最近，福特告知其经销商停止销售 Mustang Mach-E，并因安全问题召回了近50000辆已售Mach-E，其中最主要包括2020年5月27日至2022年5月24日期间在福特墨西哥库奥蒂特兰工厂生产的48,924辆Mustang Mach-E。那么造成这次召回的？经过推敲，有以下初步的结论：

1. 此次涉及的问题，主要是来自高压接触器，问题的表象就是接触器过热。

2. 由于过热，可能会导致接触器粘连或者断开，在极端情况下致使车辆下电后无法再次上电或在行驶中失去动力，增加发生碰撞的风险。

3. 这里倒不是这款接触器有什么瑕疵，而是因为福特的工程师少考虑了一个问题：高压接触器在连续快速直流充电+激烈驾驶的极限工况下，累积热量的处理，也就是整个BDU设计出现了漏洞。

我的理解是，这对于后续所有高压电气工程师做设计都会是一个挑战，因为他们接下来要面临的是，高压接触器的供应商是在有限的零部件上给你适配800V+500A的规格，你自己要承担快充+激烈驾驶。由于车企总监层面的领导普遍对电气和失效分析的理解很有限，这种极限工况的考虑是很难得到支持的，如果车辆要出口到欧洲和美国，同志们需要做一些谨慎的考虑。

图1 NHTSA对于此事件的表述

PART 1：福特Mach-E的设计问题 

福特Mach-E的电池系统设计，是由福特主导的，在电气设计上主要沿袭之前福特的混动系统设计，如下图所示HVBJB（High Voltage Battery Junction Box）采用倒立的模式设计，底下由Busbar和塑料壳体做连接，上面通过快插的模式来走线，尽可能让组装变得简单。由于车辆不能动弹，所以确定来说就是主正和主负接触器出现了过热的问题。

其实除了以上的4+1个继电器外，还有一个Aux回路的继电器去往eAC和PTC。

图2 Mach-E的电池高压设计

Mach-E在之前已经出现了一些问题，之前主要集中在Mach-E GT版本上，Mach-E GT大功率快充和驱动系统的情况，比通常的版本，整个电气系统需要承受更大的主回路电流。

图3 福特的充电电流

从这个问题来看，一开始出现在寒冷地区“cold weather issues”，车辆会发出警告“stop safely now”，定位高压接触器的实际描述主要包括：

图4 召回分析具体描述

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.

在以上的工况下，高压接触器会出现粘连和打开的模式。（漏气以后的情况）

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.

如果接触器发生粘连，车辆仍可正常行驶，但在车辆停下以后，诊断电路会发现问题，使消费者无法启动车辆，解决办法是替换接触器。

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.

在行驶状态下，高压接触器被打开，电池无法接通高压回路，电动汽车就会突然失去动力，这在高速场景是非常危险的。

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

如果12V电池电还够，此时12V回路仍可工作，车辆的刹车和转向仍可工作。

PART 2：问题出在哪里？

福特Mach-E主正/负接触器使用的是TE的EVC 500，设计问题如下图所示，主要还是电流的曲线和高压接触器的工况。

图5 福特的高压接触器问题

出现这个问题，主要是福特电气工程师的锅，在设计不同的电流Profile时，只考虑了单个部件，没考虑设计在一个BDU里面，多个接触器一起发热对环境的发热和热量排出。这个在国内设计150kW充电会非常明显，我们平常做个350V 250A压力不大，一旦电流变成了350V 350A，整个设计压力暴增。

图6 设计压力主要是部件到子系统的匹配

小结：我之前工作的小组是专门设计这个东西的，为了不断压成本，可以做很多妥协。但站在工程师的角度来看，我是觉得我们是没遇到事、没有进行高质量的8D质量分析，也很难得到领导的认同和支持。只有在海外被一次次敲打，大家才知道设计那么多工况和做部件DV和PV的价值。现在的KPI以做出来和降本为导向，所以我之前的技术管理是很难做下去的。

图｜网络及相关截图

作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。