Hardvér, fyzicky prítomné komponenty, sú dôležitým prvkom, ktoré zabezpečujú bezpečnosť elektromobilov. Hardvér bez softvéru by však znamenal približne to isté ako motor – pohonná jednotka v automobiloch 30 rokov minulého storočia. (Aj keď výraz „hardware“ sa výslovne viaže k fyzickému vybaveniu počítača, prenesene sa dá použiť aj ako technické vybavenie automobilu). Ako prvok bezpečnosti by sme mohli vtedajším hardvérom označiť osvetlenie vozidla (aj petrolejové), nárazníky, alebo riadenie, vďaka ktorému sa dalo vyhnúť chodcom, stromom a domom. Hardvér v dnešných automobiloch je však skutočne technické vybavenie počítačov, ktorými sú v menšej či väčšej miere nasýtené moderné vozidlá.

Elektromobily sú často vnímané predovšetkým ako vozidlá poháňané elektrickou energiou. V skutočnosti však ide o technicky veľmi komplexné zariadenia, kde mechanika, elektronika a softvér vytvárajú jeden vzájomne prepojený systém. Bezpečnosť elektromobilu preto nezávisí iba od konštrukcie karosérie alebo kvality batérie, ale aj od elektronických riadiacich jednotiek, senzorov a komunikácie vozidla so vzdialenými servermi výrobcu. Moderné elektromobily možno v mnohých smeroch prirovnať k počítaču na kolesách, ktorý neustále vyhodnocuje stav vozidla a reaguje na vzniknuté situácie.

Hardvérové systémy elektromobilu

Základom každého elektromobilu je trakčná batéria, ktorá dodáva energiu pre pohon. Ide o veľký akumulátorový blok, zložený z tisícov jednotlivých článkov. Jeho prevádzku riadi systém označovaný ako BMS (Battery Management System), ktorý sleduje teplotu, napätie jednotlivých článkov, prúdové zaťaženie a stav nabitia. BMS patrí medzi najdôležitejšie bezpečnostné prvky elektromobilu, pretože zabezpečuje, aby batéria pracovala iba v bezpečných podmienkach.

Batéria je doplnená o výkonovú elektroniku, ktorá premieňa jednosmerné napätie batérie na striedavý prúd pre elektromotor. Tento systém obsahuje výkonové meniče, tranzistory a riadiacu elektroniku, ktorá reguluje výkon motora. Súčasťou vozidla je aj množstvo ďalších riadiacich jednotiek – napríklad pre brzdový systém, stabilizačný systém, klimatizáciu či riadenie nabíjania.

Moderný elektromobil obsahuje desiatky až stovky senzorov. Tie monitorujú napríklad teplotu batérie, tlak v brzdovom systéme, polohu pedálov, otáčky kolies, stav izolácie vysokonapäťového systému alebo napätie v palubnej 12-voltovej sieti. Tieto údaje sú neustále vyhodnocované riadiacimi jednotkami vozidla.

Softvér a komunikácia so servermi výrobcu

Popri samotnom hardvéri zohráva čoraz väčšiu úlohu softvér. Elektromobil je vybavený centrálnymi riadiacimi jednotkami, ktoré spracúvajú údaje zo senzorov a riadia jednotlivé systémy vozidla. Tento softvér sa pravidelne aktualizuje podobne ako operačný systém v počítači alebo mobilnom telefóne.

Mnohé moderné elektromobily sú zároveň pripojené k internetu prostredníctvom mobilnej dátovej siete. Vďaka tomu môžu komunikovať so servermi výrobcu. Táto komunikácia umožňuje napríklad vzdialenú diagnostiku vozidla, aktualizácie softvéru na diaľku (tzv. OTA – Over-the-Air update), kontrolu stavu batérie alebo poskytovanie navigačných a dopravných údajov.

Autor Vladimir Srajber, Tesla Model X Online. In: PEXELS, CANVA GERMANY GMBH,BERLIN. Ilustračné¹.

Vozidlo môže tiež odosielať anonymizované technické údaje o prevádzke. Výrobcovia ich využívajú na zlepšovanie softvéru, diagnostiku porúch alebo plánovanie servisných zásahov. Podrobnosti o aktualizáciách vozidiel na diaľku vysvetľuje napríklad dokument Európskej hospodárskej komisie OSN k regulácii softvérových aktualizácií vozidiel.

