Tesla Cybertruck은 획기적인 48V 전기 시스템과 스티어링 바이 와이어로 자동차 산업에 혁명을 일으켰습니다.물론 이러한 혁신적인 발전은 와이어 하네스 배선의 새로운 방식과 통신 방식의 새로운 변화가 없었다면 불가능했을 것입니다.
Tesla Motors는 최근 특허를 출원했으며 와이어 하니스에 다시 주목하고 있습니다.
사이버트럭은 머스크가 이전에 말한 것보다 약간 단조롭고 기분이 좋지 않을 수 있습니다. 하지만 사이버트럭의 앞선 기술은 실망시키지 않습니다.
그 중 하나는 생산 차량에 처음으로 사용된 48V 저전압 전기 시스템입니다. Tesla는 상당한 개선을 통해 전기 아키텍처를 개선하고 단순화했으며, 이를 통해 더 나은 비용으로 차세대 전기 자동차를 제작할 수 있게 되었습니다.
Tesla는 Cybertruck의 배선 아키텍처가 이전 Tesla 전기 자동차에 비해 크게 단순화될 것이라고 발표했습니다. Tesla는 각 전기 구성 요소를 중앙 컨트롤러에 연결하는 대신 고속 통신 버스에 연결된 여러 로컬 컨트롤러를 사용하여 이를 달성했습니다.
이러한 상황을 이해하려면 전통 자동차에 대해 이야기할 필요가 있다.
일반적으로 차량의 모든 센서와 전기 구성 요소는 전원을 공급하기 위해 중앙 컨트롤러와 저전압 시스템에 연결되어야 합니다. 때로는 이는 복잡한 부품에 많은 와이어가 필요하다는 것을 의미합니다. 자동차 문을 예로 들어보겠습니다. 여기에는 자동차가 열렸거나 닫혔거나 기울어졌을 때 자동차 컴퓨터에 신호를 보내는 센서가 포함될 수 있습니다. 창을 열고 닫는 버튼이 있는 창의 경우에도 마찬가지입니다. 이 스위치는 차량의 제어 장치에 연결되어 있으며, 이는 다시 유리창을 낮추거나 올리는 창 액추에이터에 연결됩니다.
이 시점에서 우리는 스피커, 에어백, 카메라를 추가하고 있습니다. … 와이어링 하네스가 왜 그렇게 혼란스러운지 이해하게 될 것입니다. 최신 차량 내부의 전선은 수천 미터에 걸쳐 늘어나 복잡성, 비용 및 무게가 추가됩니다. 설상가상으로 구축과 설치는 기본적으로 수작업으로 이루어집니다. 이는 Tesla가 제거하고 싶어하는 비용과 시간이 많이 소요되는 프로세스입니다.
이것이 바로 분산 컨트롤러라는 아이디어가 나온 이유입니다. 중앙 집중식 장치 대신 차량에는 다양한 기능을 위한 많은 로컬 컨트롤러가 장착됩니다.
분산 컨트롤러
예를 들어, 도어 컨트롤러는 창문, 스피커, 조명, 거울 등 및 기타 구성 요소가 작동하기 전에 전기적으로 공급하는 역할을 합니다. 이 경우 전선은 짧아서 모두 도어 어셈블리 내에 포함될 수 있습니다.
그런 다음 도어는 전기 부품에 전원을 공급하는 단 두 개의 전선으로 차량의 데이터 버스에 연결됩니다. 도어의 모든 복잡성은 단 2개의 와이어로 실현될 수 있지만, 기존 자동차의 경우 12개 이상의 와이어가 필요합니다. Tesla는 Cybertruck을 통해 이를 실현했습니다.
전기 픽업은 스티어링 휠의 움직임을 사이버트럭의 휠에 실시간으로 전송하기 위해 고속(낮은 대기 시간) 통신 버스가 필요한 스티어링 바이 와이어 시스템을 사용합니다. 이것이 오늘날 대부분의 자동차에 사용되는 CAN 버스가 부족한 이유입니다. 데이터 처리량이 낮고(약 1Mbps) 대기 시간이 길기 때문입니다. 대신 Tesla는 동일한 데이터 라인을 사용하여 구성 요소에 전원을 공급하는 PoE(Power over Ethernet)가 포함된 기가비트 이더넷 아키텍처 버전을 사용합니다.
Tesla가 Cybertruck에서 사용하는 데이터 네트워크의 지연 시간은 0.5밀리초에 불과해 방향 지시등에 적합합니다. 또한 다양한 컨트롤러가 실시간으로 통신하고 하나로 작동할 수 있도록 충분한 대역폭을 제공합니다. Tesla는 작년 12월에 이 통신 시스템에 대한 특허를 취득했으며 Cybertruck은 이를 최대한 활용합니다. 그러나 Tesla는 제조를 간소화하는 데 도움이 될 수 있는 또 다른 에이스를 보유하고 있습니다. 이는 2025년 출시 예정인 Tesla의 25,000달러짜리 전기 자동차에 매우 중요합니다.
모듈형 배선 시스템
최근 "배선 시스템 아키텍처"라는 특허 출원에 따르면 Tesla는 제조를 크게 단순화하는 모듈식 배선 시스템을 설계했습니다. 여기에는 전원 및 데이터용 백본 케이블링이 포함되며 간섭을 제한하기 위해 EMI 차폐됩니다. 가장 좋은 점은 이 모듈식 배선에 본체에 전도성 코팅과 접착제가 포함되어 있어 로봇 조립과 Tesla의 새로운 포장되지 않은 차량 제조 공정을 지원한다는 것입니다.
특허 출원서에 포함된 그래픽에 따르면, 모듈식 배선 시스템으로 인해 케이블이 쓸모 없게 되고 구성 요소가 독점 커넥터 덕분에 제자리에 고정됩니다. 또한 평면이라 전선이 튀어나오거나 눈에 띄지도 않습니다. 생산 라인에서 작업자가 수동으로 설치해야 하는 와이어 하네스와 달리 모듈식 배선 시스템의 설치는 자동화에 더 적합합니다.
이와 대조적으로 평면 배선 시스템의 커넥터는 구조 패널부터 도어와 같은 보다 복잡한 어셈블리에 이르기까지 모든 자동차 부품에 포함됩니다. 이러한 구성 요소를 설치하려면 레고를 서로 접착하는 방식과 유사하게 필요한 연결을 수행해야 합니다. 이로 인해 생산 시간과 비용이 절감됩니다.
Cybertruck에 이러한 유형의 배선이 포함되어 있는지는 확실하지 않지만 확실히 CAN 버스가 아닌 자동차 등급의 기가바이트 이더넷 버스를 사용합니다. 하지만,두 시스템은 원활하게 함께 작동하며 함께 사용하면 두 배의 이점을 제공합니다..
Tesla가 계획하고 있는 저비용 모델은 아마도 steer-by-wire 또는 기타 이국적인 구성 요소를 사용하지 않을 것입니다. 그러나 특허에 설명된 것과 같은 빠른 통신 백본과 모듈식 배선 시스템이 확실히 필요할 것입니다.
게시 시간: 2023년 12월 13일