eng
Выпуск #2/2017
З.Гросс
Инновации в автомобильной отрасли меняют подходы к тестированию автомобильных систем
Инновации в автомобильной отрасли меняют подходы к тестированию автомобильных систем
Просмотры: 1893
DOI: 10.22184/1992-4178.2017.162.2.68.71
Рассказывает генеральный менеджер и вице-президент
компании Keysight по решениям для автомобильных систем и энергетики Зигфрид Гросс
Автомобилестроение и электроэнергетика становятся все более взаимосвязанными отраслями. Гибридные автомобили и электромобили, высокоэффективные преобразователи энергии и автомобильные датчики, системы управления автомобилем без водителя и коммуникационные системы – все эти технологические направления настолько тесно переплетены между собой, что требуют комплексного подхода к испытаниям соответствующих систем. Именно поэтому компания Keysight объединила автомобильное и энергетическое направления своей деятельности, создав новое подразделение, которое специализируется на решениях для тестирования автомобильных систем и электрооборудования. В сферу интересов новой структуры входит широкий спектр приложений: от коммуникационной сети автомобиля и систем предупреждения водителя (DAS) до решений в области автоматического оповещения о дорожных происшествиях и тестирования аккумуляторных батарей. Генеральный менеджер и вице-президент компании Keysight по решениям для автомобильных систем и энергетики Зигфрид Гросс (Siegfried Gross) рассказал нашему корреспонденту о последних тенденциях развития автомобильной электроники и изменениях в тестировании автомобильных систем.
В современном автомобиле множество электронных узлов, количество которых постоянно увеличивается. Автомобильная электроника – одна из наиболее сложных и динамично развивающихся областей – требует применения инновационных решений. Господин Гросс, как новые тенденции развития отрасли влияют на измерительное оборудование и методы испытаний автомобильных систем?
Действительно, наблюдается высокая динамика инноваций в области автомобильной электроники. Думаю, что так быстро эта отрасль еще не развивалась. Можно выделить три основные движущие силы столь бурного роста.
Первая связана с ключевой стратегией каждого автопроизводителя – обеспечением безопасности и предотвращением аварий со смертельным исходом. 80% происшествий на дорогах обусловлено человеческим фактором, ошибками вождения. С помощью технологических методов можно, если не исключить ошибки водителя, то, по крайней мере, существенно снизить их количество. Для этого в автомобилях устанавливают самые разнообразные датчики (в частности, радиолокационные для предотвращения столкновений), видеокамеры, радары и другое оборудование, элементы которого взаимосвязаны посредством коммуникационной сети. Все эти меры помогают избежать серьезных аварий.
Второе направление инноваций продиктовано необходимостью снижения выбросов вредных веществ в атмосферу, что регламентируется законодательством многих стран. В связи с этим развивается производство гибридных автомобилей и электромобилей.
Третье направление – это автомобили с сетевыми возможностями, или автономные автомобили, разработки которых ведутся в соответствии с общим трендом развития технологий Интернета вещей. По сути, такой автомобиль представляет собой не что иное, как конечное устройство Интернета вещей.
Перечисленные тренды являются драйверами развития автомобильной электроники и определяют электронный контент автомобиля. Внедрение этих инноваций требует проведения исследований по многим направлениям. Например, в области коммуникационных технологий внедряются оптоволоконные каналы с терабитной скоростью передачи данных. В сфере беспроводных технологий исследуется возможность использования миллиметрового диапазона длин волн.
Все эти технологии требуют развития новых методов испытаний и измерений. Для нашей компании это открывает большие возможности, поскольку мы обладаем компетенциями во многих областях, в том числе в тех, решения для которых используются в автомобилестроении. Имеющиеся у специалистов Keysight знания и опыт востребованы заказчиками, о чем можно судить по тому, что все больше компаний инвестируют в наши тестовые решения.
Кроме того, следует отметить такую современную тенденцию, как все более тесная взаимосвязь автомобильного сектора и энергетики на фоне успехов в области создания полноценных электромобилей, в которых вместо двигателя внутреннего сгорания применяются электродвигатели. Автомобиль постепенно превращается в устройство, потребляющее электроэнергию. Причем слияние двух направлений происходит как со стороны автопроизводителей, так и со стороны компаний энергетического сектора. Автопроизводители уже разрабатывают приложения для энергетики, например для преобразования энергии солнечных батарей.
