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据说Model Y将用上月球车技术,你羡不羡慕?

文章来源:时间:2019-08-29 点击:

据说成人的血管总长约为9.6万公里,可以绕地球2.5圈,是不是很不可思议?

那你猜猜号称汽车“血管”的线束总长有多少米?

图1

虽然没有人体血管那么夸张,但也会超出你的想象,以Model S为例,线束总长3km。

而在电气化、自动化时代,车上线束需要承载的信号更多,数据传输速率要求更快,所以整车线束只会越来越长,对能耗、安装、布局来说都是挑战,如何缩短线束已经成为汽车设计不可回避的问题。

图2

上世纪80年代与2020年之后汽车线束要求的变化

Model 3线束总长只有Model S的一半

此前特斯拉通过新的线束架构成功将Model 3的线束总长缩短了一半,只有1.5km。这个新的架构,把原有基于“点对点+通信+电源”的线束分为域控制架构与电源分配架构两部分。

图3

博世的电源分配架构,与特斯拉策略相似

简单来说,就是将原来集成在车辆头部的ECU模块按照区域分割成多个Zone域控制器,分别由不同的CCM车载电脑负责。例如Parker SoC + Pascal GPU 来自 NVIDIA,用于人工智能机器学习和娱乐系统;Aurix 来自 Infineon,用于提供符合功能安全和信息安全的驾驶辅助管理;Ethernet Switch 来自 Marvel,用于基于以太网技术的高速信号交互。

图4

Model3域控制器CCM中央计算模块

另一方面,电源由多个电源分配控制器PDC分配至汽车的各个区域,再由本地域控制器进行分配,从而大幅简化了电源分配架构和线束长度。

图5

Model3配电控制模块VCF

Model Y整车线束将只有100米长

但显然马斯克并不满足Model 3的这个成绩,他的最终目标是等到量产Model Y的时候将车内线束总长度减少到100米,也就是说相比Model 3要减少93%的线束。

图6

为此,特斯拉申请了一项可用于机器人操控的新型线束专利——这个专利结合了工控中的排线设计和FPC(Flexible Printed Circuit)柔性印刷电路技术。

图7

图8

新专利线束的截面图

简单来说,就是将区域的连接线和主体的连接线以扁平的排线结构定制,然后像FPC印刷电路一样布局在车身中。

图9

柔性印刷电路FPC技术

实际上基于柔性印刷电路FPC技术的车早就出现了,只不过是用在航天领域。勇气号和机遇号都是基于FPC技术的线束设计,分别在火星上完成了超十年的探索任务,好奇号仍继续着它在火星的探险旅程。FPC的可靠性和性能得到了充分验证,此外马斯克的Space X 火箭也应用了FPC技术。

图10

机遇号火星探测器

缩短线束长度有什么好处?

1, 由于这项专利采用了更坚硬的线束系统,所以其更容易被机器人操纵,全新的布线构架将有助于在制造过程中用机器人取代人类。

图11

2, 除了减少所需的布线数量和长度外,创建这些子安装并将它们连接到线路体系结构主干的做法还能减少总装的组装时间,例如省去传统汽车线束缠胶、插线、布线、打卡钉等工序,这对于提高汽车制造过程中的生产率是非常理想的。

图12

3, 大幅度缩减线束长度,可以降低电线电阻,进而减少能量损耗,对于提升续航将会起到积极的作用。

图13

据说Model Y明年3月份就要量产了,如果真的将线束总长做到了100米,那么它将会是世界上拥有短车内线束长度的汽车,也将是一款颠覆汽车工业的产品。

图14

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