轮毂电机及其电动车技术发展
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。
简述轮毂电机的应用类型
简述轮毂电机的应用类型轮毂电机是一种将电机直接集成在车辆的轮毂中的创新技术，它拥有许多应用类型，主要包括电动车辆、汽车、自动化设备和无人驾驶车辆等领域。
以下是对轮毂电机应用类型的2000字简要概述。
一、电动车辆轮毂电机是电动车辆的核心动力部件之一。
它可以直接安装在车辆的车轮上，实现驱动力的输送，从而使电动车辆免受传统的传动系统的限制，拥有更大的设计自由度。
轮毂电机的应用使得电动车辆具有更高的能量利用率和运动性能，提高了整车的效率和性能。
轮毂电机还改善了车辆的安全性能和操控性能，为电动车辆的推广和应用提供了技术保障。
二、汽车轮毂电机在传统内燃机汽车中的应用正在逐渐增多。
它不仅可以作为辅助动力装置，提升汽车的燃油经济性和动力性能，还可以实现车辆动力分配的智能化。
轮毂电机在汽车上的应用还可以通过能量回收系统，为汽车提供动力补充和系统优化，改善汽车的燃油经济性和环境性能。
三、自动化设备轮毂电机的高精度运动控制和可编程性，使其在自动化设备领域有着广泛的应用。
在工业生产线上，轮毂电机可以用于自动化搬运设备、机械装配系统和物料输送系统中，实现高效生产和灵活制造。
轮毂电机还可以用于医疗设备、仓储自动化设备等领域，提升设备的运动精度和生产效率。
四、无人驾驶车辆轮毂电机是无人驾驶车辆的理想动力来源之一。
它的结构紧凑，功率密度大，适合于无人驾驶车辆的电动化需求。
轮毂电机可以在无人驾驶车辆的四个车轮上进行安装，实现全轮驱动或独立轮驱动，提升车辆的稳定性和可控性。
轮毂电机还可以实现无级变速，并能够通过智能控制系统实现对车辆的动态响应和智能运动控制。
五、其他领域除了上述几个主要领域外，轮毂电机还在其它诸如电动滑板车、电动自行车、特种车辆等移动设备中有广泛的应用。
这些应用类型的增多，为轮毂电机的进一步发展提供了更大的市场空间和发展潜力。
总结：轮毂电机作为一种新兴的动力技术，在电动车辆、汽车、自动化设备、无人驾驶车辆等领域有着广泛的应用。
轮边电机 国家政策
轮边电机国家政策随着新能源汽车的逐渐普及，轮边电机也成为了人们热议的一个新兴技术。
轮边电机是指将电动机集成在汽车轮毂中，直接驱动轮毂转动的一种电机。
它具有高效节能、减震降噪、占用空间小等优点，被认为是电动车领域的一项重要技术。
目前，我国政府也制定了一系列政策来扶持轮边电机产业发展。
第一步，政策引导。
2018年，工信部印发《新能源汽车产业发展规划（2018-2020年）》，其中明确提出：发展轮边电机装备制造和应用，全面提升电动汽车动力电池、电机等关键技术水平。
随后，2019年，财政部等五部门联合印发了《关于促进新能源汽车产业持续健康发展的若干政策措施》，其中包括鼓励整车生产企业在新能源汽车中大力推广轮边电机技术。
第二步，资金支持。
政府部门为轮边电机相关企业提供了多种资金支持，如资金补贴、科技贷款等。
2018年，国资委在《2018年沪股通指定交易日日历》中，将轮边电机应用企业巨能股份（600076.SH）列为重点扶持企业之一，提供专项帮扶。
此外，各地政府还设立了多个特色基金，针对轮边电机产业特点，提供相关股权投资。
第三步，标准规范。
政府还出台了一系列标准规范，引导产业走向健康发展。
