Éliminer les obstacles à l’électrification des véhicules
Electronique Mehoo
L’avenir est un monde électrifié. En fait, l’électrification des produits, des systèmes et des processus s’accélère dans d’innombrables environnements industriels et de consommation. L’électronique de pointe a remplacé les méthodes traditionnelles telles que l’hydraulique et la pneumatique, conduisant à ces transformations.
L’accélération de l’électrification est particulièrement évidente dans l’industrie des transports. Le nombre de véhicules équipés de caractéristiques de pointe et de groupes motopropulseurs purement électriques augmente à un rythme sans précédent.
Outre le remplacement rapide du moteur à combustion interne (MCI) de longue date par des groupes motopropulseurs purement électriques, la part électrique des véhicules ordinaires augmente également de manière significative. Par exemple, de nombreux systèmes critiques qui étaient auparavant mécaniques se sont tournés vers l’électronique pour améliorer la sécurité et la fiabilité, notamment l’assistance au freinage et la direction (direction assistée électrique (EPAS)). Récemment, des solutions pour soutenir les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) se développent rapidement, nous conduisant vers le grand objectif de la « conduite entièrement autonome ».
Plus de choix et de meilleures performances accéléreront l’adoption des véhicules électriques
Le nombre de véhicules électriques (VE) et de véhicules électriques hybrides (HEV) a considérablement augmenté à l’échelle mondiale au cours des dernières années, et ils devraient représenter 20 % des ventes de véhicules neufs en 2025.
Sur le marché mondial, le nombre et la catégorie des différents modèles de véhicules électriques et hybrides, des voitures compactes aux grosses camionnettes, ont considérablement augmenté. De plus, les progrès réalisés dans les batteries, la gestion de l’énergie et les systèmes régénératifs ont permis aux véhicules électriques de continuer à prolonger l’autonomie sur une seule charge, plus près de la distance qu’un véhicule à essence peut parcourir après avoir fait le plein. Alors que l’autonomie des véhicules électriques continue d’augmenter, les préoccupations qui ont entravé l’adoption des véhicules électriques dans le passé ont diminué. Et, à mesure que le réseau de bornes de recharge s’étend et que la recharge rapide devient plus courante, l’écart entre les véhicules électriques et les véhicules à moteur à combustion interne se réduira davantage, ce qui permettra aux véhicules électriques d’atteindre leur énorme potentiel.
Les défis de l’électrification des véhicules
Malgré l’avenir radieux, il existe encore de nombreux obstacles à la mise en œuvre de l’électrification des véhicules. Quels défis les constructeurs automobiles devront-ils relever pour s’implanter sur un marché de 236,3 milliards de dollars avec un taux de croissance annuel composé de 10,6 % ?
Malgré l’avenir radieux, il existe encore de nombreux obstacles à la mise en œuvre de l’électrification des véhicules. Quels défis les constructeurs automobiles devront-ils relever pour s’implanter sur un marché de 236,3 milliards de dollars avec un taux de croissance annuel composé de 10,6 % ?
Selon la récente enquête « Electrification Innovation in Automotive » menée par Molex et la société de recherche tierce Dimensional Research, les préoccupations de l’industrie concernant les obstacles au développement sont réelles, 92 % des personnes interrogées déclarant que leur équipe de conception présente de nombreux défis à relever pour faire progresser la croissance de l’électrification des véhicules.
Utilisation de la technologie d’architecture régionale zonale
Les consommateurs exigent plus de leurs véhicules qu’un simple moyen de transport, c’est pourquoi la priorité absolue des constructeurs automobiles est de rendre les voitures plus sûres, plus confortables, plus pratiques et équipées de fonctions d’infodivertissement. Les véhicules modernes d’aujourd’hui présentent plusieurs excellentes caractéristiques qui donnent à la voiture l’impression d’être une extension de l’espace de travail et de vie. Cependant, en raison du grand nombre de systèmes et de modules électroniques, cela pose de grands défis à l’architecture électrique des véhicules ordinaires.
Pour répondre à la demande des consommateurs, les conceptions de voitures haut de gamme peuvent nécessiter plus de 100 unités de contrôle électronique (ECU). La prolifération des calculateurs dans les véhicules a créé des défis importants dans la façon de connecter, d’emballer et de gérer les fonctions de commande et de contrôle spécifiques à la circulation qui sont essentielles pour le véhicule. À mesure que les architectures existantes atteignent les limites de l’évolutivité, l’industrie doit adopter des architectures zonales. Les utilisateurs peuvent diviser le véhicule en différentes zones pour attribuer des fonctions, puis transmettre des informations entre les zones selon les besoins. L’architecture de zone zonale permet non seulement d’optimiser et de réduire le volume global de câblage, mais aussi d’intégrer des calculateurs. En plus de permettre une topologie mieux adaptée au nombre croissant de systèmes électroniques dans un véhicule, l’architecture régionale zonale peut également réduire le poids du véhicule, augmentant ainsi l’efficacité et améliorant l’autonomie par charge. La mise en œuvre réussie d’une architecture régionale nécessite l’utilisation de technologies de connectivité de données à haut débit qui sont robustes, robustes et capables de maintenir la circulation des données en toute sécurité.