Autonómne funkcie a dohľad nad vozidlom

Aj keď väčšina elektromobilov stále vyžaduje plnú pozornosť vodiča, vozidlá sú vybavené množstvom automatických funkcií. Patria medzi ne systémy asistencie vodiča, ako napríklad adaptívny tempomat, automatické núdzové brzdenie, sledovanie jazdných pruhov alebo parkovací asistenti.

Tieto systémy využívajú kombináciu radarov, kamier, ultrazvukových senzorov a niekedy aj lidarových skenerov. Softvér vozidla analyzuje získané údaje a dokáže napríklad automaticky zabrzdiť, ak zistí riziko kolízie.

Elektromobil zároveň zaznamenáva veľké množstvo údajov o prevádzke. Ide napríklad o rýchlosť vozidla, stav batérie, spotrebu energie, aktiváciu bezpečnostných systémov alebo diagnostické údaje jednotlivých komponentov. Tieto informácie sú dôležité nielen pre servis, ale aj pre analýzu nehôd alebo porúch.

Bezpečnostné systémy chrániace posádku

Z pohľadu bezpečnosti posádky sú kľúčové predovšetkým systémy, ktoré dokážu včas odhaliť nebezpečnú situáciu. BMS napríklad sleduje prehriatie batérie a v prípade potreby dokáže obmedziť výkon alebo úplne odpojiť vysokonapäťový systém.

Rovnako dôležitá je izolácia vysokonapäťových komponentov. Elektromobil obsahuje špeciálne senzory, ktoré kontrolujú elektrickú izoláciu medzi vysokonapäťovým systémom a karosériou vozidla. Ak by došlo k poruche alebo poškodeniu izolácie, systém vozidla môže automaticky odpojiť batériu, aby zabránil úrazu elektrickým prúdom.

Zraniteľnosť systému a reakcia na poruchy

Elektronická architektúra vozidla je navrhnutá tak, aby dokázala reagovať aj na menšie technické problémy. Senzory a riadiace jednotky sledujú stabilitu napätia, kvalitu elektrického spojenia alebo správnu funkciu jednotlivých komponentov.

Ak systém zaznamená neobvyklý pokles napätia, nestabilitu elektrického obvodu alebo chybu v niektorom zo senzorov, môže vozidlo prejsť do takzvaného ochranného režimu. Ten obmedzí výkon alebo upozorní vodiča na nutnosť servisu. V niektorých prípadoch môže elektronika vozidla dokonca zabrániť ďalšej jazde.

Takáto reakcia môže vzniknúť aj pri relatívne malej poruche, napríklad pri poškodenom konektore, korózii vodiča (nie šoféra), alebo chybe pomocného senzora. Dôvodom je snaha predísť vážnejšiemu poškodeniu systému alebo riziku pre posádku. Hoci sa vodičovi môže zdať reakcia vozidla prehnaná, ide o bezpečnostné opatrenie, ktoré je súčasťou ochranných mechanizmov moderných automobilov.

Elektronika ako základ bezpečnosti moderných vozidiel

Elektromobily predstavujú technologicky vyspelé vozidlá, v ktorých zohráva elektronika rovnako dôležitú úlohu ako mechanická konštrukcia. Hardvérové senzory, riadiace jednotky a softvérové systémy spolupracujú tak, aby dokázali včas odhaliť poruchu, chrániť batériu aj posádku a zároveň zabezpečiť spoľahlivú prevádzku vozidla.

Aj keď sa môže stať, že vozidlo z bezpečnostných dôvodov obmedzí jazdu alebo ju úplne znemožní, ide o dôsledok ochranných mechanizmov, ktoré majú predísť vážnejšiemu poškodeniu alebo riziku nehody. Práve kombinácia hardvéru, softvéru a komunikácie so vzdialenými systémami je jedným z dôvodov, prečo sú moderné elektromobily schopné udržiavať vysokú úroveň bezpečnosti a priebežne sa zlepšovať prostredníctvom aktualizácií počas celej životnosti vozidla.

Súvisiace Bezpečnosť pri jazde v elektromobile

Zdroje:
1 Autor fotografie Vladimir Srajber, Tesla Model X Online. In: PEXELS, CANVA GERMANY GMBH,BERLIN. C2024, 17.9.2024.Dostupné z: https://www.pexels.com/sk-sk/photo/auto-vozidlo-technologie-displej-18977351/ [cit. 2025]

Údaje použité v článku sú verejne dostupné v rámci informácií z médií, pre dohľadanie zadávajte autorom použité kľúčové slová a uvedené zdroje Autor pri vyhľadávaní okrem iného používa aj ChatGPT.