电动马达大部分人应该都玩过,也了解过电动马达的工作原理,你就会知道将储存的电能转化为动力的基本概念:通过位于磁铁两极之间的紧密盘绕的导线提供电流,这些导线绕着线圈旋转,从而产生一种力量,再通过齿轮或链条转动轮子,最终驱动机器。轮毂电机与普通电机的基本原理是一样的。
以前大多数电动车(电动汽车、电动自行车、电动轮椅等)是采用车载电池和一个普通的电动机来进行驱动行驶。但是最近一些新的电动汽车、电动自行车、自动轮椅等采用了新的工作方式,不在是用一台发动机通过齿轮或链条驱动轮子,而是在每个车轮的轮毂上直接安装一台发动机,这就是我们据说的轮毂电动发动机。
轮毂电机
轮毂电机发展简史
1、1883年,来自密苏里州圣路易斯的威灵顿 · 亚当斯第一次发起了这项项目,对于一个电动轮毂电机,他认为可以用于火车车厢和各种轻型机械的操作,例如缝纫机和牙科器械。
2、1895年,俄亥俄州的奥格登 · 博尔顿发明带有前轮毂电机的电动自行车。
3、1900年,费迪南德·保时捷(Ferdinand Porsche)教授开发了世界上第一款混合动力电动汽车Lohner Porsche,它的每个前轮都有一个轮毂电机,每台电机产生2千瓦的功率(2.7马力)。
4、1947年,詹姆斯·J·图利发明装有轮毂电机的飞机起落架。
5、1962年,杜克大学的T.G.威尔逊(T.G.Wilson)和莱特机械公司的P.H.特里基(P.H.Trickey)公布他们的固态换相直流电机,这是第一台直流无刷电机。
6、1971-1972年,阿波罗月球车是太空中第一辆电动汽车,虽然不是轮毂汽车,但它推广了四轮由独立电机驱动汽车的概念。
7、1980年, Powertron的罗伯特 · 洛尔多被授予美国专利4453097:内嵌磁铁的永磁体直流电机,这是一种高功率无刷直流电机。
月球车
由轮毂电机驱动的汽车结构上将会比传统汽车要简单些(没有了复杂的机械结构),比现有大部分采用马达式的电动车要节省车的空间,可以提供更多的储物空间,同时也使车辆轻量化。轮毂电机将车轮、动力、传动、刹车等高度集成在一起,其工作原理类型于永磁同步电机,
虽然轮毂电机有很多好处,但也存在不少的缺陷,轮毂电机的车轮会比普通车轮更大、更重,从而会改变操作方式,轮毂发热量大,散热难,同时悬挂系统的设计也是难点;另外如果在行驶过程中某一轮毂电机突发故障,则可能会导致车辆转向一侧,这就是为什么实用的轮毂发动机有时由几个(通常是四个)独立的子发动机组成,每个发动机产生的扭矩只占总扭矩的一小部分(四分之一),这是一种安全设计,但它会增加相应的成本和复杂性。
随着轮毂电机的不断发展,期待未来会有更多的电动汽车采用轮毂电机进行驱动。