Tesla Cybertruck mullisti autoteollisuuden läpimurtoisella 48 V sähköjärjestelmällään ja ohjauksella.Sellaiset muuttavat edistysaskeleet eivät tietenkään olisi olleet mahdollisia ilman uutta tapaa johdottaa johdinsarjat ja uutta muutosta viestintämenetelmissä.
Tesla Motors jätti äskettäin patentin ja katselee jälleen johdinsarjoja.
Cybertruck saattaa näyttää hieman tylsältä ja tuntua vähemmän hyvältä kuin Musk on aiemmin sanonut.Cybertruckin kehittyneet teknologiat eivät kuitenkaan petä.
Yksi niistä on 48 V pienjännitesähköjärjestelmä, jota käytetään ensimmäistä kertaa tuotantoajoneuvoissa.Tesla on parantanut ja yksinkertaistanut sähköarkkitehtuuriaan merkittävillä parannuksilla, joiden avulla se voi rakentaa seuraavan sukupolven sähköajoneuvoja edullisemmin.
Tesla ilmoitti, että Cybertruckin johdotusarkkitehtuuria yksinkertaistetaan huomattavasti aiempiin Teslan sähköajoneuvoihin verrattuna.Tesla saavutti tämän käyttämällä useita paikallisia ohjaimia, jotka oli kytketty nopeaan tietoliikenneväylään, sen sijaan, että olisi liitetty jokainen sähkökomponentti keskusohjaimeen.
Tämän tilanteen ymmärtämiseksi on tarpeen puhua perinteisistä ajoneuvoista.
Yleensä ajoneuvon jokainen anturi ja sähkökomponentti on kytkettävä keskusohjaimeen ja pienjännitejärjestelmään tehon saamiseksi.Joskus tämä tarkoittaa, että monimutkaiset osat vaativat paljon johtoja.Otetaan esimerkiksi auton ovi.Se voi sisältää antureita, jotka ilmoittavat auton tietokoneelle, että auto on auki, kiinni tai kallistettu.Sama pätee ikkunoihin, joissa on painikkeet, jotka käynnistävät ne avautuvan ja sulkeutuvan.Nämä kytkimet on kytketty ajoneuvon ohjaimiin, jotka puolestaan on kytketty ikkunan toimilaitteisiin lasin laskemiseksi tai nostamiseksi.
Tässä vaiheessa lisäämme kaiuttimia, turvatyynyjä, kameroita… Ja ymmärrät, miksi johtosarjat ovat niin hämmentäviä.Nykyaikaisten ajoneuvojen sisällä olevat johdot venyvät tuhansia metrejä, mikä lisää monimutkaisuutta, kustannuksia ja painoa.Vielä pahempaa on, että niiden rakentaminen ja asentaminen tehdään periaatteessa käsin.Nämä ovat kalliita ja aikaa vieviä prosesseja, jotka Tesla haluaa eliminoida.
Siksi se keksi ajatuksen hajautetuista ohjaimista.Keskitetyn yksikön sijaan ajoneuvo varustetaan useilla paikallisohjaimilla eri toimintoihin.
Hajautetut ohjaimet
Esimerkiksi oviohjaimet vastaavat ikkunoiden, kaiuttimien, valojen, peilien jne. ja muiden komponenttien sähköisestä syöttämisestä ennen kuin ne voivat toimia.Tässä tapauksessa johdot olisivat lyhyitä ja ne voisivat kaikki olla ovikokoonpanon sisällä.
Ovi kytkettäisiin sitten ajoneuvon dataväylään vain kahdella johdolla, jotka myös syöttävät sähkökomponentteja.Oven koko monimutkaisuus voidaan toteuttaa kahdella johdolla, kun taas perinteinen auto vaatisi kymmenkunta tai enemmän, minkä Tesla on tehnyt Cybertruckilla.
Sähköinen pickup käyttää steer-by-wire -järjestelmää, joka vaatii nopean (matalan latenssin) tietoliikenneväylän välittämään ohjauspyörän liikkeet Cybertruckin pyörille reaaliajassa.Siksi useimmissa tämän päivän autoissa käytetty CAN-väylä on heikko: sillä on alhainen tiedonsiirtonopeus (noin 1 Mbps) ja korkea latenssi.Sen sijaan Tesla käyttää versiota Gigabit Ethernet -arkkitehtuurista Power over Ethernetillä ja käyttää samoja datalinjoja komponenttien virtalähteenä.
Teslan Cybertruckissa käyttämän tietoverkon latenssi on vain puoli millisekuntia, mikä on täydellinen suuntavilkkuihin.Se tarjoaa myös tarpeeksi kaistanleveyttä, jotta eri ohjaimet voivat kommunikoida reaaliajassa ja toimia yhtenä.Tesla sai patentin tälle viestintäjärjestelmälle viime joulukuussa, ja Cybertruck hyödyntää sitä täysimääräisesti.Teslalla on kuitenkin toinen ässä, joka voisi auttaa tehostamaan valmistusta.Se on ratkaisevan tärkeä Teslan 25 000 dollarin sähköautolle, jonka se aikoo julkaista vuonna 2025.
Modulaarinen johdotusjärjestelmä
Äskettäisen patenttihakemuksen nimeltä "Wiring System Architecture" mukaan Tesla on suunnitellut modulaarisen johdotusjärjestelmän, joka yksinkertaistaa huomattavasti valmistusta.Tämä sisältää runkoverkon virran ja datan kaapeloinnin, ja se on EMI-suojattu häiriöiden rajoittamiseksi.Parasta on, että tämä modulaarinen johdotus sisältää johtavia pinnoitteita ja liimoja rungossa, mikä tukee robottikokoonpanoa ja Teslan uutta laatikottomien ajoneuvojen valmistusprosessia.
Patenttihakemukseen sisältyvän grafiikan mukaan modulaarinen johdotusjärjestelmä tekee kaapelit vanhentuneiksi ja komponentit napsahtavat paikoilleen patentoitujen liittimien ansiosta.Se on myös litteä, joten johdot eivät tartu ulos tai edes huomaa.Toisin kuin johdinsarjat, jotka tuotantolinjalla olevien työntekijöiden on asennettava manuaalisesti, modulaarisen johdotusjärjestelmän asennus sopii paremmin automaatioon.
Sitä vastoin litteän johdotusjärjestelmän liittimet sisältyvät kaikkiin ajoneuvokomponentteihin rakennepaneeleista monimutkaisempiin kokoonpanoihin, kuten oviin.Näiden komponenttien asentaminen edellyttää myös tarvittavien liitäntöjen tekemistä, samalla tavalla kuin Legot liimataan yhteen.Tämä vähentää tuotantoaikaa ja kustannuksia.
En ole varma, sisältääkö Cybertruck tämän tyyppisiä johdotuksia, vaikka se varmasti käyttää autoteollisuuden gigatavun Ethernet-väylää CAN-väylän sijaan.Kuitenkin,nämä kaksi järjestelmää toimivat saumattomasti yhdessä ja tarjoavat kaksinkertaisen hyödyn, kun niitä käytetään yhdessä.
Teslan suunnittelema halpamalli ei todennäköisesti tule käyttämään johdolla ohjattavia tai muita eksoottisia komponentteja, mutta se tarvitsee varmasti nopean tietoliikenteen runkoverkon ja modulaarisen johdotusjärjestelmän, kuten patentissa kuvattu.
Postitusaika: 13.12.2023