Tesla Cybertruck произвела революцию в автомобильной промышленности благодаря своей революционной электрической системе на 48 В и электродистанционному управлению.Конечно, такие революционные достижения были бы невозможны без нового способа прокладки проводов и новых изменений в методах связи.
Tesla Motors недавно подала заявку на патент и снова присматривается к жгутам проводов.
Cybertruck может выглядеть немного пресно и чувствовать себя не так хорошо, как ранее говорил Маск. Однако передовые технологии Cybertruck не разочаровывают.
Одним из них является низковольтная электрическая система на 48 В, впервые использованная в серийном автомобиле. Tesla улучшила и упростила свою электрическую архитектуру за счет значительных улучшений, которые позволят ей создавать электромобили следующего поколения с меньшими затратами.
Tesla объявила, что архитектура электропроводки Cybertruck будет значительно упрощена по сравнению с предыдущими электромобилями Tesla. Tesla добилась этого, используя несколько локальных контроллеров, подключенных к высокоскоростной коммуникационной шине, вместо того, чтобы подключать каждый электрический компонент к центральному контроллеру.
Чтобы понять эту ситуацию, необходимо поговорить о традиционных транспортных средствах.
Обычно каждый датчик и электрический компонент в автомобиле должны быть подключены к центральному контроллеру и низковольтной системе электропитания. Иногда это означает, что для сложных деталей требуется много проводов. В качестве примера возьмем дверь автомобиля. Он может содержать датчики, которые сигнализируют компьютеру автомобиля о том, что автомобиль открыт, закрыт или наклонен. То же самое относится и к окнам, у которых есть кнопки, запускающие их открытие и закрытие. Эти переключатели подключены к органам управления автомобиля, которые, в свою очередь, подключены к исполнительным механизмам окон для опускания или поднятия стекла.
На этом этапе мы добавляем динамики, подушки безопасности, камеры…… И вы поймете, почему жгуты проводов так сбивают с толку. Провода внутри современных автомобилей тянутся на тысячи метров, что усложняет работу, увеличивает стоимость и вес. Что еще хуже, их сборка и установка в основном выполняются вручную. Это дорогостоящие и трудоемкие процессы, которые Тесла хочет устранить.
Вот почему возникла идея распределенных контроллеров. Вместо централизованного блока автомобиль будет оснащен множеством локальных контроллеров для различных функций.
Распределенные контроллеры
Например, дверные контроллеры отвечают за электрическое питание окон, динамиков, освещения, зеркал и т. д. и других компонентов, прежде чем они смогут работать. В этом случае провода будут короткими и все могут находиться внутри дверного узла.
Затем дверь будет подключена к шине данных автомобиля всего двумя проводами, которые также обеспечат питание электрических компонентов. Всю сложность двери можно реализовать всего с помощью двух проводов, тогда как для обычного автомобиля потребуется дюжина или больше, что Tesla и сделала с Cybertruck.
В электрическом пикапе используется система дистанционного управления, для которой требуется высокоскоростная (с малой задержкой) коммуникационная шина для передачи движений рулевого колеса колесам Cybertruck в режиме реального времени. Вот почему шина CAN, используемая в большинстве современных автомобилей, не справляется: она имеет низкую пропускную способность данных (около 1 Мбит/с) и высокую задержку. Вместо этого Tesla использует версию архитектуры Gigabit Ethernet с Power over Ethernet, используя те же линии передачи данных для питания компонентов.
Сеть передачи данных, которую Tesla использует в Cybertruck, имеет задержку всего полмиллисекунды, что идеально подходит для сигналов поворота. Он также обеспечивает достаточную пропускную способность, чтобы различные контроллеры могли обмениваться данными в режиме реального времени и работать как единое целое. Tesla получила патент на эту систему связи в декабре прошлого года, и Cybertruck в полной мере ею пользуется. Однако у Tesla есть еще один козырь, который может помочь оптимизировать производство. Это имеет решающее значение для электромобиля Tesla стоимостью 25 000 долларов, который компания планирует выпустить в 2025 году.
Модульная система проводки
Согласно недавней заявке на патент под названием «Архитектура системы проводки», Tesla разработала модульную систему проводки, которая значительно упрощает производство. Сюда входят магистральные кабели для питания и передачи данных, а также экранированные электромагнитные помехи для ограничения помех. Самое приятное то, что эта модульная проводка включает в себя проводящие покрытия и клеи на корпусе, что поддерживает роботизированную сборку и новый процесс производства автомобилей Tesla без коробки.
Согласно рисункам, включенным в заявку на патент, модульная система проводки сделает кабели устаревшими, а компоненты будут вставать на свои места благодаря запатентованным разъемам. Он также плоский, поэтому провода не будут торчать и даже не будут заметны. В отличие от жгутов проводов, которые рабочие на производственной линии должны устанавливать вручную, установка модульной системы электропроводки лучше подходит для автоматизации.
Напротив, разъемы плоской проводки включены в каждый компонент автомобиля, от структурных панелей до более сложных узлов, таких как двери. Установка этих компонентов также включает в себя выполнение необходимых соединений, аналогично тому, как склеиваются конструкторы LEGO. Это сокращает время и стоимость производства.
Я не уверен, включает ли Cybertruck этот тип проводки, хотя он определенно использует гигабайтную шину Ethernet автомобильного уровня, а не шину CAN. Однако,две системы работают без сбоев и обеспечивают двойную выгоду при совместном использовании..
Запланированная дешевая модель Tesla, вероятно, не будет использовать электронное управление или другие экзотические компоненты, но ей, безусловно, потребуется быстрая магистральная линия связи и модульная система проводки, подобная той, которая описана в патенте.
Время публикации: 13 декабря 2023 г.