Conectividad para arquitecturas de vehículos eléctricos/electrónicos de próxima generación

 

Conectividad para arquitecturas de vehículos eléctricos/electrónicos de próxima generación

 

Publicado: 4  julio-2025 por Charged EVs

 

Impulsando el futuro de la movilidad.

La industria automotriz está experimentando una evolución significativa, impulsada por las cambiantes demandas de los consumidores y las expectativas cambiantes de personalización, conectividad, seguridad, electrificación y mejoras en las características y funcionalidades. Esta transformación se sustenta en la evolución del diseño de las arquitecturas de vehículos eléctricos/electrónicos (E/E) de próxima generación, que están abriendo el camino a una nueva era de movilidad más inteligente, segura y cómoda, junto con procesos de fabricación más eficientes.

Para satisfacer las crecientes expectativas de sofisticación y eficiencia funcional, las arquitecturas de vehículos eléctricos/electrónicos de próxima generación aprovechan las unidades de control centralizadas y los diseños zonales. Estas innovaciones permiten una consolidación funcional basada en software con actualizaciones inalámbricas (OTA), una distribución optimizada de datos y energía, una menor complejidad y peso del cableado, así como una mayor flexibilidad y escalabilidad del diseño para futuras innovaciones.

 A continuación, exploramos las tendencias y los desafíos fundamentales (desde la conducción autónoma y la mayor conectividad hasta la electrificación y el auge de la movilidad compartida) que están dando forma a las arquitecturas de vehículos de próxima generación, y el papel fundamental que desempeña la conectividad para posibilitar esta transformación.

 

Imagen 1: Los compradores de automóviles actuales priorizan las características PACES (personalización, automatización y autonomía, conectividad, electrificación y sostenibilidad), que exigen experiencias de movilidad inmersivas y preparadas para el futuro, frente a los modelos de propiedad tradicionales.

 

Beneficios de las arquitecturas zonales: Eficiencia e innovación integradas

Las arquitecturas E/E (eléctricas/electrónicas) tradicionales ya no pueden satisfacer las complejas demandas de los vehículos modernos. Se basan en cableados complejos que abarcan todo el vehículo, lo que a menudo resulta en ineficiencias y un mayor peso. Las arquitecturas de nueva generación, caracterizadas por diseños zonales y control centralizado, están estableciendo un nuevo estándar.

Imagen 2: Transformación de la Arquitectura Vehicular

 Las arquitecturas zonales incorporan unidades de control centralizadas y más potentes, organizadas en zonas diferenciadas, lo que proporciona estructuras informáticas más modernas que habilitan procesos de software basados ​​en servidor. Este enfoque no solo simplifica y reorganiza los arneses de cableado, sino que también facilita una transmisión más eficiente y de mayor velocidad, así como el procesamiento en tiempo real de datos adicionales de sensores y del entorno.

 El objetivo es reducir el número de nodos/ECU, pero aumentar significativamente las oportunidades de conexión (puertos) por nodo, conectados entre sí por una red troncal de datos de alta velocidad. Este enfoque no solo optimiza el cableado, reduciendo su peso y complejidad, sino que también facilita el diseño de vehículos y una implementación funcional más escalable y flexible. Imagine las arquitecturas zonales como ciudades con barrios bien organizados, cada uno con sus propios servicios públicos, todos conectados por una autopista de alta velocidad. Las principales ventajas son las siguientes:

 .-Cableado simplificado: Las arquitecturas zonales tienen importantes implicaciones para el diseño y la fabricación de vehículos. A medida que los enfoques de instalación basados ​​en zonas sustituyen los arneses voluminosos que abarcan todo el vehículo, es posible utilizar sistemas de cableado más ligeros. Esto mejora la eficiencia eléctrica, reduce el peso y simplifica la instalación de arneses. Además, gracias a una mejor compartimentación, la producción automatizada de arneses es una opción.

