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行業(yè)觀察 | 從特斯拉召回事件,看功率元件與OTA的重要性

2022年04月27日來(lái)源:艾拉比發(fā)布分享朋友圈
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市場(chǎng)監(jiān)管總局消息,本月,特斯拉汽車(北京)有限公司、特斯拉(上海)有限公司根據(jù)《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理?xiàng)l例》和《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理?xiàng)l例實(shí)施辦法》的要求,向國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局備案召回計(jì)劃。自2022年4月7日起召回部分進(jìn)口以及國(guó)產(chǎn)Model 3車型,共計(jì)12.78萬(wàn)輛。


斯拉汽車(北京)有限公司、特斯拉(上海)有限公司稱將通過(guò)汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)技術(shù)為召回范圍內(nèi)的車輛免費(fèi)升級(jí)電機(jī)控制軟件;對(duì)于無(wú)法通過(guò)汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)技術(shù)實(shí)施召回的車輛,將通過(guò)服務(wù)中心聯(lián)系相關(guān)用戶,為車輛升級(jí)電機(jī)控制軟件,以對(duì)車輛的后電機(jī)逆變器進(jìn)行緊密監(jiān)控,并及時(shí)對(duì)出現(xiàn)相關(guān)故障的后逆變器免費(fèi)更換,以消除安全隱患。


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據(jù)了解,本次召回的主要原因是:召回范圍內(nèi)車輛的后電機(jī)逆變器功率半導(dǎo)體元件可能存在微小的制造差異,其中部分車輛使用一段時(shí)間后元件制造差異可能會(huì)導(dǎo)致后逆變器發(fā)生故障,造成逆變器不能正??刂齐娏?。

此故障發(fā)生在車輛處于停車狀態(tài)時(shí),會(huì)導(dǎo)致車輛無(wú)法啟動(dòng);發(fā)生在車輛行駛狀態(tài)時(shí),會(huì)導(dǎo)致車輛失去行駛動(dòng)力,極端情況下可能增加車輛發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn),存在安全隱患。


什么是逆變器、功率半導(dǎo)體元件?

逆變器并非汽車特殊元件,逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220V/50HZ)。通俗的講,逆變器是一種將直流電(DC)轉(zhuǎn)化為交流電(AC)的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。


簡(jiǎn)單地說(shuō),逆變器就是一種將低壓(12或24伏或48伏)直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電的電子設(shè)備。因?yàn)橥ǔJ菍?20伏交流電整流變成直流電來(lái)使用,而逆變器的作用與此相反,因此而得名。


新能源汽車差別于傳統(tǒng)車最核心的技術(shù)是“三電”,包括電驅(qū)動(dòng),電池,電控。而電驅(qū)又由三部分構(gòu)成:傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電機(jī)、逆變器。

新能源汽車能夠跑起來(lái)是因?yàn)殡姍C(jī)帶動(dòng)了車輪,而電機(jī)的電力來(lái)源則是電池,但問(wèn)題在于電池儲(chǔ)存的電力并不能直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),因?yàn)閯?dòng)力電池是以直流電存儲(chǔ),電機(jī)使用的是交流電,那么這個(gè)時(shí)候逆變器就派上用場(chǎng)了。


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Model3逆變器電路板


逆變器接收整車控制器VCU的行駛控制指令后,在驅(qū)動(dòng)過(guò)程中將電池中的直流電轉(zhuǎn)化為電機(jī)需要的三相交流電,同時(shí)電動(dòng)汽車逆變器會(huì)智能調(diào)節(jié)幅值和頻率,頻率控制電動(dòng)汽車的速度,幅值控制汽車的動(dòng)力大小;而在新能源汽車的制動(dòng)過(guò)程中又能起到回收電能的作用,其性能直接關(guān)系到電機(jī)的功率輸出表現(xiàn)和新能源汽車的續(xù)航表現(xiàn),是新能源汽車的核心零件之一。


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一般來(lái)說(shuō),新能源汽車逆變器的架構(gòu)主要分為兩種類型,一種是單獨(dú)包裝的盒式逆變器,具有易組裝和模塊化的特點(diǎn);另一種則是集成逆變器設(shè)計(jì),通常被歸納到傳動(dòng)系統(tǒng)中去,而特斯拉就主要采用這一類型的逆變器。

值得一提的是,電動(dòng)汽車逆變器的核心就是功率半導(dǎo)體器件,它主要用于改變電壓和頻率,在逆變器中起到將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的作用,是逆變器實(shí)現(xiàn)電力轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵所在。正是因?yàn)槠潢P(guān)鍵的作用,所以電動(dòng)車對(duì)其的要求尤為的高。


功率半導(dǎo)體元件的好壞會(huì)直接影響逆變器的工作進(jìn)而影響到電機(jī)的性能表現(xiàn),所以制作上不能出現(xiàn)任何問(wèn)題,這一點(diǎn)從特斯拉的公告中提到的召回原因是“微小的制造差異”就能看出,這也是導(dǎo)致本次特斯拉汽車被大量召回的原因。


