扁线电机及其定子

本申请涉及动力装置领域，具体涉及一种扁线电机及其定子。

扁线电机因具有高铜满率，可利于电机绕组散热、能够提高绕组的耐压能力以及降低绕组端部长度等方面的优势，进而可以提升电机转矩密度和功率密度。因此，扁线电机成为了促进汽车轻量化、提升电动汽车的续航里程、提升汽车的空间利用率和降低动力总成成本的一个重要举措。

如何简化电机的嵌线结构、降低绕组端部的高度，是电机领域的一个重要研究方向。

发明内容

本申请提供了一种扁线电机及其定子，其能简化嵌线工艺，降低定子绕组端部的高度。

第一方面，本申请实施例提供了一种扁线电机的定子，其包括定子铁芯和设置于定子铁芯的定子绕组。定子铁芯的内壁开设有多个绕线槽，多个绕线槽沿定子铁芯的内壁的周向设置。定子绕组包括多个线圈单元，各线圈单元包括第一线圈和第二线圈，第一线圈包括第一插接部、第二插接部以及连接第一插接部和第二插接部的第一连接部，第二线圈包括第三插接部、第四插接部以及连接第三插接部和第四插接部的第二连接部，第一插接部、第三插接部、第四插接部以及第二插接部沿周向布置并分别插设于不同的绕线槽，第一插接部连接于第四插接部，第二连接部位于第一连接部面向定子铁芯的一侧。

在上述技术方案中，第一线圈为长距线圈而第二线圈为短距线圈，长距线圈和短距线圈的组合可以在定子绕组的插线端形成同心嵌套式布置，第二线圈的第二连接部可从第一连接部与定子铁芯之间穿设，从而减小在定子铁芯的轴向上额外占用的空间，降低线圈单元在轴向上的高度。定子绕组采用相同类型的多个线圈单元，可以减少线圈的线型、简化嵌线工艺，降低定子绕组端部的高度。

在一些实施例中，第一线圈还包括第一延伸部和第二延伸部，第一延伸部从第一插接部远离第一连接部的一端延伸，第二延伸部从第二插接部远离第一连接部的一端延伸。第二线圈还包括第三延伸部和第四延伸部，第三延伸部从第三插接部远离第二连接部的一端延伸，第四延伸部从第四插接部远离第二连接部的一端延伸。第一延伸部相对于第一插接部朝向第四插接部弯折，第四延伸部相对于第四插接部朝向第一 插接部弯折并连接于第一延伸部。

在上述技术方案中，第一延伸部和第四延伸部相对弯折，可以降低对第一延伸部和第四延伸部的尺寸要求，减小定子绕组在焊接端的高度。

在一些实施例中，绕线槽的数量为12·M，M为正整数。第一线圈的第一插接部和第二插接部的跨距为7个绕线槽，第二线圈的第三插接部和第四插接部的跨距为5个绕线槽。

上述技术方案可扩展绕组设计使用范围，适配不同电压与功率范围。第一线圈的跨距和第二线圈的跨距与绕线槽的数量相适配，以使多个线圈单元能够嵌入绕线槽。

在一些实施例中，第一插接部、第三插接部、第四插接部以及第二插接部分别作为对应绕线槽中的扁线导体。各绕线槽中的扁线导体设置为n层，n为正偶数；沿绕线槽的槽底指向绕线槽的槽口的方向，n层扁线导体记为L

在一些实施例中，定子绕组包括多个相绕组，各相绕组包括至少一个支路，支路包括多个线圈单元。在支路中，至少两个线圈单元的彼此连接的扁线导体处于同层。

上述技术方案中，至少两个线圈单元可以采用整距焊接，无需跨层焊接，从而简化焊接工艺。同层连接的扁线导体还能够平衡支路的槽电势，减少支路间的环流损耗。

在一些实施例中，在支路中，至少两个线圈单元的L

在一些实施例中，在支路中，至少两个线圈单元的L

在一些实施例中，定子绕组包括多个相绕组，各相绕组包括至少一个支路，支路包括多个线圈单元。支路的两端设有第一引线和第二引线，第一引线和第二引线连接于不同的扁线导体，与第一引线相连的扁线导体和与第二引线相连的扁线导体设于不同的绕线槽。

上述技术方案中，与第一引线相连的扁线导体和与第二引线相连的扁线导体设于不同的绕线槽，以增大第一引线和第二引线的间距，降低第一引线和第二引线接触短路的风险。

在一些实施例中，与第一引线相连的扁线导体和与第二引线相连的扁线导体处于同层。

上述技术方案有利于汇流排的布置，便于第一引线和第二引线与外电路的连接。

在一些实施例中，各相绕组包括多个支路，多个支路中的两个作为第一支路和第二支路。连接于第一支路的第一引线的扁线导体与连接于第二支路的第一引线的扁线导体之间的跨距小于或等于极距。

上述技术方案可以减小两个支路的第一引线的间距，便于实现两个支路的第一引线的连接，有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

在一些实施例中，连接于第一支路的第一引线的扁线导体与连接于第二支路的第一引线的扁线导体设于同一个绕线槽。

上述技术方案从同一个绕线槽内引出两个支路的第一引线，从而进一步减小两个支路的第一引线的间距，便于实现两个支路的第一引线的连接，有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

在一些实施例中，多个相绕组中的所有第一引线连接于不同的绕线槽中的扁线导体。

上述技术方案可以增大各引线的间距，以减小相间电压应力。

在一些实施例中，定子绕组包括多个相绕组，各相绕组包括至少一个支路，支路包括多个线圈单元。支路包括k层扁线导体，k为大于1的正整数；沿电流流动的方向，k层扁线导体记为A

