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PROJECT TRIUMPH TE-1

CREATING UK ELECTRIC MOTORCYCLE CAPABILITY

PHASE 2 – POWERTRAIN PROTOTYPE

Project Triumph TE1 - Prototype electric motorcycle sketches

随着创新先进的电动动力总成、电池以及 TE-1 项目最终原型车的首批设计草图精彩亮相,这一英国设计和工程领域具有标志性意义的四阶段合作项目的第三阶段已圆满收官。

 

2019 年 5 月启动的 TE-1 项目旨在开发专业电动摩托车技术和创新集成解决方案,现已交出亮眼成果,实现最初设定的目标。该项目由凯旋摩托车、威廉姆斯先进工程公司(WAE)、Integral Powertrain Ltd. 和华威大学制造工程学院(WMG)联合承担,英国零排放车办公室(OZEV)提供资金支持。

初步性能测试显示,该项目中包括电池和动力总成设计创新在内的研发成果已经远远超越了现行标准要求和未来行业目标。得益于在性能、效率和续航能力方面取得的进展,TE-1 项目能够充分实现各方合作伙伴的目标,即提升英国工业的声誉和形象,并且为凯旋未来的电动摩托车战略提供实质性帮助。

宣布完成第 2 阶段——展示电池和动力总成原型、初步的高性能测试结果,以及 TE-1 项目原型摩托车的首批设计概念图,该原型车将在下一阶段结束时制作完成。

迄今为止该项目取得的主要成就包括已有测试结果表明在重量、电池技术和动力总成性能方面的重大创新成果,已超过英国汽车委员会为 2025 年设定的目标,也实现了该项目的宏伟目标,即通过真正的创新为完全具备商用价值的电动摩托车制定新的性能标准。

TE-1 项目是英国工业和学术界四家著名领军机构合作实施的特别项目——合作各方分别为凯旋摩托车、威廉姆斯先进工程公司(WAE)、Integral Powertrain Ltd. 的电力驱动部门和华威大学制造工程学院(WMG)。

这个为期两年的项目总体目标是着眼于发展电动摩托车的综合性能——为凯旋未来的电动摩托车产品奠定研发基础,帮助凯旋乃至整个英国工业和设计界推动创新、提升能力以及创造新的知识资产,提升声誉和形象。

TE-1 项目由英国政府零排放摩托车办公室(OZEV)提供资金支持,并通过英国创新署(Innovate UK)组织实施。

 

 

 

凯旋摩托车首席执行官 Nick Bloor 表示:“这一重要项目将为我们的未来电动摩托车发展战略奠定基础,而这一战略的最终目标是满足骑手对凯旋摩托车的期望。

 

"第二阶段的完成以及迄今为止取得的可喜成果,不仅让我们看到了电动摩托车激动人心的未来发展潜力,也体现了各方在这一独特英国合作项目中展示出的研发才能和创新水准。毫无疑问,这个项目的成果将在我们未来的研发工作中发挥重要作用,让我们能够更好地满足客户减少环境影响、追求更可持续交通工具的雄心和愿望。“ 


 

TE-1 项目 - 第 2 阶段成果:电池和动力总成原型

 

 

威廉姆斯先进工程公司(WAE)

基于商定的规格,我们选定了合适的电池技术和电池架构以实现该项目的既定性能目标。以此为框架,我们对电池模块布局进行了优化,以使原型车车架内各组件的重量和位置达到更好的平衡,同时充分考虑到重心位置、空间分布以及与动力总成和充电方法的关系。
除了电池模块布局外,我们还开发了一款新颖独特的车辆控制单元,与电池组集成一体,能够最大程度减轻重量,减少占用空间。与此同时,WAE 还开发了创新的电池管理软件,以确保电力输出与电池性能相匹配。 
WAE 第 2 阶段的成果包括经过全面台架测试的电池,结果显示其性能在功率和能量密度方面都已超越目前市面上所有其他产品。 

WAE 高级商务经理 Dyrr Ardash 表示:“我们很高兴能参与这个致力于开发下一代电池技术和控制系统的项目。从现有的技术条件来看,目前市面上大多数电动摩托车在电池电量较低的情况下性能都会大打折扣。而通过使用轻量化、集成化的解决方案,我们能够确保摩托车在任何时候(无论电池电量多少)都发挥出全部性能,并且续航能力在同类产品中居于领先。我们致力于通过突破极限、减轻重量以及优化车架位置等多种手段使操控特性得到提升。我们还使电池性能不断突破极限,使加速性能和续能力的设计达到更好平衡,并以赛道骑行为基础进行建模仿真。换句话说,就是要尽可能追求极致。这种新型电池的能量密度将比现有技术大幅提升,能为摩托车提供更加强劲且更加持久的动力。WAE 还从头开始设计和开发了一款电子控制单元,将电池管理系统和摩托车控制功能集成一体,这在全球业界尚属首次,不仅有助于提升整车的集成度和封装度,同时使性能表现和续航里程也进一步提升。“

 

 

Integral Powertrain Ltd. 的电力驱动部门 

在尖端电机和逆变器的设计与制造方面,我们拥有丰富的经验,这有助于我们在 TE-1 项目中将这项技术提升至新的高度。在项目的第 1 阶段,我们成功将通常相互分离的电机和逆变器整合集成为一个紧凑的整体。通过运用整合集成的理念,我们减少了车辆上的附加箱体、安装部件、冷却管道和笨重的高压连接装置,进而使得动力传动系统的重量和体积都进一步缩减。

