DE102022122091A1

DE102022122091A1 - Elektrische maschine für ein hybrid-/elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102022122091A1
Application number: DE102022122091.5A
Authority: DE
Inventors: Akash Changarankumarath Pradeepkumar; Singar Rathnam
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-09-10
Filing date: 2022-08-31
Publication date: 2023-03-16
Also published as: US20230081983A1; US12081079B2; CN115800571A

Abstract

Ein Fahrzeug beinhaltet eine Batterie, eine elektrische Maschine, einen Thermistor und eine Steuerung. Die elektrische Maschine ist dazu konfiguriert, elektrische Leistung aus der Batterie zu entnehmen, um das Fahrzeug anzutreiben. Die elektrische Maschine weist einen Rotor und einen Stator auf. Der Stator weist ein Blechpaket, miteinander verbundene Hairpins und eine Erdungsschiene auf. Das Blechpaket definiert Nuten. Die miteinander verbundenen Hairpin-Wicklungen sind innerhalb der Nuten angeordnet und sind angeordnet, um eine Vielzahl von elektrischen Phasen zu bilden. Die Erdungsschiene ist mit jeder der elektrischen Phasen verbunden und definiert eine Öffnung. Der Thermistor ist innerhalb der Öffnung angeordnet und dazu konfiguriert, eine Temperatur der elektrischen Maschine zu erfassen. Die Steuerung ist dazu programmiert, eine Leistungsausgabe der elektrischen Maschine auf Grundlage der Temperatur der elektrischen Maschine zu steuern.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft elektrische Maschinen, einschließlich Motoren und/oder Generatoren, die in Hybrid- und Elektrofahrzeugen genutzt werden.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Hybrid- und/oder Elektrofahrzeuge können eine elektrische Maschine beinhalten, die dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug anzutreiben.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeug beinhaltet eine Batterie, eine elektrische Maschine, einen Thermistor und eine Steuerung. Die elektrische Maschine ist dazu konfiguriert, elektrische Leistung aus der Batterie zu entnehmen, um das Fahrzeug anzutreiben. Die elektrische Maschine weist einen Rotor und einen Stator auf. Der Stator weist ein Blechpaket, miteinander verbundene Hairpins und eine Erdungsschiene auf. Das Blechpaket definiert Nuten. Die miteinander verbundenen Hairpin-Wicklungen sind innerhalb der Nuten angeordnet und sind angeordnet, um eine Vielzahl von elektrischen Phasen zu bilden. Die Erdungsschiene ist mit jeder der elektrischen Phasen verbunden und definiert eine Öffnung. Der Thermistor ist innerhalb der Öffnung angeordnet und dazu konfiguriert, eine Temperatur der elektrischen Maschine zu erfassen. Die Steuerung ist dazu programmiert, eine Leistungsausgabe der elektrischen Maschine auf Grundlage der Temperatur der elektrischen Maschine zu steuern.
Eine elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, ein Fahrzeug anzutreiben, beinhaltet einen Rotor, einen Stator, eine Erdungsschiene und einen Sensor. Der Stator weist Wicklungen auf, die angeordnet sind, um eine Vielzahl von elektrischen Phasen zu bilden. Der Stator ist dazu konfiguriert, ein Magnetfeld zu erzeugen, das mit dem Rotor interagiert, um eine Drehbewegung zu erzeugen. Die Erdungsschiene ist mit jeder der elektrischen Phasen verbunden. Die Erdungsschiene definiert mindestens eine erste Öffnung, die dazu konfiguriert ist, Anschlüsse für jede Phase aufzunehmen, und eine zweite Öffnung. Der Sensor ist innerhalb der zweiten Öffnung angeordnet. Der Sensor ist dazu konfiguriert, eine Temperatur der elektrischen Maschine zu erfassen. Der Sensor ist dazu konfiguriert, die Temperatur der elektrischen Maschine an eine Steuerung zu kommunizieren.
Ein Fahrzeug beinhaltet eine Batterie, eine elektrische Maschine, einen Thermistor und eine Klammer. Die elektrische Maschine ist dazu konfiguriert, elektrische Leistung aus der Batterie zu entnehmen, um das Fahrzeug anzutreiben. Die elektrische Maschine weist einen Rotor und einen Stator auf. Der Stator weist Wicklungen auf, die miteinander verbundene Hairpins umfassen. Der Thermistor ist dazu konfiguriert, eine Temperatur der elektrischen Maschine zu erfassen. Die Klammer sichert den Thermistor an einem oberen Ende eines ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins.
Figurenliste

1 ist eine schematische Veranschaulichung eines repräsentativen Antriebsstrangs eines Elektrofahrzeugs;
2 ist ein Schaltplan einer Leistungssteuerung, der einen Wechselrichter veranschaulicht, der an eine DC-Leistungsquelle und eine elektrische Maschine gekoppelt ist;
3 ist ein schematische Darstellung einer elektrischen Maschine;
4 ist eine Querschnittsendansicht eines Stators der elektrischen Maschine;
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts aus 2;
6 ist eine Vorderansicht eines Hairpins;
7 ist eine isometrische Teilansicht von oben auf den Stator der elektrischen Maschine;
8 ist eine isometrische Draufsicht auf eine erste Konfiguration eines Sensors, der die Temperatur der elektrischen Maschine misst;
9 ist eine Querschnittsteilansicht entlang Linie 9-9 aus 8.
10 ist eine isometrische Draufsicht auf eine zweite Konfiguration des Sensors;
11 ist eine isometrische Draufsicht auf eine dritte Konfiguration des Sensors; und
12 ist eine isometrische Draufsicht auf eine vierte Konfiguration des Sensors.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In dieser Schrift sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert sein, um Details konkreter Komponenten zu zeigen. Deshalb sind in dieser Schrift offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann zu lehren, die Ausführungsformen verschiedenartig einzusetzen. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die in Bezug auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für konkrete Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 1 veranschaulicht repräsentative Beziehungen zwischen den Komponenten. Die physische Platzierung und Ausrichtung der Komponenten innerhalb des Fahrzeugs können variieren. Das Elektrofahrzeug 10 beinhaltet einen Antriebsstrang 12. Der Antriebsstrang 12 beinhaltet eine elektrische Maschine, wie etwa einen Elektromotor/Generator (M/G) 14, um das Fahrzeug 10 anzutreiben. Der M/G 14 treibt ein Getriebe (oder einen Getriebekasten) 16 an. Insbesondere kann der M/G 14 drehbar mit einer Eingangswelle 18 des Getriebes 16 verbunden sein. Das Getriebe 16 kann über einen Getriebebereichswähler (nicht gezeigt) in PRNDSL (park, reverse, neutral, drive, sport, low - Parken, Rückwärts, Neutral, Fahren, Sport, Langsam) platziert werden. Das Getriebe 16 kann eine feste Übersetzungsbeziehung aufweisen, die eine einzelne Getriebeübersetzung zwischen der Eingangswelle 18 und einer Ausgangswelle 20 des Getriebes 16 bereitstellt. Ein Drehmomentwandler (nicht gezeigt) oder eine Anfahrkupplung (nicht gezeigt) kann zwischen dem M/G 14 und dem Getriebe 16 angeordnet sein. Alternativ kann das Getriebe 16 ein mehrstufiges Automatikgetriebe sein. Eine zugeordnete Traktionsbatterie 22 ist dazu konfiguriert, elektrische Leistung an den M/G 14 abzugeben oder elektrische Leistung von diesem zu empfangen.
Der M/G 14 ist eine Antriebsquelle für das Elektrofahrzeug 10, die dazu konfiguriert ist, das Elektrofahrzeug 10 anzutreiben. Der M/G 14 ist dazu konfiguriert, elektrische Leistung aus der Batterie 22 zu entnehmen, um das Fahrzeug 10 als Reaktion auf eine Beschleunigungsanforderung anzutreiben, die durch eine Steuerung verarbeitet werden kann.
Der M/G 14 ist außerdem dazu konfiguriert, elektrische Leistung an die Batterie 22 abzugeben, um die Batterie 22 aufzuladen, was während eines Nutzbremsens oder während Zeiträumen auftreten kann, in denen eine andere Leistungsquelle, wie etwa ein Verbrennungsmotor, den M/G 14 mit Leistung versorgt. Der M/G 14 kann durch eine beliebige von einer Vielzahl von Arten elektrischer Maschinen umgesetzt sein. Zum Beispiel kann es sich bei dem M/G 14 um einen Permanentmagnet-Synchronmotor handeln. Leistungselektronik 24 konditioniert durch die Batterie 22 bereitgestellte Gleichstromleistung (direct current power - DC-Leistung) gemäß den Anforderungen des M/G 14, wie nachstehend beschrieben wird. Zum Beispiel kann die Leistungselektronik 24 dem M/G 14 Dreiphasenwechselstrom (alternating current - AC) bereitstellen.