扁线导体的序号之差越大，两个扁线导体之间的压差越大。如果位于同一个绕线槽内且相邻的两个扁线导体的序号之差过大，那么将会造成绕线槽内的扁线导体之间的电压应力过大。上述技术方案使l-j≤k/2，以减小绕线槽内的扁线导体之间的电压应力。

在一些实施例中，定子绕组包括多个相绕组，各相绕组包括至少一个支路，支路包括多个线圈单元。相绕组包括2P个极相组，P为正整数。各相绕组包括多个支路，至少一个支路的多个线圈单元分布于全部的极相组中。

上述技术方案可以降低由于转子偏心带来的支路电势不平衡。

在一些实施例中，定子绕组包括多个相绕组，各相绕组包括至少一个支路，支路包括多个线圈单元。相绕组包括2P个极相组，P为正整数。各相绕组包括多个支路，各支路的多个线圈单元分布于部分的极相组中。

第二方面，本申请实施例提供了一种扁线电机，包括转子和第一方面任一实施例的定子，转子设于定子铁芯的内壁所围设形成的空间中。

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1为本申请一些实施例提供的扁线电机的定子的一结构示意图；

图2为图1的定子在另一角度下的结构示意图；

图3为图1所示的定子的剖视示意图；

图4为图3在方框A处的放大示意图；

图5为本申请一些实施例提供的定子的线圈单元的结构示意图；

图6为本申请一些实施例提供的定子的局部示意图；

图7为本申请一些实施例提供的定子的一个支路的示意图；

图8为本申请一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图；

图9为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图；

图10为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图；

图11为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图；

图12为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图；

图13为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图；

图14为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图；

图15为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图；

图16为本申请一些实施例提供的定子的定子绕组的示意图；

图17为本申请另一些实施例提供的定子的定子绕组的示意图；

图18为本申请一些实施例提供的定子的定子绕组的相绕组的连接示意图；

图19为本申请另一些实施例提供的定子的定子绕组的相绕组的连接示意图；

图20为本申请另一些实施例提供的定子的定子绕组的相绕组的连接示意图；

图21为本申请另一些实施例提供的定子的定子绕组的相绕组的连接示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。

在本申请的描述中，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”、“附接”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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B 这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。

目前，新能源汽车的驱动电机中，电机定子可根据形成定子绕组的线圈的截面形状分为圆形线导体和扁线导体，采用扁线导体的电机称为扁线电机。扁线电机可有效提高槽满率，提高功率密度和转矩密度。

发明人注意到，随着绕线槽内的扁线导体的数量逐渐增多，线圈的数量和线型也随之增多，从而造成线圈的嵌线方向出现交错，增大嵌线难度。在定子绕组的插线端，线圈相互叠压，造成绕组端部的高度偏大，绕组端部的空间紧张，长期运行可能会出现绝缘失效的风险。

鉴于此，本申请实施例提供一种扁线电机及其定子，其通过调整线圈的连接方式，可减少线圈的线型、简化嵌线工艺，降低定子绕组端部的高度。

为方便理解，以下先对本申请中出现的专业名词作如下解释说明。

定子：是指电机中静止不动的部分，其作用在于产生旋转磁场。

转子：是指电机中的旋转部件，作用在于实现电能与机械能的转换。

跨距：是指电机绕组中同一元件的两个元件边在电枢表面所跨的距离，通常用定子铁芯上开设的绕线槽的数量来表示。

磁极对数P：磁极对数简称极对数。电机绕组通电后所形成的磁极是以N极和S极成对的形式出现的。磁极总数为2P。

极距：极距是指电机每个磁极沿气隙圆周表面所占的距离。极距可用定子铁芯的绕线槽的数量表示。示例性地，极距为Z/2P；Z为定子铁芯的绕线槽的总数。

极相组：在交流电机中凡是一个极距下属于同相绕组的多个线圈串接成一组，就称为极相组，也叫线圈组。极相组内各个线圈的电流方向、电磁作用都是相同的，这几个线圈共同产生该相绕组中的磁极。

相绕组：相绕组指由一条或多条并联支路按规定接法，通过串、并联接起来的一套绕组。

图1为本申请一些实施例提供的扁线电机的定子的一结构示意图；图2为图1的定子在另一角度下的结构示意图；图3为图1所示的定子的剖视示意图；图4为图3在方框A处的放大示意图；图5为本申请一些实施例提供的定子的线圈单元的结构示意图；图6为本申请一些实施例提供的定子的局部示意图。

如图1至图6所示，本申请一些实施例提供了一种扁线电机的定子100，其包括定子铁芯200和设置于定子铁芯200的定子绕组300。定子铁芯200的内壁210开设有多个绕线槽220，多个绕线槽220沿定子铁芯200的内壁210的周向设置。定子绕组300包括多个线圈单元310，各线圈单元310包括第一线圈311和第二线圈312，第一线圈311包括第一插接部3111、第二插接部3112以及连接第一插接部3111和第二插 接部3112的第一连接部3113，第二线圈312包括第三插接部3121、第四插接部3122以及连接第三插接部3121和第四插接部3122的第二连接部3123，第一插接部3111、第三插接部3121、第四插接部3122以及第二插接部3112沿周向布置并分别插设于不同的绕线槽220，第一插接部3111连接于第四插接部3122，第二连接部3123位于第一连接部3113面向定子铁芯200的一侧。

定子铁芯200沿其轴向分为插入端230和伸出端240，绕线槽220可自插入端230延伸至伸出端240。

第一线圈311和第二线圈312可为发卡线圈。沿定子铁芯200的轴向，定子绕组300可包括插线端320和焊接端330，定子绕组300的插线端320可位于定子铁芯200的插入端230，定子绕组300的焊接端330位于定子铁芯200的伸出端240。在绕制线圈时，第一线圈311和第二线圈312可经由插入端230插入绕线槽220，并经由伸出端240伸出绕线槽220。

