HPC – Zmeny v palubnej elektrickej sieti automobilov
Ako konektor zvládne túto výzvu
Zvýšené nároky na elektrické systémy, spôsobené prechodom na elektromobilitu, autonómne riadenie a infotainmentové systémy s rozlíšením 4K HD, si v automobilovom priemysle vyžadujú nové architektúry palubných elektrických sietí. Klasická decentralizovaná architektúra palubnej siete naráža na svoje limity kvôli svojej zložitosti a požadovaným vysokorýchlostným vlastnostiam. Spoločnosť ept ponúka na riešenie týchto výziev vhodné konektory typu board-to-board.
Definícia palubnej siete: decentralizovaná architektúra s doménami a zónami



Klasická decentralizovaná architektúra v automobile pozostáva z až 100 riadiacich jednotiek, pričom každej riadiacej jednotke je priradená definovaná funkcia: riadenie motora, airbag, ABS / ESP, nastavenie sedadiel, klimatizácia a mnoho ďalších. Každá riadiaca jednotka pracuje samostatne a komunikuje s ostatnými riadiacimi jednotkami prostredníctvom brán.
V priebehu uplynulých desaťročí prešla decentralizovaná architektúra historickým rastom, pričom každá nová funkcia bola doplnená o ďalší riadiaci modul. Dnes však naráža na svoje limity: rastúci počet funkcií výrazne zvyšuje náklady na inštaláciu a kabeláž vo vnútri vozidla.
V doménovej architektúre sú riadiace moduly zoskupené do rôznych funkčných oblastí. Každá doména je zodpovedná za určitú oblasť vozidla, napríklad pohon, infotainment alebo bezpečnosť. Nadradené riadenie domény zabezpečuje samostatný vysokovýkonný počítač (HPC). Ten koordinuje riadiace jednotky v rámci svojej domény. V oblasti bezpečnosti by to boli napríklad riadiace jednotky pre systémy asistencie vodiča, ABS/ESP a systémy riadenia.
V porovnaní s decentralizovanou architektúrou sa vďaka menšiemu počtu zabudovaných riadiacich jednotiek znižujú náklady na kabeláž a inštaláciu. Doménová architektúra tak môže v porovnaní s decentralizovanou architektúrou efektívne prispieť k zníženiu nákladov a hmotnosti. Navyše je možné dodatočne integrovať ďalšie funkcie s minimálnym úsilím.
Pri zónovej architektúre sa štruktúrovanie neuskutočňuje na základe domén, ale podľa lokálnych zón. Tak sa napríklad v rámci jednej zóny v automobile zlučujú viaceré funkcie. V súlade s tým je možné zlučovať a spracovávať aj funkcie ako pohon a infotainment v jednom zónovom regulátore. Nadradené riadenie rôznych zónových regulátorov zabezpečuje centrálny HPC. Výhoda je zrejmá: zníženie počtu riadiacich jednotiek a ich kabeláže až o 50 percent.
V priebehu uplynulých desaťročí prešla decentralizovaná architektúra historickým rastom, pričom každá nová funkcia bola doplnená o ďalší riadiaci modul. Dnes však naráža na svoje limity: rastúci počet funkcií výrazne zvyšuje náklady na inštaláciu a kabeláž vo vnútri vozidla.
V doménovej architektúre sú riadiace moduly zoskupené do rôznych funkčných oblastí. Každá doména je zodpovedná za určitú oblasť vozidla, napríklad pohon, infotainment alebo bezpečnosť. Nadradené riadenie domény zabezpečuje samostatný vysokovýkonný počítač (HPC). Ten koordinuje riadiace jednotky v rámci svojej domény. V oblasti bezpečnosti by to boli napríklad riadiace jednotky pre systémy asistencie vodiča, ABS/ESP a systémy riadenia.
V porovnaní s decentralizovanou architektúrou sa vďaka menšiemu počtu zabudovaných riadiacich jednotiek znižujú náklady na kabeláž a inštaláciu. Doménová architektúra tak môže v porovnaní s decentralizovanou architektúrou efektívne prispieť k zníženiu nákladov a hmotnosti. Navyše je možné dodatočne integrovať ďalšie funkcie s minimálnym úsilím.
Pri zónovej architektúre sa štruktúrovanie neuskutočňuje na základe domén, ale podľa lokálnych zón. Tak sa napríklad v rámci jednej zóny v automobile zlučujú viaceré funkcie. V súlade s tým je možné zlučovať a spracovávať aj funkcie ako pohon a infotainment v jednom zónovom regulátore. Nadradené riadenie rôznych zónových regulátorov zabezpečuje centrálny HPC. Výhoda je zrejmá: zníženie počtu riadiacich jednotiek a ich kabeláže až o 50 percent.
Požiadavky na HPC a jeho konektory
Požiadavky, ktoré z toho vyplývajú pre HPC, sú veľké: predovšetkým spracovanie obrazových údajov v oblasti infotainmentu alebo kamerových systémov pre autonómne riadenie vyžaduje bezpečný vysokorýchlostný prenos dát s krátkymi latenciami. Zároveň nesmie v žiadnom prípade dôjsť k výpadku prenosu signálu – jeho spoľahlivosť musí byť zaistená kedykoľvek.
Vysoký výkon, rýchly a predovšetkým spoľahlivý prenos dát – niekedy aj za nepriaznivých podmienok prostredia – sú teda požiadavky, ktoré sa kladú aj na zabudované konektory.
Vysoký výkon, rýchly a predovšetkým spoľahlivý prenos dát – niekedy aj za nepriaznivých podmienok prostredia – sú teda požiadavky, ktoré sa kladú aj na zabudované konektory.
Na čo je potrebné dbať pri výbere vhodného konektora v oblasti HPC?

