于定子轭部12的内周面，以用于内转子电机，换言之，每个定子齿部11沿定子铁芯10径向的外端与定子轭部12的内周面连接，多个定子齿部11的内端可以限定出与定子轭部12同轴的定子孔。或者，多个定子齿部11设于定子轭部12的外周面，以用于外转子电机，换言之，每个定子齿部11沿定子铁芯10径向的内端与定子轭部12的外周面连接。

定子轭部12能够为多个定子齿部11提供机械支撑，使定子齿部11位置固定。在一些实施例中，定子齿部11可以一体成型于定子轭部12。

下面以定子齿部11设于定子轭部12的内周面为例描述电机定子100的具体结构，根据以下描述，定子齿部11设于定子轭部12的外周面的实施例对本领域技术人员而言是可以理解的。

如图1-图4所示，相邻两个定子齿部11之间形成有定子齿槽101，每个定子齿槽101具有彼此相对的两个第一内侧面103，定子齿槽101的槽口102具有彼此相对的两个第二内侧面104，两个第二内侧面104分别与相邻的第一内侧面103的间距为L1和L2，并且L1＞L2，以使槽口102相对于定子齿槽101形成为非对称结构。

例如，在一些实施例中，其中一个第一内侧面103的端部(如内转子电机对应的内端，或外转子电机对应的外端)设有齿靴13，该齿靴13的端面形成为第二内侧面104；另一个第一内侧面103的端部未设置齿靴13，该侧第一内侧面103与第二内侧面104共面，齿靴13与另一个第一内侧面103之间形成定子齿槽101的槽口102。由此每个定子齿槽101对应的齿靴13形成为非对称结构，并且定子齿槽101的槽口102的宽度小于定子齿槽101的槽宽。换言之，相邻两个定子齿部11彼此相对的两个侧面中，一个侧面设有齿靴13，另一个侧面未设置齿靴13，以使齿靴13与未设置齿靴13的侧面之间形成定子齿槽101的槽口102。

需要说明的是，多个定子齿部11上，齿靴13的设置位置可以根据实际情况灵活设置，只需要满足形成不对称齿靴13结构的要求即可。例如，在一些具体实施例中，如图1和图2所示，多个定子齿部11沿周向同一侧的第一内侧面103设有齿靴13，使多个定子齿部11上齿靴13的设置位置相同，且每个定子齿部11上的齿靴13形成为不对称结构，任意一个定子齿部11的齿靴13与相邻的另一个定子齿部11之间形成定子齿槽101的槽口102，该槽口102相对于定子齿槽101的中心线也为不对称开口。

再例如，在另一些具体实施例中，如图3和图4所示，多个定子齿部11包括沿周向交替排布的第一定子齿部111和第二定子齿部112，即多个定子齿部11中一部分定子齿部11为第一定子齿部111，另一部分定子齿部11为第二定子齿部112，多个第一定子齿部111和多个第二定子齿部112沿定子轭部12的周向交替排布。相邻的第一定子齿部111和第二定子齿部112之间形成有定子齿槽101，其中第一定子齿部111沿周向两侧的两个第一内侧面103分别设有齿靴13，第二定子齿部112上未设置齿靴13，每个齿靴13与相邻第二定子齿部112之间形成对应定子齿槽101的槽口102。由此每个定子齿槽101的槽口102处所设置齿靴13形成为不对称结构，该槽口102相对于定子齿槽101的中心线也为不对称开口。

其中，如图1和图2所示的多个定子齿部11以及齿靴13的形状相同，更有利于提高电机定子100的性能。

在另一些实施例中，定子齿槽101的两个第一内侧面103的端部(如内转子电机对应的内端，或外转子电机对应的外端)均设有齿靴13，且两个齿靴13沿定子铁芯10周向的延伸尺寸不相等，两个齿靴13的彼此相对的侧面形成为第二内侧面104。由此构成非对称齿靴13结构。

参照图1-图9所示，定子绕组20包括安装在定子铁芯10上的多个线圈21，每个线圈21包括多层导体组211，多层导体组211位于定子齿槽101内的部分形成为轴向导体212。并且每个线圈21的槽跨距大于一，即为大于或等于二的整数。换言之，每个线圈21包括两个轴向导体212，设有同一个线圈21的两个轴向导体212的两个定子齿槽101之间具有至少一个定子齿槽101。

