本公開(kāi)涉及用于車輛的定子單元，更具體地，涉及用于車輛電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)電復(fù)合材料定子單元，其中所述定子單元具有涂覆有銅-石墨烯多層復(fù)合材料的導(dǎo)電棒/線。

背景技術(shù)：

1、隨著對(duì)燃油效率，特別是減少溫室氣體排放的要求不斷提高，當(dāng)今的汽車工業(yè)已經(jīng)開(kāi)啟了制造諸如電池電動(dòng)車等環(huán)保零排放車輛的新時(shí)代。提高電功率密度并降低能耗是當(dāng)前所面臨的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，雖然當(dāng)前用于電動(dòng)機(jī)的定子單元實(shí)現(xiàn)了其預(yù)期目的，但需要用于車輛電動(dòng)機(jī)的新改進(jìn)的導(dǎo)電復(fù)合材料定子單元，以增加電功率密度并降低能耗。

2、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了用于車輛電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)電復(fù)合材料定子單元。所述定子單元包括定子芯。所述定子芯包括具有第一芯端和相對(duì)的第二芯端的本體，限定了縱軸。所述本體還具有相對(duì)于縱軸從第一芯端延伸至第二芯端的內(nèi)徑向表面。所述內(nèi)徑向表面具有從第一芯端向內(nèi)延伸至第二芯端的多個(gè)內(nèi)壁，限定了從第一芯端穿過(guò)第二芯端在各自內(nèi)壁之間形成的開(kāi)口槽。

3、在這方面，所述定子單元還包括從第一芯端延伸至第二芯端的多個(gè)導(dǎo)電棒。各導(dǎo)電棒包括中心部和圍繞中心部設(shè)置的用于電流相對(duì)于縱軸流過(guò)的外層。各導(dǎo)電棒包括設(shè)置在其中一個(gè)槽內(nèi)的直部，使得相應(yīng)的導(dǎo)電棒與定子芯接觸。各直部具有位于第一芯端處的第一徑向端和位于第二芯端處的第二徑向端。第一徑向端從定子芯延伸至第一匝部，并且第二徑向端從定子芯延伸至第二匝部。外層包括至少兩層銅-石墨烯(cu-gr)層。各cu-gr層包括銅層和石墨烯層。此外，定子單元還包括圍繞所述多個(gè)導(dǎo)電棒中的每一個(gè)設(shè)置的絕緣體層。

4、在一個(gè)實(shí)施方案中，外層還包括具有第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)的金屬基底。所述至少兩層cu-gr層為設(shè)置在金屬基底的第一側(cè)的第一cu-gr多層復(fù)合材料。外層還包括設(shè)置在金屬基底的第二側(cè)的第二cu-gr多層復(fù)合材料。

5、在一個(gè)實(shí)施方案中，金屬基材具有5微米至25微米的厚度。在另一個(gè)實(shí)施方案中，金屬基底包括銅、鋁、碳鋼和不銹鋼中的一種。在又一個(gè)實(shí)施方案中，第二cu-gr多層復(fù)合材料包括至少兩層cu-gr層并且包括銅和石墨烯。此外，第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每層cu-gr層具有0.1微米至0.5微米的厚度。

6、在一個(gè)實(shí)施方案中，第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每一者均具有0.2微米至200微米的厚度。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每一者均具有0.002％至0.2％的石墨烯體積分?jǐn)?shù)。在又一個(gè)實(shí)施方案中，各cu-gr層具有0.002％至0.2％的石墨烯體積分?jǐn)?shù)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，中心部包括銅和鋁中的一種。

7、在本公開(kāi)的另一方面，提供了另一種用于車輛電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)電復(fù)合材料定子單元。所述定子單元包括定子芯，所述定子芯包括具有第一芯端和相對(duì)的第二芯端的本體，限定了縱軸。所述本體具有相對(duì)于縱軸從第一芯端延伸至第二芯端的內(nèi)徑向表面。所述內(nèi)徑向表面具有從第一芯端向內(nèi)延伸至第二芯端的多個(gè)內(nèi)壁，限定了從第一芯端穿過(guò)第二芯端在各自內(nèi)壁之間形成的開(kāi)口槽。

8、在這方面，定子單元包括從第一芯端延伸至第二芯端的多個(gè)導(dǎo)電棒。各導(dǎo)電棒包括中心部和圍繞中心部設(shè)置的用于電流相對(duì)于縱軸流過(guò)的外層。各導(dǎo)電棒包括設(shè)置在其中一個(gè)槽內(nèi)的直部，使得相應(yīng)的導(dǎo)電棒與定子芯接觸。各直部具有位于第一芯端處的第一徑向端和位于第二芯端處的第二徑向端。第一徑向端從定子芯延伸至第一匝部，并且第二徑向端從定子芯延伸至第二匝部。

9、在這方面，外層包括至少兩層銅-石墨烯(cu-gr)層。各cu-gr層包括銅層和石墨烯層。各cu-gr層具有0.002％至0.2％的石墨烯體積分?jǐn)?shù)。此外，中心部包括銅和鋁中的一種。此外，定子單元還包括圍繞所述多個(gè)導(dǎo)電棒中的每一個(gè)設(shè)置的絕緣體層。

10、在一個(gè)實(shí)施方案中，外層還包括具有第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)的金屬基底。所述至少兩層cu-gr層為設(shè)置在金屬基底的第一側(cè)的第一cu-gr多層復(fù)合材料。外層還包括設(shè)置在金屬基底的第二側(cè)的第二cu-gr多層復(fù)合材料。

