Modul elektronik baru melindungi kendaraan yang mengemudi sendiri dari kegagalan total sistem kelistrikan di dalam pesawat
Automotive

Modul elektronik baru melindungi kendaraan yang mengemudi sendiri dari kegagalan total sistem kelistrikan di dalam pesawat


Dikembangkan oleh para peneliti dan mitra Fraunhofer, modul elektronik baru ini melindungi operasi darurat pada kendaraan otonom. Kredit: Fraunhofer IZM / Volker Mai

Kendaraan listrik otonom mengambil tenaga dari dua sumber: baterai tegangan tinggi dan, sebagai tambahan, baterai 12 volt konvensional yang memasok kendaraan saat diam atau dalam situasi beban tinggi saat mengemudi. Oleh karena itu, sistem keselamatan kritis seperti rem dan kemudi dapat dihubungkan ke dua sumber daya. Tetapi apa yang terjadi jika salah satunya mengalami gangguan — korsleting, misalnya? Untuk melindungi dari kegagalan total dan dengan demikian situasi yang berpotensi berbahaya, para peneliti dari Institut Fraunhofer untuk Keandalan dan Integrasi Mikro IZM telah bergabung dengan mitra dalam proyek HiBord untuk mengembangkan perangkat pemutusan sambungan elektronik yang mampu mengisolasi kesalahan seperti itu dalam sistem kelistrikan kendaraan . Modul ini telah berhasil diuji di BMW i3.

Dalam penilaian optimis, organisasi otomotif Jerman ADAC memperkirakan bahwa pada tahun 2050 sebanyak 70 persen dari semua kendaraan baru akan menampilkan teknologi yang membebaskan pengemudi untuk mengabdikan diri pada tugas-tugas lain saat mengemudi di jalan raya. Namun para kritikus prihatin dengan sejumlah pertanyaan yang belum terselesaikan. Akankah sistem otomatis tetap dapat diandalkan jika terjadi keadaan darurat, dan apa yang terjadi jika rusak karena penyebaran korsleting?

Dalam arsitektur sistem kelistrikan saat ini untuk kendaraan otomatis dan sepenuhnya otomatis, sudah menjadi praktik standar bahwa area yang terpengaruh oleh kesalahan diisolasi dengan menggunakan sistem perlindungan beban berlebih. Pengaturan ini berarti bahwa komponen yang terpengaruh dimatikan sepenuhnya jika terjadi kesalahan. Untuk kendaraan otomatis dan otomatis, seperti itu
pendekatan hanya dapat dijalankan asalkan ada redundansi untuk semua komponen dan sistem kelistrikan onboard; yaitu, mereka hadir dalam rangkap dua. Namun ini mahal dan juga menambah berat dan menghabiskan ruang, terutama dalam kasus sistem kelistrikan onboard. Dalam proyek HiBord, para peneliti dari Fraunhofer IZM bekerja sama dengan mitra dari industri dan Institut Fraunhofer untuk Sistem Terpadu dan Teknologi Perangkat IISB untuk mengembangkan perangkat pemutus yang mematikan komponen yang salah dalam sistem kelistrikan onboard sambil tetap menjaga pasokan daya untuk keselamatan komponen -kritis. Ini menjamin berkendara yang aman tanpa perlu memasang duplikat sistem kelistrikan onboard.

Waktu yang cukup untuk mengantarkan penumpang ke tempat aman

Meski kedengarannya seperti ukuran ekonomi, pendekatan ini sebenarnya mewakili peningkatan signifikan dalam hal keselamatan untuk mengemudi otonom. Seperti yang dijelaskan oleh Phillip Arnold, rekan peneliti di Fraunhofer IZM: “Dalam sistem konvensional, setiap undervoltage saat di jalan dapat memicu kegagalan mendadak dan tidak terkendali dari seluruh elektronik onboard — termasuk sistem pengereman dan kemudi. Hal ini menghadirkan risiko yang tidak dapat diterima, terutama saat bepergian dengan kecepatan tinggi. Namun dengan modul baru kami, bagian dari sistem kelistrikan di dalam pesawat tetap berfungsi seperti sebelumnya, sehingga kendaraan yang sepenuhnya otomatis masih memiliki cukup waktu untuk membawa penumpang ke tempat aman — ke jalur darurat di jalan bebas hambatan, untuk misalnya, atau tempat parkir. “

Di bidang elektronika daya, para insinyur menggunakan apa yang disebut MOSFET — transistor efek medan — untuk mengalihkan atau memblokir arus listrik yang besar. Dilengkapi dengan 16 sakelar MOSFET ini, perangkat pemutus yang baru dikembangkan ini mampu mengalihkan arus hingga 180 ampere. Jika nilai ambang batas ini terlampaui — jika terjadi korsleting, misalnya — sakelar listrik terbuka dan dengan demikian mematikan daya. Selain itu, mengingat sakelar MOSFET mampu menangani hingga 300 ampere dan karenanya beroperasi jauh di bawah beban maksimum yang diizinkan, sakelar ini memiliki masa pakai yang jauh lebih lama daripada solusi konvensional.

60 kali lebih cepat dari sistem sekring konvensional

Dalam tes di mana para peneliti dengan sengaja memicu korsleting, hasil menunjukkan bahwa modul mampu mengisolasi arus hingga 700 ampere dengan andal tanpa ada perambatan korsleting awal. Ada juga keuntungan yang jelas dibandingkan sistem konvensional dalam hal kecepatan switching. Sementara sekring konvensional membutuhkan waktu sekitar 20 milidetik untuk trip, perangkat pemutus mendeteksi kesalahan dalam 10 mikrodetik dan hanya membutuhkan 300 mikrodetik lagi sebelum tersandung. Ini membuatnya lebih dari 60 kali lebih cepat dari sistem sekring saat ini.

Modul ini telah berhasil diuji pada kendaraan demonstran BMW i3 bertenaga listrik dan dirancang sedemikian rupa sehingga pada prinsipnya dapat digunakan di kendaraan listrik apa pun. Dengan melindungi dari kegagalan total setelah masalah mendadak pada sistem kelistrikan onboard, perkembangan baru ini menandai langkah terobosan menuju mengemudi otonom yang aman dan andal.


Menjaga catu daya jika terjadi pemadaman besar


Disediakan oleh Fraunhofer Society

Kutipan: Modul elektronik baru melindungi kendaraan yang bisa mengemudi sendiri dari kegagalan total sistem kelistrikan onboard (2020, 1 Desember) diambil 1 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-electronic-module-safeguards-self -mengemudi-kendaraan.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.




Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Data HK