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輪轂電機(jī)是將車輪和驅(qū)動裝置直接合并為一體的電機(jī)，也就是把電機(jī)、傳動和制動裝置都整合到輪轂中，在普通電動汽車不要變速器的基礎(chǔ)上連差速器和半軸都不要了，由車輪直接驅(qū)動汽車，也就是說給車輪裝個(gè)電池自己就能跑了。
在1900年，就已經(jīng)制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動汽車。在20世紀(jì)的60年代，通用把這個(gè)技術(shù)應(yīng)用到大型礦用自卸車上。而在上個(gè)世紀(jì)90年代，日本人把這項(xiàng)技術(shù)用在了乘用車上，其后大眾、通用、Volvo、西門子、福特等國際汽車巨頭也都推出了自己的使用輪轂電機(jī)技術(shù)的車。
輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)按照轉(zhuǎn)動部位的區(qū)別可以分成兩種結(jié)構(gòu)：內(nèi)轉(zhuǎn)子式和外轉(zhuǎn)子式。
顧名思義，內(nèi)轉(zhuǎn)子式就是電機(jī)內(nèi)部是轉(zhuǎn)子，外部為定子。內(nèi)轉(zhuǎn)子式使用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，配備了減速器以增大輸出扭矩，為了得到高的功率密度，電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過10000r/min。而外轉(zhuǎn)子式則采用低速外轉(zhuǎn)子電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速在1000-1500r/min，由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速低，因此不需要裝減速器；隨著行星齒輪減速器的出現(xiàn)，內(nèi)轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)在功率密度方面會比低速外轉(zhuǎn)子式更具競爭力。
采用輪轂電機(jī)驅(qū)動有一下一些優(yōu)點(diǎn)：
1、輪轂電機(jī)可以直接控制各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速，因此一般汽車上必須的差速器也就不需要了，這既可以減小轉(zhuǎn)彎半徑也可以簡化了汽車的結(jié)構(gòu)，使得汽車看起來就更像四個(gè)輪子帶個(gè)盒子了，因此可以獲得更大的車內(nèi)空間；
2、傳動機(jī)構(gòu)的減少和傳動距離的減小，傳動效率也會更高；
3、沒有復(fù)雜的傳動結(jié)構(gòu)的限制，可實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動方式，不管是前驅(qū)，后驅(qū)還是四驅(qū)。同時(shí)輪轂電機(jī)可以通過左右車輪的不同轉(zhuǎn)速甚至反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)類似履帶式車輛的差動轉(zhuǎn)向，大大減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，在特殊情況下幾乎可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，對于特種車輛很有價(jià)值；
4、由于輪轂電機(jī)高度集成，因此很容易實(shí)現(xiàn)模塊化，降低新車的開發(fā)難度和成本。
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輪轂電機(jī)技術(shù)又稱車輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù)，輪轂電機(jī)是電機(jī)嵌在車輪轱轆里，定 子固定在輪胎上，轉(zhuǎn)子固定在車軸上，一通電則定轉(zhuǎn)子相對運(yùn)動。 電子換相器（開關(guān)電路）根據(jù)位置傳感器信號，控制定子繞組通電順序和時(shí)間，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。它的特點(diǎn)就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi)，因此將電動車輛的機(jī)械部分大大簡化。輪轂電機(jī)技術(shù)并非新生事物，早在1900年，保時(shí)捷就首先制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動汽車，在20世紀(jì)70年代，這一技術(shù)在礦山運(yùn)輸車等領(lǐng)域得到應(yīng)用。而對于乘用車所用的輪轂電機(jī)，日系廠商對于此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)開展較早，目前處于領(lǐng)先地位，包括通用、豐田在內(nèi)的國際汽車巨頭也都對該技術(shù)有所涉足。目前國內(nèi)也有自主品牌汽車廠商開始研發(fā)此項(xiàng)技術(shù)，在2011年上海車展展出的瑞麒X1增程電動車就采用了輪轂電機(jī)技術(shù)。請關(guān)注：容濟(jì)點(diǎn)火器
