盘式电机、动力总成及电动车的制作方法

本技术涉及电动车，特别涉及一种盘式电机、动力总成及电动车。

背景技术：

1、盘式电机具有结构紧凑、转矩密度高、效率高等优点受到关注。然而，当前的盘式电机中定子的绕组线圈、三相连接线以及中性连接线与定子铁芯的布局、走线方式，占据的盘式电机的轴向空间和径向空间较大，使得盘式电机的轴向尺寸和径向尺寸较大，不便于盘式电机的布局。

技术实现思路

1、本技术提供一种盘式电机、动力总成及电动车，用以缩小盘式电机的轴向尺寸和径向尺寸。

2、第一方面，本技术提供一种盘式电机，盘式电机的定子铁芯包括铁芯背轭和多个齿部，多个齿部沿盘式电机的周向间隔排列于铁芯背轭的轴向端面，每个齿部用于套设一个绕组线圈。其中，沿盘式电机的径向绕组线圈的一个出线端分布于齿部的内侧和绕组线圈的环形线圈之间，绕组线圈的另一个出线端分布于环形线圈沿盘式电机的径向背离齿部的外侧。

3、在本技术实施例中，绕组线圈的环形线圈套设于齿部，绕组线圈的一个出线端和另一个出线端用于连接外部连接件以构成定子的电路。

4、在本技术实施例中，沿盘式电机的径向绕组线圈的一个出线端分布于齿部的内侧和绕组线圈的环形线圈之间，可以沿盘式电机的轴向在环形线圈的一侧预留一个出线端与连接件连接的空间，从而减少一个出线端及与其焊接的连接件占据盘式电机的径向空间，有利于减小盘式电机的径向尺寸。

5、在本技术实施例中，绕组线圈的另一个出线端分布于环形线圈沿盘式电机的径向背离齿部的外侧，有利于绕组线圈的另一个出线端直接从绕组线圈的外侧与连接件进行焊接，相较于另一个出线端从环形线圈与齿部的外侧之间出线，无需在盘式电机的轴向方向预留连接件与另一个出线端焊接的空间，有利于减少盘式电机的轴向尺寸。

6、在本技术实施例中，将绕组线圈的一个出线端沿盘式电机的径向分布于齿部的内侧和绕组线圈的环形线圈之间，减少一个出线端与连接件焊接额外占用的径向尺寸，将绕组线圈的另一个出线端分布于环形线圈沿盘式电机的径向背离齿部的外侧，减少另一个出线端与连接件焊接额外占用的轴向尺寸，通过一个出线端和另一个出线端相对环形线圈的不同出线方式，减少绕组线圈与连接件连接所需的径向尺寸和轴向尺寸，从而有利于缩小盘式电机的体积。

7、在一种实施例中，沿盘式电机的径向环形线圈的起始端分布于齿部的内侧，环形线圈自其起始端环绕齿部卷绕至环形线圈的终端分布于齿部的外侧，环形线圈的起始端和终端分别用于连接一个出线端和另一个出线端。

8、在本技术实施例中，一个出线端分布于齿部的内侧和绕组线圈的环形线圈之间，沿盘式电机的径向环形线圈的起始端分布于齿部的内侧，环形线圈的起始端用于连接一个出线端，使得一个出线端可以直接在齿部的内侧与环形线圈的起始端连接，无需额外增加连接件，有利于节省空间。

9、在本技术实施例中，绕组线圈的另一个出线端分布于环形线圈沿盘式电机的径向背离齿部的外侧，环形线圈自其起始端环绕齿部卷绕至环形线圈的终端分布于齿部的外侧，环形线圈的终端用于连接另一个出线端，使得另一个出线端可以直接在齿部的外侧与环形线圈的终端连接，无需额外增加连接件，有利于节省空间。

10、在一种实施例中，环形线圈由扁形铜箔卷绕而成，沿盘式电机的径向一个出线端固定于起始端朝向齿部的一侧，另一个出线端固定于终端背离齿部的一侧。

11、在本技术实施例中，沿盘式电机的径向一个出线端固定于起始端朝向齿部的一侧，方便在开始卷绕形成环形线圈时直接在齿部的内侧将一个出线端与起始端进行焊接，无需额外增加连接件将一个出线端与起始端进行连接，有利于节省盘式电机的空间。

12、在本技术实施例中，另一个出线端固定于终端背离齿部的一侧，方便在卷绕形成环形线圈后可以直接在环形线圈的外侧将另一个出线端与终端进行焊接，无需额外增加连接件将另一个出线端和终端进行连接，有利于节省盘式电机的空间。

