Tesla Cybertruck đã cách mạng hóa ngành công nghiệp ô tô với hệ thống điện 48V đột phá và hệ thống điều khiển bằng dây.Tất nhiên, những tiến bộ mang tính biến đổi như vậy sẽ không thể thực hiện được nếu không có cách nối dây mới và sự thay đổi mới trong phương thức liên lạc.
Tesla Motors gần đây đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế và đang để mắt tới bộ dây điện một lần nữa.
Cybertruck có thể trông hơi nhạt nhẽo và có cảm giác kém tốt hơn những gì Musk đã nói trước đây. Tuy nhiên, những công nghệ tiên tiến của Cybertruck không làm bạn thất vọng.
Một trong số đó là hệ thống điện hạ thế 48V lần đầu tiên được sử dụng trên xe sản xuất. Tesla đã cải tiến và đơn giản hóa kiến trúc điện của mình thông qua những cải tiến đáng kể, điều này sẽ cho phép hãng chế tạo thế hệ xe điện tiếp theo với chi phí tốt hơn.
Tesla công bố kiến trúc hệ thống dây điện của Cybertruck sẽ được đơn giản hóa đáng kể so với các xe điện Tesla trước đây. Tesla đã thực hiện điều này bằng cách sử dụng nhiều bộ điều khiển cục bộ được kết nối với bus truyền thông tốc độ cao thay vì kết nối từng bộ phận điện với bộ điều khiển trung tâm.
Để hiểu được thực trạng này phải nói đến xe truyền thống.
Thông thường, mọi cảm biến và bộ phận điện trên xe phải được kết nối với bộ điều khiển trung tâm và hệ thống điện áp thấp để cấp nguồn. Đôi khi, điều này có nghĩa là các bộ phận phức tạp cần nhiều dây dẫn. Hãy lấy cánh cửa ô tô làm ví dụ. Nó có thể chứa các cảm biến báo hiệu cho máy tính của ô tô rằng ô tô đang mở, đóng hoặc nghiêng. Điều này cũng đúng với các cửa sổ có các nút kích hoạt để mở và đóng. Các công tắc này được kết nối với bộ điều khiển của xe, sau đó được kết nối với bộ truyền động cửa sổ để hạ hoặc nâng kính.
Tại thời điểm này, chúng tôi đang bổ sung thêm loa, túi khí, camera …… Và bạn sẽ hiểu tại sao hệ thống dây điện lại khó hiểu đến vậy. Dây điện bên trong các phương tiện hiện đại kéo dài hàng nghìn mét, làm tăng thêm độ phức tạp, chi phí và trọng lượng. Tệ hơn nữa, việc xây dựng và lắp đặt chúng về cơ bản được thực hiện bằng tay. Đây là những quy trình tốn kém và tốn thời gian mà Tesla muốn loại bỏ.
Đó là lý do tại sao nó nảy sinh ý tưởng về bộ điều khiển phân tán. Thay vì một bộ điều khiển tập trung, chiếc xe sẽ được trang bị nhiều bộ điều khiển cục bộ cho nhiều chức năng khác nhau.
Bộ điều khiển phân tán
Ví dụ: bộ điều khiển cửa chịu trách nhiệm cung cấp điện cho cửa sổ, loa, đèn, gương, v.v. và các bộ phận khác trước khi chúng có thể hoạt động. Trong trường hợp này, các dây sẽ ngắn và tất cả đều có thể nằm trong cụm cửa.
Sau đó, cánh cửa sẽ được kết nối với bus dữ liệu của xe chỉ bằng hai dây, dây này cũng cung cấp năng lượng cho các bộ phận điện. Tất cả sự phức tạp của cánh cửa có thể được thực hiện chỉ bằng hai dây, trong khi một chiếc ô tô thông thường sẽ cần đến hàng tá dây trở lên, đó là những gì Tesla đã làm với Cybertruck.
