轮毂电机分布式驱动控制系统关键技术
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轮毂电机:分布式驱动系统的典型代表分析报告2018年1⽉出版正⽂⽬录1、轮毂电机:分布式驱动系统的典型代表 (4)1.1、新能源汽车驱动系统:集中式是当下主流,分布式是未来趋势 (5)1.2、发展历程:美⽇研究较早,国内依靠并购引进国外先进技术 (8)2、轮毂电机驱动或是未来新能源车最具前景的底盘技术 (10)2.1、轮毂电机优势显著,市场前景可观 (10)2.2、成本⾼、整车配套改造技术尚未成熟仍是制约轮毂电机产业化的主要原因 132.3、轮毂电机或率先在商⽤车领域推⼴,逐步过渡到乘⽤车市场 (14)3、轮毂电机⾏业竞争格局 (15)3.1、PROTEAN ELECTRIC:全球轮毂电机系统开发与商业化的领导者 (16)3.2、ELAPHE:欧洲著名的轮毂电机⽣产企业,积极推进产品研发 (19)3.3、轮毂电机产业领域其他布局 (20)4、国内公司 (21)4.1、万安科技:牵⼿轮毂电机巨头PROTEAN,合作开拓中国市场 (21)4.2、亚太股份:国内制动系统⾏业龙头,合作ELAPHE 布局轮毂驱动电机 (23)5、投资建议 (24)6、风险提⽰ (24)图表⽬录图表 1:传统汽车传动⽅案 (4)图表 2:Protean轮毂电机爆炸图 (4)图表 3:传统汽车、集中式驱动纯电动车和轮毂电机驱动纯电动车驱动系统性能对⽐情况 (6)图表 4:轮毂电机的驱动⽅式可分为减速驱动和直接驱动 (6)图表 5:内转⼦轮毂电机参数 (7)图表 6:外转⼦轮毂电机参数 (7)图表 7:四种主要类型电机的性能⽐较 (8)图表 8:轮毂电机发展历史 (8)图表 9:我国在轮毂电机和电动轮⽅⾯产业并购加快 (10)图表 10:轮毂电机在新能源汽车上的分布 (11)图表 11:轮毂电机可以实现原地转向 (11)图表 12:轮毂电机可以匹配纯电动、混合动⼒和燃料电池电动车等新能源车型 (12)图表 13:轮毂电机可能会使汽车的簧下质量增加 (13)图表 14:BDIMS轮毂电机簧下减重结构⽰意图 (13)图表 15:采⽤轮边电机的⽐亚迪K9 (15)图表 16:Protean Drive?系统参数 (16)图表 17:不同车型与⾏驶⼯况对扭矩的需求 (17)图表 18:Protean Drive?系统应⽤场景 (17)图表 19:Elaphe轮毂电机产品系列 (19)图表 20:Protean&Elaphe部分产品性能⽐较 (19)图表 21:德国明斯特市14号线路上运⾏的轮毂电机驱动公交 (20)图表 22:⼀汽轮毂电机驱动技术底盘参数 (21)图表 23:2011-2015公司产品在全国的排名情况 (23)轮毂电机:分布式驱动系统的典型代表新能源汽车的兴起带来产业链上游关键零部件的更新浪潮,轮毂电机作为典型的分布式驱动系统,具有⼴阔市场前景。
新能源电动汽车用轮毂电机关键技术分析作者:王俪錕来源:《科学与财富》2018年第32期摘要:轮毂电机技术在新能云电动汽车中的有效落实,一方面能够为汽车提供更加完善的制动系统,由此降低能源使用速率与设备检修损耗,为电动车提供了更稳定的操控系统;另一方面凭借轮毂电机部件隔离的优势,也避免了外界恶劣环境的影响,使汽车适用范围更加广泛。
本文基于新能源电动汽车驱动特点展开分析,在论述轮毂电机驱动方式与技术特点同时,期望能够为电动汽车行业发展提供参照。
关键词:新能源;电动汽车;轮毂电机;关键技术1 电动汽车的驱动特点概述电动汽车是基于我国资源可持续发展概念提供的新型交通工具,与传统内燃机汽车驱动系统不同,电动汽车有效摒弃了机械体积庞大、笨重、噪声较大的缺点,并且凭借电力能源的消耗与获取特性,更有效避免了汽车废气对周边环境的污染,使整体能源利用率的到有效提升,同时更降低了汽车运行的损耗。