第一连接部3113和第二连接部3123位于定子铁芯200沿轴向的同一侧。示例性地，第一连接部3113和第二连接部3123均设置于定子绕组300的插线端320。

容纳第一插接部3111的绕线槽220、容纳第三插接部3121的绕线槽220、容纳第四插接部3122的绕线槽220以及容纳第二插接部3112的绕线槽220沿周向布置。

第一线圈311和第二线圈312可以直接连接，也可以通过其它导电结构间接地连接。示例性地，第一线圈的伸出绕线槽的部分和第二线圈的伸出绕线槽的部分可连接，以将第一插接部3111和第四插接部3122可连接；可替代地，也可以在定子铁芯的一侧设置导电条，导电条的两端分别焊接于第一插接部3111和第四插接部3122，以将第一插接部3111和第四插接部3122可连接。

在本申请实施例中，第一线圈311为长距线圈而第二线圈312为短距线圈，长距线圈和短距线圈的组合可以在定子绕组300的插线端320形成同心嵌套式布置，第二线圈312的第二连接部3123可从第一连接部3113与定子铁芯200之间穿设，从而减小在定子铁芯200的轴向上额外占用的空间，降低线圈单元310在轴向上的高度。定子绕组300采用相同类型的多个线圈单元310，可以减少线圈的线型、简化嵌线工艺，降低定子绕组300端部的高度。

通过该连接方式使得第一线圈311与第二线圈312在单一支路中构成相邻线圈串联连接，且第一线圈311与第二线圈312在插线端320和焊接端330的连接部位存在较大分布电容，这有利于吸收驱动器高频电压冲击，减小第一线圈311与第二线圈312电压振荡幅值，提升绝缘可靠性。

在一些实施例中，多个绕线槽220沿定子铁芯200的内壁210的周向均匀设置；换言之，在周向上，多个绕线槽220等距设置。在设计线圈时，线圈的跨距可以根据槽数确定，从而减少线圈的线型，简化嵌线工艺。

在一些实施例中，绕线槽220沿定子铁芯200的轴向延伸，并沿定子铁芯200的轴向贯通定子铁芯200。本实施例可在线圈插入绕线槽220的过程中减小线圈的弯折，降低装配难度。

在一些实施例中，第一线圈311还包括第一延伸部3114和第二延伸部3115， 第一延伸部3114从第一插接部3111远离第一连接部3113的一端延伸，第二延伸部3115从第二插接部3112远离第一连接部3113的一端延伸。第一延伸部3114和第二延伸部3115伸出绕线槽220，以便于与其它线圈连接。

示例性地，第一线圈311为发卡线圈。在插入绕线槽220之前，第一线圈311可包括两个直线边，两个直线边经由插入端230插入绕线槽220，两个直线边的容纳于绕线槽220的部分分别形成第一插接部3111和第二插接部3112，两个直线边的经由伸出端240伸出的部分分别形成第一延伸部3114和第二延伸部3115。

第一延伸部3114和第二延伸部3115均设置于定子绕组300的焊接端330。在将第一线圈311插入定子铁芯200后，可以弯折第一延伸部3114和第二延伸部3115，以便于第一延伸部3114和第二延伸部3115与其它的线圈焊接。

在一些实施例中，第二线圈312还包括第三延伸部3124和第四延伸部3125，第三延伸部3124从第三插接部3121远离第二连接部3123的一端延伸，第四延伸部3125从第四插接部3122远离第二连接部3123的一端延伸。第三延伸部3124和第四延伸部3125伸出绕线槽220，以便于与其它线圈连接。

示例性地，第二线圈312为发卡线圈。

在一些实施例中，第一延伸部3114相对于第一插接部3111朝向第四插接部3122弯折，第四延伸部3125相对于第四插接部3122朝向第一插接部3111弯折并连接于第一延伸部3114。

第一延伸部3114和第四延伸部3125相对弯折，可以降低对第一延伸部3114和第四延伸部3125的尺寸要求，减小定子绕组300在焊接端330的高度。

在一些实施例中，第一延伸部3114焊接于第四延伸部3125。焊接工艺简单，且能够降低第一延伸部3114和第四延伸部3125之间的接触电阻。

在一些实施例中，第二延伸部3115相对于第二插接部3112弯折，以便于第二延伸部3115与其它的线圈焊接。本申请对第二延伸部3115的弯折方向不作限制，示例性地，一些线圈单元310的第二延伸部3115可沿不同的方向弯折。

在一些实施例中，第三延伸部3124相对于第三插接部3121弯折，以便于第三延伸部3124与其它线圈焊接。本申请对第三延伸部3124的弯折方向不作限制，示例性地，一些线圈单元310的第三延伸部3124可沿不同的方向弯折。

在一些实施例中，绕线槽220的数量为12·M，M为正整数。第一线圈311的第一插接部3111和第二插接部3112的跨距为7个绕线槽220，第二线圈312的第三插接部3121和第四插接部3122的跨距为5个绕线槽220。

示例性地，绕线槽220的数量可为12、24、36、48、60或72。本实施例可扩展绕组设计使用范围，适配不同电压与功率范围。

第一线圈311为长距线圈，其跨距为7个绕线槽220。第二线圈312为短距线圈，其跨距为5个绕线槽220。

长距线圈和短距线圈的组合可以在定子绕组300的插线端320形成同心嵌套式布置，第二线圈312的第二连接部3123可从第一连接部3113与定子铁芯200之间穿设，从而减小在定子铁芯200的轴向上额外占用的空间，降低线圈单元310在轴向上的 高度。第一线圈311的跨距和第二线圈312的跨距与绕线槽220的数量相适配，以使多个线圈单元310能够嵌入绕线槽220。