每个线圈21包括两个轴向导体212，两个轴向导体212分别位于不同定子齿槽101内，两个轴向导体212所在定子齿槽101的编号差，为该线圈21的槽跨距。举例而言，定子铁芯10共具有S个定子齿槽101，沿定子铁芯10的周向按照1号、2号、3号、……、S-1号、S号的顺序依次编号，某线圈21的其中一个轴向导体212位于1号定子齿槽101，另一个轴向导体212位于6号定子齿槽101，则该线圈21的槽跨距为5；某线圈21的其中一个轴向导体212位于S号定子齿槽101，另一个轴向导体212位于7号定子齿槽101，则该线圈21的槽跨距为7。

其中，位于同一定子齿槽101内的轴向导体212中，多层导体组211沿定子铁芯10的周向排布，层叠布置，并且，每层导体组211包括沿定子铁芯10的径向排布的多个导体2111。在一些实施例中，导体2111可以为扁线。例如，在一些具体实施例中，如图2和图4所示，每个定子齿槽101内设有两层导体组211，两层导体组211沿定子铁芯10的周向层叠布置，每层导体组211包括四个导体2111，四个导体2111沿定子铁芯10的径向排布。当然，导体组211的数量包括但不限于两层，每组导体组211中导体2111的数量同样包括但不限于四个，其中，导体组211的数量越少越易于安装，每组导体组211中导体2111的数量越少越易于安装。

每层导体组211沿定子铁芯10周向的厚度为L3，并且L1＞L3。以导体组211为两层、每层导体组211包括四个导体2111为例，在将线圈21安装于定子铁芯10上时，可以先将其中一层导体组211通过槽口102装入定子齿槽101内，然后沿定子铁芯10的周向将该列移动至间距为L1的一侧，即沿定子铁芯10的周向尺寸为L1的齿靴13外侧(即移动至齿靴13远离定子铁芯10轴线的一侧)，不仅可以通过齿靴13对已经装入的一层导体组211进行限位，而且可以使装入的一层导体组211避开槽口102，以便于另一层导体组211通过槽口102装入定子齿槽101内。

根据以上描述，其他数量的导体组211和导体2111的装配方式对本领域技术人员而言是可以理解的。

由此，设置不对称的槽口102结构能够有效减小定子齿槽101的槽口102尺寸，有利于提高转矩，气隙减小，谐波较轻，从而有利于提高NVH性能，降低噪音，降低定子铁芯10的铁损。并且，不对称的槽口102结构在尽可能减小槽口102尺寸的同时，可以保证多层导体组211均能顺利装入定子齿槽101内，与发卡绕组的复杂工序相比，大大降低了装配工艺难度，能够满足多种导体2111层数的装配需求，满足不同工况或者不同应用环境的电机需求，有利于提高电机定子100的制造效率，提高生产合格率。

例如，在一些实施例中，线圈21可以为预制线圈21，预制完成后再装入定子铁芯10，线圈21绕制过程不受定子铁芯10的较小空间限制，绕制过程中多个导体2111的位置排布以及弯折方向易于控制，有利于提高绕线效率和合格率，以及有利于满足不同电机定子100变更导体组211数量和导体2111数量的需求。

需要说明的是，在本发明的实施例中，位于同一定子齿槽101内的多层导体组211所包括的导体2111的数量可以相等或者不等，以满足不同数量导体2111的排布需求。例如，其中一层导体组211可以包括三个导体2111，另一层导体组211可以包括四个导体2111，以使定子齿槽101内设置7个导体2111；再例如，两层导体组211均包括四个导体2111，以使定子齿槽101内设置8个导体2111。

下面结合对比例描述根据本发明实施例的电机定子100的有益效果。

其中，对比例与本发明实施例的转子结构以及定子铁芯叠厚均一致。对比例中，定子齿槽的内侧面未设置齿靴，即定子齿槽的槽宽与槽口的宽度相等；实施例中定子齿部11采用非对称齿槽102结构。如表1所示，与对比例相比，本发明实施例的电机定子100重载增加输出转矩0.6％，重载降低转矩波动8％，轻载增加输出转矩7.4％，轻载降低转矩波动36.4％。重载和轻载工况下，转矩性能和NVH性能均得以提升，尤其轻载工况下提升效果显著。