輪轂電機(jī)的技術(shù)就是將電機(jī)裝在輪轂內(nèi)，不經(jīng)過任何機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳遞，直接驅(qū)動車輪，本質(zhì)就是直驅(qū)電機(jī)。就是這么簡單。
它的特點(diǎn)就是將動力裝置、傳動裝置和制動裝置都整合一起到輪轂內(nèi)，得以將電動車輛的機(jī)械部分大為簡化。
輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)子型式主要分成兩種結(jié)構(gòu)型式：內(nèi)轉(zhuǎn)子式和外轉(zhuǎn)子式。其中外轉(zhuǎn)子式采用低速外傳子電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速在1000-1500r/min，無減速裝置，車輪的轉(zhuǎn)速與電機(jī)相同；而內(nèi)轉(zhuǎn)子式則采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，配備固定傳動比的減速器，為獲得較高的功率密度，電機(jī)的轉(zhuǎn)速可高達(dá)10000r/min。隨著更為緊湊的行星齒輪減速器的出現(xiàn)，內(nèi)轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)在功率密度方面比低速外轉(zhuǎn)子式更具競爭力。
輪轂電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：
1、應(yīng)用輪轂電機(jī)可以大大簡化車輛的結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的離合器、變速箱、傳動軸將不復(fù)存在。省略大量傳動部件，讓車輛結(jié)構(gòu)更簡單，車?yán)锓路鹜蝗婚g寬敞了好多。類似上圖中這種傳統(tǒng)變速器在輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛上已經(jīng)見不到了傳統(tǒng)后驅(qū)車車廂后排地板上的突起在電動車上也會消失，為乘員騰出更大的空間。
對于傳統(tǒng)車輛來說，離合器、變速器、傳動軸、差速器乃至分動器都是必不可少的，而這些部件不但重量不輕、讓車輛的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，同時(shí)也存在需要定期維護(hù)和故障率的問題。但是輪轂電機(jī)就很好地解決了這個(gè)問題。除開結(jié)構(gòu)更為簡單之外，采用輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛可以獲得更好的空間利用率，同時(shí)傳動效率也要高出不少。
2.、可實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動方式，輪轂電機(jī)可以與傳統(tǒng)動力配合，形成混合動力汽車，電機(jī)可以安裝在傳統(tǒng)輪圈內(nèi)，再加裝一套供電系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)。（簡單改裝，汽油車秒變混動鐵金剛）
像AHED“先進(jìn)混合電驅(qū)動”樣車這樣的8輪電驅(qū)動很輕松就能實(shí)現(xiàn)
由于輪轂電機(jī)具備單個(gè)車輪獨(dú)立驅(qū)動的特性，因此無論是前驅(qū)、后驅(qū)還是四驅(qū)形式，它都可以比較輕松地實(shí)現(xiàn)，全時(shí)四驅(qū)在輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛上實(shí)現(xiàn)起來非常容易。同時(shí)輪轂電機(jī)可以通過左右車輪的不同轉(zhuǎn)速甚至反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)類似履帶式車輛的差動轉(zhuǎn)向，大大減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，在特殊情況下幾乎可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向（不過此時(shí)對車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和輪胎的磨損較大），對于特種車輛很有價(jià)值。