这种创新的整合集成理念还具有完全的可扩展性,例如可以根据需要增加电机功率级的数量,以适应更大直径、更高扭矩的电机需求。结合我们前沿的电机技术,我们已经取得了令人振奋的成果,电机的功率密度已经达到英国汽车委员会为 2025 年设定目标的两倍。 
我们还在逆变器中采用了先进的碳化硅开关技术,进而降低了逆变器的损耗,提高了动力总成的效率、功率输出和续航能力。随着第二阶段圆满结束,我们成功构建出了一台完全达到运转要求的全新电机原型机,台架测试结果表明其各方面性能均达到了预期。

Integral Powertrain Ltd. 首席技术官 Andrew Cross 介绍道:“重量是影响摩托车操控特性和动力性能的最重要因素之一,因此 Integral Powertrain 非常注重在电机和逆变器设计方面实现重大突破,例如去除笨重的高压电缆,这就使得我们带来的产品在紧凑化和轻量化方面远超目前市面上的所有产品。这款电机的输出功率达到 130 千瓦,接近 180 马力,但重量只有 10 公斤,远轻于采用现有技术的电机,与传统内燃机的重量相差更是悬殊。我们新开发的可扩展型集成式逆变器中所采用的碳化硅开关技术将有助于为电动摩托车的能效水平设定新标准;应用此项技术的电动摩托车整车重量更轻,而动力性能和续航能力却会大大提升。与此同时,我们在电池和逆变器的制造及组装设计方面也投入了巨大的关注,进而能够帮助这些产品的制造商达到更高的成本效益。总而言之,这款动力总成将对行业的发展真正起到引领作用,并且为电动出行的未来勾勒出新蓝图。我们很自豪能够参与 TE-1 这一英国工业里程碑项目。“

 

 

 华威大学制造工程学院(WMG)

WMG 在 TE-1 项目的第一和第二阶段一直与所有合作伙伴密切合作,为摩托车的各系统开发具有代表性的仿真模型,包括电池、电机和车辆控制系统等。这样一来,我们便能够在项目初期就通过对初始模型的性能指标(如续航能力和最高车速)进行评估来检验计划选择的组件是否符合规格要求。这使得凯旋能够在硬件制造之前便进行早期软件开发,并且实施全面的测试计划,以确保实车现场测试能够达到完善的效果。最近,我们一直在使用 IPT 动力总成原型机进行动力总成台架测试,以确保我们的仿真建模准确无误,并确认电机在系统中的功能符合预期。我们还向凯旋提供了关于未来法规、充电基础设施和回收策略的指导意见,这些都是未来电动摩托车平台需要考虑实施的方面。

华威大学制造工程学院(WMG)能源系统管理与控制专业助理教授 Truong Quang Dinh 表示:“我们在第一阶段开始时就创建了初期的计算机仿真模型,为确保我们选择的组件符合合作各方为 TE-1 原型车设定的性能目标方面发挥了关键作用。在项目的第二阶段,我们继续开展这项工作,将模型改进到更加精细复杂的程度,使我们和合作伙伴能够对摩托车上的更多组件进行仿真,包括制动、油门、车灯以及其他系统,并且模拟真实骑行环境,使得我们组件在完全设计出来便提前启动开发进程。此外,我们还搭建了一个连接所有控制单元的实体台架,以供实施设计验证测试程序,确保各个部分的功能都符合要求。“

 

 

凯旋摩托车

在 TE-1 项目的第二阶段,凯旋开发了一款全新的先进车辆控制软件,该软件集成了所有电气系统,为直观的油门响应、制动能量回收、牵引力控制以及客户对期望高性能凯旋摩托车应有的所有特性提供有力保证。此外,我们还将领先的功能安全策略集成到该软件中,并为 WMG 的台架测试提供支持,还全面开发了新的仪表盘显示器原型。在研发电气和控制系统的同时,我们还设计了一款全新的车架原型,其中包括主框架和后框架,并对其与电池和电机组同步进行了优化,这些组件将在第三阶段进一步发展演进成为 TE-1 原型车,而 TE-1 原型车则将在第四阶段作为进行实车现场测试的平台。在车架开发过程中,我们综合考虑了变速箱的设计和 TE-1 原型车的最终造型,今天我们很高兴地向大家首次展示其设计图纸。

凯旋首席产品官 Steve Sargent 表示:“ TE-1 项目的第一步是收集重要的客户反馈,了解骑手对摩托车的真正需求,并了解电动摩托车如何才能让骑手获得所期望的骑行体验这其中这包括考虑骑行方式、续航里程、骑行感受、动力和扭矩的输出特性,以及人体工学设计和摩托车控车效果等方面。在综合考虑到所有这些反馈意见之后,我们开始设计车架,重点是使 TE-1 原型车兼顾所有这些因素,进而带来激动人心、新鲜而又熟悉的骑行体验。我们已开始通过软件的精细调校来设定动力总成与电池之间的互动关系,以实现酣畅淋漓的动力输出和油门响应,从而造就令骑手感到直观自然的控车效果和骑行感受。在整车造型方面,我们希望创造出既令人耳目一新又兴奋不已的设计,使其一看便知是凯旋品牌的自然演进产物,要有自己的特色,要秉持凯旋独特的血统基因,绝对不能为了与众不同而与众不同。我们非常高兴地看到这款激动人心的展示车所取得进展,作为合作各方共同努力的成果,它采用了大量的尖端技术,将为凯旋电动摩托车的未来发展战略提供指引。我们的团队非常自豪能够与一群出色的合作伙伴一起实施这样一个体现创新精神与强大才能并且充满活力的项目,我们最终打造出的产品必将充分展示英国最前沿的设计研发和工程制造能力。“