定子冲片、定子组件、电子水泵及应用其的新能源汽车

技术领域

本发明涉及电子水泵技术领域，尤其是涉及一种定子冲片、定子组件、电子水泵及应用其的新能源汽车。

背景技术

随着新能源汽车对续航里程的要求越来越高，整车厂商要求其关键部件电子冷却水泵具有小体积、低重量、高功率密度和低成本等特性。在相关技术中，电子水泵的体积较大、重量偏重、效率较低、成本偏高等，难以满足用户对电子水泵产品的需求，存在较大的改进空间。

由于电机定子的齿部和轭部容易出现磁路易饱和的现象，导致电机的铁耗和铜耗分布不合理，影响电机的性能，降低了电机工作效率。在电子水泵行业现有技术中，其定子铁芯主要存在以下两个问题：(1)为避免齿部和轭部定子铁芯出现磁路饱和，对齿部宽度和轭部宽度进行直接加宽设计，从而缩减了槽面积，增加绕线工艺难度，且增加了定子铁芯的重量；(2)定子铁芯均为整圆结构，其不利于高冲落料的排布，造成料宽和步距较大，材料利率较低，造成零件成本高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种定子冲片、定子组件、电子水泵及应用其的新能源汽车，以解决上述技术问题，体积重量小，电机能效高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种定子冲片，包括有齿部、轭部和靴部，所述轭部为环状结构，所述齿部以所述轭部的圆心为圆心阵列设置于所述轭部上，所述靴部设置于所述齿部端部的两侧，每两个相邻的齿部与相近的靴部和轭部围绕形成绕线槽，所述绕线槽的数量为3*2N(N为整数)，所述轭部的外侧设置有外圆切边，四个外圆切边沿所述轭部的外表面等距设置，与所述外圆切边对齐的绕线槽上设置有内圆直边，所述内圆直边与所述绕线槽中心对齐的外圆切边平行，并且上述结构满足以下关系式：

其中，R1为所述轭部外圆半径，R2为所述轭部内圆半径，L1为所述外圆切边与所述轭部圆心的距离，L2为所述内圆直边与所述轭部圆心的距离。

作为一种优选的技术方案，当绕线槽的数量3*2N/4为整数时，四个外圆切边均对齐所述绕线槽中心。

作为一种优选的技术方案，当绕线槽的数量3*2N/4不为整数时，其中两个外圆切边对齐所述绕线槽中心，另外两个外圆切边对齐所述齿部中心。

作为本发明的另外一种方案，一种定子组件，包括有定子铁芯、绕线架、绕组、三相端子和接地端子，所述定子铁芯由复数个上述的定子冲片叠压形成，所述绕线架安装于所述定子铁芯的两端，所述绕组绕设于所述绕线架上，所述三相端子安装于所述绕线架上，所述接地端子穿过所述绕线架与所述定子铁芯连接。

作为一种优选的技术方案，所述轭部上设置有定位槽，所述定位槽设置于所述轭部的外表面，且与所述齿部中心对齐，且所述定位槽满足以下关系式：

当

当

其中，B2为所述定位槽的宽度；B1为所述齿部的宽度，且B1≤4mm；L3为所述定位槽的底部与所述轭部圆心的距离，且L3≥25mm。

作为一种优选的技术方案，所述接地端子的端部设置有连接部，所述连接部与所述定位槽抵接。

作为一种优选的技术方案，所述连接部的两侧设置有锯齿结构，所述连接部最大的宽度为B3，且B3＞B2。

作为本发明的另外一种方案，一种电子水泵，包括有如上述的定子组件、泵盖、定子壳体、叶轮组件、电控板组件和后端盖，所述定子组件安装于所述定子壳体中，所述叶轮组件穿置于所述定子组件中，所述电控板组件与所述定子组件电连接，所述泵盖和所述后端盖安装于所述定子壳体的两端。

作为本发明的又一种方案，一种新能源汽车，其应用了上述的电子水泵。

本发明的有益效果在于：上述定子冲片、定子组件、电子水泵及应用其的新能源汽车，通过在定子冲片上设置外圆切边和内圆直边，能够在保证电机电磁性能的同时有效使得定子冲片高冲落料排布更为紧凑和合理，有效缩减硅钢片料宽和步距，提升材料利用率和降低零件产品成本，连接部与定位槽采用过盈配合进行安装，能有效保证定子组件的接地导通可靠性，可有效降低导通不良的风险，电子水泵具有体积重量小，电机能效高，定子铁芯成本低等优点，能充分满足市场客户需求，提升产品的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明涉及的定子铁芯为整圆结构时定子冲片在硅钢片的高冲落料排布示意图；

