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轮毂电机以其的技术优势及特点分析-苏州安嘉

轮毂电机以其的技术优势及特点分析-苏州安嘉

时间:2021-12-11 来源:网络整理 作者:汽车改装网
导读:我国发展轮毂电机驱动技术起步时间比较晚,近年来随着国家政策支持推进新能源汽车产业及相关技术的发展,以轮毂电机驱动系统为代表的分布式驱动产品研发力度不断增加,国内为了加快推动轮毂电机产业技术发展,许多车企与国外轮毂电机厂商合资合作。轮毂电机驱动技术的研究是未来新能源汽车驱动体系研究的重要方向,对于促进新能源汽车领域的发展以及环保领域的发展有着重要的作用。

一、概述

能源和环境问题日益成为制约人类社会发展的重要因素,节能环保电动汽车的兴起成为必然。纵观世界新能源汽车的发展,汽车电动化是大势所趋,其核心部件电机作为主要驱动方式在新能源汽车发展中占有重要地位。

轮毂电机凭借其诸多优势,被认为是未来电动汽车的主要驱动形式。轮毂电机技术也称为轮毂电机技术。该技术最大的特点是驱动电机专为安装在新能源汽车上而设计。车轮内侧采用该技术大大简化了车辆的传动结构。轮毂电机驱动方式是在车轮内部安装两个或多个电机,与内燃机汽车和单电机集中驱动的电动汽车相比,具有很大的优势。.

轮毂电机的结构如图1所示。

轮毂电机应用现状及发展趋势

图1 轮毂电机结构

与传统中央电机相比,轮毂电机将整个驱动电机和控制器集成在轮毂内部,省去了变速器、车桥和差速器部件,从而最大限度地提高效率并减少功率元件。汽车底盘的结构将发生变化,将对整车设计、轻量化、汽车零部件行业产生深远影响。

同时,轮毂电机驱动系统可以灵活安装在各种电动汽车的车轮上,直接驱动轮毂转动。与内燃机、单电机等传统集中驱动方式相比,其在动力配置、传动结构、控制性能、能源利用等方面的技术优势和特点较为明显,主要表现在:

(1)动力系统由机械传动的硬控制变为电子系统的软控制,动力控制由硬连接变为软连接。通过电子控制器,各可实现车轮从零到最高转速 轮毂之间的差动要求 取消了传统的机械换挡、离合器、变速器、传动轴和机械差速器,使驱动系统和整车结构简单统一,可用空间增大,提高传输效率(理论值为10%)。

(2)每个电机的扭矩和速度都可以通过电子设备直接控制,更加方便灵活。两侧驱动轮之间没有刚性连接轴,也不需要机械差速器。当车辆在转弯通过分别调节两侧驱动轮的转速,可以大大降低车辆的转弯半径,如果进一步引入四轮转向技术(4WS),甚至可以实现零半径转向在极端条件下。

(3)每个车轮的扭矩独立可控,响应快,正反转灵活,瞬时动力性能优越,显着提高了适应恶劣路况的驾驶能力。

(4)车辆布局和车身造型设计的自由度大大提高。以汽车为例,将底架的承重功能和传动功能分开后,桥架结构大大简化,更容易实现同底盘不同体型 其产品的多样化和系列化缩短了新车的开发周期,降低了开发成本。

(5)易于实现轮毂制动过程中的电制动、机电复合制动和能量回馈。具有良好的再生制动性能,效率可达80%以上,还可提高整车能效,利用和实施优化控制和管理,有效节约能源。

轮毂电机引起的簧下质量增加对车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性和安全性都有影响。由于轮毂电机的高功率密度和轻量化设计要求,簧下质量的增加受到限制。通过对底盘悬架的重新调整,可以恢复因簧下质量增加而降低的车辆性能,尤其是配备多连杆等独立悬架的车辆。然而,轮毂电机外部接口的安装空间可能会受到车辆底盘部件尺寸的限制。

对于商用车来说,无论是载人还是载货,车辆的簧下质量比都不是很明显。此外,商用车的速度普遍较慢,因此重量增加引起的车轮惯性也较小。最重要的是,大中型城市客车采用轮毂电机驱动技术,可真正实现大门、低楼层、宽通道,让乘客上下车更方便,达到提高公共交通能力。据权威数据显示,采用e-Traction轮毂电机驱动技术的国外城市客车,容量可提高约20%,车身重量减轻约30%。

二、轮毂电机的概念和驱动形式

1、轮毂电机驱动技术要求

考虑到电动汽车运行工况的复杂性,结合轮毂电机驱动方式的特点,对轮毂电机的技术要求主要包括:

(1)由于车重有限,轮毂空间有限,要求轮毂电机有更高的扭矩密度;

(2)为了满足汽车快速启动、加速、爬坡和频繁启停的要求,轮毂电机应具有很宽的转速范围。当下;

(3)轮毂电机应能承受高温、低温、剧烈振动和多变天气的影响,能在各种恶劣环境下正常工作;

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