[发明专利]用于BLDC电动机的定子，具有双转子/单定子的BLDC电动机以及使用该BLDC电动机的车用冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及用于无刷直流(BLDC)电动机的定子，具有双转子/ 单定子结构的BLDC电动机，以及使用该BLDC电动机的车用冷却器。 更具体地，本发明涉及这样一种用于无刷直流(BLDC)电动机的定 子，具有双转子/单定子结构的BLDC电动机，以及使用该BLDC电动 机的车用冷却器，其中，用于装配的印刷电路板(PCB)自动定位定 子铁心组件的装配位置以提高生产率，定子的整个表面被成型为绝缘 材料使得经过处理的定子具有防水性能，采用BLDC电动机以实现大 功率、低重量和小型化。

背景技术

由于例如污染问题等原因而对从电能获得驱动能量而不是从化石 燃料(汽油)获得驱动能量的电池车辆越来越有兴趣。由于这种电池 车辆从电能获得驱动能量，因此不产生尾气且噪声非常小。

然而，电池车辆在通过转换器将高容量电池提供的直流(DC)功 率转换为可变频率的交流(AC)功率以得到驱动能量的时候散发出许 多热量，因此转换器当然应该被冷却，从转换器散发出的热量应该被 散发。

通常，车用冷却器包括产生转动力的电动机、与电动机的转子相 结合使空气流通的叶轮、以及作为冷却或散发热量的冷却器的散热器。

当前，燃料电池电动车辆(FCEV)或混合动力车辆使用例如功率 集成电路(IC)芯片、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 和绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)等元件作为驱动电动机的驱动系统， 并且要求燃料电池或功率元件应该被冷却，使得它们不会升温以不小 于预定的温度。

在燃料电池或功率元件升温至大于预定的温度的情况下，车辆速 度受限，或者燃料电池的寿命变短。因此，需要冷却燃料电池或功率 元件的冷却器，使用刷式DC电动机作为冷却器。

此外，采用通常汽油发动机的车辆驱动电动机功率为250W的冷 却器以防止发动机的温度升高至预定的温度。

上述刷式DC电动机不适用于驱动电池车辆中冷却器的叶轮。也 就是说，为了加强电池车辆的冷却性能，应该增大电动机功率。在具 有大功率的大功率DC电动机的情况下，例如使用400-500W，通常的 情况是由于电刷的大磨损率而使用容量均为250W的两个DC电动机。 在这种情况下，电池车辆的结构设计复杂，冷却器的电功率消耗量增 加。此外，在氢燃料电池安装在电池车辆内的情况下，由于在氢气与 刷式DC电动机的电刷之间可能产生火花，因此着火的危险性非常大。

此外，应用于常规电池车辆中的DC电动机没有防水结构。由此， DC电动机可能会经常受到例如下雪、下雨或雾天等的坏天气的影响。

因此，应该提出不会由于电刷引起任何问题并且不受天气影响的 BLDC电动机(例如，经过防水处理并且不受天气环境影响的BLDC 电动机)，以将该BLDC电动机用于电池车辆的冷却器。

此外，由于提高了电池车辆的性能，因此应该提出具有所需大功 率的BLDC电动机。用于冷却器以提高车辆性能的电动机被处理成防 水结构使得电动机不受天气环境的影响。而且，使电动机的尺寸最小 以使其在车辆内所占的空间最小。此外，电动机应该比同等尺寸的其 它电动机具有更大的功率。

同时，本申请提出了第2004-2349号的韩国未决专利公开文本中 的径向铁心式双转子模式的BLCD电动机。

由本申请人提出的作为本发明的BLDC电动机采用双转子/单定 子结构，从而优选地分离定子铁心并且使线圈的卷绕效率最大。

此外，为了改进第2005-245号的韩国未决专利公开文本中的分离 式定子铁心的装配，提出了定子结构和使用该定子结构的BLCD电动 机，其中，多个定子铁心组件被自动定位和固定于环形铁心支撑，从 而与分离的线圈连接。

顺便提一下，铁心保持器需要整体形成一对导向凸缘和/或多个联 接突起部对的夹物模压工艺，一对导向凸缘和/或多个联接突起部对是 在用于连接环形带结构的PCB内自动定位分离式定子铁心组件所必 需的，该环形带结构具有在铁心保持器的下表面上相互连接线圈所必 需的多个导线和焊接区。

而且，铁心保持器的结构是定子铁心组件临时装配在由PCB和一 对导向凸缘形成的环形板内，以获得预制整体模塑料(BMC)成型。 然而，由于BMC模制材料具有如下特性，即，PCB环形板的相干性 很弱，围绕PCB上下表面的定子保持器在PCB的上/下部之间具有很 小的接触区域。因此，相干性很弱是一个问题。