Faza 2 – Prototyp zespołu napędowego

Realizując cele ogłoszone w maju 2019 r., na początku Projektu TE-1, skoncentrowane na rozwoju specjalistycznej technologii motocykli elektrycznych i zintegrowanych innowacyjnych rozwiązaniach, ta wyjątkowa współpraca między Triumph Motorcycles, Williams Advanced Engineering, Integral Powertrain Ltd i WMG na Uniwersytecie Warwick, finansowana przez Office for Zero Emission Vehicles, osiągnęła już znaczące wyniki.

Uwzględniając innowacje w projektowaniu akumulatorów i układu napędowego, wstępne wyniki testów znacznie przekroczyły obecne standardy i zakładane cele przemysłu. Rozwój osiągów, wydajności i zasięgu umożliwia Projektowi TE-1 pełną realizację celów, polegających na zwiększeniu wiarygodności brytyjskiego przemysłu, zapewniając znaczący wkład w przyszłą produkcję motocykla elektrycznego marki Triumph.

Ogłoszenie zakończenia drugiej fazy – wraz z ujawnieniem prototypu akumulatora i układu napędowego, wstępnymi wynikami na wysokim poziomie wydajności oraz pierwszymi rysunkami koncepcyjnymi Prototypu motocykla TE-1, który zostanie stworzony pod koniec następnej fazy.

 
Kluczowe dotychczasowe osiągnięcia Projektu obejmują wyniki testów, które ukazują znaczące innowacje w zakresie masy, technologii akumulatorów i osiągów układu napędowego przekraczające zamierzenia wyznaczone przez brytyjską Radę Motoryzacyjną na 2025 r – spełniając tym samym ambitne cele projektu skupione na dostarczeniu innowacyjnych osiągów dla motocykla elektrycznego.

Projekt TE-1 to wyjątkowa współpraca między czterema brytyjskimi liderami przemysłu i akademickimi – Triumph Motorcycles, Williams Advanced Engineering, działem e-Drive firmy Integral Powertrain Ltd. i WMG na Uniwersytecie Warwick.

Celem tego dwuletniego projektu jest rozwój potencjału motocykli elektrycznych – stworzenie motocykli elektrycznych Triumph, które będą mogły wejść do oferty, wspieranie innowacji, możliwości i nowej własności intelektualnej, zwiększanie wiarygodności i potencjał brytyjskiego przemysłu i wzornictwa.

Projekt TE-1 jest finansowany przez brytyjski Urząd ds. Pojazdów Zeroemisyjnych (OZEV) i realizowany za pośrednictwem Innovate UK.

„TEN WAŻNY PROJEKT STANOWI JEDNĄ Z PODSTAW DLA PRZYSZŁEGO MOTOCYKLA ELEKTRYCZNEGO, KTÓRA SKONCENTROWANA JEST NA DOSTARCZENIU TEGO, CZEGO OCZEKUJĄ OD TRIUMPHA MOTOCYKLIŚCI”.

„Zakończenie fazy 2 i obiecujące wyniki osiągnięte do tej pory dają ekscytujące spojrzenie na potencjalną elektryczną przyszłość i pokazują talent i innowacje tej wyjątkowej brytyjskiej współpracy. Wynik tego projektu bez wątpienia odegra znaczącą rolę w naszych przyszłych staraniach o spełnienie ambicji naszych klientów i zmniejszenie wpływu na środowisko naturalne oraz bardziej zrównoważony transport” – powiedział Nick Bloor, dyrektor generalny Triumpha.

PROJEKT TE1 - WYNIKI FAZY 2: PROTOTYP BATERII I NAPĘDU

WILLIAMS ADVANCED ENGINEERING (WAE)

Na podstawie zawartych ustaleń określono specyfikację, a także odpowiednią technologię ogniw i konstrukcję baterii, aby osiągnąć zamierzone cele wydajnościowe. Wykorzystując to jako ramy, zoptymalizowaliśmy następnie układ modułu akumulatorów, aby zrównoważyć masę i umiejscowienie w prototypowym podwoziu, biorąc pod uwagę środek ciężkości, przestrzeń i związek z układem napędowym oraz metodę ładowania.

Oprócz układu modułu opracowaliśmy również nową i unikatową jednostkę sterującą pojazdem, która będzie zintegrowana z pakietem akumulatorów, aby zminimalizować jego wagę i wielkość. Równolegle WAE stworzyło również innowacyjne oprogramowanie do zarządzania bateriami, aby zapewnić dostarczanie mocy w zależności od wydajności baterii. Wynik fazy 2 dla WAE obejmuje w pełni przetestowany akumulator, którego wydajność przewyższa wszystkie inne na rynku pod względem mocy i gęstości energii. 

