Tesla патентова модулна система за окабеляване за опростяване на окабеляването на автомобила

Tesla Cybertruck направи революция в автомобилната индустрия със своята революционна 48V електрическа система и управление по кабел.Разбира се, такъв трансформиращ напредък не би бил възможен без нов начин за свързване на кабелни снопове и нова промяна в комуникационните методи.

 

Tesla Motors наскоро подаде патент и отново се вглежда в кабелни снопове.

 

Cybertruck може да изглежда малко скучно и да се чувства по-малко добре, отколкото каза Мъск преди. Усъвършенстваните технологии на Cybertruck обаче не разочароват.

 

Една от тях е 48V електрическа система за ниско напрежение, използвана за първи път в сериен автомобил. Tesla подобри и опрости своята електрическа архитектура чрез значителни подобрения, които ще й позволят да изгради следващото поколение електрически превозни средства на по-добра цена.

 

Tesla обяви, че кабелната архитектура на Cybertruck ще бъде значително опростена в сравнение с предишните електрически превозни средства на Tesla. Tesla постигна това чрез използване на множество локални контролери, свързани към високоскоростна комуникационна шина, вместо да свързва всеки електрически компонент към централен контролер.

За да се разбере тази ситуация, е необходимо да се говори за традиционни превозни средства.

 Бъдещето на ниското напрежение на Tesla Преглед на превозните средства Tesla 2 Преглед на превозните средства Tesla

Обикновено всеки сензор и електрически компонент в превозно средство трябва да бъде свързан към централен контролер и система за ниско напрежение за захранване. Понякога това означава, че сложните части изискват много кабели. Да вземем за пример врата на кола. Може да съдържа сензори, които сигнализират на компютъра на автомобила, че колата е отворена, затворена или наклонена. Същото важи и за прозорците, които имат бутони, които ги задействат да се отварят и затварят. Тези превключватели са свързани с контролите на автомобила, които от своя страна са свързани със задвижващи механизми за прозорци, за да спускат или повдигат стъклото.

 

На този етап добавяме високоговорители, въздушни възглавници, камери... И ще разберете защо кабелните снопове са толкова объркващи. Проводниците в модерните превозни средства се простират на хиляди метри, добавяйки сложност, цена и тегло. За да влошат нещата, изграждането и инсталирането им се извършва основно на ръка. Това са скъпи и отнемащи време процеси, които Tesla иска да премахне.

 

Ето защо се стигна до идеята за разпределени контролери. Вместо централизирано устройство, превозното средство ще бъде оборудвано с много локални контролери за различни функции.

 

Разпределени контролери

 

Като пример, контролерите за врати са отговорни за захранването на прозорци, високоговорители, светлини, огледала и т.н. и други компоненти електрически, преди да могат да работят. В този случай проводниците биха били къси и всички биха могли да се съдържат в модула на вратата.

 

След това вратата ще бъде свързана към шината за данни на автомобила само с два проводника, които също осигуряват захранване на електрическите компоненти. Цялата сложност на вратата може да бъде реализирана само с два проводника, докато конвенционалната кола ще изисква дузина или повече, което Tesla направи с Cybertruck.

 

Електрическият пикап използва система за управление чрез кабел, която изисква високоскоростна (с ниска латентност) комуникационна шина за предаване на движенията на волана към колелата на Cybertruck в реално време. Ето защо CAN шината, използвана в повечето днешни автомобили, не успява: има ниска пропускателна способност на данни (около 1 Mbps) и висока латентност. Вместо това Tesla използва версия на Gigabit Ethernet архитектура с Power over Ethernet, като използва същите линии за данни за захранване на компонентите.

 

Мрежата за данни, която Tesla използва в Cybertruck, има латентност от само половин милисекунда, идеална за мигачи. Той също така осигурява достатъчно честотна лента, за да позволи на различните контролери да комуникират в реално време и да работят като един. Tesla получи патент за тази комуникационна система миналия декември и Cybertruck се възползва напълно от това. Въпреки това, Tesla има още един ас в дупката, който може да помогне за рационализиране на производството. Това е от решаващо значение за електрическата кола на Tesla на стойност 25 000 долара, която планира да пусне на пазара през 2025 г.

 

Модулна система за окабеляване

 

Според скорошна патентна заявка, озаглавена „Архитектура на окабелената система“, Tesla е проектирал модулна система за окабеляване, която значително опростява производството. Това включва опорно окабеляване за захранване и данни и е екранирано от EMI за ограничаване на смущенията. Най-добрата част е, че това модулно окабеляване включва проводящи покрития и лепила върху тялото, което поддържа роботизираното сглобяване и новия процес на производство на превозни средства без опаковка на Tesla.

 ФИГ.8а-ФИГ.8bФИГ.1ВФИГ.10а-ФИГ.10bФИГ.13а-ФИГ.13b

Според графиките, включени в заявката за патент, модулната система за окабеляване ще направи кабелите остарели и компонентите ще щракнат на място благодарение на патентовани конектори. Освен това е плосък, така че проводниците няма да стърчат или дори да се забелязват. За разлика от кабелните снопове, които трябва да се монтират ръчно от работници на производствена линия, инсталирането на модулна система за окабеляване е по-подходящо за автоматизация.

 

 

За разлика от това, конекторите на плоска система за окабеляване са включени във всеки автомобилен компонент, от структурни панели до по-сложни възли като врати. Инсталирането на тези компоненти също включва извършване на необходимите връзки, подобно на това как Лего се залепват заедно. Това намалява времето и разходите за производство.

 

Не съм сигурен дали Cybertruck включва този тип окабеляване, въпреки че със сигурност използва гигабайтова Ethernet шина за автомобили, а не CAN шина. обачедвете системи работят заедно безпроблемно и осигуряват двойна полза, когато се използват заедно.

 

Планираният евтин модел на Tesla вероятно няма да използва управление по кабел или други екзотични компоненти, но със сигурност ще се нуждае от бърз комуникационен гръбнак и модулна система за окабеляване, като описаната в патента.


Време на публикуване: 13 декември 2023 г