什么是轮毂电机技术

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轮毂电机技术指的是将金属轮毂和驱动装置直接合并为整体的驱动电机，换句话说也就是将驱动电机与传动制动装置都合并到轮毂中，俗称“电动轮”，也叫作轮式电机（wheelmotor），其内部包含了轴承、定子和转子、小型逆变器等。

随着节能减排的有关政策标准相继出台，传统动力汽车逐渐向新能源汽车过渡。后者在机械与电气结构上明显比前者相对简单，通过将电机与电池进行系统整合来替换传统的发动机。然而还有一个最大的问题困扰着电动汽车开发人员，除了变速箱结构得到相应简化，传动系统还是非常复杂。目前，轮毂电机技术如果能够完全推广，将能取代汽车现有传动系统。

一、应用背景众所周知，电池、电机、电控是新能源汽车必备的三大核心部件。当前的新能源汽车，均采用电机驱动系统将电能转化为机械能为汽车提供动力，因此驱动电机也是新能源汽车的核心技术之一。

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动力的主要驱动形式。虽然其优点很明显，即传动系统和控制系统的布置相对简单，但是也存在着一些问题。由于通过这类电机驱动的新能源汽车存在变速器、离合器、传动轴等机械传动部件，使得底盘结构更加复杂，随之带来的影响就是乘坐空间十分狭小，而且传动系统通过机械部件传递动力的同时会造成能量的损耗，造成能量利用率低下。

另外，这种传动系统在新能源汽车行驶过程中会产生较大的噪声，乘坐人员的舒适性并不能得到保证。国外的专家学者早年就开展了轮毂电机驱动的技术研究，从而优化了新能源汽车底盘中电机驱动的结构紧凑度、能量利用效率等问题；而国内相关院校和单位针对轮毂电机驱动技术的研究尚浅。目前，轮毂电机驱动技术已经在部分新能源汽车上应用并取得了较好的进展。

二、轮毂电机的概念轮毂电机技术的起源可以追溯到20世纪（查成交价|参配|优惠政策）元年，当时的费迪南德保时捷在还没创立PORSCHE汽车公司时就研制出了前轮装备轮毂电机的电动汽车。上世纪（查成交价|参配|优惠政策）70年代，轮毂电机技术运用在矿山运输车上取得不错的反响。另外，日本车企在关于乘用车轮毂电机技术方面的研究开展相对较早，基本占据领先地位。丰田和通用等国际汽车巨头也都对该技术有所涉足。与此同时，国内也逐渐诞生出研发轮毂电机技术的自主品牌厂商。

图 2 历史上的轮毂电机汽车轮毂电机，通俗得讲就是将金属轮毂和驱动装置直接合并为整体的驱动电机，换句话说也就是将驱动电机与传动制动装置都合并到轮毂中，俗称“电动轮”，也叫作轮式电机（wheel motor）。其内部包含了轴承、定子和转子、小型逆变器等。

图 3 轮毂电机内部结构（Protean Drive TM）

三、轮毂电机驱动方式

（1）减速驱动此驱动方式采用高速内转子电机，同时配置了固定传动比的减速器，功率密度相对较高，该电机的转速最高可达到10k r /min。