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電子設備的激增給制造商帶來哪些挑戰

貿澤電子 ? 來源:貿澤電子 ? 2024-11-07 11:33 ? 次閱讀

樂享智能生活

當今的消費者生活在一個數字化的世界里,他們在街上行走時會查看體育比賽的比分,或跟隨個人播放列表中的音樂翩翩起舞。因此,智能手機已經使我們習慣于在任何地方都能享受到用戶友好的個性化環境。而這種環境也越來越多地包括我們駕駛的汽車。

電子設備無處不在

汽車制造商為滿足客戶需求和追趕競爭對手,在汽車上增加了大量新的電子設備。汽車包含數字儀表盤以及用于速度表、里程表、溫度表和駕駛員希望看到的其他儀表的可定制顯示屏。多個屏幕為駕駛員和乘客提供信息娛樂選項,以及座椅控制和照明,他們可以根據自己的喜好進行設置,只需輕輕一觸即可,而無需擺弄按鈕或表盤。

這只是其中一些有趣的功能。現在,新車有望提供一系列先進的安全功能,以保護駕駛員和乘客的安全。車輛在保持安全跟車距離的同時,還能在車道上保持正確的位置,聲音警報伴隨著擋風玻璃上閃爍的視覺警告,在緊急情況下還能自動剎車。

所有這些功能都依賴于遍布車內的傳感器和設備的即時信息傳輸。無論是為了駕駛員的安全,還是為了舒適和方便,每項功能都有自己的線路,并封裝在連接到線束的電子控制單元(ECU)中。如今的汽車通常多達150個ECU,而且隨著消費者對更多功能的追捧,這一數字還會繼續上升。汽車制造商和零部件制造商都在爭分奪秒地跟上時代的步伐,將一切都微型化,以便在相同的空間內容納更多的東西。

空間、能源和環境問題

電子設備的激增給制造商帶來了挑戰。車輛在設計之初從未考慮過要容納如此多的線路,而工程師們已經沒有足夠的空間來考慮這些線路。

另一個問題是重量。如今,一條線束的重量可能超過150磅。它是汽車中第三重的部件,僅次于發動機和底盤,也是生產成本第三高的部件。

消費者在渴望電子設備的同時,也希望提高能源效率。遺憾的是,這些首選項并不相互兼容。對于使用內燃機的汽車來說,功能繁多的線束會增加阻力,降低油耗。而對于電動汽車來說,每一項新功能都有可能耗盡電池的電量,縮短行駛里程——這已經成為考慮改用電動汽車的消費者的痛點。

除了追求汽車的能源效率,消費者也越來越關注其他環境屬性,如廢氣排放。布滿電線的線束和ECU會產生更多的碳排放。在電動汽車中,這意味著電池壽命的縮短。

電子設備微型化

為了在減輕負擔的同時將所有新的電子功能安裝到汽車上,制造商及其供應商必須考慮采用開箱即用的解決方案。他們必須以小博大,很大限度地縮小模塊和元件,同時仍能在整個汽車中快速、可靠地傳輸1億行軟件代碼。這一點對于安全功能尤為重要,因為安全功能需要高密度引腳的連接器將信息傳遞到汽車的其他部分。

電子設備生產商一直與制造商和一級供應商密切合作,深入了解他們所面臨的挑戰,并設計出可減少空間和重量的微型元件。例如,Molex已將承載大電流的線束端子的尺寸從標準的1.5平方毫米減小到0.13平方毫米。低電流端子從0.64平方毫米減小到0.5平方毫米。

雖然這些數字看起來很小,但當您要在有限的面積內容納越來越多元件時,這些數字加起來就會產生很大的差別。實際上,與傳統系統相比,Molex莫仕的微型化連接器系統可為車內設備增加50%的電路板空間。這為OEM在電路板上集成更先進的半導體以支持擴展功能騰出了空間,同時幫助線束制造商減輕了重量:兩全其美。

此外,使用更小的連接器和線纜所減輕的重量還有助于提高能效,同時減少排放。這使得電動汽車可以使用更小的電池組,并延長其續航里程——這對于希望盡可能縮短充電等待時間的買家來說是一個重要的考慮因素。

微型化連接器還使工程師能夠將線纜布入以前無法布入的車內空間,讓他們可以將 ECU放在更靠近其所控制的機械裝置的位置,為未來應用打開新的可能性之門。

對堅固可靠的小型連接器的需求與日俱增

汽車連接器雖然小巧纖薄,但必須足夠堅固,能夠承受極高的溫度、強烈的振動、破壞電路的濕氣以及不可避免地進入底盤的灰塵和砂礫。

潮濕會導致連接器表面和內部產生冷凝水。在制造過程中,水也可能滯留在元件內部,并在溫度變化后凝結。此外,不良設計、裝配錯誤和操作員疲勞也會導致連接脫落和系統故障。

對于依賴電子設備的安全系統而言,確保可靠性從未像現在這樣重要。隨著制造商向第4級和第5級自動駕駛(自主)邁進,為主要系統和備用系統提供可靠的連接器將成為他們的更大責任。

未來,汽車行業還可能會出現更多的“共享出行”。兩個主要共享出行平臺每天的預訂量已超過4,000萬次。自動駕駛汽車的出現可能會為共享出行帶來新的發展空間,自動駕駛汽車可以在乘客下車后短暫自動泊車,然后再駛向下一位乘客。

這一系統的效率和成本效益可能會使消費者的偏好從公共交通轉向共享私人交通。屆時,車輛將被不斷使用,而不是整天閑置在停車場,整夜停在車道上。而這將對零部件造成更大的壓力和磨損,包括至關重要的連接器。

值得慶幸的是,連接器技術的創新使連接器系統能夠同時實現高可靠性和耐用性、小尺寸和簡易裝配:從而將制造過程中的人為錯誤風險降至極低。

面向未來

隨著汽車在導航、安全、舒適和娛樂方面對數字化系統的依賴程度不斷提高,連接器的重要性也日益凸顯。要在提高靈活性和可靠性的同時使其更小更輕,并非易事。

Molex莫仕走在這些小型化設計的前沿,與制造商和一級供應商一起集思廣益,打造出突破性的解決方案,例如堅固耐用的Mini50連接器,它提高了可靠性,為制造商帶來更多的配置選項,并使維修變得更容易。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:釋放聯網汽車的力量

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