Tesla Cybertruck revolucionó la industria automotriz con su innovador sistema eléctrico de 48 V y dirección por cable.Por supuesto, estos avances transformadores no habrían sido posibles sin una nueva forma de cablear los mazos de cables y un nuevo cambio en los métodos de comunicación.
Tesla Motors presentó recientemente una patente y está considerando nuevamente los mazos de cables.
Cybertruck puede parecer un poco soso y sentirse menos bien de lo que Musk ha dicho anteriormente. Sin embargo, las tecnologías avanzadas de Cybertruck no decepcionan.
Uno de ellos es el sistema eléctrico de bajo voltaje de 48 V que se utiliza por primera vez en un vehículo de producción. Tesla ha mejorado y simplificado su arquitectura eléctrica mediante importantes mejoras, que le permitirán construir la próxima generación de vehículos eléctricos a un mejor coste.
Tesla anunció que la arquitectura de cableado del Cybertruck se simplificará significativamente en comparación con los vehículos eléctricos Tesla anteriores. Tesla logró esto utilizando múltiples controladores locales conectados a un bus de comunicación de alta velocidad en lugar de conectar cada componente eléctrico a un controlador central.
Para entender esta situación es necesario hablar de los vehículos tradicionales.
Normalmente, cada sensor y componente eléctrico de un vehículo debe estar conectado a un controlador central y a un sistema de bajo voltaje para obtener energía. A veces, esto significa que las piezas complejas requieren muchos cables. Tomemos como ejemplo la puerta de un coche. Puede contener sensores que indican a la computadora del automóvil que el automóvil está abierto, cerrado o inclinado. Lo mismo ocurre con las ventanas, que tienen botones que las activan para abrirlas y cerrarlas. Estos interruptores están conectados a los controles del vehículo, que a su vez están conectados a actuadores de ventanas para bajar o subir el vidrio.
En este punto, estamos añadiendo altavoces, airbags, cámaras... Y entenderás por qué los mazos de cables son tan confusos. Los cables dentro de los vehículos modernos se extienden a lo largo de miles de metros, lo que añade complejidad, costo y peso. Para empeorar las cosas, su construcción e instalación se realiza básicamente a mano. Se trata de procesos costosos y que requieren mucho tiempo y que Tesla quiere eliminar.
Por eso surgió la idea de los controladores distribuidos. En lugar de una unidad centralizada, el vehículo estará equipado con muchos controladores locales para diversas funciones.
Controladores distribuidos
Por ejemplo, los controladores de puertas son responsables de alimentar eléctricamente las ventanas, parlantes, luces, espejos, etc., y otros componentes antes de que puedan funcionar. En este caso, los cables serían cortos y todos podrían estar contenidos dentro del conjunto de la puerta.
La puerta se conectaría entonces con sólo dos cables al bus de datos del vehículo, que también suministra energía a los componentes eléctricos. Toda la complejidad de la puerta se puede realizar con sólo dos cables, mientras que un coche convencional necesitaría una docena o más, que es lo que Tesla ha hecho con el Cybertruck.
La camioneta eléctrica utiliza un sistema de dirección por cable que requiere un bus de comunicaciones de alta velocidad (baja latencia) para transmitir los movimientos del volante a las ruedas del Cybertruck en tiempo real. Por eso el bus CAN utilizado en la mayoría de los coches actuales se queda corto: tiene un rendimiento de datos bajo (alrededor de 1 Mbps) y una latencia alta. En cambio, Tesla utiliza una versión de la arquitectura Gigabit Ethernet con Power over Ethernet, utilizando las mismas líneas de datos para alimentar los componentes.
La red de datos que Tesla utiliza en Cybertruck tiene una latencia de sólo medio milisegundo, perfecta para las señales de giro. También proporciona suficiente ancho de banda para permitir que los distintos controladores se comuniquen en tiempo real y funcionen como uno solo. Tesla obtuvo una patente para este sistema de comunicación el pasado mes de diciembre y Cybertruck la aprovecha al máximo. Sin embargo, Tesla tiene otro as en la manga que podría ayudar a optimizar la fabricación. Es crucial para el automóvil eléctrico de Tesla de 25.000 dólares, que planea lanzar en 2025.
Sistema de cableado modular
Según una reciente solicitud de patente titulada "Arquitectura del sistema de cableado", Tesla ha diseñado un sistema de cableado modular que simplifica enormemente la fabricación. Esto incluye cableado troncal para alimentación y datos, y está blindado contra EMI para limitar las interferencias. La mejor parte es que este cableado modular incluye recubrimientos conductores y adhesivos en la carrocería, lo que respalda el ensamblaje robótico y el nuevo proceso de fabricación de vehículos sin caja de Tesla.
Según los gráficos incluidos en la solicitud de patente, el sistema de cableado modular hará que los cables queden obsoletos y los componentes encajen en su lugar gracias a conectores patentados. También es plano, por lo que los cables no sobresaldrán ni se notarán. A diferencia de los mazos de cables, que los trabajadores deben instalar manualmente en una línea de producción, la instalación de un sistema de cableado modular es más adecuada para la automatización.
Por el contrario, los conectores de un sistema de cableado plano se incluyen en todos los componentes del automóvil, desde paneles estructurales hasta conjuntos más complejos como puertas. La instalación de estos componentes también implica realizar las conexiones necesarias, de forma similar a cómo se pegan los Legos. Esto reduce el tiempo y el costo de producción.
No estoy seguro de si Cybertruck incluye este tipo de cableado, aunque ciertamente utiliza un bus Ethernet gigabyte de grado automotriz en lugar de un bus CAN. Sin embargo,Los dos sistemas funcionan juntos a la perfección y brindan un doble beneficio cuando se usan juntos..
El modelo de bajo costo planeado por Tesla probablemente no utilizará dirección por cable u otros componentes exóticos, pero ciertamente necesitará una red troncal de comunicaciones rápida y un sistema de cableado modular como el que se describe en la patente.
Hora de publicación: 13 de diciembre de 2023