„Cieszymy się, że jesteśmy zaangażowani w ten projekt, pracując nad dostarczeniem technologii akumulatorów nowej generacji i systemów sterowania. Obecnie większość technologii motocykli elektrycznych zapewnia prawdopodobnie ograniczone osiągi przy niskim poziomie naładowania baterii. Dzięki zastosowaniu lekkiego, kompaktowego rozwiązania jesteśmy w stanie zapewnić jeźdźcowi najwyższe osiągi przez cały czas (niezależnie od poziomu naładowania akumulatora), a także najlepszy w swojej klasie zasięg. Skoncentrowaliśmy się na przesuwaniu granic, aby zmniejszyć masę i zoptymalizować położenie ramy, co ułatwi prowadzenie. Podnieśliśmy osiągi oraz wydajność baterii, wzorując się na jeździe na torze i symulując ją. Innymi słowy: tak agresywnie, jak tylko się da” – powiedział Dyrr Ardash, Senior Commercial Manager z Williams Advanced Engineering. „Gęstość energii tego nowego akumulatora będzie znaczącym krokiem naprzód w stosunku do istniejącej na rynku technologii, dając kierowcy większą moc na dłużej. Firma WAE zaprojektowała i opracowała również od podstaw elektroniczną jednostkę sterującą, łączącą w jednym pakiecie system zarządzania akumulatorem z funkcjami kontroli motocykla. To pierwsze takie rozwiązanie dla tej branży, które przynosi korzyści w zakresie procesu i integracji przy jednoczesnej optymalizacji wydajności i zasięgu”.

ODDZIAŁ E-DRIVE INTEGRAL POWERTRAIN LTD

Nasze doświadczenie w projektowaniu i produkcji najnowocześniejszych silników i inwertorów pomogło nam przenieść tę technologię w projekcie TE-1 na wyższy poziom. W fazie 1. pracowaliśmy nad zintegrowaniem oddzielnego silnika i inwertora w pojedynczy, kompaktowy pakiet. Integracja zmniejsza masę i objętość układu napędowego poprzez redukcję dodatkowych skrzynek w pojeździe, elementów montażowych, przewodów chłodzących i ciężkich połączeń wysokiego napięcia.

Innowacyjna koncepcja integracji jest również w pełni skalowalna, dzięki czemu liczba stopni mocy może wzrosnąć w przypadku silników o większej średnicy i wyższym momencie obrotowym. W połączeniu z naszą najnowocześniejszą technologią silnikową widzieliśmy już bardzo ekscytujące wyniki, a silnik osiągnął gęstość mocy dwa razy większą od docelowej wyznaczonej przez brytyjską Radę Motoryzacyjną na 2025 r.

Wdrożyliśmy również zaawansowaną technologię przełączania z węglika krzemu w inwertor, co zmniejsza straty i zapewnia większą sprawność układu napędowego, dostarczanie mocy i zasięg. Jesteśmy dumni, że pod koniec fazy 2 zbudowaliśmy w pełni sprawny, nowy prototypowy silnik, który został przetestowany na stanowisku i spełnia wszystkie aspekty wydajności.

„Jednym z najważniejszych czynników wpływających na to, jak dobrze motocykl się prowadzi i zachowuje na drodze, jest masa, więc w Integral Powertrain mocno skupiliśmy się na wprowadzeniu zmian skokowych w konstrukcji silnika i inwertora, na przykład usuwając ciężkie kable wysokiego napięcia. Daje to produkt, który jest znacznie bardziej kompaktowy i lżejszy niż wszystko, co jest obecnie dostępne na rynku. Silnik wytwarza 130 kW lub prawie 180 koni mechanicznych, ale waży tylko 10 kilogramów, jest zatem znacznie lżejszy niż istniejąca technologia i stanowi niewielki ułamek masy tradycyjnych silników spalinowych” – powiedział Andrew Cross, Chief Technical Officer w Integral Powertrain Ltd. „Technologia przełączników z węglika krzemu w naszym nowym skalowalnym zintegrowanym inwertorze pomoże ustanowić nowe standardy w zakresie wydajności motocykli elektrycznych; zastosowanie tej technologii oznacza mniejszą wagę przy znacznie większej wydajności i zasięgu. Jednocześnie bardzo mocno skupiamy się na projektowaniu pod kątem produkcji i montażu, tak aby wszystkie te wysokie osiągi silnika i inwertora można było zaoferować w opłacalny sposób. Ostatecznie będzie to naprawdę wiodący w branży układ napędowy, który pomoże zdefiniować przyszłość mobilności elektrycznej. Dzięki projektowi TE-1 jesteśmy dumni, że możemy być częścią tego przełomowego dla brytyjskiego przemysłu projektu”.

