現(xiàn)在新能源汽車發(fā)展的是如火如荼,其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)就是輪轂電機(jī)技術(shù),即將各種傳動(dòng)系統(tǒng)等各種系統(tǒng)全部整合在輪轂里,是一種新型電機(jī),其這種類型的電機(jī)在新能源汽車中也得到了很好的應(yīng)用與發(fā)展。但這種電機(jī)又優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn),如省略大量傳動(dòng)部件,讓車輛結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單等,缺點(diǎn)是不利于對(duì)車輛的操控等。所以這就對(duì)輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)提出了一定的要求,今天合能小編就來為大家分析下輪轂電機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)要求有哪些,下面一起來看看吧。
一、較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩
電動(dòng)汽車啟動(dòng)時(shí)需要較大的轉(zhuǎn)矩,因此輪轂電機(jī)技術(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)要求有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。車載的動(dòng)力源產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng),使地面與車輪的接觸面上產(chǎn)生一個(gè)摩擦力,這個(gè)摩擦力正是驅(qū)動(dòng)汽車向前行駛的外力。如果不考慮空氣阻力和坡度阻力,那么汽車在剛起步時(shí),所要克服的力只有滾動(dòng)阻力和加速阻力,如果啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的數(shù)值小于滾動(dòng)阻力的大小,汽車將無法獲得加速度,也就無法由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)樾旭偁顟B(tài),如果這個(gè)轉(zhuǎn)矩不足夠大,那么汽車在啟動(dòng)時(shí)所獲得的加速度也不會(huì)很大,其加速性能會(huì)很差,因此通常要求動(dòng)力源,即輪轂電機(jī)能夠在啟動(dòng)時(shí)提供較大的轉(zhuǎn)矩。
二、較寬的調(diào)速范圍
汽車行駛時(shí)所遇到的工況多種多樣。要保證汽車能夠在較寬的速度范圍內(nèi)運(yùn)行,那么輪轂電機(jī)必須具有較寬的調(diào)速范圍,這一點(diǎn)與優(yōu)化在額定工作點(diǎn)的工業(yè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)是大不相同的。因此用于電動(dòng)汽車上的電動(dòng)機(jī)是不能直接用工業(yè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)代替,必須進(jìn)行全新的設(shè)計(jì),要能夠滿足頻繁的啟動(dòng)和停止、加速和減速的要求,除了保證低速或爬坡時(shí)具有較高的轉(zhuǎn)矩、高速時(shí)的低轉(zhuǎn)矩外,還要具有較寬的調(diào)速范圍。
三、較高的比功率
比功率是指輸出功率和質(zhì)量的比值,也就是單位質(zhì)量所能輸出的功率。輪轂電機(jī)是非簧載質(zhì)量,其大小會(huì)對(duì)汽車的平順性產(chǎn)生影響。如果所設(shè)計(jì)的電動(dòng)輪功率是一定的,那么比功率大的電動(dòng)輪質(zhì)量相對(duì)要小。即比功率大的電動(dòng)輪在保證了動(dòng)力性要求的情況下,不僅減輕了整車的質(zhì)量,還提高了整車的平順性。因此,較高的比功率是輪轂電機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要目標(biāo)與要求。
四、制動(dòng)再生能量回收
制動(dòng)再生能量是新能源電動(dòng)汽車特有的。輪轂電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的機(jī)電裝置,但同時(shí)也可以是將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。在汽車減速制動(dòng)時(shí),將電動(dòng)機(jī)切換成發(fā)電機(jī)模式,產(chǎn)生制動(dòng)力矩使汽車減速,同時(shí)產(chǎn)生電能,可以儲(chǔ)存到蓄電池中。再生制動(dòng)將汽車的動(dòng)能回收變?yōu)殡娔?,減少了能量的浪費(fèi),既增加了電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程,又提高了機(jī)械制動(dòng)器的使用壽命。所以,在輪轂電機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí),要求應(yīng)該使其具有可再生發(fā)電的能力。
五、駕駛區(qū)間有較高的效率