特斯拉的解決方案是:特斯拉汽車(北京)有限公司、特斯拉(上海)有限公司將通過(guò)汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)技術(shù)為召回范圍內(nèi)的車輛免費(fèi)升級(jí)電機(jī)控制軟件;對(duì)于無(wú)法通過(guò)汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)技術(shù)實(shí)施召回的車輛,將通過(guò)服務(wù)中心聯(lián)系相關(guān)用戶,為車輛升級(jí)電機(jī)控制軟件,以對(duì)車輛的后電機(jī)逆變器進(jìn)行緊密監(jiān)控,并及時(shí)對(duì)出現(xiàn)相關(guān)故障的后逆變器免費(fèi)更換,以消除安全隱患。


本次特斯拉的召回,雖然是逆變器功率半導(dǎo)體元件存在生產(chǎn)制造問(wèn)題,但特斯拉方面表示可以通過(guò)OTA升級(jí)軟件來(lái)解決,這在一定意義上也體現(xiàn)出特斯拉在軟件功能上的強(qiáng)大性。


汽車OTA的價(jià)值?

OTA全稱“Over-The-Airtechnology”,即空中下載技術(shù),通過(guò)移動(dòng)通信的接口實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程管理,傳統(tǒng)的做法到4S店通過(guò)整車OBD對(duì)相應(yīng)的ECU進(jìn)行軟件升級(jí)。OTA技術(shù)最早出現(xiàn)在日本。我們平時(shí)最常見(jiàn)的OTA就是手機(jī)的系統(tǒng)升級(jí)。


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汽車OTA升級(jí)和手機(jī)升級(jí)一樣,每次升級(jí)都可以得到改善、修復(fù)漏洞或者獲得更多的功能、性能提升,又或者是視覺(jué)效果的改善,且這種更新是通過(guò)聯(lián)網(wǎng)后在線檢測(cè)、匹配版本、下載新的代碼到本地進(jìn)而執(zhí)行安裝、校驗(yàn)等程序。


通過(guò)OTA技術(shù),可以遠(yuǎn)程解決大部分問(wèn)題。比如這次逆變器中功率半導(dǎo)體元件出現(xiàn)的問(wèn)題,可以通過(guò)給控制器遠(yuǎn)程升級(jí)來(lái)解決,這也就是OTA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。



為什么支持OTA還要召回?


2020年11月25日,國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局官網(wǎng)發(fā)布進(jìn)一步加強(qiáng)汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)技術(shù)召回監(jiān)管的通知(下文簡(jiǎn)稱:《通知》)。


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《通知》要求,“即日起所有采用OTA方式對(duì)已售車輛開(kāi)展技術(shù)服務(wù)活動(dòng)的生產(chǎn)者,都應(yīng)按照《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理?xiàng)l例》及《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理?xiàng)l例實(shí)施辦法》的要求,向市場(chǎng)監(jiān)管總局質(zhì)量發(fā)展局備案?!?/span>


對(duì)于2020年1月1日至今已實(shí)施的OTA技術(shù)服務(wù)活動(dòng),生產(chǎn)者應(yīng)于2020年12月31日前補(bǔ)充備案。

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2021年6月4日,國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局再次發(fā)布補(bǔ)充通知,要求車企在發(fā)布OTA的5個(gè)工作日內(nèi),提交OTA的《信息表》和電子版升級(jí)包。同時(shí),車企在采取OTA升級(jí)前,要把相關(guān)代碼提供給國(guó)家備案,這一做法可以避免在消費(fèi)者不知情的情況下,主機(jī)廠私自篡改車輛代碼。


國(guó)家監(jiān)管部門(mén)正在對(duì)傳統(tǒng)的召回模式進(jìn)行不斷優(yōu)化和升級(jí),而未來(lái)對(duì)于軟件方面的技術(shù)監(jiān)管也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格和規(guī)范。


可見(jiàn),“召回”和“OTA”是兩個(gè)維度,前者是行政命令,后者是解決辦法和途徑。隨著智能汽車的大量出現(xiàn)與普及,大部分的車輛問(wèn)題已經(jīng)可以通過(guò)后臺(tái)的遠(yuǎn)程診斷和OTA給予解決。


“雖然我們鼓勵(lì)企業(yè)用OTA的方式實(shí)施召回,但不能用OTA的方式逃避召回,或者替代召回。OTA只是召回的一種技術(shù)服務(wù)方式,不等同于召回,更不能代替召回。且不管企業(yè)是以O(shè)TA作為召回措施還是技術(shù)服務(wù)活動(dòng),都要履行備案的義務(wù)?!眹?guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局缺陷產(chǎn)品管理中心汽車部主任肖凌云表示。


參考來(lái)源:澎湃新聞、EEWorld 電子工程世界


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