تسلا یک سیستم سیم کشی مدولار را برای ساده سازی سیم کشی خودرو ثبت اختراع می کند

تسلا سایبرتراک با سیستم الکتریکی 48 ولتی و فرمان به سیم خود انقلابی در صنعت خودرو ایجاد کرد.البته چنین پیشرفت‌های دگرگون‌کننده‌ای بدون روش جدید سیم‌کشی مهار سیم‌ها و تغییر جدید در روش‌های ارتباطی امکان‌پذیر نبود.

تسلا موتورز اخیرا یک پتنت به ثبت رسانده و دوباره به مهار سیم ها چشم دوخته است.

Cybertruck ممکن است کمی بی مزه به نظر برسد و احساس کمتری نسبت به آنچه قبلاً ماسک گفته است، داشته باشد. با این حال، فناوری های پیشرفته Cybertruck ناامید کننده نیستند.

یکی از اینها سیستم الکتریکی ولتاژ پایین 48 ولتی است که برای اولین بار در یک خودروی تولیدی استفاده شد. تسلا معماری الکتریکی خود را از طریق بهبودهای قابل توجهی بهبود بخشیده و ساده کرده است که به او اجازه می دهد نسل بعدی خودروهای الکتریکی را با هزینه بهتر بسازد.

تسلا اعلام کرد که معماری سیم کشی Cybertruck در مقایسه با خودروهای الکتریکی قبلی تسلا به طور قابل توجهی ساده شده است. تسلا این کار را با استفاده از چندین کنترل کننده محلی متصل به یک باس ارتباطی پرسرعت به جای اتصال هر قطعه الکتریکی به یک کنترل کننده مرکزی انجام داد.

برای درک این وضعیت باید در مورد خودروهای سنتی صحبت کرد.

به طور معمول، هر سنسور و جزء الکتریکی در یک وسیله نقلیه باید به یک کنترل کننده مرکزی و یک سیستم ولتاژ پایین برای تامین برق متصل شود. گاهی اوقات، این بدان معنی است که قطعات پیچیده به سیم های زیادی نیاز دارند. بیایید یک درب ماشین را به عنوان مثال در نظر بگیریم. ممکن است حاوی حسگرهایی باشد که به رایانه خودرو سیگنال می‌دهند که خودرو باز، بسته یا کج شده است. همین امر در مورد ویندوز نیز صدق می کند که دارای دکمه هایی هستند که باعث باز و بسته شدن آنها می شود. این سوئیچ ها به کنترل های خودرو متصل می شوند که به نوبه خود به محرک های پنجره برای پایین آوردن یا بالا بردن شیشه متصل می شوند.

در این مرحله، ما بلندگوها، کیسه‌های هوا، دوربین‌ها را اضافه می‌کنیم. سیم های داخل وسایل نقلیه مدرن تا هزاران متر کشیده می شوند و پیچیدگی، هزینه و وزن را اضافه می کنند. بدتر از آن، ساخت و نصب آنها اساساً با دست انجام می شود. اینها فرآیندهای پرهزینه و وقت گیر هستند که تسلا می خواهد آنها را حذف کند.

به همین دلیل ایده کنترلرهای توزیع شده را مطرح کرد. به جای یک واحد متمرکز، خودرو به بسیاری از کنترلرهای محلی برای عملکردهای مختلف مجهز خواهد شد.

کنترل کننده های توزیع شده

به عنوان مثال، کنترل‌کننده‌های درب وظیفه تغذیه الکتریکی پنجره‌ها، بلندگوها، چراغ‌ها، آینه‌ها و غیره و سایر اجزا را قبل از اینکه بتوانند کار کنند را بر عهده دارند. در این مورد، سیم ها کوتاه خواهند بود و می توانند همه در داخل مجموعه درب قرار گیرند.

سپس درب فقط با دو سیم به گذرگاه داده خودرو متصل می شود که همچنین برق اجزای الکتریکی را تامین می کند. تمام پیچیدگی در را می توان تنها با دو سیم فهمید، در حالی که یک خودروی معمولی به یک دوجین یا بیشتر نیاز دارد، کاری که تسلا با Cybertruck انجام داده است.

