Az Egyesült Királyság elektromos motorkerékpár gyártásának megteremtése

A Triumph TE-1 csapata a 3. fázist egy kezdeti "mudle bike" sikeres megépítésével kezdte, amely először egyesítette az akkumulátort, az invertert, a motort és a vázat egy gépbe. E platform segítségével a projekt összes partnere együttműködött az összetett rendszerek szoftverintegrációjának optimalizálásán, ami több száz órányi részletes tesztelést jelentett annak érdekében, hogy az összes funkció és szoftverelem működése pontosan és intuitívan működjön, ahogyan azt az ügyfél elvárná. Ezt a WMG-ben végzett valós szimulációs munka során validálták, amely magában foglalta a hajtáslánc részletes tesztelését és szimulációkat a motor működésével és a járművezérléssel kapcsolatos biztonságkritikus elemek értékelésére. Az elsődleges sebességváltón is végeztek tartóssági vizsgálatokat, hogy biztosítsák a járműhasználati esetek, a hatékonyság és a fogaskerekek élettartamára gyakorolt alapvető különbségek teljes megértését az elektromos motorterhelés alkalmazása terén. E munka mellett a Triumph által vezetett, egyedi alváz tervezése során a 2. fázis stílustervének minél pontosabb megvalósítására összpontosítottak. A projekt 3. fázisa a teljesen összeszerelt TE-1 demonstrációs prototípussal befejeződött, amelynek fényképeit ma mutatják be először. 

Steve Sargent, a Triumph termékigazgatója elmondta: "A harmadik fázisban a Triumph első elektromos motorkerékpár prototípusának fizikai alapjainak megépítésére összpontosítottunk. Elégedett vagyok a Triumph és a TE-1 partnerek erőfeszítéseinek eredményével, hogy létrehoztak egy olyan bemutató motorkerékpárt, amely nem csak vizuálisan olyan kívánatos, egyértelmű Triumph DNS-sel, hanem egy izgalmas és izgalmas, vadonatúj elektromos hajtásláncot is tartalmaz, amely a jövőre nézve hatalmas potenciállal bír. Alig várom, hogy folytassuk a demonstrációs jármű fejlesztését a 4. fázisban, és felhasználjuk tudásunkat és képességeinket, hogy a partnerek csúcstechnológiáját olyan végeredménnyé egyesítsük, amely a Triumph jövőbeli elektromos stratégiáját irányítja. Tapasztalataink azt mutatják, hogy a projekt ezen szakaszában a vezethetőség, a kezelhetőség és a karakter fejlesztése során semmi sem helyettesítheti a valódi motorozást, és ambiciózus céljaink középpontjában az áll, hogy olyan vezetési élményt nyújtsunk, amely új és izgalmas, de végül intuitív és ismerős. Nagyon várom már, hogy először vezethessem az elkészült prototípust."

Miután 2021 márciusában befejeződött a program 2. fázisa, amely egy teljesen tesztelt akkumulátort szállított, a Williams Advanced Engineering most befejezte a 3. fázis munkálatait, amely a projekt néhány kritikus átjáróját tartalmazta.

Számos hardver- és szoftvermegoldás támogatása mellett - különösen a Triumph motorkerékpár-vezérlő szoftverének integrálása a WAE vezérlőjével és akkumulátor-kezelő rendszerével való harmonikus együttműködés érdekében - a csapat továbbfejlesztette a mechanikai és elektromos megoldások integrációját; optimalizálta az akkumulátorok elrendezését a tömeg és a vázon belüli elhelyezés egyensúlyának megteremtése érdekében.

A bemutató kerékpár jelenleg az akkumulátorok végleges validálásán és kalibrálásán esik át, hogy a teljesítményeredmények megfeleljenek a kategória legjobb teljesítmény- és energiasűrűségi céljainak, és hogy a motoros számára biztosítsák, hogy alacsony töltöttségi szinteken sem szenved kompromisszumot a teljesítmény.

"Hosszú tesztelési időszakot követően izgatottak vagyunk, hogy végre fizikai kerékpáron is láthatjuk munkánk eredményét. A Triumph csapatával együttműködve tovább feszegettük az akkumulátor technológia határait, mindig a versenyzőt tartva szem előtt" mondta Dyrr Ardash, a Williams Advanced Engineering stratégiai partnerségekért felelős vezetője. "Mivel az akkumulátort az alapoktól kezdve terveztük, a formatervezés nem szenvedett csorbát, és képesek voltunk a jelenlegi technológia határait feszegetni, mind a teljesítményt, mind a fontos hatótávolságot kínálva".

