提到新能源汽车,人们往往想到电动车,能量的转换形式多种多样。就电动汽车而言,改变电动机的模式,改变传递力的方式,轮毂电机汽车将有利于提高传动效率和能效比,也适合电动汽车的发展方向。
轮毂电机技术被看作是新能源汽车未来最佳的驱动解决方案。近年来,新能源汽车发展步伐加快,轮毂电机技术似乎要迎来大展拳脚的好时机。
有人认为轮毂电机还有很多问题没有解决,尚不能形成市场,事实果真如此吗?轮毂电机技术、控制技术、操纵技术都已经很成熟,现在正是发展好时机,我们不要总在传统汽车上徘徊不前,应把眼光放在轮毂电机汽车上,一旦形成工业化生产,它的价格将远远低于现在的新能源汽车,略高于以内燃机为动力的汽车。
何为轮毂电机技术?
轮毂电机技术又称车轮内装电机技术,是电动车车辆的先进驱动方式。这项技术在20世纪50年代初由美国人罗伯特发明,它是将电动机、传动系统和制动系统融为一体的轮毂装置。1968年被通用电气公司应用于大型矿用自卸车上。
近年来电动自行车和电动汽车的快速发展和广泛应用,更是将轮毂电机技术提升到了一个新高度,轮毂电机驱动系统可以灵活地布置于各类电动车辆的前轮、后轮,甚至应用于所有车轮中,直接驱动轮毂旋转。
与内燃机、单电机等传统集中驱动方式相比,其在动力配置、传动结构、操控性能、能源利用等方面的技术优势和特点极为明显,主要表现为以下几个方面:
第一,动力控制由硬连接改为软连接,能通过电子控制器,实现各轮毂从零到最大速度之间的无级变速和轮毂间的差速要求。省却了传统的机械换挡、离合器、变速器、传动轴和机械差速器等装置,使得驱动系统和整车结构简单归一,可利用空间增大,传动效率提高(理论值10%)。
第二,整车布局和车身造型设计的自由度大大增加,以汽车为例,将底架的承载功能与传动功能分离后,桥架结构大为简化,更容易实现相同底盘不同车身造型的产品多样和系列化,缩短新车开发周期,降低开发正本。
第三,各轮毂扭矩独立可控、响应快捷、正反转灵活、瞬间动力性能更为优越,显著提高了适应恶劣路面条件的行驶能力。
第四,容易实现轮毂的电气制动、机电复合制动和制动过程中的能量反馈,还能对整车能源的高效利用实施最优化的控制与管理,有效节约能源。
第五,若对轮毂电机驱动的电动汽车进一步导入四轮转向技术(4WS),可以减小转向半径,车辆甚至可能实现零半径转向。
就轮毂电机的结构而言,部分型号的轮毂电机能够提供100马力(75kW)的最大功率和995Nm的扭矩。同时,还可回收85%的动能。它还可以与现有车辆上的传统动力配合,改装为混合动力汽车,据介绍,这一系统可使车辆燃油消耗降低30%。
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