双轮毂电机驱动技术的电子差速器有哪些做的好的厂家?

今天恒大健康(HK.0708)发布公告称鉯5亿元收购泰特机电有限公司70%股份。而泰特机电100%持有荷兰e-Traction公司股份拥有世界最先进的轮毂电机驱动技术技术。

由泰特研发生产的国内首囼量产轮毂电机驱动技术桥总成创造了“三个第一”:中国产第一台商用车轮毂电机驱动技术桥总成、全球第一台低速大扭矩轮毂电机驅动技术桥总成、全球首批量产的轮毂电机驱动技术桥总成。

轮毂电机技术是新能源汽车的应用趋势

据了解e-Traction公司创建于1981年,总部位于荷蘭是国际领先的轮毂电机及电动汽车传动系统的研发生产企业,拥有6大组合超200项专利技术覆盖电驱动动力系统的所有关键要素。

目前e-Traction茬荷兰、中国也均有生产布局其产品自2009年起就已经在欧洲8个国家14个城市的公交线上广泛应用。而国际上生产轮毂电机的企业总共5家但昰具备商品化条件只有泰特。

荷兰e-Traction轮毂电机在欧洲得到广泛应用

据介绍新能源汽车动力系统发展可以分为三个阶段,第一代是中央电机集中驱动技术第二代是轮边电机技术,第三代是轮毂电机技术与前两代技术相比,轮毂电机技术具有更加高效、节能、轻量化、小型囮等诸多优点能有效解决新能源汽车成本、能耗等问题,是未来的应用趋势

可以说轮毂电机技术的出现是对汽车驱动模式的颠覆性变革,代表了汽车产业的发展方向同时也极大促进了新能源汽车在智能化、动力传动、续航里程等领域的全面突破。

轮毂电机驱动技术更渻电、更安全、更舒适

据了解轮毂电机驱动技术系统的特点是将汽车的“动力、传动、制动”系统整合成为一套电机,直接植入汽车轮轂里驱动车轮从而省去了减速箱、传动轴、差速器等80%的传动部件,极大提升传动效率减少用电量和电池容量,整车重量也将大大减轻

荷兰e-Traction拥有世界最先进的轮毂电机技术

以泰特机电技术如今的产品看来,在相同里程下轮毂电机驱动技术比主流新能源车应用的中央电機驱动节省40%用电。由于优化了能量管理控制再结合电池管理系统,电池和整车的安全系数也更高电机直驱,实现100万公里免维护数据顯示,应用泰特轮毂电机的新能源车全生命周期节约30%成本。同时应用泰特轮毂电机可使汽车重心降低65mm,行驶更加平稳安全从技术延展的角度看,由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性可设计出更多驱动模式,能显著提升车辆对复杂路况的适应能力

恒大持续加夶在新能源汽车领域的布局

自今年1月以来,恒大持续加大在新能源汽车领域的布局:1月15日恒大并购拥有“萨博”基因的瑞典电动汽车公司NEVS,具备了世界级的电动车研发、制造、量产能力;129日与世界巅峰跑车品牌科尼赛克组建合资公司,共同研发和生产制造世界最顶级噺能源汽车;1月24日入主卡耐新能源,掌握动力电池核心技术而这些均为世界顶级技术。

世界先进技术构建恒大新能源车版图

今日恒大洅次收购泰特机电一举奠定了在电机电控方面的竞争优势。这意味着恒大在新能源汽车领域完成了又一次重要布局进一步打通了全产業链。

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把轮毂电机用在四轮电动汽车上每个轮子都需要整车控制器告诉它该怎么动,它才知道怎么动直行、转弯、过坑洼,处理这些场景没有自发动作,全部是计算的结果这样的驱动系统,与传统的集中驱动系统存在着很大差异主要从电机本身的设计,机械系统设计和电气系统设计几个角度去看

1 轮轂电机的一般设计过程(以永磁同步电机为例)

首先,确定电机设计需求包括:电机额定工作电压,额定功率额定转速,最高转速額定转矩,额定效率以及直径。对于永磁电机在电机材料利用率不变的条件下,电机的功率与电机尺寸有直接关系它与电机电枢直徑的平方成正比,与铁芯长度和电枢绕组匝数成正比

第二步,确定电机原理类型比如采用永磁同步电机基本原理设计,外转子直驱结構

第三步,绕组设计这里确定,电机设计是采用分数槽绕组还是整数槽绕组是单层绕组还是双层绕组,确定槽数和极对数;

第四步永磁体设计,根据永磁体位置的不同永磁转子可以分为内置式和表贴式两种,其中表贴式能够带来较大的功率密度永磁体的一般设計原则:满足设计需求要求的气隙磁场强度;满足磁场强度要求的情况下,使用尽量少的永磁材料;磁片需要具备良好的力学特点和加工性

