汽车轮毂电机发展现状和开发

汽车轮毂电机发展现状和开发PPT模板：/moban/PPT素材：/sucai/PPT背景：/beijing/PPT图表：/tubiao/PPT下载：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/资料下载：/ziliao/范文下载：/fanwen/试卷下载：/shiti/教案下载：/jiaoan/PPT论坛：PPT课件：/kejian/语文课件：/kejian/yuwen/数学课件：/kejian/shuxue/英语课件：/kejian/yingyu/美术课件：/kejian/meishu/科学课件：/kejian/kexue/物理课件：/kejian/wuli/化学课件：/kejian/huaxue/生物课件：/kejian/shengwu/地理课件：/kejian/dili/历史课件：/kejian/lishi/Contents目录一、发展进程二、行业现况三、主要结构形式四、轮毂电机产品五、轮毂电机开发发展进程轮毂电机并非新兴事物，早在1900年，费迪南德•保时捷制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车。上世纪五十年代，美国人Robert发明了一种将驱动用电动机、动力传动系统及制动系统融合为一体的轮毂电机驱动系统。

由于轮毂电机驱动系统具有区别于传统驱动系统的显著特点，使得轮毂电机驱动系统的应用范围极为广泛，主要应用领域：观光车、高尔夫球车、垃圾清理车、摩托车、自行车等。随着电动汽车工业的兴起，轮毂电机驱动系统越来越受到世界各国研究学者和汽车制造厂商的关注。行业现况

1.万安科技以2000万美元收购了世界汽车轮毂电机的领导企业Protean

Electric10.36%的股权，同时，双方还在中国成立合资公司，其中万安科技出资600万美元，持股60%。天津高新区生产基于ProteanDrive®整套技术的轮毂电机，并计划在2017年年底前投建天津高新区永久生产基地。

2.浙江亚太机电与斯洛文尼亚轮毂电机厂商ElaphePropulsionTechnologies达成了入股协议，由前者出资1000万欧元持有后者增资扩股后的20%股权。2011清水浩教授展示了新研制的轮毂电机试验车“SIM-LEI”。该款轮毂电机电动汽车在一次充电能行驶308km，0-100km/h的加速时间为4.8s，最高车速可达150kW/h。2014年，“SIM-Drive”公布了第二款电动车试验品“SIM-WIL”。新车一次充满电后可行驶351公里，加速性能也相当与中级跑车。零部件行业整车行业行业现况

福特汽车公司2013年展示了一款以福特嘉年华为基础开发的轮毂电机驱动汽车。轮毂电机驱动系统将独立的电动机集成于两个后轮毂中，转向系统采用了全新的设计，能够让车辆无需转向直接平移进人侧方泊车位。奇瑞汽车公司在2011年的上海车展上展示336V轮毂电机的瑞麒XI-EV纯电动汽车。该电动汽车4个轮子均采用轮毂电机驱动，每个车轮的驱动力可以单独调节。主要结构形式汽车构造传统汽车轮毂电机轮毂电机结构形式外转子结构内转子结构主要结构形式-轮毂电机特点1.结构简单，与整车匹配简洁；2.省却了机械换挡装置、传动轴、离合器、变速器和差速器等，能够提高传动效率和快速响应；3.实现车轮的电气制动、机械复合制动和能量回馈制动4.简化了汽车的底盘结构，从而能够增大汽车的内部空间，改善舒适性；5.可以采用前轮驱动，后轮驱动或者四轮驱动，各轮毂电机独立可控，6.四轮轮毂电机汽车，应用线控四轮转向技术，改善汽车的转弯灵活性。VS问题点优势1.车轮轮辋的结构尺寸限制外径尺寸，汽车的悬架结构限制轴向尺寸；2.增加汽车的簧下质量，降低车轮的垂直振动频率，影响舒适性、行驶平顺性和操控稳定性；3.永磁电机存在转矩脉动，影响汽车行驶过程中的振动和噪声；4.电动汽车的运行工况较为复杂，轮毂电机需要满足电动汽车启动、爬坡和高速超车等工况下的可靠性及性能需求；5.轮毂电机散热条件较差，需要解决轮毂电机在过载情况下的散热问题。