Каковы перспективы широкого внедрения электромобилей? Мы много слышали о них за последние годы, но до сих пор практически не видим их на улицах. Каков ваш прогноз относительно будущего этого вида транспорта?
Прогнозирование – сложное занятие, но я с оптимизмом смотрю в будущее электромобилей. В качестве примера могу назвать компанию Tesla, электромобили которой можно встретить в некоторых странах, в частности в США. На 2019 год намечен выпуск первого электромобиля Mercedes-Benz S-класса. Так что постепенно электромобили будут вытеснять привычные нам транспортные средства.
Преимущество электромобилей, наряду с отсутствием вредных выбросов, заключается в том, что они обладают очень высоким ускорением из-за максимального крутящего момента при нулевых оборотах электродвигателя, в то время как двигатель внутреннего сгорания имеет нулевой крутящий момент. Например, электромобиль Tesla менее чем за 3 с может развивать скорость до 100 км/ч.
За последнее время были значительно улучшены характеристики аккумуляторов, в первую очередь их емкость, что позволило увеличить пробег электромобиля без подзаряда до 150–200 км. Думаю, что перспективы внедрения электромобилей будут зависеть от развития соответствующей инфраструктуры. Поэтому Tesla установила более 50 зарядных станций для электромобилей в Европе, где можно бесплатно воспользоваться услугой.
На мой взгляд, хорошие перспективы и у коммерческих электромобилей, таких как автобусы. Примером может служить компания Daimler, которая занимается разработкой первого электроавтобуса. Предполагается, что эти транспортные средства будут подзаряжаться на остановках во время высадки и посадки пассажиров и преодолевать таким образом значительные расстояния.
Большие надежды на электромобили возлагают не только в США, но и в Китае. Специалисты рассчитывают, что электромобили займут значительную долю китайского автомобильного рынка. Такой интерес к электромобилям в этой стране объясняется тем, что электродвигатели намного проще проектировать, чем двигатели внутреннего сгорания, состоящие из тысяч деталей. Кроме того, в Китае очень остро стоит проблема загрязнения атмосферы вредными выбросами, особенно в таких крупных городах, как Пекин. Правительство страны заинтересовано в стимулировании распространения электромобилей.
В нашей стране автопроизводители проявляют интерес к системе экстренного реагирования при авариях "ЭРА-ГЛОНАСС". Каков, по вашим оценкам, в России спрос на решения для "умных" автомобилей и транспортных средств с сетевыми возможностями?
Не полностью владею ситуацией в этой области в России, но, как вы знаете, c апреля 2018 года все новые автомобили, продаваемые на территории Евросоюза, вне зависимости от их класса и стоимости, должны быть обязательно оборудованы системой экстренного вызова помощи eCall. Мы разработали решение для системы eCall, которое скоро представим. Каждое из них будет иметь версию с поддержкой системы "ЭРА-ГЛОНАСС". Насколько мне известно, аналогичные планы по внедрению этой системы есть и в России.
Пользователи мобильных устройств на собственном опыте знают, что батарея из-за недостаточного срока службы – наиболее слабое звено любого гаджета. Каковы перспективы решения этой проблемы? Можно ли надеяться на прорыв в этой области?
Моя деятельность связана в большей степени с тестированием панелей солнечных батарей и аккумуляторов, устанавливаемых на автомобилях. В этих областях ограничением является емкость батарей. Исследователи работают над тем, как спрогнозировать потерю заряда и обеспечить повторное использование батарей, потерявших часть заряда. Изучаются свойства новых материалов и химических соединений, которые можно применять для повышения емкости батарей. Кроме того, исследуется влияние параметров циклов заряда / разряда на срок службы батарей.
Проверяется множество идей, проводятся многочисленные исследования в этой области, однако они пока в начальной стадии, и сегодня трудно прогнозировать результаты этих работ. Но я точно знаю, что в этой сфере требуется проведение множества различных измерений. Специалисты собирают огромный объем данных, например, связанных с результатами исследования циклов заряда / разряда батарей при различных температуре и влажности. Производители электромобилей или других систем с аккумуляторами должны самостоятельно тестировать устройства в различных условиях, поскольку в зависимости от используемого профиля тока или напряжения различается срок службы батарей. Это определяет высокую потребность в создании автоматизированных тестовых систем для измерения параметров батарей в разных условиях: при изменении окружающей температуры, влажности или рабочего напряжения. На выставке electronica 2016 компания Keysight представила новое решение для тестирования и измерения характеристик аккумуляторных батарей[1].
