HPC – Förändringen inom bilens elsystem
Så klarar en kontakt denna utmaning
Den ökade elektriska belastningen, som beror på övergången till e-mobilitet, autonom körning och infotainmentsystem med 4K-HD-upplösning, kräver nya arkitekturer för fordonsnätet inom bilindustrin. Den klassiska decentraliserade arkitekturen för fordonsnätet når sina gränser på grund av sin komplexitet och de höga hastighetskrav som ställs. ept erbjuder lämpliga board-to-board-kontakter för dessa utmaningar.
Definition av fordonsnätverk: Decentraliserad arkitektur med domäner och zoner
Den klassiska decentraliserade arkitekturen i bilar består av upp till 100 styrenheter, där varje styrenhet tilldelas en definierad funktion: motorstyrning, krockkudde, ABS/ESP, sätesjustering, klimatanläggning och mycket mer. Varje styrenhet fungerar självständigt och kommunicerar med andra styrenheter via gateways.
Under de senaste decennierna har den decentraliserade arkitekturen genomgått en historisk tillväxt, där varje ny funktion har kompletterats med ytterligare en styrenhet. Idag har den dock nått sina gränser: Ökande funktionalitet ökar installations- och kabeldragningskostnaderna i fordonet avsevärt.
I domänarkitekturen grupperas styrenheterna i olika funktionsområden. Varje domän ansvarar för ett visst område i fordonet, till exempel drivning, infotainment eller säkerhet. Den överordnade styrningen av en domän utförs av en fristående högpresterande dator (HPC). Denna koordinerar styrenheterna inom sin domän. För funktionsområdet säkerhet skulle det till exempel vara styrenheter för förarassistanssystem, ABS/ESP och styrsystem.
Jämfört med den decentraliserade arkitekturen minskar kabeldragnings- och installationskostnaderna tack vare det mindre antalet inbyggda styrenheter. Domänarkitekturen kan därmed också bidra effektivt till kostnads- och viktminskning jämfört med den decentraliserade arkitekturen. Dessutom kan ytterligare funktioner integreras i efterhand med liten ansträngning.
I zonarkitekturen sker struktureringen inte utifrån domäner, utan efter lokala zoner. På så sätt samlas till exempel flera funktioner inom en zon i bilen. Följaktligen kan även funktioner som drivsystem och infotainment sammanföras och bearbetas i en zonkontroller. Den överordnade styrningen av de olika zonkontrollerna sker då via en central HPC. Fördelen är uppenbar: en minskning av antalet styrenheter och deras kabeldragning med upp till 50 procent.
Under de senaste decennierna har den decentraliserade arkitekturen genomgått en historisk tillväxt, där varje ny funktion har kompletterats med ytterligare en styrenhet. Idag har den dock nått sina gränser: Ökande funktionalitet ökar installations- och kabeldragningskostnaderna i fordonet avsevärt.
I domänarkitekturen grupperas styrenheterna i olika funktionsområden. Varje domän ansvarar för ett visst område i fordonet, till exempel drivning, infotainment eller säkerhet. Den överordnade styrningen av en domän utförs av en fristående högpresterande dator (HPC). Denna koordinerar styrenheterna inom sin domän. För funktionsområdet säkerhet skulle det till exempel vara styrenheter för förarassistanssystem, ABS/ESP och styrsystem.
Jämfört med den decentraliserade arkitekturen minskar kabeldragnings- och installationskostnaderna tack vare det mindre antalet inbyggda styrenheter. Domänarkitekturen kan därmed också bidra effektivt till kostnads- och viktminskning jämfört med den decentraliserade arkitekturen. Dessutom kan ytterligare funktioner integreras i efterhand med liten ansträngning.
I zonarkitekturen sker struktureringen inte utifrån domäner, utan efter lokala zoner. På så sätt samlas till exempel flera funktioner inom en zon i bilen. Följaktligen kan även funktioner som drivsystem och infotainment sammanföras och bearbetas i en zonkontroller. Den överordnade styrningen av de olika zonkontrollerna sker då via en central HPC. Fördelen är uppenbar: en minskning av antalet styrenheter och deras kabeldragning med upp till 50 procent.
