轮毂电机技术的论文

轮毂电机技术的论文

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。轮毂电机技术并非新生事物，早在1900年，保时捷就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车，在20世纪70年代，这一技术在矿山运输车等领域得到应用。而对于乘用车所用的轮毂电机，日系厂商对于此项技术研发开展较早，目前处于领先地位，包括通用、丰田在内的国际汽车巨头也都对该技术有所涉足。目前国内也有自主品牌汽车厂商开始研发此项技术，在2011年上海车展展出的瑞麒X1增程电动车就采用了轮毂电机技术。

轮毂电机的优缺点

优点1：省略大量传动部件，让车辆结构更简单

优点2：可实现多种复杂的驱动方式

优点3：便于采用多种 新能源车 技术

缺点1：增大簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控有所影响

缺点2：电制动性能有限，维持制动系统运行需要消耗不少电能

与电动机集中动力驱动相比，轮毂电机技术具备很大的优势，它布局更为灵活，不需要复杂的机械 传动系统 ，同时也有自己的显著不足，比如密封和起步电流/扭矩间的平衡关系，以及转向时驱动轮的差速问题等等，如果能在工程上解决这些难题，轮毂电机驱动技术将在未来的新能源车中拥有广阔的前景。

轮毂电机结构形式是什么？它的驱动系统有什么特点？

一、轮毂电机结构形式

根据电机的转子类型，轮毂电机驱动系统主要分为两种结构类型：内转子式和外转子式。

内转子型：配备固定传动比减速器的高速内转子电机。为了获得更高的功率密度，电机的转速可以高达10000转/分。随着更紧凑的行星齿轮减速机的出现，内转子轮毂电机在功率密度上比低速外转子电机更具竞争力。

外转子型：采用低速外转子电机，电机最高转速1000-1500r/min，无减速机，轮速与电机转速一致；

二、轮毂电机驱动系统特点

①轮毂电机直接安装在轮毂上驱动车辆。车辆不需要配备离合器、变速箱、传动轴、差速器甚至变速箱。传统后驱车后底板的凸起在电动车中将消失，为乘客提供更多空间，提高车辆的空间利用率和传动效率。降低定期维护和运行的故障率。

优点：配置灵活，易于实现多种驾驶模式。

②轮毂电机独立驱动一个车轮，可以轻松实现前驱、后驱或四驱，甚至差速甚至左右扭动，大大提高车辆的行驶性能。

优点：方便匹配各种新能源技术。

无论是纯电动、混合动力还是燃料电池电动汽车，动力电池基本上都是用来提供电能的，可以与轮毂电机无缝连接，能够很好地接受制动回收的能量。虽然轮毂电机存在簧下质量增大、轮毂转动惯量大、控制系统协调复杂等客观事实，但随着技术的进步，我们有理由相信它会得到解决很快，将不再是应用的瓶颈。

电机轮毂工作环恶劣，受水、灰尘等多方面影响，对密封性能要求高。此外，如何实现电制动方案以及如何散热也需要研究和解决。尽管轮毂电机技术仍面临诸多挑战，但成功的例子并不少见。代表国产车的西湖比亚迪K9电动客车已远销欧美。采用的技术是轮边减速轮毂电机技术。随着技术的成熟和创新，该技术逐渐应用于SUV和家用车。

轮毂电机技术的轮毂电机的缺点

增大簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控有所影响对于普通民用车辆来说，常常用一些相对轻质的材料比如铝合金来制作悬挂的部件，以减轻簧下质量，提升悬挂的响应速度。可是轮毂电机恰好较大幅度地增大了簧下质量，同时也增加了轮毂的转动惯量，这对于车辆的操控性能是不利的。不过考虑到电动车型大多限于代步而非追求动力性能，这一点尚不是最大缺陷。电制动性能有限，维持制动系统运行需要消耗不少电能现在的传统动力商用车已经有不少装备了利用涡流制动原理(即电阻制动)的辅助减速设备，比如很多卡车所用的电动缓速器。而由于能源的关系，电动车采用电制动也是首选，不过对于轮毂电机驱动的车辆，由于轮毂电机系统的电制动容量较小，不能满足整车制动性能的要求，都需要附加机械制动系统，但是对于普通电动乘用车，没有了传统内燃机带动的真空泵，就需要电动真空泵来提供刹车助力，但也就意味了有着更大的能量消耗，即便是再生制动能回收一些能量，如果要确保制动系统的效能，制动系统消耗的能量也是影响电动车续航里程的重要因素之一。此外，轮毂电机工作的环境恶劣，面临水、灰尘等多方面影响，在密封方面也有较高要求，同时在设计上也需要为轮毂电机单独考虑散热问题。

轮毂电机到底有啥优缺点

省略大量传动部件，让车辆结构更简单，有利于电池包布置，使车辆地板结构更简单；

传动效率高；

重量轻；

可实现多种复杂的驱动方式：由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性，因此无论是前驱，全时四驱在轮毂电机驱动的车辆上实现起来非常容易；

理论上适用于几乎所有车型。

二、轮毂电机的技术缺点：

轮毂电机较大幅度地增大了簧下质量，同时也增加了轮毂的转动惯量，这对于车辆的操控性能是不利的。

电制动性能有限，维持制动系统运行需要消耗不少电能：

由于轮毂电机系统的电制动容量较小，不能满足整车制动性能的要求，都需要附加机械制动系统；但由于空间有限，设计机械制动系统十分困难。

没有了传统内燃机带动的真空泵，就需要电动真空泵来提供刹车助力，但也就意味着有更大的能量消耗。

轮毂电机工作的环境恶劣，面临水、灰尘等多方面影响，在密封方面也有较高要求，同时在设计上也需要为轮毂电机单独考虑散热问题。