以轮毂电机技术应用为基础新型电动汽车调研全面分析

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轮毂电机驱动电动汽车的悬架定位参数优化分析

轮毂电机驱动电动汽车的悬架定位参数优化分析

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轮毂电机驱动电动汽车的悬架定位参数优化分析

作者:肖文文 张缓缓 轩飞虎

来源:《中国测试》2018年第09期 龙源期刊网

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摘要:针对轮毂电机驱动电动汽车由非簧载质量大而引起的平顺性问题,通过增加车轮的质量进行仿真实验验证非簧质量增大确实会影响轮毂电机驱动电动汽车的平顺性。为改善轮毂电机驱动电动汽车的平顺性,通过多体动力学仿真软件ADAMS/Car建立某汽车的整车模型并对其进行平顺性仿真分析,建立的整车模型仿真实验主要由前后车轮、前后悬架、转向系统以及四柱实验台等组成。通过选取适当悬架的硬点坐标作为优化变量,以影响悬架的前束角、主销内倾角、外倾角、主销后倾角等定位参数变化范围作为优化目标。通过仿真实验可以看出,优化后的外倾角、前束角等影响悬架的定位角参数的变化优于优化前,从而使得悬架的综合性能达到最佳。结果表明,优化之后的悬架硬点坐标可以有效地改善轮毂电机驱动电动汽车的平顺性。

关键词:电动汽车;轮毂电机;平顺性;定位参数;仿真分析

中图分类号:U1463.33 文献标志码:A 文章编号:1674-5124(2018)09-0148-05

0引言

轮毂电机驱动纯电动汽车在目前具有较好的发展前景,其具有可有效实现汽车尾气零排放、能源利用多元化、高效化等优点,且其直接或间接地把电机安装在车轮上,使得机械传动装置减少,这将提高电动汽车能源的利用率、续航里程和提供乘客更大的空间。但由于轮毂电机安装在车轮上使得电动汽车的非簧载质量增加,势必影响到电动汽车的平顺性。平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定的界限之内。本文尝试通过优化悬架的定位参数,改善轮毂电机驱动纯电动汽车的平顺性。首先利用ADAMS/Car建立整车汽车模型对其进行平顺性仿真分析,通过改变车轮的质量分析悬架的底盘加速度的变化、悬架动挠度的变化以及车轮动载荷的变化来评价是否会对轮毂电机驱动纯电动汽车的平顺性产生恶化。然后利用ADAMS/INSIGHT对所建立的悬架进行定位参数的优化,将优化之后的悬架重新装配到整车模型中,对比分析优化的悬架是否可以有效地改善轮毂电机驱动纯电动汽车的平顺性。

四轮轮毂电机电动汽车驱动力矩分配研究

四轮轮毂电机电动汽车驱动力矩分配研究

四轮轮毂电机电动汽车驱动力矩分配研究

李一君; 牛志刚; 郭晨星; 候玉波

【期刊名称】《《机械设计与制造》》

【年(卷),期】2019(000)008

【总页数】4页(P135-138)

【关键词】轮毂电机; 驱动力矩分配; 模糊控制; 轮胎纵向力; 轮胎侧向力

【作 者】李一君; 牛志刚; 郭晨星; 候玉波

【作者单位】太原理工大学机械工程学院 山西 太原 030024

【正文语种】中 文

【中图分类】TH16

1 引言

轮毂电机电动汽车通过将电机置于四个车轮中的方式,来实现电动汽车四个车轮的独立驱动,进而完成车轮驱动力的单独调节以及施加横摆力矩控制。因此轮毂电机电动车对电动汽车电子化的发展具有重要的意义。目前,针对四轮轮毂电机电动汽车的研究主要集中在驱动力控制策略方面,其主要目的在于应用控制转矩分配的方法来降低系统能耗[1],或是通过给车轮分配驱动力矩来调节汽车橫摆运动[2],保证汽车的稳定行驶[3-4]。对于四轮驱动电动汽车稳定性的研究多采用分层控制[5-6],上层为驱动力及横摆力矩控制层,得到车辆所需的矫正橫摆力矩;下层为驱动力矩分配层,独立分配四个车轮的驱动力矩以达到驾驶员期望的驱动力矩及保证车辆稳定的矫正横摆力矩,如果某一车轮的驱动力超过地面最大附着力,则将该车轮的驱动力设定为路面的最大附着力,将剩余的力在其余车轮重新分配[7]。当车辆在冰雪湿滑等恶劣情况路面行驶时[8],为了避免车轮的过度滑转或加速性能变差,采用的转矩协调控制策略遵循低选原则,保证车辆稳定的同时满足最大的加速性能。为了防止车辆失稳,当汽车在对开路面行驶时,整车的驱动力控制模块对左右车轮驱动力矩进行力矩低选控制[9],不能充分发挥当前路面条件下各个车轮所能提供的最大转矩。