Wenn das Getriebe 16 ein mehrstufiges Automatikgetriebe ist, kann das Getriebe 16 Zahnradsätze (nicht gezeigt) beinhalten, die durch selektives Einrücken von Reibungselementen, wie etwa Kupplungen und Bremsen (nicht gezeigt), selektiv in unterschiedlichen Getriebeübersetzungen platziert werden, um die gewünschten mehreren diskreten oder abgestuften Antriebsübersetzungen festzulegen. Die Reibungselemente sind durch ein Schaltprogramm steuerbar, das gewisse Elemente der Zahnradsätze verbindet und trennt, um die Übersetzung zwischen der Getriebeausgangswelle 20 und der Getriebeeingangswelle 18 zu steuern. Das Getriebe 16 wird auf Grundlage verschiedener Fahrzeug- und Umgebungsbetriebsbedingungen durch eine zugeordnete Steuerung, wie etwa eine Antriebsstrangsteuereinheit (powertrain control unit - PCU), automatisch von einer Übersetzung in eine andere geschaltet. Leistung und Drehmoment von dem M/G 14 können an das Getriebe 16 abgegeben und durch dieses empfangen werden. Das Getriebe 16 stellt dann der Ausgangswelle 20 Antriebsstrangausgangsleistung und -drehmoment bereit.
Es versteht sich, dass das hydraulisch gesteuerte Getriebe 16, das mit einem Drehmomentwandler (nicht gezeigt) gekoppelt sein kann, nur ein Beispiel für eine Schaltgetriebe- oder Getriebeanordnung ist; ein beliebiges Mehrfachübersetzungsschaltgetriebe, das (ein) Eingangsdrehmoment(e) von einer Leistungsquelle (z. B. dem M/G 14) annimmt und dann einer Ausgangswelle (z. B. der Ausgangswelle 20) Drehmoment mit unterschiedlichen Übersetzungen bereitstellt, ist zur Verwendung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung annehmbar. Zum Beispiel kann das Getriebe 16 durch ein automatisiertes mechanisches (oder manuelles) Getriebe (automated mechanical transmission - AMT) umgesetzt sein, das einen oder mehrere Servomotoren beinhaltet, um Schaltgabeln entlang einer Schaltstange zu verschieben/drehen, um eine gewünschte Getriebeübersetzung auszuwählen. Wie es dem Durchschnittsfachmann im Allgemeinen geläufig ist, kann ein AMT zum Beispiel in Anwendungen mit höheren Drehmomentanforderungen verwendet werden.
Wie in der repräsentativen Ausführungsform aus 1 gezeigt, ist die Ausgangswelle 20 mit einem Differential 26 verbunden. Das Differential 26 treibt ein Paar von Antriebsrädern 28 über jeweilige Achsen 30 an, die mit dem Differential 26 verbunden sind. Das Differential 26 überträgt annähernd das gleiche Drehmoment auf jedes Rad 28, während es leichte Drehzahlunterschiede erlaubt, wie etwa, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt. Es können unterschiedliche Arten von Differentialen oder ähnlichen Vorrichtungen verwendet werden, um das Drehmoment von dem Antriebsstrang auf ein oder mehrere Räder zu verteilen. In einigen Anwendungen kann die Drehmomentverteilung zum Beispiel in Abhängigkeit von dem konkreten Betriebsmodus oder der konkreten Betriebsbedingung variieren.
Der Antriebsstrang 12 beinhaltet ferner eine zugeordnete Steuerung 32, wie etwa eine Antriebsstrangsteuereinheit (PCU). Wenngleich sie als eine Steuerung veranschaulicht ist, kann die Steuerung 32 Teil eines größeren Steuersystems sein und durch verschiedene andere Steuerungen im gesamten Fahrzeug 10, wie etwa eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC), gesteuert werden. Dementsprechend versteht es sich, dass die Antriebsstrangsteuereinheit 32 und eine oder mehrere andere Steuerungen zusammen als eine „Steuerung“ bezeichnet werden können, die verschiedene Aktoren als Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren steuert, um Funktionen zu steuern, wie etwa Betreiben des M/G 14, um ein Raddrehmoment bereitzustellen oder die Batterie 22 zu laden, Gangwechsel auszuwählen und zu planen usw. Die Steuerung 32 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (central processing unit - CPU) beinhalten, der/die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien in Kommunikation steht. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können zum Beispiel flüchtige und nicht flüchtige Speicherung in Nur-Lese-Speicher (read-only memory - ROM), Direktzugriffsspeicher (random-access memory - RAM) und Keep-Alive-Speicher (keep-alive memory - KAM) beinhalten. Ein KAM ist ein dauerhafter oder nicht flüchtiger Speicher, der zum Speichern verschiedener Betriebsvariablen verwendet werden kann, während die CPU heruntergefahren ist. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder - medien können unter Verwendung von beliebigen von einer Reihe bekannter Speichervorrichtungen umgesetzt sein, wie etwa PROMs (programmable read-only memory - programmierbaren Nur-Lese-Speichern), EPROMs (elektrischem PROM), EEPROMs (electrically erasable PROM - elektrisch löschbarem PROM), Flash-Speicher oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen Speichervorrichtungen oder Kombinationsspeichervorrichtungen, die zum Speichern von Daten in der Lage sind, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die durch die Steuerung beim Steuern des Verbrennungsmotors oder Fahrzeugs verwendet werden.
Die Steuerung 32 kommuniziert mit verschiedenen Fahrzeugsensoren und -aktoren über eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (E/A-Schnittstelle) (einschließlich Eingangs- und Ausgangskanälen), die als eine einzelne integrierte Schnittstelle umgesetzt sein kann, die verschiedene Rohdaten oder Signalkonditionierung, -verarbeitung und/oder -umwandlung, Kurzschlussschutz und dergleichen bereitstellt. Alternativ dazu können ein oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmware-Chips verwendet werden, um konkrete Signale zu konditionieren und zu verarbeiten, bevor sie der CPU zugeführt werden. Wie in der repräsentativen Ausführungsform in 1 allgemein veranschaulicht, kann die Steuerung 32 Signale an den M/G 14, die Batterie 22, das Getriebe 16, die Leistungselektronik 24 und eine beliebige andere Komponente des Antriebsstrangs 12, die eingeschlossen sein kann, aber in 1 nicht gezeigt ist (d. h. eine Anfahrkupplung, die zwischen dem M/G 14 und dem Getriebe 16 angeordnet sein kann) kommunizieren und/oder Signale von diesen empfangen. Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, erkennt der Durchschnittsfachmann verschiedene Funktionen oder Komponenten, die innerhalb jedes der vorstehend genannten Teilsysteme durch die Steuerung 32 gesteuert werden können. Repräsentative Beispiele für Parameter, Systeme und/oder Komponenten, die unter Verwendung von Steuerlogik und/oder Algorithmen, die durch die Steuerung 32 ausgeführt werden, direkt oder indirekt betätigt werden können, schließen Komponenten für einen Frontend-Nebenaggregatsantrieb (front-end accessory drive - FEAD), wie etwa eine Lichtmaschine, einen Klimaanlagenkompressor, Batterieladung oder -entladung, Nutzbremsung, einen Betrieb des M/G 14, Kupplungsdrücke für den Getriebekasten 16 oder eine beliebige andere Kupplung, die Teil des Antriebsstrangs 12 ist, und dergleichen ein. Sensoren, die Eingaben über die E/A-Schnittstelle kommunizieren, können verwendet werden, um zum Beispiel Raddrehzahlen (WS1, WS2), Fahrzeuggeschwindigkeit (VSS), Kühlmitteltemperatur (ECT), Gaspedalposition (PPS), Zündschalterstellung (IGN), Umgebungslufttemperatur (z. B. Umgebungslufttemperatursensor), Gang, Übersetzung oder Modus des Getriebes, Getriebeöltemperatur (transmission oil temperature - TOT), Eingangs- und Ausgangsdrehzahl des Getriebes, Beschleunigungs- oder Schaltmodus (MDE), Batterietemperatur, Batteriespannung, Batteriestrom oder Ladezustand (state of charge - SOC) der Batterie anzugeben.
