车用轮毂电机的概念性认知
来源:电机产品技术前哨(核动力蜗牛) | 作者:chinacaw1 | 发布时间: 2018-05-31 | 11858 次浏览 | 分享到:

为什么要选轮毂电机

每种轮毂电机都有各自的优缺点,电机的种类形式变多,是一种技术在蓬勃发展的印证,从这背后的必有一种驱动力。为什么这么多人会谈论轮毂电机呢?这和轮毂电机的优点密切相关。它的主要优点可以归纳为如下三点:

轮毂电机运行效率的提高,是因为省却了减速器、变速器、叉速器等机械传递结构,底盘的重量大幅度降低。同时避免了传动损失,系统效率提高。这样一正一负,使得续航里程能提高10%。

底盘的大幅度简化,轮毂电机使得四轮独立驱动成为可能,不必再设置:车桥、传动轴等机械部件, 四轮在机械上完全解耦。这样使得NVH、动力学等困扰底盘的头疼问题大幅度简化。系统复杂度降低使得底盘的开发周期也会相应减少,从3年减少到1年,甚至更短。

汽车操纵将更加灵活,四轮独立驱动绝对是赛车发烧友的福音,各种高难度动作成为可能,四给轮子动力分配可以动态调整,可以大幅度提高不同路面下车辆稳定性和动力性。另一方面,四轮驱动可以实现原地转向,横向平移,对新手来说不用再担心停车问题了。

关键的瓶颈

尽管轮毂驱动的优点非常明显,但业内呈观望态度的仍然较多,这是因为轮毂电机存在一系列技术瓶颈。总的来说最核心的问题是四个:

其中整车厂最关注的簧下质量问题。所谓簧下质量,就是在减震弹簧下的质量。

簧下质量加大使轮胎的动载和车身的振动加速度均方根值都明显增加。这会引起电动汽车垂向振动幅度加大,影响轮胎接地特性,不利于车辆的动力学控制与行驶平顺性。(想象一下如果左侧一个轮胎抓地力突然减小,恰好右侧的轮胎抓地力又增大,车子会是怎么样的危险。)

在汽车界行驶平顺性常用簧载质量与非簧载质量的比值来评价,即m2/m1的值越大,其行驶平顺性往往越好。显然集中电机的簧下质量远小于轮毂电机。

除此之外,整车厂还关注轮毂电机的采购成本。相比集中驱动的电机,将一个电机分散成两个或者四个,无论如何成本都会提高。尽管由于运行效率的提高,全寿命运行成本会下降,但一次装备成本的大幅度提高始终是个门槛。

相比之下,由于结构紧凑引起的散热困难问题,由于过热和振动引起的磁钢退磁问题,电机厂商可以通过提高设计水平内部消化,问题相对简单。

目前的解决方案

只要有需求,问题就不是问题,肯定会逐步解决。对这四类问题,业内已经发展出了各种各样的解决方案,下面介绍几种。