Tesla si patentuje modulární elektroinstalační systém pro zjednodušení elektroinstalace v autě

Tesla Cybertruck způsobila revoluci v automobilovém průmyslu svým průlomovým 48V elektrickým systémem a systémem steer-by-wire.Samozřejmě, že takové transformační pokroky by nebyly možné bez nového způsobu zapojení kabelových svazků a nové změny v komunikačních metodách.

 

Tesla Motors nedávno podala patent a znovu hledá kabelové svazky.

 

Cybertruck může vypadat trochu nevýrazně a cítit se méně dobře, než Musk dříve řekl. Pokročilé technologie Cybertruck však nezklamou.

 

Jedním z nich je 48V nízkonapěťový elektrický systém použitý poprvé v sériovém vozidle. Tesla vylepšila a zjednodušila svou elektrickou architekturu prostřednictvím významných vylepšení, což jí umožní stavět další generaci elektrických vozidel za lepší cenu.

 

Tesla oznámila, že architektura elektroinstalace Cybertrucku bude výrazně zjednodušena ve srovnání s předchozími elektromobily Tesla. Tesla toho dosáhl použitím více místních ovladačů připojených k vysokorychlostní komunikační sběrnici namísto připojení každé elektrické součásti k centrálnímu ovladači.

Pro pochopení této situace je nutné mluvit o tradičních vozidlech.

 Budoucnost Tesla Low Voltage Přehled vozů Tesla 2 Přehled vozidel Tesla

Typicky musí být každý senzor a elektrická součást ve vozidle připojena k centrálnímu ovladači a nízkonapěťovému systému pro napájení. Někdy to znamená, že složité díly vyžadují hodně drátů. Vezměme si jako příklad dveře auta. Může obsahovat senzory, které signalizují počítači vozu, že je vůz otevřený, zavřený nebo nakloněný. Totéž platí pro okna, která mají tlačítka spouštějící jejich otevírání a zavírání. Tyto spínače jsou připojeny k ovládacím prvkům vozidla, které jsou zase připojeny k ovladačům oken pro spouštění nebo zvedání skla.

 

V tuto chvíli přidáváme reproduktory, airbagy, kamery…… A pochopíte, proč jsou kabelové svazky tak matoucí. Dráty uvnitř moderních vozidel se táhnou tisíce metrů, což zvyšuje složitost, cenu a hmotnost. Aby toho nebylo málo, jejich stavba a instalace probíhá zásadně ručně. Jde o drahé a časově náročné procesy, které chce Tesla eliminovat.

 

Proto přišlo s myšlenkou distribuovaných ovladačů. Místo centralizované jednotky bude vozidlo vybaveno mnoha lokálními ovladači pro různé funkce.

 

Distribuované ovladače

 

Například ovladače dveří jsou zodpovědné za elektrické napájení oken, reproduktorů, světel, zrcátek atd. a dalších komponent, než mohou fungovat. V tomto případě by byly dráty krátké a mohly by být všechny obsaženy v sestavě dveří.

 

Dveře by pak byly připojeny k datové sběrnici vozidla pouze dvěma vodiči, které také zajišťují napájení elektrických součástí. Veškerou složitost dveří lze realizovat pomocí pouhých dvou drátů, zatímco běžné auto by vyžadovalo tucet nebo více, což Tesla udělala s Cybertruckem.

 

Elektrický snímač využívá systém steer-by-wire, který vyžaduje vysokorychlostní (s nízkou latencí) komunikační sběrnici pro přenos pohybů volantu na kola Cybertrucku v reálném čase. Proto sběrnice CAN používaná ve většině dnešních automobilů zaostává: má nízkou datovou propustnost (asi 1 Mbps) a vysokou latenci. Místo toho Tesla používá verzi architektury Gigabit Ethernet s Power over Ethernet, která k napájení komponent používá stejné datové linky.

 

Datová síť, kterou Tesla používá v Cybertrucku, má latenci jen půl milisekundy, což je ideální pro blinkry. Poskytuje také dostatečnou šířku pásma, aby umožnila různým ovladačům komunikovat v reálném čase a pracovat jako jeden. Tesla získala patent na tento komunikační systém loni v prosinci a Cybertruck toho plně využívá. Tesla má však v díře další eso, které by mohlo pomoci zefektivnit výrobu. Je to klíčové pro elektromobil Tesla za 25 000 dolarů, který plánuje uvést na trh v roce 2025.

 

Modulární elektroinstalační systém

 

Podle nedávné patentové přihlášky nazvané „Wiring System Architecture“ Tesla navrhla modulární elektroinstalační systém, který výrazně zjednodušuje výrobu. To zahrnuje páteřní kabeláž pro napájení a data a je stíněná proti EMI, aby se omezilo rušení. Nejlepší na tom je, že tato modulární elektroinstalace obsahuje vodivé povlaky a lepidla na karoserii, což podporuje robotickou montáž a nový proces výroby vozidel bez krabic od Tesly.

 8a až 8b1BOBR. 10a - OBR. 10b13a až 13b

Podle grafiky obsažené v patentové přihlášce modulární kabelový systém způsobí, že kabely budou zastaralé a komponenty zapadnou na místo díky patentovaným konektorům. Je také plochý, takže dráty nebudou trčet a ani nebudou znatelné. Na rozdíl od kabelových svazků, které je nutné instalovat ručně pracovníky na výrobní lince, je instalace modulárního elektroinstalačního systému vhodnější pro automatizaci.

 

 

Naproti tomu konektory plochého elektroinstalačního systému jsou součástí každého automobilového komponentu, od konstrukčních panelů až po složitější sestavy, jako jsou dveře. Instalace těchto komponent také zahrnuje provedení nezbytných spojení, podobně jako se lepí Lego dohromady. To snižuje výrobní čas a náklady.

 

Nejsem si jistý, zda Cybertruck zahrnuje tento typ kabeláže, i když určitě používá gigabajtovou ethernetovou sběrnici automobilové třídy spíše než sběrnici CAN. Však,oba systémy spolupracují hladce a při společném použití poskytují dvojí výhodu.

 

Plánovaný levný model Tesly pravděpodobně nebude používat steer-by-wire nebo jiné exotické komponenty, ale určitě bude potřebovat rychlou komunikační páteř a modulární elektroinstalační systém, jako je ten, který je popsán v patentu.


Čas odeslání: 13. prosince 2023