電動汽車輪轂電機簡介
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- 發(fā)布時間：2017/9/22 18:12:44
- 作者：ly_yinhe
電動汽車輪轂電機技術又稱為車輪內裝式電機技術，是一種將電機、傳動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)融為一體的輪轂裝置技術。從各種驅動技術的特點和發(fā)展趨勢來看，采用電動汽車輪轂電機技術是電動汽車的最終驅動形式。電動汽車輪轂電機可采用永磁無刷、直流無刷、開關磁阻等電機類型。由于電機處于車輪輪轂內，受體積限制，要求電機為扁形結構，即電機短而粗。
一電動汽車輪轂電機的結構
電動汽車輪轂電機驅動系統(tǒng)根據(jù)電機的轉子形式主要分成兩種結構形式：內轉子式和外轉子式。內轉子式電動汽車輪轂電機采用高速內轉子電機，配備固定傳動比的減速器，電機的轉速通常高達10000r/min。外轉子式電動汽車輪轂電機則采用低速外轉子電機，無減速裝置，電機的外轉子與車輪的輪輞固定或者集成在一起，車輪的轉速與電機相同，電機的最高轉速在1000～1500r/min之間。
內轉子式的電動汽車輪轂電機具有比功率較高、質量輕、體積小、噪聲小、成本低等優(yōu)點。其缺點是必須采用減速裝置，使效率降低，非簧載質量（非簧載質量是指懸架中彈簧下方部件的質量，也稱簧下質量，—包括車輪、車軸等）增大，電機的最高轉速受到線圈損耗、摩擦損耗以及變速機構的承受能力等因素的限制。外轉子式電動汽車輪轂電機的優(yōu)點是結構簡單、軸向尺寸小，能在很寬的速度范圍內控制轉矩，且響應速度快，沒有減速機構，因而效率高。其缺點是要獲得較大的轉矩，必須增大電機的體積和質量，因而其成本高。這兩種結構在目前的電動汽車中都有應用，但是隨著緊湊的行星齒輪變速機構的出現(xiàn)，高速內轉子式驅動系統(tǒng)在功率密度方面比低速外轉子式更具競爭力。
二電動汽車輪轂電機技術的特點
01電動汽車輪轂電機技術的優(yōu)點
1、更方便的底盤布置，更靈活的供電系統(tǒng)
由于采用了電動輪驅動的形式，汽車底盤的布置將更加靈活，省去了機械傳動系統(tǒng)之后，使得汽車車廂具有更大的空間，底盤的設計也就具有更大的通用性。同時，電動汽車的電源供電系統(tǒng)也更加靈活，無論是采用燃料電池、超級電容、蓄電池，或者是它們的組合形式，都將更加靈活而不受限制，動力傳動形式也由原來的機械硬連接變?yōu)橹恍枰娎|進行供電的軟連接形式。
2、更好的汽車底盤主動控制性能
在采用電動汽車輪轂電機驅動形式的電動汽車中，汽車的電動輪是可以獨立控制的，汽車底盤的主動控制通過對驅動電機的控制實現(xiàn)。電機的控制響應快、精度高，并且每個驅動輪由各自的控制器控制，可以實現(xiàn)底盤主動控制的功能，如果能在四輪中均采用電動汽車輪轂電機，可以實現(xiàn)最理想的控制效果。
3、最優(yōu)的驅動力分配
由于驅動輪（2個或者4個）的驅動力是可以單獨調節(jié)的，所以通過分析各輪的轉矩利用效率，可選擇最經濟的驅動方式。
02電動汽車輪轂電機技術的不足
1、電動汽車輪轂電機增大了非簧載質量，這會對整車的操控產生一定的不利影響。
2、雖然電子制動可以實現(xiàn)能量回收，但是其制動能力有限，所以仍需要有液壓制動系統(tǒng)。
三電動汽車輪轂電機驅動方式
電動汽車輪轂電機使用時可分為減速驅動和直接驅動兩種驅動方式。
01減速驅動方式
采用減速驅動方式，電動車電機一般在高速下運行，選用高速內轉子式電機。減速機構放置在電機和車輪之間，起到減速和增加轉矩的作用。減速驅動具有如下優(yōu)點：電機運行在高速下，具有較高的效率，轉矩大，爬坡性能好，能保證汽車在低速運行時獲得較大的平穩(wěn)轉矩。不足之處是：難以實現(xiàn)液態(tài)潤滑，齒輪磨損嚴重，使用壽命短，不易散熱，噪聲大。減速驅動方式適合于丘陵或山區(qū)使用，以及要求過載能力大和城區(qū)客車等需要頻繁起動／停車等場合。
02直接驅動方式
采用直接驅動方式，多采用外轉子式電機。為了使汽車能順利起步，要求電機在低速時能提供大的轉矩。直接驅動的優(yōu)點有：不需要減速機構，使得整個驅動結構更加簡單、緊湊，軸向尺寸也較小，而且效率也進一步提高，響應速度也較快。其缺點是：起步、爬坡以及承載較大載荷時需要大電流，易損壞電池，電機效率峰值區(qū)域小。直接驅動方式適合平路或負荷較小的場合。
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