特斯拉 Cybertruck 憑藉其突破性的 48V 電氣系統和線控轉向系統徹底改變了汽車行業。 當然,如果沒有新的線束方式,沒有新的通訊方式變化,這種轉變和進步是不可能的。
特斯拉汽車公司(Tesla Motors)最近申請了一項專利,並再次關注線束。
Cybertruck可能看起來有點平淡無奇,感覺不如馬斯克之前說的那麼好。
不過,Cybertruck的先進技術並沒有讓人失望。
其中之一是48V低壓電氣系統,該系統首次用於量產車。 特斯拉大幅改進和簡化了其電氣架構,這將使其能夠以更優惠的成本製造下一代電動汽車。
特斯拉宣布,與之前的特斯拉電動汽車相比,Cybertruck的佈線架構將大大簡化。 特斯拉通過使用連線到高速通訊匯流排的多個本地控制器來實現這一點,而不是將每個電氣元件連線到**控制器。
要了解情況,有必要談談傳統車輛。
通常,車輛上的每個感測器和電氣元件都必須連線到控制器和低壓系統供電。 有時,這意味著複雜的零件需要大量的電線。 讓我們以門為例。 它可能包含向汽車計算機發出訊號的感測器,表明汽車正在開啟、關閉或傾斜。 窗戶也是如此,窗戶有觸發開啟和關閉的按鈕。 這些開關連線到車輛的控制器,而控制器又連線到車窗執行器以降低或公升高玻璃。
目前,我們正在新增揚聲器、安全氣囊、攝像頭...... 你會明白為什麼線束如此凌亂。 現代車輛中的電線綿延數公里,增加了複雜性、成本和重量。 更糟糕的是,它們的建造和安裝主要是手工完成的。 這些都是特斯拉希望消除的昂貴且耗時的過程。
這就是為什麼它提出了分布式控制器的想法。 該車輛將配備多個用於各種功能的本地控制器,而不是**單元。
分布式控制器
例如,門禁控制器負責將窗戶、揚聲器、燈、後視鏡和其他元件輸入到電氣輸入中,然後才能工作。 在這種情況下,電線很短,可以完全包含在門元件內。
然後,車門將僅通過兩根電線連線到車輛的資料匯流排,這也為電氣元件供電。 只需兩根電線即可實現一扇門的所有複雜功能,而傳統汽車則需要十幾根電線,這就是特斯拉對 Cybertruck 所做的。
電動皮卡採用線控轉向系統,需要高速(低延遲)通訊匯流排將方向盤運動實時傳輸到Cybertruck的車輪。 這就是為什麼當今大多數汽車使用的CAN匯流排存在缺點的原因:它的資料吞吐量低(約1 Mbps)和延遲高。 取而代之的是,特斯拉使用帶有乙太網供電的千兆乙太網架構版本,該版本使用相同的資料線為元件供電。
特斯拉在Cybertruck中使用的資料網路的延遲僅為半毫秒,非常適合轉向訊號燈。 它還提供了足夠的頻寬,使各種控制器能夠實時通訊並作為乙個整體工作。 特斯拉於去年12月為該通訊系統申請了專利,Cybertruck充分利用了該系統。 然而,特斯拉還有另一張王牌可以幫助簡化製造。 這對於特斯拉計畫在2024年推出的25,000美元電動汽車至關重要。
模組化佈線系統
根據最近一項名為“佈線系統架構”的專利申請,特斯拉設計了一種模組化佈線系統,大大簡化了製造過程。 這包括用於電源和資料的骨幹佈線,並經過 EMI 遮蔽以限制干擾。 最好的部分是,這種模組化佈線包括車身上的導電塗層和粘合劑,支援機械人組裝和特斯拉新的無箱汽車製造工藝。
根據專利申請中包含的圖形,模組化佈線系統將使電纜過時,並且由於專有聯結器,元件將卡入到位。 它也是平坦的,因此電線不會突出甚至突出。 與線束需要工人在生產線上手動安裝不同,模組化佈線系統的安裝更適合自動化。
取而代之的是,扁平佈線系統的聯結器包含在每個汽車部件中,從結構面板到更複雜的部件,如車門。 安裝這些元件還需要進行必要的連線,類似於樂高積木粘合在一起的方式。 這減少了生產時間和成本。
我不確定Cybertruck是否包含這種型別的佈線,儘管它確實使用汽車級千兆乙太網匯流排而不是CAN匯流排。 然而這兩個系統可以無縫地協同工作,一起使用時具有雙重優勢
特斯拉計畫中的低成本車型可能不會使用線控轉向或其他花哨的元件,但它肯定需要快速通訊骨幹網和模組化佈線系統,如以下專利所述。