洛阳合能电气知识问答
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影响轮毂电机商业化应用的技术难点究竟有那些呢?

最佳答案:

电子差速控制技术

由于轮毂电机驱动的电动汽车取消了传统汽车的机械传动部分,所以无法采用机械差速器对轮毂电机驱动的电动汽车进行差速控制,虽然现在出现了电子差速器,但是当车速超过一定值时,车辆就会出现明显的方向失稳现象。目前,国内外己初步积累了这方面的专有技术。

智能化能量管理系统

通俗地讲,这就是一个1+1等不等于2的问题。人们的期望值无疑是2(代数和),但实际效果只能是小于、充其量接近于2(矢量和)。综合考虑车辆方方面面的动力和能源需求,这就构成了有限车载能源和动力的最优化调度与管理问题/或称之为智能化能量管理系统。它既是一个系统工程的最优化技术解决方案,难度非常大,可以从各轮毂电机能量的合理分配与管理做起,并可以包括能量回馈方面的考虑。

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轮毂电机非簧载质量的减少

由于轮毂电机驱动电动汽车需要把驱动电机、减速机构、制动器都集中在车轮内,故如果不采取有效措施,必然会引起汽车非簧载质量的增加,增大轮毂电机驱动电动汽车垂直方向的振动幅度,影响轮胎的附着性能,不利于汽车的控制,同时也会降低汽车的平顺性和舒适性。同时,电机放置在车轮内,电机将会承受来自路面的很大的冲击载荷。因此,研究轮毂电机非簧载质量的减少方法能够指导电动轮设计、结构改进及理论分析,具有重要的意义。

减少非簧载质量的方案通常包括:

①通过特殊形式的电机将非簧载质量转化为簧载质量。比如Johansen,Yang等提出了通过特殊平面电机设计将电机的定子质量转化到簧载质量中的方法。

②利用电机质量构造吸振器对非簧载质量引发的垂向振动负效应进行控制。比如Nagaya等利用电机质量构造吸振器对非簧载质量引发的垂向振动负效应进行控制。

③改变簧载质量与非簧载质量的比值。比如B. Hredzak等设计了一款采用盘式电动机的轮毂电机。如图所示,该盘式电动机由双定子和一个转子组成,将两个定子固定在底盘上,使其成为簧载质量,而转子和车轮相连以带动车轮转动,这样只有电动机的转子部分在车轮上。这种电机的布置方式使得非簧载质量相比整个电机布置在轮内的方式减轻了不少。但是这种驱动形式又带来新问题:车轮受到的地面冲击会直接传递到电动机的转子上,进而使电动机的气隙宽度不断变化,影响电动机转矩的输出。

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双定子轴向磁通轮毂电机驱动形式

制动集成技术

轮毂电机安装在驱动轮的轮毂内,占据了原来布置机械制动卡钳与制动盘的空间,导致无法沿用原有的机械制动器。若仅靠轮毂电机的电回馈制动,存在制动力不足、电池剩余电量不足时无法实现电回馈制动、制动可靠性较低等问题。目前轮毂电机已有了机械制动的集成方案,但该方案并不成熟,所采用的环形制动盘制制动力臂大,摩擦片制动面积小,存在易变形、抖动大、发热量大等问题,其制动能力及可靠性仍有待验证。

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