"Nagyon örülünk, hogy befejeztük a projektben vállalt szerepünket, és teljesítettük a kitűzött célt, ami egy skálázható, rendkívül magasan integrált motor és inverter, fáziskábelek, gyűjtősínek és külön hűtőkörök nélkül. A TE-1 alkalmazásban a motor 13 kW/kg csúcs- és 9 kW/kg folyamatos teljesítménysűrűséget ér el, ami 60%-kal magasabb, mint az APC technológiai ütemtervének 2025-re kitűzött céljai. Mindezt az autóipari sorozatgyártással kompatibilis anyagok és eljárások felhasználásával, és ami fontos, egy hosszban méretezhető motorplatform segítségével érték el.

"Az inverter koncepció, amely a szilícium-karbid teljesítményfokozatok számának a különböző átmérőjű motorokhoz való hangolásával is skálázható, valóban teljesített a teljesítmény tekintetében. A TE-1 egység >500kW teljesítményre képes! Ez lehetőséget ad arra, hogy optimalizáljuk ezt a platformot a termeléshez.

"Az integrált motor és az inverter egység már a kerékpáron van, és teljesíti a tervezett teljesítményt és a ciklushatékonyságot, amelyet terveztünk, modelleztünk és szimuláltunk. Nagyon várjuk a kerékpárszintű tesztelésből származó visszajelzéseket és a nagy hatékonyságú termékcsaládunk előnyeit.

"Nagyon büszkék vagyunk arra, hogy kulcsszerepet játszhattunk ebben az izgalmas projektben, amely mérföldkőnek számít az elektromos motorkerékpárok és a brit ipar számára." Andrew Cross, az Integral Powertrain Ltd. műszaki igazgatója.

"A WMG szorosan együttműködött a Triumph-fal a motorkerékpár-vezérlőegység fejlesztésének támogatása érdekében egy átfogó, valós idejű értékelési folyamaton keresztül, amelyhez két egyedi fizikai berendezést használtunk. Egy 3D-s fizikai motorkerékpár-modellt készítettek és integráltak az első fúrótoronyba, hogy lehetővé tegyék a vezérlőegység értékelését és finomítását valós vezetési körülmények között, biztosítva, hogy az jól viselkedjen a kezdeti prototípusba való beépítés előtt. A második berendezés a Triumph támogatására szolgált a teljes hajtáslánc teljesítményének és energiateljesítményének értékelésében, valamint a tartósságának megerősítésében. Más szinteken is összpontosítottunk a vezérléssel kapcsolatos kutatásra és fejlesztésre, beleértve a fejlett kipörgésgátlót és az optimális fékkeverési stratégiákat. Az energiarendszerek modellezésével, szimulációjával és szabályozásával kapcsolatos eredményeket, különösen az elektromos motorkerékpárokkal kapcsolatos valós esettanulmányokat, amelyeket a TE-1 projekt során szereztünk, a WMG oktatási programjaiban az energiarendszerek, a hibridizáció és a villamosítási technológiák oktatási anyagainak kidolgozásához használtuk fel." Truong Quang Dinh, a Warwicki Egyetem WMG Energiarendszer-menedzsment és -szabályozás docense.

"A WMG segített a Triumphnak abban is, hogy megértse a villamosítás lehetőségeit és tágabb értelemben vett hatásait az üzleti tevékenységükre. Ennek során többek között megvizsgálták az elektromos kétkerekűek töltőhálózataiban rejlő lehetőségeket, a hazai elektromos motorkerékpárok újrahasznosításának szükségességét, a helyi akkumulátor-ellátási láncok fejlesztésének szükségességét, valamint azt az irányt, amelyet a Triumphnak követnie kell annak érdekében, hogy a jövőben képes legyen elektromos kétkerekűeket tervezni, fejleszteni, gyártani és forgalmazni. E tanulmányok eredményei a nemzeti és helyi kormányok számára is irányt mutatnak, különösen azokon a területeken, ahol a szakpolitikai beavatkozás támogathatja az elektromos motorkerékpárok bevezetését. 

"A WMG által végzett számos tanulmányban az egyetemen kifejlesztett, egyedi számítógépes modellek (például az egyetem saját UniWarp szoftvere) nagyban hozzájárultak a különböző forgatókönyvekhez szükséges legjobb lehetséges irányok vagy intézkedések megértéséhez. Ez a megközelítés lehetővé tette a WMG számára, hogy számszerűsítse az elektromos motorkerékpárok környezeti hatását, és meghatározta azokat a módszereket, amelyekkel ez tovább javítható új járműtulajdonságok, járműrendszerek méretezése vagy új külső együttműködések révén." Jim Hooper, a Warwicki Egyetem WMG elektromos jármű projektjeinek vezető mérnöke.