Die Steuerlogik oder die von der Steuerung 32 durchgeführten Funktionen können in einer oder mehreren Figuren durch Ablaufdiagramme oder ähnliche Diagramme dargestellt sein. Diese Figuren stellen repräsentative Steuerstrategien und/oder -logik bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, umgesetzt sein können/kann. Somit können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Obwohl dies nicht immer ausdrücklich veranschaulicht ist, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der konkreten verwendeten Verarbeitungsstrategie wiederholt durchgeführt werden können. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die in dieser Schrift beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern ist vielmehr zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Die Steuerlogik kann hauptsächlich als Software umgesetzt sein, die durch eine mikroprozessorbasierte Fahrzeug- und/oder Antriebsstrangsteuerung, wie etwa die Steuerung 32, ausgeführt wird. Selbstverständlich kann die Steuerlogik in Abhängigkeit von der konkreten Anwendung als Software, Hardware oder Kombination aus Software und Hardware in einer oder mehreren Steuerungen umgesetzt sein. Bei einer Umsetzung als Software kann die Steuerlogik in einer/einem oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien bereitgestellt sein, auf denen Daten gespeichert sind, welche einen Code oder Anweisungen darstellen, der/die durch einen Computer zum Steuern des Fahrzeugs oder von dessen Teilsystemen ausgeführt wird/werden. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere einer Reihe bekannter physischer Vorrichtungen beinhalten, die elektrischen, magnetischen und/oder optischen Speicher nutzen, um ausführbare Anweisungen und zugeordnete Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen aufzubewahren.
Ein Gaspedal 34 wird durch den Fahrer des Fahrzeugs dazu verwendet, dem Antriebsstrang 12 (oder insbesondere dem M/G 14) ein angefordertes Drehmoment, eine angeforderte Leistung oder einen angeforderten Antriebsbefehl zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen. Im Allgemeinen generiert das Herunterdrücken und Freigeben des Gaspedals 34 ein Gaspedalpositionssignal, das durch die Steuerung 32 als Bedarf jeweils an einer erhöhten oder verringerten Leistung interpretiert werden kann. Ein Bremspedal 36 wird durch den Fahrer des Fahrzeugs außerdem verwendet, um ein angefordertes Bremsmoment zum Verlangsamen des Fahrzeugs bereitzustellen. Im Allgemeinen generiert das Herunterdrücken und Freigeben des Bremspedals 36 ein Bremspedalpositionssignal, das durch die Steuerung 32 als Bedarf an einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit interpretiert werden kann. Auf Grundlage von Eingaben von dem Gaspedal 34 und dem Bremspedal 36 befiehlt die Steuerung 32 das Drehmoment und/oder die Leistung an dem M/G 14 und den Reibungsbremsen 38. Die Steuerung 32 steuert auch die zeitliche Abfolge von Gangwechseln innerhalb des Getriebes 16.
Der M/G 14 kann als ein Motor fungieren und eine Antriebskraft für den Antriebsstrang 12 bereitstellen. Um das Fahrzeug mit dem M/G 14 anzutreiben, überträgt die Traktionsbatterie 22 gespeicherte elektrische Energie über eine Verkabelung 40 an die Leistungselektronik 24, die zum Beispiel einen Wechselrichter beinhalten kann. Die Leistungselektronik 24 wandelt DC-Spannung von der Batterie 22 in AC-Spannung um, die durch den M/G 14 verwendet werden soll. Die Steuerung 32 befiehlt der Leistungselektronik 24, Spannung von der Batterie 22 in eine AC-Spannung umzuwandeln, die dem M/G 14 bereitgestellt wird, um der Eingangswelle 18 ein positives oder negatives Drehmoment bereitzustellen.
Der M/G 14 kann auch als Generator fungieren und kinetische Energie von dem Antriebsstrang 12 in elektrische Energie umwandeln, die in der Batterie 22 gespeichert werden soll. Insbesondere kann der M/G 14 während Zeiträumen des Nutzbremsens als Generator fungieren, während denen Drehmoment und Rotationsenergie (oder kinetische Energie) von den sich drehenden Rädern 28 durch das Getriebe 16 zurückübertragen und in elektrische Energie zur Speicherung in der Batterie 22 umgewandelt wird.
Ein Temperatursensor 33 (z. B. ein Thermistor) kann genutzt werden, um die Temperatur des M/G 14 zu bestimmen. Der Temperatursensor 33 kann mit der Steuerung 32 in Kommunikation stehen und kann dazu konfiguriert sein, die Temperatur des M/G 14 an die Steuerung 32 weiterzuleiten. Die Steuerung 32 kann dazu programmiert sein, eine Leistungsausgabe des M/G 14 auf Grundlage der Temperatur des M/G 14 zu steuern. Zum Beispiel kann die Steuerung 32 dazu programmiert sein, das Drehmoment, die Drehzahl und/oder die Leistungsausgabe des M/G 14 auf ein gewünschtes Drehmoment, eine gewünschte Drehzahl und/oder eine gewünschte Leistungsausgabe einzustellen, die auf Positionen des Gaspedals 34 und/oder des Bremspedals 36 basieren können/kann, wenn die Temperatur des M/G 14 innerhalb eines gewünschten Bereichs liegt. Andererseits kann die Steuerung 32 dazu programmiert sein, das Drehmoment, die Drehzahl und/oder die Leistungsausgabe des M/G 14 auf weniger als das gewünschte Drehmoment, die gewünschte Drehzahl und/oder die gewünschte Leistungsausgabe einzustellen, wenn die Temperatur des M/G 14 kleiner oder größer als der gewünschte Bereichs ist. Wenn die Temperatur eine Obergrenze überschreitet oder kleiner als eine Untergrenze ist, kann die Steuerung 32 dazu programmiert sein, den M/G 14 vollständig abzuschalten.
Es versteht sich, dass das in 1 veranschaulichte Schema lediglich repräsentativ ist und nicht einschränkend sein soll. Es werden andere Konfigurationen in Betracht gezogen, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Es versteht sich, dass die in dieser Schrift beschriebene Fahrzeugkonfiguration lediglich beispielhafter Natur ist und nicht einschränkend sein soll. Andere Konfigurationen von Elektro- oder Hybridelektrofahrzeugen sollten als in dieser Schrift offenbart ausgelegt werden. Andere Konfigurationen von Elektro- oder Hybridfahrzeugen können unter anderem Serienhybridfahrzeuge, Parallelhybridfahrzeuge, Serien-Parallel-Hybridfahrzeuge, Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (plug-in hybrid electric vehicles - PHEVs), Brennstoffzellen-Hybridfahrzeuge, batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (battery operated electric vehicles - BEVs) oder eine beliebige andere dem Durchschnittsfachmann bekannte Fahrzeugkonfiguration beinhalten.
In Hybridkonfigurationen, die eine Brennkraftmaschine, wie etwa einen mit Benzin, Diesel oder Erdgas betriebenen Verbrennungsmotor, oder eine Brennstoffzelle beinhalten, kann die Steuerung 32 dazu konfiguriert sein, verschiedene Parameter einer derartigen Brennkraftmaschine zu steuern. Repräsentative Beispiele für Parameter, Systeme und/oder Komponenten bei der Verbrennung, welche unter Verwendung von Steuerlogik und/oder Algorithmen, die durch die Steuerung 32 ausgeführt werden, direkt oder indirekt betätigt werden können, schließen einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, eine Einspritzmenge und - dauer, eine Position der Drosselklappe, einen Zündzeitpunkt der Zündkerzen (bei fremdgezündeten Verbrennungsmotoren), eine zeitliche Abstimmung und Dauer für Einlass- und Auslassventile usw. ein. Sensoren, die Eingaben durch die E/A-Schnittstelle von einer solchen Brennkraftmaschine zu der Steuerung 32 kommunizieren, können verwendet werden, um einen Turbolader-Ladedruck, eine Kurbelwellenposition (PIP), eine Motordrehzahl (RPM), einen Ansaugkrümmerdruck (MAP), eine Drosselkappenposition (TP), eine Konzentration oder Anwesenheit von Abgassauerstoff (EGO) oder von anderen Abgaskomponenten, einen Ansaugluftstrom (MAF) usw. anzugeben.
Es versteht sich, dass die in dieser Schrift beschriebene Fahrzeugkonfiguration lediglich beispielhafter Natur ist und nicht einschränkend sein soll. Andere Elektro- oder Hybridfahrzeugkonfigurationen sollten als in dieser Schrift offenbart ausgelegt werden. Zu anderen Fahrzeugkonfigurationen können unter anderem Folgende gehören: Reihenhybridfahrzeuge, Parallelhybridfahrzeuge, Reihen-Parallel-Hybridfahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs), Brennstoffzellen-Hybridfahrzeuge, batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEVs) oder eine beliebige andere einem Durchschnittsfachmann bekannte Fahrzeugkonfiguration.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Schaltplan einer Leistungssteuerung (oder Leistungsversorgungsvorrichtung) 62, die an eine Leistungsquelle 64 (z. B. die Batterie 22) und eine elektrische Maschine 66 (z. B. den M/G 14) gekoppelt ist, veranschaulicht. Die Leistungsquelle 64 kann an die Leistungssteuerung 62 gekoppelt sein, um die elektrische Maschine 66 anzutreiben. Die Leistungssteuerung 62 kann einen Wechselrichter 68 und einen Spannungswandler 70 beinhalten. Der Spannungswandler 70 kann ein DC/DC-Wandler sein. Alternativ kann der Spannungswandler 70 eine separate Komponente sein, die nicht in die Leistungssteuerung 62 integriert ist. Der Wechselrichter 68 und der Spannungswandler 70 können dazu konfiguriert sein, der elektrischen Maschine 66 elektrische Leistung zuzuführen.
