SIM-Drive的轮内马达.doc

【新车技术】SIM-Drive的轮内马达:采用外转子不经由减速齿轮进行驱动2011/04/0200:00日本的电动汽车(EV)风险公司SIM-Drive公开了配备轮内马达的先行开发车情况(图1,表)。先行开发车预定2011年春季公开,是5座小型车,电池容量约为26kWh,持续行驶距离约为300km。由于马达嵌入在车轮内,因此虽然是小型车,却能确保宽敞的车内空间。图1:开发的驱动马达嵌入先行开发车中。采用内定子、外转子的构造。 此次开发的轮内马达的特点是,采用不经由减速齿轮、而是直接驱动车轮的高效直接驱动方式。该公司社长、庆应义塾大学教授清水浩表示,包括2004年开发的EV概念车“Eliica”在内,已经试制了多款EV概念车,但此次是首次使用不经由减速齿轮的轮内马达。去掉减速齿轮的理由包括:提高了马达的永久磁铁、线圈密度和铁心等的性能,以及采用了容易输出扭矩的外转子构造。外转子的构造比内转子复杂,不过磁铁可配置在离轴较远的位置,因此具有可提高扭矩的优点。所以,能够不经由减速齿轮也能确保充分的扭矩。通过去掉减速齿轮,“可将持续行驶距离延长约20%”(清水),开发车辆利用约26kWh的锂离子充电电池确保了约300km的持续行驶距离。锂离子充电电池采用东芝制造的“SCiB”。由于SCiB的负极材料使用LTO(钛酸锂),,,为了确保电池电压,需要配备大量单元。SIM-Drive没有公开电池电压和马达的驱动电压。马达的效率最大为97%,在JC08模式下加速时约为80%。据SIM-Drive介绍,使用减速齿轮时的最大效率也是97%,不过在接近实际行驶条件的JC08模式下会变低。扭矩密度达到Eliica的5倍马达的内部构造如上所述,组合使用了内定子(InnerStator)和外转子。与Eliica等采用的内转子和外定子构造截然相反。此次开发的马达,每台的最高输出功率为65kW,最大扭矩为700N·m。开发车辆在四个车轮中嵌入了马达,最高输出功率为260kW,最大扭矩为2800N·m。,,可以平稳加速。马达单位重量的扭矩密度由Eliica的3N·m/kg增至约5倍的14N·m/kg。转子由铁心和壳体组成。铁心分为4部分,每个铁心以5mm左右的间隔沿旋转方向配置在壳体上(图2)。通过以一定的间隔配置铁心,减小了转子的顿转扭矩(CoggingTorque,扭矩不均)。在壳体内侧设置了用来固定铁心的沟槽。铁心中嵌入了钕类永久磁铁。考虑到操作性,制造时没有对磁铁进行磁化,而是将铁心嵌入壳体后,在电场中进行磁化。图2:转子的铁心分为4部分(a)转子的铁心及围住铁心的壳体。(b)为了减小顿转扭矩,将铁心沿马达的轴方向分为4部分,每个铁心以5mm左右的间隔配置。(c)铁心中嵌入了永久磁铁。(d)使用特殊薄膜观察磁铁与磁铁之间的空隙。可确认以一定间隔配置了磁铁。 。与2004年的电磁钢板相比,降低了涡电流。绕线机的性能也得到提高,因此还提高了占积率。先行开发车使用的马达由SIM-Drive负责开发和制造,不过为了在2013年前后开始量产,该公司还将向台湾电机厂商东元电机(TECOElectric&Machinery)提供制造技术。其他厂商如果有意向也可以向其提供技术。图3:从车轮侧看转子时转子直径为300mm,嵌入15英寸的轮胎中。在螺栓部安装车轮。图4:从车体侧看定子时定子上部的壳体是与悬挂组装的部分。壳体安装在中空的定子内部。  转子直径为300mm(图3),定子进行了集中绕线,马达收纳在15英寸的轮胎内侧。定子经由壳体利用螺钉与悬挂固定在一起(图4)。定子与壳体通过咬合沟槽进行固定。该公司计划今后备齐直径为200mm的中型产品和100mm的小型产品。3种马达将根据不同车辆区分使用。轮内马达被指存在簧下质量增加,导致车体振动增大的问题。对此,SIM-Drive认为,“虽然还取决于路面状况,但包括发动机车和EV在内,假设振动在20~30km/h左右的低速区时会达到峰值。如果簧下质量增加,峰值会向低速侧平行移动,因此可改善包括高速区在内的整体乘坐舒适性”(SIM-Drive技术顾问吉田宽)。(记者:小川计介)SIM-Drive提供轮内马达EV技术,接到中国企业订单2009/12/1000:00图1:SIM-Drive成立新闻发布会从左边起依次是Nano-OptonicsEnergy社长藤原洋、清水浩教授、倍乐生董事长福武总一郎和GulliverInternational董事长羽鸟兼市。(点击放大) 长年从事电动汽车(EV)研发的日本庆应义塾大学环境信息系教授清水浩接受了日本倍乐生公司(Benessecorporation)、Gulli