Tesla Cybertruck va revolucionar la indústria de l'automòbil amb el seu innovador sistema elèctric de 48 V i el seu sistema de direcció per cable.Per descomptat, aquests avenços transformadors no haurien estat possibles sense una nova manera de cablejar els arnes de cables i un nou canvi en els mètodes de comunicació.
Tesla Motors ha presentat recentment una patent i torna a mirar arnesos de cables.
Cybertruck pot semblar una mica insípid i sentir-se menys bé del que Musk ha dit anteriorment. Tanmateix, les tecnologies avançades de Cybertruck no deceben.
Un d'ells és el sistema elèctric de baixa tensió de 48 V que s'utilitza per primera vegada en un vehicle de producció. Tesla ha millorat i simplificat la seva arquitectura elèctrica mitjançant millores importants, que li permetran construir la propera generació de vehicles elèctrics a un millor cost.
Tesla va anunciar que l'arquitectura de cablejat del Cybertruck es simplificarà significativament en comparació amb els vehicles elèctrics de Tesla anteriors. Tesla ho va aconseguir utilitzant diversos controladors locals connectats a un bus de comunicació d'alta velocitat en lloc de connectar cada component elèctric a un controlador central.
Per entendre aquesta situació, cal parlar de vehicles tradicionals.
Normalment, cada sensor i component elèctric d'un vehicle s'ha de connectar a un controlador central i un sistema de baixa tensió per a l'alimentació. De vegades, això significa que les peces complexes requereixen molts cables. Prenem com a exemple la porta d'un cotxe. Pot contenir sensors que indiquen a l'ordinador del cotxe que el cotxe està obert, tancat o inclinat. El mateix passa amb les finestres, que tenen botons que activen l'obertura i el tancament. Aquests interruptors estan connectats als controls del vehicle, que al seu torn es connecten als actuadors de finestres per baixar o pujar el vidre.
En aquest punt, estem afegint altaveus, airbags, càmeres... I entendràs per què els cablejats són tan confusos. Els cables dins dels vehicles moderns s'estenen per milers de metres, afegint complexitat, cost i pes. Per empitjorar les coses, la construcció i instal·lació es fa bàsicament a mà. Es tracta de processos costosos i que requereixen temps que Tesla vol eliminar.
És per això que va sorgir la idea dels controladors distribuïts. En lloc d'una unitat centralitzada, el vehicle estarà equipat amb molts controladors locals per a diverses funcions.
Controladors distribuïts
Per exemple, els controladors de portes són els responsables d'alimentar les finestres, els altaveus, els llums, els miralls, etc., i altres components elèctricament abans que puguin funcionar. En aquest cas, els cables serien curts i podrien estar tots dins del conjunt de la porta.
Aleshores, la porta es connectaria al bus de dades del vehicle amb només dos cables, que també proporcionen energia als components elèctrics. Tota la complexitat de la porta es pot realitzar amb només dos cables, mentre que un cotxe convencional necessitaria una dotzena o més, que és el que ha fet Tesla amb el Cybertruck.
La recollida elèctrica utilitza un sistema de direcció per cable que requereix un autobús de comunicacions d'alta velocitat (baixa latència) per transmetre els moviments del volant a les rodes del Cybertruck en temps real. És per això que el bus CAN utilitzat en la majoria dels cotxes actuals es queda curt: té un rendiment de dades baix (al voltant d'1 Mbps) i una alta latència. En canvi, Tesla utilitza una versió de l'arquitectura Gigabit Ethernet amb Power over Ethernet, utilitzant les mateixes línies de dades per alimentar els components.
La xarxa de dades que fa servir Tesla a Cybertruck té una latència de només mig mil·lisegon, perfecta per als intermitents. També proporciona prou amplada de banda per permetre que els diferents controladors es comuniquin en temps real i funcionin com un sol. Tesla va rebre una patent per a aquest sistema de comunicació el desembre passat, i Cybertruck n'aprofita al màxim. Tanmateix, Tesla té un altre as al forat que podria ajudar a racionalitzar la fabricació. És crucial per al cotxe elèctric de 25.000 dòlars de Tesla, que té previst llançar el 2025.
Sistema de cablejat modular
Segons una sol·licitud de patent recent titulada "Arquitectura del sistema de cablejat", Tesla ha dissenyat un sistema de cablejat modular que simplifica molt la fabricació. Això inclou el cablejat de la columna vertebral per a l'alimentació i les dades, i està blindat per EMI per limitar les interferències. La millor part és que aquest cablejat modular inclou recobriments conductors i adhesius al cos, que admet el muntatge robòtic i el nou procés de fabricació de vehicles sense caixa de Tesla.
Segons els gràfics inclosos a la sol·licitud de patent, el sistema de cablejat modular farà que els cables quedin obsolets i els components s'enganxaran al seu lloc gràcies als connectors propietaris. També és pla, de manera que els cables no sobresurten ni es veuran. A diferència dels arnes de cables, que han de ser instal·lats manualment pels treballadors d'una línia de producció, la instal·lació d'un sistema de cablejat modular és més adequat per a l'automatització.
En canvi, els connectors d'un sistema de cablejat pla s'inclouen en tots els components d'automoció, des de panells estructurals fins a conjunts més complexos com ara portes. La instal·lació d'aquests components també implica fer les connexions necessàries, de manera similar a com s'enganxen els Legos. Això redueix el temps i el cost de producció.
No estic segur de si Cybertruck inclou aquest tipus de cablejat, tot i que sens dubte utilitza un bus Ethernet gigabyte de qualitat per a automoció en lloc d'un bus CAN. No obstant això,els dos sistemes funcionen junts a la perfecció i proporcionen un doble benefici quan s'utilitzen junts.
El model de baix cost previst de Tesla probablement no utilitzarà cap cable ni altres components exòtics, però sens dubte necessitarà una columna vertebral de comunicacions ràpides i un sistema de cablejat modular com el descrit a la patent.
Hora de publicació: 13-12-2023