基于轮毂电机的电动轮模块的设计计算.pdf

基于轮毂电机的电动轮模块的设计计算基于轮毂电机的电动轮模块的设计计算
同济大学同济大学刘书锋刘书锋陈辛波陈辛波
课题背景
基于结构模块化的电动轮汽车底盘设计
轮毂电机的研究开发
电动轮动态加载测试平台建设
展望
课题背景
¾ 上海市科委国际国际合作项目“基于电动轮直接驱动的节
能型微型电动轿车研究开发”
¾ 上海市科委重大科技攻关项目“氢能微型汽车用轮毂电机
及其驱动器的开发”
¾ 国家863电动汽车“燃料电池轿车项目”有关微型电动车的
子课题研究任务。
¾汽车驱动方式与传动效率分析
ƒ传统燃油汽车动力传动系统:结构复杂、占用空间大、传动效率不高。
机械离合器
内燃机多挡变速箱主减速器机械差速器万向传动轴车轮Pw=
(功率Pm) (效率η1) (效率η2) (效率η3) (效率η4) η1 η2 η3 η4 Pm
机械传动效率估算例: 设η1 =η2 =η3= η4= ,则 Pw= Pm
ƒ单电机中央集中驱动型,传动链较长:
驱动电机主减速器机械差速器双万向节车轮Pw=
(功率Pm) (效率η) (效率η) (效率 2) 2
1 2 η3 η1 η2 η3 Pm
•机械传动效率估算:取η1 =,η2 ≈,η3= ,则Pw= Pm
•核心制造业结构:1家电机厂+1家减速器厂+1家球笼万向节厂+整车厂
•生产特征:小批量大功率电机的技术和成本、
多品种的机械传动零部件体系。
ƒ四个或二个电动轮分散驱动型:传动链最短
轮毂电机
(功率Pm) (减速器, η1 ) 车轮Pw=(η1)Pm
•机械传动效率估算:取η1=,则Pw=() Pm
约比单电机大功率集中驱动型式节能约5-12%
•核心制造业结构:1家电机厂+整车厂
•生产特征:小功率电机的技术和大批量制造的成本优势
电动轮汽车发展的潜在优势:
高效节能、社会生产资源占用较少整车结构简洁、可利用空间大驱动电机分散小型化、故障应对能力强车辆操控性发展潜力好:ABS、TCS、SBW等
ƒ ƒ ƒ ƒ
电动轮汽车成为电动汽车发展的重要方向
ƒ日本庆应大学(KEIO UNIV)电动汽车研究室
1998制作轮毂电机驱动型电动汽车HS98e
1997改装第一辆电动汽车HS97e
•2001年,HS2001e、 KAZ
•2002年,HS2002e
•2004年,Eliica
1999制作2个轮毂电机驱动的电动汽车HS99e
:最高时速310公里
(2001,KEIO UNIV)
八轮驱动MPV电动汽车KAZ
八轮驱动MPV电动汽车Eliica :最高时速370公里
Eliica (2004,KEIO UNIV)
ƒ丰田汽车:4WD FCHV “Fine-N”
( Tokyo Motor Show )
4355×1820×1495,轴距3100)