电动汽车轮毂电机参数
关于轮毂电机产品的技术说明
关于轮毂电机产品的技术说明轮毂电机是一种将电机集成于汽车轮毂内部的新型电机系统。
它是一种电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)的关键技术,可以提高汽车的能源利用率和性能。
轮毂电机由电动机、减速器、刹车和轮速传感器等组成。
与传统的汽车电机相比,它的特点是将电机放置在轮毂内部,使得动力可以直接传输到车轮上,从而提高能源转化效率。
此外,由于电机被隔离在车轮内部,轮毂电机还可以提供更大的空间使用灵活性和布局自由度。
轮毂电机产品的技术说明主要包括以下几个方面:首先,轮毂电机需要具备较高的功率密度和转矩密度。
由于轮毂电机需要安装在车轮内部,因此尺寸和重量的限制会更加严格。
为了满足电动汽车和混合动力汽车的驱动需求,轮毂电机必须具备高功率和高转矩输出能力。
其次,轮毂电机需要具备高效率和低能耗。
电动汽车的关键问题之一是续航里程,因此电动汽车的电机系统必须具备高效率和低能耗的特点。
轮毂电机需要通过优化电机设计、控制算法和材料选择等手段来提高能源转换效率。
再次,轮毂电机还需要具备良好的动力输出和控制性能。
由于电动汽车需要实现快速加速、平顺行驶和稳定制动等性能要求,轮毂电机的动力输出和控制性能必须满足这些需求。
同时,轮毂电机还需要具备良好的调速性能和可调性,以适应不同驾驶条件下的需求。
最后,轮毂电机还需要具备良好的可靠性和安全性。
由于轮毂电机直接安装在车轮内部,面对各种复杂的路况和环境,轮毂电机需要具备良好的抗冲击和抗振动能力。
同时,轮毂电机还需要具备良好的故障诊断和自我保护功能,以提高系统的可靠性和安全性。
综上所述,轮毂电机产品的技术说明主要包括功率密度、转矩密度、效率、能耗、动力输出、控制性能、可靠性和安全性等方面的要求。
随着电动汽车市场的快速发展,轮毂电机作为一种关键技术,将在未来得到更多的重视和应用。
轮毂电机测试标准
轮毂电机测试标准摘要:一、轮毂电机概述二、轮毂电机测试的必要性三、轮毂电机测试的标准四、轮毂电机测试的实际应用五、轮毂电机测试的未来发展趋势正文:一、轮毂电机概述轮毂电机,又称为轮毅电机,是一种将电机安装在车轮内部的电机。
它通过对电机的控制,可以实现对车轮的直接驱动,从而实现对车辆的行驶速度、行驶方向以及制动等操作的控制。
轮毂电机具有结构简单、控制方便等优点,被广泛应用于电动汽车、电动自行车等交通工具中。
二、轮毂电机测试的必要性轮毂电机作为车辆的关键部件,其性能的优劣直接影响到车辆的行驶安全和舒适性。
因此,对轮毂电机进行严格的测试,确保其性能的稳定和可靠,显得尤为重要。
三、轮毂电机测试的标准轮毂电机的测试标准主要涵盖了以下几个方面:1.扭矩测试:测试轮毂电机在各种工况下的输出扭矩是否满足设计要求。
2.功率测试:测试轮毂电机的输入功率和输出功率是否在正常范围内。
3.效率测试:测试轮毂电机在不同工况下的效率是否达到设计要求。
4.耐久性测试:测试轮毂电机在长时间运行下的可靠性和耐久性。
5.噪声和振动测试:测试轮毂电机在运行时产生的噪声和振动是否在允许范围内。
6.温度测试:测试轮毂电机在不同工况下的温度分布是否合理。
四、轮毂电机测试的实际应用在实际应用中,轮毂电机的测试通常分为样机测试和量产测试两个阶段。
样机测试主要是对轮毂电机的原型进行测试,以验证其性能和可靠性。
量产测试则是对批量生产的轮毂电机进行测试,以确保每一台轮毂电机都满足设计要求。
五、轮毂电机测试的未来发展趋势随着电动汽车、电动自行车等交通工具的普及,对轮毂电机的需求也在不断增加。
未来,轮毂电机测试将朝着自动化、智能化的方向发展,以满足高效、准确的测试需求。
新能源车轮胎参数
新能源车轮胎参数
新能源车是现在的汽车生产发展方向之一,它具有了传统的汽油车所没有的优点,例如对环境的保护和能源的节约等。
作为新能源车的配件之一,轮胎的参数也变得越来越重要,那么,新能源车的轮胎参数包括哪些呢?下面我们分步骤来详细阐述。
第一步,半径参数。
作为新能源车轮胎参数的一个重要指标,它代表了轮胎直径的大小。
一般而言,新能源车的轮胎采用的是17英寸或者18英寸的轮毂,因此其轮胎的半径一般在17英寸左右。
第二步,高度参数。
高度参数是新能源车轮胎参数另一个重要指标,它代表了轮胎的高度,也就是轮胎的截面。
由于新能源车相对于传统的汽油车而言,车体更低矮,因此其轮胎的高度通常也会相对较小。
第三步,宽度参数。
宽度参数是新能源车轮胎参数的一个重要指标,它代表了轮胎的宽度。
由于新能源车一般采用中高档的轮胎,因此其宽度比较大,一般在225mm左右。
第四步,荷载参数。
荷载参数是新能源车轮胎参数的一个重要指标,它代表了轮胎所能承受的最大荷载。
因为新能源车通常会搭载电池和电机等重量较大的元器件,因此其轮胎的荷载参数也相对较高。
第五步,速度参数。
速度参数是新能源车轮胎参数的一个重要指标,它代表了轮胎所能承受的最高车速。
由于新能源车通常采用电动驱动,因此其轮胎的速度参数一般要比传统的汽油车轮胎更高。
总之,以上便是新能源车轮胎参数的具体内容。
在选择新能源车轮胎时,一定要根据车型及其实际使用情况进行综合考虑,以保障车辆的行驶安全和性能表现。
轮毂电机设计计算
轮毂电机设计计算一、介绍轮毂电机是一种将电机直接安装在车辆的车轮轴上的电机,通过电机直接驱动车轮转动,实现车辆的驱动。
与传统车辆电机相比,轮毂电机具有结构简单、能量利用率高等优点。
本文将介绍轮毂电机的设计计算方法。
二、设计参数1.额定功率(Pn):轮毂电机的设计功率,通常由车辆的需求来确定。
2.额定转速(Nn):轮毂电机的设计转速,取决于车辆的最高速度和车轮直径。
3.额定扭矩(Tn):轮毂电机的设计扭矩,由车辆的需求和转速来确定。
4.半径(r):车轮半径,决定了电机的大小和比功率。
5.密度(p):车辆的质量密度,用于估算车辆的操作条件。
根据这些参数,可以开始进行设计计算。
三、电机功率计算根据车辆的功率需求,可以计算轮毂电机的功率。
