在绿色发展的浪潮中,电动汽车的研究热度逐年攀升。这类车辆在城市交通中能够实现零排放或极低排放,环保效益显著,全球各国正积极推动电动汽车的发展。电动汽车主要由电机驱动系统、电池系统和整车控制系统三大模块构成,其中电机驱动系统直接将电能转化为机械能,对车辆性能至关重要,因此驱动电机的选择至关重要。
通常,电动汽车采用集中电机驱动的动力系统结构。
集中电机驱动的优势:
(1)可继承内燃机动力车的部分传动装置,安装在原有发动机舱,便于继承;
(2)电机、减速机构乃至控制器的集成化设计,结构紧凑,便于解决电机冷却、振动隔离和电磁干扰等问题;
(3)整车布局与内燃机车型相似,前舱热管理、隔音处理以及碰撞安全性易于处理。
集中电机驱动的不足:
(1)传动链条较长,传动效率较低;
(2)通常需要使用高转速、大功率电机,对电机性能要求较高。皖南电机价格表
分散电机驱动的优势:
(1)利用电子差速控制技术,实现内外车轮转速差异,提高转弯精度;
(2)取消机械差速装置,减轻动力系统质量,提高传动效率,降低传动噪声;
(3)优化整车布局和动力学性能;
(4)降低对电机性能指标的要求,具有较高的冗余可靠度。安徽皖南电机
分散电机驱动的不足:
(1)为协调各轮运动,对多个电机的同步协调控制要求较高;
(2)电机的分散安装带来结构布局、热管理、电磁兼容和振动控制等多方面技术挑战。
分散电机驱动主要有轮毂电机和轮边电机两种方式。轮边电机方式是指每个驱动车轮由单独的电机驱动,但电机并非集成在车轮内,而是通过传动装置连接到车轮。这种方式有利于悬架系统隔振性能,但对整车布局和后轴驱动车型有一定影响。皖南电机
轮毂电机优点:
与轮边电机相比,轮毂电机具有明显优势。
(1)省略传动装置,提高整体动力利用效率;
(2)整车布局扁平化,改善车内空间和布置自由度;
(3)降低整车振动和噪声;
(4)便于实现四轮驱动,提高动力性能;
(5)便于实现整车动力学集成控制,提高主动安全性。皖南电机价格表
轮毂电机系统研究关键技术问题:
(1)集驱动、制动、承载等多种功能于一体,优化设计难度大;
(2)车轮内部空间有限,对电机功率密度性能要求高,设计难度大;
(3)电机与车轮集成,导致非簧载质量较大,恶化悬架隔振性能,影响操控性和安全性;
(4)冷却不足导致轮毂电机过热烧毁问题,散热和强制冷却问题需重视;
(5)车轮部位易积存水和污物,导致电机腐蚀,影响寿命可靠性。
总结
与集中电机驱动相比,轮毂电机技术在布局、效率等方面具有优势,但也存在一些技术难题。如能解决密封、起步电流/扭矩平衡和差速等问题,轮毂电机驱动技术在新能源车领域将具有广阔前景。