Битүүмжилсэн дизайн гэж юу вэ?
Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн лити батерейнууд нь бороо, шалбааг, үерт автдаг уулзвар дээр замын гадаргуугаас инч зайд байрладаг. Доторх эсүүд хэдэн зуун вольтоор ажилладаг. Ус, өндөр хүчдэл холилдохгүй. Битүүмжилсэн загвар нь тэднийг тусгаарладаг.
Үзэл баримтлал нь хангалттай энгийн: ус, тоос шороон доторх эсүүд болон электрон төхөөрөмжүүдэд хүрэхээс сэргийлсэн хашаа барих. Практикт үүнд хүрэхийн тулд жийргэвчний материал, үйлдвэрлэлийн хүлцэл, талбарт ямар нэгэн зүйл бүтэлгүйтсэний дараа л тодорхой болох цөөн хэдэн нарийн ширийн зүйлийг анхаарч үзэх шаардлагатай.
Ихэнх EV-ийн батерейнууд нь IEC 60529-д тодорхойлсон IP67 эсвэл IP68 зэрэглэлийг хангахаар бүтээгдсэн байдаг. IP67 нь уг хайрцаг нь нэг метр усанд гучин минутын турш живэхийг тэсвэрлэдэг гэсэн үг юм. IP68 нь үүнийг хорин-дөрвөн цаг хүртэл сунгадаг. Эдгээр үнэлгээг шинэ үйлдвэрлэлийн нэгжүүд дээр туршиж үздэг боловч найм, арван жилийн дулааны эргэлт, чичиргээ, хэт ягаан туяанд өртөхөд битүүмжлэлийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах нь жинхэнэ сорилт юм. Эхний өдөр IP67-г давсан багц наймдугаар жилдээ давж чадахгүй.
Ихэнх сав баглаа боодол дээрх анхдагч битүүмжлэл нь дээд ба доод хэсгийн хаалтуудын хоорондох интерфейс юм. Тагтай том хөнгөн цагаан тавиурыг дүрсэл. Холболтын гадаргуу нь хооронд нь хавчуулагдсан шахдаг жийргэвчтэй хамт боолттой фланцтай байдаг. Боолтыг чангалах үед жийргэвч нь доошоо шахагдаж, фланцын гадаргуу дахь цоорхойг дүүргэнэ.
Жийргэвчний шахалт нь энгийн мэт сонсогдох боловч хүрээнээс гарах үед асуудал үүсгэдэг хувьсагчдын нэг юм. Хэт бага шахвал жийргэвч нь гадаргуугийн бага зэргийн гажигтай таарахгүй-ус дамжин өнгөрөх замыг олно. Хэт их шахах үед жийргэвчний материал нь цаг хугацааны явцад байнга гажиж, температурын өөрчлөлтийн дараа буцах чадвараа алддаг. Ердийн зорилт нь хаа нэгтээ дөчин хувийн шахалт юм, гэхдээ энэ нь материалын төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг.
Эдгээрийн аль нь ч чамин инженерчлэл биш юм. Энэ бол ихэнх үйлдвэрлэсэн машинууд дээр зөв зохицуулагддаг, дараа нь заримдаа мэдээ гаргах арга замаар бүтэлгүйтдэг нарийн ширийн ажил юм.
Кейс судалгаа
2022 оны сүүлээр GM хэд хэдэн зуун Hummer EV-ийг уретан чигжээс түрхэхээс өмнө зайны хайрцагны фланцыг зохих ёсоор цутгаагүйг олж мэдсэнийхээ дараа эргүүлэн татсан. Наалдац сул байсан. Ус хэдэн боодол руу оров. Жолоо барьж байхдаа машинууд асахгүй эсвэл хүчээ алддаг. Хаалт нийлүүлэгч Магна өөрийн үйлдвэрт үйл явцын хяналтын асуудалтай байсан. Засвар нь шууд-гадаргууг зөв будсан-гэхдээ эргүүлэн татсан хэвээр байна.
Тэр намар Иан, Идалия хар салхи Флорида даяар олон мянган автомашиныг үерт автуулсан. Зарим цахилгаан нь хэд хоногийн дараа шатсан. Давстай ус цэвэр уснаас хамаагүй илүү цахилгаан дамжуулах чадвартай бөгөөд батерейны хаалтанд нэвтрэн орохдоо эсүүдийн хооронд эсвэл өндөр хүчдэлийн шинийн-хооронд богино{2}}хэлхээ үүсгэж болно. Үүссэн түймэр нь халуун шатаж, амархан шатдаг. Флорида муж улсын галын маршал үерт автсан цахилгаан машинуудыг ямар ч барилга байгууламжаас тавин фут зайд байрлуулахыг зөвлөж эхэлжээ.