表1

	对比例	实施例	备注
				转子结构	一致	一致	/
定子铁芯叠厚(mm)	一致	一致	/
				转矩(Nm)(400A)	310	312	重载增加输出转矩0.6％
转矩波动(％)(400A)	5.0	4.6	重载降低转矩波动8％
				转矩(Nm)(40A)	27	29	轻载增加输出转矩7.4％
转矩波动(％)(40A)	11	7	轻载降低转矩波动36.4％

根据本发明实施例的电机定子100，通过定子齿部11的端部采用不对称槽口102结构，提高转矩，降低NVH噪音以及铁耗，同时满足包括多层导体组211、每层导体组211包括多个导体2111的线圈21在定子齿槽101内的有序安装，避免多个导体2111之间互相干涉，降低了装配工艺难度，提高了生产效率和合格率。

在本发明的一些实施例中，如图2和图4所示，在定子铁芯10的周向上，定子齿槽101的槽宽为W，定子齿槽101的槽口102宽度为L，并且W和L满足：0.5W≤L≤0.9W。L/W过小，会导致导体组211层数较多时不易安装至定子齿槽101内，安装难度大；L/W过大，会导致槽口102尺寸过大，不利于提高转矩以及降低噪音和铁耗。而在上述比例范围内，兼顾了安装难度低和提高转矩等性能的需求。例如，在一些具体实施例中，L/W可以为0.5、0.6、0.7、0.8和0.9等。

在本发明的一些实施例中，继续参照图2和图4所示，定子齿槽101的槽口102宽度大于导体2111的厚度。这里，“槽口102宽度”是指在定子铁芯10的周向上槽口102的尺寸；“导体2111的厚度”是指，在垂直于定子铁芯10轴线的方向上，导体2111的最小尺寸，例如图2和图4所示，导体2111垂直于定子铁芯10的轴线的截面大体为矩形，矩形的宽度即为导体2111的厚度。

通过定子齿槽101的槽口102宽度大于导体2111的厚度，在减小槽口102尺寸的同时，使导体2111能够顺利装入定子齿槽101内。

在一些实施例中，槽口102宽度大于导体2111的厚度，并且槽口102宽度小于两个导体2111的厚度之和，举例而言，槽口102宽度与导体2111厚度的差值小于或等于2mm，以满足装配需求的同时尽可能减小槽口102的开口尺寸，以利于提高转矩以及降低噪声和铁损。

根据本发明的一些实施例，如图2和图4所示，在定子齿槽101内，导体2111沿定子铁芯10径向的尺寸，大于沿定子铁芯10周向的尺寸。例如，在一些具体实施例中，导体2111垂直于定子铁芯10轴线的截面为矩形，矩形的长边形成为导体2111的宽度方向，矩形的短边形成为导体2111的厚度方向，每层导体组211中，多个导体2111可以沿导体2111的宽度方向排布，并且多层导体组211沿导体2111的厚度方向排布，线圈21形成为扁线线圈21。

由此，每层导体组211装入定子齿槽101内时，该层导体组211沿槽口102宽度方向的尺寸即为导体2111沿定子铁芯10周向的尺寸，如导体2111的厚度，所需定子齿槽101的槽口102尺寸更小，并且每层导体组211在定子铁芯10周向上的占用空间更小，使定子齿槽101内可以设置多层导体组211。

例如，在一些实施例中，位于同一定子齿槽101内的多个导体2111串联，即位于同一层的多个导体2111串联，多层导体组211之间也串联，使位于同一定子齿槽101内的导体2111形成一条串联支路。由此，可以使每个定子齿槽101内的多层导体组211形成多扎导线的绕制效果，从而有利于提高定子绕组20的串联磁通电势，有利于提高转矩。

需要说明的是，同一定子齿槽101内的多个导体2111，可以通过同一根导线绕制而成，有利于简化生产工序，提高生产效率，或者多个导体2111可以通过不同导线绕制而成，并将绕制完成的导体2111焊接以形成串联结构，例如位于同一层的多个导体2111可以由同一根导线绕制而成，在将绕制得到的每层导体组211装入定子齿槽101内后，再将多层导体组211焊接以形成串联结构，不仅满足提高转矩等性能需求，而且可以进一步降低定子绕组20在定子铁芯10的安装难度，提高装配效率。

