電動汽車輪轂電機簡介
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- 發布時間：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、傳動系統和制動系統融為一體的輪轂裝置技術。從各種驅動技術的特點和發展趨勢來看，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根據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，高速內轉子式驅動系統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點
1、更方便的底盤布置，更靈活的供電系統
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為只需要電纜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。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，可以實現最理想的控制效果。
3、最優的驅動力分配
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。
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轉矩。不足之處是：難以實現液態潤滑，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使用，以及要求過載能力大和城區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，電機效率峰值區域小。直接驅動方式適合平路或負荷較小的場合。
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