图2为本发明涉及的定子冲片的结构示意图；

图3为本发明涉及的定子冲片在硅钢片的高冲落料排布示意图；

图4为本发明涉及的定子组件的结构示意图；

图5为本发明涉及的定子组件的侧视图；

图6为图5中a处的局部放大图；

图7为本发明涉及的接地端子的结构示意图；

图8为本发明涉及的电子水泵的爆炸示意图；

图9为本发明涉及的电子水泵进行磁密(磁饱和度)性能分析结果示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，一种定子冲片10，包括有齿部2、轭部1和靴部3，轭部1为环状结构，齿部2以轭部1的圆心为圆心阵列固设于轭部1上，靴部3设置于齿部2端部的两侧，所有靴部3相连可形成一个圆形，每两个相邻的齿部2之间与相近的靴部3和轭部1共同围绕形成绕线槽4，绕线槽4的数量为3*2N(N为整数)，轭部1的外侧设置有外圆切边5，外圆切边5设置有四个，能够缩减定子冲片10的高冲料宽和步距，四个外圆切边5沿轭部1的外表面等距设置，与外圆切边5对齐的绕线槽4上设置有内圆直边6，内圆直边6与绕线槽4中心对齐的外圆切边5平行，作为本发明的优选技术方案，外圆切边5具有两种设置方式：当绕线槽4的数量3*2N/4为整数时，四个外圆切边5均对齐绕线槽4中心；当绕线槽4的数量3*2N/4不为整数时，其中两个外圆切边5对齐绕线槽4中心，另外两个外圆切边5对齐齿部2中心，并且外圆切边5与内圆直边6满足以下关系式：

其中，R1为轭部1外圆半径，R2为轭部2内圆半径，L1为外圆切边5与轭部1圆心的距离，L2为内圆直边6与轭部1圆心的距离。

如图3所示，当外圆切边5与内圆直边6满足上述关系式时，能够保证电机电磁性能效率，通过设置外圆切边5，使得定子冲片10在硅钢片的高冲落料排布更为紧凑和合理，有效缩减硅钢片料宽和步距各5％以上，硅钢的材料利用率提升4％以上，并降低零件产品成本，将内圆直边6与外圆切边5对应设置，能够弥补外圆切边5所损失的磁路面积避免磁路饱和，并保证电机电磁性能的同时有效。

请结合图4和图5所示，一种定子组件100，包括有定子铁芯60、绕线架20、绕组30、三相端子40和接地端子50，定子铁芯60由复数个定子冲片10叠压形成，绕线架20安装于定子铁芯60的两端，绕组30绕设于绕线架20上，并穿过绕线槽4，三相端子40设置有三个，三个三相端子40安装于绕线架20上，接地端子50穿过绕线架20，并与定子铁芯60连接。

请结合图2、图4和图5所示，轭部1上设置有定位槽7，定位槽7设置于轭部1的外表面，且与齿部2中心对齐，作为本实施例中一种较佳的方案，定位槽7不设置于外圆切边5上，即定位槽7设置于齿部2中心外侧无外圆切边5的轭部1外表面上，且定位槽7满足以下关系式：

当

当

其中，B2为定位槽7的宽度；B1为齿部2的宽度，且B1≤4mm；L3为定位槽7的底部与轭部1圆心的距离，且L3≥25mm。

当定位槽7满足以上关系式时，能够保证定子铁芯60可以安装位绕线架20和安装接地端子50，即绕线架20和接地端子50通过定位槽7安装至定子铁芯60上，若定位槽7的设置参数不满足上述关系式时，定位槽7会造成局部磁路饱和，增加铁耗和铜耗，降低电机电磁性能。

请结合图6和图7所示，接地端子50的端部设置有连接部51，连接部与定位槽7抵接，连接部51的两侧设置有锯齿结构52，连接部51最大的宽度为B3，且B3＞B2，即连接部51与定位槽7采用过盈配合进行安装，能有效保证定子组件100的接地导通可靠性，可有效降低导通不良的风险。

如图8所示，一种电子水泵，包括有定子组件100、泵盖400、定子壳体300、叶轮组件200、电控板组件500和后端盖600，定子组件100安装于定子壳体300中，叶轮组件200穿置于定子组件100中，电控板组件500与定子组件100电连接，泵盖400和后端盖600安装于定子壳体300的两端。该电子水泵具有体积重量小，电机能效高，定子铁芯60成本低等优点，能充分满足市场客户需求，提升产品的市场竞争力。

将上述电子水泵进行电磁仿真测试，测试结果如图9所示，在测试结果选取多个测试点，并测试结果如下表1所示，可以看出最大磁密(磁饱和度)1.37T，不超过1.5T，由此可知，在对定子冲片10进行外圆进行切边、开槽和减小定子齿宽后，定子冲片10仍未出现磁路饱和的现象，反而使得电机性能有一定的提升。

表1磁密(磁饱和度)性能分析结果数值

本实施例还提供一种新能源汽车，其应用了上述的电子水泵。

通过该电子水泵，为新能源汽车的整个冷却系统提供动力来源，使新能源汽车的动力电池、驱动电机等发热部件能够通过电子水泵带动冷却液进行循环冷却。本实施例的新能源汽车，其具有体积重量小、电机能效高且定子铁芯成本低等优点的电子水泵，能够有效地为动力电池、驱动电机等发热部件进行冷却。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。