2018年，工信部公布了《电动汽车驱动轮毂电机系统技术指导文件》，旨在推进我国电动汽车驱动轮毂电机系统的技术发展。
2019年，发布了《电动汽车驱动轮边电机系统技术规范》，规定轮边电机系统的性能指标和测试方法，促进了轮边电机技术进一步发展和应用。
总体而言，政府的支持对轮边电机产业的发展起到了积极作用。
但与此同时，轮边电机产业仍面临着一些技术和市场挑战，需要业内人士共同努力。
电动汽车用永磁同步轮毂电机的设计及分析
摘要作为清洁能源汽车，电动汽车具有高能效，低噪音和零排放，成为世界新能源汽车发展的主要方向。
而对于永磁同步电动机，其结构简单，运行效率高，功率密度高，调速性能优良，符合电动汽车用电动机的要求。
因此，它在汽车工业中受到很多关注，并已广泛应用于电动汽车领域。
本文在有限元分析的基础上，采用场路结合的设计方法进行了电动汽车用永磁同步轮毂电机的设计和运行特性分析。
分析磁路结构参数变化对电机性能的影响，开发出适用于电动汽车的高效率、高功率密度、高过载能力的驱动电机，并由此总结了适用于电动汽车驱动的永磁同步电动机的设计方法，为后续系列产品的开发奠定了基础。
本文的主要研究工作有以下几个部分：根据电动汽车发展的关键技术，结合电动汽车的特殊运行条件和动力驱动特性，分析各种电动机性能的优缺点。
本文选择内置永磁同步电动机作为研究对象，通过对其结构特点和工作原理的分析，确定设计任务目标，使设计突出电动汽车驱动电机的特性。
以有限元软件为基础，依据电机学和相关电磁场理论，本文采用场路结合设计方法，确定了电机的设计方案，进行了电机主要尺寸设计、绕组方案确定、极槽配合选择、永磁体参数计算、永磁体充磁方向分析、气隙长度的设计等工作，完成样机的初步设计方案；然后根据电机电磁设计方案，建立有限元求解模型，对电机进行有限元分析计算，主要是对电机的空载、负载及过载工况进行仿真，并在此基础上研究电机的磁场分布、气隙磁密、空载反电动势、齿槽转矩、转矩转速以及永磁体涡流损耗等；研究相关结构的参数变化对电机的影响；从转子结构方面分析电机的弱磁扩速性能；为保证所设计的电机结构在运行时能够满足实际工况的机械强度需求，还对电机进行机械结构仿真，确保电机的各部分的应力能够满足所用材料的屈服强度的要求，保证电机的稳定运行。
最后依据设计结果制作了额定功率8.5kW、额定转速650r/min的样机，对样机的性能进行试验测试，测试结果表明样机具有较大的过载倍数和高效运行区域，达到预期设计目标。
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
电动汽车轮毂电机的特点
电动汽车轮毂电机的特点
1.一体化设计：电动汽车轮毂电机将电机与轮毂结构进行一体化设计，使得电机和传动系统组成紧凑的整体，减少了传动部件的数量和体积，提
高了整车的空间利用率。
2.高效能：电动汽车轮毂电机采用无需传动的直接驱动方式，无需通
过传动装置将电能转化为机械能，可以实现高效能的转换。
相比传统的内
燃机驱动系统，电动汽车轮毂电机的能量利用率更高，能够大幅度提高车
辆的瞬时加速性能。
3.节能环保：由于电动汽车轮毂电机无需借助传统的内燃机来驱动，
可以减少对石油资源的依赖，减少碳排放和污染物的排放，实现能源的可
持续利用。
同时，电动汽车轮毂电机在制动过程中可以通过回收制动能量
来充电，提高了整车能量利用效率。
4.简化传动系统：电动汽车轮毂电机无需传动装置，可实现全时四轮
驱动和电子差速的功能，简化了传动系统的结构。
同时，由于电动汽车轮