13、在一种实施例中，沿盘式电机的周向，铁芯背轭与相邻两个齿部用于围合形成一个绕组槽，环形线圈容纳于绕组槽，采用扁形铜箔卷绕形成环形线圈，可以缩小相邻两个齿部之间预留的绕组槽空间，有利于减少漏磁，还有利于降低转矩波动。绕组槽的空间减小，还有利于提升槽内的铜满率，提升盘式电机的性能。

14、在一种实施例中，当绕组线圈由圆形导线卷绕而成时，圆形导线的两端可通过编织形成较宽的两个出线端，方便两个出线端与连接件进行焊接。

15、在一种实施例中，一个绕组线圈的一个出线端用于通过连接铜排连接另一个绕组线圈的一个出线端，沿盘式电机的轴向连接铜排与一个绕组线圈的环形线圈至少部分层叠。

16、在本技术实施例中，一个绕组线圈的一个出线端用于通过连接铜排连接另一个绕组线圈的一个出线端，从而可以实现一个绕组线圈和另一个绕组线圈的电连接。沿盘式电机的轴向连接铜排与一个绕组线圈的环形线圈至少部分层叠，使得连接铜排可以利用一个绕组线圈轴向侧的部分空间进行布置，减少连接铜排额外占用的一个绕组线圈以外的径向空间，有利于缩小盘式电机的径向尺寸。

17、在一种实施例中，绕组线圈和绕组线圈相邻排列，或者绕组线圈和绕组线圈间隔一个或者多个绕组线圈排列。在一种实施例中，通过连接铜排连接的绕组线圈和绕组线圈位置具体根据实现定子的电路的来设计。在一种实施例中，每相邻的两个绕组线圈与一个连接铜排的两端连接。在一种实施例中，每相邻的两个绕组线圈的一个出线端与连接铜排的两端焊接。

18、在一种实施例中，沿盘式电机的轴向一个出线端自环形线圈朝向铁芯背轭的中心孔凸出，沿盘式电机的径向连接铜排固定于一个出线端背离铁芯背轭的中心孔孔壁的一侧。

19、在本技术实施例中，沿盘式电机的轴向一个出线端自环形线圈朝向铁芯背轭的中心孔凸出，方便一个出线端在中心孔的位置伸出与连接铜排进行连接。

20、在本技术实施例中，沿盘式电机的径向连接铜排固定于一个出线端背离铁芯背轭的中心孔孔壁的一侧，使得连接铜排可以分布在铁芯背轭的中心孔的孔壁内侧，从而减少连接铜排额外占用的轴向尺寸，有利于减小盘式电机的轴向尺寸。

21、在本技术实施例中，沿盘式电机的径向连接铜排固定于一个出线端背离铁芯背轭的中心孔孔壁的一侧，方便连接铜排与一个出线端进行焊接固定，简便装配过程。

22、在一种实施例中，沿盘式电机的径向连接铜排与一个出线端的厚度之和小于环形线圈的厚度。

23、在本技术实施例中，沿盘式电机的径向连接铜排与一个出线端的厚度之和小于环形线圈的厚度，使得连接铜排和一个出线端沿盘式电机的轴向可以落在环形线圈轴向一侧的包络内，使得连接铜排和一个出线端的布置无需额外占用环形线圈以外的径向空间，使连接铜排与绕组线圈排布紧凑，有利于减小盘式电机的径向尺寸，缩小盘式电机的体积。

24、在一种实施例中，连接铜排布置在铁芯背轭的中心孔孔壁的一侧，可以使连接铜排与绕组线圈的结构紧凑，可以预留更多的径向空间填充导热环氧胶，从而提升绕组线圈的散热性能。

25、在一种实施例中，部分齿部所套设的绕组线圈的另一个出线端用于通过第一连接件接收第一相交流电。其中，沿盘式电机的径向，第一连接件固定于部分绕组线圈的另一个出线端背离环形线圈的一侧。

26、在本技术实施例中，沿盘式电机的径向，第一连接件固定于部分绕组线圈的另一个出线端背离环形线圈的一侧，使得第一连接件的排布不会额外占用盘式电机的轴向空间，有利于使盘式电机的体积缩小。

27、在本技术实施例中，沿盘式电机的径向，第一连接件固定于部分绕组线圈的另一个出线端背离环形线圈的一侧，还方便绕组线圈固定后直接将第一连接件从环形线圈的外侧与部分绕组线圈的另一个出线端进行焊接固定，简便装配过程。

28、在一种实施例中，另一个出线端与第一连接件沿盘式电机的径向的厚度之和小于第一连接件沿盘式电机的轴向的长度。

29、在本技术实施例中，另一个出线端与第一连接件沿盘式电机的径向的厚度之和较小，使得另一个出线端与第一连接件占用的盘式电机的径向空间较小，有利于缩小盘式电机的径向尺寸。第一连接件沿盘式电机的轴向的长度较大，方便使第一连接件的排布不额外增加盘式电机体积的情况下增大第一连接件的表面积，增强散热效果。在本技术实施例中，第一连接件为扁形铜排。

