Trong tuần qua, hãng mô tô Anh Quốc Triumph đã gây bất ngờ khi công bố những hình ảnh và thông số kỹ thuật đầu tiên của mẫu xe điện TE-1. Để tạo ra Triumph TE-1, nhà sản xuất mô tô Anh đã hợp tác cùng công ty đồng hương Williams Advanced Engineering – hãng đứng sau đội đua Williams F1 một thời, nhà cung cấp mô-tơ điện Integral Powertrain và đại học Warwick (WMG). Trong đó Williams sẽ nghiên cứu về pin và đại học Warwick chịu trách nhiệm nghiên cứu.
Dự án TE-1 là một nỗ lực rất lớn tập hợp các công ty Anh có lịch sử lâu đời về kỹ thuật, cùng với sự tài trợ của Chính phủ. Với việc mỗi hãng tập trung vào một lĩnh vực cụ thể mà họ đã có kinh nghiệm – Triumph phát triển chassis, Williams chịu trách nhiệm về pin, Integral Powertrain làm động cơ và WMG tạo hình máy tính – Triumph đã có thể làm việc hướng tới một điều gì đó lớn hơn nhiều so với khả năng họ có thể tự mình đạt được.
Công nghệ từ xe đua Formula E:
Williams có kinh nghiệm thiết kế và chế tạo pin cho mọi thứ, từ xe đạp Brompton đến máy bay Airbus. Đối với TE-1, Williams đã tạo ra khối pin sử dụng kiến trúc mới, cũng như bộ điều khiển xe và phần mềm liên quan. Dyrr Ardash, Giám đốc Thương mại Cấp cao của Williams Advanced Engineering cho biết: “Chúng tôi đã sử dụng rất nhiều công nghệ hiện có của mình từ đua xe thể thao, chẳng hạn như Formula E và sử dụng cell pin thế hệ tiếp theo để đáp ứng các thuộc tính mà người lái Triumph yêu cầu”.
“Công suất của pin xấp xỉ 15kWh nhưng đó không phải là toàn bộ câu chuyện, vì chúng tôi đã cố gắng tối ưu hóa nó để cung cấp tầm hoạt động 120 dặm (hơn 190km) và thời gian sạc dưới 20 phút từ 0-80%. Pin cũng mang lại hiệu suất đồng đều từ 100 -0% nhờ quản lý nhiệt tốt và hệ thống điều khiển của chúng tôi – điều này đã được tìm thấy thông qua các thử nghiệm mô phỏng. Thách thức lớn nhất là chúng tôi đã bị Triumph thúc đẩy khá vất vả để duy trì trọng tâm chính xác, thứ mà chúng tôi cần để chiếc xe có các đặc tính điều kiển phù hợp.” – Ardash tiết lộ.
Mô-tơ điện trọng lượng siêu nhẹ:
Integral không xa lạ gì với động cơ điện hiệu năng cao. Họ đã chế tạo mô-tơ và bộ biến tần cho xe đua VW’s I.D R đã lập nhiều kỷ lục tại Pikes Peak và Goodwood Festival of Speed. Mặc dù mô-tô là lĩnh vực mới đối với Integral, nhưng gói động cơ và bộ biến tần của họ cho TE-1 hứa hẹn sẽ đặt ra các tiêu chuẩn mới cho xe máy điện thương mại: công suất gần 175 mã lực nhưng chỉ nặng 10kg.
Andrew Cross, Giám đốc kỹ thuật tại Integral Powertrain cho biết: “Chúng tôi bắt đầu khá tự do nhưng rõ ràng là động cơ cần phải rất nhỏ để tối đa hóa không gian cho pin bên trong xe. Một phần quan trọng của việc đó đối với chúng tôi là đóng gói động cơ với bộ biến tần [thứ thay đổi dòng điện DC thành AC]. Điểm mấu chốt khác là tối đa hóa hiệu suất với động cơ – chúng tôi đã đạt lần lượt 97% và biến tần đạt gần 99%. Các động cơ này sử dụng các công tắc đóng mở rất nhanh. Mỗi lần bạn mở và đóng một công tắc, bạn sẽ tạo ra sự hao hụt năng lượng”.
“Các công tắc trong động cơ này sử dụng cacbua silicon, là chất bán dẫn hợp chất và hiệu quả hơn các công tắc thông thường, có nghĩa là mỗi khi công tắc đóng và mở, động cơ này mất ít năng lượng hơn so với động cơ thông thường. Điều này có nghĩa là bạn sẽ nhận được tầm hoạt động lớn hơn cho một lượng năng lượng nhất định hoặc có khả năng làm giảm kích thước pin”.
Phát triển dựa trên các thử nghiệm mô phỏng kỹ thuật số:
WMG (Đại học Warwick) sẽ là một cái tên quen thuộc với nhiều biker bởi dự án siêu mô tô điện Aurora gần đây của họ, nhưng ngôi trường này đã hoạt động từ những năm 1980. Ngoài việc tập hợp các nhà cung cấp lại với nhau, nhờ vào chuyên môn của mình, WMG đã xây dựng các phần mềm mô phỏng của TE-1, cho phép thử nghiệm vô số giờ trước khi Triumph tạo ra được bất kỳ một chiếc xe test nào.
Phil Whiffin, Trưởng bộ phận Hệ thống động lực nâng cao tại WMG cho biết: “Ngày xưa khi bạn phát triển một sản phẩm mới, bạn sẽ chế tạo sau đó thử nghiệm nó. Nhưng nếu bạn muốn thực hiện bất kỳ thay đổi nào, bạn phải bắt đầu lại từ đầu. Chúng tôi có thể mô phỏng người lái, mô tô, môi trường và chu trình lái xe. Triumph đã có thể đặt ra mục tiêu của họ và thông qua mô phỏng, chúng tôi có thể tìm ra các thông số kỹ thuật để đáp ứng điều đó”.
“Ngay lập tức, bạn có thể xem liệu những gì bạn muốn tạo ra có khả thi hay không. Chúng tôi đã thiết lập một ‘phần cứng trong vòng lặp’ và trình mô phỏng có thể cung cấp thông tin đến các cảm biến, ECU, v.v. để chúng tin rằng đang hoạt động trên một chiếc xe máy lăn bánh được. Kết quả là bạn có thể thực hiện hàng trăm thay đổi một cách nhanh chóng và không tốn kém”.