Der Wechselrichter 68 beinhaltet eine Wechselrichterschaltung. Die Wechselrichterschaltung kann Schalteinheiten 72 beinhalten. Die Schalteinheiten 72 können jeweils einen Transistor 74, wie etwa einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (insulated gate bipolar transistor - IGBT), antiparallel mit einer Diode 76 geschaltet, umfassen. Die Schalteinheiten 72 können dazu konfiguriert sein, Wechselstrom an der elektrischen Maschine 66 bereitzustellen. Insbesondere kann der Wechselrichter 68 dazu konfiguriert sein, elektrischen Gleichstrom, der durch die Leistungsquelle 64 bereitgestellt wird, in elektrischen Wechselstrom umzuwandeln, der dann der elektrischen Maschine 66 zugeführt wird. Die Leistungssteuerung 62 kann einen Koppelkondensator 78 beinhalten. Der Koppelkondensator 78 kann zwischen der Leistungsquelle 64 und dem Wechselrichter 68 angeordnet sein. Der Koppelkondensator 78 kann dazu konfiguriert sein, Welligkeitsströme, die an dem Wechselrichter 68 oder der Leistungsquelle 64 erzeugt werden, zu absorbieren und die DC-Koppelspannung, Vo, zur Steuerung des Wechselrichters 68 zu stabilisieren.
Anders ausgedrückt kann der Koppelkondensator 78 angeordnet sein, um eine Spannungsvariation bei einem Eingang der Wechselrichterschaltung aufgrund von Welligkeitsströmen einzuschränken, die durch die Wechselrichterschaltung oder eine Batterie, wie etwa eine Traktionsbatterie, erzeugt werden, welche die Leistungsquelle 64 umfassen kann. Die Leistungssteuerung 62 kann eine Ansteuerungsplatte 80 zum Steuern der Wechselrichterschaltung beinhalten. Die Ansteuerungsplatte 80 kann eine Gate-Ansteuerungsplatte sein, die dazu konfiguriert ist, die Transistoren 74 der Schalteinheiten 72 des Wechselrichters 68 zu betreiben, wenn der Gleichstrom der Leistungsquelle 64 in Wechselstrom umgewandelt und der Wechselstrom der elektrischen Maschine 66 zugeführt wird.
Der Spannungswandler 70 kann einen Induktor beinhalten. Die Schaltung des Spannungswandlers (nicht gezeigt), einschließlich des Induktors, kann dazu konfiguriert sein, die Spannung der elektrischen Leistung, die von der Leistungsquelle 64 der elektrischen Maschine 66 zugeführt wird, zu verstärken oder zu erhöhen. Auf der Gleichstromseite des Wechselrichters 68 kann eine Sicherung 82 angeordnet sein, um die Wechselrichterschaltung vor Überspannungen in der elektrischen Leistung zu schützen.
Diese Offenbarung soll nicht als auf den Schaltplan aus 2 beschränkt ausgelegt werden, sondern soll als Leistungssteuervorrichtungen einschließend ausgelegt werden, die andere Arten von Wechselrichtern, Kondensatoren, Wandlern oder Kombinationen davon beinhalten. Zum Beispiel kann der Wechselrichter 68 ein Wechselrichter sein, der eine beliebige Anzahl an Schalteinheiten beinhaltet und soll nicht als auf die in 2 abgebildete Anzahl an Schalteinheiten beschränkt ausgelegt werden. Alternativ kann der Koppelkondensator 78 dazu konfiguriert sein, einen Wechselrichter oder eine Vielzahl von Wechselrichtern an eine Leistungsquelle zu koppeln.
Die Steuerung 32 kann mit der Leistungsquelle 64 (z. B. der Batterie 22), der elektrischen Maschine 66 (z. B. dem M/G 14) und der Ansteuerungsplatte 80 in Kommunikation stehen. Als Reaktion auf einen Befehl zum Bereitstellen von Drehmoment und Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs 10 kann die Steuerung 32 die Leistungsquelle 64, die Ansteuerungsplatte 80 und die elektrische Maschine 66 derart betreiben, dass die gewünschte Leistung von der Leistungsquelle 64 über den Wechselrichter 68 der Leistungssteuerung 62 der elektrischen Maschine 66 zugeführt wird. Die Leistung, die elektrische Spannung und/oder der elektrische Strom können/kann an verschiedenen Stellen innerhalb des Systems überwacht und an die Steuerung 32 kommuniziert und/oder über diese eingestellt werden, um die gewünschte Drehmoment- und/oder Leistungsausgabe der elektrischen Maschine 66 zu erhalten. Die DC-Leistung, die elektrische DC-Spannung und/oder der elektrische DC-Strom, die/der dem Wechselrichter 68 zugeführt werden/wird, können/kann durch den Sensor 84 bestimmt werden. Die DC-Leistung, die elektrische DC-Spannung und/oder der elektrische DC-Strom, die/der durch die Leistungsquelle 64 erzeugt werden/wird, können/kann durch einen oder mehrere Sensoren 86 bestimmt werden. Die AC-Leistung, die elektrische AC-Spannung und/oder der elektrische AC-Strom, die/der jeder Wicklungsphase 88 der elektrischen Maschine 66 zugeführt werden/wird, kann durch einen oder mehrere Sensoren 90 bestimmt werden. Insbesondere können die Wicklungsphasen 88 mehrere Phasen von Wicklungen an dem Stator der elektrischen Maschine 66 darstellen, die dazu konfiguriert sind, Magnetfelder zu erzeugen, die mit Magneten an dem Stator der elektrischen Maschine 66 interagieren, um eine Drehbewegung zu erzeugen. Die Steuerung 32 kann einen Algorithmus beinhalten, der die verschiedenen Messwerte in ein Drehmoment oder eine Leistung umwandelt, das/die von der elektrischen Maschine 66 ausgegeben wird.
Unter Bezugnahme auf 1 kann eine elektrische Maschine 20 in einem Fahrzeug, wie etwa einem vollelektrischen Fahrzeug oder einem hybridelektrischen Fahrzeug, verwendet werden. Die elektrische Maschine 20 kann als Elektromotor, Traktionsmotor, Generator oder dergleichen bezeichnet werden. Die elektrische Maschine 20 kann eine Dauermagnetmaschine, eine Induktionsmaschine oder dergleichen sein. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die elektrische Maschine 20 eine Dreiphasenwechselstrommaschine (Dreiphasen-AC-Maschine). Die elektrische Maschine 20 ist in der Lage, sowohl als Motor zum Antreiben des Fahrzeugs als auch als Generator, wie etwa beim Nutzbremsen, zu fungieren.
Die elektrische Maschine 20 kann durch eine elektrische Leistungsquelle, wie etwa eine Traktionsbatterie des Fahrzeugs, mit Leistung versorgt werden. Die Traktionsbatterie kann eine Hochspannungsgleichstromausgabe (Hochspannungs-DC-Ausgabe) von einem oder mehreren Batteriezellenarrays, mitunter als Batteriezellenstapel bezeichnet, innerhalb der Traktionsbatterie abgeben. Die Batteriezellenarrays können eine oder mehrere Batteriezellen beinhalten, die gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umwandeln. Die Zellen können ein Gehäuse, eine positive Elektrode (Kathode) und eine negative Elektrode (Anode) beinhalten. Ein Elektrolyt ermöglicht, dass sich Ionen während der Entladung zwischen der Anode und Kathode bewegen und sich dann während der Aufladung zurückbewegen.
Anschlüsse ermöglichen, dass Strom zur Verwendung durch das Fahrzeug aus den Zellen fließt.
