驱动电机是新能源汽车的核心动力来源，随着对新能源汽车轻量化、低成本、高可靠性等要求的逐步提高，对驱动电机功率密度、峰值效率、高效率区提出了日益严苛要求。目前的解决途径主要集中在驱动电机磁路结构设计和控制方法上，对功率密度、效率的提高贡献有限，绕组损耗占驱动电机总损耗一半左右，尤其当高速高频时损耗占比更大，因此，突破汽车驱动电机的绕组设计技术不仅是提高驱动电机功率密度与效率的有效解决途径，也是未来提高电机绕组绝缘等级与电压等级的前瞻技术。目前，汽车驱动电机广泛采用扁线发夹绕组，该绕组特点是在槽内沿高度方向紧密插入多根单匝铜扁线，铜扁线端部采用特殊工艺进行扭转、焊接。由于扁线发夹绕组层数受到限制，铜扁线截面积较大，导致铜扁线中涡流附加损耗很大，加之，汽车驱动电机时常工作在高频、高谐波工况，会引起效率降低、发热严重；除此之外，扁线发夹绕组采用的槽部插线、端部扭转、焊接工艺极为复杂，整套生产线成本高，系列化生产困难。为克服扁线发夹绕组的局限，提出了汽车驱动电机扁线绕组换位技术，该技术采用多根小截面铜扁线构成并绕换位结构，可以有效减小附加损耗，提高效率和功率密度；扁线换位绕组端部无需焊接、工艺简单、成本低、便于系列化生产；扁线换位绕组可以实现股线一体化设计，有效提高绕组绝缘等级和散热能力；扁线换位绕组可以进行标准化绕制，实现下线前的检测与评估，有效提高绕组的运行可靠性。

绕组结构

2、引领性

汽车驱动电机扁线绕组换位技术突破了设计、制造、检测、评价等多维度的基础性与前沿性瓶颈问题，其技术引领性主要体现在以下三个方面：

▪ 提出了汽车驱动电机的扁线绕组换位技术的理论体系，针对汽车驱动电机轴向短、端部短、极数多、槽数少等绕组换位的瓶颈问题，提出了基于漏电势补偿的连续换位思想，实现了定子绕组电负荷平衡、附加损耗低、效率高、全域温升分布均匀；针对复杂换位结构，提出了三维电磁热数值模拟方法，实现了温升监测点的准确预判。

扁线绕组换位技术

▪ 提出了汽车驱动电机扁线换位绕组系列化产品通用的换位设计方法和设计技术。提出了基于离散积分法、等效电路网络法、多变量多目标优化算法的通用换位设计方法，开发了通用换位设计软件。解决了换位设计方法和设计技术的瓶颈问题，为汽车驱动电机扁线换位绕组系列化产品以及新产品的研发提供了换位设计新技术。

扁线换位绕组通用换位设计软件

▪ 开发了多路并绕股线环流检测系统及扁线换位绕组评测技术。传统研究未解决扁线换位绕组的多路并绕股线紧密贴合并联结构下的环流实验测试难题。本技术提出了扁线换位绕组多路并绕股线环流实时测试方法、搭建了实测平台并开发了线阵型股线电流传感器，进而研发出了扁线绕组换位的在线评价技术和故障诊断技术，攻克了环流检测与换位评测的难题。

扁线绕组评测技术

3、颠覆性

汽车驱动电机绕组技术经历了第一代常规圆散线绕组，第二代扁线发夹绕组的研发过程，初步实现了高槽满率、高功率密度与轻量化。扁线绕组换位技术不但可以改变汽车驱动电机的复杂制造工艺、降低成本，而且可以突破汽车驱动电机功率密度、峰值效率以及高效率区的上限，有望替代扁线发夹绕组成为汽车驱动电机的第三代绕组。本技术颠覆了前两代绕组股线的散线模式，全面实现绕组损耗、绝缘、散热等多目标协同设计。

▪ 扁线换位绕组通过颠覆性的手段，实现了效率的提升，充分利用股线的并绕、换位节距的选择以平衡每根扁铜线所交链的漏磁链，可以使得附加损耗降到最低。与圆散线绕组和扁线发夹绕组相比，可以提高汽车驱动电机的效率，尤其对于高速高频工况，附加损耗降低效果显著，可以拓宽汽车驱动电机的高效率区。

▪ 扁线换位绕组颠覆了圆散线绕组和扁线发夹绕组的设计方法和设计理念，扁线换位绕组的设计方案灵活多样，没有扁线发夹绕组层数的限制，可以根据技术需求，设计不同的绕组排列方案和换位方式。

▪ 扁线换位绕组颠覆了圆散线绕组和扁线发夹绕组的制造工艺，既兼顾了圆散线绕组绕制和下线工艺的优势，又省去了扁线发夹绕组的槽部插线、端部扭转、焊接等工艺过程，降低了生产成本，还可以实现股线一体化设计，为绕组绝缘等级和电压等级的提高预留了空间。

汽车驱动电机扁线绕组换位技术解决了设计、检测、评价等多维度的基础性与前沿性瓶颈问题，形成了汽车驱动电机扁线绕组的换位技术体系。本技术能够省去扁线发夹绕组的槽部插线、端部扭转、焊接等复杂工艺过程，无需购买价格高昂的扁线发夹绕组整套生产线，大大降低了汽车驱动电机的生产制造成本；而且，与第二代扁线发夹绕组相比，能够降低汽车驱动电机全工况的附加损耗，降低电机温升，提高运行可靠性，有望突破汽车驱动电机功率密度、峰值效率以及高效率区的上限；本技术亦便于提高电机绕组绝缘等级，为未来汽车驱动电机电压等级提升奠定了技术基础。因此，本技术必将成为汽车驱动电机第三代绕组的引领技术，无论从生产制造成本还是技术的前沿性角度，该技术均具有很好的推广价值和社会经济效益，是未来汽车驱动电机绕组的必然选择。