车辆电缆不够用？看看特斯拉的新电缆方案

电缆，具有内通电、外绝缘的特征，通常是由几根或几组导线（每组至少两根）绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘；并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。

目前，电缆常被用来传输电力、信号等，在多个领域都有涉及。

随着控制装置和安装在车辆中的传感器的进步发展，它们的数据传输速率已经超过了简单的扭绞电缆（或同轴电缆）的容量。高速率设备，如摄像机或雷达传感器，可以部署在车辆外部，而它们产生的高速数据需要发送到车辆的其他地方进行处理或显示。

传统的电缆设计无法支持车辆内部对数据使用和高速通信的日益增长的需求，并且需要不断改进电缆的设计以处理高数据速率，例如，高达每秒几千兆位（Gbps）。

另外，传统的电缆只包含足够的导体，允许信号沿着单一路径传输。此外，随着电子模块的数量增加，与电缆相关联的复杂性和成本变得过度。而且，大型电缆组件的电线或导体中的故障可能很难隔离，而且修复成本很高。

特斯拉的一份名为“高速电缆组件”（公开号：US20190214164A1）提出了一种解决方案，该专利申请于2018年12月21日，公开于2019年7月11日，乘法君对该专利进行了翻译和解读以飨读者。

图1

图1示出了电缆100的透视截面图，电缆100的顶层有8根共线或导体102a-h，底层有8根共线或导体102i-p。在其它实施例中，顶层和/或底层中可能有少于或大于8根电线/导体，并且电线/导体102a-h、102i-p不需要共线。

如图1所示，对八根电线/导体102a-h、102i-p中的每一根共线并且在每对相邻位置的电线/导体之间间隔距离“d”。例如，电线/导体102a-102b和电线/导体102b-102c的距离d′相等。然而，在其它实施例中，线到线的距离可能不同。

如图1所示，电缆100包括形成在电线/导体102a-h、102i-p周围的主体104。主体104优选地由非导电材料制成，并且可以是电介质。例如，主体104可以由介电热塑性聚合物，例如聚偏氟乙烯（pvdf）、介电热塑性弹性体（tpe），例如聚氨酯（pur）、乙丙橡胶（epr）或其他合适的聚合物或材料制成。

图2

图2示出了根据本发明的某些实施例的电缆100的透

图3

图3示出了根据本发明的某些实施例的显示多组导体的电缆组件200的横截面图。电缆组件200包括顶层202和底层212，其布置使得包围顶层202的外层护套220位于包围底层212的另一外层护套222上，使得它们成为松散耦合的两条独立电缆。电缆组件200的顶层202包括四组导体204、206、208和210。电缆组件200的底层212包括电源导体214、接地导体216和二次总线导体218。

在铝—聚酯树脂—铝实施例中，屏蔽层228可以通过包裹膜来形成，使得外表面的铝表面在每转一圈时与内表面的铝表面接触，从而在整个电缆块中形成无间隙的导电外壳。铝层厚度和相邻匝道的重叠率可与共模发射目标相匹配。漏极导体224将外来电噪声带到地面。漏极导体224可以与屏蔽层228完成电路，从而携带耦合到屏蔽层228的外部电噪声到地。

图4

与图3所示的配置相比，电缆组件的底层212包括电源导体214、接地导体216和二次总线导体218的不同配置。具体地，在图2b的配置中，次级总线导体218布置在电源导体214的任一侧。

图5

图5示出了根据本发明的某些实施例的用于连接汽车内传感器的电缆的示例性使用。带有连接器302、304的电缆300将传感器502、504连接到汽车500内的gpu/cpu 506。传感器502、504可以使用带有连接器302、304的电缆300通过菊花链将传感器502、504彼此连接，然后连接到gpu/cpu 506来连接到gpu/cpu 506。

或者，传感器502、504可以直接连接到gpu/cpu 506，而不被菊花链连接到其他传感器502、504。传感器502、504可以是光学或红外照相机，或者，可以是雷达、激光雷达、超声波传感器。

解读

本发明提供一种电缆，包括多个差分导体和多个漏极导体，差分导体和漏极导体以组的形式布置，使得每个组包括一对差分导体和一对漏极导体。

总结

特斯拉的技术方案，提供了一种电缆组件，其包含多条共线导线或导体，这些导线或导体组合在一起，以提供通信路径，用于在车辆内的各种电气部件之间通信信号的传输，特别是在高数据速率情况下。

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