德国舍弗勒与福特试制配备轮毂电机的概念车

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德国舍弗勒与福特试制配备轮毂电机的概念车
2013/04/19 00:00


【日经BP社报道】德国舍弗勒集团（Schaeffler Group）宣布，与福特汽车共同试制成功了配备该集团制造的轮毂电机“eWheel Drive”的概念车。该车以福特“嘉年华”（Fiesta）为原型，在左右后轮内各内置了一台eWheel Drive。该车的特点在于，不仅是马达，连驱动电路、控制装置、控制器及冷却系统全部收放在车轮内。马达为内转子型，无减速器。制动器为鼓式。

                               
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图1：以福特“嘉年华”为原型的概念车 （点击放大）                

                               
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图2：轮毂电机“eWheel Drive”的构造 （点击放大）

       概念车的最大输出功率为每轮40kW，可连续输出33kW。与2010年以欧宝（Opel）的“Corsa”为原型的概念车配备的第一代轮毂电机相比，此次采用的第二代eWheel Drive的输出功率提高了约3成，扭矩也提高了75％。驱动电压为360～420V。

       内置了eWheel Drive的轮毂的重量为53kg，比原来的车轮重45kg。收放于容积为16L的16英寸轮毂的内侧。尽管比驱动电路配备在车身上的第一代重6kg，但车辆整体要比原来轻。这是因为把驱动电路及控制装置内置到了车轮内，省去了车内复杂的布线所致。

       行驶试验显示，此次的概念车与原型车相比尽管簧下重量较重，但舒适性及安全性相同。此外还凭借防侧滑装置的作用提高了车辆稳定性，而且实现了使左右后轮的扭矩分配发生变化的扭矩矢量分配功能。（记者：鹤原 吉郎，《日经汽车电子》）

5525

                               
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5525

无减速器，到底是否SRD不知道，找了网站也不清楚，
内转子，通过轮毂壳连到轮胎。

pat

5525 发表于 2013-4-22 21:31

                               
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无减速器，到底是否SRD不知道，找了网站也不清楚，
内转子，通过轮毂壳连到轮胎。

牛，不知道这样的电机对震动要求有多高，因为电机到路面只有轮胎作为减震装置，而轮胎在路面上随时会遇到大的石块或起伏路面。

yjhou

pat 发表于 2013-4-23 00:04

                               
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牛，不知道这样的电机对震动要求有多高，因为电机到路面只有轮胎作为减震装置，而轮胎在路面上随时会遇到 ...

没有减震的话，电机岂不是很容易废掉。

see9999

结构上做优化的吧！避免脱落

5525

pat 发表于 2013-4-23 00:04

                               
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牛，不知道这样的电机对震动要求有多高，因为电机到路面只有轮胎作为减震装置，而轮胎在路面上随时会遇到 ...

日本实用型SRD是将外转子和内定子分别放在铝盆内，避免部件相撞。
德国的这个明显无实用，也说了不是现实型号，只是原理样机。
此外还有散热问题呢——
日本是用卡钳的，制动不在轮毂内而在外侧，德国的这个做在电机里面了。
德国明显考虑不周，估计以后要改变方案了。

5525

制动、散热、防水防泥（密封），这些是轮毂电机的基本要求，没一项是轻易的，所以的确是最高技术的产物。何论控制系。

directdrive

舍弗勒曾经一厢情愿联合奥迪开发轮毂电机，不知道是奥迪太牛还是舍弗勒太弱，结果是没办法合作。

内转子轮毂电机比起外转子最起码散热性能好很多。就算是概念机，也值得学习，毕竟中国人自己的还不多见。

directdrive

5525 发表于 2013-4-19 08:27

                               
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楼主这张照片哪里来的，真不容易，应该是德国实验室照片

5525

外转子可以在轮毂电机外的车轮内侧布置卡钳，制动盘随轮胎旋转，卡钳不转。
内转子制动盘很难布置，而且散热很难。
题图中是在内转子的内侧布置鼓刹，这个太糟糕，而且温度很高。旋转密封难度大，而且防震能力低，定转子之间很容易干摩擦。判断这个东西不可能实用化，实用化还的学习日本人的外转子SRD。

pat

5525 发表于 2013-4-24 20:56

                               
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外转子可以在轮毂电机外的车轮内侧布置卡钳，制动盘随轮胎旋转，卡钳不转。
内转子制动盘很难布置，而且散 ...

