轮毂电机技术的设计要求详解

　　现在新能源汽车发展的是如火如荼，其中一项关键技术就是轮毂电机技术，即将各种传动系统等各种系统全部整合在轮毂里，是一种新型电机，其这种类型的电机在新能源汽车中也得到了很好的应用与发展。但这种电机又优点也有缺点，如省略大量传动部件，让车辆结构更简单等，缺点是不利于对车辆的操控等。所以这就对轮毂电机的设计提出了一定的要求，今天互搏体育集团有限公司小编就来为大家分析下轮毂电机技术的设计要求有哪些，下面一起来看看吧。
　　

　　一、较大的启动转矩

　　
　　电动汽车启动时需要较大的转矩，因此轮毂电机技术在设计时要求有较大的启动转矩。车载的动力源产生转矩驱动车轮转动，使地面与车轮的接触面上产生一个摩擦力，这个摩擦力正是驱动汽车向前行驶的外力。如果不考虑空气阻力和坡度阻力，那么汽车在刚起步时，所要克服的力只有滚动阻力和加速阻力，如果启动转矩的数值小于滚动阻力的大小，汽车将无法获得加速度，也就无法由静止状态变为行驶状态，如果这个转矩不足够大，那么汽车在启动时所获得的加速度也不会很大，其加速性能会很差，因此通常要求动力源，即轮毂电机能够在启动时提供较大的转矩。
　　

　　二、较宽的调速范围

　　
　　汽车行驶时所遇到的工况多种多样。要保证汽车能够在较宽的速度范围内运行，那么轮毂电机必须具有较宽的调速范围，这一点与优化在额定工作点的工业驱动电动机是大不相同的。因此用于电动汽车上的电动机是不能直接用工业驱动电动机代替，必须进行全新的设计，要能够满足频繁的启动和停止、加速和减速的要求，除了保证低速或爬坡时具有较高的转矩、高速时的低转矩外，还要具有较宽的调速范围。
　　

　　三、较高的比功率

　　
　　比功率是指输出功率和质量的比值，也就是单位质量所能输出的功率。轮毂电机是非簧载质量，其大小会对汽车的平顺性产生影响。如果所设计的电动轮功率是一定的，那么比功率大的电动轮质量相对要小。即比功率大的电动轮在保证了动力性要求的情况下，不仅减轻了整车的质量，还提高了整车的平顺性。因此，较高的比功率是轮毂电机技术设计的一个重要目标与要求。
　　

　　四、制动再生能量回收

　　
　　制动再生能量是新能源电动汽车特有的。轮毂电机是将电能转换成动能的机电装置，但同时也可以是将动能转换为电能的装置。在汽车减速制动时，将电动机切换成发电机模式，产生制动力矩使汽车减速，同时产生电能，可以储存到蓄电池中。再生制动将汽车的动能回收变为电能，减少了能量的浪费，既增加了电动汽车的续驶里程，又提高了机械制动器的使用寿命。所以，在轮毂电机设计的时，要求应该使其具有可再生发电的能力。

　　五、驾驶区间有较高的效率

　　
　　效率是评价任何有能量传递的系统能量利用率的指标，是系统功率输出值和输入值的比。传统的内燃机汽车从能量的输入到输出要经过发动机、离合器、变速箱、传动轴、主减速器、差速器等众多机械传动机构，能量在这些机械传动机构中的损失相当大，因此效率相当低。而轮毂电机则不然，其机械传动机构较少甚至没有，由机械传动结构造成的能量损失较少，但电动机上的能量损失却相当大，主要是以热能形式损失。在电动轮的设计时，不仅要使电动轮在某一工况下的效率较高，还要使其在典型的驾驶区间内总能保持较高的效率，一般而言应该保证至少大于80%。通常，具有机械减速器的减速驱动型电动轮的效率在80%到90%之间，而直接驱动型电动轮的效率大都可以超过90%。
　　

　　六、较好的环境适应性

　　
　　轮毂电机的工作环境相当恶劣，汽车在不平道路上行驶时，车轮上下颠簸，振动直接传给了电机，这就要求电动机具有抗振的能力。防沙防水是电动轮设计中必须考虑的，如果沙尘进入轮毂电机或减速器内，必定会影响轮子的正常工作，同样，雨天路面积水较多，汽车行驶在这种路面时，会溅起水花，如果水进入了电动轮内也会影响正常工作。因此，设计电动轮时除了考虑防振,还必须考虑密封问题，以防止沙尘和水进入。
　　
　　轮毂电机是机电一体化结构，电器部分主要是电动机和功率电子器件，机械部分主要是减速器，对环境的温度有一定的要求。电动机对温度的要求却只有上限而无下限，电动机也是发热设备，一旦温度太高，将会使一些绝缘材料老化，造成电机烧毁，但是几乎所有的用电设备都不怕寒冷，反而是越冷性能越好。因此，要对电动轮中的电动机做好冷却工作。但是机械部分如果使用了润滑油飞溅润滑，就必须控制好环境温度，不能太低也不能太高，否则润滑油粘度太大而无法飞溅,，或者其粘度大大降低使润滑效果变差。
　　

　　七、运行安全可靠

　　
　　对任何装置都要求其运行安全可靠，这是保证生命财产安全的基本要求，轮毂电机也不例外。电动轮是高度集成的机电一体化装置，机械部件和电器部件都在一起工作，相互之间或多或少会有影响，在设计时，尽可能把这种影响减小才能使轮毂电机的运行稳定。如果一个轮毂电机中的电机转速失去了控制，转速过高或过低都会导致汽车偏向某一边，导致交通事故。因此，电动轮的设计中必须有故障检测装置，一旦出现故障，不仅可以报警，而且能够在短时间内采取应急措施避免事故发生。所以，轮毂电机技术的设计要求必须保证安全性和可靠性。
　　

　　八、维护保养简单

　　
　　轮毂电机经常性的维护主要有两项，其一是更换轮胎，其二是更换制动瓦片，在结构设计时应该保证便于更换轮胎和制动瓦片。如果是减速驱动型轮毂电机，或者采用冷却液进行冷却的电动轮，那么在结构上还要使润滑油和冷却液便于更换。简言之，轮毂电机的结构设计应该要求使其维护保养简单。
　　
　　综上，轮毂电机技术的设计要求应满足具有较大的启动转矩；具有较宽的调速范围；具有较高的比功率；具有制动再生能量回收功能；在典型的驾驶区间具有较高的效率；具有较好的环境适应性等。如果需要高性能的轮毂电机，欢迎联系互搏体育集团有限公司电气详询~