پیکاپ الکتریکی از یک سیستم فرمان به سیم استفاده می کند که به یک اتوبوس ارتباطی پرسرعت (با تأخیر کم) نیاز دارد تا حرکات فرمان را در زمان واقعی به چرخ های Cybertruck منتقل کند. به همین دلیل است که گذرگاه CAN که در اکثر خودروهای امروزی استفاده می‌شود کوتاه است: دارای توان انتقال داده کم (حدود 1 مگابیت در ثانیه) و تأخیر بالا. در عوض، تسلا از نسخه‌ای از معماری اترنت گیگابیتی با استفاده از Power over Ethernet استفاده می‌کند و از خطوط داده یکسان برای تامین انرژی قطعات استفاده می‌کند.

شبکه داده‌ای که تسلا در Cybertruck استفاده می‌کند، تنها نیم میلی‌ثانیه تأخیر دارد که برای چراغ‌های راهنما عالی است. همچنین پهنای باند کافی را فراهم می کند تا کنترل کننده های مختلف بتوانند در زمان واقعی با هم ارتباط برقرار کنند و به صورت یکپارچه کار کنند. تسلا در دسامبر گذشته حق ثبت اختراع این سیستم ارتباطی را دریافت کرد و Cybertruck از آن بهره کامل می برد. با این حال، تسلا خال دیگری در حفره دارد که می تواند به ساده سازی تولید کمک کند. این برای خودروی الکتریکی 25000 دلاری تسلا که قصد دارد در سال 2025 عرضه کند، بسیار مهم است.

سیستم سیم کشی مدولار

طبق یک درخواست ثبت اختراع اخیر با عنوان "معماری سیستم سیم کشی"، تسلا یک سیستم سیم کشی مدولار طراحی کرده است که تولید را بسیار ساده می کند. این شامل کابل‌کشی ستون فقرات برای برق و داده می‌شود و EMI برای محدود کردن تداخل محافظت می‌شود. بهترین بخش این است که این سیم‌کشی مدولار شامل پوشش‌های رسانا و چسب‌های روی بدنه است که از مونتاژ رباتیک و فرآیند جدید تولید خودروی بدون جعبه تسلا پشتیبانی می‌کند.

با توجه به گرافیک موجود در درخواست ثبت اختراع، سیستم سیم‌کشی مدولار کابل‌ها را منسوخ می‌کند و قطعات به لطف اتصال‌های اختصاصی در جای خود قرار می‌گیرند. همچنین صاف است، بنابراین سیم ها بیرون نمی آیند یا حتی قابل توجه نیستند. بر خلاف مهارهای سیم، که باید توسط کارگران در خط تولید به صورت دستی نصب شوند، نصب یک سیستم سیم کشی مدولار برای اتوماسیون مناسب تر است.

در مقابل، اتصال دهنده های یک سیستم سیم کشی تخت در هر جزء خودرو، از پانل های ساختاری گرفته تا مجموعه های پیچیده تر مانند درها، گنجانده شده است. نصب این قطعات همچنین مستلزم ایجاد اتصالات لازم است، مشابه نحوه چسباندن لگوها به یکدیگر. این باعث کاهش زمان و هزینه تولید می شود.

مطمئن نیستم که Cybertruck شامل این نوع سیم‌کشی می‌شود یا خیر، اگرچه مطمئناً به جای گذرگاه CAN از یک گذرگاه اترنت گیگابایتی در سطح خودرو استفاده می‌کند. با این حال،این دو سیستم به طور یکپارچه با هم کار می کنند و در صورت استفاده با هم سود مضاعف را ارائه می دهند.

مدل ارزان قیمت برنامه ریزی شده تسلا احتمالاً از سیم به سیم یا سایر اجزای عجیب و غریب استفاده نخواهد کرد، اما مطمئناً به یک ستون فقرات ارتباطی سریع و یک سیستم سیم کشی مدولار مانند آنچه در پتنت توضیح داده شده نیاز دارد.