Krav på HPC och dess kontaktdon
Kraven som detta ställer på en HPC är stora: inte minst bearbetningen av bilddata inom infotainmentområdet eller i kamerasystem för autonom körning kräver säker höghastighetsdataöverföring med korta fördröjningstider. Samtidigt får signalöverföringen under inga omständigheter bryta samman – dess tillförlitlighet måste garanteras vid varje tillfälle.
Hög prestanda, snabb och framför allt tillförlitlig dataöverföring – ibland under ogynnsamma miljöförhållanden – är därför också krav som ställs på de inbyggda kontaktdonen.
Hög prestanda, snabb och framför allt tillförlitlig dataöverföring – ibland under ogynnsamma miljöförhållanden – är därför också krav som ställs på de inbyggda kontaktdonen.
Vad bör du tänka på när du väljer rätt kontaktdon för HPC?
Kontrollera signalens ”läsbarhet”, till exempel med hjälp av ett så kallat ögondiagram. Detta visar om en överförd signal i mottagaren entydigt kan tilldelas de digitala tillstånden 1 eller 0.
Var särskilt noga med att skydda dina höghastighetssignaler. En kontakt kan fungera både som störningskälla och som störningsmottagare. Av denna anledning rekommenderas signalavskärmning med hjälp av skärmplåt för att skydda de känsliga signalerna mot yttre påverkan.
Välj till exempel rätt kontaktdon utifrån dess elektromagnetiska kompatibilitet med hjälp av kopplingsinduktansen och undvik därmed kostsamma och tidskrävande försök-och-fel-tester i EMC-laboratoriet.
Välj en avbrottsfri signalöverföring även under extrema miljöförhållanden, såsom vibrationer och stötar. Här spelar framför allt kontaktutformning, kontaktsystem och anslutningsteknik en avgörande roll.
Gratis vitbok med en detaljerad guide till hur man väljer rätt kontaktdon för HPC
Hur fungerar ögondiagrammet i detalj och hur används det i praktiken?
Vad måste man tänka på vid skärmning av kontaktdonet, vad innebär kopplingsinduktansen i detalj och hur underlättar den valet av rätt kontaktdon inom HPC?
Vilken kontaktkonstruktion, vilket kontaktsystem och vilken anslutningsteknik ger en tillförlitlig dataöverföring under de mest ogynnsamma miljöförhållandena, och vad måste man tänka på?
Svaren på dessa frågor, med detaljerade förklaringar och praktiska exempel, hittar du i vår kostnadsfria vitbok!
Ladda ner vitboken »
Vad måste man tänka på vid skärmning av kontaktdonet, vad innebär kopplingsinduktansen i detalj och hur underlättar den valet av rätt kontaktdon inom HPC?
Vilken kontaktkonstruktion, vilket kontaktsystem och vilken anslutningsteknik ger en tillförlitlig dataöverföring under de mest ogynnsamma miljöförhållandena, och vad måste man tänka på?
Svaren på dessa frågor, med detaljerade förklaringar och praktiska exempel, hittar du i vår kostnadsfria vitbok!
Ladda ner vitboken »
Sammanfattning
De senaste utvecklingarna inom fordonsbranschen ställer ständigt nya krav på de inbyggda kontaktdonen. Vid första anblicken verkar det som om de inbyggda kontaktdonens roll hamnar i bakgrunden på grund av det minskade antalet styrenheter. Vid en närmare granskning framgår det dock att deras roll tvärtom blir allt viktigare just på grund av denna övergång till central databehandling med hjälp av HPC: tillförlitligheten i signalöverföringen har aldrig varit så viktig som idag.
Letar du efter rätt kontakt?
Produktlista
Har du några frågor?
Kontakta oss gärna!
Skicka en förfrågan via formuläret
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
Kontakta oss gärna!
Skicka en förfrågan via formuläret
+49 8861 2501 0
sales@ept.de