毂电机可以实现逐轮独立的控制，可以更灵活地调整每个轮子的扭矩分配，提高了车辆的操控性和稳定性。
5.噪音低：电动汽车轮毂电机的直接驱动方式使得车辆在行驶过程中
摩擦和机械噪音减少，车内噪声水平更低，提高了行车的舒适性。
6.维护成本低：电动汽车轮毂电机的结构相对简单，无需传统的润滑
油和传统发动机的维护保养，减少了维修成本和保养周期。
7.动力分配灵活：电动汽车轮毂电机可以实现轮子间的扭矩分配，可
以根据路况和驾驶需求对每个轮子的动力进行精确控制，提高了车辆的操
控性和稳定性。
8.制动能量回收：电动汽车轮毂电机可以在制动过程中向电池回收能量，提高了整车的能量利用效率，减少了对制动器的磨损，延长了制动器的使用寿命。
《轮毂电机驱动电动汽车悬架分析与优化》范文
《轮毂电机驱动电动汽车悬架分析与优化》篇一一、引言随着科技的发展，电动汽车逐渐成为现代交通的重要组成部分。
轮毂电机作为一种新型的驱动方式，因其高效、紧凑的结构特点，在电动汽车中得到了广泛应用。
然而，电动汽车的悬架系统对其行驶性能、乘坐舒适性及安全性有着至关重要的影响。
因此，对轮毂电机驱动电动汽车的悬架系统进行分析与优化，具有重要的研究价值。
二、轮毂电机驱动电动汽车悬架系统概述轮毂电机驱动电动汽车的悬架系统主要由弹性元件、减震器、导向机构等部分组成。
其中，弹性元件负责承受和传递垂直载荷，减震器则用于减小路面不平度引起的振动和冲击，导向机构则保证车轮按照设定的轨迹运动。
三、轮毂电机驱动电动汽车悬架系统问题分析1. 振动与噪声问题：由于轮毂电机的特殊性，其驱动系统与悬架系统的耦合性较高，容易产生振动和噪声，影响乘坐舒适性。
2. 悬架性能问题：在复杂的路况下，传统的悬架系统可能无法很好地适应轮毂电机驱动的电动汽车，导致行驶性能和安全性下降。
3. 结构优化问题：现有的悬架系统结构可能存在设计上的不足，如结构笨重、耗能大等，需要进行优化以提升整体性能。
四、轮毂电机驱动电动汽车悬架系统分析方法1. 理论分析：通过建立数学模型，对悬架系统的动力学特性进行分析，了解其工作原理及性能特点。
2. 仿真分析：利用计算机仿真软件，对不同路况下的悬架系统进行仿真分析，预测其性能表现。
3. 实验分析：通过实际道路实验，对理论分析和仿真分析的结果进行验证和修正。
五、轮毂电机驱动电动汽车悬架系统优化策略1. 优化振动与噪声问题：通过改进减震器设计、优化悬挂系统结构等方式，减小振动和噪声的产生。
同时，采用先进的材料和技术，提高悬架系统的刚度和阻尼性能。
2. 提升悬架性能：针对复杂路况，通过优化悬挂系统的参数设置，如弹簧刚度、减震器阻尼等，提高行驶性能和安全性。
同时，采用智能控制技术，实现悬架系统的自动调节和优化。
3. 结构优化：对现有的悬架系统结构进行轻量化设计，降低耗能。
电动车轮毂电机的原理与结构
电动车轮毂电机的原理与结构电动车轮毂电机是一种集电动机和传动装置于一体的电动车动力装置。
其工作原理和结构设计是为了实现电动车的动力输出和传动效率的最优化。
我们来介绍一下电动车轮毂电机的工作原理。
电动车轮毂电机采用电力驱动方式，通过电池组供电，将电能转换为机械能，驱动车轮的转动。
在传统的燃油车中，发动机通过离合器、变速器和传动轴将动力传递到车轮上，而电动车轮毂电机将传统的传动结构集成到车轮内部，使得动力输出更加直接和高效。
电动车轮毂电机的结构主要由电机部分和减速器部分组成。
电机部分是电动车轮毂电机的核心，它负责将电能转化为机械能。
