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解析轮毂电机技术:那些使用“电动轮”的电动汽车(图)

2016-01-07 08:38
姚看江湖
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  业内曾有说法称比亚迪“汉”将采用轮毂电机并具备原地掉头功能,然而据最新发布的消息,这些可能不会被采用。那么我们一起来回顾下这些年来出现的轮毂驱动的电动汽车们。轮毂电机是将轮毂和驱动装置直接合并为一体的电机,也就是将电机、传动和制动装置都整合到轮毂中,俗称电动轮,有学者称其为轮式电机、车轮电机,英文名称以“in-wheel motor”居多,也称作“hub motor”和“wheel motor”。轮毂电机的驱动方式可分为减速驱动和直接驱动两大类。

                  图1:Robert发明的电动轮毂         图2:大型矿用自卸车电动轮

  20世纪50年代初,美国人Robert发明了电动汽车轮毂,并申请了美国专利,如图1所示,这是一个将电动机、传动系统和制动器融为一体的轮毂装置。直到1968年,这种轮穀才被通用电器公司应用到大型矿用自卸车上,并被命名为“电动轮”。这是电动轮结构皆次在汽车上被采用。图2是大型矿用自卸车的电动轮示意图。

  1991年日本人在美国申请专利,电动轮驱动系统被应用到电动汽车上。图3是自动电行车的电动轮毂,图4所示的就是这种专利的电动轮结构图。

            图3自动电行车的电动轮毂                 图4新一代电动汽车电动轮

  1996年,日本国家环境保护局在第13国际电动汽车会议期间展出了名为Luciole的小型纯电动汽车,该车在两个后轮各采用一个36kW的电动轮驱动系统,因此整车总输出功率为72kW,转矩为154Nm,驱动系统由永磁同步电动机、行星齿轮减速器和领从蹄鼓式制动器构成,电动机最大转速为8700r/n,减速比为5,图5是该电动轮的外形图。

  2000年,日本的ARACO公司开发出一种单座四轮小型纯电动汽车COMS,并且投放于日本市场。图为COMS电动轮的剖面图,可见电动轮是由电动机和行星齿轮减速器组成的,行星齿轮减速器布置在电动机转子内部,这使电动轮的轴向尺寸变得很小。

             图5luciole电动汽车电动轮               图6 COMS电动轮剖面图

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