輪轂技術(shù)又稱內(nèi)置于車輪的電機技術(shù)，其特點是將動力、傳動和制動裝置集成在輪轂中，因此電動汽車的機械部分大大簡化。

中央技術(shù)并不是一個新事物。早在1900年，保時捷就首次制造出前輪裝有輪轂電機的電動汽車。在20世紀(jì)（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）70年代，這項技術(shù)被應(yīng)用于礦山運輸車輛領(lǐng)域。至于乘用車使用的輪轂電機，日本廠商開發(fā)這一技術(shù)較早，目前處于領(lǐng)先地位，包括通用、豐田在內(nèi)的國際汽車巨頭也涉及這一技術(shù)。目前國內(nèi)也有自主品牌汽車廠商開始研發(fā)這項技術(shù)。2011年上海車展，瑞麒X1（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）的增程式電動車采用了輪轂電機技術(shù)。

根據(jù)電機的轉(zhuǎn)子類型，輪轂驅(qū)動系統(tǒng)可分為內(nèi)轉(zhuǎn)子式和外轉(zhuǎn)子式兩種。其中外轉(zhuǎn)子式采用低速外轉(zhuǎn)子電機，最高轉(zhuǎn)速1000-1500r/min，無減速器，輪速與電機相同；內(nèi)轉(zhuǎn)子型采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機，帶固定傳動比的減速器。為了獲得更高的功率密度，電機的轉(zhuǎn)速可以高達(dá)10000轉(zhuǎn)/分。隨著更緊湊的行星齒輪減速器的出現(xiàn)，內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機在功率密度上比低速外轉(zhuǎn)子電機更具競爭力。

運動型

無刷電機和無刷電機

由于效率低，汽車有刷電機已被淘汰。

有和沒有傳感器。

有些電動自行車要踩著跑，因為里面沒有傳感器。它直接測量電機的反電動勢，知道轉(zhuǎn)子的位置，進行換相。啟動前，必須使用傳感器了解轉(zhuǎn)子和定子的相對位置。

有齒輪和無齒輪

為了防止磁鋼退磁，降低啟動電流，電機必須使用減速齒輪來提高啟動效率。磁鋼材質(zhì)改進后，不使用齒輪。

有和沒有離合機構(gòu)。

可變磁阻輪轂電機帶輪轂電機的電動自行車在無電騎行時會產(chǎn)生電磁阻力，離合機構(gòu)可以降低電磁阻力。離合器機構(gòu)也可以用來調(diào)節(jié)傳動比。朱慕松的磁性手動離合高速無刷輪轂電機，利用電機的磁性復(fù)位實現(xiàn)手動掛檔。

高速和低速

手動離合高速無刷輪轂電機重量輕，低速無刷輪轂電機結(jié)構(gòu)簡單，噪音低，功率大。

其他的

電動車輪轂驅(qū)動電機等。

馬達(dá)輪轂的結(jié)構(gòu)

電機輪轂原理

在啟動無刷電機之前，必須使用傳感器來了解轉(zhuǎn)子和定子的相對位置。通過直接測量感應(yīng)電機的反電動勢得知轉(zhuǎn)子的位置，控制器驅(qū)動功率管換向。雖然存儲器可以記錄定子和轉(zhuǎn)子的相對位置，但是對于一個非常慢的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，它無法理解電機繞組反電動勢的波形。當(dāng)電機達(dá)到一定速度時，由于慣性的限制，波峰和波谷都代表一定的角度。制動時，電機關(guān)閉。所以采用磁傳感器的輪轂電機是主流。電機輪轂示意圖紅色磁鋼轉(zhuǎn)子處于死角位置，由藍(lán)色磁鋼轉(zhuǎn)子上方的繞組通電，走出死角。圖2所示的電機沒有死角。只要知道轉(zhuǎn)子的位置，就知道如何驅(qū)動功率管。

圖2所示的電機看起來像一個被卷起的線性電機。給繞組通電就像引誘一頭驢(磁鋼)帶著食物跑，但始終保持一定的距離。它比重力結(jié)構(gòu)具有更高的功率和更低的噪音。手動擋離合高速無刷輪轂電機采用三個大而薄的2模鋼齒輪減速以獲得所需動力。滑動時，偏心離合手柄拉動軸向離合變速器的軸、活塞和回縮器，使電機齒輪的外轉(zhuǎn)子端蓋移位，電機齒輪與變速器齒輪分離。不想滑行的時候，可以利用電機的磁力復(fù)位來實現(xiàn)齒輪的手動嚙合。其離合機構(gòu)簡單，省去了超越離合器。