而从电动汽车驱动方式角度来看,我国现阶段电动汽车可分为集中电机、轮边电机与轮毂电机三种。
集中电机系统形式源自于传统的内燃机系统,使内燃机部件直接转变为电动机部件,而其余系统部件不受影响。
从技术上来看,此类电机驱动形式基于传统内燃机系统更便于管理,并且在检修等工作开展期间更加便捷。
但同样此种电机形式并无法有效转变传统机械传动状况,致使非必须的能源损耗依然成为首要问题,再加上电池容量的限制,更极易对汽车续航造成影响。
轮边电机是以车架为安装基础,将电动机与减速器组成一体安装的电机形式。
期间,可将减速器输出轴与万向节、车轮半轴进行连接,由此通过电机系统驱动车轮,使汽车能够正常行驶。
此种驱动方式技术较为简单,并且是现阶段电动汽车中最常见的驱动形式。
轮毂电机是将动力、制动及传动装置规整于轮毂内,由此排除离合器、变速器、传动轴等大型机械部件,使汽车结构得到了极大的简化,同时也降低了多部件引发的噪声、能耗、磨损,有效提升了汽车的使用质量,同时凭借线控四轮转向技术,更有效减小了转向半径,是车辆在行驶中更易被操控,由此提升了车辆的整体性能。
分布式驱动电动汽车转矩控制研究〔申请清华大学工学硕士学位论文〕培养单位:汽车工程系学科:动力工程及工程热物理研究生:马良峰指导教师:欧阳明高教授二〇一六年五月Research on the Torque Control forDistributed Drive Electric VehicleThesis Submitted toTsinghua Universityin partial fulfillment of the requirementfor the degree ofMaster of ScienceinPower Engineering & Engineering ThermophysicsbyMa LiangfengThesis Supervisor:Professor Ouyang MinggaoMay, 2016摘要发展电动汽车已经成为应对交通领域的能源安全问题与空气污染问题的共同选择。
在各类电动汽车中,分布式电驱动被认为是纯电驱动汽车的前沿技术,在动力性和能效方面具有很大的潜力。
分布式电驱动系统具有控制灵活、响应快的优势,同时也带来了相应的研究热点问题,比方各个驱动轮的转矩应该如何控制,才能使电动汽车的能效和动态性能得到优化?本课题围绕能效优化和动态响应控制优化两个问题展开研究。
在以能效优化为目标的转矩控制方面,目前大多研究是采用基于模型的算法,需要电机等部件的大量测试标定模型,本文采用了一种基于黄金比例搜索算法的前后轴转矩分配策略,可实现在驱动系统性能参数不确定情况下的在线实时转矩最优分配。
但该算法的主要问题是搜索过程中的转矩波动问题,针对这一问题,本课题在其基础上提出了最优分配系数自动标定算法,可实现优化分配系统的自动标定,解决了实时搜索算法的转矩波动问题。
在分布式驱动电动汽车动力系统动态响应控制优化方面,主要内容是针对轮毂电机驱动系统对外界突变载荷激励敏感,路面条件变化时抖动剧烈的情况,提出了电子转动惯量算法,从算法层面模拟实际转动惯量的作用,在不增加汽车簧下质量的情况下降低了轮毂电机驱动系统对外界激励的敏感性,并通过转矩补偿算法,解决了车辆目标加速性能下降的问题。
分布式轮边电机解释说明以及概述1. 引言1.1 概述分布式轮边电机是一种新型的电动机技术,它将电机的驱动系统集成在车轮上,具有独特的工作原理和应用场景。
传统的电动汽车通常采用中央驱动方式,即电机安装在车辆的发动机舱内,并通过传动装置将动力传输到车轮上。