3、 由于每個(gè)輪胎都是單獨(dú)驅(qū)動的，非常容易實(shí)現(xiàn)四驅(qū)形式。應(yīng)用輪轂電機(jī)技術(shù)甚至可以實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪反轉(zhuǎn)來達(dá)到原地轉(zhuǎn)向的目的。此外，對于一些特種車輛，如車輪數(shù)量超多的“毛毛蟲車”來說，輪轂電機(jī)也是非常好的解決方式。
4、便于采用多種新能源車技術(shù)采用輪轂電機(jī)可以匹配包括純電動、混合動力和燃料電池電動車等多種新能源車型
輪轂電機(jī)可以和傳統(tǒng)動力并聯(lián)使用，這對于混合動力車型很有意義
新能源車型不少都采用電驅(qū)動，因此輪轂電機(jī)驅(qū)動也就派上了大用場。無論是純電動還是燃料電池電動車，抑或是增程電動車，都可以用輪轂電機(jī)作為主要驅(qū)動力；即便是對于混合動力車型，也可以采用輪轂電機(jī)作為起步或者急加速時(shí)的助力，可謂是一機(jī)多用。同時(shí)，新能源車的很多技術(shù)，比如制動能量回收（即再生制動）也可以很輕松地在輪轂電機(jī)驅(qū)動車型上得以實(shí)現(xiàn)。
由于輪轂電機(jī)具有高效率，高集成度的優(yōu)點(diǎn)，與新能源汽車十分契合，在新能源汽車領(lǐng)域有非常好的發(fā)展前景。
輪轂電機(jī)不足：
1、輪轂電機(jī)要安裝在輪圈內(nèi)，增大簧下質(zhì)量和輪轂的轉(zhuǎn)動慣量，對車輛的操控有所影響，譬如以Protean公司生產(chǎn)的輪轂電機(jī)來看，單個(gè)電機(jī)的質(zhì)量為30kg。（面對顛簸路況的糟糕乘坐感受吧）
鋁制下擺臂采用主要就為減重，如果加上輪轂電機(jī)，這些努力也就白費(fèi)了
對于普通民用車輛來說，常常用一些相對輕質(zhì)的材料比如鋁合金來制作懸掛的部件，以減輕簧下質(zhì)量，提升懸掛的響應(yīng)速度。可是輪轂電機(jī)恰好較大幅度地增大了簧下質(zhì)量，同時(shí)也增加了輪轂的轉(zhuǎn)動慣量，這對于車輛的操控性能是不利的。不過考慮到電動車型大多限于代步而非追求動力性能，這一點(diǎn)尚不是缺陷。
2.、電制動性能有限，維持制動系統(tǒng)運(yùn)行需要消耗不少電能，電渦流制動容量不高，在重型車上需要配合機(jī)械制動系統(tǒng)共同工作。對于電動車而言，要達(dá)到更高的制動效果則需要耗費(fèi)更高的能量，在一定程度上影響了續(xù)航里程。（一輛汽車開著開著就沒電了是怎樣一種體驗(yàn)？）
商用車車橋的內(nèi)置緩速器采用渦流制動原理，而輪轂電機(jī)的制動也可以利用這一原理
現(xiàn)在的傳統(tǒng)動力商用車已經(jīng)有不少裝備了利用渦流制動原理（也即電阻制動）的輔助減速設(shè)備，比如很多卡車所用的電動緩速器。而由于能源的關(guān)系，電動車采用電制動也是，不過對于輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛，由于輪轂電機(jī)系統(tǒng)的電制動容量較小，不能滿足整車制動性能的要求，都需要附加機(jī)械制動系統(tǒng)，但是對于普通電動乘用車，沒有了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)帶動的真空泵，就需要電動真空泵來提供剎車助力，但也就意味了有著更大的能量消耗，即便是再生制動能回收一些能量，如果要確保制動系統(tǒng)的效能，制動系統(tǒng)消耗的能量也是影響電動車?yán)m(xù)航里程的重要因素之一。
3、工作環(huán)境惡劣，面對著防水、防塵、防高溫、防老王的各種考驗(yàn)（悲劇……） 有沒有一種瞬間破功的感覺？
由于輪轂電機(jī)增加了簧下質(zhì)量，會影響車輛的操控性能，此外，還有很多防水防塵防震和散熱的挑戰(zhàn)需要克服。另外輪轂電機(jī)還沒有大規(guī)模量產(chǎn)，成本居高不下，推廣普及還需要一定時(shí)間。
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輪轂電機(jī) - 原理
?無刷電機(jī)啟動前想知道轉(zhuǎn)子和定子的相對位置必須使用傳感器。無感電機(jī)直接測量電機(jī)反電動勢而知道轉(zhuǎn)子的位置，由控制器驅(qū)動功率管進(jìn)行換相。 雖然存儲器能記錄定子和轉(zhuǎn)子的相對位置，但對于極緩慢的轉(zhuǎn)動 系統(tǒng)將無法理解電機(jī)繞組反電動勢的波形。電機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)由于受慣性限制波峰波谷都代表一定的角度，剎車時(shí)就關(guān)閉電機(jī)。所以使用磁傳感器的輪轂電機(jī)是主流。輪轂電機(jī)原理圖紅色磁