电动轮毂电机

Protean Electric向车轮电机应用领域寻求合作伙伴
2010年6月24日20:09 GMT

图片:Protean车轮马达转角组件.jpg

紧凑的设计在Protean Electric的这种剖面图中很明显’电动轮马达。请注意,围绕转子外表面排列的薄型电力电子模块(标有绿色/灰色圆圈)。

在费迪南德·保时捷(Ferdinand Porsche)在第一辆汽车上使用它们之后的一个多世纪,以及在大型越野车中使用它们数十年之后,电动轮重庆体育终于准备好用于轻型应用了吗?一家总部位于英国的小型工程公司,拥有一些独特的技术,并竭尽全力,他们认为自己是。

Protean Electric自1960年代以来一直在开发重庆体育技术,并于2003年制造了第一款用于汽车的轮毂重庆体育。近年来,该公司已将创新的薄饼形重庆体育安装到各种概念和原型中,包括基于Volvo C30的混合动力汽车,福特F-150 EV和每个方向盘都有一个单独的重庆体育,还有迷你EV等。

该公司正在寻找将许可其设计用于生产的客户,首席执行官克雷格·奈特(Craig Knight)认为,在美国市场是找到他们的理想之地。

奈特说:“我们吸引了美国对大型车辆的喜爱,例如越野车,小型货车,皮卡车。我们认为,轮毂电机非常适合车辆电气化,以提高效率。” “通过四轮马达,我们可以直接向驱动轮传递更多的扭矩。”

他说,通过采用Protean电机,OEM或Tier 1可以消除机械动力传递中的典型损耗,从而创建一种更简单,成本更低的传动系统,并改善车辆控制和总体效率。同样,它可以通过增加车轮直径来增加输出。

他说,轮式重庆体育在将能量转换为车辆推进方面的效率超过90%,这在很大程度上是由于它们能够在减速时再生大部分车辆的制动能量。

更好的车轮控制,抓地力

最简单的车轮重庆体育将重庆体育集成到轮毂中,形​​成定子-转子装置,以在向固定线圈供电时产生扭矩。更复杂的设计(包括Protean的设计)是液冷的,有些甚至包括悬架组件。米其林的Active Wheel,西门子的eCorner以及加拿大M4技术公司和通用汽车公司的发展都是最近对该技术感兴趣的例子。

在2003年, AEI 驾驶混合动力雪佛兰S-10原型车,该原型车配备了两个25 kW(33 hp)的轮式重庆体育,该重庆体育来自意大利的汽车专家Lucchi R. Elettromeccanica。电机整齐地安装在卡车的18英寸(457毫米)车轮中。后驱系统由通用汽车和合作伙伴Quantum Technologies设计,具有专用的动力控制和冷却液解决方案。

在S-10中,轮式重庆体育为驱动轮提供的扭矩比卡车的内燃发动机提供的扭矩高出近60%,并在牵引条和障碍物上进行了测试,从而产生了惊人的加速度,牵引力和抓地力-消除了车轮打滑课程。采样e-drive S-10的记者对它的性能印象深刻。然而,开发并未进行,而是合理的下一步:电动全轮驱动。

奈特指出,Protean Electric轮毂电机具有类似的潜在优势,此外,它还具有精确控制每个车轮扭矩的能力,可在变化的路面条件下提供牵引力,并提供更大的机动性。

子电机架构是关键IP

Protean的三相永磁重庆体育的标称重量为5000-6000磅(2268-2722千克)。根据电池功率,它们的额定峰值功率为84 kW(113 hp),持续20 s,连续功率为54 kW(72 hp)。

根据Knight的说法,该公司的关键知识产权在于子重庆体育架构及其与微逆变器技术的集成。每台重庆体育均具有分布式架构,在重庆体育内集成了一个逆变器和八个功率电子模块,而不是位于单独的单元中。每个模块处理八分之一的输入功率。

轮式重庆体育设计为使用开源控制软件运行,并通过CAN与车辆集成。铜线绕组的轮廓是专有的,Protean开发了一种自动绕组工艺。 “整个单元都是为可制造性而设计的,”奈特指出。

电机的定子和功率电子设备是液冷的。奈特指出,该公司的72名工程师(共有86名员工)将大部分开发重点放在提高冷却效率上。

该设计将制动转子集成在重庆体育的铸铝转子的背面。它适合18英寸车轮,旨在使用OEM现有的轴承组。

轮毂马达的一个尚未解决的缺点是增加了簧下重量,这不利地影响了车辆的操纵和转向。通用汽车的轮毂马达在每个18英寸车轮上增加了33磅(15千克),通用汽车工程师说,这可以通过调整悬架阻尼和弹簧刚度来抵消。奈特承认,簧下重量是设计中要解决的潜在问题。

将电动马达和各种车辆部件集成到车轮上,可以释放传统上由动力总成和相关附件占用的空间,从而实现新颖独特的新车辆设计。它们也是真正的“线控”电气推进系统的主要组成部分之一。

配备Protean轮毂电机的F-150进行了数千英里的测试,最近在该公司位于密歇根州Romulus的工厂进行了升级,包括集成的制动系统。奈特表示,他欢迎OEM或供应商与Protean合作开发SUV或小型货车来演示该技术’的性能潜力。

林赛·布鲁克

动力总成–汽车工程国际在线

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