内“裤”外穿的新型轮毂电机

    汽车轮毂电机的制造商普洛提恩公司，正与中国一汽大众共同研发量产的新型汽车电力推进系统。两家公司将使用普洛提恩公司制造的轮毂电机作为驱动装置，以一汽大众的新宝来为基础车型，研发新款电动汽车。合作已经展开数月，预计所有的台架测试、工程校准、现场技术支持等工作将在一年诶完成。另外，普洛提恩还将协助一汽大众进行汽车安全和车辆控制系统方面的研发。

    关于此次与一汽大众的合作，普洛提恩公司CEO Kwok-yin Chan说到：

    这次的合作是一个两阶段的项目。以轮毂电机为基础的电动驱动装置，可以将原来轿车上的发动机和传动装置的安装空间空出来。并且，与其他的电机产品相比，我们的轮毂电机具有输出扭矩大和安装便利的优点。      

    此前，在底特律举行的2013年汽车工程师协会世界大会上，普洛提恩公司就介绍了自己的轮毂电机成品。普洛提恩公司计划2014年开始在中国溧阳市的工厂开始批量生产轮毂电机。

    在西班牙巴塞罗那举行的第二十七届电动汽车大会上，普洛提恩公司的代表加雷斯•罗伯茨和SKF汽车公司的代表亚历山大·加莱亚齐都表示（SKF汽车公司是普罗提恩公司的战略合作伙伴）：

    之所以与传统的传动系统布局相比，轮毂电机的性能如此突出，是因为轮毂电机与驱动机构集成在车轮轮毂内部，轮轴轴承尤其发挥了巨大的作用。轮毂电机必须安装到适合的轮轴轴承上，以保证轮毂电机的刚度，从而将轮毂电机定子和转子的气隙降到最低。

    决定轮毂电机气隙的是三个几何因素：直径Z，电动机长度X和气隙长度Y。为了保证轮毂电机的性能，应当尽量增大轮毂电机的直径和长度，尽量缩小气隙长度。

    在任何行驶条件下，将轮毂电机的气隙控制在一个合适的范围内，是保证轮毂电机效率和高性能输出的重要条件。对轮毂电机而言，承受得最多的也是最差的是来自于道路的负荷，这也是轮毂电机在设计时面临的最大挑战。

    为了保证轮毂电机的气隙处于最佳状态，必须对气隙变化进行严格控制。一旦轮毂电机的气隙变化过大，绕组齿将有接触永磁体的危险，会对轮毂电机造成机械损伤，从而导致其性能和使用寿命的下降。因此，轮轴轴承必须设计为有良好的抗倾覆刚度，这是影响轮毂电机长度和气隙长度设计的重要因素，并最终影响轮毂电机的性能。

轮毂电机分解示意图

    普洛提恩公司的工程师们倾覆了常规电动机设计方式。一般的电动机结构都是定子（不旋转件）在外，转子（旋转件）被包裹在内，而普洛提恩的轮毂电机被设计为转子在外，包裹着里面的定子。这种设计方式不仅提高了轮毂电机的性能，让轮毂电机的结构变得紧凑，也让电动机的电子元件和控制设备能装进轮毂电机里。

    得益于此，与上一代产品相比，新型轮毂电机的最大输出扭矩提高了25%，达到了为1000牛顿·米，最大输出功率为75千瓦（100马力），持续输出扭矩为700牛顿米，持续输出功率为54千瓦（72马力）。普洛提恩公司表示：与其他电动推进系统相比，不论是扭矩还是能量密度，其制造的新轮毂电机都是最高的。

    新型轮毂电机属于永磁同步电动机，安装在车轮内部。单个轮毂电机的工作电压范围为200至400直流电压，自带集成电源，并配有自己的电子控制装置；该控制装置能与汽车控制系统交换信息。轮毂电机的其他性能：

    单个电机总重：34公斤

    集成式摩擦制动器

    超级再生制动设备，能将刹车时产生的85%动能转换为电能

    18英寸常规轮胎