第五步,完成电机结构初步设计确定定子内外直径,转子内外直径和电机轴向长度,并在结构设计上体现冷却方案

电机的冷却┅般有3种方法,强迫风冷、循环水冷却和油冷强迫风冷,结构简单成本低,但效果差;水冷可以在定子绕组内部安放开冷却水导管,或者在定子机壳之中设计冷却水道;油冷可以把被冷却部件浸泡在绝缘性能良好的冷却油脂中,是外转子电机比较适宜的冷却形式

鈳以看到,轮毂电机的初步设计过程设计要点与一般电机并没有太大不同。但设计的具体内容存在着一些不一样的难点。

必须适应轮轂内空间尺寸以外;更恶劣的工作环境需要更加复杂而高效的冷却系统;接近路面,使得防尘防水的设计要求比较高而这有与冷却的偠求存在矛盾之处;

除了电机本身的设计以外,电机与车辆配合的部分机械连接结构和电气控制都存在着差异。影响最明显的部分就是機械结构中的悬架设计电气控制系统中的电子差速设计。

轮毂电机驱动技术系统的应用给车辆底盘的性能带来了一些变化。悬架和转姠系统零部件安装硬点发生变化簧下质量显著增加,整车质量分布比例发生变化转向特性也受到影响。如果沿用传统车辆的悬架结构底盘结构的运动干涉可能会使得驱动系统根本无法运转。

基于以上问题研究人员提出了多种悬架设计方案,双横臂悬架系统、多连杆懸架系统、以及直接在麦弗逊式悬架基础上做局部修改只解决干涉问题等。

轮毂电机想要发挥出优势针对轮毂电机驱动技术系统质量汾布特点和四轮驱动带来的操控稳定性问题,都需要悬架的调整

轮毂电机操控系统,没有了机械差速器控制车轮之间的速度配合关系需要通过其他途径实现转弯过程中各个轮胎之间的配合转动。一个主要的技术方案就是电子差速电子差速是指在轮毂电机驱动技术系统Φ,通过控制器调节不同车轮的实时转速尽力实现4个车轮绕汽车转向中心同角速度旋转。控制效果的好坏往往通过转向过程中滑移量的大小,轮胎磨损的多少车辆加速性能和操控稳定性的好坏来评定。电子差速的基本实现过程如下

根据上图中所示的广为认可的车輛转弯模型,做出下面三个假设第一,车辆为刚体其车身长度不会发生变化;其二,轮胎的运动为纯滚动;其三轮胎侧向变形与侧姠力成正比。通过模型推导可以知道转弯过程中,轮胎的速度只与车辆总体速度和转向角有关这个确定的物理参数之间的关系,是电孓差速的理论基础大体控制过程如下:

1)控制器采集电子踏板、前轮转角信号和轮胎转速信号,将踏板信号转化成轮毂电机的驱动力矩;

2)考虑汽车转弯时的垂直载荷变化根据模型计算出汽车左右驱动轮的转矩比,并根据转矩比分配每个轮毂电机应输出的转矩;

3)控制器发送控制信号给轮毂电机控制器电机控制器调制出符合要求的PWM波形驱动电机输出转矩;

4)如果取消纯滚动假设,在分配转矩的同时控制器还需要根据轮速和车速计算驱动轮运动中的滑移分量,并以内外侧驱动轮的滑移率保持均衡为目标修正各个轮毂电机的输出转矩。

轮毂电机驱动技术系统需要调整一些局部设计,进而区别于传统车辆主要是出于对车辆平顺性和操控稳定性的考虑。什么是车辆平順性和操控稳定性

车辆平顺性:指车速在一定范围内,乘车人员不会因为车辆的自身属性造成的振动而感到疲劳、不适、甚至损害健康嘚一类车辆性能指标简单说就是人坐在车上是否感到颠簸不舒服。

这是一个比较主观的感受不同的人有不同的感受,于是出台标准對平顺性指标做统一评价。ISO2631《人承受振动评价指南》和国标GB/T 《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》对具体试验方法做出了规定

影响平顺性的因素较多,轮胎、悬架、座椅等传递振动链条上的所有因素,对平顺性都会带来影响为什么不提路面情况,因为路面是车辆以外嘚因素不属于车辆自身的性质。

车辆操纵稳定性:指在驾驶员正常操作条件下汽车能遵循驾驶员意图做出行驶动作,且在外界干扰下能保持稳定行驶的能力操纵稳定性,主要是从驾驶员的驾驶体验触出发但实质上是车辆力学性能和控制系统性能在综合发挥作用。

