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今天發(fā)生了一個(gè)召回的事情，小鵬汽車召回 2019 年 3 月 29 日至 2020 年 9 月 27 日生產(chǎn)的部分小鵬 G3 汽車，共計(jì) 13399 輛。截至今天新造車企業(yè)的幾個(gè)頭部企業(yè)馬車都召回，蔚來(lái)和威馬是電池系統(tǒng)、理想是底盤、小鵬這次是逆變器。我們來(lái)仔細(xì)看看這個(gè)事情怎么回事。
01、問(wèn)題在哪里？
1）問(wèn)題的定位錫須
這次小鵬官方的敘述是：逆變器直流母線電容上連接銅排螺絲的鍍錫端子因錫須可能會(huì)造成高壓直流電正負(fù)極間短路，導(dǎo)致逆變器無(wú)高壓電供應(yīng)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，如果車輛處于停車狀態(tài)，可能無(wú)法再次啟動(dòng)；如果車輛處于行駛狀態(tài)，可能導(dǎo)致車輛失去動(dòng)力，存在安全隱患。 小鵬 G3 做過(guò)一期 15 萬(wàn)公里滯后的拆車的活動(dòng)，所以如下所示可以看到這個(gè)逆變器的照片，兩張圖分別是從上往下和從下往上的結(jié)構(gòu)。
圖 1 小鵬 G3 的電容（文章提到的問(wèn)題與連接處的錫須有關(guān)，與逆變器中的電容本身沒(méi)有關(guān)系）
其實(shí)這個(gè)事情和之前極星 2 的情況是相似的，這款車的問(wèn)題也是一樣的，召回 2019 年 9 月 12 日至 2020 年 8 月 22 日生產(chǎn)的 2021 年款國(guó)產(chǎn)極星 2 首發(fā)版純電動(dòng)汽車，共計(jì) 551 輛。本次召回范圍內(nèi)的車輛，前后橋逆變器大容量電容上的螺絲連接的鍍錫端子的錫須會(huì)造成高壓直流電正負(fù)極間短路，導(dǎo)致前后橋逆變器沒(méi)有高壓電供應(yīng)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，如果車輛處于停車狀態(tài)，可能無(wú)法啟動(dòng)，如果車輛處于行駛狀態(tài)，可能導(dǎo)致車輛行駛中失去動(dòng)力，存在安全隱患。
2）金屬晶須
金屬晶須的問(wèn)題可以追溯到 1945 年，美國(guó)電話線路系統(tǒng)曾發(fā)生故障（電池內(nèi)部短路），通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)是因?yàn)殄?Sn 電極板兩面產(chǎn)生金屬晶須所致。在以上的問(wèn)題中，由于 Sn 晶須與鄰近高壓導(dǎo)體之間可能發(fā)生電弧放電，造成短路問(wèn)題的進(jìn)一步加劇，引發(fā)嚴(yán)重破壞。晶須生長(zhǎng)本質(zhì)上屬于一種自發(fā)的，不受電場(chǎng)、濕度和氣壓等條件限制的表面突起生長(zhǎng)現(xiàn)象。
圖 2 晶須
在以上的失效中也分成了兩種模式，靜止?fàn)顟B(tài)和行駛狀態(tài)（振動(dòng)引發(fā)錫須移動(dòng)位置），實(shí)際上這個(gè)問(wèn)題是非常不好查的
備注：錫須可以在臨近的不同電勢(shì)表面產(chǎn)生穩(wěn)定持久的短路，也能在電流足夠高而超過(guò)錫須的熔斷電流時(shí)，熔斷錫須從而導(dǎo)致瞬時(shí)短路，在震動(dòng)環(huán)境中，錫須會(huì)脫落，引發(fā)上述的電路短路
我傾向于認(rèn)為，這是由于極星的問(wèn)題開(kāi)始，逐步從 Tier1 供應(yīng)商往薄膜電容供應(yīng)商來(lái)查，在相似的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，而且也確實(shí)在使用一段時(shí)間以后容易發(fā)生這個(gè)事情
02、做配電系統(tǒng)的難點(diǎn)
實(shí)際上做高壓保護(hù)系統(tǒng)是很難的，因?yàn)檐嚿献铍y的事情，就是出現(xiàn)不能上電，預(yù)充故障，還有相關(guān)的比如接觸器粘連。其實(shí)整個(gè)配電系統(tǒng)，如下圖所示本質(zhì)上還是為了保護(hù)，但是在后端的任何高壓器件如果出現(xiàn)這種問(wèn)題，對(duì)于接觸器和熔絲來(lái)說(shuō)，就是一定程度的損壞。如果出現(xiàn)以上的問(wèn)題，沒(méi)有那么明顯的情況下，就是對(duì)電池包里面的電氣系統(tǒng)維修，積累到一定的程度才能就近解決問(wèn)題。
圖 3 高壓配電保護(hù)系統(tǒng)
小結(jié)：每次看到售后的這個(gè)事情，其實(shí)還是要從整體部分去查問(wèn)題，在高壓配電系統(tǒng)往低成本方向去走的時(shí)候，整體的高壓安全機(jī)制還是要保證的。在整體降本邏輯下，如何對(duì)保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部件的技術(shù)和成本路徑做好規(guī)劃，對(duì)應(yīng)每個(gè)失效模式和安全機(jī)制做好設(shè)計(jì)還是比較重要的，其實(shí)最難的是回答為什么不能更便宜的問(wèn)題。
