Полупроводници обещават по-достъпни електромобили

Електрическите коли са все по-сложни и все по-често биват изтегляни от пазара заради дефекти. А защо да е така? Система за диагностика за вграждане в автомобила след пускането му на пазара на база полупроводникови технологии, разработени по проекта „3Ccar“, обещава по-голяма интеграция на автомобилните системи, както и постоянен мониторинг и навременни актуализации за предотвратяването на подобни технически проблеми и изтегляния от пазара. Това може да направи е-колите по-ефективни, по-удобни и по-достъпни за всички ни.

„3Ccar“ (Интегрирани компоненти за контрол на сложността в достъпни електрически автомобили) е проект за справяне с извънредната сложност на съвременните е-коли. Амбицията на учените е електрическите автомобили да станат и по-комфортни, и по-достъпни. Всичко това може да проправи пътя към онова, което мнозина смятат за бъдещето на мобилността: свързани и автоматизирани електрически автомобили.

„За да го кажем по-просто, ние се противопоставяме на нарастващата сложност на електрическите автомобили – нещо, което се дължи на нарастващия брой изисквания, насочени към по-голямата функционалност, ефективност и комфорт на достъпните, интелигентни електрически автомобили – чрез полупроводници“, казва Рейнър Джон от Infineon Technologies, координатор на проекта „3Ccar“. Да се постигне това обаче не е толкова лесно, колкото звучи на думи.

Проектът взема три основни компонента на електрическите превозни средства – задвижващите системи, акумулаторите и системите от горивни клетки – и ги преработва изцяло, за да включи в тях иновативни полупроводникови елементи, способни да повишат енергийната ефективност, икономическата ефективност и надеждността. Впоследствие тези компоненти се свързват помежду си на всички нива.

„Това е съвсем различен начин на мислене. Отдалечаваме се от традиционните E/E архитектури и се доближаваме се до архитектура, организирана на „области“, и интегрирането на всички подсистеми“, обяснява Джон, цитиран от phys.org.

Нека да вземем за пример батерията: тя традиционно се разглежда като сърцето на електрическия автомобил, но проектът „3Ccar“ има за цел да я направи „мозък“ на колата. В сравнение със стандартните батерии, системата на „3Ccar“ е по-рентабилна в рамките на целия си жизнен цикъл: вградените микроконтролери позволяват на всяка клетка да „знае“ всичко за текущото си състояние и да „разговаря“ със своите колеги и други устройства в колата. Ако възникне проблем, клетката просто ще се отдели от клъстера и колата ще продължи да работи. Освен това, вместо заради една дефектна клетка на акумулаторната батерия да се подменя цялата батерия, сега ще бъде възможно да се замени само неизправната клетка.

С други думи, по-голямата интеграция предполага и по-голямо разделяне на системите. Според членовете на консорциума „3Ccar“, такова разделяне е от решаващо значение за постигане на по-голяма стабилност, простота, по-голяма резервираност при повреда, намаляване на разходите и облекчаване на поддръжката и независимостта й от доставчиците. Чрез тази визия проектът всъщност оспорва конвенционалния подход, при който един многофункционален централизиран компютър контролира всички автомобилни системи.

Вместо това всяка система в автомобила вече може да следи данните от датчиците, като същевременно позволява оценка в реално време и дистанционно програмиране. Това е възможно чрез алгоритми, базирани на модели, които могат да определят експлоатационния живот и оперативното състояние на всеки компонент в електрическото превозно средство.

„Нашият подход се оказва успешен и започва да върви към индустриална адаптация. Изискването за достъпност и продължителна работа дори след повреда на отделна подсистема е широко възприето, особено за високо автоматизирани автомобили от категориите L4 и L5“, казва Джон. Екипът е убеден, че с навлизането на електрическите, постоянно свързани и силно автоматизирани автомобили, за които се очакват да станат масови през 2030 г., технологиите, разработени в рамките на проекта „3Ccar“, със сигурност ще намерят своето комерсиално приложение.