轮毂电机驱动技术解析20161031
轮毂电机技术
轮毂电机技术标题: 轮毂电机技术介绍：在汽车与电动车行业中，轮毂电机技术正逐渐成为主流。
将电机直接集成在车轮上，无需传动系统，可以提供更高的效率和灵活性。
本文将深入探讨轮毂电机技术的工作原理、优势和应用领域。
一、工作原理轮毂电机是一种将电机和车轮通过内置设计融合在一起的创新技术。
传统车辆使用发动机和传动系统将动力传输到车轮上，而轮毂电机则将电机直接安装在车轮内。
这种设计可以消除传统传动系统的能量损失，并提供更高效的动力传输。
轮毂电机主要由电动机、控制单元和传感器组成。
电动机通过控制单元接收来自车辆的指令，然后使用电力将车轮驱动起来。
传感器可以检测车轮转速和位置，并将这些信息传递给控制单元，以便控制电机的运行。
二、优势1. 提高车辆效率：轮毂电机可以实现更高效的动力传输，减少了传动系统的能量损失。
这一优势可以提高车辆的续航里程，并减少能源消耗。
2. 增加驾驶灵活性：由于电机直接集成在车轮上，轮毂电机可以实现精确的动力分配和控制。
这使得车辆更具有响应性和可操控性，提供更好的驾驶体验。
3. 提高安全性：传统的车辆设计中，发动机和传动系统集中在车辆前部，这可能导致碰撞时受到严重损坏。
相比之下，轮毂电机可以更好地分散动力，并将碰撞冲击分散到车辆的各个部位，提高车辆的安全性。
4. 减少零部件和维护成本：传统的发动机和传动系统需要大量的零部件，并需要定期维护和更换。
而轮毂电机通过将电机集成在轮毂内，减少了传统零部件的数量，降低了维护成本。
三、应用领域轮毂电机技术逐渐在各个领域中得到广泛应用。
以下是一些主要的应用领域：1. 电动汽车：轮毂电机是电动汽车的核心技术之一。
它提供了高效的动力传输和灵活的驾驶控制，有助于提高电动汽车的续航里程和性能。
2. 混合动力汽车：在混合动力汽车中，轮毂电机可以与传统燃油发动机配合使用。
通过电机的辅助，可以提供更高的动力输出和改善燃油经济性。
3. 自动驾驶技术：轮毂电机的精准动力控制和响应速度使其成为自动驾驶技术的重要组成部分。
轮毂电机技术资料
轮毂电机技术资料
要求含有相应的参数介绍和基本原理描述
轮毂电机是一种特殊的电机结构，特点是集中束缚(类型)的电主轴，其轴心上有一个高效的轮毂形状，它与其他的电机结构有所不同，它可以提供更高的效率和功率。
轮毂电机的结构是一种带有轮毂的电机，它具有较高的效率和功率，要求转子与气隙的紧密配合，采用宽容片和支架对转子定位，使得转子旋转中心与发热装置的中心重合，其要求具有较高的位精度。
轮毂电机的结构主要由电轴、六棱柱形和支架支承组成，六棱柱形安装在电轴上，并用宽容片在六棱柱形上，旋转装置所用发热装置的凸缘径为内径，电机内置发热装置，电轴上凹凸形的轮毂形状能够将电轴上的力转移到外围的支架上。
轮毂电机主要参数
电机型号：轮毂电机
控制方式：直流控制技术
输出功率：1-50KW
输出电压：220VAC
额定保护：IP54
电机重量：1.8KG
转速范围：0-3000RPM
转矩范围：0-1200N·m
转矩变化率：≤15%
工作温度：-20~70℃
转子偏心量：≤3mm
转矩常数：1.0-1.5Nm/A 电机尺寸：131.7-171.3mm 安装尺寸：132-171.3mm 外壳尺寸：163-206mm
轴承类型：滚珠轴承
轮毂电机的基本原理。
关于轮毂电机产品的技术说明
关于轮毂电机产品的技术说明轮毂电机是一种将电机集成于汽车轮毂内部的新型电机系统。
它是一种电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的关键技术，可以提高汽车的能源利用率和性能。