然而,这种传统的驱动方式存在能量转换效率低、动力损失大等问题。
为了解决传统驱动方式存在的问题,分布式轮边电机技术应运而生。
它将多个小型电机分别安装在每个车轮上,并通过控制系统实现对各个电机的独立控制。
这样一来,不仅可以提高能量转换效率和传递效率,还可以更好地实现四轮独立驱动和精确控制。
1.2 文章结构本文将从概述、解释说明和概述三个部分来全面介绍分布式轮边电机技术。
首先,在引言部分对分布式轮边电机进行了概括性介绍并指出其优势所在。
接下来,在第二部分中详细解释了分布式轮边电机的定义、原理、构成以及各个组件的作用。
然后,在第三部分中对分布式轮边电机进行概述,讨论了其历史发展背景、技术特点与优势以及未来的发展趋势和前景。
最后,在结论部分对全文进行总结并重点强调了主要观点。
1.3 目的本文的目的是深入解析分布式轮边电机技术,并从不同角度探讨其应用前景和发展趋势。
通过全面介绍该技术的定义、原理、构成和工作原理,读者将能够更好地理解该新兴电机技术的优势和应用场景。
同时,本文旨在为相关领域研究人员提供一个基础性参考,并推动该领域技术的进一步发展和创新。
2. 分布式轮边电机解释说明2.1 定义和原理分布式轮边电机是指将电动机嵌入车辆的每个车轮中,使得每个车轮都能够独立进行驱动。
它采用了一种新型的电动机布置方式,通过将驱动系统分散到每个车轮上,实现了更加灵活高效的动力输出。
这种电机结构的原理是利用每个轮子上安装的电动机提供推力和扭矩来驱动车辆前进。
传统汽车通常只有一个集中式发动机,通过传输系统将动力传递到各个轮子上。
而分布式轮边电机则将传统的中心发动机拆分成多个小型电动机,并直接安装在每个车轮上。
轮边后驱电动客车分布式驱动控制系统设计摘要:本文基于轮边后驱电动客车,设计了一种分布式驱动控制系统。
该系统采用了CAN总线通信技术,结合电池管理系统和电机驱动系统,对车辆的整体性能进行优化和协调控制,提高了车辆的动力性、能耗和安全性能。
其中,电池管理系统通过单体电压监测和均衡技术,实现了对动力电池组的可靠控制和管理。
电机驱动系统采用了随行控制策略,根据车速、加速度等参数进行动态控制,实现了最优化的动力输出和能量利用。
实验结果表明,该控制系统能够有效地解决现有后驱电动客车存在的热失控、能量浪费、动力输出不足等问题,提高了车辆的综合性能和市场竞争力。
关键词:后驱电动客车;分布式驱动控制系统;CAN总线通信;电池管理系统;电机驱动系统;随行控制策略1、引言近年来,随着环保、节能和新能源汽车政策的不断推进,电动客车成为了公交、物流、旅游等领域的主要交通工具。
与传统燃油客车相比,电动客车具有零排放、低噪音、低成本等优点,但也存在一些问题,如行驶里程不足、动力输出不足、能耗较高等。
因此,如何提高电动客车的综合性能和市场竞争力,成为了当前研究的热点和难点。
现有的电动客车主要分为前驱、后驱和全驱三种类型。
其中,后驱电动客车由于具有更好的动力输出和驾驶稳定性,受到了广大用户的青睐。
为了进一步提高后驱电动客车的性能,通过研究和实验,本文提出了一种分布式驱动控制系统,以实现对车辆整体性能的优化和协调控制。
2、系统设计2.1 总体架构分布式驱动控制系统的总体架构如图1所示。
其中,电池管理系统部分采用了BMS电池管理系统,通过单体电压监测、均衡等技术,对动力电池组的状态进行实时监测和控制;电机驱动系统部分采用了电机控制器,通过控制器内部的算法和随行控制策略,协调控制电机的输出和车速的匹配产生最优的动力输出;CAN总线负责连接各个控制单元,实现实时数据的传输与控制策略的调整。
同时为了提高系统的安全性和稳定性,还设计了车载网络和人机界面等功能模块,对整个系统进行优化和协调控制。