轮毂技术，又称内置于车轮的电机技术，最大的特点是将动力、传动和制动装置集成到轮毂中，因此电动车的机械部分大大简化。 中枢技术并不是一个新事物。早在1900年，保时捷就首次制造出前轮装有轮毂电机的电动汽车。20世纪70年代，这项技术被应用于矿山运输车辆等领域。至于乘用车使用的轮毂电机，日本厂商开发这一技术较早，目前处于领先地位，包括通用、丰田在内的国际汽车巨头也涉及这一技术。目前国内也有自主品牌汽车厂商开始研发这项技术。2011年上海车展展出的瑞麒X1增程式电动车采用了轮毂电机技术。 根据电机的转子类型，轮毂驱动系统可分为内转子式和外转子式两种。其中外转子式采用低速外转子电机，最高转速1000-1500r/min，无减速器，车轮转速与电机相同；而内转子型采用高速内转子电机，配有固定传动比的减速器。为了获得更高的功率密度，电机的转速可以高达10000 r/min。随着更紧凑的行星齿轮减速器的出现，内转子轮毂电机在功率密度上比低速外转子电机更具竞争力。 电机类型 有刷电机和无刷电机 由于效率低，汽车有刷电机已被淘汰。 有和没有传感器。 有些电动自行车必须踩上去才能跑，因为里面没有传感器。它直接测量电机的反电动势，知道转子的位置，进行换相。启动前，必须使用传感器来了解转子和定子的相对位置。 有齿轮和无齿轮 为了防止磁钢退磁，降低启动电流，电机必须使用减速齿轮来提高启动效率。磁钢材料改进后，齿轮就不用了。 有和没有离合机构。 可变磁阻轮毂电机带轮毂电机的电动自行车在无电骑行时会产生电磁阻力，离合机构可以降低电磁阻力。离合器机构也可以用来调节齿轮速比。朱慕松的磁性手动挡离合高速无刷轮毂电机利用电机磁性复位实现手动挡位啮合。 高速和低速 手动挡离合高速无刷轮毂电机重量轻，低速无刷轮毂电机结构简单，噪音低，功率大。 其他的 电动汽车轮毂驱动电机等。 马达轮毂的结构 电机轮毂原理 在启动无刷电机之前，必须使用传感器来了解转子和定子的相对位置。无感电机直接测量电机的反电动势来知道转子的位置，控制器驱动功率管进行换向。虽然存储器可以记录定子和转子的相对位置，但对于一个非常慢的旋转系统，它无法理解电机绕组反电动势的波形。当电机达到一定速度时，由于惯性限制，波峰和波谷都代表一定的角度。制动时，电机关闭。所以使用磁传感器的轮毂电机是主流。电机轮毂示意图红色磁钢转子处于死角位置，依靠蓝色磁钢转子上方的绕组通电，走出死角。图2所示的电机没有死角。只要知道转子的位置，就知道怎么驱动功率管了。 1图2所示的电机看起来像一个线性电机被卷起。绕组通电，就像引诱一头驴(磁钢)带着食物不停地跑，但始终保持一定的距离。它比重型结构具有更高的功率和更低的噪音。手动齿轮离合器高速无刷轮毂电机使用三个大而薄的2模钢齿轮减速以获得所需的功率。滑动时，偏心离合手柄拉动轴向离合变速器的轴、活塞和回缩器，使电机齿轮的外转子端盖移位，电机齿轮与变速器齿轮分离。不想滑行的时候，可以利用电机的磁力复位来实现齿轮的手动啮合。其离合机构简单，省去了超越离合器。 散热 为了预防 轮毂电机的应用可以大大简化车辆的结构，传统的离合器、变速箱、传动轴将不复存在。这也意味着节省更多空间。 对于传统汽车来说，离合器、变速器、传动轴、差速器甚至分动箱都是必不可少的。这些部件不仅重量轻，使车辆的结构更加复杂，而且还存在定期维护和故障率的问题。不过轮毂电机很好的解决了这个问题。轮毂电机驱动的车辆除了结构更简单，还能获得更好的空间利用率，传动效率也高很多。 它可以实现多种复杂的驱动模式。 由于每个轮胎都是独立驱动的，所以很容易实现四轮驱动。轮毂电机技术的应用，甚至可以使两侧车轮反向，达到原地转向的目的。另外，对于一些特殊的车辆，比如车轮数量较多的“蜈蚣车”，轮毂电机也是一个非常好的解决方案。 由于轮内电机由单个车轮独立驱动，所以无论是前驱、后驱还是四驱都可以轻松实现。在轮毂电机驱动的车辆中实现全时四驱是非常容易的。同时，轮毂电机可以通过左右车轮的不同转速甚至反向旋转实现类似履带车的差速转向，大大减小了车辆的转弯半径，在特殊情况下几乎可以实现原地转向(但此时车辆的转向机构和轮胎磨损较大)，对于特种车辆来说非常有价值。 便于采用各种新能源汽车技术。 很多新能源车型都是电力驱动，所以轮毂电机驱动大有用武之地。无论是纯电动汽车、燃料电池电动汽车还是增程式电动汽车，都可以使用轮毂电机作为主要驱动力；即使是混合动力汽车，在起步或急加速时，也可以使用轮毂电机作为助力器，可谓一机多用。同时，新能源汽车的很多技术，比如制动能量回收(即再生制动)，也可以很容易地在轮毂电机驱动汽车上实现。 电机轮毂的缺点 增加簧下重量和轮毂的惯性矩会影响车辆的操控性。 电机需要安装在轮辋内，使得车辆簧下重量增加，不利于操控。根据Protean公司生产的轮毂电机，单个电机质量为30kg。 对于普通民用车辆来说，往往采用一些相对较轻的材料如铝合金来制作悬架部件，以减轻簧下重量，提高悬架的响应速度。而轮毂电机恰恰大大增加了轮毂的簧下重量和转动惯量，对车辆的操控性能不利。但考虑到电动车大多局限于步行而不是追求动力性能，这还不是最大的缺陷。 电制动性能有限，要保持制动系统运行需要消耗大量电能。 在重型车辆中，涡流制动能力不高，需要与机械制动系统共同工作。对于电动车来说，需要更多的能量才能达到更高的制动效果，这在一定程度上影响了续航里程。 现在很多传统动力商用车都配备了利用涡流制动原理(即电阻制动)的辅助减速装置，比如很多货车使用的电动缓速器。因为能源的原因，电制动也是电动车的首选。而对于轮毂电机驱动的车辆，由于轮毂电机系统的电制动能力较小，无法满足整车制动性能的要求，因此需要额外的机械制动系统。但对于普通电动乘用车来说，没有传统内燃机驱动的真空泵，需要电动真空泵提供制动辅助，但也意味着更大的能耗。甚至再生制动也能回收一些能量。如果我们想确保制动系统的效率，制动系统将更有效。 另外，轮毂电机的工作环境比较恶劣，受到水、灰尘等方面的影响，对密封也有很高的要求。同时，在设计上要单独考虑轮毂电机的散热问题。 摘要 hub技术确实有很好的优势，不仅可以节省大量空间，还可以提高传输效率。是新能源汽车发展的一个很好的方向。但目前这项技术还存在很多问题，如车轮工作环境过于复杂、耐久性差、高速振动和噪声、制动和悬架的优化等。需要工程师一步步解决。