双驱或单驱双速传动的盘式动力总成及电动车辆的制作方法

本技术涉及电动车设备，尤其涉及到一种双驱或单驱双速传动的盘式动力总成及电动车辆。

背景技术：

1、随着电动车辆在汽车行业渗透率的不断提高和行业整体技术水平的迅速提升，整车平台对电动车辆的双速换挡动力总成的要求将进一步提升，特别是对于双速换挡动力总成的动力性能和传动效率方面的要求越来越高。

2、目前，双速换挡动力总成采用具有两个不同传动比的变速传动装置，通过两条不同的传动路径，获得盘式电机与车轮之间两种不同的传动比，从而实现匹配不同电动车辆运行状态的动力输出。现有双速换挡动力总成体积较大，且在利用盘式电机直接驱动车轮转动的过程中，减速器会随动，导致双速换挡动力总成的传动效率较低。

技术实现思路

1、本技术提供了一种双驱或单驱双速传动的盘式动力总成及电动车辆，盘式动力总成中盘式电机可以不通过减速器、直接传动连接车轮，从而减少驱动车轮过程中的动力损耗，提升动力总成的传输效率。

2、第一方面，本技术提供了一种双驱双速传动的盘式动力总成。该盘式动力总成用于驱动电动车辆的两个车轮，上述两个车轮包括电动车辆的两个前轮或者两个后轮，具体的，上述两个车轮的转轴同轴。盘式动力总成包括换档机构、两个盘式电机和两个行星齿轮减速器，沿盘式动力总成的轴向两个盘式电机同轴排列于两个行星齿轮减速器之间，每个盘式电机的电机轴用于传动连接一个行星齿轮减速器的太阳轮或者用于传动连接一个车轮的半轴，每个行星齿轮减速器的行星架用于传动连接一个车轮的半轴，换档机构用于：分离一个行星齿轮减速器的行星架与一个车轮半轴的传动连接以及分离一个行星齿轮减速器的太阳轮与一个盘式电机的电机轴的传动连接，恢复一个盘式电机的电机轴与一个车轮的半轴的传动连接。该技术方案中，通过设置换挡机构，盘式电机的电机轴与一个车轮的半轴直接传动连接并输出动力，盘式电机与车轮之间的传动比为1。该状态主要应用于电动车辆所需扭矩不大的场景，例如电动车辆高速行驶的场景。盘式电机输出的转动直接传输至车轮，减速器不会随之进行转动，以减少驱动车轮过程中的动力损耗，以节省盘式电机输出功耗，使得较多的输出功耗提供至车轮，有利于提升盘式电机的输出效率。此外，该盘式动力总成的集成度较高，占用的空间较少。

3、上述换档机构还用于：分离一个盘式电机的电机轴与一个车轮的半轴的传动连接，恢复一个行星齿轮减速器的行星架与一个车轮半轴的传动连接以及一个行星齿轮减速器的行星轮与一个盘式电机的电机轴的传动连接。该技术方案中，行星齿轮变速器接入传动链路，对盘式电机的输出进行变速。该技术方案中的盘式动力总成可以提供两种转动，以适应车辆的不同的应用场景。

4、一种具体的技术方案中，上述一个换挡机构包括驱动组件和两个传动件，两个传动件中的一个传动件与盘式电机的电机轴周向固定且轴向滑动连接，两个传动件中的另一个传动件用于与车轮的半轴周向固定且轴向滑动连接。驱动组件用于：驱动一个传动件沿第一方向移动，恢复一个传动件与太阳轮的传动连接，恢复行星架与另一个传动件的传动连接，分离一个传动件和另一个传动件的传动连接；驱动另一个传动件沿第二方向移动，分离一个传动件与太阳轮的传动连接，分离行星架与另一个传动件的传动连接，恢复一个传动件和另一个传动件传动连接；第一方向和第二方向与轴向平行，且第一方向和第二方向相反。该技术方案通过驱动组件驱动第一传动件沿轴向往复运动，就可以驱动上述盘式动力总成在两个输出转速之间转换，驱动过程较为简单。

