Tesla Cybertruck je revolucioniral avtomobilsko industrijo s svojim prelomnim 48 V električnim sistemom in krmiljenjem po žici.Seveda tak transformativni napredek ne bi bil mogoč brez novega načina ožičenja žičnih snopov in nove spremembe komunikacijskih metod.
Tesla Motors je pred kratkim vložila patent in ponovno razmišlja o žičnih snopih.
Cybertruck je morda videti nekoliko pusto in se počuti manj dobro, kot je prej rekel Musk. Vendar napredne tehnologije Cybertrucka ne razočarajo.
Eden od teh je nizkonapetostni električni sistem 48 V, ki je bil prvič uporabljen v serijskem vozilu. Tesla je s pomembnimi izboljšavami izboljšala in poenostavila svojo električno arhitekturo, ki ji bo omogočila izdelavo naslednje generacije električnih vozil po nižji ceni.
Pri Tesli so napovedali, da bo arhitektura ožičenja Cybertrucka bistveno poenostavljena v primerjavi s prejšnjimi električnimi vozili Tesla. Tesla je to dosegel z uporabo več lokalnih krmilnikov, povezanih s hitrim komunikacijskim vodilom, namesto da bi vsako električno komponento povezal s centralnim krmilnikom.
Da bi razumeli to situacijo, je treba govoriti o tradicionalnih vozilih.
Običajno mora biti vsak senzor in električna komponenta v vozilu povezana s centralnim krmilnikom in nizkonapetostnim sistemom za napajanje. Včasih to pomeni, da kompleksni deli zahtevajo veliko žic. Vzemimo za primer avtomobilska vrata. Lahko vsebuje senzorje, ki signalizirajo računalniku avtomobila, da je avto odprt, zaprt ali nagnjen. Enako velja za okna, ki imajo gumbe, ki sprožijo njihovo odpiranje in zapiranje. Ta stikala so povezana s krmilnimi elementi vozila, ti pa s pogoni oken za spuščanje ali dvigovanje stekla.
Na tej točki dodajamo zvočnike, zračne blazine, kamere …… In razumeli boste, zakaj so kabelski snopi tako zmedeni. Žice v sodobnih vozilih se raztezajo na tisoče metrov, kar povečuje kompleksnost, stroške in težo. Da bi bile stvari še hujše, se njihova gradnja in namestitev v bistvu izvaja ročno. Gre za drage in dolgotrajne procese, ki jih želi Tesla odpraviti.
Zato se je pojavila ideja o porazdeljenih krmilnikih. Namesto centralizirane enote bo vozilo opremljeno s številnimi lokalnimi krmilniki za različne funkcije.
Porazdeljeni krmilniki
Na primer, krmilniki vrat so odgovorni za električno napajanje oken, zvočnikov, luči, ogledal itd. in drugih komponent, preden lahko delujejo. V tem primeru bi bile žice kratke in bi jih bilo mogoče vse zajeti v sklopu vrat.
Vrata bi bila nato s samo dvema žicama povezana s podatkovnim vodilom vozila, ki napajata tudi električne komponente. Vso kompleksnost vrat je mogoče realizirati s samo dvema žicama, medtem ko bi običajen avtomobil potreboval ducat ali več, kar je Tesla naredila s Cybertruckom.
Električni pickup uporablja sistem krmiljenja po žici, ki zahteva visokohitrostno (z nizko zakasnitvijo) komunikacijsko vodilo za prenos gibanja volana na kolesa Cybertrucka v realnem času. Zato je vodilo CAN, ki se uporablja v večini današnjih avtomobilov, pomanjkljivo: ima nizko prepustnost podatkov (približno 1 Mb/s) in visoko zakasnitev. Namesto tega Tesla uporablja različico arhitekture Gigabit Ethernet z napajanjem prek etherneta, pri čemer uporablja iste podatkovne linije za napajanje komponent.
Podatkovno omrežje, ki ga Tesla uporablja v Cybertrucku, ima zakasnitev le pol milisekunde, kar je kot nalašč za smernike. Zagotavlja tudi dovolj pasovne širine, da lahko različni krmilniki komunicirajo v realnem času in delujejo kot eno. Tesla je lani decembra prejela patent za ta komunikacijski sistem in Cybertruck ga v celoti izkorišča. Vendar ima Tesla še enega asa v luknji, ki bi lahko pomagal racionalizirati proizvodnjo. To je ključnega pomena za Teslin električni avtomobil v vrednosti 25.000 dolarjev, ki ga namerava lansirati leta 2025.
Modularni sistem ožičenja
Glede na nedavno patentno prijavo z naslovom "Arhitektura sistema ožičenja" je Tesla zasnoval modularni sistem ožičenja, ki močno poenostavi proizvodnjo. To vključuje hrbtenično napeljavo za napajanje in podatke ter je zaščiteno pred elektromagnetnimi motnjami za omejevanje motenj. Najboljše pri tem je, da to modularno ožičenje vključuje prevodne premaze in lepila na karoseriji, ki podpirajo robotsko sestavljanje in Teslin nov postopek izdelave vozil brez škatle.
Glede na grafiko, vključeno v patentno prijavo, bodo zaradi modularnega sistema ožičenja kabli zastareli, komponente pa se bodo zaskočile na svoje mesto zahvaljujoč lastniškim priključkom. Prav tako je ploščat, tako da žice ne bodo štrlele ali celo opazne. Za razliko od žičnih snopov, ki jih morajo ročno namestiti delavci na proizvodni liniji, je namestitev modularnega sistema ožičenja bolj primerna za avtomatizacijo.
Nasprotno pa so konektorji ploskega sistema ožičenja vključeni v vsako avtomobilsko komponento, od strukturnih plošč do bolj zapletenih sklopov, kot so vrata. Namestitev teh komponent vključuje tudi izdelavo potrebnih povezav, podobno kot pri lepljenju lego kock. To zmanjša proizvodni čas in stroške.
Nisem prepričan, ali Cybertruck vključuje to vrsto ožičenja, čeprav zagotovo uporablja gigabajtno ethernetno vodilo avtomobilskega razreda in ne vodilo CAN. vendaroba sistema brezhibno delujeta skupaj in zagotavljata dvojno korist pri skupni uporabi.
Teslin načrtovani nizkocenovni model verjetno ne bo uporabljal krmiljenja po žici ali drugih eksotičnih komponent, bo pa zagotovo potreboval hitro komunikacijsko hrbtenico in modularni sistem ožičenja, kot je opisan v patentu.
Čas objave: 13. december 2023