[发明专利]电磁力轮毂电机

说明书

技术领域

本发明涉及环绕电枢旋转的磁体技术领域，尤其涉及一种使用方便、控制灵敏的电磁力轮毂电机。

背景技术

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。轮毂电机技术并非新生事物，早在1900年，保时捷就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车，在20世纪70年代，这一技术在矿山运输车等领域得到应用。而对于乘用车所用的轮毂电机，日系厂商对于此项技术研发开展较早，目前处于领先地位，包括通用、丰田在内的国际汽车巨头也都对该技术有所涉足。目前国内也有自主品牌汽车厂商开始研发此项技术，在2011年上海车展展出的瑞麒X1增程电动车就采用了轮毂电机技术。

轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构型式：内转子式和外转子式。其中外转子式采用低速外传子电机，电机的最高转速在1000-1500r/min，无减速装置，车轮的转速与电机相同；而内转子式则采用高速内转子电机，配备固定传动比的减速器，为获得较高的功率密度，电机的转速可高达10000r/min。随着更为紧凑的行星齿轮减速器的出现，内转子式轮毂电机在功率密度方面比低速外转子式更具竞争力。

但是现有的轮毂电机也存在不少缺点：

缺点1：增大簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控有所影响。对于普通民用车辆来说，常常用一些相对轻质的材料比如铝合金来制作悬挂的部件，以减轻簧下质量，提升悬挂的响应速度。可是轮毂电机恰好较大幅度地增大了簧下质量，同时也增加了轮毂的转动惯量，这对于车辆的操控性能是不利的。不过考虑到电动车型大多限于代步而非追求动力性能，这一点尚不是最大缺陷。

缺点2：电制动性能有限，维持制动系统运行需要消耗不少电能。现在的传统动力商用车已经有不少装备了利用涡流制动原理(也即电阻制动)的辅助减速设备，比如很多卡车所用的电动缓速器。而由于能源的关系，电动车采用电制动也是首选，不过对于轮毂电机驱动的车辆，由于轮毂电机系统的电制动容量较小，不能满足整车制动性能的要求，都需要附加机械制动系统，但是对于普通电动乘用车，没有了传统内燃机带动的真空泵，就需要电动真空泵来提供刹车助力，但也就意味了有着更大的能量消耗，即便是再生制动能回收一些能量，如果要确保制动系统的效能，制动系统消耗的能量也是影响电动车续航里程的重要因素之一。

此外，轮毂电机工作的环境恶劣，面临水、灰尘等多方面影响，在密封方面也有较高要求，同时在设计上也需要为轮毂电机单独考虑散热问题。与电动机集中动力驱动相比，轮毂电机技术具备很大的优势，它布局更为灵活，不需要复杂的机械传动系统，同时也有自己的显著不足，比如密封和起步电流/扭矩间的平衡关系，以及转向时驱动轮的差速问题等等，如果能在工程上解决这些难题，轮毂电机驱动技术将在未来的新能源车中拥有广阔的前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电磁轮毂电机，所述电磁轮毂电机采用电磁传动与控制技术，极大的简化了机械结构，具有低磨损、高效率、质量轻、控制灵活、故障率低等显著优势，具有非常广阔的推广及使用前景。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种电磁力轮毂电机，其特征在于：包括轮毂定子，所述轮毂定子的部分外周上设有弧形固定套筒，所述弧形固定套筒上设有线圈，所述轮毂定子的外周还设有圆形转子组件，所述圆形转子组件沿其圆周方向设有若干个永磁体，所述转子组件与所述轮毂定子的外周滚动配合，所述轮毂定子固定设置，弧形固定套筒相对于轮毂定子的位置固定，圆形转子组件部分穿过弧形固定套筒上的线圈，当线圈得电时圆形转子组件在外力的作用下以轮毂定子的圆心为圆心做圆周运动。

进一步优选的技术方案在于：所述圆形转子组件包括设置于最内侧的永磁体、位于永磁体外侧的充气内胎以及位于充气内胎外侧的橡胶外胎，所述永磁体通过连接件与所述轮毂定子的外周滚动配合。

进一步优选的技术方案在于：所述弧形固定套筒沿所述轮毂定子的外周间隔设置两个以上。

进一步优选的技术方案在于：所述轮毂定子的外周均匀布置有滚珠或滚针，所述永磁体通过连接件与所述轮毂定子外周的滚珠或滚针滚动配合。