在本发明的一些实施例中，如图5-图15所示，每个线圈21可以包括两个轴向导体212和两个端部导体213。线圈21所包括的多层导体组211，位于定子齿槽101内的部分形成为轴向导体212，位于定子齿槽101外的部分形成为端部导体213，即位于定子铁芯10的轴向两端的部分形成为端部导体213。其中，两个轴向导体212分别位于两个定子齿槽101内，其中一个端部导体213用于连接两个轴向导体212的一端，其中另一个端部导体213用于连接两个轴向导体212的另一端，以使线圈21形成环形结构。

根据本发明的一些实施例，如图5-图9所示，定子绕组20的多个线圈21中，至少两个线圈21可以同心布置，同心布置且相邻的两个线圈21中，外圈线圈21的槽跨距与内圈线圈21的槽跨距差值为2，保证多个线圈21在定子铁芯10上的安装互不干涉，避免线圈21损伤。

根据本发明的一些实施例，如图5-图9所示，定子绕组20的多个线圈21，可以构成结构不同的第一线圈22和第二线圈23。需要说明的是，每个第一线圈22可以包括一个或者多个线圈21，每个第二线圈23可以包括一个或者多个线圈21，包括多个线圈21的实施例中，多个线圈21可以同心布置以构成第一线圈22或第二线圈23。

此外，第一线圈22为沿定子铁芯10的周向排布的多个，第二线圈23为沿定子铁芯10的周向排布的多个，且多个第一线圈22和多个第二线圈23错开预设角度设置，该预设角度为第一线圈22对应圆心角的一半，以使每个第二线圈23的轴向导体212位于同一第一线圈22的两个轴向导体212之间的定子齿槽101内，每个第一线圈22的轴向导体212位于同一第二线圈23的两个轴向导体212之间的定子齿槽101内。

在一些具体实施例中，第一线圈22包括同心布置的两个线圈21，第二线圈23也包括同心布置的两个线圈21，第一线圈22和第二线圈23均包括两个外圈轴向导体212和两个内圈轴向导体212，第一线圈22的相邻的一对内圈轴向导体212和外圈轴向导体212位于第二线圈23的两个内圈轴向导体212之间，第二线圈23的相邻的一对内圈轴向导体212和外圈轴向导体212位于第一线圈22的两个内圈轴向导体212之间。例如，第一线圈22的四个轴向导体212所对应定子齿槽101编号可以为1号、2号、7号和8号，第二线圈23的四个轴向导体212所对应定子齿槽101编号可以为5号、6号、11号和12号。

在一些实施例中，如图8-图12所示，第一线圈22的端部导体213可以包括第一延伸段221和第一连接段222，其中，第一延伸段221沿定子铁芯10的周向延伸，第一连接段222连接第一延伸段221和对应的轴向导体212，以使第一线圈22形成环形结构。如图5-图7和图13-图15所示，第二线圈23的端部导体213可以包括第二延伸段231和第二连接段232，其中，第二延伸段231沿定子铁芯10的周向延伸，第二连接段232连接第二延伸段231和对应的轴向导体212，以使第二线圈23形成环形结构。

并且，如图5-图7所示，第一延伸段221位于定子轭部12的轴向外侧，第二延伸段231位于定子齿部11的轴向外侧。换言之，第一延伸段221沿定子铁芯10轴向的投影落入定子轭部12的投影范围内，第二延伸段231沿定子铁芯10轴向的投影位于定子轭部12和定子孔之间的区域内。由此，第一线圈22的第一延伸段221与第二线圈23的第二延伸段231沿定子铁芯10的径向错开布置，满足沿周向错开布置的第一线圈22和第二线圈23的排布需求，避免产生干涉，且便于安装。

在一些实施例中，继续参照图5-图7所示，在定子铁芯10的轴向上，第二延伸段231位于第一延伸段221的远离定子铁芯10的一侧，以使第一延伸段221和第二延伸段231在定子铁芯10轴向上错开，满足沿周向错开布置的第一线圈22和第二线圈23的排布需求，避免产生干涉。

在装配过程中，可以先将多个第一线圈22装入对应的定子齿槽101内，使每个第一线圈22的两个第一延伸段221分别位于定子轭部12的轴向两侧，且第一延伸段221与定子轭部12接触或者间隙配合；然后将多个第二线圈23装入对应的定子齿槽101内，使每个第二线圈23的两个第二延伸段231分别位于定子齿部11的轴向两侧，且第二延伸段231位于第一线圈22的第一连接段222的外侧(即远离定子铁芯10的一侧)，第一线圈22的装配不影响第二线圈23的装配，结构涉及以及排布合理、有序。

