Tesla Cybertruck revolusjonerte bilindustrien med sitt banebrytende 48V elektriske system og steer-by-wire.Selvfølgelig ville slike transformative fremskritt ikke vært mulig uten en ny måte å koble ledningsnett på og en ny endring i kommunikasjonsmetoder.
Tesla Motors har nylig inngitt patent og ser på ledningsnett igjen.
Cybertruck kan se litt blid ut og føles mindre bra enn Musk tidligere har sagt. Cybertrucks avanserte teknologier skuffer imidlertid ikke.
En av disse er det 48V lavspente elektriske systemet som brukes for første gang i et produksjonskjøretøy. Tesla har forbedret og forenklet sin elektriske arkitektur gjennom betydelige forbedringer, som vil tillate den å bygge neste generasjon elektriske kjøretøy til en bedre pris.
Tesla kunngjorde at ledningsarkitekturen til Cybertrucken vil bli betydelig forenklet sammenlignet med tidligere elektriske Tesla-kjøretøyer. Tesla oppnådde dette ved å bruke flere lokale kontrollere koblet til en høyhastighets kommunikasjonsbuss i stedet for å koble hver elektrisk komponent til en sentral kontroller.
For å forstå denne situasjonen er det nødvendig å snakke om tradisjonelle kjøretøy.
Vanligvis må hver sensor og elektrisk komponent i et kjøretøy kobles til en sentral kontroller og et lavspentsystem for strøm. Noen ganger betyr dette at komplekse deler krever mange ledninger. La oss ta en bildør som et eksempel. Den kan inneholde sensorer som signaliserer til bilens datamaskin at bilen er åpen, lukket eller vippet. Det samme gjelder for vinduer, som har knapper som får dem til å åpne og lukke. Disse bryterne er koblet til kjøretøyets kontroller, som igjen er koblet til vindusaktuatorer for å senke eller heve glasset.
På dette tidspunktet legger vi til høyttalere, kollisjonsputer, kameraer …… Og du vil forstå hvorfor ledningsnett er så forvirrende. Ledningene inne i moderne kjøretøy strekker seg i tusenvis av meter, noe som gir kompleksitet, kostnad og vekt. For å gjøre vondt verre, bygges og installeres dem i utgangspunktet for hånd. Dette er dyre og tidkrevende prosesser som Tesla ønsker å eliminere.
Det er derfor den kom opp med ideen om distribuerte kontrollere. I stedet for en sentralisert enhet vil kjøretøyet være utstyrt med mange lokale kontrollere for ulike funksjoner.
Distribuerte kontrollere
For eksempel er dørkontrollere ansvarlige for å mate vinduer, høyttalere, lys, speil osv. og andre komponenter elektrisk før de kan fungere. I dette tilfellet vil ledningene være korte og kan alle være inne i dørenheten.
Døren vil da kobles til kjøretøyets databuss med kun to ledninger, som også gir strøm til de elektriske komponentene. All kompleksiteten til døren kan realiseres med bare to ledninger, mens en konvensjonell bil vil kreve et dusin eller mer, noe Tesla har gjort med Cybertrucken.
Den elektriske pickupen bruker et steer-by-wire-system som krever en høyhastighets (lav latens) kommunikasjonsbuss for å overføre rattbevegelser til Cybertruckens hjul i sanntid. Det er derfor CAN-bussen som brukes i de fleste av dagens biler kommer til kort: den har lav datagjennomstrømning (ca. 1 Mbps) og høy latens. I stedet bruker Tesla en versjon av Gigabit Ethernet-arkitekturen med Power over Ethernet, og bruker de samme datalinjene for å drive komponentene.
Datanettverket Tesla bruker i Cybertruck har en ventetid på bare et halvt millisekund, perfekt for blinklys. Den gir også nok båndbredde til at de ulike kontrollerene kan kommunisere i sanntid og fungere som én. Tesla fikk patent på dette kommunikasjonssystemet i desember i fjor, og Cybertruck drar full nytte av det. Tesla har imidlertid et annet ess i hullet som kan bidra til å effektivisere produksjonen. Det er avgjørende for Teslas elbil på 25 000 dollar, som den planlegger å lansere i 2025.
Modulært ledningssystem
I følge en fersk patentsøknad med tittelen "Wiring System Architecture", har Tesla designet et modulært ledningssystem som i stor grad forenkler produksjonen. Dette inkluderer ryggradskabling for strøm og data, og er EMI-skjermet for å begrense interferens. Det beste er at denne modulære ledningen inkluderer ledende belegg og lim på karosseriet, som støtter robotmontering og Teslas nye produksjonsprosess for kjøretøy uten boks.
I henhold til grafikken som er inkludert i patentsøknaden, vil det modulære ledningssystemet gjøre kabler utdaterte og komponenter vil klikke på plass takket være proprietære kontakter. Den er også flat, slik at ledningene ikke stikker ut eller til og med merkes. I motsetning til ledningsnett, som må installeres manuelt av arbeidere på en produksjonslinje, er installasjonen av et modulært ledningssystem bedre egnet for automatisering.
I kontrast er kontaktene til et flatt ledningssystem inkludert i hver bilkomponent, fra strukturelle paneler til mer komplekse sammenstillinger som dører. Å installere disse komponentene innebærer også å lage de nødvendige koblingene, på samme måte som lego limes sammen. Dette reduserer produksjonstid og kostnader.
Jeg er ikke sikker på om Cybertruck inkluderer denne typen ledninger, selv om den absolutt bruker en bilkvalitets gigabyte Ethernet-buss i stedet for en CAN-buss. Imidlertidde to systemene fungerer sømløst sammen og gir en dobbel fordel når de brukes sammen.
Teslas planlagte lavprismodell vil sannsynligvis ikke bruke steer-by-wire eller andre eksotiske komponenter, men den vil absolutt trenge en rask kommunikasjonsryggrad og et modulært ledningssystem som det som er beskrevet i patentet.
Innleggstid: 13. desember 2023