轮毂减速电机技术发展趋势

轮毂减速电机作为一种新型的动力总成，具有诸多优点，如功率密度高、重量轻、噪音小、能耗低、空间利用率高等。未来轮毂减速电机有可能在某些特定的应用场景中取代传统动力总成，其优势将更加突出。

轮毂减速电机技术发展趋势主要有如下几个方面：

轻量化，轮毂驱动式电动汽车驱动系统由轮毂电机、制动器、变速部分、轮辋、轮毂、传动及轴承等构成，各部件均可采用尺寸优化、结构优化及新型材料选择等方法实现轻量化。轮毂电机的轻量化可以通过提高功率密度、电机结构优化设计等方法实现。

一体化，为了使轮毂电机驱动技术有效地运用在电动汽车上，必须在现有电动汽车底盘基础上对其进行改造，调整整车悬架结构及参数，将轮毂电机与悬架进行集成，保持簧载质量和非簧载质量的比例，开发出适合轮毂电机搭载的汽车底盘，发挥并体现出轮毂电机的优越性。融合车轮、轮毂电机等关键部件的一体化轮毂电机驱动系统是今后需要研究的关键技术。

轮毂电机冷却技术，电动汽车运行工况复杂多变，轮毂电机安装在狭小的车轮内，容易出现冷却不足导致电机过热。汽车制动时，制动器产生较多热量，热量会直接传到电机上，导致电机过热。当永磁材料达到140 ℃以上时会导致退磁现象，从而直接影响整车性能。目前轮毂电机冷却系统还不够完善，开发合适的轮毂电机冷却系统，通过风冷、水冷等方式分别对转子、定子进行降温处理，从而避免永磁材料退磁。

永磁材料退磁抑制技术，能量密度较大的永磁轮毂电机代表着今后轮毂电机的发展方向。除了热退磁外，永磁轮毂电机在高强度振动情况下也会产生退磁现象，这是由永磁材料决定的。开发耐冲击和振动的永磁材料，较大程度抑制永磁轮毂电机退磁是今后研究的重点。

转矩脉动抑制技术，解决轮毂电机在电磁、温度、应力等多场耦合作用下的转矩脉动问题，对电机参数进行修正补偿控制，降低电机转矩波动，提高轮毂电机转速、转矩控制精度，改善轮毂电机控制性能。轮毂电机驱动技术在不同类型汽车中的应用日益增多，提高不同运行环境、不同工况下多个轮毂电机之间的转速、转矩协调控制性能是今后轮毂电机驱动技术的发展方向。

电子差速控制技术，由于取消了传统车辆的机械传动部分，轮毂电机直接驱动车辆行驶，当车速超过某一定值时，汽车将出现明显的失稳现象。目前国内外电子差速控制技术还处于起步积累阶段，这就要求轮毂电机电子差速控制技术必须要进行攻关，使得电子差速技术水平超过传统机械差速器。

无传感器控制技术，虽然可以通过机械传感器方便准确地获得轮毂电机转子信息，但是同时也增加了转子的转动惯量。另外，机械传感器不仅存在恶劣工况下传感器灵敏度变差、安装不准确引起换相误差等缺陷，而且还增加了系统成本和维修难度。传统机械传感器已经无法满足永磁轮毂电机转速、转矩精准控制的要求。近年来，随着电机技术的发展以及无传感器控制技术的不断完善，电动汽车轮毂电机无传感器控制必然成为轮毂电机驱动技术的发展方向。

协调控制技术，轮毂电机成对( 至少1对) 应用到车辆上，不仅要求车身左右两边对称的轮毂电机性能上具有一致性，而且要求多个电机的转矩能够进行同步协调控制，保证车辆在各种行驶条件下安全行驶。此外，轮毂电机行驶时的振动加速度较大，为延长轮毂电机的使用寿命，应具有较好的耐久性。

智能化，随着智能网联汽车技术的发展，新能源汽车的环境感知能力不断增强，控制算法不断改进，轮毂直驱式电动汽车将朝着网联化、智能化、无人化方向发展，未来汽车可以称之为“轮式移动机器人”。这一发展趋势必将倒逼轮毂电机驱动系统关键技术( 如转速调节、转矩分配、制动控制、电子差速控制、能量管理控制策略、冷却系统控制、总线控制等) 往智能化、电子化、信息化方向发展。

低成本化，在新能源汽车中，轮毂电机颠覆了传统汽车的动力系统，是一种全新的驱动方式。从研究角度来说，轮毂电机让人们对未来驱动技术的发展十分乐观，但是由于其成本一直居高不下，轮毂电机驱动技术的大规模商业化应用还不能实现。因此，降低轮毂电机驱动技术的成本必将增强该项技术的市场竞争力。