根据本发明的一些实施例，如图10-图12所示，在第一延伸段221中，多层导体组211沿定子铁芯10的径向排布，并且每层导体组211所包括的多个导体2111沿定子铁芯10的轴向排布。对应的，第一连接段222可以大体沿定子铁芯10的径向延伸。在绕制线圈21时，可以将轴向导体212的导体2111沿定子铁芯10的径向向外弯折，然后沿定子铁芯10的周向弯折，然后再沿定子铁芯10的径向向内弯折，以绕制得到端部导体213中的其中一个导体2111。整个绕制过程中，可以通过一根导线弯折绕制得到轴向导体212和端部导体213的一层导体组211，或者可以使位于多层导体组211均通过同一根导线弯折绕制而成，省去了发卡绕组的扭头、扩口等工序，大大降低了工序工艺的复杂程度，提高了制造效率，且多层导体组211的多个导体2111整齐有序，能够显著提高合格率和电机定子100性能。

根据本发明的一些实施例，如图13-图15所示，在第二延伸段231中，多层导体组211沿定子铁芯10的轴向排布，并且每层导体组211所包括的多个导体2111沿定子铁芯10的径向排布。对应的，第二连接段232可以大体沿定子铁芯10的轴向延伸。在绕制线圈21时，可以将轴向导体212的导体2111沿定子铁芯10的轴向向外延伸以伸，然后沿定子铁芯10的周向弯折，然后再沿定子铁芯10的轴向向内延伸，以绕制得到端部导体213中的其中一个导体2111。整个绕制过程中，可以通过一根导线弯折绕制得到轴向导体212和端部导体213的一层导体组211，或者可以使多层导体组211均通过同一根导线弯折绕制而成，省去了发卡绕组的扭头、扩口等工序，大大降低了工序工艺的复杂程度，提高了制造效率，且多层导体组211的多个导体2111整齐有序，能够显著提高合格率和电机定子100性能。

在本发明的一些实施例中，如图5-图9所示，定子绕组20包括多相绕组，每相绕组对应的多个线圈21构成多个第一线圈22和多个第二线圈23，多个是指两个或两个以上。其中，所有第一线圈22沿定子铁芯10的周向按照多相的预定顺序依次排布，所有第二绕组沿定子铁芯10的周向按照多相的预定顺序依次排布，且对应同一相的第一线圈22和第二线圈23沿定子铁芯10的周向交替排布。并且，每个第一线圈22可以包括至少一个线圈21，每个第二线圈23包括至少一个线圈21。

举例而言，如图5-图9所示，定子绕组20包括六个第一线圈22和六个第二线圈23，且定子绕组20包括A相、B相和C相三相绕组，每相包括两个第一线圈22和两个第二线圈23。其中，六个第一线圈22按照A相、B相、C相、A相、B相和C相的顺序依次排布，六个第二线圈23按照A相、B相、C相、A相、B相和C相的顺序依次排布，每个第一线圈22均包括同心布置的两个线圈21，每个第二线圈23也包括同心布置的两个线圈21。对应同一相的第一线圈22和第二线圈23交替排列，即按照第一线圈22、第二线圈23、第一线圈22、第二线圈23的顺序依次排布；对应同一相的第一线圈22和第二线圈23交替排列，即按照第一线圈22、第二线圈23、第一线圈22、第二线圈23的顺序依次排布。

通过设置两种不同结构的第一线圈22和第二线圈23，即可满足定子绕组20的装配需求，第一线圈22和第二线圈23适用性强，线圈21种类数量少，有利于降低预制线圈21的难度，提高生产效率。

在一些具体实施例中，如图5-图7所示，第一线圈22和第二线圈23均包括同心布置的两个线圈21，即均包括内圈线圈21和外圈线圈21。每相绕组包括并联的多条支路，并且，每条支路仅串联第一线圈22的两个线圈21、仅串联第二线圈23的两个线圈21，或同时串联第一线圈22的两个线圈21和第二线圈23的两个线圈21。由此，每条支路形成非整圈的排布结构，且利于形成更多条并联支路，满足低压工况的应用需求，并且通过串联位于同一第一线圈22或同一第二线圈23的两个线圈21，能够平衡两个线圈21之间的电阻差异，以提高电机定子100性能。