Selon les résultats de l’enquête cités ci-dessus, 84 % des personnes interrogées sont d’accord pour dire que l’adoption de l’architecture régionale zonale est l’avenir et contribuera à atténuer les inquiétudes quant au fait que les approches traditionnelles atteignent leurs limites. Molex peut fournir une variété de solutions pour faciliter la transition des méthodes traditionnelles existantes, faciliter toutes les étapes intermédiaires et, en fin de compte, générer une variété de produits d’application flexibles à la pointe de l’industrie pour soutenir la réalisation d’une véritable architecture régionale zonale.
Gestion des risques thermiques
Avec la croissance rapide des composants électroniques conçus pour être incorporés dans les véhicules, y compris les véhicules à moteur à combustion interne et les véhicules électriques, des défis de gestion thermique se posent également. Que se passe-t-il lorsqu’un appareil électronique tel qu’un ordinateur ou un appareil mobile surchauffe ? Ils s’éteignent, ce qui est absolument inacceptable pour les véhicules roulant à grande vitesse sur la route. Alors, qu’est-ce qu’un client doit concevoir pour un véhicule qui dispose désormais de plus de 100 calculateurs et d’une électronique multiplicatrice ? Ces problèmes augmentent la complexité de la conception, obligeant l’industrie à innover dans la miniaturisation des connecteurs en raison des contraintes d’espace. Cela a un impact important sur les niveaux de température des systèmes automobiles, qui doivent être traités par des solutions de conception intelligentes et innovantes et une modélisation prédictive avancée.
La miniaturisation et l’ajout de composants motorisés augmenteront inévitablement la densité des composants. En raison de la surface réduite d’un système miniaturisé, la dissipation de la même chaleur ou plus dans un espace plus petit peut créer un risque de surchauffe qui doit être géré et contrôlé. Le risque de surchauffe peut augmenter si l’électronique se trouve dans un calculateur scellé et est située dans des zones du véhicule où des températures ambiantes extrêmes se produisent (comme sous le capot). Les environnements difficiles, combinés à la densité élevée de circuits et aux exigences de petite taille des boîtiers des systèmes de connectivité de nouvelle génération, peuvent présenter des défis thermiques s’ils ne sont pas correctement conçus. Pour résoudre les problèmes thermiques dans les connecteurs, les entreprises doivent sérieusement aborder les questions de sécurité, de fiabilité et de longévité pendant la phase de conception du projet. Molex met en œuvre des méthodes de simulation thermique haute-fidélité pour stimuler l’exploration de la conception et atténuer les problèmes thermiques avant la production en série. L’approche traditionnelle « construire puis tester » pour les systèmes connectés de nouvelle génération est moins efficace en raison du coût et du délai de construction d’un modèle de test. La simulation thermique offre une visibilité instantanée, ce qui permet aux clients d’accélérer les cycles de modification. Molex peut fournir à ses clients des solutions sur mesure pour répondre à leurs besoins en termes de performance et de production à long terme.
Il pose de nouveaux défis à la nouvelle technologie de réduction du bruit pour les véhicules électriques. Traditionnellement, le fonctionnement des moteurs à combustion interne a supprimé le bruit ambiant de la route, des pneus, du vent et de la structure du véhicule. En l’absence d’un moteur pour masquer ces bruits, les occupants du véhicule peuvent ressentir de l’inconfort, une réduction de la qualité des dialogues et une fatigue liée aux drones. Les ingénieurs ne peuvent plus compter sur des méthodes mécaniques de réduction du bruit (telles que l’utilisation de matériaux insonorisants ou de pneus doublés de mousse), qui ajoutent du coût et du poids au véhicule, ce qui a un impact négatif sur la consommation d’énergie et l’autonomie de la voiture, qui sont toutes deux des véhicules électriques.
Le capteur d’annulation du bruit de classe mondiale (capteur RNC) de Molex permet aux constructeurs automobiles de réduire électroniquement les sons indésirables. Nos capteurs d’annulation du bruit routier basés sur un accéléromètre sont montés sur le châssis du véhicule pour surveiller le bruit de la route et, en intégrant des algorithmes intelligents, émettent des ondes d’annulation du bruit au moment où le bruit pénètre dans les oreilles de l’occupant. La technologie de gestion du bruit offre des avantages plus larges en matière de réduction du bruit aux équipementiers, permettant aux constructeurs automobiles de montrer la voie en concevant et en déployant des solutions plus légères, plus performantes, plus flexibles et plus efficaces pour réduire le bruit.
Un chemin radieux vers l’électrification
La croissance continue de la proportion de véhicules électriques et l’électrification des groupes motopropulseurs des véhicules sont des développements inévitables qui sont positifs et bénéfiques pour l’industrie automobile. Il est important que les innovateurs chevronnés tels que Molex et Molex collaborent étroitement avec l’écosystème automobile pour soutenir cette mégatendance. Nous sommes l’un des principaux fournisseurs de solutions électroniques et de connectivité pour la plupart des plus grands équipementiers et fournisseurs mondiaux de l’industrie automobile, nous efforçant de rester à l’avant-garde des besoins de conception, de réduire les risques potentiels et de développer des solutions pour des véhicules florissants. Nous veillons à ce que les produits, les outils et les processus de notre entreprise fournissent des solutions fiables pour l’industrie automobile, et en fournissant des conseils efficaces, nos clients peuvent utiliser nos solutions de conception en toute confiance et les aider à tracer une voie dorée vers un avenir prometteur d’électrification.