综合考虑了车辆行驶时轮胎纵向力与轮胎侧向力的影响,设计了驱动力分配规则,当车辆行驶在对开路面时,使得车辆四个车轮能够充分利用路面附着条件,达到每个车轮能达到的最大转矩,同时能够保证车辆的稳定行驶。

未来电驱动主力——轮毂电机驱动技术简介

未来电驱动主力——轮毂电机驱动技术简介

百科之窗 i_ 毒 Qieheyunyong 未来皇墼 室 : 一一一.. ——轮毂电机驱动装謦 厂 —_ \/ \/ ・孙毅 \/ 发展概述 轮毂电机技术又称车轮内装电机技术,其最大 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。轮毂电 机技术并非新生事物,早在1900年,保时捷就首先 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。而对于乘用车所用的轮毂电机,日系厂商对于 此项技术研发开展较早,目前处于领先地位,包括 通用、丰田在内的国际汽车巨头也都对该技术有所 涉足。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。 结构型式 轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要 分成2种结构型式:内转子式和外转子式。其中外 转子式采用低速外转子电机.电机的最高转速在每 秒1 000~1 500转.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1万转/秒。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。 i 轮毂电机驱动系统结构示意图 目 2011年・第10期・汽车运用 轮毂电机的优缺点: (1)优点:①省略大量传动部件,让车辆结构更 简单。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,而这些部件不 但重量不轻、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, 同时传动效率也大大提高。②可实现多种复杂的驱 动方式。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。③ 适用多种新能源汽车。新能源汽车大部分采用电驱 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,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。 (2)缺点:①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,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弹簧下质量, 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。②电 

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简析

雷王宏 永济电机厂

内容摘要:介绍了美国德莱赛公司170D电动车(电动轮卡车)的电传动系统,并对其轮毂电机、谐波同步发电机这两个大部件的结构特点作了简要分析。

关 键 词:电动车 轮毂电机 发电机 EV

一、 前言

目前,在我国山西平朔安太堡露天煤矿,因其特殊的作业形式,煤的运输周转是使用大吨位运煤装卸卡车,这些卡车为进口美国德莱赛公司的电动车(型号有170D等几种),载重量达150吨,时速最高可达30公里/小时,这在我国目前还是独一无二。

电动轮卡车外形像一辆大翻斗汽车,其牵引传动控制系统与一般内燃机车的有很大相似之处,但又有特殊性,特别是其特有的电动轮胎别具特色,笔者在此结合对776电动轮大修中遇到的部分零部件实物,并结合对搜集的一些零散外文资料的阅读和规整,对它们作以简要系统的介绍,以供同行共同探讨。

二、 传动控制系统

1. 系统分析 整个车的动力来源为燃油发动机,主要有美国的卡特发动机、康明斯发动机等几种型号。我们以170D车为例,其装配的传动控制系统均为美国GE公司的配套装置,有关发动机、发电机、电动轮,整流控制柜等的布置示意图如下:

系统硬件布置示意图

1----发动机 2----发电机 3----整流及控制柜

4---- 电阻制动柜 5----电动轮 6----风机

由示意图可见,发动机---同步发电机机组安装在司机室下方,维修时可整体由卡车前方出入,电动轮分别安装在翻斗下方左右两侧,司机室的后面是电气控制柜。实际上,在翻斗下方的中部还安装有液压系统,液压泵在中间,其两侧为油箱,液压系统主要是控制翻斗箱的起落,在此不予赘述。