具体地，每相绕组包括两个第一线圈22(记为1#第一线圈22和2#第一线圈22)和两个第二线圈23(记为1#第二线圈23和2#第二线圈23)，沿定子铁芯10的周向按照1#第一线圈22、1#第二线圈23、2#第一线圈22、2#第二线圈23的顺序排布。

如图16所示，每相绕组构成并联的两条支路。其中一条支路串联1#第一线圈22的内圈线圈21和外圈线圈21、1#第二线圈23的内圈线圈21和外圈线圈21，其中另一条支路串联2#第一线圈22的内圈线圈21和外圈线圈21、2#第二线圈23的内圈线圈21和外圈线圈21。

如图17所示，每相绕组构成并联的四条支路。第一条支路串联1#第一线圈22的内圈线圈21和外圈线圈21，第二条支路串联1#第二线圈23的内圈线圈21和外圈线圈21，第三条支路串联2#第一线圈22的内圈线圈21和外圈线圈21，第四条支路串联2#第二线圈23的内圈线圈21和外圈线圈21。

根据本发明的一些实施例，定子铁芯10的定子齿槽101的槽数为S，电机组件200的磁极对数为p，第一线圈22(或第二线圈23)所包括同心布置的线圈21的数量为k，其中，S＝6kp，k＝1、2、3……，每个线圈21中，导体组211的层数为n，n＞1。k越大，预制而成的线圈21装入定子铁芯10的难度越大，n越大，预制而成的线圈21装入定子铁芯10的难度也越大，因此，在一些实施例中，k＝2，n＝2。p可以根据电机定子100的应用场所而定，以满足不同应用需求，例如电机定子100用于汽车驱动电机的工况下，p可以为4、6、8等，实现一定转速的情况下能够降低频率，从而降低电控器的控制难度，降低定子铁芯10损耗。

在一些具体实施例中，定子齿槽101的槽数为48，电机定子100对应的极对数为6，使电机定子100更符合汽车驱动电机的应用需求。

下面参考附图详细描述根据本发明的一个具体实施例的电机定子100，值得理解的是，下述描述只是示例性说明，而不能理解为对发明的限制。

根据本发明的一些实施例，如图1-图17所示，电机定子100包括定子铁芯10和定子绕组20。电机定子100对应的磁极对数为4，定子铁芯10包括定子轭部12和48个定子齿部11，48个定子齿部11设于定子轭部12的内周面，以限定出48个定子齿槽101。每个定子齿部11的内端设有结构相同、且不对称的两个齿靴13，两个齿靴13之间限定出定子齿槽101的槽口102，槽口102宽度与定子齿槽101的宽度比值为0.5，且槽口102宽度大于扁线的厚度。其中一个齿靴13沿周向的长度L1大于另一个齿靴13沿周向的长度L2。

定子绕组20包括安装在定子铁芯10上的三相预制成型扁线绕组，每相绕组均由两种预制成型的扁线线圈21组成，即第一线圈22和第二线圈23，对应同一相的第一线圈22和第二线圈23在圆周方向交替排布。

第一线圈22和第二线圈23均包括同心布置的两个线圈21，即内圈线圈21和外圈线圈21，外圈线圈21的槽跨距比内圈线圈21的槽跨距大2。每个线圈21均包括沿导体2111厚度方向排布的2层导体组211，每层导体组211包括沿扁线宽度方向排布的4圈导体2111。

在预制线圈21的过程中，可以通过一根扁线沿扁线宽度方向从后向前依次绕制内层导体组211的4圈导体2111，然后该扁线沿扁线的宽度方向从前向后依次绕制外层导体组211的4圈导体2111，从而得到预制而成的线圈21。

预制线圈21包括沿定子铁芯10的轴向延伸的轴向导体212和位于定子齿槽101外的端部导体213，其中，在装配过程中，每个线圈21的轴向导体212装入对应的定子齿槽101内，第一线圈22的端部导体213的第一延伸段221位于定子轭部12的轴向侧部，第二线圈23的端部导体213的第二延伸段231位于定子齿部11的轴向侧部。

