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,就已经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。
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。
电动汽车轮毂电机的工作原理是:电子换相器(开关电路)根据位置传感器信号,控制定子绕组通电顺序和时间,产生旋转磁场,驱动转子旋转。电动汽车轮毂电机总成及控制系统属于汽车零部件,是电动汽车零部件的关键核心部件。
该系统的特点是:将电机系统、刹车系统、悬挂系统于一身的独特设计,有永磁无刷同步电动汽车轮毂电机和开关磁阻轮毂电机,可采用PWM控制和交流变频控制,这种完善的产品设计,具有效率高、重量轻、寿命长、噪音低、匹配强、结构简单,组装容易、功能齐全、独立悬挂、安全可靠的特点,不用车桥、变速箱等机械部件而直接悬挂在车身上安装轮胎,传动消耗低,转动效率高。
与传统的电机传动轴-变速箱-差速器-车桥等电动汽车机械传动系统有质的变化,因而整体结构,驱动性能,综合效率,续驶里程优于其它形式的驱动结构,可配置成两轮驱动和四轮驱动,而且可与其余型号的汽车相匹配,组成电油混合动力汽车,轮毂电机驱动是未来电动汽车驱动形式的发展方向。