5、具体的，上述换挡机构的一个传动件的一个轴向端面和太阳轮连接的轴向端面沿轴向相对，且一个传动件的一个轴向端面和太阳轮连接器的轴向端面相抵状态下传动连接；一个传动件的另一个轴向端面和另一个传动件的一个轴向端面沿轴向相对，且一个传动件的另一个轴向端面和另一个传动件的一个轴向端面相抵状态下传动连接；另一个传动件的另一个轴向端面与行星架的轴向端面沿轴向相对，且另一个传动件的另一个轴向端面与行星架的轴向端面相抵状态下传动连接。

6、一种技术方案中，上述轴向相对的两个轴向端面可以分别为摩擦面，两个轴向端面相贴合后产生摩擦力，则可以利用摩擦力来进行传动，两个轴向端面相分离的状态下则无法传动。一种技术方案中，上述轴向相对的两个轴向端面还可以分别为齿轮，两个轴向端面相贴合后两个齿轮啮合传动，两个轴向端面相分离的状态下则无法传动。

7、上述换挡机构的一个传动件包括一个轴向卡接面，另一个传动件包括另一个轴向卡接面，其中，一个轴向卡接面朝向盘式电机，另一个轴向卡接面背离盘式电机，且一个轴向卡接面和另一个轴向卡接面相邻；一个轴向卡接面沿轴向的投影和另一个轴向端卡接面沿轴向的投影至少部分重合。在第一传动件沿第一方向移动的过程中，上述第一传动件的一个轴向卡接面与第二传动件的另一个轴向卡接面相抵，从而第一传动件带动第二传动件沿第一方向移动。而第一传动件的一个轴向卡接面和第二传动件的另一个轴向卡接面周向无限位，在第一传动件的一个轴向卡接面与第二传动件的另一个轴向卡接面相抵的状态下，第一传动件和第二传动件之间独立转动。

8、两个换挡机构中一个换挡机构的另一个传动件位于一个行星齿轮减速器背离另一个盘式电机的一侧，另一个换挡机构的另一个传动件位于另一个行星齿轮减速器背离一个盘式电机的一侧。或者，沿盘式动力总成的轴向两个换挡机构中的两个另一个传动件分别位于两个行星齿轮减速器的两端；或者，沿盘式动力总成的轴向两个行星齿轮减速器排列于两个换挡机构中的两个另一个传动件之间。

9、一种技术方案中，换挡机构的驱动组件包括电磁阀和复位件，电磁阀用于驱动一个传动件沿第一方向移动，复位件用于驱动一个传动件沿第二方向移动；一个驱动组件的电磁阀与另一个驱动组件的电磁阀位于两个盘式电机之间。有利于提升盘式动力总成的集成度。

10、为了进一步的提升盘式动力总成的集成度，上述一个驱动换挡组件的电磁阀与另一个驱动换挡组件的电磁阀装配于同一壳体。例如，可以使得两个电磁阀的线圈和柱塞装配于一个电枢。使得两个电磁阀占用的空间减少，以利于减小盘式动力总成的体积。

11、为了连接换挡机构的电磁阀和一个传动件，上述盘式电机的电机轴内部具有轴孔，轴孔沿轴向贯穿电机轴；电磁阀一个传动件通过顶杆连接，顶杆穿设于轴孔。该方案中，直接利用盘式电机的电机轴内的轴孔来装配上述顶杆，有利于减少换挡机构占用的空间，以提升盘式动力总成的集成度，且可以简化换挡机构的结构，降低成本。

12、本技术技术方案中的盘式电机包括的定子数量和转子数量可以具有多种选择，一种技术方案中，每个盘式电机包一个定子和两个转子，沿盘式电机的轴向一个定子位于两个转子之间，且两个转子分别固定于盘式电机的电机轴。或者，另一种技术方案中，每个盘式电机包两个定子和两个转子，沿盘式电机的轴向两个定子同轴排布于两个转子之间，且两个转子分别固定于盘式电机的电机轴。上述技术方案中，两个转子提升了盘式电机的功率密度和输出动力，进而提升盘式动力总成的功率密度和输出动力。

