Электроника: под напряжением

Мы подготовили эксклюзивный обзор участия в работе международного конгресса «Электроника в автомобиле», организованного Союзом немецких инженеров.

За привычными эмблемами скрываются непривычные пока электромоторы и высоковольтные сети.

За привычными эмблемами скрываются непривычные пока электромоторы и высоковольтные сети.За привычными эмблемами скрываются непривычные пока электромоторы и высоковольтные сети.
За привычными эмблемами скрываются непривычные пока электромоторы и высоковольтные сети.

Курортный город Баден-Баден никак не ассоциируется с автопромом да и с промышленностью вообще. Вот всякие лечебные ванны — другое дело. Может, именно поэтому на излете осени здесь любят проводить всевозможные семинары, конгрессы, конференции. Что же, послушаем спецов по автоэлектронике, посмотрим, что они привезли на «междусобойную» выставку. Перед входом в конгресс-холл участников встречают электромобили. А вот и разработчики…

— Прямо на них сюда приехали?

— Ну что вы! Тут около 280 км ходу, а подзарядиться негде да и долго. Поэтому смотрите — это наши последние разработки в области зарядных станций…

В самом деле интересно. Начнем с того, что автопроизводителям, кажется, удалось договориться о едином стандарте розеток и разъемов. Впечатляют вилки размером с заправочный пистолет. Да и кабель никак не тоньше шланга. Причем на разные ножки разъема подается разное напряжение. Переменным, которое поступит на батарею через выпрямитель, встроенный в электромобиль, можно заряжаться хоть дома. Но это затянется: при мощности 2,3 кВт пополнение заряда с 20 до 80% займет шесть-семь часов. А вот уличная зарядная экспресс-колонка, выдающая постоянный ток 200 А при 500 В, — тут хватит и 18 минут.

Надпись на борту электромобиля: «Розетка ищет вилку».

Надпись на борту электромобиля: «Розетка ищет вилку».Надпись на борту электромобиля: «Розетка ищет вилку».
Надпись на борту электромобиля: «Розетка ищет вилку».

Пробую «заправиться» — ни искры, ни щелчка. Оказывается, все не так просто. После присоединения кабеля нужно нажать кнопку на «ключе зажигания», тогда электромобиль прочно захватит вилку, включит подачу тока и заблокирует двигатель: уехать, оборвав провод, не получится. Отсоединиться можно лишь по окончании процесса — той же кнопкой. В голове крутится очередной вопрос:

— Вы говорите, 18 минут. Но ведь известно, что батареи не любят столь форсированных режимов заряда!

— Ничего страшного. Мы проверяли — она потеряет только два процента ресурса.

Каждый раз по два процента? Однако…

ЭЛЕКТРИКА

Итак, какие же батареи придут в авто- и электромобили в ближайшем будущем? Сказать, что литиево-ионные, — это, оказывается, слишком обобщенно. Даже с ними работа идет по семи направлениям. К литию добавляют самые разные элементы: кобальт, никель, алюминий, марганец, железо, титан, причем в разных комбинациях. И если сегодня хранилище для 1 кВт.ч энергии стоит 800–1000 долларов, то к 2020 году эта цифра должна упасть втрое.

Именно из таких литиево‑ионных аккумуляторов набирают батареи для электромобилей.

Именно из таких литиево‑ионных аккумуляторов набирают батареи для электромобилей.Именно из таких литиево‑ионных аккумуляторов набирают батареи для электромобилей.
Именно из таких литиево‑ионных аккумуляторов набирают батареи для электромобилей.