在一些实施例中，第一插接部3111、第三插接部3121、第四插接部3122以及第二插接部3112分别作为对应绕线槽220中的扁线导体。各绕线槽220中的扁线导体设置为n层，n为正偶数；沿绕线槽220的槽底221指向绕线槽220的槽口222的方向，n层扁线导体记为L

线圈单元310的第一插接部3111、第二插接部3112、第三插接部3121和第四插接部3122为线圈单元310的四个扁线导体。扁线导体为线圈的有效边，是嵌入到定子铁芯200中起电磁极能量转换作用的部分。n层扁线导体可提升电磁极能量转换效率。

线圈单元310的四个扁线导体分别嵌入在四个绕线槽220内。各绕线槽220内的n层扁线导体分别属于n个线圈单元310。

绕线槽220的槽口222开设在定子铁芯200的面向转子的内壁210上。绕线槽220的槽底221是绕线槽220的与槽口222相对的底壁。

示例性地，n可以为2、4、6、8、16或32。

在一些实施例中，扁线导体的截面的形状可为矩形。矩形的扁线导体可以填提高槽满率。

在一些实施例中，如图4所示，n为8。示例性地，L

在一些实施例中，定子绕组300包括多个相绕组，各相绕组包括至少一个支路，支路包括多个线圈单元310。

相绕组的数量可以是2、3、4、5。当然，相绕组的数量也可以大于5。

本申请实施例的定子100适用于不同相数的电机，可适配不同电压与功率范围。

在一些实施例中，定子绕组300包括三个相绕组，三个相绕组分别为第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组。可选地，第一相绕组为U相绕组，第二相绕组为V相绕组，第三相绕组为W相绕组。

各相绕组可以仅包括一个支路，也可以包括多个支路。相绕组的支路也可以称之为并联支路。

相绕组的支路的数量可以为任意整数，以扩展绕组设计使用范围，适配不同电压与功率范围。

在一些实施例中，支路(例如后述的图7至图17所示的支路U1)包括多个线圈单元310。本实施例对支路的线圈单元310的数量不作限制。

根据需要，支路的线圈单元310的数量可以自由调整，从而扩展绕组设计使用范围，适配不同电压与功率范围。

在一些实施例中，定子绕组300可连接成整距绕组、短距绕组或多层绕组。

在一些实施例中，在支路中，至少两个线圈单元310的彼此连接的扁线导体处于同层。

同层指的是扁线导体在绕线槽220内层叠的顺序。例如，两个线圈单元310的彼此连接的扁线导体均为a层或均为h层。

示例性地，如图5和图6所示，一个线圈单元310的第二延伸部3115和另一个线圈单元310的第二延伸部3115焊接，该一个线圈单元310的第二插接部3112和该另一个线圈单元310的第二插接部3112均为h层扁线导体。

在本申请实施例中，至少两个线圈单元310可以采用整距焊接，无需跨层焊接，从而简化焊接工艺。同层连接的扁线导体还能够平衡支路的槽电势，减少支路间的环流损耗。

在一些实施例中，在支路中，至少两个线圈单元310的L

在一些实施例中，在支路中，至少两个线圈单元310的L

在一些实施例中，在支路中，至少两个线圈单元310的L

在一些实施例中，支路的两端设有第一引线和第二引线，第一引线和第二引线连接于不同的扁线导体。

与第一引线相连的扁线导体可为任意层的扁线导体，与第二引线相连的扁线导体可为任意层的扁线导体，本实施例对此不作限制。

第一引线和第二引线为支路的两个连接端，两者可用于与汇流排或其它部件连接，以将支路连接到外电路。

第一引线和第二引线中的一者为正极引线，另一者为负极引线。

在一些实施例中，与第一引线相连的扁线导体和与第二引线相连的扁线导体设于不同的绕线槽220，以增大第一引线和第二引线的间距，降低第一引线和第二引线接触短路的风险。

在一些实施例中，可以支路的首端的线圈单元310的第二延伸部3115作为第一引线，以支路的尾端的线圈单元310的第二延伸部3115作为第二引线。以线圈单元310的第二延伸部3115作为引线，可节省部件，降低成本，提升空间利用率。

在一些实施例中，与第一引线相连的扁线导体和与第二引线相连的扁线导体处于同层。示例性地，与第一引线相连的扁线导体和与第二引线相连的扁线导体均为a层扁线导体。

本实施例有利于汇流排的布置，便于第一引线和第二引线与外电路的连接。

在一些实施例中，支路包括k层扁线导体，k为大于1的正整数；沿电流流动的方向，k层扁线导体记为A

支路的k层扁线导体串联，电流依次从A

示例性地，A

在一些实施例中，支路的位于同一个绕线槽220内且相邻的任意两个扁线导体分别记为为A

扁线导体的序号之差越大，两个扁线导体之间的压差越大。如果位于同一个绕线槽220内且相邻的两个扁线导体的序号之差过大，那么将会造成绕线槽220内的扁线导体之间的电压应力过大。本申请实施例使l-j≤k/2，以减小绕线槽220内的扁线导 体之间的电压应力。

