日期:2023-02-20 14:54:46浏览量:85741
新能源汽车已成为汽车业的主流发展趋势。而轮毂电机技术,做为一种前沿性的驱动技术,已经开始逐步进入市场,形成产品。下面介绍一下轮毂减速电机结构的特点和关键技术有哪些。
01
什么是轮毂电机?
轮毂电机并不只是单纯的电机,它实际是轮毂电机系统的简称,称之为电动轮更合适,简言之,就是把电机动力驱动结构布置在轮胎内部,英文叫做 In wheel motor。使用轮毂电机的目的就是为了节省整车底盘空间,给越来越多的车载设备和系统的布置提供便利条件。
02
轮毂减速电机结构的主要类型
目前轮毂减速电机结构主要有两种结构类型,一种是低速外转子电机直驱与制动器集成,电机最高转速在1000-1500r/min之间,无减速装置,车轮速度与电机相同,商用车电机转速要低一些,在500-1000r/min之间,如图1所示;另一种是内转子电机加减速器的驱动形式,通过行星减速器,减速增扭,增大输出扭矩,同样集成制动器于一体,如图2所示。
外转子直驱轮毂电机由于没有减速器,输出扭矩小,扭矩密度低。内转子电机加减速器的驱动形式,输出扭矩大,扭矩密度高,在商用车中,适用范围更加广泛。
Protean公司外转子直驱轮毂电机
E-traction公司外转子直驱轮毂电机
1 外转子直驱电机
清研易为独立式轮毂电机驱动轮
清研易为轮毂电机驱动桥
2 内转子加减速器轮毂驱动
03
轮毂电机的优点有哪些?
优点1:整车轻量化,高效节能。应用轮毂电机,省去了不必要的差速器和传动轴,大大减轻了整车的质量,在提高驱动系统的效率和比功率的同时,能源消耗也明显降低。
优点2:节省底盘空间,增加车内空间。使用轮毂电机驱动,可以有效节省底盘空间,使整车可以布置更多电池或者布置氢燃料电池系统,易于实现同底盘不同造型产品的多样化。同时可以有效降低客车底盘高度且使其底盘平整,增加车内轮椅的通过性,使其满足低地板无障碍要求。
优点3:行驶稳定性提高。通过对左右两侧电机转矩独立的精准控制,可以实现更好的纵向动力学控制效果,并通过左右差矩提供附加横摆力矩,从而提高整车的操纵稳定性及行驶安全性。
优点4:平台通用性高,更经济。采用分布式轮毂电机驱动可以匹配纯电动、混合动力和燃料电池电动车等多种新能源车型。
04
轮毂电机一定会增加簧下质量吗?
答案是否定的。
通过先进的电动轮总体构型和系统结构集成设计,可以有效减轻簧下质量。例如电动轮虽然增加了电机,但是取代了主减速器、机械差速器结构,同时制动器布置在电机端,可以有效减小制动力矩,减小制动卡钳尺寸,进一步降低整体重量,可以做到簧下质量与传统燃油驱动形式的簧下质量相当的水平。和中央直驱电机的电驱桥形式相比,簧下质量还能更小一点。
05
轮毂电机关键技术有哪些?
关键技术1:电动轮系统集成技术
通过深入研究和分析,采用新的轮毂电机构型,使得结构件传扭不承重,承重不传扭,铝材传扭,钢材承重,实现最优质量向所需性能区域聚集,使总质量最低。通过先进的系统集成技术使其在有限的空间内完成电机、减速器和制动器的高紧凑集成布置。
关键技术2:电机和零部件设计技术
采用高扭矩密度永磁同步电机设计技术、高效行星减速器设计技术和高速制动器设计技术等,为轮毂电机提供支撑。
关键技术3:分布式驱动控制技术
开展分布式驱动控制策略研究,合理控制“轮间差速差扭”、“桥间差速差扭”,提高车辆操纵性能,充分发挥轮毂电机驱动的优势。