电机部分通常由定子和转子组成，定子固定在车轮毂上，而转子则与车轮相连。
电机通过电流产生转矩，驱动车轮的转动。
减速器部分则起到了传动和减速的作用。
由于电机的转速一般较高，为了适应车辆的行驶需求，需要通过减速器将电机的高速旋转转换为车轮的低速旋转。
减速器通常由齿轮组成，通过不同大小的齿轮组合来实现减速的效果。
减速器的设计需要考虑到传动效率和扭矩输出等因素，以保证电动车的动力输出和行驶性能。
总的来说，电动车轮毂电机的工作原理是通过电能转换为机械能，驱动车轮的转动。
其结构包括电机部分和减速器部分，电机负责将电能转化为转矩，而减速器则起到传动和减速的作用。
电动车轮毂电机的设计旨在实现高效的动力输出和传动效率，为电动车提供可靠的动力支持。
电动车轮毂电机的出现，为电动车的发展带来了很大的推动力。
相比传统的燃油车，电动车轮毂电机具有体积小、重量轻、响应速度快等优势，能够更好地满足城市交通的需求。
此外，电动车轮毂电机的集成设计，也降低了传动系统的复杂度和能量损失，提高了电动车的能量利用效率。
然而，电动车轮毂电机也存在一些挑战和技术难题。
首先是散热问题，由于电动车轮毂电机的功率较大，工作时会产生大量的热量，需要有效地散热以保证电机的正常工作。
其次是结构设计的复杂性，电动车轮毂电机需要满足一定的强度和刚度要求，同时又要兼顾重量和体积的限制，这对设计师提出了更高的要求。
电动汽车轮毂电机技术
响应
按控制理论来说，整个控制系统
中各个环节的动态响应时间常数，是
制约其控制性能好坏的重要因素。通
常电气系统的响应速度比机械系统要
高出 1~2 个数量级，就驱动调速系统
来说，传统汽车需从控制节气门，经发
动机的爆燃过程，到各个机械传动机
构等众多环节传递后的响应时间，与
采用轮毂电机直接驱动车轮的动态响
应速度相比，其整体的快速响应指标
二 、 电 动 汽 车 轮 毂 电 机 驱 动 技 动力性能，这一点尚不是最大缺陷。
术的缺点
（一） 增大簧下质量和轮毂的转 动惯量，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，
（二）电制动性能有限，维持制动 系统运行需要消耗不少电能
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 海车展展出的麒麟 X1 增程电动车 就采用了轮毂电机技术， （见图 1）。
（一）简化了机械传动机构 降低 了车载自重
采用轮毂电机直接驱动车轮，大
大缩短了机械传动链，可实现“零传 动”方式，使电动汽车的结构发生了 脱胎换骨的变化，对纯电动汽车来 说，不仅去掉了发动机、冷却水系统、 排气消音系统和油箱等相应的辅助 装置，还省去了变速器万向传动部件 及驱动桥等机械传动装置，这不仅节 省了大量的机械部件成本，还减轻了 汽车自重，有利于提高整车的驱动效 率，对节能减噪都有益， （见图 2）
8．绝缘体裙部破裂：如图 14 所 物冲压或中心电极耗损严重。
机运行工况，可以得到有价值的信
示。
造成后果：点火失败，点火电弧 息，帮助我们提供一个很重要的维
产生原因：由于更换时机械损 发生在难以接近新鲜混合气的地方。 护、修理方法及诊断方向和思路。□
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1 2 3 4 51 前言随着能源短缺和环境污染形势日渐恶化，新能源汽车已成为世界各国的重点研发领域。