特别地，本实施例并不限于采用前述的线圈单元310，本实施例也可以采用其它绕制线圈的方式，只要扁线导体的序号差满足范围要求即可。

在一些实施例中，相绕组包括2P个极相组，P为正整数。各相绕组包括多个支路，至少一个支路的多个线圈单元310分布于全部的极相组中。

2P可为定子100的磁极总数。

本申请实施例使至少一个支路的多个线圈单元310分布于全部的极相组中，可以降低由于转子偏心带来的支路电势不平衡。

图7为本申请一些实施例提供的定子的一个支路的示意图。图7示出了U相绕组的一个支路U1。下面以支路U1为例，详细描述本申请的定子绕组的支路。

在图7中，N和S分别表示定子的两个磁极。示例性地，定子设有8个磁极，即4个磁极对。

定子铁芯设有48个绕线槽。在图7中，48个绕线槽分别用N极、S极下的一行数字表示，即1-48。每个磁极对应6个绕线槽。

每个绕线槽内容纳有8个扁线导体。在图7中，8个扁线导体分别表示为a层、b层、c层、d层、e层、f层、g层和h层。

支路U1包括16个线圈单元，即支路U1包括64个扁线导体。在图7中，64个扁线导体以分布在表格中的64个序号表示。64个扁线导体按照序号依次连接。图7中的实线箭头表示64个扁线导体在插线端的连接方式，虚线箭头表示扁线导体在焊接端的连接方式。在图7中，从1到64，每4个扁线导体属于一个线圈单元。

示例性地，正极引线为第一引线，负极引线为第二引线。在图7中，U1+表示第一引线，U1-表示第二引线。

第一引线U1+与第1号扁线导体连接，第二引线U1-与第64号扁线导体连接。

在一些实施例中，包括第33-36号扁线导体的线圈单元与包括第29-32号扁线导体的线圈单元连接。32号扁线导体和33号扁线导体均为a层扁线导体。这两个线圈单元可以采用整距焊接，无需跨层焊接，从而简化焊接工艺。同层连接的扁线导体还能够平衡支路的槽电势，减少支路间的环流损耗。

示例性地，包括第13-16号扁线导体的线圈单元与包括第17-20号扁线导体的线圈单元连接。16号扁线导体和17号扁线导体均为h层扁线导体。

示例性地，包括第45-48号扁线导体的线圈单元与包括第49-52号扁线导体的线圈单元连接。48号扁线导体和49号扁线导体均为h层扁线导体。

在本申请实施例的支路U1中，三对线圈单元的扁线导体采用同层连接，可平衡支路的槽电势，减少支路间的环流损耗。

在一些实施例中，与第一引线U1+相连的第1号扁线导体位于第13号绕线槽，与第二引线U1-相连的第64号扁线导体位于第43号绕线槽。

在一些实施例中，与第一引线U1+相连的第1号扁线导体以及与第二引线U1-相连的第64号扁线导体均为a层扁线导体。本实施例有利于汇流排的布置，便于第一引线U1+和第二引线U1-与外电路的连接。

在一些实施例中，定子包括8个磁极，对应地，相绕组包括8个极相组。支路U1的16个线圈分布于8个极相组，可以降低由于转子偏心带来的支路电势不平衡。

在一些实施例中，支路U1构成整距绕组。

在一些实施例中，在第13号绕线槽内，第1号扁线导体、第29号扁线导体、第37号扁线导体以及第57号扁线导体依次层叠。相邻的扁线导体的序号之差越大，两个扁线导体之间的压差越大。在第13号绕线槽内，第1号扁线导体和第29号扁线导体之间的序号差最大，第1号扁线导体和第29号扁线导体之间的压差也最大。本申请通过合理设置的线圈的绕制方式，使支路U1中的位于同一个绕线槽内且相邻的任意两个扁线导体的序号差小于32(即支路的扁线导体的总数量的一半)，可减小绕线槽内的扁线导体之间的电压应力。图7所示的绕线方式，可降低绕线槽内57％的电压应力。

图8为本申请一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图。示例性地，图8示出了U相绕组。下面以U相绕组为例，详细描述本申请的定子绕组。

如图8所示，U相绕组包括多个支路，多个支路中的两个作为第一支路U1和第二支路U2。

为了便于理解，图8将U相绕组的第一支路U1和第二支路U2拆分为两个表格。

在图8中，U1+表示第一支路U1的第一引线，U1-表示第一支路U1的第二引线；U2+表示第二支路U2的第一引线，U2-表示第二支路U2的第二引线。图8中其它字符的含义可参照图7理解。

如图8所示，在一些实施例中，每个支路的多个线圈单元分布于全部的极相组中。具体地，第一支路U1的16个线圈单元分布于8个极相组，第二支路U2的16个线圈单元也分布于8个极相组。本实施例可以降低由于转子偏心带来的支路电势不平衡。

在一些实施例中，相绕组的多个支路可串联或并联。示例性地，第一支路U1和第二支路U2可以串联，也可以并联。

在一些实施例中，连接于第一支路的第一引线的扁线导体与连接于第二支路的第一引线的扁线导体之间的跨距小于或等于极距。本申请实施例可以减小两个支路的第一引线的间距，便于实现两个支路的第一引线的连接，有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

在一些实施例中，连接于第一支路的第一引线的扁线导体与连接于第二支路的第一引线的扁线导体设于同一个绕线槽。本申请实施例从同一个绕线槽内引出两个支路的第一引线，从而进一步减小两个支路的第一引线的间距，便于实现两个支路的第一引线的连接，有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

如图8所示，第一支路U1的第1号扁线导体与第一支路U1的第一引线U1+相连，第二支路U2的第1号扁线导体与第二支路U2的第二引线U2+相连。可选地，第一支路U1的第1号扁线导体和第二支路U2的第1号扁线导体设于同一个绕线槽，即绕线槽13。从同一个绕线槽内引出两个支路的第一引线，从而进一步减小两个支路的第一引线的间距，便于实现两个支路的第一引线的连接，有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

在一些实施例中，第一支路U1的第1号扁线导体和第一支路U1的第64号扁线 导体均为a层扁线导体，第二支路U2的第1号扁线导体和第二支路U1的第64号扁线导体均为h层扁线导体。本实施例有利于汇流排的布置，便于第一引线(U1+、U2+)和第二引线(U1-、U2-)与外电路的连接。