Не оставляют без внимания бортовую сеть обычных автомобилей. Упорно продвигается идея повысить в ней напряжение, причем не до 42 В, как думали раньше, а до 48 В! Можно и больше, но есть законы о безопасности, а они требуют при напряжении свыше 60 В принимать меры по защите от поражения током. Хотя, говоря о 48 В, разработчики подразумевают диапазон от 36 В при пуске до 52 В при полном заряде батареи. А он, кстати, будет довольно редким эпизодом. В БМВ ради экономии топлива намерены впредь заряжать аккумуляторы лишь при торможении — за счет рекуперации. При этом потребителей энергии становится больше год от года: компрессор кондиционера, усилитель руля, масляный и водяной насосы (не говоря о топливном) — все они отказываются от приводных ремней и переходят на электропитание. Вдобавок система «старт-стоп» в ближайшем будущем тоже станет повсеместной, а ведь она тоже требует немало энергии для частых пусков ДВС.

«Ауди» же в полном соответствии со своими идеалами думает о замене меди в проводке алюминием. При той же электропроводности поперечное сечение алюминиевого кабеля будет в 1,6 раза больше, зато он окажется вдвое легче и в полтора раза дешевле. Пока предполагают заменить медь в проводниках сечением свыше 2,5 мм2, а тонкие проводки сечением 0,13 мм2 выполнять из медно-магниевого сплава. Говорите, алюминий окисляется и потому обжатие наконечников для него не подходит? Так мы его не только обожмем, но и приварим лазером!

ЭЛЕКТРОНИКА

Здесь сегодня царит Ее Величество Цифра. И она позволяет по-новому взглянуть… хотя бы на комбинацию приборов. Компания «Фуджитсу» привезла впечатляющий образец своего творчества.

«Комбинация приборов» «Фуджитсу» может нарисовать любое изображение.

«Комбинация приборов» «Фуджитсу» может нарисовать любое изображение.«Комбинация приборов» «Фуджитсу» может нарисовать любое изображение.
«Комбинация приборов» «Фуджитсу» может нарисовать любое изображение.

Один маленький пример: вместо символа автомобильчика с незакрытыми дверьми перед вами разворачивается целое представление. Кажется, еще чуть-чуть — и я за приоткрытой в электронном пространстве дверью увижу себя самого. Интересно, что, хотя дисплей у новой «комбинации приборов» общий, каждое изображение на нем может иметь свое разрешение и свою частоту смены кадров.

Исследовательский центр концерна «Форда» поделился новым видением развития систем предотвращения аварий. Сейчас подобные устройства вначале подают водителю предупреждающий сигнал и только при отсутствии его реакции активируют тормоза. Но здесь теряется драгоценное время, и сейчас решено обратить внимание на уход от столкновения маневром. Главная проблема — неожиданная автоматическая переставка может помешать другим участникам движения. Над разрешением этого противоречия ведется серьезная работа.

Не в последнюю очередь тут сможет помочь активно продвигаемая связь Car-to-Сar, когда автомобили сами сообщают друг другу о намерениях водителей и окружающей обстановке. Но сразу встает вопрос защиты канала связи от хакеров, развлекающихся взломом автомобильных компьютерных систем. В «Ауди» нам рассказали о возмутительном случае, когда на дорожном информационном табло вдруг появилось сообщение о якобы разгуливающих по шоссе агрессивных пандах. Потребовалось полдня, чтобы восстановить контроль над системой. Был эпизод, когда уже на дисплее автомобиля появилось непристойное ругательство — сигнал в диапазоне радиоволн шел якобы от датчиков давления воздуха в шинах. А ведь так можно и мотор на расстоянии заглушить, и затормозить, и, не дай бог, колеса повернуть! Разработчики ищут выход во все более хитроумных приемах кодирования команд, цифровых подписях, одноразовых паролях доступа. Но предлагаемый уход с общепринятой несущей частоты 2,4 ГГц на «безопасную» 5,8 ГГц мне показался наивным. Да, конечно, в обычном ноутбуке такого передатчика нет, но, согласитесь, если очень надо, его нетрудно собрать.

Я покидал гостеприимный Баден-Баден на скоростной электричке, а не на электромобиле. Кто знает, может, к 2020 году так же расслабленно можно будет передвигаться по автобану, — ведь к тому времени основную заботу о безопасности за рулем наверняка возьмет на себя электроника.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Комментарии