2024年4月,当蔚来ET9的开发如火如荼进行时,整车工程团队却正面临一个艰难的抉择。
全主动悬架的「供血系统」—— 48V电源系统,需要重新进行定义设计、匹配与系统验证。而为了确保ET9按时量产,留给整车工程团队的时间,只有8个月。
为什么会在这个时间点进行如此大的改动?这个改动意味着什么?如果不做改动又会发生什么?这一切要从一个持续仅仅5微秒的电流尖峰讲起。也正因如此,中国第一次有了从零开始正向开发、完全自主掌握know-how的48V电源系统架构。
不为人知的「5微秒」
时间回到2022年,蔚来当时在全世界寻找一种技术,能让蔚来ET9能实现极致的车身姿态平稳,不给乘员带来扰动。一次偶然的机会,蔚来创始人、董事长、CEO李斌在欧洲的某个展会上,发现了ClearMotion这家初创公司。
虽然这家公司的全主动悬架方案没有任何量产经验,甚至连方案本身都很不成熟,不成熟到连原理图都在改,但是仅有的几个展示demo,却已经有了十足的想象空间。于是,蔚来开始和ClearMotion合作,在整车集成、周边配套上向ClearMotion进行输入,双方共同打造前所未有的全主动悬架。
但显然,与一家总部在美国、工程与测试基地在英国的公司一起开发全新技术,并且还是欧洲汽车工程师们最引以为傲的底盘技术,蔚来整车工程团队需要克服的困难,是巨大的。
在ET9的试制样车阶段,蔚来团队在测试中发现,总有个别工况,全主动悬架会发生极短的功率过载而导致断电的情况。但是,在ClearMotion之前的测试中,却从没有出现这个问题,自然也不知道该如何去解决这个问题。
经过蔚来工程师的反复测试,问题终于被定位了出来——在全主动悬架运行过程中,当经过某种路面时,会激发一个持续时间仅仅5微秒的电流尖峰,正是这个电流尖峰导致全主动悬架的执行发生了中断。而ClearMotion之所以没有发现这个问题,是因为他们给全主动悬架提供的负载特性,都只是毫秒级的,他们也并不了解中国的路况与英国的路况之间的差异。
但事实上,真实道路的颠簸情况千变万化,极其容易出现这种持续时间短、峰值电流高的路面激励。而且,也是因为蔚来ET9采用了全车eFuse电子保险丝,可以全节点精确控制到每一个用电设备的负载,才捕捉到这个此前谁都没有察觉的电流尖峰。
此时,情况就变成了,蔚来必须要去根据全主动悬架的特点,重新设计48V电源系统与全主动悬架系统的集成。而这件事情,在中国,甚至在当时全世界范围内,都是空白。
中国工程师,一定能做好底盘
48V电源系统,也许不是一个新鲜的概念,过去我们在很多混动系统中听到这个词。但是,当48V电源系统用于全主动悬架时,微秒级的工况与用在混动系统上完全不同。来自路面的随机冲击,让全主动悬架的电源系统,必须要具备极强的瞬态响应能力,要频繁进行正反切换。汽车上所有的电气负载中,没有类似的存在。
而在此之前,别说是48V电源系统,就算已经普及使用半个世纪的12V电源系统,也都只有经验设计,而不是正向推导。蔚来整车工程团队,面对的是一个没有先例可循的状况。
但挑战还不只来自于要解决正向设计难题,蔚来整车工程团队还要和时间赛跑,完成电池、配电控制、全主动悬架软硬件的匹配与供应商协同,进行至少两轮的系统级验证。
为此,蔚来迅速成立了横跨多个部门的48V电源系统专项攻关小组,从零开始将电池功率特性、直流变换器DC-DC功率特性、全主动悬架工况特性摸清,并自主设计了模拟实验台架和数据分析工具,总共进行了156个全主动悬架路况模拟,提取了从5微秒到100毫秒之间总共14,535个功率电流频谱数据分析,最终正向建立和定义了用于全主动悬架的48V电源系统设计流程,这其中不仅包括全套电性能的试验规范,甚至连电池容量、电源线长度这样的细节都进行了定义,也保障了蔚来ET9可以按时量产。
从一开始定位到电流过载的问题,大家普遍觉得是在挑战自己的知识盲区,到最终从零开始克服困难,以跨团队协作并进完成了中国第一个48V电源系统的设计,这是ET9技术旗舰引领性的一个真实写照。
在2024年的NIO Day上,蔚来ET9的全主动悬架,无论是五层香槟塔挑战表现出的极强稳定性,还是面对不可避免碰撞时的超快抬升响应,都足以让人惊艳。而在这背后,48V电源系统的「稳定供血」,为全主动悬架的全场景运行提供了最大的支持。
48V电源系统的正向设计,只是蔚来ET9全主动悬架开发过程中的一小部分。但正是这每一个小点的积累,让ClearMotion的海外工程师们逐渐改变了对中国工程师的看法。过去,这些海外的底盘工程师,总觉得中国工程师对底盘的理解不够深,对中国团队提出的问题也不够重视,但是蔚来通过自身的努力和在技术上的硬核实力,逐渐让海外工程师们跳出了他们的固有认知,与蔚来携手共同去创新。
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原文标题:5微秒,让蔚来再次填补中国空白
文章出处:【微信号:NIO-Wechat,微信公众号:蔚来】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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