在装入轴向导体212的过程中，可以先将其中一层导体组211的4个导体2111通过槽口102移动至定子齿槽101内，然后将该4个导体2111沿周向移动至齿靴13靠近槽底的一侧，以避开槽口102，然后将另一层导体组211的4个导体2111通过槽口102移动至定子齿槽101内，从而完成该线圈21的安装，安装过程中位于同一定子齿槽101内的8个导体2111互不干涉，且能够保持预制完成后的有序排布。

此外，定子铁芯10的48个定子齿槽101按照1号、2号、3号……47号、48号的顺序依次编号。定子绕组20包括A相、B相和C相三相绕组。

其中，A相的其中一个第一线圈22中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于1号和8号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于2号和7号定子齿槽101；A相的另一个第一线圈22中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于25号和32号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于26号和31号定子齿槽101；A相的其中一个第二线圈23中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于13号和20号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于14号和19号定子齿槽101；A相的其中另一个第二线圈23中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于37号和44号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于38号和43号定子齿槽101。

B相的其中一个第一线圈22中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于9号和16号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于10号和15号定子齿槽101；B相的另一个第一线圈22中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于33号和40号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于34号和39号定子齿槽101；B相的其中一个第二线圈23中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于21号和28号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于22号和27号定子齿槽101；B相的其中另一个第二线圈23中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于45号和4号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于46号和3号定子齿槽101。

C相的其中一个第一线圈22中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于17号和24号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于18号和23号定子齿槽101；C相的另一个第一线圈22中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于41号和48号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于42号和47号定子齿槽101；C相的其中一个第二线圈23中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于5号和12号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于6号和11号定子齿槽101；C相的其中另一个第二线圈23中，外圈线圈21的两个轴向导体212分别设于29号和36号定子齿槽101，内圈线圈21的两个轴向导体212分别设于30号和35号定子齿槽101。

安装完成后，可以将A相的一个第一线圈22的两个线圈21和一个第二线圈23的两个线圈21通过焊接串联成一条支路，将A相的另一个第一线圈22的两个线圈21和另一个第二线圈23的两个线圈21通过焊接串联成一条支路，以使A相具有两条并联支路。同理，B相和C相均具有两条并联支路，电机定子100生产完成。

整个生产过程中，省去了发卡绕组的扭头、扩口等工艺，大大减小了复杂工序，并且不对称的齿靴13结构能够满足包括多层导体组211的预制线圈21的有序装配，提高了电机定子100制造效率，提高了合格率。

如图18所示，根据本发明实施例的电机组件200包括根据本发明实施例的电机定子100。由于根据本发明实施例的电机定子100具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的电机组件200，通过定子齿部11的端部采用不对称槽口102结构，提高转矩，降低NVH噪音以及铁耗，同时满足包括多层导体组211、每层导体组211包括多个导体2111的线圈21在定子齿槽101内的有序安装，避免多个导体2111之间互相干涉，降低了装配工艺难度，提高了生产效率和合格率。

如图18所示，根据本发明实施例的车辆300包括根据本发明实施例的电机组件200。由于根据本发明实施例的电机组件200具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的车辆300，通过定子齿部11的端部采用不对称槽口102结构，提高转矩，降低NVH噪音以及铁耗，同时满足包括多层导体组211、每层导体组211包括多个导体2111的线圈21在定子齿槽101内的有序安装，避免多个导体2111之间互相干涉，降低了装配工艺难度，提高了生产效率和合格率。

这里，车辆300可以是新能源车辆300，在一些实施例中，新能源车辆300可以是以电机组件200作为主驱动力的纯电动车辆300，在另一些实施例中，新能源车辆300还可以是以内燃机和电机组件200同时作为主驱动力的混合动力车辆300。关于上述实施例中提及的为新能源车辆300提供驱动动力的内燃机和电机组件200，其中内燃机可以采用汽油、柴油、氢气等作为燃料，而为电机组件200提供电能的方式可以采用动力电池、氢燃料电池等，这里不作特殊限定。需要说明，这里仅仅是对新能源车辆300等结构作出的示例性说明，并非是限定本发明的保护范围。

此外，在一些实施例中，根据本发明实施例的可适用于上述新能源车辆300的压缩机，可以为包括驱动部和压缩部的电动压缩机，电动压缩机中的驱动部驱动压缩部进行压缩工作，例如驱动部可以为包括电机转子和电机定子100的电机组件200。

