Samochody elektryczne stają się coraz bardziej skomplikowane, a także – jak zwraca uwagę część znawców branży – bardziej awaryjne. W ramach projektu 3Ccar szereg firm współpracuje nad tym, aby pojazdy te nie ulegały tak łatwo uszkodzeniom i aby oferowały coraz bardziej zaawansowane systemy diagnostyczne dzięki wykorzystaniu nowych technik półprzewodnikowych. Nowe, wysokozintegrowane moduły mają umożliwić ciągłe monitorowanie i aktualizowanie systemów, tak by były one mniej awaryjne.

Reklama

Projekt 3Ccar skupia się na tworzeniu zintegrowanych komponentów do kompleksowej kontroli w niedrogich autach elektrycznych. Głównym celem przedsięwzięcia jest skupienie się na zaawansowanych i złożonych systemach oraz uczynienie ich tańszymi i wygodniejszymi w użyciu dzięki zaawansowanym systemom półprzewodnikowym. To wszystko ma sprawić, że samochody elektryczne staną się wygodniejsze i tańsze, a w dalszej perspektywie lepiej przygotowane na zmianę w pojazdy autonomiczne.

„Staramy się po prostu zapobiegać nadmiernemu komplikowaniu samochodów elektrycznych, które wynika z rosnącej liczby wymagań co do funkcjonalności tych pojazdów, ich komfortu i wydajności energetycznej. Do przeciwdziałania tym zjawiskom wykorzystujemy nowoczesne półprzewodniki” – powiedział koordynator projektu 3Ccar Reiner John z Infineon Technologies.

Zrealizowanie tego celu nie jest łatwe, jak wydawać by się mogło po entuzjastycznych zapowiedziach. Inżynierowie przyjrzeli się trzem elementom składającym się na system elektryczny samochodu: silnik, baterię oraz system jej ładowania i zarządzania. Starają się oni poprawić wydajność i parametry elektryczne, termiczne i mechaniczne tych systemów dzięki zastosowaniu nowoczesnych elementów półprzewodnikowych. Tworząc mniejsze, bardziej zintegrowane rozwiązania, możliwe jest uproszczenie projektu całego systemu i poprawienie jego implementacji w systemie.

„To zupełnie inne nastawienie, odejście od tradycyjnej architektury pojazdów elektrycznych do nowej, zorganizowanej w domeny, integrującej wszystkie subsystemy” – wyjaśnił John.

Przyjrzyjmy się na przykład baterii: jest ona uważana za serce samochodu elektrycznego. Projekt 3Ccar chce, by była także jego mózgiem. W porównaniu do standardowych pakietów baterii projektowane przez konsorcjum ogniwa mają być wydajniejsze i tańsze w eksploatacji przez cały swój cykl życia. Wbudowane w akumulatory mikrokontrolery mają pozwolić na monitorowanie poziomu naładowania każdej celi oraz komunikację pomiędzy poszczególnymi ogniwami i innymi podzespołami samochodu. Jeśli wystąpią jakiekolwiek problemy z celą, będzie się ona mogła automatycznie odłączyć od reszty ogniw, dzięki czemu, pomimo tej awarii, samochód będzie dalej działał. Ponadto możliwa ma być wymiana pojedynczych ogniw w pakiecie, co sprawi, że naprawy i konserwacja będą tańsze i łatwiejsze.

Innymi słowy, większa integracja systemu wymusi jednocześnie większą jego modułowość. Jak twierdzą członkowie konsorcjum 3Ccar, taki podział jest konieczny do zwiększenia niezawodności systemu – redundancja i odporność na awarie mają być istotnie poprawione. Jednocześnie tak projektowane podzespoły auta elektrycznego mają być tańsze w produkcji i łatwiejsze w utrzymaniu. Dodatkowo przewiduje się, że standaryzacja projektów pozwoli na uniezależnienie się od dostawców poszczególnych podzespołów.

Wizja nowego systemu odrzuca istnienie centralnego komputera w samochodzie, raczej stawia na rozproszone sterowanie i przetwarzanie danych we wszystkich elementach pojazdu. Każdy komponent będzie w stanie monitorować swoje parametry. Na podstawie tych pomiarów algorytmy, oparte na modelach poszczególnych podzespołów, będą mogły oceniać stan poszczególnych elementów i oceniać pozostały im czas pracy, odpowiednio szybko informując użytkownika o problemach.

„Nasze podejście przynosi spore sukcesy i zaczyna być coraz szerzej adaptowane w przemyśle. Wymagania co do ciągłości pracy i dostępności systemu, nawet w czasie awarii jakiegokolwiek subsystemu, jest szeroko wymaganym i akceptowanym konceptem, szczególnie w autach autonomicznych o wysokim poziomie niezależności, kategoryzowanych jako L4 lub L5” – powiedział John.

Samochody elektryczne i autonomiczne mają być powszechnie używane na całym świecie do 2030 roku. Technologie tworzone w ramach projektu 3Ccar z pewnością znajdą swoje miejsce w tego rodzaju pojazdach.

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.