由于轮毂电机驱动的电动汽车取消了传统汽车的机械传动部分,所以无法采用机械差速器对轮毂电机驱动的电动汽车进行差速控制,虽然现在出现了电子差速器,但是当车速超过一定值时,车辆就会出现明显的方向失稳现象。目前,国内外己初步积累了这方面的专有技术。
通俗地讲,这就是一个1+1等不等于2的问题。人们的期望值无疑是2(代数和),但实际效果只能是小于、充其量接近于2(矢量和)。综合考虑车辆方方面面的动力和能源需求,这就构成了有限车载能源和动力的最优化调度与管理问题/或称之为智能化能量管理系统。它既是一个系统工程的最优化技术解决方案,难度非常大,可以从各轮毂电机能量的合理分配与管理做起,并可以包括能量回馈方面的考虑。
由于轮毂电机驱动电动汽车需要把驱动电机、减速机构、制动器都集中在车轮内,故如果不采取有效措施,必然会引起汽车非簧载质量的增加,增大轮毂电机驱动电动汽车垂直方向的振动幅度,影响轮胎的附着性能,不利于汽车的控制,同时也会降低汽车的平顺性和舒适性。同时,电机放置在车轮内,电机将会承受来自路面的很大的冲击载荷。因此,研究轮毂电机非簧载质量的减少方法能够指导电动轮设计、结构改进及理论分析,具有重要的意义。
轮毂电机安装在驱动轮的轮毂内,占据了原来布置机械制动卡钳与制动盘的空间,导致无法沿用原有的机械制动器。若仅靠轮毂电机的电回馈制动,存在制动力不足、电池剩余电量不足时无法实现电回馈制动、制动可靠性较低等问题。目前轮毂电机已有了机械制动的集成方案,但该方案并不成熟,所采用的环形制动盘制制动力臂大,摩擦片制动面积小,存在易变形、抖动大、发热量大等问题,其制动能力及可靠性仍有待验证。
车轮由于经常需要处在大负荷低速爬长坡工况下,而电机又放置在狭小的车轮内,因而容易出现冷却不足导致电机过热烧毁的问题。但是,轮毂电机直接受到地面的振动冲击,以及路面的泥水砂石的飞減,丁作环境十分恶劣,从轮毂电机的防护和保养来看,电机的密封性越强越好,这使得轮毂电机在运行过程中产生的热量更难以散向电机外,给电机的冷却带来了难度。因此,电机的散热和强制冷却问题亟需解决。
综上所述,轮毂电机尚存在高速下失稳、非簧质量大、高密封环境下的散热难、制动集成问题、能量管理待优化等诸多问题,但是很多技术问题,如果缺乏规模化得商业应用,突破速度会很慢。本文认为,小型化的低速电动车对以上问题敏感度较低,批量化的应用突破口,应该是从这个领域开始,同时也能为轮毂电机在高速车的应用积累技术和使用资源。
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