最近福特已告知其經(jīng)銷商暫時停止交付Mustang Mach-E，并因安全問題召回了近50,000輛，全面召回影響了2020年5月27日至2022年5月24日期間在福特墨西哥庫奧蒂特蘭工廠生產(chǎn)的多達48,924輛Mustang Mach-E。這事對福特來說，是個不小的打擊。這事情到底是為啥呢？經(jīng)過推敲，有以下初步的結(jié)論：

●此次涉及的問題，主要是由于高壓接觸器，問題的表象就是接觸器過熱。

●由于過熱，可能會導致接觸器粘連或者斷開，在極端情況下致使車輛下電后無法再次上電或在行駛中失去動力，增加發(fā)生碰撞的風險。

●這里倒不是這款接觸器有啥問題，就是福特的工程師少考慮了高壓接觸器在連續(xù)快速直流充電+激烈駕駛的極限工況下，累積熱量的處理，也就是整個BDU設(shè)計出現(xiàn)了問題。

我的理解，這對于后續(xù)所有高壓電氣工程師做設(shè)計都是一個挑戰(zhàn)，因為他們接下來要面臨的是，高壓接觸器的廠家是在有限的零部件上給你適配800V+500A的規(guī)格，你自己要承擔快充+激烈駕駛。由于普遍的總監(jiān)層面的領(lǐng)導對電氣和失效分析的理解很有限，這種極限工況的考慮是很難得到支持的，如果車輛要出口到歐洲和美國，同志們得做一些謹慎的考慮。

▲圖1.NHTSA對于此次文圖的表述

Part 1

福特Mach-e的設(shè)計問題 

福特Mach-e的電池系統(tǒng)設(shè)計，是由福特主導的，在電氣設(shè)計上主要沿襲之前福特的混動系統(tǒng)設(shè)計，如下圖所示HVBJB（High Voltage Battery Junction Box）采用倒立的模式設(shè)計，底下由Busbar和塑料殼體做連接，上面通過快插的模式來走線，盡可能來讓組裝變得簡單。由于車輛不能動彈，所以確定來說就是主正和主負接觸器出現(xiàn)了過熱的問題。

其實除了以上的4+1個繼電器外，還有一個Aux回路的繼電器去往eAC和PTC。

▲圖2.Mach-E的電池高壓設(shè)計

Mach-e在之前已經(jīng)出現(xiàn)了一些問題，之前主要集中在mach-e GT版本上， mach-e GT大功率快充和驅(qū)動系統(tǒng)的情況，比通常的版本，整個電氣系統(tǒng)需要承受更大的主回路電流。

▲圖3.福特的充電電流

從這個問題來看，一開始出現(xiàn)在寒冷地區(qū)“cold weather issues”，車輛會發(fā)出警告"stop safely now"，定位高壓接觸器的實際描述主要包括： 

▲圖4.召回分析具體描述

In the affected vehicles, it is possible that the high voltage battery main contactors may overheat, which can result in an open contactor or welding condition. 

在以上的工況下，高壓接觸器會出現(xiàn)粘連和打開的模式（漏氣以后的情況）。

Should the contactors weld closed while driving, a powertrain malfunction warning light will be illuminated on the next drive cycle, along with a no start condition.

如果接觸器發(fā)生粘連，車子仍可正常行駛，但在車子停下以后接下來，診斷電路會發(fā)現(xiàn)問題，使消費者無法啟動車輛，這個解決辦法是替換接觸器。

If the contactors open while driving, a powertrain malfunction warning light will be illuminated, the vehicle will display Stop Safely Now in the instrument panel cluster, and the vehicle will experience an immediate loss of motive power. 

在行駛狀態(tài)下，高壓接觸器被打開，電池無法接通高壓回路，電動汽車就會突然失去動力，高速場景是非常危險的。

如果12V電池電還夠，12V回路仍可工作，車子的剎車和轉(zhuǎn)向仍舊可以工作。

The vehicle will coast to a stop, and all 12V systems including power brakes and steering will remain functional.

Part 2

問題出在哪里？

福特Mach-e主正/負接觸器使用的是TE的 EVC 500，這個的設(shè)計問題，如下所示，主要還是電流的曲線和高壓接觸器的工況。

▲圖5.福特的高壓接觸器問題

這個問題，主要是福特的電氣工程師的鍋，在設(shè)計不同的電流Profile的時候，只考慮單個部件，沒考慮設(shè)計在一個BDU里面，多個接觸器一起發(fā)熱對環(huán)境的發(fā)熱和熱量排出。這個在國內(nèi)設(shè)計150kW充電會非常明顯，我們平常做個350V 250A壓力不大，一旦電流變成了350V 350A，整個設(shè)計壓力暴增。

▲圖6.設(shè)計壓力主要是部件到子系統(tǒng)的匹配

小結(jié)：我之前的小組是專門設(shè)計這個東西，為了不斷壓成本，可以做很多妥協(xié)。但站在工程師的角度來看，還是覺得我們是沒遇到事、沒有高質(zhì)量的8D質(zhì)量分析，也很難得到?jīng)Q策層的認同和支持。只有在海外被一次次敲打，大家才知道設(shè)計那么多工況和做部件DV和PV的價值；現(xiàn)在的KPI以做出來和降本為導向，所以我之前的技術(shù)管理是很難做下去。

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