主要结构形式根据电机的特点，轮毂电机通常为永磁电机。电机转子结构形式外转子型内转子型电机、减速机构、制动器和散热系统电机、制动器和散热系统主要结构形式–对比结构形式内转子外转子驱动方式减速驱动轮毂电机直接驱动轮毂电机转速高（10000左右r/min）低（1000～1500r/min）减速器有（一般传动比10:1左右）无优点比功率较高、质量轻、体积小、噪声小、成本低结构简单、轴向尺寸小，能在很宽的速度范围内控制转矩，且响应速度快，没有减速机构，因而效率高缺点必须采用减速装置，使效率降低，非簧载质量增大，电机的最高转速受到线圈损耗、摩擦损耗以及变速机构的承受能力等因素的限制要获得较大的转矩，必须增大电机的体积和质量，因而其成本高应用代表日本的ECO和KAZ，米其林ProteanElectric、ElaphePropulsionSIM-Drive

哈尔滨工业大学EV96-1

同济大学春晖系列主要结构形式-常见电动机对比可应用于轮毂电机驱动系统的电动机主要包括直流电动机（direct-currentmotor，DCM）、永磁无刷直流电动机（brushlessdirect-currentmotor，BLDCM）、开关磁阻电动机（switchreluctancemotor,SRM）、感应电动机（inductionmotor，IM）及永磁同步电动机（permanentmagnetsynchronousmotor，PMSM）等项目DCMBLDCMIMSRMPMSM最大转速（r/min）4000-60004000-100009000-15000≤150004000-10000效率（%）80-8790-9279-8578-8690-92功率密度低高中中高成本中高中低高控制装置成本低中中高中可靠性差一般好好一般寿命短较长长长较长转矩/转速特性好好好好好电机重量一般轻重重轻

轮毂电机产品-Protean

结构及工作方式较为先进，即轮毂电机外转动套与车轮连接，通过8个子电机驱动转动套旋转。这种设计理念，一方面能够提升Protean轮毂电机的动力性能，另一方面8个子电机独立工作，单个子电机出现故障不会影响驱动系统的正常工作，从而改善轮毂电机驱动系统的可靠性。Protean轮毂电机主要参数ProteanDrive™SpecificationsMetricPeakoutputpower@400Vdc75kWContinuousoutputpower@400Vdc54kWPeakoutputtorque1000NmContinuousoutputtorque650NmNominalinputvoltagerange200-400VdcWidth115mmDiameter420mmTotalmotormass34kg轮毂电机产品Elaphe轮毂电机斯洛文尼亚轮毂电机厂商ElaphePropulsionTechnologies世界领先的轮毂电机企业。MotorbasiccharacteristicsmameM700L-Type

VersionVD1VD2VD4

DClinkvoltage400300100

VPolepairnumber28

Activeweight11,6

kgTotalweight(Withhubbearing)25,2

kgAddedunsprungweight23,129.2kgOptionalbrakesubassembly6,1

kgMax.speed(no-load)@110V1000150010001500rpmMax.torque(>15sec)700

1500NmContinuoustorque400

NmMax.phasecurrent(atmax.torque)160320640

ArmsMax*outputpower456045131kWContinuousoutputpower33403377(liquidcooling)kWMax.efficiency9292.592

%Max.phasefrequency(atmax.speed)470700470

HzMinimuminsulationresistance1

GOhmInsulationtemperaturerating180(H-class)

°CMaximumlongtermmotortemperature150

°CMaximumshortterm(<5s)motortemperaure180

°CM700

L-Type

轮毂电机开发–与中置电机对比驱动系统结构对比集中电机驱动集中电机驱动(M-电动机；C-离合器；D-差速器；GB-变速器)结构部分驱动系统机构效率中置电机轮毂电机中置电机轮毂电机电机有有95.0%95.0%控制器有有96.0%96.0%减速器有无95.0%-差速器有无98.0%(工作时)-结果复杂简单84.9%91.2%*轮毂电机具有结构简单，传动部件少，效率高的特点，但是因为轮毂工作环境恶劣，对可靠性要求高。轮毂电机开发–产品定位产品技术路线轮毂电机选择：外转子式永磁同步电机从电动汽车的结构和性能需求上看，外转子式永磁轮毂电动机需要满足体积小、重量轻、效率高、功率密度和转矩密