轮毂电机由电动机、减速器、刹车和轮速传感器等组成。
与传统的汽车电机相比，它的特点是将电机放置在轮毂内部，使得动力可以直接传输到车轮上，从而提高能源转化效率。
此外，由于电机被隔离在车轮内部，轮毂电机还可以提供更大的空间使用灵活性和布局自由度。
轮毂电机产品的技术说明主要包括以下几个方面：首先，轮毂电机需要具备较高的功率密度和转矩密度。
由于轮毂电机需要安装在车轮内部，因此尺寸和重量的限制会更加严格。
为了满足电动汽车和混合动力汽车的驱动需求，轮毂电机必须具备高功率和高转矩输出能力。
其次，轮毂电机需要具备高效率和低能耗。
电动汽车的关键问题之一是续航里程，因此电动汽车的电机系统必须具备高效率和低能耗的特点。
轮毂电机需要通过优化电机设计、控制算法和材料选择等手段来提高能源转换效率。
再次，轮毂电机还需要具备良好的动力输出和控制性能。
由于电动汽车需要实现快速加速、平顺行驶和稳定制动等性能要求，轮毂电机的动力输出和控制性能必须满足这些需求。
同时，轮毂电机还需要具备良好的调速性能和可调性，以适应不同驾驶条件下的需求。
最后，轮毂电机还需要具备良好的可靠性和安全性。
由于轮毂电机直接安装在车轮内部，面对各种复杂的路况和环境，轮毂电机需要具备良好的抗冲击和抗振动能力。
同时，轮毂电机还需要具备良好的故障诊断和自我保护功能，以提高系统的可靠性和安全性。
综上所述，轮毂电机产品的技术说明主要包括功率密度、转矩密度、效率、能耗、动力输出、控制性能、可靠性和安全性等方面的要求。
随着电动汽车市场的快速发展，轮毂电机作为一种关键技术，将在未来得到更多的重视和应用。
电动汽车轮毂电机技术
电动汽车轮毂电机技术电动汽车轮毂电机技术是指将电动机直接集成在车辆轮毂中以驱动车辆的一种技术。
相比传统的中央电机和驱动轴传动方式，轮毂电机技术具有更高的效率、更好的控制性能和更灵活的布局等优点。
本文将从其原理、特点、应用、发展趋势等方面进行阐述。
一、轮毂电机技术的原理和特点轮毂电机技术是利用电动机直接集成在车辆轮毂中，通过专门设计的电动机驱动轮毂转动，从而实现车辆的驱动。
与传统的中央电机和驱动轴传动方式相比，轮毂电机技术具有以下特点：1.效率高：轮毂电机技术可以实现电机直接驱动轮毂转动，消除了传统传动系统中的传动损耗，提高了能量的利用效率。
2.控制性能好：轮毂电机技术的电机控制系统可以根据不同需要实现精确的转矩和速度控制，提高了车辆的操纵性和驾驶的舒适性。
3.布局灵活：轮毂电机技术的电机集成在车辆轮毂中，车辆结构更加紧凑简洁，空间利用率更高，还可以实现前后轴独立驱动，提高了车辆的稳定性和操控性。
二、轮毂电机技术的应用轮毂电机技术在电动汽车领域具有广泛的应用前景。
主要有以下几个方面：1.提高车辆性能：轮毂电机技术可以实现对每个轮毂的精确驱动控制，提高了车辆的动力性能和操纵性能，提高了车辆行驶的平稳性和舒适性。
2.提高能量利用效率：轮毂电机技术消除了传统传动系统中的传动损耗，提高了能量的利用效率，延长了纯电动汽车的续航里程。
3.提高安全性能：轮毂电机技术实现了前后轴独立驱动，可以根据路况和行驶状态对每个轮子进行独立驱动控制，提高了车辆的稳定性和操控性，提高了行车的安全性。
4.降低车辆成本：轮毂电机技术简化了传统传动系统的结构，减少了传动部件和零部件的使用，降低了车辆制造成本，提高了制造工艺的简化和生产效率。
三、轮毂电机技术的发展趋势随着电动汽车市场的快速发展，轮毂电机技术也得到了广泛的关注和应用。
未来轮毂电机技术的发展趋势主要包括以下几个方面：1.高性能：轮毂电机技术将进一步优化电机的设计和控制算法，提高驱动系统的效率和性能，提供更高的功率和扭矩输出，满足更高的动力需求。
电动车轮毂电机及其电传动系统简析