在一些实施例中，第二支路U2的第32号扁线导体和第33号扁线导体均为h层扁线导体，包括第32号扁线导体的线圈单元和包括第33号扁线导体的线圈单元同层连接。同层连接的扁线导体还能够平衡支路的槽电势，减少支路间的环流损耗。

图8所示的U相绕组，可平衡各支路槽电势，减少了支路间的环流损耗,降低了由于转子偏心带来的支路电动势不平衡，减小槽内导体电压应力，同时有利于汇流排的布置与绕组加工工艺的实施。图8所示的U相绕组可降低绕线槽内57％的电压应力。

图9为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图。示例性地，图9示出了U相绕组。

图9中的字符含义可参照图8理解。

与图8所示的U相绕组相比，图9所示的U相绕组改变了线圈绕制的方式。

如图9所示，第一支路U1的第1号扁线导体与第一支路U1的第一引线U1+相连，第二支路U2的第1号扁线导体与第二支路U2的第二引线U2+相连。

在一些实施例中，第一支路U1的第1号扁线导体和第二支路U2的第1号扁线导体设于不同的绕线槽，例如，第一支路U1的第1号扁线导体设于第13号绕线槽，第二支路U2的第1号扁线导体设于第37号绕线槽。

在一些实施例中，第一支路U1的第1号扁线导体和第二支路U2的第1号扁线导体均为a层扁线导体。本实施例可以减小两个支路的第一引线的间距，便于实现两个支路的第一引线的连接，有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

在一些实施例中，第一支路U1的第64号扁线导体以及第二支路U2的第64号扁线导体也均为a层扁线导体。本实施例有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施

图9所示的U相绕组，可平衡各支路槽电势，减少了支路间的环流损耗,降低了由于转子偏心带来的支路电动势不平衡。

图10为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图。示例性地，图10示出了U相绕组。

图10中的字符含义可参照图8理解。

在一些实施例中，相绕组包括多个支路。各支路的多个线圈单元分布于部分的极相组中。具体地，如图10所示，第一支路U1的16个线圈单元分布于部分极相组，换言之，一些极相组中未布置第一支路U1的线圈单元。第二支路U2的16个线圈单元分布于部分极相组，换言之，一些极相组中未布置第二支路U2的线圈单元。

示例性地，第一支路U1的16个线圈单元分布于4个极相组，第二支路U2的16个线圈单元分布于剩余的4个极相组。

在一些实施例中，第一支路U1的第1号扁线导体和第二支路U2的第1号扁线导体设于同一个绕线槽，即绕线槽13。从同一个绕线槽内引出两个支路的第一引线，从而进一步减小两个支路的第一引线的间距，便于实现两个支路的第一引线的连接，有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

在一些实施例中，第一支路U1的第1号扁线导体和第一支路U1的第64号扁线导体均为a层扁线导体，第二支路U2的第1号扁线导体和第二支路U1的第64号扁线导体均为h层扁线导体。

在一些实施例中，第一支路U1的第16号扁线导体和第一支路U1的第17号扁线导体同层连接。第一支路U1的第48号扁线导体和第一支路U1的第49号扁线导体同层连接。第二支路U2的第32号扁线导体和第二支路U2的第33号扁线导体同层连接。同层连接的扁线导体还能够平衡支路的槽电势，减少支路间的环流损耗。

图10所示的U相绕组，可平衡各支路槽电势，减少了支路间的环流损耗,减小槽内导体电压应力，同时有利于汇流排的布置与绕组加工工艺的实施。图10所示的U相绕组可降低绕线槽内57％的电压应力。

图11为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图。示例性地，图11示出了U相绕组。

图11中的字符含义可参照图8理解。

如图11所示，第一支路U1的16个线圈单元分布于部分极相组，第二支路U2的16个线圈单元分布于部分极相组。

在一些实施例中，第一支路U1的第1号扁线导体和第二支路U2的第1号扁线导体均为a层扁线导体。本实施例可以减小两个支路的第一引线的间距，便于实现两个支路的第一引线的连接，有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

在一些实施例中，第一支路U1的第64号扁线导体以及第二支路U2的第64号扁线导体也均为a层扁线导体。本实施例有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

在一些实施例中，第一支路U1的第16号扁线导体和第一支路U1的第17号扁线导体同层连接。第一支路U1的第32号扁线导体和第一支路U1的第33号扁线导体同层连接。第一支路U1的第48号扁线导体和第一支路U1的第49号扁线导体同层连接。同层连接的扁线导体还能够平衡支路的槽电势，减少支路间的环流损耗。

在一些实施例中，第二支路U2的第16号扁线导体和第二支路U2的第17号扁线导体同层连接。第二支路U2的第32号扁线导体和第二支路U2的第33号扁线导体同层连接。第二支路U2的第48号扁线导体和第二支路U2的第49号扁线导体同层连接。同层连接的扁线导体还能够平衡支路的槽电势，减少支路间的环流损耗。

图11所示的U相绕组，可平衡各支路槽电势，减少了支路间的环流损耗,同时有利于汇流排的布置与绕组加工工艺的实施。

图12为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图。示例性地，图12示出了U相绕组。

在一些实施例中，第一引线也可连接于中间层的扁线导体，第二引线也可连接于中间层的扁线导体。示例性地，b层至g层可理解为中间层。将引线连接于中间层的扁线导体，可以使引线的两侧受到其它线圈的限位和支撑，减小引线的变形。

在一些实施例中，在同一支路中，与第一引线相连的扁线导体和与第二引线相连的扁线导体处于不同层。

示例性地，如图12所示，第一支路U1的第1号扁线导体与第一支路U1的第一 引线U1+相连，第二支路U2的第1号扁线导体与第二支路U2的第二引线U2+相连。示例性地，第一支路U1的第1号扁线导体可为c层扁线导体，第二支路U1的第1号扁线导体可为c层扁线导体。