根据本发明实施例的车辆300和电机组件200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种电机定子，其特征在于，包括：

定子铁芯，所述定子铁芯包括多个定子齿部和环形的定子轭部，多个所述定子齿部沿所述定子轭部的周向设于所述定子轭部的内周面或外周面，相邻两个所述定子齿部之间形成有定子齿槽，每个所述定子齿槽具有彼此相对的两个第一内侧面，所述定子齿槽的槽口具有彼此相对的两个第二内侧面，两个所述第二内侧面分别与相邻的所述第一内侧面的间距为L1和L2，L1＞L2；

定子绕组，所述定子绕组包括安装在所述定子铁芯上的多个线圈，所述线圈包括多层导体组，多层所述导体组位于所述定子齿槽内的部分形成为轴向导体，每个所述线圈包括两个所述轴向导体，且设有同一所述线圈的两个所述轴向导体的两个所述定子齿槽之间具有至少一个所述定子齿槽，

所述轴向导体中，多层所述导体组沿所述定子铁芯的周向排布，且每层所述导体组包括沿所述定子铁芯的径向排布的多个导体，每层所述导体组沿所述定子铁芯周向的厚度为L3，且L1＞L3，多层所述导体组所包含所述导体的数量相等或不等。

2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，

多个所述定子齿部沿周向同一侧的侧面设有所述齿靴，或者，

多个所述定子齿部包括沿周向交替排布的第一定子齿部和第二定子齿部，所述第一定子齿部沿周向两侧的两个侧面分别设有所述齿靴。

3.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，在所述定子铁芯的周向上，所述定子齿槽的槽宽为W，所述定子齿槽的槽口宽度为L，0.5W≤L≤0.9W。

4.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述定子齿槽的槽口宽度大于所述导体的厚度。

5.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，在所述定子齿槽内，所述导体沿所述定子铁芯径向的尺寸大于沿所述定子铁芯周向的尺寸。

6.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述线圈为预制线圈。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电机定子，其特征在于，每个所述线圈包括两个所述轴向导体和两个端部导体，多层所述导体组位于所述定子铁芯的轴向两端的部分形成为所述端部导体，所述端部导体用于连接两个所述轴向导体的端部。

8.根据权利要求7所述的电机定子，其特征在于，多个所述线圈构成第一线圈和第二线圈，

所述第一线圈的所述端部导体包括第一延伸段和第一连接段，所述第一延伸段沿所述定子铁芯的周向延伸，所述第一连接段连接所述第一延伸段和对应的所述轴向导体，

所述第二线圈的所述端部导体包括第二延伸段和第二连接段，所述第二延伸段沿所述定子铁芯的周向延伸，所述第二连接段连接所述第二延伸段和对应的所述轴向导体，

所述第一延伸段位于所述定子轭部的轴向外侧，所述第二延伸段位于所述定子齿部的轴向外侧。

9.根据权利要求8所述的电机定子，其特征在于，在所述定子铁芯的轴向上，所述第二延伸段位于所述第一延伸段的远离所述定子铁芯的一侧。

10.根据权利要求8所述的电机定子，其特征在于，

所述第一延伸段中，多层所述导体组沿所述定子铁芯的径向排布，每层所述导体组的多个所述导体沿所述定子铁芯的轴向排布；

所述第二延伸段中，多层所述导体组沿所述定子铁芯的轴向排布，每层所述导体组的多个所述导体沿所述定子铁芯的径向排布。

11.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述定子绕组包括多相绕组，每相绕组对应的多个所述线圈构成多个第一线圈和多个第二线圈，对应同一相的所述第一线圈和所述第二线圈沿所述定子铁芯的周向交替排布，

所述第一线圈和所述第二线圈均包括同心布置的两个所述线圈，每相绕组包括并联的多条支路，且每条所述支路串联所述第一线圈的两个所述线圈，和/或串联所述第二线圈的两个所述线圈。

12.根据权利要求1-6中任一项所述的电机定子，其特征在于，位于同一所述定子齿槽内的多个所述导体串联。

13.根据权利要求1-6中任一项所述的电机定子，其特征在于，所述定子齿槽的槽数为48，所述电机定子的极对数为6。

14.一种电机组件，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的电机定子。

15.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求14所述的电机组件。