卡车制停时,司机可通过脚踏板控制刹车盘,其安装在电动轮换向器端(结构示意图见后),同时也可借助电阻制动协助卡车制停。 卡车的快慢是司机通过脚踏板控制发动机油门,调节发动机转速,进而调节发电机电压,最终调节电动轮转速(原理见后),进而间接控制车速。

国内电动汽车轮毂电机的技术指标参数

国内电动汽车轮毂电机的技术指标参数

国内电动汽车轮毂电机的技术指标参数

在当今汽车行业的快速发展和环保意识的不断提升下,电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具,受到了越来越多消费者的青睐。而在电动汽车的关键部件中,轮毂电机更是其核心之一。轮毂电机作为电动汽车的动力来源,其技术指标参数的优劣直接影响着车辆的性能表现和行驶效率。本文将从深度和广度的角度探讨国内电动汽车轮毂电机的技术指标参数,以帮助读者更全面、深入地了解这一重要的部件。

一、功率密度

国内电动汽车轮毂电机的技术指标中,功率密度是一个极为重要的参数。功率密度代表着单位体积或单位重量下的功率输出,也可以理解为电动汽车轮毂电机的动力性能。一般来说,功率密度越高的轮毂电机,意味着其在同样体积或重量下能够输出更大的功率,从而提高车辆的加速性能和行驶效率。

国内一些知名的电动汽车制造商,如特斯拉、蔚来等,他们的轮毂电机功率密度已经达到了非常可观的水平。其采用了先进的磁动力电机技术和高性能材料,使得轮毂电机的功率密度得到了显著提升。而随着电动汽车技术的不断进步,相信未来国内电动汽车轮毂电机的功率密度会有更大突破,为用户带来更优秀的驾驶体验。

二、效率

电动汽车作为一种节能环保的交通工具,其能源利用效率也是一个非常重要的指标。而轮毂电机的效率即代表了其能够将电能转换为机械能的能力。一般来说,电动汽车轮毂电机的效率越高,意味着在同样的电能输入下,能够输出更大的动力,从而延长电动汽车的续航里程,提高能源利用效率。

国内一些领先的电动汽车轮毂电机制造商,他们在提升电机效率方面也做出了一系列的努力。采用了高效的电机设计、优质的材料和先进的生产工艺,使得电动汽车轮毂电机的效率得到了显著提升。一些新型的永磁同步电机等技术的应用,也为电动汽车轮毂电机的效率带来了全新的突破。未来,随着电动汽车技术的不断发展,相信国内的电动汽车轮毂电机在效率方面也会有更大的提升空间。

三、扭矩

除了功率密度和效率外,电动汽车轮毂电机的扭矩也是一个重要的技术指标参数。扭矩代表了电动汽车轮毂电机的输出力矩大小,也影响着车辆的加速性能和行驶稳定性。一般来说,扭矩越大的轮毂电机,意味着其能够输出更大的动力,从而提高车辆的爬坡能力和行驶稳定性。

兼有电动回馈和制动的电动汽车轮毂电机

兼有电动回馈和制动的电动汽车轮毂电机

动态与信息 

兼有电动回馈和制动的电动汽车轮毂电机 

王贵明 王金懿 

1浙江工业大学(310032) 

2华数数字电视交通节目部(310009) 

帅eel Motor Used in the EV with Functions of both Feedback and Brake 

Wang Guiming Wang Jinyi 

Zhej iang University 

WASU Digital TV Traffic Program Department 

摘要:电动汽车对其驱动电机需同时兼有电动、 发电回馈和电磁制动三项功能。变磁阻双凸极电机可极 大简化电动汽车的机械结构,提高其性价比,对推广电 动汽车和节能减排起到极好效果。 关键词:发电回馈 电磁制动轮毂电机 凸极齿 宽 中图分类号:TM359.9文献标识码:B DOI编码:10.3969/j.1ssnl006・2807.2012.01.021 Abstract:The electric Vehicle(EV)demanded its driving motor with the function of drive, ̄edback and brake.Application of the variable reluctance doubly-salient pole motor would simplify the mechanical construction of the EV and promote its ratio of performance versus price a great dea1.The wheel motor would play a great role to popu- larize the EV as well as to conduct the energy-saving and exhaust-decreasing. Keywords:Power generating feedback Electromag- netic brake In-wheel motor Salient pole facewidth 