在一些实施例中，第一支路U1的第64号扁线导体可为b层扁线导体，第二支路U1的第64号扁线导体可为b层扁线导体。

相较于图8至图11所示的U相绕组，图12所示的U相绕组改变了引线引出的位置，有利于汇流排的布置与绕组加工工艺的实施。图12所示的U相绕组还可平衡各支路槽电势，减少支路间的环流损耗。

图13为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图。示例性地，图13示出了U相绕组。

本申请实施例对相绕组的支路的数量不作限制，相绕组的支路的数量可变。通过改变支路的数量，可使电机适用于不同电压等级与功率范围。

示例性地，如图13所示，U相绕组包括四个支路，四个支路分别作为第一支路U1、第二支路U2、第三支路U3和第四支路U4。四个支路可满足低电压等级的要求。

为了便于理解，图13将U相绕组的四个支路拆分为四个表格。

在图13中，U1+表示第一支路U1的第一引线，U1-表示第一支路U1的第二引线；U2+表示第二支路U2的第一引线，U2-表示第二支路U2的第二引线；U3+表示第三支路U3的第一引线，U3-表示第三支路U3的第二引线；U4+表示第四支路U4的第一引线，U4-表示第四支路U4的第二引线。图13中的其它字符含义可参照图8理解。

如图13所示，在一些实施例中，各支路的多个线圈单元分布于部分的极相组中。

示例性地，每个支路包括8个线圈单元，即每个支路包括32个扁线导体。

示例性地，第一支路U1的8个线圈单元分布于2个极相组，第二支路U2的8个线圈单元分布于2个极相组，第三支路U3的8个线圈单元分布于2个极相组，第四支路U4的8个线圈单元分布于2个极相组。

在一些实施例中，与四个支路的第一引线相连的扁线导体处于同层。示例性地，第一支路U1的第1号扁线导体、第二支路U2的第1号扁线导体、第三支路U3的第1号扁线导体以及第四支路U4的第1号扁线导体均为a层扁线导体。本实施例可便于实现四个支路的第一引线的连接，有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

在一些实施例中，在每一个支路中，与第一引线相连的扁线导体和与第二引线相连的扁线导体处于同层。示例性地，第一支路U1的第32号扁线导体、第二支路U2的第32号扁线导体、第三支路U3的第32号扁线导体以及第四支路U4的第32号扁线导体均为a层扁线导体。本实施例有利于汇流排的布置，便于第一引线和第二引线与外电路的连接。

图13所示的U相绕组，可平衡各支路槽电势，减少了支路间的环流损耗,同时改变了单个相绕组串联匝数，可使电机适用于不同电压等级与功率范围。

图14为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图。示例性地，图14示出了U相绕组。

与图10所示的U相绕组相比，图14所示的U相绕组改变了绕线槽内的扁线导体的层数。通过改变绕线槽内的扁线导体的层数，可改变了单个相绕组串联匝数，可使电机适用于不同电压等级与功率范围。

示例性地，如图14所示，绕线槽内的扁线导体的层数为6。

具体地，如图14所示，U相绕组包括第一支路U1和第二支路U2。第一支路U1包括12个线圈单元，即包括48个扁线导体。第二支路U2包括12个线圈单元，即包括48个扁线导体。

在一些实施例中，第一支路U1的12个线圈单元分布于部分极相组，第二支路U2的12个线圈单元分布于部分极相组。

图14所示的U相绕组，可平衡各支路槽电势，减少了支路间的环流损耗,同时改变了单个相绕组串联匝数，可使电机适用于不同电压等级与功率范围。

图15为本申请另一些实施例提供的定子的一个相绕组的示意图。示例性地，图15示出了U相绕组。

与图11所示的U相绕组相比，图15所示的相绕组改变了线圈绕制的方式，使相绕组的支路构成一种短距绕组连接，从而降低了绕组谐波，改善电机转矩脉动与噪音振动。

图15所示的相绕组还可以平衡各支路槽电势，减少支路间的环流损耗。

图16为本申请一些实施例提供的定子的定子绕组的示意图。示例性地，图16示出了定子绕组的U相绕组、V相绕组和W相绕组。为了便于理解，图16将定子绕组的三相绕组拆分为3个表格。

在一些实施例中，多个相绕组中的所有第一引线连接于不同的绕线槽中的扁线导体。本实施例可以增大各第一引线的间距，减小相间电压应力。

在一些实施例中，多个相绕组中的所有第二引线连接于不同的绕线槽中的扁线导体。本实施例可以增大各第二引线的间距，减小相间电压应力。

在一些实施例中，所有第一引线和所有第二引线连接于不同的绕线槽中的扁线导体。本实施例可以增大第一引线的间距以及第二引线的间距，减小相间电压应力。

示例性地，如图16所示，U相绕组包括第一支路U1和第二支路U2，U1+表示第一支路U1的第一引线，U1-表示第一支路U1的第二引线；U2+表示第二支路U2的第一引线，U2-表示第二支路U2的第二引线。可选地，图16的U相绕组可由图11所示的第一支路U1和第二支路U2合并而成。

V相绕组包括第一支路V1和第二支路V2，V1+表示第一支路V1的第一引线，V1-表示第一支路V1的第二引线；V2+表示第二支路V2的第一引线，V2-表示第二支路V2的第二引线。

W相绕组包括第一支路W1和第二支路W2，W1+表示第一支路W1的第一引线，W1-表示第一支路W1的第二引线；W2+表示第二支路W2的第一引线，W2-表示第二支路W2的第二引线。

