Yêu cầu về dây điện EV cho hệ thống tự động và ADAS

Khi xe điện (EV) phát triển nhanh chóng, hệ thống dây điện đã trở thành xương sống quan trọng của kiến ​​trúc điện và điện tử của xe. Với sự tích hợp ngày càng tăng của công nghệ lái xe tự động và Hệ thống Hỗ trợ Người lái Tiên tiến (ADAS), các yêu cầu đối với Dây điện EV đang ngày càng trở nên nghiêm ngặt hơn. Việc đảm bảo an toàn, độ tin cậy và hiệu quả không còn là tùy chọn nữa mà là điều cần thiết đối với các nhà sản xuất và nhà cung cấp muốn cạnh tranh trên thị trường toàn cầu.

Tại sao hệ thống dây điện lại quan trọng trong xe điện

Các dây điện Hoạt động như "hệ thần kinh" của xe điện. Nó truyền tải điện năng và tín hiệu đến mọi bộ phận, từ bộ pin đến cảm biến, camera, radar và bộ điều khiển. Trong các xe tự hành và được trang bị ADAS, hệ thống dây điện phải hỗ trợ:

• Truyền dữ liệu tốc độ cao dành cho máy ảnh, LiDAR, radar và cảm biến siêu âm.

• Cung cấp điện áp cao đến pin, bộ biến tần và bộ điều khiển động cơ.

• Tính toàn vẹn của tín hiệu để đảm bảo các chức năng quan trọng về an toàn như phanh khẩn cấp hoặc giữ làn đường.

Nếu không có hệ thống dây điện chắc chắn, ngay cả công nghệ ADAS tiên tiến nhất cũng không thể hoạt động đáng tin cậy.

Yêu cầu chính đối với hệ thống dây điện EV trong hệ thống tự động và ADAS

1. Băng thông dữ liệu cao

Chức năng tự động và ADAS dựa trên nhiều cảm biến tạo ra lượng dữ liệu lớn. Dây nịt phải tích hợp cáp Ethernet tốc độ cao, cáp đồng trục và cáp quang để đảm bảo thông tin liên lạc thời gian thực giữa các bộ điều khiển điện tử (ECU).

2. Bảo vệ EMI và EMC

Nhiễu điện từ (EMI) có thể làm gián đoạn độ chính xác của tín hiệu. Cáp được che chắn và bố trí dây dẫn tối ưu là điều cần thiết để duy trì khả năng tương thích điện từ (EMC), đặc biệt là trên các phương tiện có nhiều thiết bị tần số cao.

3. Thiết kế nhẹ và nhỏ gọn

Với xe điện, việc giảm trọng lượng tác động trực tiếp đến phạm vi lái xe. Sử dụng dây nhôm, định tuyến được tối ưu hóa và cấu trúc dây nịt mô-đun có thể giúp giảm tổng trọng lượng xe trong khi vẫn đáp ứng các tiêu chuẩn về hiệu suất.

4. Độ bền nhiệt và cơ học

Dây điện phải chịu được các điều kiện khắc nghiệt, bao gồm nhiệt độ cao, rung động, uốn cong và tiếp xúc với hóa chất. Các vật liệu cách nhiệt tiên tiến như polyethylene liên kết ngang (XLPE) hoặc fluoropolymer cung cấp độ bền cần thiết.

5. Tiêu chuẩn an toàn và dự phòng

Vì hệ thống ADAS kiểm soát các chức năng quan trọng về an toàn nên dây an toàn phải được thiết kế với đường dẫn dự phòng, khả năng chống cháy và tuân thủ các tiêu chuẩn ISO 26262 (an toàn chức năng).

6. Tích hợp với hệ thống điện cao thế

Xe điện tự hành thường hoạt động với Hệ thống 400V đến 800V. Dây nịt phải đáp ứng được yêu cầu cách điện cao áp đồng thời giảm thiểu tổn thất điện năng và đảm bảo an toàn cho người vận hành.

Những thách thức trong việc phát triển hệ thống dây điện EV

• Độ phức tạp:Số lượng cảm biến, camera và mô-đun làm tăng độ phức tạp của hệ thống dây điện.

• Hạn chế về không gian: Dây nịt phải vừa với cấu trúc EV nhỏ gọn mà không ảnh hưởng đến luồng không khí hoặc khả năng làm mát.

• Áp lực chi phí:Các nhà sản xuất phải cân bằng giữa yêu cầu hiệu suất cao với vật liệu và sản xuất tiết kiệm chi phí.

Xu hướng tương lai trong phát triển hệ thống dây điện EV

1. Kiến trúc khu vực – Thay vì sử dụng một dây nịt lớn, các phương tiện đang chuyển sang hệ thống theo vùng giúp giảm chiều dài và trọng lượng của dây điện.

2. Tiêu chuẩn hóa điện áp cao – Các đầu nối và dây nịt HV tiêu chuẩn cho nền tảng EV sẽ hợp lý hóa quá trình sản xuất.

3. Dây nịt thông minh – Kết hợp các chức năng chẩn đoán để theo dõi hiệu suất của dây nịt theo thời gian thực.

4. Vật liệu tiên tiến – Sử dụng rộng rãi hơn các vật liệu dẫn điện nhẹ như nhôm và vật liệu composite.

Khi việc lái xe tự động và áp dụng ADAS được đẩy nhanh, hệ thống dây điện EV sẽ tiếp tục phát triển từ các hệ thống cung cấp điện đơn giản thành các công cụ hỗ trợ truyền thông và an toàn hiệu suất cao. Các nhà sản xuất và nhà cung cấp phải ưu tiên truyền dữ liệu, tuân thủ an toàn, giảm trọng lượng và độ bền nhiệt để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của xe điện thế hệ tiếp theo.

Đầu tư vào các giải pháp hệ thống dây điện tiên tiến không còn chỉ là lựa chọn kỹ thuật nữa mà là động thái chiến lược nhằm đảm bảo khả năng cạnh tranh trên thị trường xe điện và xe tự hành đang phát triển nhanh chóng.