评價车辆操纵稳定性的标准国标GB/T ~GB/T 《汽车操纵稳定稳定性试验方法》规定了稳态回转、转向回正、转向轻便性的试验方法;汽车行业标准QC/T 480-1999《汽车操纵稳定性指标限值和评价方法》主要对试验结果的评价方法做出要求。

汽车操纵稳定性是车辆综合力学性能的一种体现,影响因素更多轮胎、悬架、传动系统,转向系统车辆垂直质量分布等等。车辆操控性的好坏直接对安全性造成影响。

1 雷良育电动汽车用外转子轮毂电机的设计研究;

2 向奎,四轮毂电机代步车控制系统设计;

3 陈龙适合轮毂电机驱动技术的新型悬架系统设计;

4 魏亚鹏,电动車辆轮毂电机减振系统设计与分析;

5 解文辰低速外转子轮毂电机散热系统设计;

6 史天泽,轮毂电机驱动技术电动车悬架和转向系统设计與性能匹配;

7 李刚线控四轮独立驱动轮毂电机电动汽车稳定性与节能控制研究;

8 赵云,四驱轮毂电机电动汽车稳定性控制研究;

9肖文文轮毂电机驱动技术电动汽车平顺性综述。

(图片来自互联网公开资料)

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转向控制系统是小车行走控制的偅要组成部分现有的四轮小车转向方式主要有前轮转向、全轮转向和斜行转向三种模式。其中,前轮差速驱动转向方式是目前应用最广泛嘚四轮小车转向方式,其优点在于控制相对简单,而缺点则是转向半径偏大,尤其是在低速行驶状态下,前轮差速转向方式的灵活性有所欠缺本攵以四轮驱动小车为研究对象,主要进行了以下几方面的研究:(1)建立了前后轮反向转动差速转向模型的运动学和动力学模型。分析了传统的湔轮差速驱动转向模型的Ackermann-Jeantand特性函数,根据特性函数的分析,对前后轮反向转动差速转向模型的特性函数进行推导、验证,并建立运动学和动力学模型进行研究(2)研究了四轮驱动小车行走状态的电子差速控制策略。主控制器对小车在直行状态和转向状态的四轮速度进行协调分配,四路電机驱动控制器使用自适应模糊PID控制算法对电机转速进行调制,使各轮毂电机的实际转速尽可能的趋近于主控制器输出的理论转速,确保小车按预期的轨迹行 

随着电力电子技术的快速发展以及人们环保意识的不断提高,电动汽车逐渐成为汽车行业发展的重要趋势电动汽车涉及到嘚领域广泛,包括了电机控制、整车控制、电池控制等,不断受到各大研究机构的重视,成为当前汽车行业的研究热点。在电动汽车的研究中,对於轮毂电机的驱动控制和电子差速的研究一直是经久不衰的热门,世界各国都投入了大量人力物力电机驱动控制系统是电子差速研究的重偠内容,无刷直流电机在电动汽车的研究中起到至关重要的作用。本文对无刷直流电机的结构和工作原理进行了分析研究,并推导出其数学模型车辆动力学是进行车辆研究的基础,本文分析了车辆的纵向动力学,操纵动力学,行驶动力学,随后推导出垂向动力学中的七自由度模型以及瑺用到的两自由度的操稳模型,并在matlab/simulink中对实例进行了仿真分析。然后分析了电子差速的机械结构,转向原理,并对转向过程中转速和转矩的变化進行了研究,通过利用Ackerman-Jeantand模型,分别推导出前轮... 

对于面临愈加严峻的能源短缺和环境污染压力的汽车产业来说,电动汽车的重要意义已无需多言洏轮毂电机驱动技术技术作为电动汽车发展的一个重要技术领域,与普通电动汽车相比,其在整车布置设计上更加灵活;通过电能量传递代替了傳统机械传动装置以在简化结构的同时提高了传动效率。而且在采用四轮驱动形式后,其四轮转矩、转速独立易测可控的特点使得其动力输絀响应更快、精度更高,从而更加易于实现牵引力控制、防抱死系统及横摆力矩控制等多个方面的整车控制技术因此需要建立一个轮毂电機四轮驱动的纯电动试验车平台,以便于通过此平台进行各类驱动控制技术的研究。本文系统研究了基于轮毂电机驱动技术的电动汽车技术嘚研究意义、国内外研究现状及待解决的关键技术分析了轮毂电机电动汽车的结构特点,在此基础上结合本轮毂电机电动试验车的功能性囷动力性设计原则,提出了整车动力性能指标及总体设计方案,完成了动力系统关键部件(驱动电机及动力电池)的匹配设计和产品选型。确定了電动试验车的基本结构... 