在一些实施例中，与引线U1+、U1-、U2+、U2-、V1+、V1-、V2+、V2-、W1+、W1-、W2+、W2-相连的12个扁线导体分别设置于12个绕线槽。本申请实施例可以增大 各引线的间距，以减小相间电压应力。图16所示的定子绕组可降低25％的相间电压应力。

在一些实施例中，与引线U1+、U1-、U2+、U2-、V1+、V1-、V2+、V2-、W1+、W1-、W2+、W2-相连的12个扁线导体均为a层扁线导体。前述引线均靠近定子铁芯沿径向的外端，便于实现焊接。

图17为本申请另一些实施例提供的定子的定子绕组的示意图。示例性地，图17示出了定子绕组的U相绕组、V相绕组和W相绕组。

图17中的字符含义可参照图16理解。

示例性地，图17的U相绕组可由图10所示的第一支路U1和第二支路U2合并而成。

如图17所示，在一些实施例中，与第一引线U1+和U2+相连的扁线导体设于同一个绕线槽。与第一引线V1+和V2+相连的扁线导体设于同一个绕线槽。与第一引线W1+和W2+相连的扁线导体设于同一个绕线槽。本实施例可减小同相的两个支路的第一引线的间距，便于实现第一引线的连接，有利于汇流排的布置和绕组加工工艺的实施。

图18为本申请一些实施例提供的定子的定子绕组的相绕组的连接示意图。

如图18所示，在一些实施例中，定子绕组包括三个相绕组，即U相绕组、V相绕组和W相绕组。示例性地，三个相绕组呈三角形连接。

U相绕组包括串联的第一支路U1和第二支路U2。V相绕组包括串联的第一支路V1和第二支路V2。W相绕组包括串联的第一支路W1和第二支路W2。

图19为本申请另一些实施例提供的定子的定子绕组的相绕组的连接示意图。

如图19所示，在一些实施例中，定子绕组包括三个相绕组，即U相绕组、V相绕组和W相绕组。示例性地，三个相绕组呈星形连接。

U相绕组包括串联的第一支路U1和第二支路U2。V相绕组包括串联的第一支路V1和第二支路V2。W相绕组包括串联的第一支路W1和第二支路W2。

图20为本申请另一些实施例提供的定子的定子绕组的相绕组的连接示意图。

如图20所示，在一些实施例中，定子绕组包括三个相绕组，即U相绕组、V相绕组和W相绕组。示例性地，三个相绕组呈三角形连接。

U相绕组包括并联的第一支路U1和第二支路U2。V相绕组包括并联的第一支路V1和第二支路V2。W相绕组包括并联的第一支路W1和第二支路W2。

图21为本申请另一些实施例提供的定子的定子绕组的相绕组的连接示意图。

如图21所示，在一些实施例中，定子绕组包括三个相绕组，即U相绕组、V相绕组和W相绕组。示例性地，三个相绕组呈星形连接。

U相绕组包括并联的第一支路U1和第二支路U2。V相绕组包括并联的第一支路V1和第二支路V2。W相绕组包括并联的第一支路W1和第二支路W2。

参照图18至图21所示的不同的定子绕组，通过改变相绕组的连接方式以及相绕组的支路的连接方式，可以调整定子绕组相串联匝数，从而适配不同电压与功率等级应用。

本申请实施例还提供了一种扁线电机，其包括转子和前述任一实施例提供的定 子，转子设于定子铁芯的内壁所围设形成的空间中。

本申请实施例的扁线电机，既可以是发电机，也可以是电动机。

本申请实施例还提供一种动力总成，该动力总成包括减速器和上述的扁线电机。扁线电机和减速器传动连接。具体地，扁线电机的驱动轴与减速器的输入轴可通过联轴器等传动件实现传动连接，以将驱动力自扁线电机输出至减速器。

本申请实施例还提供了一种车辆，包括上述的动力总成，上述的动力总成设置于车辆内，并为车辆提供运行动力。具体地，本实施例中，车辆可具体为以电能进行驱动的新能源车辆，比如。其中，新能源车辆具体可以是混合动力电动车辆、纯电动车辆或燃料电池电动车辆等，也可以是采用超级电容器、飞轮电池或飞轮储能器等高效储能器作为电能来源的车辆。

根据本申请的一些实施例，参照图1-6、图11和图16，扁线电机的定子100，其包括定子铁芯200和设置于定子铁芯200的定子绕组300。定子铁芯200的内壁210开设有多个绕线槽220，多个绕线槽220沿定子铁芯200的内壁210的周向设置。定子绕组300包括U相绕组、V相绕组和W相绕组。各相绕组包括两个支路，各支路包括多个串联的线圈单元310。

各线圈单元310包括第一线圈311和第二线圈312。第一线圈311包括第一插接部3111、第二插接部3112、第一连接部3113、第一延伸部3114和第二延伸部3115，第一连接部3113连接第一插接部3111和第二插接部3112，第一延伸部3114从第一插接部3111远离第一连接部3113的一端延伸，第二延伸部3115从第二插接部3112远离第一连接部3113的一端延伸。

第二线圈312包括第三插接部3121、第四插接部3122、第二连接部3123、第三延伸部3124和第四延伸部3125，第二连接部3123连接第三插接部3121和第四插接部3122，第三延伸部3124从第三插接部3121远离第二连接部3123的一端延伸，第四延伸部3125从第四插接部3122远离第二连接部3123的一端延伸。

第一插接部3111、第三插接部3121、第四插接部3122以及第二插接部3112沿周向布置并分别插设于不同的绕线槽220，第一插接部3111连接于第四插接部3122，第二连接部3123位于第一连接部3113面向定子铁芯200的一侧。

第一延伸部3114相对于第一插接部3111朝向第四插接部3122弯折，第四延伸部3125相对于第四插接部3122朝向第一插接部3111弯折并连接于第一延伸部3114。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。