Tesla Cybertruck a révolutionné l'industrie automobile avec son système électrique 48 V révolutionnaire et son système de direction électrique.Bien entendu, de telles avancées transformatrices n’auraient pas été possibles sans une nouvelle façon de câbler les faisceaux de câbles et un nouveau changement dans les méthodes de communication.
Tesla Motors a récemment déposé un brevet et envisage à nouveau les faisceaux de câbles.
Cybertruck peut paraître un peu fade et se sentir moins bien que ce que Musk a dit précédemment. Cependant, les technologies avancées de Cybertruck ne déçoivent pas.
L’un d’eux est le système électrique basse tension 48 V utilisé pour la première fois dans un véhicule de série. Tesla a amélioré et simplifié son architecture électrique grâce à des améliorations significatives, qui lui permettront de construire la prochaine génération de véhicules électriques à un meilleur coût.
Tesla a annoncé que l'architecture de câblage du Cybertruck sera considérablement simplifiée par rapport aux précédents véhicules électriques Tesla. Tesla y est parvenu en utilisant plusieurs contrôleurs locaux connectés à un bus de communication à haut débit plutôt que de connecter chaque composant électrique à un contrôleur central.
Pour comprendre cette situation, il faut parler de véhicules traditionnels.
En règle générale, chaque capteur et composant électrique d'un véhicule doit être connecté à un contrôleur central et à un système basse tension pour l'alimentation. Parfois, cela signifie que des pièces complexes nécessitent beaucoup de fils. Prenons l'exemple d'une portière de voiture. Il peut contenir des capteurs qui signalent à l'ordinateur de la voiture que la voiture est ouverte, fermée ou inclinée. Il en va de même pour les fenêtres, qui comportent des boutons qui déclenchent leur ouverture et leur fermeture. Ces interrupteurs sont connectés aux commandes du véhicule, qui à leur tour sont connectées aux actionneurs de vitre pour abaisser ou relever la vitre.
À ce stade, nous ajoutons des haut-parleurs, des airbags, des caméras…… Et vous comprendrez pourquoi les faisceaux de câbles sont si déroutants. Les câbles à l’intérieur des véhicules modernes s’étendent sur des milliers de mètres, ce qui ajoute de la complexité, du coût et du poids. Pour aggraver les choses, leur construction et leur installation se font essentiellement à la main. Ce sont des processus coûteux et chronophages que Tesla souhaite éliminer.
C'est pourquoi l'idée des contrôleurs distribués est née. Au lieu d'une unité centralisée, le véhicule sera équipé de nombreux contrôleurs locaux pour diverses fonctions.
Contrôleurs distribués
À titre d'exemple, les contrôleurs de porte sont chargés d'alimenter électriquement les fenêtres, les haut-parleurs, les lumières, les miroirs, etc., et d'autres composants avant de pouvoir fonctionner. Dans ce cas, les fils seraient courts et pourraient tous être contenus à l’intérieur de la porte.
La porte serait alors connectée au bus de données du véhicule avec seulement deux fils, qui alimenteraient également les composants électriques. Toute la complexité de la porte peut être réalisée avec seulement deux fils, alors qu'une voiture conventionnelle en nécessiterait une douzaine ou plus, ce que Tesla a fait avec le Cybertruck.
Le pick-up électrique utilise un système de direction électrique qui nécessite un bus de communication à grande vitesse (faible latence) pour transmettre les mouvements du volant aux roues du Cybertruck en temps réel. C'est pourquoi le bus CAN utilisé dans la plupart des voitures actuelles n'est pas à la hauteur : il a un faible débit de données (environ 1 Mbps) et une latence élevée. Au lieu de cela, Tesla utilise une version de l'architecture Gigabit Ethernet avec Power over Ethernet, utilisant les mêmes lignes de données pour alimenter les composants.
Le réseau de données utilisé par Tesla dans Cybertruck a une latence d’à peine une demi-milliseconde, parfaite pour les clignotants. Il fournit également suffisamment de bande passante pour permettre aux différents contrôleurs de communiquer en temps réel et de fonctionner comme un seul. Tesla a obtenu un brevet pour ce système de communication en décembre dernier, et Cybertruck en profite pleinement. Cependant, Tesla a un autre atout qui pourrait aider à rationaliser la fabrication. C'est crucial pour la voiture électrique de Tesla, d'une valeur de 25 000 $, qu'elle prévoit de lancer en 2025.
Système de câblage modulaire
Selon une récente demande de brevet intitulée « Architecture du système de câblage », Tesla a conçu un système de câblage modulaire qui simplifie grandement la fabrication. Cela inclut le câblage de base pour l’alimentation et les données, et est protégé contre les interférences électromagnétiques pour limiter les interférences. Le meilleur, c'est que ce câblage modulaire comprend des revêtements conducteurs et des adhésifs sur la carrosserie, qui prennent en charge l'assemblage robotique et le nouveau processus de fabrication de véhicules sans boîte de Tesla.
Selon les graphiques inclus dans la demande de brevet, le système de câblage modulaire rendra les câbles obsolètes et les composants s'enclencheront grâce à des connecteurs propriétaires. Il est également plat, de sorte que les fils ne dépasseront pas ou ne seront même pas visibles. Contrairement aux faisceaux de câbles, qui doivent être installés manuellement par les ouvriers sur une ligne de production, l'installation d'un système de câblage modulaire est mieux adaptée à l'automatisation.
En revanche, les connecteurs d'un système de câblage plat sont inclus dans chaque composant automobile, des panneaux structurels aux assemblages plus complexes tels que les portes. L'installation de ces composants implique également d'effectuer les connexions nécessaires, de la même manière que les Lego sont collés ensemble. Cela réduit le temps et les coûts de production.
Je ne sais pas si Cybertruck inclut ce type de câblage, bien qu'il utilise certainement un bus Ethernet gigaoctet de qualité automobile plutôt qu'un bus CAN. Cependant,les deux systèmes fonctionnent ensemble de manière transparente et offrent un double avantage lorsqu'ils sont utilisés ensemble.
Le modèle à faible coût prévu par Tesla n'utilisera probablement pas de système de direction électrique ou d'autres composants exotiques, mais il aura certainement besoin d'une infrastructure de communication rapide et d'un système de câblage modulaire tel que celui décrit dans le brevet.
Heure de publication : 13 décembre 2023