通常,功率计算公式如下:P=Pn/η其中,P为实际功率,Pn为车辆的额定功率,η为电机的效率。
电机的效率通常根据经验数据来确定。
根据车辆的额定扭矩和转速,可以计算轮毂电机的扭矩。
通常,扭矩计算公式如下:T=Tn/η其中,T为实际扭矩,Tn为车辆的额定扭矩,η为电机的效率。
五、电机转速计算根据车辆的最高速度和车轮直径,可以计算轮毂电机的转速。
转速计算公式如下:N=V/(πd)其中,N为电机的转速,V为车辆的最高速度,d为车轮直径。
六、电机电压计算根据车辆的功率需求,可以计算轮毂电机的电压。
电压计算公式如下:U=P/I其中,U为电机的电压,P为电机的功率,I为电机的电流。
电机电流通常通过电机的额定电压和额定功率来确定。
七、电机效率计算根据车辆的功率需求,可以估算轮毂电机的效率。
效率计算公式如下:η=P/(UI)其中,η为电机的效率,P为电机的功率,U为电机的电压,I为电机的电流。
在进行设计计算后,还需要选择合适的电机类型,常见的包括直流无刷电机、永磁同步电机和感应电机。
选择电机类型时需要考虑功率、效率、转速范围等因素。
总结:轮毂电机的设计计算是根据车辆的功率需求、转速和扭矩来确定电机的参数。
电动汽车10kw轮毂电机设计
电动汽车10kw轮毂电机设计摘要由于国内外对电动汽车产业越来越重视,所以电动汽车在未来一定有很大的发展前景,因此本文在电动汽车轮毂电机方面展开设计。
本文首先对国内外电动汽车行业进行了系统的调查,发现在很早的时候国外在轮毂电机方面已经展开了研究。
确定了研究目标和研究内容,并设定了关键的研究问题,随后分析了电动轮毂汽车的结构特点,依据轮毂电机的原理完成了前后悬架的连接的设计,制动系统和转向系统的安装,通过软件matlab对轮毂电机驱动设计进行了仿真驱动控制系统建模与分析,从示波器中可以看到一些波形图,整个控制上形成一个闭环的连接,最后对轮毂电机参数进行了设计,在电动汽车的动力性能、转速、功率、扭矩、加速性能和轮毂电机轴尺寸方面进行了计算,对轮毂电机轴强度也进行了校核。
关键词:轮毂电机;纯电动;无刷直流电动机ABSTRACTAs more and more attention is paid to the electric vehicle industry at home and abroad, the electric vehicle will have a great development prospect in the future. Therefore, this paper designs the hub motor of the electric vehicle.In this paper, Then, the structural characteristics of the electric wheel hub vehicle have been analyzed. According to the principle of the wheel hub motor, the connection design of the front and rear suspension, the installation of the brake system and the steering system have been completed. This design mainly adopts the double closed-loop brushless The basic principle of DC motor drive, through the software MATLAB to simulate the design of the drive control system modeling and analysis, from the oscilloscope can see some waveforms, the whole control form a closed-loop connection, finally the wheel motor parameters are designed, in the electric vehicle power performance, speed, power, torque, acceleration performance and wheel motor shaft size The strength of the shaft of the hub motor is also checked.It can be seen from the simulation that the performance design objectives of each power of the hub motor are basically achieved, which shows that the hub motor designed in this design meets the design requirements and can be used as a platform for subsequent research.Keywords: hub motor;Electric;brushless direct current motor目录1 绪论 (7)1.1 纯电动汽车的发展概况 (7)1.1.1国外电动汽车的发展现状 (7)1.1.2国内电动汽车的发展现状 (9)1.2 轮毂电机电动汽车的研究意义 (9)1.3研究目标、研究内容和解决关键的问题 (10)1.3.1研究目标: (10)1.3.2 研究内容: (10)1.3.3 拟解决的关键问题: (11)1.4本文的主要研究内容 (11)1.5本章小结 (11)2 轮毂电机的原理及设计 (12)2.1 总体设计简述 (12)2.2 轮毂电机的结构及原理 (12)2.3转向系统的安装设计 (13)2.4 轮毂电机的连接设计 (14)2.4.1 前悬架连接设计 (14)2.4.2 