Xe bán tải điện sử dụng hệ thống điều khiển bằng dây yêu cầu bus liên lạc tốc độ cao (độ trễ thấp) để truyền chuyển động của vô lăng tới các bánh của Cybertruck trong thời gian thực. Đó là lý do tại sao bus CAN được sử dụng trong hầu hết ô tô ngày nay lại thiếu sót: nó có thông lượng dữ liệu thấp (khoảng 1 Mbps) và độ trễ cao. Thay vào đó, Tesla sử dụng một phiên bản kiến trúc Gigabit Ethernet với Cấp nguồn qua Ethernet, sử dụng cùng đường dữ liệu để cấp nguồn cho các bộ phận.
Mạng dữ liệu mà Tesla sử dụng trong Cybertruck có độ trễ chỉ nửa phần nghìn giây, hoàn hảo cho tín hiệu rẽ. Nó cũng cung cấp đủ băng thông để cho phép các bộ điều khiển khác nhau giao tiếp trong thời gian thực và hoạt động như một. Tesla đã được cấp bằng sáng chế cho hệ thống liên lạc này vào tháng 12 năm ngoái và Cybertruck đã tận dụng tối đa lợi thế của nó. Tuy nhiên, Tesla còn có một con át chủ bài khác có thể giúp hợp lý hóa hoạt động sản xuất. Điều này rất quan trọng đối với chiếc ô tô điện trị giá 25.000 USD của Tesla mà hãng dự định ra mắt vào năm 2025.
Hệ thống dây điện mô-đun
Theo một đơn xin cấp bằng sáng chế gần đây có tựa đề “Kiến trúc hệ thống dây điện”, Tesla đã thiết kế một hệ thống dây điện mô-đun giúp đơn giản hóa đáng kể quá trình sản xuất. Điều này bao gồm hệ thống cáp trục dành cho nguồn điện và dữ liệu, đồng thời được bảo vệ EMI để hạn chế nhiễu. Điều tuyệt vời nhất là hệ thống dây điện mô-đun này bao gồm lớp phủ dẫn điện và chất kết dính trên thân xe, hỗ trợ lắp ráp robot và quy trình sản xuất xe mới không đóng hộp của Tesla.
Theo đồ họa có trong đơn xin cấp bằng sáng chế, hệ thống đi dây mô-đun sẽ khiến dây cáp trở nên lỗi thời và các bộ phận sẽ khớp đúng vị trí nhờ các đầu nối độc quyền. Nó cũng phẳng nên các dây sẽ không nhô ra ngoài hoặc thậm chí không gây chú ý. Không giống như bộ dây điện cần được công nhân lắp đặt thủ công trên dây chuyền sản xuất, việc lắp đặt hệ thống dây điện mô-đun phù hợp hơn cho tự động hóa.
Ngược lại, các đầu nối của hệ thống dây dẹt được bao gồm trong mọi bộ phận của ô tô, từ các tấm kết cấu đến các bộ phận phức tạp hơn như cửa. Việc lắp đặt các thành phần này cũng liên quan đến việc tạo ra các kết nối cần thiết, tương tự như cách các khối Lego được dán lại với nhau. Điều này làm giảm thời gian và chi phí sản xuất.
Tôi không chắc liệu Cybertruck có bao gồm loại hệ thống dây điện này hay không, mặc dù nó chắc chắn sử dụng bus Ethernet gigabyte cấp ô tô thay vì bus CAN. Tuy nhiên,hai hệ thống hoạt động liền mạch với nhau và mang lại lợi ích kép khi sử dụng cùng nhau.
Mẫu xe giá rẻ theo kế hoạch của Tesla có thể sẽ không sử dụng hệ thống điều khiển bằng dây hoặc các bộ phận kỳ lạ khác, nhưng chắc chắn nó sẽ cần một đường trục truyền thông nhanh và một hệ thống nối dây mô-đun như hệ thống được mô tả trong bằng sáng chế.
Thời gian đăng: 13-12-2023