电动车轮毂电机及其电传动系统简析电动车轮毂电机及其电传动系统是一种新型的电动车辆动力传动方式，将电机直接安装在车轮毂上，实现了电机、减速器和车轮的一体化设计。
相比于传统的中置电机传动方式，轮毂电机具有结构简单、体积小、重量轻、动力输出高效等优点，正逐渐成为电动车发展的趋势。
轮毂电机采用无刷直流电机或永磁同步电机技术，通过电子控制器控制电机的转动和电能输出。
轮毂电机的结构相对简单，主要由电机本体、减速器、传感器和控制器组成，电机本体由定子和转子组成，定子固定在车轮毂上，转子与车轮相连，实现动力传递。
轮毂电机的电传动系统由电机、电池组、控制器和传感器组成。
电机是整个系统的核心，负责将电能转化为机械能输出。
电池组则是提供电能的装置，一般采用锂电池或镍氢电池，通过电缆将电能传输给电机。
控制器是电动车系统的大脑，负责对电能传输和电机输出进行控制和调节。
传感器则用于监测电机的转速、转矩和温度等参数，向控制器提供数据，保证系统的安全运行。
轮毂电机的工作原理是通过电能的转化，将电能转化为机械能，从而驱动车辆行驶。
当电池组向电机输入电能时，电机的转子开始旋转，通过减速器将转速调整到适合车辆行驶的范围。
控制器可以实时对电机进行监控和调节，根据车辆的需求输出相应的电能，从而控制车辆的速度和动力输出。
轮毂电机采用直接驱动方式，没有传统的传动装置，减少了能量的损失，提高了电能利用率，使整个系统更加高效。
轮毂电机及其电传动系统具有很多优点。
首先，它的结构简单，减少了传动装置，减少了能量的损失和维护成本。
其次，体积小重量轻，可以提高车辆的通行能力和操控性，更适合城市交通环境。
最后，动力输出高效，可以提供更强的加速性能和爬坡能力，提升车辆的性能。
总之，轮毂电机及其电传动系统是一种新型的电动车辆动力传动方式，具有结构简单、体积小、重量轻、动力输出高效等优点。
随着科技的不断进步，轮毂电机将会在电动车领域得到更广泛的应用，并为人们的出行带来更多便利和舒适。
未来电驱动主力——轮毂电机驱动技术简介
动 ， 此 轮 毂 电 机 驱 动 也 就 派 上 了 大 用 场 。无 论 是 因
机相 同 ： 内转 子式 则 采 用 高 速 内 转子 电机 ， 备 而 配
固定传 动 比的减速 器 。为 获得 较高 的 功率 密度 ， 电
机 的 转 速 可 高 达 １ 转／ 。 着 更 为 紧 凑 的行 星 齿 万 秒 随
好地 解 决 了这个 问题 。除结 构 更 为简 单之 外 ． 采用
轮毂 电机驱 动 的车 辆可 以获得 更好 的空 间利用 率 ，
通用 、 田在 内的 国际汽 车 巨头也 都对 该 技术 有 所 丰 涉足 。目前 国 内也 有 自主 品牌 汽车 厂商开 始研发 此
项技术 ． ２ １ 在 ０ １年上 海车 展 展出 的瑞麒 Ｘ１ 程 电 增 动车就 采用 了轮毂 电机技 术 。
对 车辆 的操控 有所 影 响 。对 于普 通 民用 车辆 来 说 ，
常 常 用 一 些 相 对 轻 质 的 材 料 比 如 铝 合 金 来 制 作 悬 挂 的部 件 ， 以减 轻 簧 下 质 量 ， 升 悬 挂 的 响 应 速 度 。 提
可是 轮 毂 电机恰 好 较 大 幅度地 增 大 了弹 簧下 质量 ， 同时也 增加 了轮毂 的转 动 惯量 ． 对 于 车辆 的操 控 这 性能 是不利 的 。不过 考虑 到电 动车型 大多 限于代 步 而非 追求 动 力性 能 ， 一点 尚不是 最 大缺 陷 。② 电 这
