什么是輪轂電機技術(shù)

2025-04-09 21:04:02 作者：資訊小編

什么是輪轂電機技術(shù)

輪轂電機技術(shù)指的是將金屬輪轂和驅(qū)動裝置直接合并為整體的驅(qū)動電機，換句話說也就是將驅(qū)動電機與傳動制動裝置都合并到輪轂中，俗稱“電動輪”，也叫作輪式電機（wheelmotor），其內(nèi)部包含了軸承、定子和轉(zhuǎn)子、小型逆變器等。

隨著節(jié)能減排的有關(guān)政策標準相繼出臺，傳統(tǒng)動力汽車逐漸向新能源汽車過渡。后者在機械與電氣結(jié)構(gòu)上明顯比前者相對簡單，通過將電機與電池進行系統(tǒng)整合來替換傳統(tǒng)的發(fā)動機。然而還有一個最大的問題困擾著電動汽車開發(fā)人員，除了變速箱結(jié)構(gòu)得到相應(yīng)簡化，傳動系統(tǒng)還是非常復(fù)雜。目前，輪轂電機技術(shù)如果能夠完全推廣，將能取代汽車現(xiàn)有傳動系統(tǒng)。

一、應(yīng)用背景眾所周知，電池、電機、電控是新能源汽車必備的三大核心部件。當前的新能源汽車，均采用電機驅(qū)動系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為機械能為汽車提供動力，因此驅(qū)動電機也是新能源汽車的核心技術(shù)之一。

圖 1 新能源汽車主要系統(tǒng)架構(gòu)目前，集中電機驅(qū)動是電動汽車動力的主要驅(qū)動形式。雖然其優(yōu)點很明顯，即傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的布置相對簡單，但是也存在著一些問題。由于通過這類電機驅(qū)動的新能源汽車存在變速器、離合器、傳動軸等機械傳動部件，使得底盤結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，隨之帶來的影響就是乘坐空間十分狹小，而且傳動系統(tǒng)通過機械部件傳遞動力的同時會造成能量的損耗，造成能量利用率低下。

另外，這種傳動系統(tǒng)在新能源汽車行駛過程中會產(chǎn)生較大的噪聲，乘坐人員的舒適性并不能得到保證。國外的專家學(xué)者早年就開展了輪轂電機驅(qū)動的技術(shù)研究，從而優(yōu)化了新能源汽車底盤中電機驅(qū)動的結(jié)構(gòu)緊湊度、能量利用效率等問題；而國內(nèi)相關(guān)院校和單位針對輪轂電機驅(qū)動技術(shù)的研究尚淺。目前，輪轂電機驅(qū)動技術(shù)已經(jīng)在部分新能源汽車上應(yīng)用并取得了較好的進展。

二、輪轂電機的概念輪轂電機技術(shù)的起源可以追溯到20世紀（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）元年，當時的費迪南德保時捷在還沒創(chuàng)立PORSCHE汽車公司時就研制出了前輪裝備輪轂電機的電動汽車。上世紀（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）70年代，輪轂電機技術(shù)運用在礦山運輸車上取得不錯的反響。另外，日本車企在關(guān)于乘用車輪轂電機技術(shù)方面的研究開展相對較早，基本占據(jù)領(lǐng)先地位。豐田和通用等國際汽車巨頭也都對該技術(shù)有所涉足。與此同時，國內(nèi)也逐漸誕生出研發(fā)輪轂電機技術(shù)的自主品牌廠商。

圖 2 歷史上的輪轂電機汽車輪轂電機，通俗得講就是將金屬輪轂和驅(qū)動裝置直接合并為整體的驅(qū)動電機，換句話說也就是將驅(qū)動電機與傳動制動裝置都合并到輪轂中，俗稱“電動輪”，也叫作輪式電機（wheel motor）。其內(nèi)部包含了軸承、定子和轉(zhuǎn)子、小型逆變器等。

圖 3 輪轂電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)（Protean Drive TM）

三、輪轂電機驅(qū)動方式

（1）減速驅(qū)動此驅(qū)動方式采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機，同時配置了固定傳動比的減速器，功率密度相對較高，該電機的轉(zhuǎn)速最高可達到10k r /min。

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