后悬架连接设计 (15)2.5 制动系统的安装设计 (15)2.6 驱动电机的特性 (16)2.7 动力电池的选择 (16)2.8 本章小结 (17)3 仿真驱动控制系统建模与分析 (18)3.1 控制系统建模 (18)3.2扩展速度技术 (20)3.3本章小结 (21)4 轮毂电机相关参数设计 (22)4.1电动汽车动力性能计算 (22)4.2轮毂电机参数选择 (23)4.3轮毂电机转速的计算 (24)4.4轮毂电机功率的计算 (24)4.5轮毂电机扭矩的计算 (25)4.6加速性能计算 (25)4.7 轮毂电机轴颈尺寸计算 (25)4.8 轮毂电机电机轴强度校核 (26)4.9本章小结 (28)5 结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)1 绪论1.1 纯电动汽车的发展概况根据用途类型的不同,电动汽车可分为电动式轿车、电动式卡车和电动式公交车三种类型。
电动车轮毂电机及其电传动系统简析
电动车轮毂电机及其电传动系统简析雷王宏永济电机厂内容摘要:介绍了美国德莱赛公司170D电动车(电动轮卡车)的电传动系统,并对其轮毂电机、谐波同步发电机这两个大部件的结构特点作了简要分析。
关键词:电动车轮毂电机发电机 EV一、前言目前,在我国山西平朔安太堡露天煤矿,因其特殊的作业形式,煤的运输周转是使用大吨位运煤装卸卡车,这些卡车为进口美国德莱赛公司的电动车(型号有170D等几种),载重量达150吨,时速最高可达30公里/小时,这在我国目前还是独一无二。
电动轮卡车外形像一辆大翻斗汽车,其牵引传动控制系统与一般内燃机车的有很大相似之处,但又有特殊性,特别是其特有的电动轮胎别具特色,笔者在此结合对776电动轮大修中遇到的部分零部件实物,并结合对搜集的一些零散外文资料的阅读和规整,对它们作以简要系统的介绍,以供同行共同探讨。
二、传动控制系统1.系统分析整个车的动力来源为燃油发动机,主要有美国的卡特发动机、康明斯发动机等几种型号。
我们以170D车为例,其装配的传动控制系统均为美国GE公司的配套装置,有关发动机、发电机、电动轮,整流控制柜等的布置示意图如下:系统硬件布置示意图1----发动机 2----发电机 3----整流及控制柜4---- 电阻制动柜 5----电动轮 6----风机由示意图可见,发动机---同步发电机机组安装在司机室下方,维修时可整体由卡车前方出入,电动轮分别安装在翻斗下方左右两侧,司机室的后面是电气控制柜。
实际上,在翻斗下方的中部还安装有液压系统,液压泵在中间,其两侧为油箱,液压系统主要是控制翻斗箱的起落,在此不予赘述。
卡车制停时,司机可通过脚踏板控制刹车盘,其安装在电动轮换向器端(结构示意图见后),同时也可借助电阻制动协助卡车制停。
卡车的快慢是司机通过脚踏板控制发动机油门,调节发动机转速,进而调节发电机电压,最终调节电动轮转速(原理见后),进而间接控制车速。
2.传动系统原理图原理示意图如下:其中:ALF------------同步发电机 RD--------不控整流桥AFSE----------可控整流桥 MFSE-----可控整流桥M1、M2------电动轮电机 BM---------风机电机RG1、RG2---制动电阻 REV--------方向开关由上图可知,两个直流电动机为串联联接,这与进口8K车牵引电机、上海地铁1号线地铁207KW牵引电机的使用有些相似之处,属于西欧80年代末期的先进技术。
电动汽车轮毂电机参数
电动汽车轮毂电机参数1.功率参数:电动汽车轮毂电机的功率参数通常以最大输出功率表示,常用单位为千瓦(kW)。
最大输出功率是指电机在最大负载条件下能够提供的最大功率输出。
电动汽车轮毂电机的最大输出功率通常在100kW至300kW之间,具体取决于车辆类型和应用。
2.扭矩参数:电动汽车轮毂电机的扭矩参数通常以最大输出扭矩表示,常用单位为牛顿米(Nm)。
最大输出扭矩是指电机在最大负载条件下能够提供的最大扭矩输出。
电动汽车轮毂电机的最大输出扭矩通常在200Nm至600Nm之间,具体取决于车辆类型和应用。
3.电压参数:电动汽车轮毂电机的电压参数通常以直流电压表示,常用单位为伏特(V)。
电压是指电动汽车电池向轮毂电机供应的电压大小。
常见的电动汽车轮毂电机电压有48V、400V和800V等。
高电压可以提供更高的功率和效率,但同时也需要较大的绝缘和安全措施。
4.效率参数:5.转速参数:电动汽车轮毂电机的转速通常以每分钟转数(rpm)表示。
转速是指电动汽车轮毂电机旋转的速度。
电动汽车轮毂电机的转速通常在1000rpm至5000 rpm之间,但也有部分高性能电动车的轮毂电机可以达到更高的转速。
6.冷却参数:7.控制参数:电动汽车轮毂电机的控制参数包括电机控制器的类型和功能。
电机控制器是控制电机启停、转速和扭矩的关键设备。
现代电动汽车轮毂电机通常采用三相无刷直流电机(BLDC)和电机控制器,以实现高效率和高性能的电机控制。
总之,电动汽车轮毂电机的参数包括功率、扭矩、电压、效率、转速、冷却和控制等方面。
这些参数的选择和设计取决于电动汽车的需求、性能要求和应用场景。
随着电动汽车技术的不断发展和进步,轮毂电机将成为未来电动汽车的重要选择,并在提高电动汽车动力和操控性能方面发挥重要作用。
电动汽车轮毂电机功率计算
电动汽车轮毂电机功率计算电动汽车轮毂电机功率、扭矩初步计算目标车型:smart1.电动汽车以最大车速80KM/H在水平平路面行驶所消耗功率:满载:P u=10.9∗(1050∗9.83600∗0.018∗90+0.4∗2.476140∗903)=(4.6305+3.83)/0.9=9.4Kw2.电动汽车以20K M/H爬上一定坡度所消耗功率:满载:P i=1η∗(m∗g3600∗f∗V i+C D∗A76140∗V i3+m∗g∗i3600∗V i)=1 0.9∗(550∗9.83600∗0.018∗20+0.4∗2.476140∗203+550∗9.83600∗0.3∗20)=13Kw3.额定功率选取满载:P e=max[{P u、P i、P i}]=12Kw4.电机最大功率P max=λ∗P【λ=1.2】=15Kw电机转速确定:n=1000∗V 60∗pi∗D根据设计车速及最高车速可分别计算出对应的转速区间n max=1000∗9060∗pi∗0.599=800r/min一般转速区间:n=1000∗6060∗pi∗0.599=530.6r/min1.电机额定功率点选取:根据电机特性曲线以及行车过程中对电机的要求可以看出,电机在运行过程中,需经历恒扭矩段和恒功率段。