不知5525对Protean的轮毂电机了解多少，他们在抗振动冲击，防尘，涉水等方面都有哪些独特优势?

pat

5525 发表于 2013-4-24 20:56

                               
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外转子可以在轮毂电机外的车轮内侧布置卡钳，制动盘随轮胎旋转，卡钳不转。
内转子制动盘很难布置，而且散 ...

http://bbs.simol.cn/thread-126081-1-1.html
上周在上海车展上拍了一些，貌似也没看到其他有应用的轮毂电机。

5525

pat 发表于 2013-4-28 22:47

                               
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http://bbs.simol.cn/thread-126081-1-1.html
上周在上海车展上拍了一些，貌似也没看到其他有应用的轮毂 ...

                               
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proteanelectric.com
这是网站。

                               
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网站介绍得云雾里，只知道是盘式交流永磁电机，具体类型就不知道了。第一次知道这个公司。80 个人的小公司，只有样机没有产品。

5525

pat 发表于 2013-4-28 22:46

                               
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不知5525对Protean的轮毂电机了解多少，他们在抗振动冲击，防尘，涉水等方面都有哪些独特优势?

完全不了解，从刚才看的资料，
盘式电机倒是的确抗震动，原理一目了然。
因为定转子是垂直于轮胎的，所以转子冲击定子不太容易发生，那么防水防尘也就好得多。
但洋图上没有制动系，估计是企图依靠反接制动，其实日本人早就试验过了，反接制动只能提高3分之一的制动力，还是要靠机械制动。这点思虑不足。
另外，永磁电机怕热，轮胎热很严重，所以这点也有问题，要是用稀土就更欠考虑了。总之，是个原理样机，离实用还远。

盘式轮毂电机好处多。

5525

总结：赞同盘式，不赞同永磁，必须有外部制动盘，也就是制动盘必须在电机外。

fairy_1002

pat 发表于 2013-4-23 00:04

                               
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牛，不知道这样的电机对震动要求有多高，因为电机到路面只有轮胎作为减震装置，而轮胎在路面上随时会遇到 ...

此款电机震动实测各种工况没有问题，虽然是通过轮胎减震，其中的一些原理不能说那么详细，你懂的。

fairy_1002

5525 发表于 2013-4-28 23:24

                               
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完全不了解，从刚才看的资料，
盘式电机倒是的确抗震动，原理一目了然。
因为定转子是垂直于轮胎的，所 ...

您所说的我不完全赞同。
虽然这款样机仅仅是schaefller Beta IWM 样机，各种工况下实验证明震动没有问题。您所说的制动热问题和轮胎热问题，采用一些特殊设计可以隔热，您所考虑的这些基础性的问题，工程师们会考虑到的。
关于用机械制动问题，如果这么大功率的电机在车上装后，车速能到达160km/h，如果不加机械制动你觉得还有人买吗，安全性能保证吗？
功率尺寸数据大家能看的出来，请你自己评估一下功率密度和转矩密度，看看盘式轮毂在相同磁钢用量下尺寸是否够。那我请问GM于2005年研发的盘式轮毂电机为什么到了2011年最新一代也为PMSM径向电机了呢。

最后，增加点个人观点：轮毂电机无非是两种趋势，IWM和IWD，一种低速直驱轮毂，一种高转速轮边，低速直驱采用径向PMSM以追求大转矩密度，高速采用高速电机，最高转速18000-20000rpm，可选PMSM或异步电机。或许有走中间路子的，中速+齿轮箱，但真的不多见。无论哪一种盘式电机无法适应。盘式电机虽然好处多多，但用永磁的盘式漏磁大，cost performance太低，用励磁的盘式或异步盘式功率密度低，无法集成到轮内，所以盘式电机不是好选择。但你要说低配置的汽车使用，这个我不否认。

虽然这个样机仅仅是原理样机，离实用还有一定具体，但也没有你说的那么一无是处。

fairy_1002

5525 发表于 2013-4-28 23:18

                               
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proteanelectric.com
这是网站。

protean是盘式交流电机，第一次听说。我看好像是外转子径向PMSM电机，说的不对，请勿见笑。

fairy_1002

5525 发表于 2013-4-28 23:30

                               
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总结：赞同盘式，不赞同永磁，必须有外部制动盘，也就是制动盘必须在电机外。

如果制动盘设计到轮子外面是简单的多也不增加对电机的干扰，但会对产品的替代性有一定的影响，不是每个OEM都会给你制动盘留下空间的，所以基于通用型的考虑集成到轮毂中。