 .-Diseño escalable: La reestructuración física también permite preequipar un vehículo para futuras actualizaciones. Mediante actualizaciones inalámbricas (OTA), los vehículos definidos por software (SDV) pueden seguir añadiendo valor y funcionalidad (como servicios de suscripción de pago) mucho después de salir de la línea de producción, sin necesidad de instalar ni modificar ningún hardware. Algunos ejemplos de actualizaciones que ya ofrecen algunos fabricantes de equipos originales (OEM) son la activación momentánea de mayor rendimiento, mayor autonomía de la batería o mayores niveles de conducción autónoma.

 Mayor eficiencia: Las unidades de control centralizadas y una mejor compartimentación permiten una mejor gestión energética y facilitan la producción automatizada de arneses.

 

¿Qué significan las arquitecturas E/E de próxima generación para el futuro de la movilidad?

Estas arquitecturas permiten a los fabricantes de automóviles crear vehículos flexibles, con visión de futuro y rentables. Las arquitecturas E/E de última generación permiten la integración de un número creciente de funciones innovadoras para el diseño, el rendimiento y la funcionalidad, desde la conducción autónoma y los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) hasta sistemas mejorados de infoentretenimiento y gestión de la batería. Las redes de datos de alta velocidad y las soluciones de conectividad modular facilitan la comunicación y el control fluidos de estos sistemas, garantizando una gestión energética eficiente y una experiencia de conducción mejorada. Además, a medida que aumenta la demanda de energía, la transición de los sistemas tradicionales de 12 V a arquitecturas de 48 V ayuda a reducir los niveles de corriente, disminuir la pérdida de calor en el cableado y mejorar la eficiencia general. El cambio a 48 V permite una mejor gestión térmica y es compatible con plataformas informáticas escalables de alta potencia, a la vez que se alinea con las necesidades cambiantes de las arquitecturas de vehículos definidas por software.

 

Conectividad: La columna vertebral de los vehículos más inteligentes

A medida que los vehículos evolucionan hacia ecosistemas de alta tecnología, una conectividad fiable y robusta es esencial para garantizar una comunicación fluida entre zonas y sistemas. Las ofertas de conectividad también deberán ofrecer soluciones que ahorren espacio para dar servicio a un mayor número de conexiones en un menor número de unidades de control de alta potencia, a la vez que ofrecen un mayor nivel de modularidad para ofrecer mayor flexibilidad.

Las innovaciones en conectividad están diseñadas específicamente para permitir la transformación de la arquitectura vehicular de próxima generación:

 Transmisión de datos de alta velocidad: Conectores avanzados permiten una comunicación ultrarrápida, crucial para funciones en tiempo real como la conducción autónoma/ADAS y los sistemas de infoentretenimiento.

 Diseños que ahorran espacio: El Sistema Híbrido Modular (MHS) ofrece configuraciones flexibles de enchufe y cable, y es escalable para cualquier plataforma de vehículo. Ofrece una reducción de hasta un 40 % en espacio y peso, y utiliza los materiales sostenibles y procesos de reciclaje más modernos, además de estar preparado para la automatización.

 Soluciones preparadas para la automatización: Conectores  diseñados para simplificar la fabricación y el ensamblaje, mejorar la confiabilidad, la precisión y la trazabilidad.

 Avances en potencia: Los conectores, compatibles con 48 V,  ofrecen una distribución de energía segura, fiable y eficiente, lo que facilita la transición de los sistemas de 12 V para satisfacer la creciente demanda energética de forma más eficaz. Esta transición mejora el rendimiento general, reduce el peso y el coste, y facilita una excelente automatización del sistema.

 Conectividad en el dispositivo: La conectividad interna del dispositivo es esencial para los controladores zonales, ya que facilita la comunicación entre zonas y subsistemas conectados, así como entre procesadores centralizados. Esto permite una estructura unificada donde un procesador central puede acceder a los datos de todos los sensores y actuadores.

 Blindaje EMI: Las arquitecturas E/E de última generación incluyen una amplia gama de componentes electrónicos, muchos de los cuales presentan un alto riesgo de propagación de interferencias electromagnéticas (EMI). Es fundamental considerar soluciones de blindaje EMI/RFI que reduzcan eficazmente la susceptibilidad a fallos electrónicos, ya sea bloqueando las ondas electromagnéticas externas o previniendo la emisión de ondas electromagnéticas internas que podrían interferir con los circuitos o dispositivos circundantes