四轮毂驱动电动汽车转向运动仿真分析

设计与制造 Design and manufacture

分贝噪音、化学污染废液、废气排放等,这些机械设备的

人工操作很容易引发安全隐患和安全事故,同时维修人员

再对电气自动化机械设备进行检修和维护的过程中也会受

到一定的伤害,例如零件崩坏、油箱泄露、电路漏电等,

会严重影响相关操作人员的身体健康和工作情绪。然而应

用智能化技术则能够实现远程控制,操作人员不需要亲身

对机械进行参数设定或者是仪表数据检查,只要通过智能

化系统就能够在主机控制显示屏上看到相关信息,如根据

生产条件作出调整,则可通过内部智能网络传输指令就可

以实现对电气自动化机械设备的性能调整,同时一旦机械

设备出现异常工作状态,智能化技术会实现警报提醒,故

障自检等功能,为维修人员提供强大的技术支持,可以在

第一时间内处理设备问题。

3.3 智能化技术在电气自动化机械设备性能上的应用

智能化技术除了改善了自动化控制和操作过程,还在

一定程度上改善了原有机械设备的性能和工作效率。如在

机械制造自动化方面,通过智能化技术能够实现流水线自

动化制造,只需要相关人员操作主控台就能够完成传统人

力无法实现的制造工艺;其次是在工程建筑方面,智能化

技术改造了传统压路机等设备,使其能够通过识别地点标识准确的完成压路工作,提高了工程施工建设质量。最后是应用在五流运输自动化方面,能够根据包裹二维码等标识精准、快速的分拣快递,促进了运输行业的发展。

4 结束语

综上所述,在电气自动化机械设备发展的进程中,结

合智能化技术是生产力的要求,是时代发展与工业现代现

代化建设的必然趋势,从传统的人工操作到基础自动化控

制再到智能化技术控制,机械设备的使用进入到一个新的

时期,通过智能化技术在自动化控制和操作过程中的应用

促使了我国的工业生产方式发生根本性的转变,有效提高

了生产效率和产品质量,从而推动企业良好、健康、可持

续发展。

参考文献[1]徐硕.基于智能化的机械设备电气自动化技术应用研究[J].山东工业技术,2018(12):44.[2]高同庆.基于智能化的机械设备电气自动化技术应用研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2019(4):150,152.[3]俞文斌.基于智能化的机械设备电气自动化技术应用研究[J],电气传动自动化,2018(2):64-66.0 引言根据我国四轮毂驱动电动汽车的发展可以得出,为了使汽车能够平稳的进行转向,汽车转向之前还需要通过转向系统实现内外侧车辆的差速形式,从而使得内外侧车轮在转向的过程中能够具有相同的转向角度,从而能够实现一个良好的行驶条件。不仅如此,对于电动汽车而言能够摆脱一些传统内燃机所需要安装的一些差速器,能够通过电动控制的方式来独立控制汽车的四个车轮,使得四个车轮能够相互独立又能够相互联系,从而在转向的过程中保持一个较好的车轮速度。

电动汽车驱动方式及未来发展

电动汽车驱动方式及未来发展∗

孙悦超

【摘 要】驱动电机是电动汽车的核心部件,其性能和安装位置直接决定电动汽车的综合性能。针对电动汽车不同驱动电机性能和驱动方式进行了深入分析比较。首先,对可用于驱动汽车的直流电机、交流异步电机、开关磁阻电机和永磁同步电机性能进行比较分析,发现永磁同步电机能够满足电动汽车的驱动要求,是未来电动汽车的驱动电机首选。其次,通过对电动汽车集中式驱动、分布式驱动特点做对比研究,结果表明分布式驱动中的轮毂电机直接驱动方式的电动汽车具有结构紧凑、车身内部空间利用率高、整车重心低、行驶稳定性好、便于智能控制等诸多优点,符合目前及今后电动汽车驱动性能的发展要求,将是电动汽车驱动的主流方式。%Driving motor is the core components of the electric car, its