特 点 就是 将 动 力 、传 动 和制 动 装 置 都 整合 到 轮 毂 内． 因此将 电动 车辆 的机械 部分 大 大简 化 。轮毂 电 机技 术并 非 新生 事 物 ， 在 １０ 早 ９ ０年 ， 时捷就 首 先 保 制造 出了前 轮装 备 轮毂 电机 的 电动 汽车 。在 ２ ０世 纪７ ０年 代 ，这一 技 术在 矿 山运输 车 等领 域得 到 应
2016轮毂电机驱动车辆动力学控制
车辆动力学主要内容
控制目标
操纵性能 乘坐舒适性
四轮转向（4ws）
侧倾力分配控制
主动/半主动
悬架控制
纵 向力分配控 制
底盘控制方式
转向控制 悬架系统
驱动/制动时的安全性
ABS/TSC
驱动/制动力控制
轮胎力
轮胎侧偏力 轮胎垂向载荷 （悬架主动力）
轮胎纵向力 状态反馈
车体运动
侧向动力学 侧向运动 横摆运动 侧倾运动 侧倾运动 垂向动力学 垂向运动 俯仰运动 俯仰运动 纵向运动
纵向动力学
车辆动力学发展
目录 ➢ 车辆动力学简介 ➢ 轮毂电机驱动车辆概述 ➢ 轮毂电机驱动车辆操纵动力学关键技术
车辆驱动形式
车辆驱动形式
车辆驱动形式
车辆驱动形式
1 轮胎；2 轮毂； 3 电机-减速器壳体左端盖； 4 轮边减速器；5 电机； 6 制动盘及制动钳总成； 7 电机及减速器壳体右端盖； 8 弹簧；9 悬架总成； 10 转向节臂；11 转向横拉杆
机电复合制动
➢ 电机具有四象限的机械特性，可以工作在 电动机状态，也可以工作在发电机状态。
需解决的关键技术 ➢ 制动工况的分类与辨识 ➢ 复合制动容量匹配
液 压 力 矩 容 量 减 少 的 比 例 （ %）
➢ 复合制动力协调分配策略
100
80 60
40 8
7
6
制 动 减 速 度 （ m5 /s2）
纵向动力学
车辆动力学主要内容
控制目标
操纵性能 乘坐舒适性
四轮转向（4ws）
侧倾力分配控制
主动/半主动
悬架控制
纵 向力分配控 制
底盘控制方式
转向控制 悬架系统
轮毂电机驱动系统的研究及应用
轮毂电机驱动系统的研究及应用一、引言随着汽车工业的快速发展，传统汽车的动力系统已经无法满足人们对于更高效、更环保、更安全的需求。
因此，新能源汽车成为了世界上各大汽车制造商争相研发和推广的方向。
在新能源汽车领域，轮毂电机驱动系统成为了一种备受关注的新技术。
二、轮毂电机的原理轮毂电机是通过电动机直接安装在汽车轮毂上，从而驱动车辆行驶的一种技术。
这一系统将传统的发动机、变速箱等部件全部集成到车轮内部，显著简化了汽车动力系统的结构，提高了总体效率。
通过实现对每个车轮的独立驱动，轮毂电机驱动系统能够实现更好的动力分配，提供更佳的操控性能。
三、轮毂电机驱动系统的优势1. 高效能：轮毂电机的驱动效率更高，减少了能量损失，并且能够通过回收制动能量进一步提高能源利用率。
2. 高安全性：由于轮毂电机系统采用了分散驱动的方式，每个电机都独立工作，即使其中某个电机故障，仍然可以保持车辆的运动状态，提高了车辆的安全性。
3. 高操控性：轮毂电机驱动系统可以根据需要独立控制每个车轮的动力输出，实现更灵活的驱动方式，提高了车辆的操控性能。
4. 环保节能：轮毂电机系统可以采用电力驱动，不再依赖传统的燃油，减少了尾气排放，符合环保节能的要求。
四、轮毂电机驱动系统的应用1. 电动车辆：轮毂电机驱动系统适用于各种电动车辆，包括电动汽车、电动自行车等。
其高效能、高安全性以及环保节能的特点，使得电动车辆得到了更广泛的应用。
2. 智能交通系统：轮毂电机驱动系统可以应用于智能公交车、宝马棋牌下载安装官网等智能交通系统中，提高了车辆的操控性能和能源利用率，进一步优化了城市交通。
五、轮毂电机驱动系统的研究方向1. 动力控制算法：轮毂电机驱动系统需要开发高效的动力控制算法，以实现最佳的动力分配和操控性能。
2. 结构设计与集成：轮毂电机装置的结构设计和与车辆的集成是研究方向之一，需要考虑到尺寸、重量、制造难度等因素。