Zabezpečte „čitateľnosť“ signálu napríklad pomocou tzv. očného diagramu. Ten udáva, či je možné prenášaný signál v prijímači jednoznačne priradiť k digitálnym stavom 1 alebo 0.

Venujte osobitnú pozornosť ochrane vašich vysokorýchlostných signálov. Konektor môže v tomto prípade pôsobiť ako zdroj rušenia, ale aj ako jeho prijímač. Z tohto dôvodu sa odporúča ochrana signálu pomocou tienenia, aby boli citlivé signály chránené pred vonkajšími vplyvmi.

Vyberte si napríklad na základe spojovacej indukčnosti vhodný konektor z hľadiska elektromagnetickej kompatibility a vyhnite sa tak nákladným a časovo náročným testom metódou pokusov a omylov v laboratóriu EMC.

Zvoľte si neprerušovaný prenos signálu aj v extrémnych podmienkach, ako sú vibrácie a nárazy. Rozhodujúcu úlohu tu zohrávajú predovšetkým konštrukcia kontaktov, kontaktný systém a technika pripojenia.
Bezplatná biela kniha s podrobným návodom na výber správneho konektora v oblasti HPC

Ako presne funguje očné diagram a ako sa využíva v praxi?
Na čo si treba dávať pozor pri tienení konektora, čo presne znamená spojovacia indukčnosť a ako pomáha pri výbere správneho konektora v HPC?
Aký dizajn kontaktov, kontaktný systém a technológia pripojenia zaručujú spoľahlivý prenos dát aj v najnepriaznivejších podmienkach prostredia a na čo je potrebné dávať pozor?
Odpovede na tieto otázky spolu s podrobnými vysvetleniami a praktickými príkladmi nájdete v našej bezplatnej bielej knihe!
Stiahnuť bielu knihu »
Na čo si treba dávať pozor pri tienení konektora, čo presne znamená spojovacia indukčnosť a ako pomáha pri výbere správneho konektora v HPC?
Aký dizajn kontaktov, kontaktný systém a technológia pripojenia zaručujú spoľahlivý prenos dát aj v najnepriaznivejších podmienkach prostredia a na čo je potrebné dávať pozor?
Odpovede na tieto otázky spolu s podrobnými vysvetleniami a praktickými príkladmi nájdete v našej bezplatnej bielej knihe!
Stiahnuť bielu knihu »
Záver
Súčasný vývoj v automobilovom priemysle kladie na montované konektory stále nové požiadavky. Na prvý pohľad sa zdá, že úloha montovaných konektorov ustupuje do úzadia v dôsledku zníženého počtu riadiacich jednotiek. Pri bližšom pohľade sa však ukazuje, že práve vďaka tejto zmene smerom k centrálnemu spracovaniu dát prostredníctvom HPC ich úloha nadobúda na význame: spoľahlivosť pri prenose signálu nebola nikdy taká dôležitá ako dnes.
Hľadáte vhodný konektor?
Zoznam produktov

Máte ešte nejaké otázky?
V tom prípade nás prosím kontaktujte!
Dotaz prostredníctvom formulára
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
V tom prípade nás prosím kontaktujte!
Dotaz prostredníctvom formulára
+49 8861 2501 0
sales@ept.de

