IDTechEx discute a importância da transição completa da Tesla para In

Jan 06, 2024

BOSTON, 11 de maio de 2023 /PRNewswire/ -- Os microcontroladores (também conhecidos como controladores, MCUs e outras variações de nomes) são a espinha dorsal sobre a qual os veículos modernos são construídos. Independentemente de um carro ser movido a gasolina, diesel, elétrico, hidrogênio, PDG ou qualquer outro, suas funcionalidades serão fortemente dependentes dos controladores. Também foi visto como a indústria automotiva pode ser comprada de joelhos quando esses controladores estão em falta. O relatório da IDTechEx, "Semiconductors for Autonomous and Electric Vehicles 2023-2033", constata que atualmente há muito movimento nos controladores automotivos, oferecendo mais poder computacional e novas opções de arquitetura de veículos. Uma empresa que está contrariando a tendência com controladores é a Tesla, e aqui está como.

A Tesla começou a projetar controladores já no Model S, mas apenas 20% dos controladores do Model S foram projetados internamente. Isso aumentou ao longo dos anos, com o Modelo Y sendo 61% de controladores projetados internamente e o Cybertruck subindo para 85%. A apresentação do Dia do Investidor de 2023 da Tesla afirmou que o veículo de última geração terá controladores 100% projetados internamente. Um dos benefícios de trazer o design do controlador totalmente interno é que ele dá à Tesla autonomia total sobre o design de seu chicote elétrico. Aqui está o porquê disso ser um negócio maior do que talvez o primeiro pensamento.

A Tesla está liderando a indústria na redução de cablagens. Com a quantidade de eletrônicos nos carros modernos, não é surpresa que eles contenham um labirinto quase infinito de fiação para que todos os componentes possam se comunicar uns com os outros. No entanto, grandes chicotes elétricos causam uma série de problemas, em primeiro lugar, o peso. Mesmo que os carros tenham apenas alguns metros de comprimento, ao ter que fazer isso algumas centenas de vezes para diferentes fiações, logo aumenta, e os veículos modernos podem ter chicotes com literalmente quilômetros de comprimento total. Cinco milhas de cabo de cobre isolado é pesado! A pesquisa da IDTechEx descobriu que um chicote elétrico pode pesar mais de 60 kg, tornando a economia de peso de 17 kg da Tesla impressionante.

Outra razão pela qual um chicote elétrico grande não é desejável são os custos de mão-de-obra necessários para construí-lo. Um único chicote elétrico tem centenas, às vezes milhares, de terminações. Em cada um, o fio precisa ser cortado, descascado, crimpado e encaixado no pino correto do conector, e isso é feito à mão! Essas são tarefas complicadas que exigem altos níveis de destreza, atenção aos detalhes, experiência e habilidade, portanto, não é algo que provavelmente será replicável por máquinas tão cedo.

Trazer o design do controlador internamente permite que a Tesla passe de uma arquitetura de controle centralizada para uma localizada. Em uma arquitetura centralizada, um ou um pequeno grupo de controladores precisa se comunicar com dispositivos em todo o veículo. Digamos, por exemplo, que haja um grupo de cinco dispositivos na extremidade oposta do veículo, exigindo talvez um cabo de 4m. A título de ilustração, digamos que cada dispositivo terá pelo menos quatro conexões, uma para alimentação, uma para terra e duas para CAN; alguns dispositivos têm menos e alguns têm muito mais. Então agora são 20 fios e 80m de cabo, apenas para um pequeno grupo de dispositivos. Uma arquitetura localizada significa que um controlador menor está atuando como um hub no meio desses dispositivos. Ele tem uma conexão ethernet para os controladores centrais do veículo e apenas conexões muito pequenas para os dispositivos individuais. Portanto, agora esses 80m de cabo podem ser reduzidos para, digamos, 40m, por exemplo.

Além de mudar a arquitetura do controlador, a Tesla está fazendo a transição para uma arquitetura de 48V para os dispositivos de baixa tensão, trazendo mais benefícios. O sistema de 48V ou sistema de baixa tensão é usado para alimentar componentes como sensores, luzes, infoentretenimento, praticamente tudo eletrônico, exceto o sistema de transmissão. A maioria dos veículos usa um sistema de 12 V alimentado por aquele caroço de chumbo-ácido sob o capô, uma tecnologia que já tem mais de 150 anos. De acordo com a Tesla, um sistema de 12V, com todas as cargas auxiliares ao redor do veículo, precisa ser capaz de fornecer mais de 200 amperes em veículos modernos. Mas como a potência é a tensão multiplicada pela corrente, a outra pode ser dividida em quatro se uma for quadruplicada. Isso significa que o sistema de 48V da Tesla precisa apenas de um quarto dessa corrente ao redor do veículo, o que permite que eles usem cabos muito, muito mais finos.