รูรั่วเล็ก ๆ จุดเดียว อาจนำไปสู่การเรียกร้องค่าเสียหายนับสิบล้าน? กรณีศึกษาการทดสอบการรั่วซึมของคอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้าจะบอกความจริงให้คุณรู้

1. คอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้าคืออะไร?

คอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้าเป็นชิ้นส่วนหลักของรถยนต์ไฟฟ้า และมักถูกเรียกว่า “สมอง” ของรถยนต์ไฟฟ้า ทำหน้าที่รับและประมวลผลคำสั่งจากคันเร่งและเบรก จากนั้นควบคุมมอเตอร์อย่างแม่นยำเพื่อเร่งความเร็ว ลดความเร็ว เดินหน้า และถอยหลัง

2. ทำไมคอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้าจึงต้องมีการทดสอบการรั่วซึม?

ปัญหาน้ำเข้าที่พบได้บ่อยในชีวิตประจำวันของรถยนต์ไฟฟ้า อาจทำให้แผงวงจรภายในคอนโทรลเลอร์ลัดวงจร ส่งผลให้รถเสียการควบคุมหรือหยุดทำงาน ดังนั้น ประสิทธิภาพการซีลจึงส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานและความปลอดภัยของคอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้า เพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพอากาศฝนตกหรือหิมะตก คอนโทรลเลอร์คุณภาพสูงจึงต้องผ่านมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เข้มงวด

รองรับสภาพถนนที่รุนแรงในชีวิตจริง รถยนต์ไฟฟ้ามักวิ่งกลางฝน ลุยน้ำ ล้างรถ หรือผ่านถนนโคลน คอนโทรลเลอร์มักติดตั้งบริเวณใต้โครงรถใกล้ล้อหลัง จึงได้รับผลกระทบโดยตรงจากน้ำ โคลน และฝุ่น
ป้องกันการลัดวงจรและความเสียหายโดยตรง หากน้ำหรือความชื้นเข้าสู่ภายในคอนโทรลเลอร์ แผงวงจร MOSFET และชิปอาจเกิดการลัดวงจร ไหม้เสียหาย หรือเกิดการกัดกร่อนระยะยาวจนทำให้การเชื่อมต่อผิดปกติ
ลดความเสี่ยงด้านบริการหลังการขาย ปัญหาที่เกิดจากน้ำเข้าคอนโทรลเลอร์มักจะแสดงอาการหลังใช้งานไปหลายเดือน การซ่อมแต่ละครั้งไม่เพียงเพิ่มต้นทุนด้านขนส่ง ค่าแรง และอะไหล่ แต่ยังทำลายความเชื่อมั่นของลูกค้า หากเกิดปัญหาการซีลจำนวนมาก อาจถึงขั้นต้องเรียกคืนสินค้า
เป็นไปตามมาตรฐานการป้องกันระดับอุตสาหกรรม ในฐานะชิ้นส่วนสำคัญของรถยนต์ไฟฟ้า คอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่ต้องผ่านมาตรฐานป้องกันฝุ่นและน้ำระดับ IP67 หรือแม้แต่ IP68
คอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้า รูปที่ 1: คอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้า 3 รุ่นที่ต้องทำการทดสอบ

3. แนวคิดของโซลูชัน

การทดสอบการรั่วซึมครั้งนี้ใช้วิธีสุญญากาศแรงดันลบ เพื่อตรวจสอบว่าบริเวณจุดเชื่อมต่อของคอนโทรลเลอร์มีฟองอากาศ รูพรุน ชั้นกาวหลวม หรือการฉีดกาวไม่เพียงพอ ซึ่งเป็นข้อบกพร่องขนาดเล็กที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

ตำแหน่งหลักในการทดสอบคอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้า รูปที่ 2: แผนผังตำแหน่งหลักในการทดสอบคอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้า

ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้จัดเป็น “ชิ้นงานซีลที่มีรูเปิด” ดังนั้นเพียงดูดอากาศจากช่องเปิดและตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของแรงดันก็เพียงพอ

ตำแหน่งดูดอากาศ รูปที่ 3: ตำแหน่งดูดอากาศ

ความยากในการทดสอบ: พื้นผิวรอบรูเปิดของแต่ละรุ่นมีลักษณะไม่เรียบ บางจุดอยู่ชิดขอบ ทำให้ซีลด้วยแรงกดได้ยาก การออกแบบซีลบริเวณรูเปิดจึงเป็นความท้าทายสำคัญ

วิธีแก้ปัญหา: แทนที่จะซีลรอบรูโดยตรง เราเลือกซีลบริเวณวงนอกและดูดอากาศจากจุดตรงกลาง วิธีนี้ช่วยหลีกเลี่ยงปัญหารูปทรงรอบรูเปิด และยังสามารถดูดอากาศจากผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ฟิกซ์เจอร์สำหรับซีลและดูดอากาศ รูปที่ 4: ฟิกซ์เจอร์สำหรับซีลและดูดอากาศ

4. ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ตามรูปที่ 1 มีผลิตภัณฑ์ 3 รุ่นที่ต้องทำการทดสอบ โดยอ้างอิงตามความต้องการของสายการผลิตลูกค้า เราได้ออกแบบและผลิตเครื่องทดสอบการรั่วซึมคอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้าแบบ 4 สถานี 2 ช่องสัญญาณ สำหรับแต่ละรุ่น เพื่อตอบสนองความต้องการการตรวจสอบที่รวดเร็วภายใต้งบประมาณจำกัด

เครื่องมือจับยึดทั้งหมดเชื่อมต่อกับ HF-เครื่องทดสอบการรั่วซึมขนาดเล็ก ซึ่งมีขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา และความแม่นยำเพียงพอต่อมาตรฐาน IP67/IP68 ถือเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดภายใต้งบประมาณจำกัด

เครื่องทดสอบการรั่วซึมเฉพาะสำหรับคอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้า 3 รุ่น รูปที่ 5: เครื่องทดสอบการรั่วซึมเฉพาะสำหรับคอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้า 3 รุ่น

5. การสาธิตกระบวนการทดสอบ

ใช้วิธีการตรวจสอบแบบ Direct Pressure Method โดยใช้สถานะแรงดันเป็นแรงดันลบ ตั้งค่าแรงดันทดสอบไว้ที่-20kPa และกำหนดค่าการรั่วสูงสุดไว้ที่150Pa

วิดีโอ 1: กระบวนการทดสอบการรั่วซึมของคอนโทรลเลอร์รถยนต์ไฟฟ้า