Эдгээр тохиолдлууд нь IP үнэлгээний үйл ажиллагааны хязгаарлалтыг харуулж байна. Стандарт туршилтууд нь цэвэр ус хэрэглэдэг. Давстай ус өөр өөрөөр ажилладаг. Гучин минут усанд живэх нь усанд автсан зогсоол дээр хонохтой адил зүйл биш юм. Бодит{4}}дэлхийн нөхцөл байдал нь стандартад заасан хэмжээнээс давж гардаг.
Битүүмжилсэн хашлага нь мөн амьсгалах хэрэгтэй. Температурын өөрчлөлт нь савны доторх агаарыг өргөжүүлж, агшихад хүргэдэг. Өндөрлөгийн өөрчлөлт нь дотор болон гаднах даралтын зөрүүг өөрчилдөг. Жинхэнэ агаар нэвтрэхгүй байх нь эцэст нь битүүмжлэлийг хаах эсвэл орон сууцыг гажуудуулах болно. Даралт бууруулах агааржуулалтын нүх нь агаарыг дамжуулдаг ч шингэн усыг хаадаг гидрофобик мембран-материалуудыг ашиглан үүнийг шийддэг. Гор-Текс бол хэрэглэгчдийн алдартай жишээ юм; Donaldson эсвэл Porex зэрэг компаниудын үйлдвэрлэлийн хувилбарууд нь батерейны багцад ижил үүрэг гүйцэтгэдэг.
Агааржуулалт нь өөрөө өөр нэг боломжит гоожих цэг болдог. Тесла 2025 онд зарим Model S болон Model X машинууд дээр живэх үед ус нэвтрэхэд хангалттай бат бөх биш байсан "үерийн боомт шахагч"-ыг солих үйлчилгээний кампанит ажил явуулсан. Анхны загвар нь ус дотогш орвол ус зайлуулах боломжийг олгодог боловч үерийн үед ус ороход хангалттай саад болохгүй.
GM Hummer-ын нөхцөл байдал нь борлуулалт, хүргэлтийн саатлыг- зогсоодог. Porsche болон Audi 2023 онд Taycan болон e{3}}Tron GT батерейнууд-өөрсдийн ханган нийлүүлэгч Dräxlmaier-төхөөрөмжийн наалдацын асуудлаас болж гоожиж, өртсөн тээврийн хэрэгсэлд алдагдлыг шалгаж, батерейг солих шаардлагатай болсон тул эргүүлэн татсан. Эдгээр нь эргүүлэн татах дэд бүтэцтэй томоохон OEM-уудын хувьд шийдвэрлэх боломжтой асуудлууд юм. Жижиг хувьдзахиалгат лити батерей үйлдвэрлэгчидҮйлдвэрийн болон тусгай зориулалтын тээврийн хэрэгсэлд зориулсан багцыг барихад лацын асуудлаас үүссэн талбайн эвдрэлийг шингээхэд хэцүү байж болно.
Битүүмжилсэн загвар нь маркетингийн үзүүлэлтүүдэд харагдахгүй байна. Үйлчлүүлэгчид IP67 ба IP68-ийг хүрээ, цэнэглэх хурд зэргийг харьцуулдаггүй. Гэхдээ энэ нь суурь юм. Нэвчилт гоожсон савлагаа нь амласан үйлчилгээнийхээ хугацааг хангаж чадахгүй. Үерийн дараа бүтэлгүйтсэн багц нь хариуцлага, гарчиг үүсгэдэг. Инженерийн ажил нь дур булаам биш, гэхдээ үүнийг зөв хийх нь бусад бүх зүйл ажиллах боломжийг олгодог.
Сав баглаа боодлын битүүмжлэл нь туршлагатай хүмүүстэй ажиллах хэд хэдэн чиглэлүүдийн нэг юмлити зай OEM түншүр дүнгээ өгдөг. Гэмтлийн горимыг сайн ойлгосон. Материал, туршилтын аргууд нь боловсорч гүйцсэн. Найдвартай сав баглаа боодолуудыг асуудалтайгаас ялгадаг зүйл нь ихэвчлэн гүйцэтгэл юм: үйлдвэрлэлийн процессын хяналт, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн орж ирж буй шалгалт, техникийн хуудас дээрх хайрцгийг шалгахаас илүү бодит-дэлхийн нөхцөл байдлыг бодитоор тусгасан баталгаажуулалтын туршилт.