效率是評(píng)價(jià)任何有能量傳遞的系統(tǒng)能量利用率的指標(biāo),是系統(tǒng)功率輸出值和輸入值的比。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車從能量的輸入到輸出要經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱、傳動(dòng)軸、主減速器、差速器等眾多機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),能量在這些機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的損失相當(dāng)大,因此效率相當(dāng)?shù)?。而輪轂電機(jī)則不然,其機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較少甚至沒有,由機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)造成的能量損失較少,但電動(dòng)機(jī)上的能量損失卻相當(dāng)大,主要是以熱能形式損失。在電動(dòng)輪的設(shè)計(jì)時(shí),不僅要使電動(dòng)輪在某一工況下的效率較高,還要使其在典型的駕駛區(qū)間內(nèi)總能保持較高的效率,一般而言應(yīng)該保證至少大于80%。通常,具有機(jī)械減速器的減速驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)輪的效率在80%到90%之間,而直接驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)輪的效率大都可以超過90%。
六、較好的環(huán)境適應(yīng)性
輪轂電機(jī)的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣,汽車在不平道路上行駛時(shí),車輪上下顛簸,振動(dòng)直接傳給了電機(jī),這就要求電動(dòng)機(jī)具有抗振的能力。防沙防水是電動(dòng)輪設(shè)計(jì)中必須考慮的,如果沙塵進(jìn)入輪轂電機(jī)或減速器內(nèi),必定會(huì)影響輪子的正常工作,同樣,雨天路面積水較多,汽車行駛在這種路面時(shí),會(huì)濺起水花,如果水進(jìn)入了電動(dòng)輪內(nèi)也會(huì)影響正常工作。因此,設(shè)計(jì)電動(dòng)輪時(shí)除了考慮防振,還必須考慮密封問題,以防止沙塵和水進(jìn)入。
輪轂電機(jī)是機(jī)電一體化結(jié)構(gòu),電器部分主要是電動(dòng)機(jī)和功率電子器件,機(jī)械部分主要是減速器,對(duì)環(huán)境的溫度有一定的要求。電動(dòng)機(jī)對(duì)溫度的要求卻只有上限而無下限,電動(dòng)機(jī)也是發(fā)熱設(shè)備,一旦溫度太高,將會(huì)使一些絕緣材料老化,造成電機(jī)燒毀,但是幾乎所有的用電設(shè)備都不怕寒冷,反而是越冷性能越好。因此,要對(duì)電動(dòng)輪中的電動(dòng)機(jī)做好冷卻工作。但是機(jī)械部分如果使用了潤滑油飛濺潤滑,就必須控制好環(huán)境溫度,不能太低也不能太高,否則潤滑油粘度太大而無法飛濺,,或者其粘度大大降低使?jié)櫥Ч儾睢?br />
七、運(yùn)行安全可靠
對(duì)任何裝置都要求其運(yùn)行安全可靠,這是保證生命財(cái)產(chǎn)安全的基本要求,輪轂電機(jī)也不例外。電動(dòng)輪是高度集成的機(jī)電一體化裝置,機(jī)械部件和電器部件都在一起工作,相互之間或多或少會(huì)有影響,在設(shè)計(jì)時(shí),盡可能把這種影響減小才能使輪轂電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定。如果一個(gè)輪轂電機(jī)中的電機(jī)轉(zhuǎn)速失去了控制,轉(zhuǎn)速過高或過低都會(huì)導(dǎo)致汽車偏向某一邊,導(dǎo)致交通事故。因此,電動(dòng)輪的設(shè)計(jì)中必須有故障檢測(cè)裝置,一旦出現(xiàn)故障,不僅可以報(bào)警,而且能夠在短時(shí)間內(nèi)采取應(yīng)急措施避免事故發(fā)生。所以,輪轂電機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)要求必須保證安全性和可靠性。
八、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單
輪轂電機(jī)經(jīng)常性的維護(hù)主要有兩項(xiàng),其一是更換輪胎,其二是更換制動(dòng)瓦片,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該保證便于更換輪胎和制動(dòng)瓦片。如果是減速驅(qū)動(dòng)型輪轂電機(jī),或者采用冷卻液進(jìn)行冷卻的電動(dòng)輪,那么在結(jié)構(gòu)上還要使?jié)櫥秃屠鋮s液便于更換。簡(jiǎn)言之,輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該要求使其維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單。
綜上,輪轂電機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)要求應(yīng)滿足具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩;具有較寬的調(diào)速范圍;具有較高的比功率;具有制動(dòng)再生能量回收功能;在典型的駕駛區(qū)間具有較高的效率;具有較好的環(huán)境適應(yīng)性等。如果需要高性能的輪轂電機(jī),歡迎聯(lián)系合能電氣詳詢~