在电动汽车的动力系统中,集中电机驱动是常见的结构之一。皖南电机,作为安徽皖南电机公司的产品,其集中电机驱动的优势在于:
(1)能够利用内燃机动力车的部分传动装置,便于在原有发动机舱中安装;
(2)电机、减速机构及控制器的集成化设计,结构紧凑,有利于解决电机冷却、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。
然而,集中电机驱动也存在一些不足,如传动链条较长,传动效率较低;通常需要使用高转速、大功率电机,对电机性能要求较高。
与之相对的是分散电机驱动,皖南电机在分散电机驱动方面也有其独到之处。分散电机驱动的优势包括:
(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。
但分散电机驱动也存在一些挑战,如对多个电机的同步协调控制要求较高,以及电机的分散安装带来的结构布局、热管理、电磁兼容和振动控制等多方面技术难题。
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。
轮毂电机在皖南电机中具有明显优势,与轮边电机相比:
(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。
然而,轮毂电机系统研究也面临关键技术问题,如集驱动、制动、承载等多种功能于一体,优化设计难度大;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;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;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;车轮部位易积存水和污物,导致电机腐蚀,影响寿命可靠性。
总结来看,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。皖南电机,作为安徽皖南电机公司的代表产品,有望在电动汽车领域发挥重要作用。