在恒功率段,要求电机克服最大功率。
故,取最大车速对应的功率为额定功率。
P e′=P max2=6Kw 最大功率P max=7.5Kw2.电机额定转速由于为轮毂直接驱动型汽车,故选取汽车常用行驶车速对应电机转速作为轮毂电机的额定转速。
汽车在城市工况下的常用行驶车速为:40-60km/h。
此处选择额定转速567r/min(对应车速:60km/h)。
3.电机额定扭矩选择:选定了电机的额定转速与额定功率后,根据功率与扭矩的换算关系可求的电机额定扭矩值。
T e=9549∗P enT e=9549∗6 567=101.1 N·m而根据电动汽车以60km/h在水平路面行驶的最大转矩T max≥D2*(m∗g∗f+C D∗A21.15∗V max)≥D2*(m∗g∗f+C D∗A21.15∗V max2)≥0.2806*(550*9.8*0.015+0.4∗2.421.15∗602)=(80.85+163.4)*0.2806=76.043N·m综合以上计算结果,电机额定扭矩取101N·m电机扭矩计算1.扭矩与电机转速、电机功率的关系T e=9549∗P en2.电动汽车以最大速度在水平路面行驶的最大转矩T max≥D2*(m∗g∗f+C D∗A21.15∗V m ax)≥D2*(m∗g∗f+C D∗A21.15∗V max2)≥0.2806*(550*9.8*0.015+0.4∗2.421.15∗802)=(80.85+160)*0.2806=68.4N·m3.爬坡工况下电动汽车最大转矩T MAX计算公式:T max≥D2*(m∗g∗f∗cosαmax+m∗g∗sinαmax+C D∗A21.15∗V2j)=0.2993*(550*9.8*0.018*0.956+1050*9.8*0.3+0.4∗2.421.15∗20)=(77.32+1575.1+18.16)*0.2806=463.92N·m性能校核:根据前述提出的整车性能指标,参考路面附着情况,对整车进行动力性校核。
电动汽车轮毂电机功率计算
电动汽车轮毂电机功率、扭矩初步计算目标车型:smart1.电动汽车以最大车速80KM/H在水平平路面行驶所消耗功率:满载:P u=10.9∗(1050∗9.83600∗0.018∗90+0.4∗2.476140∗903)=(4.6305+3.83)/0.9=9.4Kw2.电动汽车以20K M/H爬上一定坡度所消耗功率:满载:P i=1η∗(m∗g3600∗f∗V i+C D∗A76140∗V i3+m∗g∗i3600∗V i)=1 0.9∗(550∗9.83600∗0.018∗20+0.4∗2.476140∗203+550∗9.83600∗0.3∗20)=13Kw3.额定功率选取满载:P e=max[{P u、P i、P i}]=12Kw4.电机最大功率P max=λ∗P【λ=1.2】=15Kw电机转速确定:n=1000∗V 60∗pi∗D根据设计车速及最高车速可分别计算出对应的转速区间n max=1000∗9060∗pi∗0.599=800r/min一般转速区间:n=1000∗6060∗pi∗0.599=530.6r/min1.电机额定功率点选取:根据电机特性曲线以及行车过程中对电机的要求可以看出,电机在运行过程中,需经历恒扭矩段和恒功率段。
在恒功率段,要求电机克服最大功率。
故,取最大车速对应的功率为额定功率。
P e′=P max2=6Kw 最大功率P max=7.5Kw2.电机额定转速由于为轮毂直接驱动型汽车,故选取汽车常用行驶车速对应电机转速作为轮毂电机的额定转速。
汽车在城市工况下的常用行驶车速为:40-60km/h。
此处选择额定转速567r/min(对应车速:60km/h)。
3.电机额定扭矩选择:选定了电机的额定转速与额定功率后,根据功率与扭矩的换算关系可求的电机额定扭矩值。
T e=9549∗P enT e=9549∗6 567=101.1 N·m而根据电动汽车以60km/h在水平路面行驶的最大转矩T max≥D2*(m∗g∗f+C D∗A21.15∗V max)≥D2*(m∗g∗f+C D∗A21.15∗V max2)≥0.2806*(550*9.8*0.015+0.4∗2.421.15∗602)=(80.85+163.4)*0.2806=76.043N·m综合以上计算结果,电机额定扭矩取101N·m电机扭矩计算1.扭矩与电机转速、电机功率的关系T e=9549∗P en2.电动汽车以最大速度在水平路面行驶的最大转矩T max≥D2*(m∗g∗f+C D∗A21.15∗V m ax)≥D2*(m∗g∗f+C D∗A21.15∗V max2)≥0.2806*(550*9.8*0.015+0.4∗2.421.15∗802)=(80.85+160)*0.2806=68.4N·m3.爬坡工况下电动汽车最大转矩T MAX计算公式:T max≥D2*(m∗g∗f∗cosαmax+m∗g∗sinαmax+C D∗A21.15∗V2j)=0.2993*(550*9.8*0.018*0.956+1050*9.8*0.3+0.4∗2.421.15∗20)=(77.32+1575.1+18.16)*0.2806=463.92N·m性能校核:根据前述提出的整车性能指标,参考路面附着情况,对整车进行动力性校核。
【005-3】新能源电动汽车用轮毂电机关键技术综述
【005-3】新能源电动汽车用轮毂电机关键技术综述新能源电动汽车用轮毂电机关键技术综述黄书荣邢栋徐伟【摘要】本文首先介绍了轮毂电机驱动电动汽车与传统结构电动车的异同点,总结出关键技术的优缺点。
