盖世汽车讯 据外媒报道，通用汽车（GM）的制造团队开发了一套自主研发的自动化检测系统，旨在实时发现并精确定位电动汽车（EV）电池托盘及电池包中的泄漏点。

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减轻电池托盘和电池包等部件的整体重量，是提升电动汽车续航里程、能效及性能的关键一环。为实现减重目标，通用汽车在装配过程中采用了先进高强度钢、新型铝合金以及电阻点焊工艺。尽管这些材料提升了部件的结构效率，但电阻点焊工艺中涉及的快速加热与冷却过程，也可能导致部件产生微观裂纹。

在开发并实施名为“BVSeal”的检测系统之前，电动汽车（EV）电池包和托盘的检测是在生产流程的末端进行的。这种方式虽能判定是否存在泄漏，但由于此时部件已组装完成，末端检测无法提供泄漏的严重程度或确切位置信息，这意味着一旦检测出泄漏，相关部件往往只能报废处理。

通用汽车（GM）研发部“未来工厂”（Future Factory）项目负责人兼高级技术专家Blair Carlson表示，如果能在生产流程的早期阶段发现泄漏，生产线工人便能实时判断泄漏是否可修复，或是必须将部件报废。

“最初只是针对电池托盘生产线上的一个具体问题——即‘高强度钢电阻点焊处的裂纹是否会形成泄漏通道’——后来发展成了一套完整的生产系统，”Carlson说道。

卡尔森表示，团队考虑并评估了多种解决方案，包括肥皂泡浸没测试、机器人氦气嗅探以及基于声音的技术，但这些方案均无法满足精确定位泄漏点的要求。

当针对存在表面裂纹的泄漏焊缝进行计算机断层扫描（CT）未能明确显示泄漏路径时，团队必须设法在实验室环境下对此问题展开研究。Carlson介绍说，由于现有的氦气检测方法无法精确定位泄漏点，团队便开始探讨是否能够对气体泄漏路径进行成像。

Carlson指出：“技术层面的发现表明，焊缝裂纹和缺陷属于三维结构，无法在大规模生产环境中进行成像。我们的突破在于将两种技术结合起来：一种是能够对示踪气体成像并满足泄漏点尺寸要求的专用设备，另一种是能够将气体羽流与周围大气区分开来的算法。”

他们决定采用二氧化碳（CO2）气体成像系统，主要出于几个原因。

“选择二氧化碳是因为它满足了我们针对 BVSeal 的核心泄漏检测需求，”Carlson说道，“它成本相对较低，易于获取，并且即使是微小泄漏也能实现成像。氦气是另一种常用的泄漏检测气体；然而，考虑到氦气的成本以及它无法精确定位泄漏点，我们认为二氧化碳是更适合 BVSeal 的解决方案。”

BVSeal自动检测系统的组件

BVSeal系统包含以下组件：

• 2 台气体成像摄像机（供应商未公开）

• 2 台发那科（Fanuc）CRX 协作机器人

• 1 套气体激发装置（自主研发）

• 1 台研华（Advantech）基于 GPU 的物联网边缘计算设备

• AI 软件（自主研发）

• Carlson表示，除了制造车间内已有的顶置照明设施外，无需额外的专用照明设备。

系统工作原理

自主移动机器人将电池包放置在生产线的工位上。工位两侧各设有一台协作机器人，其末端执行器配备了气体成像摄像机。系统利用传感器检测电池包可能出现的微量气体泄漏并触发响应，同时基于人工智能的模型会追踪气体动向，实时定位泄漏点。

“协作机器人内置了安全系统，因此无需像传统机器人那样安装固定围栏即可在车间内作业，”Carlson解释道，“这使得电池包进出工位更加灵活便捷。将传感器安装在机械臂末端，不仅能实现电池包的最佳定位，还能确保对所有表面进行全面检测。”

摄像机捕捉气体羽流流动的图像，并将这些图像传输至装有AI分析软件的计算机。经软件分析后，算法会精确定位泄漏点。一旦确定了泄漏位置，操作人员便会进行检查，以判断该泄漏是否可修复，还是必须将电池组报废。

Carlson介绍称，该系统虽安装于生产线并由边缘物联网（IoT）计算机进行管理，但会将数据长期存储于云端，以便用于生成报告及进行长期分析。

BVSeal的下一步计划是什么？

Carlson表示，BVSeal运行成效显著。该系统能在制造过程完成前实时发现缺陷，从而大幅减少了返工、拆解和产品报废的数量，进而节省了时间、人力、材料和成本。

Carlson说道：“该系统通过减少电池托盘和盖板的废品率，显著降低了因缺陷造成的材料损耗，从而提升了生产效率与产品质量。”

其目标是构建一个可扩展的基础平台，以便轻松适配其他应用场景，而非仅仅局限于单一用途的解决方案。基于这一考量，Carlson表示团队正继续探索该系统的未来应用方向，特别是在密封与接合完整性至关重要的领域，例如发动机和动力总成的装配。