散熱

為了防止

輪轂電機的應(yīng)用可以大大提高

對于傳統(tǒng)汽車來說，離合器、變速器、傳動軸、差速器甚至分動箱都是必不可少的。這些部件不僅重量輕，使車輛的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，而且還存在定期維護和故障率的問題。不過輪轂電機很好的解決了這個問題。輪轂電機驅(qū)動的車輛除了結(jié)構(gòu)更簡單外，還能獲得更好的空間利用率和更高的傳動效率。

它可以實現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動模式。

因為每個輪胎獨立驅(qū)動，所以很容易實現(xiàn)四驅(qū)。輪轂電機技術(shù)的應(yīng)用，甚至可以使兩側(cè)車輪反向，達(dá)到原地轉(zhuǎn)向的目的。另外，對于一些特殊的車輛，比如車輪數(shù)量較多的“蜈蚣車”，輪轂電機也是一個非常好的解決方案。

由于輪內(nèi)電機是單輪獨立驅(qū)動，所以無論是前驅(qū)、后驅(qū)還是四驅(qū)都可以輕松實現(xiàn)。輪轂電機驅(qū)動的車輛，很容易實現(xiàn)全時四驅(qū)。同時，輪轂電機通過左右輪不同速度甚至反向轉(zhuǎn)動，可以實現(xiàn)類似履帶車的差速轉(zhuǎn)向，大大減小了車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，在特殊情況下幾乎可以實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向(但此時車輛的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和輪胎磨損較大)，對于特種車輛來說非常有價值。

便于采用各種新能源汽車技術(shù)。

很多新能源汽車都是電力驅(qū)動，所以輪轂電機驅(qū)動大有用武之地。無論是純電動汽車、燃料電池電動汽車還是增程式電動汽車，都可以使用輪轂電機作為主要驅(qū)動力；即使是混合動力汽車，在起步或急加速時，輪轂電機也可以作為助力器，可謂一機多用。同時，新能源汽車的很多技術(shù)，比如制動能量回收(即再生制動)，也可以很容易地在輪轂電機驅(qū)動汽車上實現(xiàn)。

電機輪轂的缺點

增加輪轂的簧下重量和慣性矩會影響車輛的操控性。

電機需要安裝在輪輞內(nèi)，增加了車輛的簧下重量，不利于操控。根據(jù)Protean公司生產(chǎn)的輪轂電機，單個電機質(zhì)量為30kg。

對于普通民用車輛來說，往往采用一些相對較輕的材料，如鋁合金來制作懸架部件，以減輕簧下重量，提高懸架的響應(yīng)速度。而輪轂電機恰恰大大增加了輪轂的簧下重量和轉(zhuǎn)動慣量，對車輛的操控性能不利。但考慮到大部分電動車僅限于步行而非追求動力性能，這還不是最大的缺陷。

電制動的性能是有限的，保持制動系統(tǒng)運行需要大量的電力。

在重型車輛中，渦流制動能力不高，因此需要與機械制動系統(tǒng)配合工作。對于電動車來說，需要更多的能量才能達(dá)到更高的制動效果，這在一定程度上影響了續(xù)航里程。

現(xiàn)在很多傳統(tǒng)動力商用車都配備了利用渦流制動原理(即電阻制動)的輔助減速裝置，比如很多貨車使用的電動緩速器。因為能源，電制動也是電動車的首選。對于輪內(nèi)電機驅(qū)動的車輛，由于輪內(nèi)電機系統(tǒng)的電制動能力較小，不能滿足整車的制動性能要求，因此需要額外的機械制動系統(tǒng)。但對于普通電動乘用車來說，沒有傳統(tǒng)內(nèi)燃機驅(qū)動的真空泵，需要電動真空泵提供制動輔助，但也意味著更大的能耗。甚至再生制動也能回收一些能量。如果要保證制動系統(tǒng)的效率，制動系統(tǒng)會更有效。

另外，輪轂電機的工作環(huán)境比較惡劣，受水和灰塵的影響，對密封的要求比較高。同時，輪轂電機的散熱也要在設(shè)計中單獨考慮。

摘要

Hub技術(shù)確實有很好的優(yōu)勢，不僅可以節(jié)省大量空間，還可以提高傳輸效率。是新能源汽車發(fā)展的一個很好的方向。但是，這項技術(shù)仍然存在許多問題，如車輪的工作環(huán)境過于復(fù)雜，耐用性差，高速振動和噪聲，以及優(yōu)化