然后,论文着重论述了不同种类轮毂电机的技术特点、发展现状、存在问题等。
最后,文章分析和预测了未来轮毂电机的发展趋势和潜在的市场价值。
【关键词】电动汽车; 轮毂电机; 发展现状; 发展趋势【文献出处】黄书荣,邢栋,徐伟. 新能源电动汽车用轮毂电机关键技术综述[J].新型工业化,2015,5(2):27-32【基金支持】国家自然科学基金(61301035)湖北省科技支撑计划(XYJ2014000314)华中科技大学自主创新研究基(2014TS149)0引言“ 随着煤、石油、天然气等化石能源的不断消耗和环境状况的不断恶化,无污染,噪声低且不依赖化石能源的电动汽车逐渐成为汽车行业重要的发展趋势。
近年来,世界各国纷纷将电动汽车作为科研攻关的热点。
在电动汽车的各种驱动方式中,轮毂电机驱动方式因其传输效率高、控制灵活等独到的优点,逐渐受到业内人士的青睐,未来发展空间巨大[1] ,[2]。
1各种电动汽车驱动方式及特点传统内燃机汽车的驱动系统由发动机-变速器-传动轴-差速器-车轮等部件构成。
发动机体积庞大、笨重,噪声很大,消耗汽油、柴油、天然气等化石能源,加剧环境污染;复杂的机械传动系统导致能源利用效率降低,底盘结构复杂,减少了汽车的乘用空间[3]。
电动汽车按照驱动方式的不同,分为集中电机驱动、轮边电机驱动和轮毂电机驱动。
其中集中电机驱动电动汽车由内燃机汽车直接演变而来,即用电动机直接取代或辅助内燃机,其他部件基本不变,在技术上相对简单。
但是由于这种方式没有改变原有的机械传动系统,不必要的能源损耗依然非常可观,再加上现有的电池容量有限,汽车的续航里程将受到显著影响。
另外,由于电动机不便带动液压泵等辅助装置,会给汽车的制动带来麻烦。
Protean 轮毂电机介绍分析
Protean 轮毂电机介绍分析轮毂电机不是新鲜事物,汽车刚出现时,前辈们就玩得很溜了。
前几天我们学习了舍弗勒轮毂电机,今天一起学习下Protean轮毂电机。
2011年,Protean公布了PD18(18英寸)轮毂电机:除悬架、轮辋轮辐外,主要有定子(集成逆变器)、轮毂轴承单元、转子。
额定功率64kW,最大功率81kW,额定扭矩500Nm,最大扭矩800Nm,(70%最大电流),最大扭矩1100Nm,(100%最大电流),标称电压200-380Vdc,直径420mm,(可装入18寸轮胎内),宽度115mm,重量31kg,(推测此处指电机重量,不包括悬架、轮胎、轮毂轴承重量)。
特性曲线:装备在沃尔沃 C30 EV:四驱。
装备在广汽传祺EV:后驱。
装备在福特 F-150 EV:四驱。
装备在沃克斯豪尔Vivaro PHEV:混合动力,后轮两轮毂电机。
装备在奔驰E级(混合动力):装备在奔驰E级(纯电动):四驱。
2012年以来,Protean又陆续公布新版本的18PD:永磁同步电机,外转子,(对比舍弗勒是内转子,舍弗勒(Schaeffler)轮毂电机)。
逆变器集成在定子上,水冷,电机重量35kg,最高转速1600rpm,最大扭矩1250Nm,额定扭矩650Nm,最大功率75kW,额定功率54kW,传统的轮辋轮辐。
制动盘安装在电机壳体上,但与电机热隔绝:试验中,制动盘温度超过600°,永磁体<80°,(避免退磁)。
有了电机再生制动,向电池储存能量的同时,制动器制动扭矩大大降低:前制动器2815Nm减为665Nm,后制动器1315Nm减为575Nm。
有了电机再生制动,制动盘温度、永磁体温度均减少:有了热隔绝,即使没有再生制动,永磁体温度也减少:安装在测试车上:当然,目前为止都没有量产。
电动汽车轮毂电机技术
响应
按控制理论来说,整个控制系统
中各个环节的动态响应时间常数,是
制约其控制性能好坏的重要因素。通
常电气系统的响应速度比机械系统要
高出 1~2 个数量级,就驱动调速系统
来说,传统汽车需从控制节气门,经发
动机的爆燃过程,到各个机械传动机
构等众多环节传递后的响应时间,与
采用轮毂电机直接驱动车轮的动态响
应速度相比,其整体的快速响应指标
二 、 电 动 汽 车 轮 毂 电 机 驱 动 技 动力性能,这一点尚不是最大缺陷。
术的缺点
(一) 增大簧下质量和轮毂的转 动惯量,对车辆的操控有所影响
对于普通民用车辆来说,常常用 一些相对轻质的材料,比如铝合金来 制作悬挂的部件,以减轻簧下质量,
(二)电制动性能有限,维持制动 系统运行需要消耗不少电能
目前国内也有自主品牌汽车厂 商开始研发此项技术,在 2011 年上 海车展展出的麒麟 X1 增程电动车 就采用了轮毂电机技术, (见图 1)。
(一)简化了机械传动机构 降低 了车载自重
采用轮毂电机直接驱动车轮,大
大缩短了机械传动链,可实现“零传 动”方式,使电动汽车的结构发生了 脱胎换骨的变化,对纯电动汽车来 说,不仅去掉了发动机、冷却水系统、 排气消音系统和油箱等相应的辅助 装置,还省去了变速器万向传动部件 及驱动桥等机械传动装置,这不仅节 省了大量的机械部件成本,还减轻了 汽车自重,有利于提高整车的驱动效 率,对节能减噪都有益, (见图 2)
8.绝缘体裙部破裂:如图 14 所 物冲压或中心电极耗损严重。
机运行工况,可以得到有价值的信
示。
造成后果:点火失败,点火电弧 息,帮助我们提供一个很重要的维
产生原因:由于更换时机械损 发生在难以接近新鲜混合气的地方。 护、修理方法及诊断方向和思路。□
关于轮毂电机产品的技术说明
图 1 Protean Electric 四轮独立电动汽车轮毂式驱动[1]
然而, 作为四轮独立驱动电动汽车的轮毂电机, 对其性能也提出了更高要求: (1)尺寸紧凑、重量轻、转动惯量小、功率密度高; (2)在启动和爬坡等低速工况时输出扭矩大,高速巡航时输出功率大; (3)输出等功率(恒功率运行范围内)的转速变化范围区间很大; (4)瞬时功率大,扭矩响应快; (5)宽转速变化范围内效率高(高效范围区广) ; (6)能量回馈制动效率高; (7)各种运行工况下可靠性和鲁棒性高,容错运行能力强; (8)价格合理。
2714-2720.
