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当我们谈电池Pack线束设计评审时,我们谈些什么?

前段时间,蔚来ES8车型的部分召回事件,无疑是在原本就风不平浪不静的新能源行业中,又释放了一个深水炸弹。随之而来的是,网上各路大神开始写文章臆测分析其召回的根本原因,随即蔚来也给出了官方解释,与此同时该车型的模组供应商新能源电池行业老大CATL也随即给出了关于此次事件的公告。

⬆上图为ES8电池PACK产线照片

但无论从网上的各路解读,蔚来的官方解释,还是CATL的公告,让行业吃瓜群众的看点都聚集在下面两个关键名词上:线束,短路。

本文无意去分析其召回的根本原因,也不想八卦到底是CATL模组的问题,还是蔚来电池PACK设计的问题。只是想就上述两个关键名称中的“线束”该词做进一步的衍生和拓展,从纯技术角度,谈谈电池PACK的线束设计评审(不喜欢的请绕道)。电池PACK中的线束分为高压线束和低压线束。高压线束起到电连接,传到电流的作用,通常颜色为橙色。低压线束起到采集数据,监测和通讯的作用,通常颜色为黑色。

⬆上图为Nissan Leaf电池PACK产线的工人正在困扎线束

无论是电池包里的高压线束还是低压线束,与电池PACK里的其他零部件无异,尤其是将其放在电池PACK内,赋予了某些特性和功能后,在设计图纸冻结释放前,需要做相关的设计评审,以检查线束是否符合相关标准以及DFM要求。结合笔者的从业经验,线束评审主要有一下评审项:

1

线束走向

该评审项的具体内容又有如下:

1)干涉与间隙检查,确认线束布置是否满足不与其他零部件干涉,

  • 是否线束周围支架干涉?

    避免因锋利的支架边缘与线束经长期摩擦之后割断,如果无法避免,无法更改设计,那么线束是否有足够的保护?

  • 是否与其他电气件的连接部位干涉?
  • 是否与电池包箱体内侧壁干涉?

    避免与粗糙金属表面焊接点产生相对运动而摩擦破损。尤其是一些冲压钣金工艺做的电池箱体,往往箱体上有大量的焊点。

    如果无法避免,无法更改设计,那么线束是否有足够的保护?

  • 是否与电池上盖内侧面干涉?

⬆上图为Nissan Leaf e-plus 电池PACK
干涉之后可能导致的结果是高压线绝缘层磨损,导致绝缘失效,低压线束磨损如果断裂,导致无法采集信号等等。通常,零件在安装到位后需保持与线束10mm的间隙,同时需注意,零件的安装误差。除上述之外,还需考虑波纹管开口处及末端,避免避免波纹管末端割断线束。线束分支是否无承受除重力以外的其他力。避免错误的安装,以及其他零件的运动导致线束分支受力。线束布置是否已避免交错和封闭,装配是否方便。
2

线束卡扣
作为线束极其重要的辅件,卡扣主要起到固定线束的作用。

卡扣的类型,需根据实际的需求选型应用。

对于卡扣的设计评审,有如下要求:

  • 卡扣是否满足不与其他零部件干涉
  • 所有的卡扣固定点位置,尺寸,公差要求是否已给其他部门提出固定需求,是否已确认可行
  • 卡扣孔的钣金厚度是否满足卡扣要求。
  • 两固定点之间的间距是否满足要求(结合实际需求)
  • 卡扣孔的安装与拆卸是否方便可行
  • 卡扣是否可以保证线束走向的方向性;如不可以,是否已采用防旋转卡扣
  • 所用到的卡扣数模是否与实际用到的一致。(需与供应商一起确认)

    等等

3

线束连接器

  • 所用到的连接器数模是否与实物一致,连接器数模是否正确,是否按1:1建模
  • 所有接插件是否都已经布置到正确的位置上
  • 连接器是否实现了所需的所有功能
  • 连接器的手部操作空间是否满足(主要针对经常维修的模组连接器,或BMC)
  • 箱体上安装的接插件是否已要求防水防尘等级
  • 避免线束出线方向与该接插件装配方向呈90度。远端导线受力大,恶劣工况导线易拉断。

在图纸冻结释放前,做线束设计评审,有利于尽量减少给后期的生产制造以及售后带来较大的风险,减少因质量问题返工甚至召回的成本,尽量将问题暴露在产品开发阶段。但是据笔者了解,国内很多同行为了追赶项目进度,甚至连设计评审都没做,上述的评审内容和清单就无从谈起。当然,以上只是笔者列举自己参与一些项目经验的经验总结,肯定还不够全面。如果有读者希望补充,可以做进一步探讨和完善。

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