Большое спасибо за интервью.
С З.Гроссом беседовал Ю.Ковалевский
компании Keysight по решениям для автомобильных систем и энергетики Зигфрид Гросс
Автомобилестроение и электроэнергетика становятся все более взаимосвязанными отраслями. Гибридные автомобили и электромобили, высокоэффективные преобразователи энергии и автомобильные датчики, системы управления автомобилем без водителя и коммуникационные системы – все эти технологические направления настолько тесно переплетены между собой, что требуют комплексного подхода к испытаниям соответствующих систем. Именно поэтому компания Keysight объединила автомобильное и энергетическое направления своей деятельности, создав новое подразделение, которое специализируется на решениях для тестирования автомобильных систем и электрооборудования. В сферу интересов новой структуры входит широкий спектр приложений: от коммуникационной сети автомобиля и систем предупреждения водителя (DAS) до решений в области автоматического оповещения о дорожных происшествиях и тестирования аккумуляторных батарей. Генеральный менеджер и вице-президент компании Keysight по решениям для автомобильных систем и энергетики Зигфрид Гросс (Siegfried Gross) рассказал нашему корреспонденту о последних тенденциях развития автомобильной электроники и изменениях в тестировании автомобильных систем.
В современном автомобиле множество электронных узлов, количество которых постоянно увеличивается. Автомобильная электроника – одна из наиболее сложных и динамично развивающихся областей – требует применения инновационных решений. Господин Гросс, как новые тенденции развития отрасли влияют на измерительное оборудование и методы испытаний автомобильных систем?
Действительно, наблюдается высокая динамика инноваций в области автомобильной электроники. Думаю, что так быстро эта отрасль еще не развивалась. Можно выделить три основные движущие силы столь бурного роста.
Первая связана с ключевой стратегией каждого автопроизводителя – обеспечением безопасности и предотвращением аварий со смертельным исходом. 80% происшествий на дорогах обусловлено человеческим фактором, ошибками вождения. С помощью технологических методов можно, если не исключить ошибки водителя, то, по крайней мере, существенно снизить их количество. Для этого в автомобилях устанавливают самые разнообразные датчики (в частности, радиолокационные для предотвращения столкновений), видеокамеры, радары и другое оборудование, элементы которого взаимосвязаны посредством коммуникационной сети. Все эти меры помогают избежать серьезных аварий.
Второе направление инноваций продиктовано необходимостью снижения выбросов вредных веществ в атмосферу, что регламентируется законодательством многих стран. В связи с этим развивается производство гибридных автомобилей и электромобилей.
Третье направление – это автомобили с сетевыми возможностями, или автономные автомобили, разработки которых ведутся в соответствии с общим трендом развития технологий Интернета вещей. По сути, такой автомобиль представляет собой не что иное, как конечное устройство Интернета вещей.
Перечисленные тренды являются драйверами развития автомобильной электроники и определяют электронный контент автомобиля. Внедрение этих инноваций требует проведения исследований по многим направлениям. Например, в области коммуникационных технологий внедряются оптоволоконные каналы с терабитной скоростью передачи данных. В сфере беспроводных технологий исследуется возможность использования миллиметрового диапазона длин волн.
Все эти технологии требуют развития новых методов испытаний и измерений. Для нашей компании это открывает большие возможности, поскольку мы обладаем компетенциями во многих областях, в том числе в тех, решения для которых используются в автомобилестроении. Имеющиеся у специалистов Keysight знания и опыт востребованы заказчиками, о чем можно судить по тому, что все больше компаний инвестируют в наши тестовые решения.
Кроме того, следует отметить такую современную тенденцию, как все более тесная взаимосвязь автомобильного сектора и энергетики на фоне успехов в области создания полноценных электромобилей, в которых вместо двигателя внутреннего сгорания применяются электродвигатели. Автомобиль постепенно превращается в устройство, потребляющее электроэнергию. Причем слияние двух направлений происходит как со стороны автопроизводителей, так и со стороны компаний энергетического сектора. Автопроизводители уже разрабатывают приложения для энергетики, например для преобразования энергии солнечных батарей.
Каковы перспективы широкого внедрения электромобилей? Мы много слышали о них за последние годы, но до сих пор практически не видим их на улицах. Каков ваш прогноз относительно будущего этого вида транспорта?