13、为了装配上述盘式电机的转子，盘式电机还包括锁紧螺母和旋转变压器，锁紧螺母与盘式电机的电机轴螺纹连接，锁紧螺母的轴向端面与转子的轴向端面相抵，从而沿轴向固定装配转子。使上述旋转变压器用于检测盘式电机的转速，旋转变压器安装于锁紧螺母的外周。从而使得旋转变压器转子与盘式电机的电机轴固定连接。该方案减少了旋转变压器占用的轴向尺寸，使得盘式动力总成沿轴向更加紧凑，有利于提升盘式动力总成的集成度。

14、一种技术方案中，盘式电机的电机轴通过两个角接触轴承装配于定子内，两个角接触轴承沿盘式动力总成的轴向对称排布。该角接触轴承同时具有径向和轴向承载能力，有利于提升电机轴与定子装配的可靠性。

15、第二方面，本技术还提供了一种单驱双速传动的盘式动力总成，该盘式动力总成用于驱动电动车辆的单个车轮，盘式动力总成包括换档机构、一个盘式电机和一个行星齿轮减速器，沿盘式动力总成的轴向盘式电机位于行星齿轮减速器背离车轮的一侧，盘式电机的电机轴用于传动连接行星齿轮减速器的太阳轮或者用于传动连接车轮的半轴，行星齿轮减速器的行星架用于传动连接车轮的半轴，换档机构用于：分离行星齿轮减速器的行星架与车轮半轴的传动连接以及分离行星齿轮减速器的太阳轮与盘式电机的电机轴的传动连接，恢复盘式电机的电机轴与车轮的半轴的传动连接。该技术方案中的盘式动力总成为单驱双速传动的盘式动力总成。可以驱动一个车轮进行变速，盘式电机的电机轴与一个车轮的半轴直接传动连接并输出动力，盘式电机与车轮之间的传动比为1。该状态主要应用于电动车辆所需扭矩不大的场景，例如电动车辆高速行驶的场景。盘式电机输出的转动直接传输至车轮，减速器不会随之进行转动，以减少驱动车轮过程中的动力损耗，以节省盘式电机输出功耗，使得较多的输出功耗提供至车轮，有利于提升盘式电机的输出效率。

16、上述换档机构还用于：分离盘式电机的电机轴与车轮的半轴的传动连接，恢复行星齿轮减速器的行星架与车轮半轴的传动连接以及行星齿轮减速器的行星轮与盘式电机的电机轴的传动连接。该技术方案中，行星齿轮变速器接入传动链路，对盘式电机的输出进行变速。该技术方案中的盘式动力总成可以提供两种转动，以适应车辆的不同的应用场景。

17、第三方面，本技术还提供了一种电动车辆，该电动车辆包括两个车轮和上述第一方面提供的双速换挡盘式动力总成，该盘式动力总成用于驱动上述两个车轮。具体的，盘式动力总成的两个换挡机构分别与两个车轮传动连接驱动车轮转动。该电动车辆的应用场景较为丰富，盘式动力总成中盘式电机可以不通过减速器、直接传动连接车轮，从而减少驱动车轮过程中的动力损耗，并且可以提高集成度，从而有利于盘式动力总成的小型化。

18、或者，上述电动车辆包括两个车轮和两个上述第二方面提供的单驱双速传动的盘式动力总成，每个盘式动力总成用于驱动两个车轮中的单个车轮。具体的，每个盘式动力总成的换挡机构与单个车轮传动连接。该电动车辆的应用场景较为丰富，盘式动力总成中盘式电机可以不通过减速器、直接传动连接车轮，从而减少驱动车轮过程中的动力损耗，并且可以提高集成度，从而有利于盘式动力总成的小型化。