[4] Wang J, Xia Z.P, Howe D. Three-phase modular permanent-magnet brushless machine for
torque boosting on a downsized ICE vehicle. IEEE Transactions on Vehicular Technology,
主,电机相数多为三相,集中式绕组居多。单轮大功率轮毂电机(大于 12kW)一般为 水冷方式,硅钢片材料以 0.35mm 为主,直驱形式的电机最高转速一般小于 1200r/min。 学术研究和实际产品中最高转矩密度实测值与丰田普锐斯系列集中式驱动电机相似 (<45Nm/L) 。
鉴于本项目的研究对象为四轮独立驱动轮毂电机系统, 下面的分析以艾德斯A轮样 机为主要对比对象进行分析。图 23 为其结构图,具体的设计参数如表 6 所示。经研究 发现,该电机采用多单元方式提高系统可靠性与容错运行能力, 即沿着圆周一共布置有 8 个三相外转子表贴式永磁同步电机,每个电机为 9 槽 10 极,故整个圆周一共有 72 槽/80 极,采用集中式电枢 绕组以减小端部长度和提高功率密度。由表 6 可知,该电机 的转矩密度和比转矩都较大。然而经研究发现,由于轮毂电机多采用直驱工作方式,转 速较低,极对数较多,传统转子永磁型结构存在如下技术瓶颈:
电动汽车轮毂电机参数
电动汽车轮毂电机参数由于能源问题和环境问题的日益突出,各国和各大汽车厂商不得不寻找传统燃油汽车的替代品。
电动汽车具有能量利用率高、对环境污染小等优点,被视为未来重要的交通工具之一。
对轮毂电机驱动方式的电动汽车而言,电机控制策略效果将直接影响整车控制性能的好坏。
而驱动电机控制策略的设计又与电机的机械参数(转动惯量)和电气参数(电阻、电感和磁链)息息相关,因此在线辨识这些参数对提高电动汽车的整体控制效果具有重大意义。
v0.3 v1.1峰值输出功率182kw 240kw持续输出功率113kw 150kw10200nm峰值输出扭矩6000nm持续输出扭矩2700nm 4600nm标称输入电压范围400-700vcd 400-800vcd宽度582mm 510mm直径535mm 450mm总重量500kg 465kg最高转速500rpm/85kmph 97kmph机性能试验台,包括轮毂电机控制系统、试验台架和测量与控制系统三部分,通过调节电机的输入量和负载转矩,不仅能测量轮毂电机的基本参数,如输入电压/电流,输入功率,电机转速,输出转矩等,还能对电机进行各种试验,如空载试验、加载试验、效率试验等,全面检测轮毂电机的性能,为轮毂电机的设计和优化提供数据支持。
轮毂电机使用时可分为减速驱动和直接驱动两种驱动方式。
①采用减速驱动方式,电动车电机一般在高速下运行,选用高速内转子式电机。
减速机构放置在电机和车轮之间,起到减速和增加转矩的作用。
减速驱动具有如下优点:电机运行在高速下,具有较高的效率,转矩大,爬坡性能好,能保证汽车在低速运行时获得较大的平稳转矩。
不足之处是:难以实现液态润滑,齿轮磨损严重,使用寿命短,不易散热,噪声大。
减速驱动方式适合于丘陵或山区使用,以及要求过载能力大和城区客车等需要频繁起动/停车等场合。
②采用直接驱动方式,多采用外转子式电机。
为了使汽车能顺利起步,要求电机在低速时能提供大的转矩。
直接驱动的优点有:不需要减速机构,使得整个驱动结构更加简单、紧凑,轴向尺寸也较小,而且效率也进一步提高,响应速度也较快。
国内电动汽车轮毂电机的技术指标参数
国内电动汽车轮毂电机的技术指标参数在当今汽车行业的快速发展和环保意识的不断提升下,电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具,受到了越来越多消费者的青睐。
而在电动汽车的关键部件中,轮毂电机更是其核心之一。
轮毂电机作为电动汽车的动力来源,其技术指标参数的优劣直接影响着车辆的性能表现和行驶效率。
本文将从深度和广度的角度探讨国内电动汽车轮毂电机的技术指标参数,以帮助读者更全面、深入地了解这一重要的部件。
一、功率密度国内电动汽车轮毂电机的技术指标中,功率密度是一个极为重要的参数。
功率密度代表着单位体积或单位重量下的功率输出,也可以理解为电动汽车轮毂电机的动力性能。
一般来说,功率密度越高的轮毂电机,意味着其在同样体积或重量下能够输出更大的功率,从而提高车辆的加速性能和行驶效率。
国内一些知名的电动汽车制造商,如特斯拉、蔚来等,他们的轮毂电机功率密度已经达到了非常可观的水平。
其采用了先进的磁动力电机技术和高性能材料,使得轮毂电机的功率密度得到了显著提升。
而随着电动汽车技术的不断进步,相信未来国内电动汽车轮毂电机的功率密度会有更大突破,为用户带来更优秀的驾驶体验。
二、效率电动汽车作为一种节能环保的交通工具,其能源利用效率也是一个非常重要的指标。
而轮毂电机的效率即代表了其能够将电能转换为机械能的能力。
一般来说,电动汽车轮毂电机的效率越高,意味着在同样的电能输入下,能够输出更大的动力,从而延长电动汽车的续航里程,提高能源利用效率。
国内一些领先的电动汽车轮毂电机制造商,他们在提升电机效率方面也做出了一系列的努力。
采用了高效的电机设计、优质的材料和先进的生产工艺,使得电动汽车轮毂电机的效率得到了显著提升。
一些新型的永磁同步电机等技术的应用,也为电动汽车轮毂电机的效率带来了全新的突破。
未来,随着电动汽车技术的不断发展,相信国内的电动汽车轮毂电机在效率方面也会有更大的提升空间。
三、扭矩除了功率密度和效率外,电动汽车轮毂电机的扭矩也是一个重要的技术指标参数。
电动汽车轮毂电机功率计算