11、在另一個(gè)實(shí)施方案中，金屬基底具有5微米至25微米的厚度。在又一個(gè)實(shí)施方案中，金屬基底包括銅、鋁、碳鋼和不銹鋼中的一種。

12、在一個(gè)實(shí)施方案中，第二cu-gr多層復(fù)合材料包括至少兩層cu-gr層并且包括銅和石墨烯。此外，第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每層cu-gr層具有0.1微米至0.5微米的厚度。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每一者均具有0.2微米至200微米的厚度。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每一者均具有0.002％至0.2％的石墨烯體積分?jǐn)?shù)。

13、根據(jù)本公開(kāi)的又一方面，提供了另一種用于車輛電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)電復(fù)合材料定子單元。所述定子單元包括定子芯，所述定子芯包括具有第一芯端和相對(duì)的第二芯端的本體，限定了縱軸。所述本體具有相對(duì)于縱軸從第一芯端延伸至第二芯端的內(nèi)徑向表面。內(nèi)徑向表面具有從第一芯端向內(nèi)延伸至第二芯端的多個(gè)內(nèi)壁，限定了從第一芯端穿過(guò)第二芯端在各自內(nèi)壁之間形成的開(kāi)口槽。

14、在這方面，定子單元還包括從第一芯端延伸至第二芯端的多個(gè)導(dǎo)電棒。各導(dǎo)電棒包括中心部和圍繞中心部設(shè)置的用于電流相對(duì)于縱軸流過(guò)的外層。中心部包括銅和鋁中的一種。各導(dǎo)電棒包括設(shè)置在其中一個(gè)槽內(nèi)的直部，使得相應(yīng)的導(dǎo)電棒與定子芯接觸。各直部具有位于第一芯端處的第一徑向端和位于第二芯端處的第二徑向端。第一徑向端從定子芯延伸至第一匝部，并且第二徑向端從定子芯延伸至第二匝部。

15、在這方面，外層包括具有第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)的金屬基底。外層包括設(shè)置在第一金屬基底的第一側(cè)的第一銅-石墨烯(cu-gr)多層復(fù)合材料和設(shè)置在第一金屬基底的第二側(cè)的第二cu-gr多層復(fù)合材料。此外，定子單元還包括圍繞所述多個(gè)導(dǎo)電棒中的每一個(gè)設(shè)置的絕緣體層。

16、在一個(gè)實(shí)施方案中，金屬基材具有5微米至25微米的厚度。此外，所述金屬基底包括銅、鋁、碳鋼和不銹鋼中的一種。

17、在另一個(gè)實(shí)施方案中，第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每一者均包括至少兩層cu-gr層并且包括銅和石墨烯。此外，每層cu-gr層具有0.1微米至0.5微米的厚度。此外，各cu-gr層具有0.002％至0.2％的石墨烯體積分?jǐn)?shù)。

18、在又一個(gè)實(shí)施方案中，第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每一者均具有0.2微米至200微米的厚度。此外，第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每一者均具有0.002％至0.2％的石墨烯體積分?jǐn)?shù)。

19、進(jìn)一步的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)谋疚奶峁┑拿枋鲋凶兊蔑@而易見(jiàn)。應(yīng)當(dāng)理解，這些描述和具體實(shí)施例僅用于說(shuō)明的目的，并不旨在限制本公開(kāi)的范圍。

技術(shù)特征：

1.一種用于車輛電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)電復(fù)合材料定子單元，所述定子單元包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子單元，其中，所述外層還包括具有第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)的金屬基底，所述至少兩層cu-gr層為設(shè)置在所述金屬基底的第一側(cè)的第一cu-gr多層復(fù)合材料，所述外層還包括設(shè)置在所述金屬基底的第二側(cè)的第二cu-gr多層復(fù)合材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子單元，其中，金屬基底具有5微米至25微米的厚度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子單元，其中，所述金屬基底包括銅、鋁、碳鋼和不銹鋼中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子單元，其中，所述第二cu-gr多層復(fù)合材料包括至少兩層cu-gr層并且包括銅和石墨烯，并且其中，所述第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每層cu-gr層具有0.1微米至0.5微米的厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子單元，其中，所述第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每一者均具有0.2微米至200微米的厚度。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子單元，其中，所述第一cu-gr多層復(fù)合材料和第二cu-gr多層復(fù)合材料中的每一者均具有0.002％至0.2％的石墨烯體積分?jǐn)?shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子單元，其中，各cu-gr層具有0.002％至0.2％的石墨烯體積分?jǐn)?shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子單元，其中，所述中心部包括銅和鋁中的一種。

技術(shù)總結(jié)
提供了用于車輛電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)電復(fù)合材料定子單元。所述定子單元包括定子芯，所述定子芯包括具有第一芯端和相對(duì)的第二芯端的本體。所述定子單元還包括從第一芯端延伸至第二芯端的多個(gè)導(dǎo)電棒。各導(dǎo)電棒包括設(shè)置在其中一個(gè)槽內(nèi)的直部，使得相應(yīng)的導(dǎo)電棒與定子芯接觸。各導(dǎo)電棒包括中心部和圍繞中心部設(shè)置的用于電流相對(duì)于縱軸流過(guò)的外層，外層包括至少兩層銅?石墨烯(Cu?Gr)層。各Cu?Gr層包括銅層和石墨烯層。所述定子單元還包括圍繞所述多個(gè)導(dǎo)電棒中的每一個(gè)設(shè)置的絕緣體層。

技術(shù)研發(fā)人員：Y·劉,王其桂,李華新,K·A·桑塔,D·J·威爾遜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23