Die Traktionsbatterie kann elektrisch mit einem oder mehreren Leistungselektronikmodulen verbunden sein. Die Leistungselektronikmodule können elektrisch mit den elektrischen Maschinen 20 verbunden sein und die Möglichkeit bereitstellen, elektrische Energie bidirektional zwischen der Traktionsbatterie und der elektrischen Maschine 20 zu übertragen. Zum Beispiel kann eine geeignete Traktionsbatterie eine DC-Spannung bereitstellen, während die elektrische Maschine 20 unter Umständen eine Dreiphasen-(AC-)Spannung benötigt. Das Leistungselektronikmodul kann einen Wechselrichter beinhalten, der die DC-Spannung je nach Bedarf der elektrischen Maschine 20 in eine Dreiphasen-AC-Spannung umwandelt. In einem regenerativen Modus kann das Leistungselektronikmodul die Dreiphasen-AC-Spannung aus der elektrischen Maschine 20, die als Generator fungiert, in die DC-Spannung umwandeln, die von der Traktionsbatterie benötigt wird.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann der M/G 14 ein Gehäuse 92 beinhalten, das den Stator 94 und den Rotor 96 umschließt. Der Stator 94 kann an dem Gehäuse 92 fixiert sein und beinhaltet ein zylindrisches Statorblechpaket 98, das einen Innendurchmesser (inner diameter - ID) 100, der ein Loch 102 definiert, und einen Außendurchmesser (outer diameter - OD) 104 aufweist. Das Statorblechpaket 98 kann aus einer Vielzahl von gestapelten Lamellen gebildet sein. Der Rotor 96 ist zur Rotation in dem Loch 102 gelagert. Der Rotor 96 kann Wicklungen oder Permanentmagneten beinhalten, die mit dem durch die Wicklungen des Stators 94 erzeugten Magnetfeld interagieren, um die Rotation des Rotors 96 zu erzeugen, wenn der M/G 14 erregt wird. Der Rotor 96 kann an einer Welle 106 gelagert sein, die sich durch das Gehäuse 92 erstreckt. Die Welle 106 ist dazu konfiguriert, an einen Antriebsstrang des Fahrzeugs gekoppelt zu werden, um Drehmoment für den Fahrzeugantrieb abzugeben oder mechanische regenerative Energie aus der Fahrzeugbewegung aufzunehmen.
Das Statorblechpaket 92 definiert Nuten 108, die in Umfangsrichtung um das Statorblechpaket 98 angeordnet sind und sich von dem Innendurchmesser 100 nach außen erstrecken. Die Nuten 108 sind dazu konfiguriert, die Hairpin-Wicklungen 114 aufzunehmen. Die Nuten 108 können gleichmäßig um den Umfang beabstandet sein, in Umfangsrichtung zwischen dem Innendurchmesser 100 und dem Außendurchmesser 104 des Statorblechpakets 98 angeordnet sein (z. B. können sich die Nuten 108 radial von dem Innendurchmesser 100 zu dem Außendurchmesser 104 des Statorblechpakets 98 erstrecken) und können sich axial von einem ersten Ende 110 des Statorblechpakets 98 zu einem zweiten Ende 112 erstrecken. Jede Nut 108 weist eine Vielzahl von Pin-Positionen auf, die in einer Richtung angeordnet ist, die sich von dem Innendurchmesser 100 zu dem Außendurchmesser 104 des Statorblechpakets 98 erstreckt. In der veranschaulichten Ausführungsform definiert das Statorblechpaket 98 achtundvierzig Nuten und weist acht Pole auf; das Statorblechpaket 98 kann in anderen Ausführungsformen jedoch mehr oder weniger Nuten und/oder Pole aufweisen. Zum Beispiel kann das Statorblechpaket 98 zweiundsiebzig Nuten definieren und acht Pole aufweisen.
Die Nuten 108 sind durch einen umlaufenden Abstand, gemessen zwischen den Mittellinien zweier benachbarter Nuten, beabstandet. Dieser Abstand kann als Abstandseinheit verwendet werden (nachfolgend „eine Nut“), um einen Bezug zu anderen Komponenten des Stators 94 herzustellen und diese zu messen. Die Abstandseinheit „Nut“ wird gelegentlich auch als „Nutteilung“ oder „Nutweite“ bezeichnet. Auf die Nuten 108 wird außerdem mit den Zahlen 1 bis 48 gegen den Uhrzeigersinn Bezug genommen, wobei der Einfachheit halber die Nuten mit ungeraden Zahlen gekennzeichnet sind. Die Nuten können als ungerade Nuten (d. h. die Nuten 1, 3, 5 usw.) und gerade Nuten (d. h. die Nuten 2, 4, 6 usw.) gekennzeichnet sein. Die ungerade und gerade Kennzeichnung dient der einfacheren Beschreibung bei der Erläuterung der Anordnung der Wicklungen und die Struktur der ungeraden und geraden Nuten kann gleich sein.
Unter Bezugnahme auf 5 beinhaltet der M/G 14 Hairpin-Wicklungen 114, die durch die Nuten 108 des Statorblechpakets 98 geführt sind. Konfigurationen von Hairpin-Wicklungen können die Effizienz für elektrische Maschinen verbessern, die in Fahrzeugen und anderen Anwendungen verwendet werden. Die Hairpin-Wicklungen 114 verbessern die Effizienz durch Bereitstellen einer größeren Menge von Statorleitern, um den Widerstand der Wicklung zu verringern, ohne in den Raum einzudringen, der für den Elektrostahl und den Magnetflusspfad reserviert ist. Die Hairpin-Wicklungen können als Wellenwicklungen angeordnet sein, wobei die Wicklungen 114 von Pol zu Pol in einem wellenähnlichen Muster verwoben sind. Es ist anzumerken, dass die Wicklungen 114 in 5 zu Veranschaulichungszwecken als Querschnitte gezeigt sind.
Der M/G 14 der vorliegenden Offenbarung kann eine elektrische Maschine mit Dreiphasenstrom sein, bei der die Hairpin-Wicklungen in drei elektrischen Phasen angeordnet sind. Die Phasen können in beliebiger Reihenfolge als erste, zweite und dritte Phase gekennzeichnet werden. In den Beispielen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet jede Phase eine Vielzahl von einzelnen Hairpin-Leitern, die in parallelen Wicklungspfaden angeordnet sind. Zum Beispiel kann jede Phase eine Vielzahl von einzelnen Hairpin-Leitern beinhalten, die in vier parallelen Wicklungspfaden angeordnet sind. Diese Offenbarung sollte jedoch nicht als auf eine elektrische Maschine mit drei elektrischen Phasen beschränkt ausgelegt werden, sondern sollte so ausgelegt werden, dass sie eine elektrische Maschine mit mindestens einer elektrischen Phase oder einer Vielzahl von elektrischen Phasen beinhaltet.
Die Nuten 108 können eine radiale Innenschicht 116 der Hairpins, eine innere radiale Mittelschicht 118 der Hairpins, eine äußere radiale Mittelschicht 120 der Hairpins und eine radiale Außenschicht 122 der Hairpins beinhalten. Jede der Schichten kann mindestens zwei radiale Pin-Positionen beinhalten, die einander benachbart sind. In der veranschaulichten Ausführungsform weist jede Nut 108 acht aufeinanderfolgende Pin-Positionen (d. h. L1 bis L8) in einer linearen Eins-zu-Acht-Anordnung auf; andere Anordnungen werden jedoch in Betracht gezogen. Die erste Position L1 ist dem OD 104 des Statorblechpakets 98 am nächsten und die achte Position L8 ist dem ID 100 des Statorblechpakets 98 am nächsten. Die innerste radiale Schicht 116 beinhaltet sowohl die siebte Position L7 als auch die achte Position L8. Die innere radiale Mittelschicht 118 beinhaltet sowohl die fünfte Position L5 als auch die sechste Position L6. Die äußere radiale Mittelschicht 120 beinhaltet sowohl die dritte Position L3 als auch die vierte Position L4. Die äußerste radiale Schicht 122 beinhaltet sowohl die erste Position L1 als auch die zweite Position L2.
Unter Bezugnahme auf 6 ist einer von einer Vielzahl Hairpins 124, welche die Wicklungen 114 bilden, schematisch dargestellt, um die allgemeine Konfiguration zu zeigen. Die Hairpins sind im Allgemeinen U-förmig und weisen ein Paar Schenkel auf, die durch eine Krone zusammengefügt sind. Jeder einer Vielzahl von Hairpins wird in das Statorblechpaket 98 eingebaut, indem jeder Schenkelabschnitt durch eine entsprechende der Nuten 108 geführt wird. Jeder Hairpin kann ab demselben Ende des Statorblechpakets 98 eingebaut werden (z. B. ab Ende 110), sodass sich alle der Kronen an einem Ende des Stators befinden und sich die Enden der Schenkel an dem gegenüberliegenden Ende (z. B. an Ende 112) befinden, sobald er eingebaut ist. Im Allgemeinen kann das Ende 110 als Kronenende bezeichnet werden und kann das Ende 112 als Schweißende bezeichnet werden. Sobald sie eingebaut sind, werden die Schenkel der Hairpins voneinander weg gebogen, um Verwindungen zu bilden, die mit den Verwindungen anderer Hairpins verbunden werden. Die Enden der entsprechenden Hairpins werden durch eine elektrisch leitende Verbindung, wie etwa eine Schweißnaht, zusammengefügt. Die Verbindungen können in Reihen angeordnet sein. Die Wicklungen 114 können ohne Überbrückung vorliegen (d. h. jeder Hairpin ist direkt mit einem anderen Hairpin verbunden) oder können eine Mindestanzahl an Überbrückungen beinhalten. Eine Überbrückung ist ein Leiter, der typischerweise an einem der Enden des Statorblechpakets angeordnet ist, d. h., sich nicht durch eine Nut erstreckt, und Hairpins verbindet, die so weit voneinander beabstandet sind, dass sie nicht direkt miteinander verbunden werden können.
