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