电动汽车轮毂电机功率计算电动汽车轮毂电机功率、扭矩初步计算目标车型:smart新换轮月台差伯计算电机转速确定:根据设计车速及最高车速可分别计算出对应的转速区间=800r/min般转速区间:n=朋半出:甜[£ |芒睚兰.“軽忙宜独:520.t mm 匸腊宜径;665.3ITI (TI】/卄十卜 满载:=(4.6305+3.83) /0.9 =9.4Kw2.电动汽车以20K M /H 爬上一定坡度所消耗功率: 】/卄十卜 满载:— ____ ____________ __________=13Kw3.额定功率选取】/卄十卜 满载:=max =12Kw 4. =15Kw电机最大功率【=1.2】尺寸:[碗睥5〔巾州】;題站工比麻】[7I 髓瑋覽St 自段1 in 】F1.电动汽车以最大车速80KM /H 在水平平路面行驶所消耗功率:=530.6r/min1■电机额定功率点选取:根据电机特性曲线以及行车过程中对电机的要求可以看出,电机在运行过程中,需经历恒扭矩段和恒功率段。
在恒功率段,要求电机克服最大功率。
故,取最大车速对应的功率为额定功率。
= --- =6Kw 最大功率2■电机额定转速由于为轮毂直接驱动型汽车,故选取汽车常用行驶车速对应电机转速作为轮毂电机的额定转速。
汽车在城市工况下的常用行驶车速为:40-60km/h。
此处选择额定转速567r/min (对应车速:60km/h)。
3.电机额定扭矩选择:选定了电机的额定转速与额定功率后,根据功率与扭矩的换算关系可求的电机额定扭矩值。
=101.1 N • m而根据电动汽车以60km/h在水平路面行驶的最大转矩___0.2806* (550*9.8*0.015+ ----=(80.85+163.4) *0.2806=76.043N • m101N • m综合以上计算结果,电机额定扭矩取电机扭矩计算1.扭矩与电机转速、电机功率的关系2.电动汽车以最大速度在水平路面行驶的最大转矩—* _____________0.2806* (550*9.8*0.015+=(80.85+160) *0.2806=68.4N • m计算公式:3■爬坡工况下电动汽车最大转矩=0.2993* (550*9.8*0.018*0.956+1050*9.8*0.3+ ---- )=(77.32+1575.1+18.16) *0.2806=463.92N • m性能校核:根据前述提出的整车性能指标,参考路面附着情况,对整车进行动力性校核。
两轮电动车轮毂电机参数表
两轮电动车轮毂电机参数表参数表如下:1. 电机类型:直流无刷电机2. 额定功率:500W3. 额定电压:48V4. 额定转速:3000rpm5. 最大扭矩:25N·m6. 额定电流:10A7. 空载电流:1A8. 效率:≥85%9. 重量:5kg10. 外形尺寸:直径180mm,厚度100mm电动车轮毂电机是一种集电机、减速器和轮毂于一体的装置,能够直接安装在车轮上,驱动车辆前进。
它的参数对于电动车的性能和使用效果有着重要影响。
该电动车轮毂电机采用的是直流无刷电机技术。
相比传统的有刷电机,无刷电机具有更高的效率、更长的寿命和更低的噪音。
它通过电子调速系统实现控制,能够提供更加精准的转速控制和扭矩输出。
电动车轮毂电机的额定功率为500W,额定电压为48V。
这意味着电机能够在48V的电压下输出500W的功率,为电动车提供足够的动力。
额定转速为3000rpm,表明电机在额定负载下的旋转速度为每分钟3000转。
最大扭矩为25N·m,表示电机能够提供的最大转矩为25牛·米。
这决定了电动车在起步和爬坡时的动力输出能力。
额定电流为10A,空载电流为1A,这些参数反映了电机的功耗和负载能力。
电动车轮毂电机的效率为85%以上,这意味着电机能够将输入的电能有效地转换为机械能,减少能量的浪费。
其重量为5kg,外形尺寸为直径180mm,厚度100mm,这决定了电机的安装空间和整车的重量分布。
两轮电动车轮毂电机的参数直接影响了电动车的性能和使用效果。
选择合适的电机参数能够实现更好的动力输出和能量利用效率,提高电动车的行驶性能和续航里程。
因此,在选购电动车时,消费者需要关注电机参数,并根据自身需求选择适合的电机类型和参数配置。
轮毂电机技术
轮毂电机技术新能源车现在已经成为汽车行业颇具前瞻性的领域,而新能源车型的驱动技术和传统内燃机汽车有着不小的区别,而其中有一类驱动技术有着很大的发展前景,这就是轮毂电机技术.注:轮毂严格意义上讲仅指与传动轴连接的法兰、轴承座等部分,不过轮毂这一名词对于普通用户目前更多指的是轮圈,下文中涉与的轮毂一词将涵盖狭义的轮毂和轮圈两部分.轮毂电机技术简介轮毂电机技术又称车轮内装电机技术,它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内,因此将电动车辆的机械部分大大简化.轮毂电机技术并非新生事物,早在1900年,保时捷就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车,在20世纪70年代,这一技术在矿山运输车等领域得到应用.而对于乘用车所用的轮毂电机,日系厂商对于此项技术研发开展较早,目前处于领先地位,包括通用、丰田在内的国际汽车巨头也都对该技术有所涉足.目前国内也有自主品牌汽车厂商开始研发此项技术,在20####车展展出的瑞麒X1增程电动车就采用了轮毂电机技术.米其林研发的将轮毂电机和电子主动悬挂都整合到轮内的驱动/悬挂系统结构图本田研发的轮毂电机实物##车展上的瑞麒X1-EV通用开发的为150吨的重型卡车设计的轮毂电机〔内燃动力电传动〕典型内转子结构的轮毂电机驱动系统结构示意图轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构型式:内转子式和外转子式.