Jede Anordnung kann wie in 6 beschriebene Hairpins beinhalten. Ein Hairpin 124 kann aus einem einzelnen Stück Metall, wie etwa Kupfer, Aluminium, Silber oder einem beliebigen anderen, elektrisch leitenden Material, gebildet sein. Der Hairpin 124 kann einen ersten Schenkel 126 beinhalten, der an einem Scheitelpunkt 130 mit einem zweiten Schenkel 128 zusammengefügt ist. Der erste Schenkel 126 ist innerhalb einer der Nuten 108 angeordnet und der zweite Schenkel 128 ist innerhalb einer weiteren der Nuten 108, die um eine Spannweite der Nuten beabstandet ist, angeordnet. Der erste Schenkel 126 beinhaltet einen geraden Abschnitt 132, der innerhalb einer Nut 108 angeordnet ist, und einen ersten abgewinkelten Abschnitt 134, der sich zwischen dem Scheitelpunkt 130 und dem geraden Abschnitt 132 erstreckt. Der gerade Abschnitt 132 und der abgewinkelte Abschnitt 134 sind an einer ersten Biegung 136 zusammengefügt. Der erste Schenkel 126 beinhaltet außerdem einen Verwindungsabschnitt 138, der an einer zweiten Biegung 140 nach außen abgewinkelt ist. Der zweite Schenkel 128 beinhaltet einen geraden Abschnitt 142, der innerhalb einer Nut 108 angeordnet ist, und einen zweiten abgewinkelten Abschnitt 144, der sich zwischen dem Scheitelpunkt 130 und dem geraden Abschnitt 142 erstreckt. Der erste und der zweite abgewinkelte Abschnitt 134, 144 sowie der Scheitelpunkt 130 werden zusammen als Krone bezeichnet. Der gerade Abschnitt 142 und der abgewinkelte Abschnitt 144 sind an einer ersten Biegung 146 zusammengefügt. Der zweite Schenkel 128 beinhaltet außerdem einen Verwindungsabschnitt 148, der an einer zweiten Biegung 150 nach außen abgewinkelt ist. Die Verwindungen 138, 148 sind in entgegengesetzte Richtungen abgewinkelt, damit sie sich von dem Hairpin 124 weg erstrecken, um mit benachbarten Pins des Verdrahtungspfades verbunden zu werden. Die Verwindungen 138, 148 können eine Steigungsspanne aufweisen, die gleich der Pin-Spanne zwischen benachbarten Hairpins, geteilt durch zwei, ist.
Der Hairpin 124 kann hergestellt werden, indem zuerst der Scheitelpunkt 130, die ersten abgewinkelten Abschnitte 134, 144 und zwei verlängerte gerade Abschnitte gebildet werden. Dann wird der Hairpin 124 in den Stator 94 eingebaut, indem die verlängerten geraden Abschnitte in die Nuten 108 des Stators 94 eingeführt werden. Die zweiten Biegungen 140, 150 und die Verwindungen 138, 148 können gebildet werden, nachdem der Hairpin 124 durch die Nuten eingebaut wurde, indem die verlängerten Schenkel wie gewünscht gebogen werden. Der erste und der letzte gleichmäßige Pin eines Verdrahtungspfades können eine längere oder kürzere Verwindung aufweisen, um eine Verbindung mit den Anschlussleitungen oder Nullleiteranschlüssen zu erleichtern.
Unter Bezugnahme auf 7 ist eine isometrische Teilansicht von oben auf den Stator 96 veranschaulicht. Jede Phase 88 des M/G 14 besteht aus mindestens einem Satz von miteinander verbundenen Hairpins 124. Jede Phase 88 ist mit einem separaten Anschluss 152 entlang erster Enden 154 der miteinander verbundenen Hairpins 124 verbunden, welche die konkrete Phase 88 bilden. Jede Phase 88 ist außerdem mit einer gemeinsamen Erdungsschiene 156 entlang der zweiten Enden 158 der miteinander verbundenen Hairpins 124 verbunden, die jede Phase 88 bilden. Die ersten Enden 154 und die zweiten Enden 158 der miteinander verbundenen Hairpins 124 können als Anschlüsse für jede Phase 88 bezeichnet werden. Die Anschlüsse 152 können eine erste Vielzahl von Öffnungen 160 definieren, die dazu konfiguriert ist, die ersten Enden 154 der miteinander verbundenen Hairpins 124 aufzunehmen. Die Erdungsschiene 156 kann eine zweite Vielzahl von Öffnungen 162 definieren, die dazu konfiguriert ist, die zweiten Enden 158 der miteinander verbundenen Hairpins 124 aufzunehmen. Die Anschlüsse 152 sind dazu konfiguriert, den M/G 14 und insbesondere die Wicklungen 114 über eine Leistungselektronik 24 (z. B. den Wechselrichter 68) mit der Batterie 22 zu verbinden. Die Erdungsschiene 156 ist dazu konfiguriert, den M/G 14 und insbesondere die Wicklungen 114 mit dem Nullleiter oder der Masse zu verbinden, um die elektrische Schaltung von der Batterie 22 zu dem M/G 14 zu schließen. Benachbarte Hairpins 124 jeder Phase 88 können entlang oberer Enden 164 aneinander gesichert sein, wodurch Paare von Hairpins 124 gebildet werden. Die oberen Enden 164 können jedem Hairpin 124 innerhalb jedes Paars gemeinsam sein oder von diesen gemeinsam genutzt werden. Benachbarte Hairpins 124 können durch Hartlöten, Schweißen oder durch ein beliebiges anderes bekanntes Verfahren, das elektrische Komponenten verbindet und eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Komponenten herstellt, aneinander gesichert werden.
Der Temperatursensor 33 kann in einer von mehreren in dieser Schrift genauer beschriebenen Konfigurationen an der Erdungsschiene 156 angeordnet sein. Der Temperatursensor 33 kann an der Erdungsschiene 156 platziert sein, da der Neutralpunkt oder die Erdungsschiene 156 tendenziell die heißeste Stelle des M/G 14 ist, was zum Messen der Temperatur des M/G 14 zu Steuer- und zu Sicherheitszwecken ideal ist. Der Neutralpunkt oder die Erdungsschiene 156 kann aus einem gestanzten metallischen Material, wie etwa Kupfer, bestehen. Alternativ kann der Temperatursensor 33 an einer beliebigen anderen Stelle an dem M/G 14 platziert sein. Zum Beispiel kann der Temperatursensor 33 an einem der oberen Enden 164 von einem der Paare von Hairpins 124 platziert sein.
Unter Bezugnahme auf 8 und 9 ist eine erste Konfiguration des Temperatursensors 33 veranschaulicht, der dazu konfiguriert ist, die Temperatur des M/G 14 zu messen. Die Erdungsschiene 156 definiert eine Öffnung 166 zusätzlich zu der zweiten Vielzahl von Öffnungen 162. Der Temperatursensor 33 ist innerhalb der Öffnung 166 angeordnet. Insbesondere kann die Öffnung 166 in der ersten Konfiguration eine Öffnung mit Innengewinde sein und kann der Temperatursensor 33 einen Gewindeabschnitt 168 beinhalten, der die Öffnung mit Innengewinde in Eingriff nimmt, um den Temperatursensor 33 an der Erdungsschiene 156 zu sichern. Alternativ kann die Öffnung 166 nicht mit einem Innengewinde versehen sein und kann der Temperatursensor 33 in die Öffnung 166 eingepresst oder in diese eingepasst sein. Der Temperatursensor 33 beinhaltet eine oder mehrere Elektroden 170.