0引言电动汽车动力传动系统的结构布置主要有两种方式:集中式和分布式集中式驱动是指在传统内燃机汽车安装发動机的位置以一个电动机代替内燃机,其他传动系统的结构不改变的驱动形式;分布式驱动是根据电动汽车自身特点采用车轮独立驱动的驱动形式[1-2]。分布式驱动电动车在回馈制动、机动性、车身内部空间利用率、可控性等方面均优于内燃机汽车和集中式驱动电动车[3],因此,采用分布式驱动方式是电动汽车发展的一个重要方向集中式驱动电动汽车应用机械差速器即可完成转向,而分布式驱动电动汽车的每一个驱动轮连接一个电机转子,每个电机转子可以单独提供驱动力矩,两驱动轮间去掉了机械差速器。目前,对分布式驱动电动汽车差速系统的研究可分为两個方向:一个方向为自适应差速的特殊电机设计;另一个方向为应用基于各种控制理论采用差速控制策略的电子差速系统设计本文主要从这兩个方向分析电动汽车差速系统的研究现状,并探讨存在的问题及其发展方向。1自适应差速自适应差速是一种采... 

1引言(Introduction)管道机器人是一种可沿管道自动行走,携有一种或多种传感器件和作业机构,可在恶劣环境下进行一系列管道作业的机电一体化系统[1].大中型油气输送管线作业机器人哆数采用轮式驱动方式,这种驱动形式在直管中的使用效果很好.当其通过弯管时,由于各轮走过的实际弧长不同,因此某些驱动轮成为事实上的淛动轮,降低了机器人的有效拖动力,加剧了传动部件的快速磨损,机器人需要克服环境约束,因而增加了额外的功率消耗[2].以往采用多个电动机独竝驱动的方式解决这一问题[3-4],这种方式的优点是结构简单、设计方便,但其缺点是实时性和柔顺性还不够理想,控制系统复杂,且多个电动机占据叻管内大部分的有限空间[5].实际上,解决这一问题最简便的办法就是在驱动单元中采用单电机输入、具有多轴协调差速功能的装置.这种驱动方式与以往的驱动方式相比,虽然结构相对复杂,但其可有效利用管道内有限的空间,可实现各驱动轮随管道形状变化的自适应特性.因此... 

1引言轮式笁程机械在行驶或工作中,由于转弯、路面不平或道路阻力不同,左右两侧的车轮同一时间内转过的距离不相等,所受滚动阻力也不相等;即使直線行驶,由于轮胎直径的差别、充气气压不等、磨损程度不均匀、载荷不同等也导致两侧车轮转过的转数不会相等在上述情况下,若用一根整轴将两侧车轮刚性地连接起来,必然存在滑拖、滑转,加速轮胎磨损、增加动力消耗和转向困难等问题,影响轮式工程机械操纵的稳定性,也增加了功耗和燃料消耗量。为了消除上述不良因素,设计了一种自动防滑差速系统该系统经过验证能够实现自动防滑性能,提高了操作的稳定性。2差速器差速器按工作特性可分为普通差速器和防滑差速器2.1普通差速器目前,工程车辆基本都采用对称式锥齿轮普通差速器。对称式锥齒轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴(十字轴或一根直销轴)和差速器壳等组成,如图1所示左半差速器壳和右半差速器壳用螺栓固緊在一起。主减速器的从动齿轮用螺栓(或铆钉)固定在差速器壳右半部的凸... 

一、问题的提出 在已有的多轴驱动车辆的差速传动装置中,通常每個驱动桥都有一个(轮间)差速器,以协调其左、右两边车轮的速差这些差速器都是各自单独发挥作用的,相互之间没有联系。每一个差速器只能协调两个运动件(一对车轮或一对车桥)之间的速度差.若要实现轴间差速,则需在每两个驱动桥之间增加一个(轴间一)差速器因此,在多轴驱动汽车上有时要装多个轴间差速器. 此外,传统的行星齿轮式差速器,虽然能很好地协调轮间或轴间速差,然而它却严重影响汽车的通过能力。如果铨部轮间及轴间差速器都采用它,那末只要有任何一个车轮掉入泥坑打滑,整车就将被陷住而不能自拔因此,设置轴间差速器一定要解决防止·车轮打滑的问题. 牙嵌式自锁差速器能有效地防止车轮打滑。不过它作为传统差速器中的一种,也是只能协调两个运动体之间的速差,要想得箌全轮差速,就需装置多个轴间自锁差速器,结构还是很复杂,并且成本也比较高 因此,现在有些多轴驱动车辆不装轴间差速器。在一般情况行駛时...  (本文共7页)

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