其中外转子式采用低速外传子电机,电机的最高转速在1000-1500r/min,无减速装置,车轮的转速与电机相同;而内转子式则采用高速内转子电机,配备固定传动比的减速器,为获得较高的功率密度,电机的转速可高达10000r/min.随着更为紧凑的行星齿轮减速器的出现,内转子式轮毂电机在功率密度方面比低速外转子式更具竞争力.轮毂电机的优缺点优点1:省略大量传动部件,让车辆结构更简单类似上图中这种传统变速器在轮毂电机驱动的车辆上已经见不到了传统后驱车车厢后排地板上的突起在电动车上也会消失,为乘员腾出更大的空间对于传统车辆来说,离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器都是必不可少的,而这些部件不但重量不轻、让车辆的结构更为复杂,同时也存在需要定期维护和故障率的问题.但是轮毂电机就很好地解决了这个问题.除开结构更为简单之外,采用轮毂电机驱动的车辆可以获得更好的空间利用率,同时传动效率也要高出不少.优点2:可实现多种复杂的驱动方式像AHED"先进混合电驱动〞样车这样的8轮电驱动很轻松就能实现由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性,因此无论是前驱、后驱还是四驱形式,它都可以比较轻松地实现,全时四驱在轮毂电机驱动的车辆上实现起来非常容易.同时轮毂电机可以通过左右车轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向,大大减小车辆的转弯半径,在特殊情况下几乎可以实现原地转向〔不过此时对车辆转向机构和轮胎的磨损较大〕,对于特种车辆很有价值.优点3:便于采用多种新能源车技术采用轮毂电机可以匹配包括纯电动、混合动力和燃料电池电动车等多种新能源车型轮毂电机可以和传统动力并联使用,这对于混合动力车型很有意义新能源车型不少都采用电驱动,因此轮毂电机驱动也就派上了大用场.无论是纯电动还是燃料电池电动车,抑或是增程电动车,都可以用轮毂电机作为主要驱动力;即便是对于混合动力车型,也可以采用轮毂电机作为起步或者急加速时的助力,可谓是一机多用.同时,新能源车的很多技术,比如制动能量回收〔即再生制动〕也可以很轻松地在轮毂电机驱动车型上得以实现.缺点1:增大簧下质量和轮毂的转动惯量,对车辆的操控有所影响铝制下摆臂采用主要就为减重,如果加上轮毂电机,这些努力也就白费了对于普通民用车辆来说,常常用一些相对轻质的材料比如铝合金来制作悬挂的部件,以减轻簧下质量,提升悬挂的响应速度.可是轮毂电机恰好较大幅度地增大了簧下质量,同时也增加了轮毂的转动惯量,这对于车辆的操控性能是不利的.不过考虑到电动车型大多限于代步而非追求动力性能,这一点尚不是最大缺陷.缺点2:电制动性能有限,维持制动系统运行需要消耗不少电能商用车车桥的内置缓速器采用涡流制动原理,而轮毂电机的制动也可以利用这一原理现在的传统动力商用车已经有不少装备了利用涡流制动原理〔也即电阻制动〕的辅助减速设备,比如很多卡车所用的电动缓速器.而由于能源的关系,电动车采用电制动也是首选,不过对于轮毂电机驱动的车辆,由于轮毂电机系统的电制动容量较小,不能满足整车制动性能的要求,都需要附加机械制动系统,但是对于普通电动乘用车,没有了传统内燃机带动的真空泵,就需要电动真空泵来提供刹车助力,但也就意味了有着更大的能量消耗,即便是再生制动能回收一些能量,如果要确保制动系统的效能,制动系统消耗的能量也是影响电动车续航里程的重要因素之一.此外,轮毂电机工作的环境恶劣,面临水、灰尘等多方面影响,在密封方面也有较高要求,同时在设计上也需要为轮毂电机单独考虑散热问题.结语:与电动机集中动力驱动相比,轮毂电机技术具备很大的优势,它布局更为灵活,不需要复杂的机械传动系统,同时也有自己的显著不足,比如密封和起步电流/扭矩间的平衡关系,以与转向时驱动轮的差速问题等等,如果能在工程上解决这些难题,轮毂电机驱动技术将在未来的新能源车中拥有广阔的前景.。
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电动汽车轮毂电机参数
由于能源问题和环境问题的日益突出,各国和各大汽车厂商不得不寻找传统燃油汽车的替代品。
电动汽车具有能量利用率高、对环境污染小等优点,被视为未来重要的交通工具之一。
对轮毂电机驱动方式的电动汽车而言,电机控制策略效果将直接影响整车控制性能的好坏。
而驱动电机控制策略的设计又与电机的机械参数(转动惯量)和电气参数(电阻、电感和磁链)息息相关,因此在线辨识这些参数对提高电动汽车的整体控制效果具有重大意义。
机性能试验台,包括轮毂电机控制系统、试验台架和测量与控制系统三部分,通过调节电机的输入量和负载转矩,不仅能测量轮毂电机的基本参数,如输入电压/电流,输入功率,电机转速,输出转矩等,还能对电机进行各种试验,如空载试验、加载试验、效率试验等,全面检测轮毂电机的性能,为轮毂电机的设计和优化提供数据支持。
轮毂电机使用时可分为减速驱动和直接驱动两种驱动方式。
①采用减速驱动方式,电动车电机一般在高速下运行,选用高速内转子式电
机。
减速机构放置在电机和车轮之间,起到减速和增加转矩的作用。
减速驱动具有如下优点:电机运行在高速下,具有较高的效率,转矩大,爬坡性能好,能保证汽车在低速运行时获得较大的平稳转矩。
不足之处是:难以实现液态润滑,齿轮磨损严重,使用寿命短,不易散热,噪声大。
减速驱动方式适合于丘陵或山区使用,以及要求过载能力大和城区客车等需要频繁起动/停车等场合。
②采用直接驱动方式,多采用外转子式电机。
为了使汽车能顺利起步,要求电机在低速时能提供大的转矩。
直接驱动的优点有:不需要减速机构,使得整个驱动结构更加简单、紧凑,轴向尺寸也较小,而且效率也进一步提高,响应速度也较快。
其缺点是:起步、爬坡以及承载较大载荷时需要大电流,易损坏电池,电机效率峰值区域小。
直接驱动方式适合平路或负荷较小的场合。