WMG, NA UNIWERSYTECIE WARWICK

W WMG ściśle współpracowaliśmy ze wszystkimi partnerami TE-1 podczas pierwszej i drugiej fazy, aby opracować reprezentatywne modele do symulacji systemów motocykla, w tym akumulatora, silnika i sterowania pojazdem. Początkowo pozwoliło nam to zweryfikować specyfikację pod kątem planowanego wyboru komponentów, oceniając na podstawie modeli początkowych kryteria wydajności, takie jak zasięg i prędkość maksymalna. Pozwoliło to Triumphowi rozwinąć oprogramowania na wczesnym etapie, jeszcze przed zbudowaniem sprzętu, przy użyciu dokładnych programów, aby upewnić się, że testy w rzeczywistych warunkach mogą przynieść kolejne udoskonalenia. Ostatnio prowadziliśmy testy zespołu napędowego przy użyciu prototypowego układu napędowego IPT, aby upewnić się, że nasze symulacje są dokładne, i aby potwierdzić, że silnik działa w systemie zgodnie z przeznaczeniem. Udzieliliśmy również Triumphowi kilku wskazówek dotyczących przyszłych przepisów, infrastruktury ładowania i strategii recyklingu, które będą musiały zostać wdrożone na przyszłych platformach motocykli elektrycznych.

„Stworzenie przez nas wstępnych komputerowych modeli symulacyjnych na początku pierwszej fazy odegrało kluczową rolę w zapewnieniu, że dobór komponentów był odpowiedni względem osiągnięcia celów wydajnościowych określonych przez partnerów dla prototypu TE-1. Kontynuowaliśmy tę pracę w drugiej fazie projektu, udoskonalając modele do znacznie bardziej złożonego poziomu, aby umożliwić nam i kooperantom imitację kolejnych elementów motocykla, takich jak hamulce, przepustnica, oświetlenie i inne systemy, oraz imitować jazdę w świecie rzeczywistym, aby zapewnić możliwości rozwoju, zanim komponenty zostaną w pełni zaprojektowane. Dodatkowo stworzyliśmy fizyczną platformę połączoną ze wszystkimi jednostkami sterującymi, aby zaimplementować program wdrażania projektu, co miało na celu upewnienie się, że funkcja każdej sekcji mieści się w dopuszczalnym zakresie” – powiedział Truong Quang Dinh, Assistant Professor of Energy Management and Control Systems na WMG w Uniwersytecie Warwick.

TRIUMPH MOTORCYCLES

W drugiej fazie Triumph opracował całkowicie nowe, zaawansowane oprogramowanie do sterowania pojazdem, które obejmuje wszystkie układy elektryczne, aby zapewnić intuicyjną reakcję przepustnicy, hamowanie regeneracyjne, kontrolę trakcji i wszystkie wymiary, których klient oczekiwałby od motocykla marki Triumph o wysokich osiągach. Dodatkowo zintegrowaliśmy wiodące strategie bezpieczeństwa funkcjonalnego w tym oprogramowaniu, a także wsparliśmy WMG w testowaniu sprzętu, a także w pełni opracowaliśmy nowy prototypowy wyświetlacz. Oprócz tych prac związanych z układem elektrycznym i sterującym zaprojektowaliśmy zupełnie nowe prototypowe podwozie, w tym ramę główną i tylną, które zostały zoptymalizowane wraz z akumulatorami i pakietami silnika, które będą dalej rozwijane w fazie 3. w prototypie TE-1, który będzie używany jako platforma testowa w fazie 4. Podczas opracowywania podwozia wzięliśmy pod uwagę zarówno projekt przekładni, jak i ostateczną stylizację prototypu TE-1, którego rysunki mamy przyjemność ujawnić dzisiaj po raz pierwszy.

Steve Sargent, Chief Product Officer firmy Triumph, powiedział: „Punktem wyjścia dla nas w projekcie TE-1 było zebranie ważnych opinii klientów na temat tego, czego kierowcy naprawdę oczekują od swoich motocykli, i zrozumienie, w jaki sposób motocykl elektryczny może zapewnić wrażenia, których pragną kierowcy. Obejmuje to rozważenie stylu jazdy, zasięgu, wyczucia oraz charakteru dostarczanej mocy i momentu obrotowego wraz z ergonomią i prowadzeniem motocykla. Biorąc pod uwagę wszystkie te opinie, rozpoczęliśmy projektowanie podwozia, skupiając się na połączeniu tych elementów w prototypie TE-1 w sposób zapewniający ekscytujące i nowe, ale ostatecznie znajome wrażenia z jazdy. Zaczęliśmy definiować interakcję układu napędowego i akumulatora poprzez udoskonalenie oprogramowania, aby zapewnić ekscytujące dostarczanie mocy i reakcję przepustnicy, co zapewnia doskonałą kontrolę i jest intuicyjne dla kierowcy. Ogólnie rzecz biorąc, poprzez stylizację chcieliśmy stworzyć coś świeżego i ekscytującego, ale będącego naturalną ewolucją marki Triumph. Coś samo w sobie pożądane, z charakterystycznym DNA Triumpha. Łącząc to wszystko razem z partnerami, jesteśmy podekscytowani, widząc rozwój tak ekscytującego pojazdu demonstracyjnego, który zawiera najnowocześniejszą technologię potrzebną do kierowania strategią przyszłej gamy motocykli elektrycznych marki Triumph. Zespół jest dumny z tego, że prowadzi tak innowacyjny, silny i dynamiczny projekt z fantastyczną grupą partnerów, która ostatecznie powinna ustawić brytyjską inżynierię i design w czołówce przyszłych jednośladów”.