3. 高效能电机开发：研究开发更高效能的电机是轮毂电机驱动系统的另一个重要方向，以提高能源利用率和驱动效率。
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高功率密度盘式轮毂电机集成技术
实能高科
一、轮毂技术国内外现状
轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。
早在1900年，就已经制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车，在20世纪70年代，这一技术在矿山运输车等领域得到应用。
作为比较先进的驱动技术,国外有很多研究所和公司都对轮毂电机进行了专项研究,并已经开始将其应用到实际产品中。
位于美国加州的通用汽车高级技术研发中心成功地将自行研制的轮毂电机应用到雪弗兰s210皮卡车中。
该电机给车轮增加的重量只有约15kg,却可产生约25kW的功率,产生的扭矩比普通的雪弗兰s210四缸皮卡车高出60%,加速性能也有所提高。
通用开发的为150吨的重型卡车设计的轮毂电机（内燃动力电传动）
典型内转子结构的轮毂电机驱动系统结构示意图
日本对轮毂电机研究起步早,技术在世界上处于领先。
日本庆应义塾大学清水浩教授领导的电动汽车研究小组在过去10年中,研制的IZA、ECO、KAZ等电动汽车均采用轮毂电机驱动技术。
其中后轮驱动电动汽车ECO采用的永磁无刷直流电机,额定功率618kW,峰值功率可达20kW。
本田研发的轮毂电机实物
日本包含丰田在内的各大公司在2003年东京汽车展上纷纷推出自己的轮毂驱动产品,如:普利司通公司的动力阻尼型车轮内装式电机系统、丰田公司的燃料电池概念车FINE2N等等。
法国的TM4公司设计的一体化电动轮,采用外转子永磁无刷直流电动机,额定功率为1815kW,额定转矩为950r/min,额定工况下的平均效率可达96.13%,峰值功率可达80kW,峰值扭矩为670N・m,最高转速为1385r/min。
目前国内也有自主品牌汽车厂商开始研发此项技术，在2011年上海车展展出的瑞麒X1增程电动车就采用了轮毂电机技术。
米其林研发的将轮毂电机和电子主动悬挂都整合到轮内的驱动/悬挂系统结构图
轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构型式：内转子式和外转子式。
其中外转子式采用低速外传子电机，电机的最
高转速在1000-1500r/min，无减速装置，车轮的转速与电机相同；而内转子式则采用高速内转子电机，配备固定传动比的减速器，为获得较高的功率密度，电机的转速可高达10000r/min。
随着更为紧凑的行星齿轮减速器的出现，内转子式轮毂电机在功率密度方面比低速外转子式更具竞争力。
二、轮毂电机优缺点
优点1：电动车/新能源结构紧凑简单
类似上图中这种传统变速器在轮毂电机驱动的车辆上已经见不到了
传统后驱车车厢后排地板上的突起在电动车上也会消失，为乘员腾出更大的空间
对于传统车辆来说，离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器都是必不可少的，而这些部件让车辆的结构更为复杂，同时也存在需要定期维护和故障率的问题。
但是轮毂电机就很好地解决了这个问题。
除开结构更为简单之外，采用轮毂电机驱动的车辆可以获得更好的空间利用率，同时传动效率非常高。
优点2：可实现多种复杂的驱动方式及组合
