未來車輛的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)概念：輪轂電機(jī)

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

最早發(fā)明的輪轂電機(jī)可追溯到19世紀(jì)，1900巴黎世博會(huì)曾經(jīng)展出Ferdinand Porsche配備有這種電機(jī)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(jī)，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(dòng)機(jī)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(jī)相比，這種新電機(jī)將在動(dòng)能方面得到顯著提升。此外，它還有一個(gè)創(chuàng)新的安全和冗余設(shè)計(jì)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(duì)批評(píng)者對(duì)輪轂電機(jī)在車輛操控方面負(fù)面影響的批評(píng)，IFM項(xiàng)目管理者Hermann Pleteit博士做出了回應(yīng)：發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)底盤進(jìn)行配置(如消聲器設(shè)置)就可以有效彌補(bǔ)這些影響，不會(huì)影響駕車的舒適感。

研究人員還要面對(duì)另一個(gè)挑戰(zhàn)：相對(duì)于傳統(tǒng)汽車，電動(dòng)車可以回收制動(dòng)過程中的能量并重新存儲(chǔ)到電池中。現(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(dòng)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(huì)的研究人員不僅是研究單個(gè)組件，還對(duì)整個(gè)車體進(jìn)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(gè)科學(xué)測試平臺(tái)。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(tái)的建立和輪轂電機(jī)工藝設(shè)計(jì)正是“Fraunhofer電動(dòng)系統(tǒng)研究”中的兩個(gè)項(xiàng)目。Fraunhofer電動(dòng)系統(tǒng)研究的重點(diǎn)課題包括汽車設(shè)計(jì)，能量產(chǎn)出、分配與使用，能源儲(chǔ)存技術(shù)，系統(tǒng)集成技術(shù)以及社會(huì)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(biāo)是發(fā)展混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的原型，以支持德國電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展。