电动车作为最主要的新能源汽车类型，电驱动技术是其核心技术之一。
随着电池、电机等电动车相关技术的日渐成熟，产品级电动车已经实现量产化，轮毂电机以其突出优势，得到国内外整车及零部件厂商持续的关注和研发投入。
本文对轮毂电机进行概述，说明其技术优势和难点，对当前主流轮毂电机产品及其驱动的电动车进行综述，总结由轮毂电机引发的技术发展趋势。
轮毂电机将2个或多个电机集成于轮毂内部，驱动形式可分为减速驱动和直接驱动。
减速驱动型轮毂电机多采用内转子结构实现减速驱动，由于电机转速高，需要配置减速器降低输出转速并增加转矩，以适应车轮的输出需求。
直接驱动型多采用外转子结构实现直接驱动，无需减速机构，可实现驱动系统轻量化，但装备直接驱动轮毂电机的电动车在起步时，转矩从零开始上升，导致加速性较差。
两种驱动形式的优缺点如表1所示。
直流电机、永磁无刷直流电机、开关磁阻电机、异步电机、永磁同步电机等均可用于研发轮毂电机。
目前先进轮毂电机多采用效率高、功率密度大、可靠性好的永磁同步电机。
表1 不同类型轮毂电机优缺点对比减速驱动类型的轮毂电机按照减速机构类型，又可分为同轴摆线减速器式轮毂电机、同轴行星齿轮减速器式轮毂电机和偏轴式轮毂电机。
2.2 轮毂电机和轮毂电机电动车优势轮毂电机作为电动车动力源，本身具有一系列优势，包括：响应速度快、转矩控制精度高、可提供驱动和制动转矩、可独立进行转矩控制、使用寿命长等。
轮毂电机直接安装于驱动轮内，无需设计变速器、万向传动装置、差速器等传统传动部件，将给电动车底盘设计与控制带来巨大变革和优化，包括：（1）系统效率提高,轮毂电机驱动系统比集中式电机驱动效率高出10%以上；（2）转矩响应精度高、响应速度快，可实现分布式驱动轮独立控制；（3）底盘布置自由度高，整车轻量化程度大幅提高；是混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车的优选动力源；（4）有利于实现更加优化的分布式驱动、制动控制，更便于自动驾驶上层控制策略的实现。
虽然轮毂电机具备一系列优势，但同时也存在一系列技术难点需要攻克，才能早日实现产品化应用。
在轮毂电机系统设计方面，由于轮毂电机安装于车轮内，与发动机舱相比，环境恶劣，振动噪声大，需解决以下难点：（1）轴承与密封设计方面，保证轮毂电机可在高低温冲击环境、大负荷冲击下正常工作；（2）减震降噪设计方面，当前大多数轮毂电机与车身和轮毂刚性连接，无法过滤转矩波动；（3）轮毂电机高效、高转矩设计方面，保证轮毂电机全转速范围的高效、高转矩输出。
在轮毂电机与底盘集成设计方面，由于车轮内外空间有限，轮毂电机的布置需要满足整车悬架、转向、制动性能要求，由于轮毂电机安装位置的特殊性，可实现车轮横摆、旋转多自由度控制，更增加了集成设计难度，主要包括：（1）为集成轮毂电机，底盘零部件需二次开发，且轮毂电机使非簧载质量大幅增加，悬架设计难度加大。
（2）由于轮毂电机占用底盘空间较大，导致底盘各硬点校空间减小，底盘性能调校难度增大。
（3）需要设计特定制动系，满足制动性能和空间布置要求。
在整车集成控制技术上，轮毂电机电动车与传统电动车的运动控制差异明显，轮毂电机电动车可实现更先进的运动控制，基于分布式转矩控制，在驱动转矩分配、驱动/制动防滑控制、车辆稳定性控制等方面仍有大量可研究科学问题。
轮毂电机电动车相对于传统汽车，自由度更多，会导致车辆高速行驶或路面湿滑时，出现失稳（甩尾、侧滑等）危险工况。
