近日,南昌市民涂先生购买仅6天的特斯拉Model 3在使用特斯拉官方充电桩充电后,拔下充电头车辆无法启动,且车窗无法关闭,加上特斯拉售后负责人所称“国家电网电流过大”的说法惹得网友热议。特斯拉的态度一如既往,这里不必多提,这里只是从特斯拉过往的一些案例和这个事件本身分析一二。

 

 

“标配”超级充电桩应该有冗余


关于充电后突然断电无法启动的问题,国网南昌供电局深夜发文回怼有其道理:
1.特斯拉自用充电站有其特有的充电技术标准,特斯拉电动车是与特斯拉专用充电装置直接连接并使用,而非由电源线路(直接)连接特斯拉电动车;


2.在使用中电源线路电压稳定无异常,周边其他用电设备也都正常工作,符合国家规定的电源质量要求;


3.建议特斯拉公司请专业人士认真查找车辆充电故障原因。


如涂先生所言,自己使用的是特斯拉超级充电桩,应该与其车辆有很好的匹配,同时设计上会有冗余,能够应对一般的电流过载情况;在中国销售的汽车+充电桩,更应根据中国国情相应调整耐压裕量,以适应电压波动变化。


特斯拉售后负责人所云“国家电网的电流太大了”似乎站不住脚,因为任何使用公用电网的用电设备都有过压、过流保护等措施,为的就是防止类似事件的发生,相信特斯拉不会犯这样的低级错误。

 

车辆逆变器就是管电流的


逆变器是一种将直流电(DC)转换为交流电(AC)的装置,双向逆变器是DC-AC或AC-DC的双向转换过程。


2015年美国商业新闻网曾报道,内陆电力公司成为第一家获得夏威夷电力公司(HECO)批准使用电池供电逆变器的公司。逆变器及其内置电池的超快响应时间能够平息公用事业公司对电网不稳定的担忧。如果电网发生故障,基于电池的逆变器将重新启动,以保护家庭中的负载。此外,由蓄电池供电的逆变器可以吸收潜在的破坏性电压浪涌。由此可见,逆变器还有保护负载和电网的作用。


车辆逆变器是将电池组输出的DC电力转换为驱动电机的AC电力的装置。电动汽车驱动车轮的是感应电机,它需要交流电来驱动,其动力来自电池组,电池组的电力才是来自电网。除了电力转换的功用,逆变器还控制其所输出的交流电的频率,从而控制电机转速。另外,逆变器甚至能控制交流电的电压,从而控制电机动力。

 


逆变器将电池DC电力转换为驱动电机的AC电力

 

行驶时,加速踏板一旦松开,电动汽车便启动动力回收系统,在动力回收系统工作时,感应电机变成了发电机。此时,通过逆变器将交流电转换为直流电后,就可以存储到电池组中,发电的同时,转子受到反向的电磁力,给驱动轮施加了阻力,从而降低了驱动轮的转速和车速。

 

有没有类似案例?


2015年11月,在TESLARATI上,Model S车主Rob M.在特斯拉是否处理了驱动单元问题的讨论中表示,早期关于驱动单元问题包括导致Model S无法操作的故障,以及沉闷和铣削噪音的投诉。马斯克当时表示,过去许多这些驱动单元的更换是不必要的,一个简单的0.5美元的垫片就可以解决问题,然而特斯拉服务中心一直在积极更换驱动单元。


一项民意调查显示,大多数Model S车主都更换了他们的驱动单元。主要原因是异响和噪声。

 


关于更换驱动单元的调查

 

特斯拉对驱动单元问题迅速采取了行动,并通过提供无限英里/8年保修的驱动单元遏制了人们的关注。Rob M.认为,这是特斯拉的一个很好的回应,它消除了人们对其驱动装置的质量和长期耐用性的担忧。


看看他的经历:“在拥有Model S 12个月,行驶3万英里后,我开始听到Model S在高速公路上行驶时发出嗡嗡声。......但我学会了忍受。最初的驱动单元发出嗡嗡声两个月后,当以20 MPH或更低的速度行驶时,开始出现更高的铣削噪声。声音的大小取决于功率大小。


“当特斯拉更换驱动单元时,他们同时更换了驱动单元和逆变器(两者不是一个总成),正如你从零件清单副本中看到的那样。驱动单元零件号中的最后一个字母(我的车是‘M’)似乎表示驱动单元是哪一代的。根据论坛的说法,字母越靠后越好,‘Q’的寿命似乎最好。”