像AHED“先进混合电驱动”样车这样的8轮电驱动很轻松就能实现由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性，因此无论是前驱、后驱还是四驱形式，它都可以比较轻松地实现，全时四驱在轮毂电机驱动的车辆上实现起来非常容易。
同时轮毂电机可以通过左右车轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向，大大减小车辆的转弯半径，在特殊情况下几乎可以实现原地转向（不过此时对车辆转向机构和轮胎的磨损较大），对于特种车辆很有价值。
优点3：便于采用多种新能源平台技术
采用轮毂电机可以匹配包括纯电动、混合动力和燃料电池电动车等多种新能源车型
轮毂电机可以和传统动力并联使用，这对于混合动力车型很有意义新能源车型不少都采用电驱动，因此轮毂电机驱动也就派上了大用场。
无论是纯电动还是燃料电池电动车，抑或是增程电动车，都可以用轮毂电机作为主要驱动力；即便是对于混合动力车型，也可以采用轮毂电机作为起步或者急加速时的助力，可谓是一机多用。
同时，
新能源车的很多技术，比如制动能量回收（即再生制动）也可以很轻松地在轮毂电机驱动车型上得以实现。
缺点1：由于现有电机技术功率密度有限，增大簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控有所影响
铝制下摆臂采用主要就为减重，如果加上轮毂电机，这些努力也就白费了
对于普通民用车辆来说，常常用一些相对轻质的材料比如铝合金来制作悬挂的部件，以减轻簧下质量，提升悬挂的响应速度。
可是轮毂电机恰好较大幅度地增大了簧下质量，同时也增加了轮毂的转动惯量，这对于车辆的操控性能是不利的。
不过考虑到电动车型大多限于代步而非追求动力性能，这一点尚不是最大缺陷。
但随着未来汽车技术发展的需求，高功率密度的轮毂电机技术的寻找成为了关键。
缺点2：电制动性能有限，维持制动系统运行需要消耗不少电能
商用车车桥的内置缓速器采用涡流制动原理，而轮毂电机的制动也可以利用这一原理
现在的传统动力商用车已经有不少装备了利用涡流制动原理（也即电阻制动）的辅助减速设备，比如很多卡车所用的电动缓速器。
而由于能源的关系，电动车采用电制动也是首选，不过对于轮毂电机驱动的车辆，由于轮毂电机系统的电制动容量较小，不能满足整车制动性能的要求，都需要附加机械制动系统，但是对于普通电动乘用车，没有了传统内燃机带动的真空泵，就需要电动真空泵来提供刹车助力，但也就意味了有着更大的能量消耗，即便是再生制动能回收一些能量，如果要确保制动系统的效能，制动系统消耗的能量也是影响电动车续航里程的重要因素之一。
但随着高功率密度的轮毂电机的出现，可以提供更高的制动能力，从而可以减小对附加机械制动系统的依赖。
缺点3：安装可靠性有待提高。
轮毂电机工作的环境恶劣，面临水、灰尘等多方面影响，在密封方面也有较高要求，同时在设计上也需要为轮毂电机单独考虑散热问题。
因此对高效率的轮毂电机有着更高的要求。
效率更高，功率密度更高的电机可以在散热密封等方案上可以使电机具有更多的空间进行设计和安装。
深圳市实能高科动力有限公司设计的全封闭高功率密度轮毂电机方案，功率密度是目前应用技术的2-5倍，同时保持了>95%的超高效率，是轮毂电机划时代的技术方案。
结语：与电动机集中动力驱动相比，轮毂电机技术具备很大的优势，它布局更为灵活，不需要复杂的机械传动系统，同时也有自己的显著不足，比如密封和起步电流/扭矩间的平衡关系，以及转向时驱动轮的差速问题等等，高功率密度高效率的轮毂电机驱动技术可以使轮毂电机技术更快的应用于新能源车型，将在未来的新能源车中拥有广阔的前景。
本田研发的轮毂电机实物
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