因而对轮毂电机电动车的运动控制要求更加苛刻，需要深入研究转矩矢量控制、电机TCS控制、电机ABS控制、电机ESC控制等。
由于电机分布于各车轮位置，为整车的能量管理带来诸多难题。
需要建立适用于分布式驱动系统的能量分配模型，提出分布式电驱动能量分配和制动能量回收最优化控制策略，研究分布式电驱动系统轮间和轴间功率耦合回归，分析电功率与机械功率的相互转换规律，提出相应的功率循环能量损耗控制策略。
由于轮毂电机分布式布置，对整车功能安全和故障诊断要求提高，必须建立完善的电机故障诊断分析策略和容错机制。
轮毂电机使整车簧下质量大幅增加，会导致整车操纵稳定性和平顺性变差，需要克服轮毂电机造成的负效应。
这就需要研究高智能悬架，悬架系统实时感知路况，支持各轮悬架阻尼自适应独立控制，实现高精度、优化性能的车身侧倾、俯仰及横摆控制。
由于轮毂电机驱动控制会对悬架系统产生影响，需要研究轮毂电机分布式转矩控制与悬架系统自适应控制的协同机制，从而优化整车操稳和平顺性。
由于电机分布于各车轮位置，为整车的能量管理带来诸多难题。
需要建立适用于分布式驱动系统的能量分配模型，提出分布式电驱动能量分配和制动能量回收最优化控制策略，研究分布式电驱动系统轮间和轴间功率耦合回归，分析电功率与机械功率的相互转换规律，提出相应的功率循环能量损耗控制策略。
由于轮毂电机分布式布置，对整车功能安全和故障诊断要求提高，必须建立完善的电机故障诊断分析策略和容错机制。
轮毂电机使整车簧下质量大幅增加，会导致整车操纵稳定性和平顺性变差，需要克服轮毂电机造成的负效应。
这就需要研究高智能悬架，悬架系统实时感知路况，支持各轮悬架阻尼自适应独立控制，实现高精度、优化性能的车身侧倾、俯仰及横摆控制。
由于轮毂电机驱动控制会对悬架系统产生影响，需要研究轮毂电机分布式转矩控制与悬架系统自适应控制的协同机制，从而优化整车操稳和平顺性。
3 轮毂电机研发现状由于轮毂电机应用于电动车的突出优势和巨大的市场潜力，国内外已有众多厂商开始着力进行轮毂电机的研发。
在国外，舍弗勒、Protean、丰田等公司均研发出了轮毂电机样机甚至产品，国外公司研发情况如表2所示。
其中，英国Protean公司是研制直驱式轮毂电机的代表。
Protean轮毂电机内部集成逆变器、控制器、制动系统，结构解剖图如图1所示。
图1 Protean PD18轮毂电机目前，Protean PD18电机已经启动量产，并已经搭载众多车型进行实车测试，PD16已经形成平台样机，PD14已经完成产品概念开发。
图 ProteanDrive Pd18电机NTN公司是研发的同轴摆线减速器式轮毂电机的代表企业，其研发的轮毂电机（如图2所示）的减速器径向尺寸小，更易于整车搭载，无需改制制动系，且减速器减速比大，可增大转矩。
但是这种结构轴向尺寸过大，在实车搭载上与减震器、车身纵梁干涉较大，对车身结构的要求高。
图2 NTN同轴摆线减速器式轮毂电机舍弗勒公司重点研发同轴行星齿轮减速器式轮毂电机（如图3所示），实现了电机与减速器的高度集中，大大减小了电机尺寸，但由于必须为其设计鼓式制动器，故此电机不适于安装于前轮。
其第二代产品电机尺寸为16英寸，并已经在福特嘉年华E-Wheel Drive概念车上进行了搭载试验。
第四代产品针对A0级小型车研发，将电机集成于14英寸轮辋内。
