未來車輛的電動驅(qū)動概念：輪轂電機

為了使電動汽車成為日常生活的一部分，就需要有新的車輛設(shè)計和部件。以輪轂電機為例，輪轂電機的優(yōu)點之一在于，可以不需要傳統(tǒng)的引擎室，直接將發(fā)電機安裝在車輪中，這種方式為設(shè)計師在車輛設(shè)計時提供了更多的選擇。由于省去了傳動裝置，所以減少了機械傳動過程中的能量損失以及機械磨損。此外，直接驅(qū)動車輪可提高驅(qū)動動力性和駕駛安全。

最早發(fā)明的輪轂電機可追溯到19世紀，1900巴黎世博會曾經(jīng)展出Ferdinand Porsche配備有這種電機的“Lohner Porsche”汽車。Fraunhofer制造工程與應(yīng)用材料研究所(IFAM)稱他們正在開發(fā)一種新的輪轂電機，它可以集成所有必需的電氣和電子元件，特別是電力電子控制系統(tǒng)。因此，電動機外部電子元件和饋線的數(shù)量和范圍可減至最低。與目前市場上應(yīng)用的輪轂電機相比，這種新電機將在動能方面得到顯著提升。此外，它還有一個創(chuàng)新的安全和冗余設(shè)計概念來確保行車安全。除了IFAM，F(xiàn)raunhofer集成系統(tǒng)與設(shè)備技術(shù)研究所(IISB)、材料力學(xué)研究所(IWM)以及結(jié)構(gòu)耐久性和系統(tǒng)可靠性研究所(LBF)的研究人員都在研究這些問題。

面對批評者對輪轂電機在車輛操控方面負面影響的批評，IFM項目管理者Hermann Pleteit博士做出了回應(yīng)：發(fā)動機非常緊湊。高功率與轉(zhuǎn)矩密度僅使簧下質(zhì)量略有增加，但通過對底盤進行配置(如消聲器設(shè)置)就可以有效彌補這些影響，不會影響駕車的舒適感。

研究人員還要面對另一個挑戰(zhàn)：相對于傳統(tǒng)汽車，電動車可以回收制動過程中的能量并重新存儲到電池中?，F(xiàn)在他們正在研究如何最大限度地回收這部分能量。傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)仍將繼續(xù)使用，但只有在緊急情況下才需要使用。

德國弗勞恩霍夫協(xié)會的研究人員不僅是研究單個組件，還對整個車體進行開發(fā)。他們將這些部件集成到名為“Frecc0”的概念車上，作為一個科學(xué)測試平臺。從明年起，汽車制造商和供應(yīng)商也可以用“Frecc0”測試新組件。此模型基于Artega GT概念車，這一測試平臺的建立和輪轂電機工藝設(shè)計正是“Fraunhofer電動系統(tǒng)研究”中的兩個項目。Fraunhofer電動系統(tǒng)研究的重點課題包括汽車設(shè)計，能量產(chǎn)出、分配與使用，能源儲存技術(shù)，系統(tǒng)集成技術(shù)以及社會政治問題。德國聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)為Fraunhofer提供 4400萬歐元的資金支持，目標是發(fā)展混合動力汽車和電動汽車的原型，以支持德國電動汽車行業(yè)的發(fā)展。