此后,马斯克称要建立一个将持续100万英里的动力系统,特斯拉继续把大量精力放在改善驱动装置。特斯拉继续履行保修,并积极更换出现早期问题迹象的驱动装置。新驱动装置的逆变器功能表述是:“将电池中的DC电能转换为电机的AC电能,提供高达1200安培的电流,同时精确控制电机转矩。”

 


这款21世纪性能的动力系统已经装上现在的车型

 

从中我们不难发现,特斯拉售后负责人的车辆逆变器因为车辆输入的瞬间电流过大烧掉的话,不禁让人产生了以下的疑问:


·其一,如上所述,逆变器是把电池组内部的直流电转换成交流电,提供给电机部件,它和来自电网的充电电流大小有什么关系?
·其二,如果真是电网电流过大的问题,也应该是充电桩先烧坏,车上的逆变器为什么被隔空打牛了?
·其三,如果是车主抽出充电枪瞬间电流过载导致保险丝熔掉,保险丝断了怎么会使逆变器损坏?

 


Model 3逆变器电路板

 

无独有偶,2019年12月,Car and Driver上Dave VanderWer的一篇文章“我们的特斯拉Model 3在停车时发生了灾难性的故障”有点像这次南昌的情况。
“这是第一次遇到这样的事,因为app推送通知提醒我搁浅了:‘发生故障,车将不能驾驶’。

 


app推送故障通知

 

“特斯拉的维修机构诊断Model 3的问题是后逆变器短路。他们更换了整个后电机总成,以及熔断的保险丝和12伏电池。”(为什么会有电池?)

 


美国Model 3的类似故障

 

VanderWer表示:“这是一个非常罕见的案例,是任何新车都无法接受的,尤其是一辆售价57690美元,里程表上只有5286英里的车。”

 

专家如何评说?


针对这次南昌逆变器事件,业内人士分析可能有几种可能:
1.逆变器本身可能选型不当,选择的逆变器带动的负载功率接近其额定输出功率,经长时间运行,就会造成逆变器功率器件老化加快,从而出现功率器件耐压、耐过流能力下降而发生故障;


2.逆变器维护保养不当,由于环境中存在的粉尘、金属性颗粒,在工作过程中被逆变器吸附,会在机体内大量累积,因高电压造成短路而烧毁;


3.逆变器运行时发热,机体内存在高压,环境温度与湿度比较恶劣,也会造成逆变器的损毁;


4.输入源质量也会对逆变器造成损害,一般输入源为直流储能(电池组)输出,其质量稳定,一般不会对逆变器产生损害,只有在其部分出现问题时有可能对逆变器产生影响;


5.如果逆变器防雷接地设计、安装不符合要求,容易引入雷击造成逆变器烧毁;


6.逆变器都有内置保护功能(过热保护、输入过压/欠压保护、输入过流保护、短路保护、防雷击保护等)失效可能导致逆变器损坏,而保护功能失效可能的原因包括元器件质量问题、额定值不够等;


7.内部因素,就是产品本身的质量问题。


要知道,这可是一辆新车,又是停车充电后,有可能的原因只有1、4(电池有问题)、6、7,而且都与品控多少有一定关系。为什么美国和中国不同市电电压都烧Model 3的逆变器,很是蹊跷!

 

应该学学小鹏


几天前,小鹏汽车召回13399辆小鹏G3汽车,将免费更换逆变器。其召回原因是逆变器直流母线电容上连接铜排螺丝的镀锡端子因锡须可能会造成高压直流电正负极间短路,导致逆变器无高压电供应。当这种情况发生时,如果车辆处于停车状态,可能无法再次启动;如果车辆处于行驶状态,可能导致车辆失去动力,存在安全隐患。


什么是锡须?它也叫晶须,是电子产品中一种常见现象。晶须是一种头发状晶体,它能从固体表面自然生长出来,最常见的金属是锡、镉、锌、锑、铟等。锡须是锡表面生长的锡晶体,它会导致电子短路,并引起焊点的机械破坏。

 


元件引脚上的锡须

 

值得一提的是,特斯拉的问题出在新车上,更应给予足够的重视。从之前的许多报道来看,特斯拉出现的各种故障与品控欠佳、路试环节不够严谨,推出车型操之过急不无关系。在这方面,传统车企的做法必须借鉴,因为它是100多年经验教训的积累。