轮毂电机技术发展综述毕业论文

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。