Вы здесь: Статьи > Исследовательский анализ: электрические и электронные системы распределения

Исследовательский анализ: электрические и электронные системы распределения

Количество электронного и электрического оборудования в современных автомобилях увеличивается с каждым днем. Однако различные мультимедийные системы, мобильные телефоны, дистанционные приборы бесключевого доступа, системы мониторинга состояния шин и пр. существенно увеличивают потребление электроэнергии. Как ведущие производители справляются с этой проблемой?

На современном европейском рынке автомобильного электрооборудования наблюдаются 2 тенденции: во-первых, повышения безопасности и простоты вождения и, во-вторых, обеспечения пассажиров различными развлекательными мультимедийными средствами. И того, и другого можно добиться с помощью специального электрооборудования. Однако, все эти «удобства» значительно усложняют электросистему автомобиля, и, следовательно, увеличивают его стоимость. Из-за необходимости снижения рыночных цен транспортных средств западный рынок автомобильного электрооборудования стремительно расширяется. Так, например французская компания «Рено» запустила в продажу автомобиль серии «Логан» стоимостью 5000 долларов США, но для завоевания автомобильного рынка Индии ей придется выпускать автомобиль той же серии, с той же комплектацией, но стоимостью 3000 долларов США. Иначе на него не будет массового спроса.

Чтобы снизить себестоимость производства и стоимость готового автомобиля, производители прибегают к различным средствам интеграции всех перечисленных выше дополнительных систем. С одной стороны, это значит, что им приходится постоянно пересматривать принципы построения электронных и электрических распределительных систем (ЭЭРС). С другой стороны, они должны сдерживать затраты на модификацию, используя там где возможно традиционные модули, функциональные средства, аппаратное и программное обеспечение.

Дополнительными движущими силами развития рынка автомобильного электрооборудования являются проблемы обеспечения безопасности водителя в транспортном средстве и проблемы экологической безопасности автомобилей. Ученые занимаются развитием новых технологий, направленных на то, чтобы помочь водителю избегать критических ситуаций. Они комбинируют активные и пассивные системы безопасности и оснащают автомобили телематикой (системами, соединяющими средства связи и вычислительную технику). Кроме того, производители автомобилей обеспокоены проблемами неэффективности потребления топлива и снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. На европейском автомобильном рынке повышается спрос на гибридные автомобили и электромобили. Эта тенденция, несомненно, ведет к увеличению объемов использования электроники и электрооборудования в экологически чистых транспортных средствах.

ЭЭРСы, используемые в производстве гибридных автомобилей, отличаются особой структурой. Например, дополнительное напряжение для электропривода должно быть аккуратно распределено между компоновочными узлами системы. Кроме того, уже существующий спрос на снижение веса конструкций становится более насущным, когда речь заходит о чрезмерном весе электродвигателя или гибридного аккумулятора. В современных гибридных транспортных средствах, главным образом, традиционная и гибридная электросистемы обособлены, независимы.

Говоря техническим языком, основная функция электрической распределительной системы (ЭРС) заключается в обеспечении электрических разводок, необходимых для распределения электроэнергии и электрических сигналов по автомобилю. ЭРС состоит из системы кабелей, входов, выходов, разъемов, соединительных проводов, блоков плавких предохранителей и распределительных коробок. Эта сеть опутывает буквально каждую деталь автомобиля, начиная с фар, через отдел двигателя и панель приборов для водителя, по салону и заканчивая багажником. Отдельный кабель представляет собой жгут из голых проводов, обрезанных до нужной длины, с разъемами на концах. Проводка в сборе обычно состоит из комбинации круглых и плоских проводов, тонкостенных кабелей и системы разъемов.

В автомобилях для обеспечения дополнительных систем электроэнергией используются традиционные круглые провода, но технология практически не изменилась за последние 50 лет. В данный момент более продуктивного заменителя медным проводам для передачи электроэнергии нет, однако производители активно ищут пути и способы снижения веса электросети автомобиля, который увеличивается пропорционально количеству встроенных в автомобиль электроприборов. Также изыскиваются альтернативные оплетки для традиционных кабелей, например мультиплекс, оптоволокно и гибкие печатные платы.

С помощью мультиплекса разделяют электрический ток и электрические сигналы, одновременно упрощая систему сигнальных проводов и уменьшая количество проводов в сборке и ее вес. Информация в этом случае используется совместно, а не дублируется, соответственно упрощается сервисный ремонт, диагностика и появляется больше возможностей для выбора дополнительных опций. Компании, занимающиеся производством мультиплексных систем (например, Delphi Corp), уверяют, что последние обычно очень близки к области микроэлектроники. Именно поэтому им приходится кооперировать свои силы для выпуска качественной, соответствующей требованиям продукции.

Оптоволоконные системы передают информацию и сигнальные данные. У оптоволокна скорость передачи информации выше, чем у проводящей среды аналогичного объема. Кроме того, на него не влияют электромагнитные помехи. Оптоволоконная технология используется для высокоскоростной передачи большого объема данных, как например, в мобильных мультимедийных приложениях. Она предоставляет больше возможностей для ширины полосы пропускания, обеспечивает электромагнитную совместимость, снижает вес системы и обеспечивает высокую скорость передачи данных, чистоту сигналов, снижает затраты, связанные с модификацией традиционных технологий, основанных на применении медных проводов. Минусом данной технологии, несомненно, является высокая стоимость оптоволокна, однако в недалеком будущем эта проблема будет решена. Оптоволоконные кабели идеально подходят для интегрированных защитных систем и телематики.

Гибкие печатные платы – еще одна инновация, используемая в автомобильных электросистемах. Гибкие печатные платы (ГПП) дают возможность увеличить сечения проводов. Благодаря своей конструкции они могут объединять реле-переключатели и светодиоды. К преимуществам ГПП можно отнести снижение веса конструкции, компактность, автоматизацию технологических процессов, логичность и слаженность функционирования. ГПП, конечно, дорогие, но они помогают снизить стоимость электросистемы автомобиля в целом. В основном они используются в качестве высокотехнологичных соединителей, в электропроводке дверей и сидений автомобиля, в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в системах зеркал и антенн. Из-за неустойчивости к высоким температурам, их нельзя применять в системе двигателя.

Системы электропроводки – это второй дорогостоящий элемент в автомобиле после двигателя. Поэтому ученым есть еще над чем поработать в этой области!

Копирование информации с сайта http://www.belenergo.ru запрещено. Все материалы защищены авторским правом.