30、在一种实施例中，第一连接件为圆形铜线，加工简单，减轻重量。

31、在一种实施例中，另一部分齿部所套设的绕组线圈的另一个出线端用于通过第二连接件接收第二相交流电。其中，沿盘式电机的轴向，第二连接件和第一连接件至少部分层叠。

32、在本技术实施例中，沿盘式电机的轴向，第二连接件和第一连接件层叠，使得第一连接件和第二连接件的排布可以充分利用盘式电机的轴向空间，无需额外占用盘式电机的径向空间，有利于缩小盘式电机的体积。

33、在一种实施例中，第二连接件和第一连接件沿盘式电机的轴向层叠的部分占第一连接件周向长度的比例根据定子的电路来确定。

34、在一种实施例中，再一部分齿部所套设的绕组线圈的另一个出线端用于通过第三连接件接收第三相交流电。其中，沿盘式电机的轴向，第三连接件和第二连接件至少部分层叠。使得第三连接件的排布充分利用第二连接件的轴向空间，从而不额外占用盘式电机的径向空间，有利于使盘式电机的体积小。

35、在一种实施例中，第三连接件和第一连接件沿盘式电机的轴向层叠的部分占第一连接件周向长度的比例根据定子的电路来确定。

36、在一种实施例中，另一部分齿部所套设的绕组线圈的另一个出线端用于通过中性连接件连接中性点。其中，沿盘式电机的轴向，中性连接件和第一连接件至少部分层叠。

37、在本技术实施例中，沿盘式电机的轴向，中性连接件和第一连接件至少部分层叠，使得中性连接件沿盘式电机的径向可以不额外占用第一连接件以外的空间，使盘式电机的径向尺寸较小。

38、在一种实施例中，沿盘式电机的轴向，中性连接件、第二连接件和第一连接件至少部分层叠。使得中性连接件、第二连接件和第一连接件的排布紧凑，并且不会过多的占用盘式电机的径向空间，有利于缩小盘式电机的径向尺寸。

39、在一种实施例中，沿盘式电机的轴向，中性连接件、第二连接件和第三连接件至少部分层叠。使得中性连接件、第二连接件和第三连接件的排布紧凑，并且不会过多的占用盘式电机的径向空间，有利于缩小盘式电机的径向尺寸。

40、在一种实施例中，盘式电机的定子通过绕组线圈的一个出线端和另一个出线端、连接铜排、第一连接件、第二连接件、第三连接件和中性连接件的出线、走线方式，使布线结构紧凑，可以降低盘式电机在高速、高负载下的交流损耗，还有利于使绕组线圈的散热更优，提升卷绕铜箔线圈的等效热导率。

41、在一种实施例中，第一连接件、第二连接件、第三连接件和中性连接件所连接的绕组线圈的个数和所连接的绕组线圈的位置根据定子的电路来确定，不限于本技术所示的实施例。

42、在一种实施例中，绕组线圈用于卷绕于骨架，骨架用于套设于齿部，骨架朝向铁芯背轭的一端沿周缘向外突出形成挡边，挡边分布于环形线圈和铁芯背轭之间。其中，挡边包括沿盘式电机的轴向贯穿的缺口，缺口沿盘式电机的径向分布于齿部背离另一个出线端的一侧，缺口用于穿过一个出线端。

43、在本技术实施例中，绕组线圈用于卷绕于骨架，骨架用于套设于齿部，使得绕组线圈可以沿盘式电机的径向与齿部进行绝缘。骨架朝向铁芯背轭的一端沿周缘向外突出形成挡边，挡边分布于环形线圈和铁芯背轭之间，使得绕组线圈可以沿盘式电机的轴向通过挡边与铁芯背轭进行绝缘，减少定子铁芯对绕组线圈的干扰，有利于保障盘式电机的工作正常进行。

44、在本技术实施例中，绕组线圈用于卷绕于骨架，骨架用于套设于齿部，将绕组线圈预先卷绕在骨架后再套设在齿部，可以使相邻两个齿部之间的间距设置的较小，有利于增加定子铁芯的绕组槽的槽内铜满率，还可以简化绕组线圈的卷绕工艺。

45、在本技术实施例中，挡边包括沿盘式电机的轴向贯穿的缺口，方便一个出线端沿盘式电机的轴向穿过缺口。缺口沿盘式电机的径向分布于齿部背离另一个出线端的一侧，从而方便将一个出线端布置在沿盘式电机的径向齿部的内侧和环形线圈之间，从而可以沿盘式电机的径向在齿部的内侧与环形线圈之间预留一个出线端与连接铜排连接的空间，从而减小盘式电机的径向尺寸。