performance and installation position directly determine the

comprehensive performance of electric vehicle. Therefore, electric vehicle

with different driving motor’ s performance and driving mode were

analyzed. First of all, Comparing and anglicizing the performance of some

could be used for driving the car, such as DC motor, AC asynchronous

motor, switch reluctance motor and permanent magnet synchronous

motor, found that permanent magnet synchronous motor could meet the

451轮毂电机的发展现状,未来的发展趋势目前都有哪家车企开发了轮毂电机的新能源车型

451 轮毂电机的发展现状,未来的发展趋势?目前都有哪家车企开发了轮毂电机的新能源车型?

神行问答451:

轮毂电机的发展现状,未来的发展趋势?目前都有哪家车企开发了轮毂电机的新能源车型?

参考答案:

参考答案1:

轮毂电机目前没有针对乘用车量产的案例,商用车轮毂电机也属于在开发中阶段,估计会比乘用车更早能产业化(比如清华大学和重汽合作开发重型轮毂电机系统...),相比之下更有可能率先产业化的是在一些特种领域如军用越野和矿山电动轮等行业。虽然轮毂电机的研究和开发单位和项目也不少,但想必关注新闻的都知道恒大汽车在这个小众技术领域下注最多(争议也不少)。恒大下属的国能汽车在布局纯电动产业链的时候一口气买下了湖北泰特的70%股份从而收购了荷兰的e-traction(商用车轮毂电机公司)和英国的Protean(乘用车轮毂电机公司)。Protean以轮毂电机在乘用车和轻型商用车的产业化为目标,和多家汽车厂开发过试验车(Protean Electric公司作为全球领先的电驱动供应商之一,其开发的Protean Drive全集成直驱轮毂电机系统目前已经与众多整车厂商合作研发多款电驱动试验车/概念车,如采用四轮毂驱动的沃尔沃全时四驱电动车、福特F150全时四驱纯电动皮卡等。但目前还没有量产案例。主要原因还是很容易就能搜索到的簧下质量问题/挑战,散热问题/挑战,当然还有成本等。

PS:此外概念车方面日产BladeGlider和雷克萨斯LF-30采用过轮毂电机。

PS1: 驱动视界做过轮毂电机的文章:https:///p/50707920

参考答案提供者--驱动视界学员2群:堡敦-焦明亮

参考答案2:

1、轮毂电机不适合大批量的普通乘用车

a. 用于乘用车会导致簧下质量太大;

b. 另外在轮毂内还需要集成刹车系统,这样轮毂电机需要面临高温、冲击、防护等系列难题,要解决这些问题注定付出的成本代价不菲;

c. 乘用车是大批量规模化的产品,对成本有要求,一辆车至少需要两套轮毂电机(如果对性能稍有追求,那就得四套轮毂电机),而驱动桥可以轻松做到200KW,成本还比两套轮毂电机便宜不少。

轮毂电机驱动系统在电动汽车上的应用

轮毂电机驱动系统在电动汽车上的应用

作者:吕金山 秦滔 文学 肖建军

来源:《今日自动化》2021年第11期

[摘 要]輪毂电机驱动系统被应用于电动汽车之上,有着较为优良的表现。轮毂电机驱动系统在应用在呈现部分问题,例如电动汽车生命周期管理、汽车运行可靠性等,针对此类问题对轮毂电机驱动系统实际应用中进行改进优化,加装冷却风扇、使用电子差速控制系统、控制零部件质量等。通过这些技术优化和改进,进一步提升了轮毂电机驱动系统在电动汽车上的应用广度和深度,为电动汽车发展添砖加瓦。

[关键词]轮毂电机;电差速;电动汽车;应用分析

[中图分类号]U469.72 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2021)11–00–02

Application of Hub Motor Drive System in Electric Vehicle

LV Jin-shan, Qin Tao, Wen Xue, Xiao Jian-jun

[Abstract]Hub motor drive system is applied to electric vehicle, which has a better performance.

The application of hub motor drive system presents some problems, such as electric vehicle life

cycle management, vehicle operation reliability, etc. in view of these problems, the practical

application of hub motor drive system is improved and optimized, such as adding cooling fan,

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