HPC — A transformação na rede rede elétrica de bordo automóvel
É assim que um conector (conector) supera este desafio
O aumento das exigências elétricas, decorrente da transição para a mobilidade elétrica, a condução autónoma e os sistemas de infoentretenimento com resolução 4K-HD, exige novas arquiteturas E/E na indústria automóvel. A arquitetura clássica e descentralizada da rede de bordo (rede elétrica de bordo) está a atingir os seus limites devido à sua complexidade e às características de alta velocidade exigidas. A ept oferece os conectores «conector placa a placa» adequados para estes desafios.
Definição de «rede elétrica de bordo»: arquitetura descentralizada, por domínios e por zonas
A arquitetura descentralizada clássica no setor automóvel é composta por até 100 unidades de controlo (unidade de controlo), sendo que a cada uma delas é atribuída uma função definida: controlo do motor, airbag, ABS/ESP, regulação dos bancos, climatização, entre muitos outros. Cada unidade de controlo funciona de forma autónoma e comunica com outras unidades de controlo através de gateways.
Ao longo das últimas décadas, a arquitetura descentralizada sofreu um crescimento histórico, sendo que cada nova funcionalidade era complementada por mais um unidade de controlo. Hoje, porém, esta arquitetura está a atingir os seus limites: o aumento das funcionalidades eleva significativamente o esforço de instalação e cablagem no interior do veículo.
Na arquitetura por domínios, as unidades de controlo são agrupadas em diferentes áreas funcionais. Cada domínio é responsável por uma área específica do veículo, como, por exemplo, a propulsão, o infoentretenimento ou a segurança. O controlo de nível superior de um domínio é executado por um computador de alto desempenho (HPC) autónomo. Este coordena as unidades de controlo dentro do seu domínio. No caso da área funcional da segurança, seriam, por exemplo, as unidades de controlo para sistemas de assistência ao condutor, ABS/ESP e sistemas de direção.
Em comparação com a arquitetura descentralizada, o menor número de unidades de controlo instaladas reduz o esforço de cablagem e instalação. A arquitetura por domínios pode, assim, contribuir efetivamente para a redução de custos e peso em comparação com a arquitetura descentralizada. Além disso, é possível integrar posteriormente funções adicionais com um esforço mínimo.
Na arquitetura arquitetura zonal, a estruturação não se baseia nos domínios, mas sim em zonas locais. Assim, por exemplo, dentro de uma zona do automóvel, várias funcionalidades são agrupadas. Consequentemente, funções como a propulsão e o infoentretenimento podem perfeitamente ser agrupadas e processadas num controlador de zona (controlador de zona). O controlo de nível superior dos vários controladores de zona é assegurado por um HPC central. A vantagem é evidente: uma redução do número de unidades de controlo e da respetiva cablagem em até 50 por cento.
Ao longo das últimas décadas, a arquitetura descentralizada sofreu um crescimento histórico, sendo que cada nova funcionalidade era complementada por mais um unidade de controlo. Hoje, porém, esta arquitetura está a atingir os seus limites: o aumento das funcionalidades eleva significativamente o esforço de instalação e cablagem no interior do veículo.
Na arquitetura por domínios, as unidades de controlo são agrupadas em diferentes áreas funcionais. Cada domínio é responsável por uma área específica do veículo, como, por exemplo, a propulsão, o infoentretenimento ou a segurança. O controlo de nível superior de um domínio é executado por um computador de alto desempenho (HPC) autónomo. Este coordena as unidades de controlo dentro do seu domínio. No caso da área funcional da segurança, seriam, por exemplo, as unidades de controlo para sistemas de assistência ao condutor, ABS/ESP e sistemas de direção.
Em comparação com a arquitetura descentralizada, o menor número de unidades de controlo instaladas reduz o esforço de cablagem e instalação. A arquitetura por domínios pode, assim, contribuir efetivamente para a redução de custos e peso em comparação com a arquitetura descentralizada. Além disso, é possível integrar posteriormente funções adicionais com um esforço mínimo.
Na arquitetura arquitetura zonal, a estruturação não se baseia nos domínios, mas sim em zonas locais. Assim, por exemplo, dentro de uma zona do automóvel, várias funcionalidades são agrupadas. Consequentemente, funções como a propulsão e o infoentretenimento podem perfeitamente ser agrupadas e processadas num controlador de zona (controlador de zona). O controlo de nível superior dos vários controladores de zona é assegurado por um HPC central. A vantagem é evidente: uma redução do número de unidades de controlo e da respetiva cablagem em até 50 por cento.
Requisitos para o HPC e os seus conector
Os requisitos que daí decorrem para um HPC são elevados: nomeadamente, o processamento dos dados de imagem na área do infoentretenimento ou dos sistemas de câmaras para a condução autónoma exigem uma transmissão de dados segura e de alta velocidade com tempos de latência reduzidos. Ao mesmo tempo, não pode, em circunstância alguma, ocorrer uma falha na transmissão do sinal – a sua fiabilidade deve ser garantida em todos os momentos.
Elevado desempenho, transmissão de dados rápida e, acima de tudo, fiável — por vezes em condições ambientais adversas — são, portanto, requisitos que se aplicam também aos conector instalados.
Elevado desempenho, transmissão de dados rápida e, acima de tudo, fiável — por vezes em condições ambientais adversas — são, portanto, requisitos que se aplicam também aos conector instalados.
O que deve ter em conta ao escolher o conector adequado para HPC?
Verifique a «legibilidade» de um sinal, por exemplo, utilizando o chamado diagrama de olhos. Este indica se um sinal transmitido pode ser inequivocamente atribuído aos estados digitais 1 ou 0 no recetor.
Preste especial atenção à proteção dos seus sinais de alta velocidade. Um conector (conector) pode funcionar tanto como fonte de interferência como como dissipador. Por este motivo, recomenda-se a proteção do sinal através de uma chapa de blindagem (placa de blindagem), para proteger os sinais sensíveis de influências externas.
Por exemplo, utilize a «indutância mútua» (indutância de acoplamento) para selecionar o conector adequado em termos de compatibilidade eletromagnética e, assim, evitar testes de tentativa e erro dispendiosos e demorados no CEM-Labor.
Opte por uma transmissão de sinal ininterrupta, mesmo em condições ambientais extremas, como vibrações e choques. Neste contexto, o design dos contactos, o sistema de contactos e a «tecnologia de ligação» (técnica de ligação) desempenham um papel decisivo.
White paper gratuito com um guia detalhado para a seleção do conector adequado em HPC
Como funciona o «diagrama de olho» em pormenor e como é utilizado na prática?
A que deve prestar atenção na blindagem do conector, o que se entende por «indutância mútua» em pormenor e como esta ajuda na seleção do conector adequado em HPC?
Que design de contacto, sistema de contacto e tecnologia de ligação oferecem uma transmissão de dados fiável nas condições ambientais mais adversas e a que aspetos é necessário prestar atenção?
Encontrará as respostas a estas perguntas, com explicações detalhadas e exemplos práticos, no nosso white paper gratuito!
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Conclusão
Os desenvolvimentos atuais no setor automóvel impõem requisitos cada vez mais exigentes aos conector instalados. À primeira vista, o papel dos conectores instalados parece passar para segundo plano devido ao número reduzido de unidades de controlo. No entanto, numa análise mais aprofundada, verifica-se que o seu papel ganha importância precisamente devido a esta transição para o processamento central de dados através de HPC: a fiabilidade na transmissão de sinais nunca foi tão importante como hoje.
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