46、在一种实施例中，沿盘式电机的周向相邻两个骨架的挡边沿盘式电机的轴向部分层叠，相邻两个骨架的两个挡边用于容纳于相邻两个齿部之间的绕组槽，挡边沿盘式电机的轴向部分层叠使得相邻两个骨架沿盘式电机的周向没有间隙，使得相邻两个骨架之间没有铁芯背轭暴露出来，从而降低沿盘式电机的周向与挡边邻近的铁芯背轭对绕组线圈的干扰，使得暴露于挡边的部分铁芯背轭距离绕组线圈更远，从而可以增长铁芯背轭到绕组线圈的爬电距离，减少定子铁芯对绕组线圈的干扰。还有利于使两个齿部之间绕组槽的槽宽设置的较小，有利于增加定子铁芯的绕组槽的槽内铜满率，提升盘式电机的功率密度。还可以在保证绝缘效果的同时使定子的结构更加紧凑，有利于使盘式电机具有较小的体积。

47、在一种实施例中，骨架背离铁芯背轭的另一端没有挡边，从而可以减少因设置挡边所增加的轴向空间，使盘式电机的轴向尺寸小。还可以简化骨架的加工工艺。

48、在一种实施例中，缺口的边缘环绕于一个出线端。

49、在本技术实施例中，缺口的边缘环绕于一个出线端，使得一个出线端可以从挡边的缺口引出，而缺口的边缘则可以沿盘式电机的轴向对环形线圈进行限位，减少环形线圈的轴向窜动，提升盘式电机的定子的可靠性，还可以使得缺口能够穿出一个出线端的情况下提升挡边对铁芯背轭和绕组线圈的绝缘效果。

50、在一种实施例中，缺口包括沿盘式电机的径向朝向铁芯背轭的中心孔的径向开口和沿盘式电机的周向朝两侧的两个周向开口。

51、在本技术实施例中，缺口包括沿盘式电机的径向朝向铁芯背轭的中心孔的径向开口和沿盘式电机的周向朝两侧的两个周向开口，方便直接在骨架朝向铁芯背轭的中心孔一侧加工出缺口，简便加工工艺。还可以更加方便一个出线端从绕组线圈的内侧出线。

52、在一种实施例中，盘式电机的定子还包括多个磁性槽楔，多个磁性槽楔沿盘式电机的周向间隔排列，磁性槽楔沿盘式电机的轴向层叠于相邻两个绕组线圈的环形线圈背离铁芯背轭的一侧，沿盘式电机的周向磁性槽楔的两个侧边为台阶结构，齿部的两个侧边也为台阶结构，每个磁性槽楔用于封盖相邻两个齿部形成的绕组槽，从而可以减少漏磁，还可以过滤高频谐波，降低转矩波动。磁性槽楔还可以提升定子抗冲击能力，提升盘式电机的可靠性。

53、第二方面，本技术提供一种动力总成，动力总成包括减速器和如第一方面的盘式电机，盘式电机的电机轴传动连接减速器的输入轴。

54、在本技术实施中的盘式电机，通过将绕组线圈的一个出线端沿盘式电机的径向分布于齿部的内侧和绕组线圈的环形线圈之间，使得一个出线端与连接件焊接位置可以复用环形线圈轴向侧的空间，减少一个出线端与连接件焊接位置所占用的径向尺寸，将绕组线圈的另一个出线端分布于环形线圈沿盘式电机的径向背离齿部的外侧，减少另一个出线端与连接件焊接的轴向尺寸，通过本技术中的一个出线端和另一个出线端的出线方式，减少绕组线圈与连接件连接的径向尺寸和轴向尺寸，从而有利于缩小盘式电机的体积，从而有利于缩小动力总成的体积。

55、第三方面，本技术提供一种电动车，电动车包括车架和如第二方面的动力总成，动力总成用于接收动力电池提供的电能驱动车轮。

56、在本技术实施例中的动力总成包括盘式电机，盘式电机通过将绕组线圈的一个出线端沿盘式电机的径向分布于齿部的内侧和绕组线圈的环形线圈之间，使得一个出线端与连接件焊接位置可以复用环形线圈轴向侧的空间，减少一个出线端与连接件焊接位置所占用的径向尺寸，将绕组线圈的另一个出线端分布于环形线圈沿盘式电机的径向背离齿部的外侧，减少另一个出线端与连接件焊接的轴向尺寸，通过本技术中的一个出线端和另一个出线端的出线方式，减少绕组线圈与连接件连接的径向尺寸和轴向尺寸，从而有利于缩小盘式电机的体积，从而有利于缩小动力总成的体积，进而优化动力总成在整车内的布局。