Прогнозирование – сложное занятие, но я с оптимизмом смотрю в будущее электромобилей. В качестве примера могу назвать компанию Tesla, электромобили которой можно встретить в некоторых странах, в частности в США. На 2019 год намечен выпуск первого электромобиля Mercedes-Benz S-класса. Так что постепенно электромобили будут вытеснять привычные нам транспортные средства.
Преимущество электромобилей, наряду с отсутствием вредных выбросов, заключается в том, что они обладают очень высоким ускорением из-за максимального крутящего момента при нулевых оборотах электродвигателя, в то время как двигатель внутреннего сгорания имеет нулевой крутящий момент. Например, электромобиль Tesla менее чем за 3 с может развивать скорость до 100 км/ч.
За последнее время были значительно улучшены характеристики аккумуляторов, в первую очередь их емкость, что позволило увеличить пробег электромобиля без подзаряда до 150–200 км. Думаю, что перспективы внедрения электромобилей будут зависеть от развития соответствующей инфраструктуры. Поэтому Tesla установила более 50 зарядных станций для электромобилей в Европе, где можно бесплатно воспользоваться услугой.
На мой взгляд, хорошие перспективы и у коммерческих электромобилей, таких как автобусы. Примером может служить компания Daimler, которая занимается разработкой первого электроавтобуса. Предполагается, что эти транспортные средства будут подзаряжаться на остановках во время высадки и посадки пассажиров и преодолевать таким образом значительные расстояния.
Большие надежды на электромобили возлагают не только в США, но и в Китае. Специалисты рассчитывают, что электромобили займут значительную долю китайского автомобильного рынка. Такой интерес к электромобилям в этой стране объясняется тем, что электродвигатели намного проще проектировать, чем двигатели внутреннего сгорания, состоящие из тысяч деталей. Кроме того, в Китае очень остро стоит проблема загрязнения атмосферы вредными выбросами, особенно в таких крупных городах, как Пекин. Правительство страны заинтересовано в стимулировании распространения электромобилей.
В нашей стране автопроизводители проявляют интерес к системе экстренного реагирования при авариях "ЭРА-ГЛОНАСС". Каков, по вашим оценкам, в России спрос на решения для "умных" автомобилей и транспортных средств с сетевыми возможностями?
Не полностью владею ситуацией в этой области в России, но, как вы знаете, c апреля 2018 года все новые автомобили, продаваемые на территории Евросоюза, вне зависимости от их класса и стоимости, должны быть обязательно оборудованы системой экстренного вызова помощи eCall. Мы разработали решение для системы eCall, которое скоро представим. Каждое из них будет иметь версию с поддержкой системы "ЭРА-ГЛОНАСС". Насколько мне известно, аналогичные планы по внедрению этой системы есть и в России.
Пользователи мобильных устройств на собственном опыте знают, что батарея из-за недостаточного срока службы – наиболее слабое звено любого гаджета. Каковы перспективы решения этой проблемы? Можно ли надеяться на прорыв в этой области?
Моя деятельность связана в большей степени с тестированием панелей солнечных батарей и аккумуляторов, устанавливаемых на автомобилях. В этих областях ограничением является емкость батарей. Исследователи работают над тем, как спрогнозировать потерю заряда и обеспечить повторное использование батарей, потерявших часть заряда. Изучаются свойства новых материалов и химических соединений, которые можно применять для повышения емкости батарей. Кроме того, исследуется влияние параметров циклов заряда / разряда на срок службы батарей.
Проверяется множество идей, проводятся многочисленные исследования в этой области, однако они пока в начальной стадии, и сегодня трудно прогнозировать результаты этих работ. Но я точно знаю, что в этой сфере требуется проведение множества различных измерений. Специалисты собирают огромный объем данных, например, связанных с результатами исследования циклов заряда / разряда батарей при различных температуре и влажности. Производители электромобилей или других систем с аккумуляторами должны самостоятельно тестировать устройства в различных условиях, поскольку в зависимости от используемого профиля тока или напряжения различается срок службы батарей. Это определяет высокую потребность в создании автоматизированных тестовых систем для измерения параметров батарей в разных условиях: при изменении окружающей температуры, влажности или рабочего напряжения. На выставке electronica 2016 компания Keysight представила новое решение для тестирования и измерения характеристик аккумуляторных батарей[1].
Большое спасибо за интервью.
С З.Гроссом беседовал Ю.Ковалевский
Отзывы читателей