图3 舍弗勒同轴行星齿轮减速器式轮毂电机丰田自20世纪90年代起，就开始研发轮毂电机，其代表产品为偏轴式轮毂电机，其轮毂电机研发大致分为3个阶段，第1阶段研发外转子直驱式轮毂电机，第2阶段研发行星齿轮式轮毂电机，第3阶段研发偏轴式轮毂电机，如图4所示。
偏轴式轮毂电机通过平行轴齿轮使电机与减速器不同轴，实现对轮内空间的充分利用和悬架小改动下的整车集成。
图4 偏轴式轮毂电机综上所述，国外对轮毂电机技术的研发投入较大，特别是丰田、NTN等日本企业，其产品经过多次研发集成试验迭代，更接近量产化。
为满足轮毂电机小型化、轻量化的集成要求，偏轴式轮毂电机得到越来越多的关注和研发。
国内研发轮毂电机的企业较少，比较有代表性的是浙江亚太，其轮毂电机产品如图5所示。
目前，浙江亚太也正在为轮毂电机设计开发专门的底盘模块。
轮毂电机电动车由于其巨大的技术优势和市场潜力，早已成为国内外各大整车OEM企业、科研机构的重点研制对象。
由于采用分布式驱动，围绕轮毂电机的众多技术可供研究，包括底盘结构设计、悬架系统设计、底盘控制系统等。
图5 浙江亚太轮毂电机产品英国Protean公司以其PD18电机为核心设计了360度角模块，实现各个车轮独立控制，支持车轮绕轴向和垂向的旋转运动，并基于此定义了下一代城市交通工具的新型运动模式。
其设计的轮毂电机电动小巴及其360度角度模块如图6所示。
NTN公司将其研发的轮毂电机搭载于其第2代电动车Q mo II 中，可通过调节各个车轮角度实现车辆自转和横向移动，如图7所示。
浙江亚太境外参股子公司斯洛文尼亚依拉菲推进技术有限公司,基于宝马X6成功改制完成轮毂电机驱动样车，被业内认为是最具性能的轮内动力汽车，如图8所示。
该车搭载依拉菲L型轮毂电机，可提供超过6 000 N·m的直驱轮边转矩，产生超过440 kW的功率，百公里加速时间低于4.9 s。
国内各大OEM也对轮毂电机及其电动车技术开展研究。
2004年，比亚迪推出四轮分布式驱动样车ET，如图9所示。
该样车采用峰值功率25 kW、峰值转矩440 N·m的轮毂电机，百公里加速时间为8.5 s。
一汽基于摆线式轮毂电机，研制了轮毂电机底盘系统，如图10所示，实现四轮电驱动和四轮独立控制，百公里加速时间低于6 s，搭载了解耦式制动系统以实现制动能量回收，并在此基础上通过电机实现了ETCS电动牵引力控制，优化了车轮附着率以提高车辆加速、转向、爬坡性能。
随着未来交通系统智慧化程度、运营效率要求越来越高，轮毂电机分布式驱动将得到长足发展，具有巨大市场空间，将轮毂电机及其电动车技术发展趋势归纳如下：（1）轮毂电机将成为电动车主要动力源。
解决轮毂电机电动车的簧下质量过大、冷却散热、电机寿命等问题，轮毂电机作为动力源的一系列优势必将使其成为电动汽车的首选动力源，同时对电动汽车底盘系统设计、底盘总布置设计将带来颠覆性革新。
（2）轮毂电机技术会催生全新的底盘控制技术。
相对于传统的轮边差速控制，轮毂电机的使用将实现高精度的差扭控制，且动力源位于车轮，运动的自由度更复杂，可实现轮毂电机电动车原地自转、绕轴公转、横向移动等新式运动，传统的ABS、ESP、TCS控制算法也需要针对轮毂电机电动车进行优化甚至重新设计。
（3）轮毂电机电动车将成为自动驾驶技术的测试及应用平台。
传统燃油车和集中式驱动电动车的传动系统构成复杂，传动效率损耗大，大大增大了自动驾驶控制决策算法的复杂度，而轮毂电机电动车可实现轮边直接驱动，大大降低了执行层控制难度，可实现对上层控制决策的高度执行，是自动驾驶技术测试应用的首选车辆平台。