随着环保政策的逐步实施，传统能源汽车正逐步向新能源汽车转型。新能源汽车在机械和电气结构上相较于传统汽车更为简洁，通过集成电机和电池系统来替代传统发动机。尽管如此，电动汽车的传动系统仍然复杂，限制了其发展。若轮毂电机技术能全面普及，有望替代现有的汽车传动系统。
一、应用背景
电池、电机、电控是新能源汽车不可或缺的三大核心组件。皖南电机价格表当前新能源汽车普遍采用电机驱动系统，将电能转化为机械能，驱动汽车行驶，电机驱动系统因此成为新能源汽车的关键技术。
图1 新能源汽车主要系统架构
目前，集中电机驱动是电动汽车的主要驱动形式。虽然其结构布置相对简单，但存在变速器、离合器、传动轴等机械传动部件，导致底盘结构复杂，乘坐空间受限，且传动系统中的能量损耗较大。此外，这种传动系统在行驶过程中会产生较大噪音，影响乘坐舒适度。国外学者早在多年前就开始研究轮毂电机驱动技术，以优化新能源汽车的底盘结构、提高能量利用效率。国内对轮毂电机驱动技术的研究尚不深入，但已有部分新能源汽车开始应用该技术，并取得了一定进展。
二、轮毂电机的概念
轮毂电机技术起源于20世纪初，费迪南德·保时捷在创立PORSCHE汽车公司前就研制出装备轮毂电机的电动汽车。20世纪70年代，轮毂电机技术在矿山运输车上得到应用。日本车企在乘用车轮毂电机技术方面起步较早，处于领先地位。皖南电机丰田、通用等国际汽车巨头也纷纷涉足该技术。安徽皖南电机国内自主品牌厂商也纷纷加入轮毂电机技术的研发。皖南电机
图2 历史上的轮毂电机汽车
轮毂电机，顾名思义，是将金属轮毂和驱动装置合并为一体的驱动电机，即将驱动电机与传动制动装置集成到轮毂中，俗称“电动轮”或“轮式电机”。其内部包含轴承、定子和转子、小型逆变器等。
图3 轮毂电机内部结构（ProteanDriveTM）
三、轮毂电机驱动方式
1. 减速驱动
采用高速内转子电机和固定传动比的减速器，功率密度较高，电机转速可达10kr/min。
优点：比功率和效率高，体积小，质量轻；减速结构增矩后输出转矩更大，爬坡性能好；低速运行时能获得较大的平稳转矩。
缺点：难以实现润滑，行星齿轮减速结构的齿轮磨损较快，使用寿命相对较短，散热性能差，噪音较大。
2. 直接驱动
采用低速外转子电机，电机外转子直接与轮毂机械连接，电机转速约为1.5Kr/min，无减速结构，车轮转速与电机转速一致。
优点：无减速机构，驱动轮结构紧凑，轴向尺寸小，传递效率高。
缺点：在起步、顶风或爬坡等需要承载大扭矩的情况下，需要大电流，容易损坏电池和永磁体，电机效率峰值区域小，负载电流超过一定值后效率下降较快。
国内外现状
（1）日本三菱
三菱公司的MIEV技术始于2006年，已应用于第三代MIEV样车上。其中，ColtEV和四驱跑车（LancerEvolutionMIEV）具有代表性。三菱的轮毂电机技术由日本东洋电机提供，具有以下特点：逆变器采用BOOST升压方案，每台电机由一台逆变器控制；电机采用永磁同步电机与轮毂一体方案，保留原有制动器及减震系统；东洋电机方案同样存在冷却问题，采用自然冷却，尚未批量推广。
图4 系统示意图
（2）法国米其林
米其林公司开发了动态减震轮毂电机系统，该系统在电动机和车轮之间增加了一套减震装置，提高了车辆的行驶平顺性和主动安全性。该系统具有以下特点：轻量化、结构紧凑、提高行驶平顺性。皖南电机价格表
图5 轮毂电机驱动系统（Siemens/Michelin）
Protean-E轮毂电机采用分布式电机方案，一体化的电机中包含8个共用母线的永磁电机，环形电容旋转在电机内部，逆变器分为8组模块固定在轮毂上，散热采用自然冷却。皖南电机价格表
图6 Protean-E轮毂电机装配图
（4）天津一汽
天津一汽采用前舱集中驱动和后轮轮毂电机驱动的混联方案，外转子电机直接与车轮连接，传动效率高，且结构紧凑。
图7 前舱集中驱动和后轮轮毂电机驱动混联方案
四、电机控制原理
直流无刷电机控制原理：控制器读取霍尔信号，判断电机转子位置，控制逆变器桥臂开关，实现电机的正反转、转速和转矩控制。
图8 直流无刷电机控制原理图
五、电流检测电路
采用霍尔电流传感器检测电机电流，通过放大、滤波、A/D转换等环节，将电流信号转换为数字信号，供控制器处理。
图9 电流检测电路图
安徽皖南电机
咨询电话