Der Gewindeabschnitt 168 zwingt die eine oder mehreren Elektroden 170 in Kontakt mit der Erdungsschiene 156, sobald er in die Öffnung 166 eingeschraubt oder alternativ in diese eingepresst wurde. Die eine oder mehreren Elektroden 170 können in einem wärmeleitenden Material, wie etwa einem metallischen Material (z. B. Kupfer oder Aluminium), eingeschlossen sein. Der Gewindeabschnitt 168 definiert eine Öffnung 172. Ein Kabelbaum 174 kann die eine oder mehreren Elektroden 170 mit einer Leistungsquelle (z. B. einer Batterie) und/oder der Steuerung 32 verbinden. Das Statorblechpaket 96, die Wicklungen 114, der Temperatursensor 33 und die Erdungsschiene 156 können gemeinsam mit einem isolierenden Epoxid- oder Lackmaterial 176 beschichtet werden, sobald der M/G 14 zusammengebaut ist. Isolierende Epoxid- oder Lackmaterialien können unter anderem Harze auf Polyesterbasis, wie Polyesterimidharz, Epoxidharze oder Alkyde, beinhalten. Der Isolierlack 176 kann dem M/G 14, insbesondere jedoch den Wicklungen 114, effektiv sowohl elektrische Isolierung als auch strukturelle Steifigkeit bereitstellen. Der Lack 176 kann ferner dazu dienen, die Position des Temperatursensors 33 zu sichern. Der Kabelbaum 174 kann mit einer Hülse 178 bedeckt oder beschichtet sein, die aus einem flexiblen Material, wie etwa Silikon, hergestellt ist, um zu verhindern, dass der Lack den Kabelbaum 174 starr und spröde macht.
Unter Bezugnahme auf 10 ist eine zweite Konfiguration des Temperatursensors 33 veranschaulicht, der dazu konfiguriert ist, die Temperatur des M/G 14 zu messen. Die zweite Konfiguration des Temperatursensors 33 sollte so ausgelegt werden, dass sie die gesamte Struktur, die Attribute und die Funktionalität der ersten Konfiguration des Temperatursensors 33 beinhaltet, sofern in dieser Schrift nichts anderes angegeben ist. In der zweiten Konfiguration ist die Öffnung 166 eine Kerbe, die entlang einer Außenkante 180 der Erdungsschiene 156 definiert ist. Die Kerbe kann insbesondere entlang einer Schnittstelle von zwei Flächen der Erdungsschiene 156 definiert sein. In dem veranschaulichten Beispiel aus 2 ist die Kerbe entlang des Schnittpunktes einer oberen Fläche und einer Seitenfläche der Erdungsschiene 156 definiert. Der Temperatursensor 33 in der zweiten Konfiguration kann einfach die eine oder mehreren Elektroden 170 umfassen, die in dem wärmeleitenden Material eingeschlossen sind, das in die Kerbe eingepresst oder eingepasst sein kann. In der zweiten Konfiguration sind der Temperatursensor 33 und die Erdungsschiene 156 außerdem gemeinsam mit dem Isolierlackmaterial 176 beschichtet. Ein elektrischer Verbinder 182, der bezogen auf den Temperatursensor 33 entlang eines gegenüberliegenden Endes des Kabelbaums 174 angeordnet ist, kann mit einer Maske aus Silikon (oder einem anderen flexiblen Material) bedeckt sein, um zu verhindern, dass das Isolierlackmaterial 176 die elektrischen Kontakte der elektrischen Steckverbinder 182 bedeckt. Die Maske kann später entfernt werden, sodass der elektrische Verbinder 182 mit einem zugeordneten Verbinder verbunden werden kann.
Unter Bezugnahme auf 11 ist eine dritte Konfiguration des Temperatursensors 33 veranschaulicht, der dazu konfiguriert ist, die Temperatur des M/G 14 zu messen. Die dritte Konfiguration des Temperatursensors 33 sollte so ausgelegt werden, dass sie die gesamte Struktur, die Attribute und die Funktionalität der ersten und zweiten Konfiguration des Temperatursensors 33 beinhaltet, sofern in dieser Schrift nichts anderes angegeben ist. In der zweiten Konfiguration ist die Öffnung 166 ebenfalls eine Kerbe, die entlang der Außenkante 180 der Erdungsschiene 156 definiert ist. In der dritten Konfiguration ist der Temperatursensor 33 an einer C-Klemme 184 gesichert. Die C-Klemme weist einen ersten und einen zweiten Flansch 186, 188 auf, die sich von einem Steg 190 erstrecken. Der Temperatursensor 33 kann insbesondere an dem ersten Flansch 186 gesichert sein. Der Temperatursensor 33 kann die eine oder mehreren Elektroden 170 umfassen, die in dem wärmeleitenden Material eingeschlossen sind. Der Temperatursensor 33 und der erste Flansch 186 können sich in die Kerbe erstrecken. Der zweite Flansch 188 kann bezogen auf die Kerbe in eine gegenüberliegende Seite 192 der Erdungsschiene 156 eingreifen. Der zweite Flansch 188 kann eine Rippe 194 beinhalten, die bezogen auf den Steg 190 eine gegenüberliegende Seite 196 der Erdungsschiene 156 greift, um die Position der C-Klemme 184 an der Erdungsschiene 156 zu sichern.
Die C-Klemme 184 kann aus einem Kunststoffisoliermaterial hergestellt sein. Elektrische Verbinder 198, die dazu konfiguriert sein können, die eine oder mehreren Elektroden 170 mit einer Leistungsquelle (z. B. einer Batterie) und/oder der Steuerung 32 zu verbinden, können innerhalb der C-Klemme 184 angeordnet und durch diese isoliert sein. Die elektrischen Verbinder 198 können von einem Ende des Stegs 190 herausragen. Die C-Klemme 184 und die elektrischen Verbinder 198 können einen elektrischen Stecker bilden. Insbesondere können der Steg 190 und die elektrischen Verbinder 198 den Stecker bilden. Der Abschnitt der C-Klemme und der elektrischen Verbinder 198, die den Stecker bilden, können mit einer Maske 200 bedeckt sein, um zu verhindern, dass das Isolierlackmaterial 176 die elektrischen Kontakte des elektrischen Verbinders 182 während des Prozesses bedeckt, bei dem das Lackmaterial 176 auf den M/G 14 abgeschieden wird. Die Maske 200 kann später entfernt werden, um einen Kabelbaum mit dem Stecker zu verbinden. Der Vorteil dieser Ausgestaltung (d. h. der dritten Konfiguration des Temperatursensors 33) besteht darin, dass sie die Herausforderungen des Lackierprozesses durch herabhängende Drähte beseitigt (z. B. stören die Drähte den Herstellungsprozess aufgrund der Positionsvariabilität der Drähte, besteht die Möglichkeit, dass die Drähte steif werden, sobald der Lack aufgetragen ist, verhindern die Drähte, dass ein Bereich beschichtet wird, der den Lack benötigt, usw.).
Unter Bezugnahme auf 12 ist eine vierte Konfiguration des Temperatursensors 33 veranschaulicht, der dazu konfiguriert ist, die Temperatur des M/G 14 zu messen. Die zweite Konfiguration des Temperatursensors 33 sollte so ausgelegt werden, dass sie die gesamte Struktur, die Attribute und die Funktionalität der ersten, zweiten und dritten Konfiguration des Temperatursensors 33 beinhaltet, sofern in dieser Schrift nichts anderes angegeben ist. In der dritten Konfiguration sichert eine Klammer 202 den Temperatursensor 33 an dem oberen Ende 164 eines ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins 124. Die Klammer 202 beinhaltet einen Steg 204, der über einer Oberseite des oberen Endes 164 des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins 124 angeordnet ist. Die Klammer beinhaltet außerdem einen ersten und zweiten Flansch 206, 208, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des oberen Endes 164 des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins 124 nach unten erstrecken. Der Temperatursensor 33 kann insbesondere an dem ersten Flansch 206 gesichert sein. Die Klammer 202 kann federbelastet sein, um einen Griff zu bilden oder das obere Ende 164 des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins 124 zu greifen. Insbesondere kann die Klammer 202 aus Federstahl hergestellt sein und können der erste und zweite Flansch 206, 208 nach innen vorgespannt sein, um einen Griff zu bilden oder das obere Ende 164 des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins 124 zu greifen.
Die Klammer 202 kann ferner Seitenlaschen 210 umfassen, die sich horizontal von gegenüberliegenden Seiten des ersten Flansches 206 und über das obere Ende 164 des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins 124 erstrecken. Der Vorteil dieser Ausgestaltung (d. h. der vierten Konfiguration des Temperatursensors 33) besteht darin, dass der Temperatursensor 33 an einem beliebigen Hairpin-Paar angebracht werden kann (es ist zu beachten, dass sich der Hotspot unter Umständen nicht in allen Anwendungen an der Erdungsschiene 156 befindet, da er von der Kühlfähigkeit des Systems abhängig ist).
Es versteht sich, dass die Bezeichnungen erste, zweite, dritte, vierte usw. für eine beliebige andere Komponente, einen beliebigen Zustand oder eine beliebige Bedingung, wie in dieser Schrift beschrieben, in den Ansprüchen anders angeordnet sein können, sodass sie in Bezug auf die Ansprüche eine chronologische Reihenfolge aufweisen.
Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich eher um beschreibende als um einschränkende Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen derart beschrieben worden sein könnten, dass sie gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften Vorteile bereitstellen oder bevorzugt werden, versteht der Durchschnittsfachmann, dass bei einem oder mehreren Merkmalen oder Eigenschaften Kompromisse eingegangen werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Daher liegen Ausführungsformen, die hinsichtlich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben wurden, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für konkrete Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Batterie; eine elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung aus der Batterie zu entnehmen, um das Fahrzeug anzutreiben, wobei die elektrische Maschine einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Stator Folgendes aufweist: ein Blechpaket, das Nuten definiert, miteinander verbundene Hairpin-Wicklungen, die innerhalb der Nuten angeordnet sind und angeordnet sind, um eine Vielzahl elektrischer Phasen zu bilden, und eine Erdungsschiene, die mit jeder der elektrischen Phasen verbunden ist und eine Öffnung definiert, einen Thermistor, der innerhalb der Öffnung angeordnet und dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der elektrischen Maschine zu erfassen; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, eine Leistungsausgabe der elektrischen Maschine auf Grundlage der Temperatur der elektrischen Maschine zu steuern.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Öffnung eine Öffnung mit Innengewinde und wobei der Thermistor einen Gewindeabschnitt beinhaltet, der in die Öffnung mit Innengewinde eingreift.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Öffnung eine Kerbe, die entlang einer Außenkante der Erdungsschiene definiert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Thermistor in die Kerbe eingepresst.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine C-Klemme gekennzeichnet, die einen ersten und zweiten Flansch aufweist, die sich von einem Steg erstrecken, wobei der Thermistor an dem ersten Flansch gesichert ist und wobei sich der erste Flansch und der Thermistor jeweils in die Kerbe erstrecken.
Gemäß einer Ausführungsform greift der zweite Flansch bezogen auf die Kerbe in eine gegenüberliegende Seite der Erdungsschiene ein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch elektrische Verbinder gekennzeichnet, die sich von dem Thermistor erstrecken und aus einem Ende des Stegs herausragen.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Erdungsschiene und der Thermistor gemeinsam mit einem Isolierlack beschichtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Maschine bereitgestellt, die dazu konfiguriert, ein Fahrzeug anzutreiben, und Folgendes aufweist: einen Rotor; einen Stator, der Wicklungen aufweist, die (i) angeordnet sind, um eine Vielzahl von elektrischen Phasen zu bilden, und (ii) dazu konfiguriert sind, ein Magnetfeld zu erzeugen, das mit dem Rotor interagiert, um eine Drehbewegung zu erzeugen; eine Erdungsschiene, die mit jeder der elektrischen Phasen verbunden ist und Folgendes definiert: (i) mindestens eine erste Öffnung, die dazu konfiguriert ist, Anschlüsse für jede Phase aufzunehmen, und (ii) eine zweite Öffnung; und einen Sensor, (i) der innerhalb der zweiten Öffnung angeordnet ist, (ii) dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der elektrischen Maschine zu erfassen, und (iii) dazu konfiguriert ist, die Temperatur der elektrischen Maschine an eine Steuerung zu kommunizieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Öffnung eine zweite Öffnung mit Innengewinde und wobei der Sensor einen Gewindeabschnitt beinhaltet, der in die Öffnung mit Innengewinde eingreift.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Öffnung eine Kerbe, die entlang einer Außenkante der Erdungsschiene definiert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Sensor in die Kerbe eingepresst.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine C-Klemme gekennzeichnet, die einen ersten und zweiten Flansch aufweist, die sich von einem Steg erstrecken, wobei der Sensor an dem ersten Flansch gesichert ist und wobei sich der erste Flansch und der Sensor jeweils in die Kerbe erstrecken.
Gemäß einer Ausführungsform greift der zweite Flansch bezogen auf die Kerbe in eine gegenüberliegende Seite der Erdungsschiene ein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch elektrische Verbinder gekennzeichnet, die sich von dem Sensor erstrecken und aus einem Ende des Stegs herausragen.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Erdungsschiene und der Sensor gemeinsam mit einem Isolierlack beschichtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Batterie; eine elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung aus der Batterie zu entnehmen, um das Fahrzeug anzutreiben, wobei die elektrische Maschine einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Stator Wicklungen aufweist, die miteinander verbundene Hairpins umfassen; und einen Thermistor, der dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der elektrischen Maschine zu erfassen; und eine Klammer, die den Thermistor an einem oberen Ende eines ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins sichert.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Klammer (i) einen Steg, der über einer Oberseite des oberen Endes des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins angeordnet ist, und (ii) einen ersten und zweiten Flansch, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des oberen Endes des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins nach unten erstrecken.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Seitenlaschen gekennzeichnet, die sich horizontal von gegenüberliegenden Seiten des ersten Flansches und über das obere Ende des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins erstrecken.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Klammer federbelastet.

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine Batterie; eine elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung aus der Batterie zu entnehmen, um das Fahrzeug anzutreiben, wobei die elektrische Maschine einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Stator Folgendes aufweist: ein Blechpaket, das Nuten definiert, miteinander verbundene Hairpin-Wicklungen, die innerhalb der Nuten angeordnet sind und angeordnet sind, um eine Vielzahl elektrischer Phasen zu bilden, und eine Erdungsschiene, die mit jeder der elektrischen Phasen verbunden ist und eine Öffnung definiert; einen Thermistor, der innerhalb der Öffnung angeordnet und dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der elektrischen Maschine zu erfassen; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, eine Leistungsausgabe der elektrischen Maschine auf Grundlage der Temperatur der elektrischen Maschine zu steuern.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Öffnung eine Öffnung mit Innengewinde ist und wobei der Thermistor einen Gewindeabschnitt beinhaltet, der in die Öffnung mit Innengewinde eingreift.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Öffnung eine Kerbe ist, die entlang einer Außenkante der Erdungsschiene definiert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Thermistor in die Kerbe eingepresst ist.
Fahrzeug nach Anspruch 3, ferner umfassend eine C-Klemme, die einen ersten und zweiten Flansch aufweist, die sich von einem Steg erstrecken, wobei der Thermistor an dem ersten Flansch gesichert ist und wobei sich der erste Flansch und der Thermistor jeweils in die Kerbe erstrecken.
Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei der zweite Flansch bezogen auf die Kerbe in eine gegenüberliegende Seite der Erdungsschiene eingreift.
Fahrzeug nach Anspruch 5, ferner umfassend elektrische Verbinder, die sich von dem Thermistor erstrecken und aus einem Ende des Stegs herausragen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Erdungsschiene und der Thermistor gemeinsam mit einem Isolierlack beschichtet sind.
Elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, ein Fahrzeug anzutreiben und Folgendes umfasst: einen Rotor; einen Stator, der Wicklungen aufweist, die (i) angeordnet sind, um eine Vielzahl von elektrischen Phasen zu bilden, und (ii) dazu konfiguriert sind, ein Magnetfeld zu erzeugen, das mit dem Rotor interagiert, um eine Drehbewegung zu erzeugen; eine Erdungsschiene, die mit jeder der elektrischen Phasen verbunden ist und Folgendes definiert: (i) mindestens eine erste Öffnung, die dazu konfiguriert ist, Anschlüsse für jede Phase aufzunehmen, und (ii) eine zweite Öffnung; und einen Sensor, (i) der innerhalb der zweiten Öffnung angeordnet ist, (ii) dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der elektrischen Maschine zu erfassen, und (iii) dazu konfiguriert ist, die Temperatur der elektrischen Maschine an eine Steuerung zu kommunizieren.
Elektrische Maschine nach Anspruch 9, wobei die zweite Öffnung eine Öffnung mit Innengewinde ist und wobei der Sensor einen Gewindeabschnitt beinhaltet, der in die Öffnung mit Innengewinde eingreift.
Elektrische Maschine nach Anspruch 9, wobei die zweite Öffnung eine Kerbe ist, die entlang einer Außenkante der Erdungsschiene definiert ist.
Fahrzeug, umfassend: eine Batterie; eine elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung aus der Batterie zu entnehmen, um das Fahrzeug anzutreiben, wobei die elektrische Maschine einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Stator Wicklungen aufweist, die miteinander verbundene Hairpins umfassen; und einen Thermistor, der dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der elektrischen Maschine zu erfassen; und eine Klammer, die den Thermistor an einem oberen Ende eines ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins sichert.
Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Klammer Folgendes beinhaltet: (i) einen Steg, der über einer Oberseite des oberen Endes des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins angeordnet ist, und (ii) einen ersten und zweiten Flansch, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des oberen Endes des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins nach unten erstrecken.
Fahrzeug nach Anspruch 13, ferner umfassend Seitenlaschen, die sich horizontal von gegenüberliegenden Seiten des ersten Flansches und über das obere Ende des ersten Paars der miteinander verbundenen Hairpins erstrecken.
Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Klammer federbelastet ist.