28.03.2021

    CREATING UK ELECTRIC MOTORCYCLE CAPABILITY

    PHASE 2 – POWERTRAIN PROTOTYPE

    Mit der Erreichung der zu Beginn des TE-1-Projekts im Mai 2019 angekündigten Ziele, die sich auf die Entwicklung hochentwickelter und innovativer Technologien für Elektromotorräder konzentriert, liegt die gewinnbringende Zusammenarbeit bei diesem Projekt gut im Plan. Beteiligt sind die Firmen TRIUMPH Motorcycles, Williams Advanced Engineering und Integral Powertrain Ltd sowie das Institut WMG an der University of Warwick, finanziert durch das Office for Zero Emission Vehicles. 

    Einschließlich der Innovationen im Design von Batterie und Antriebsstrang übertreffen die ersten Testergebnisse die aktuellen Benchmarks bei weitem. Die Entwicklungen in Bezug auf Leistung, Effizienz und Reichweite versetzen das Projekt TE-1 in die Lage, die Ziele der Partnerschaft vollständig zu erfüllen: Zum einen, um die Glaubwürdigkeit und das Profil der britischen Industrie zu verbessern und zum anderen, um einen wesentlichen Beitrag zur zukünftigen Elektromotorradstrategie von TRIUMPH zu leisten.

    Im Projektverlauf wurde nun die plangemäß die Phase 2 mit der Enthüllung des Batterie- und Antriebsstrang-Prototyps abgeschlossen. Parallel werden die Ergebnisse der ersten, auf hohem Niveau liegenden, Leistungsmessungen ebenso veröffentlicht wie die ersten Design-Konzeptzeichnungen für das Projekt TE-1 Prototyp-Motorrad, das am Ende der nächsten Phase seinen ersten Rollout erleben wird.

    Zu den wichtigsten bisherigen Projektergebnissen gehören Testergebnisse, die signifikante Fortschritte und Innovationen in Bezug auf Gewicht, Batterietechnologie und der Leistung des Antriebsstrangs zeigen. Sie übertreffen das vom UK Automotive Council für 2025 gesetzte Ziel und erfüllen damit die ehrgeizigen Ziele des Projekts, echte Innovationen für einen neuen Standard in bestmöglich nutzbarer Leistung von Elektromotorrädern zu setzen.

    Das Projekt TE-1 ist eine einzigartige Zusammenarbeit zwischen vier führenden britischen Unternehmen aus Industrie und Wissenschaft - TRIUMPH Motorcycles, Williams Advanced Engineering, der e-Drive Division von Integral Powertrain Ltd. und WMG an der University of Warwick. 

    Das Ziel dieses zweijährigen Projekts konzentriert sich auf die Entwicklung leistungsstarker Elektromotorräder und liefert damit einen Beitrag zum zukünftigem Elektromotorrad-Angebot von TRIUMPH. Es fördert Innovation, Fähigkeiten und neues Know-how und steigert die Zukunftsfähigkeit und das Profil der britischen Industrie.

    Das Projekt TE-1 wird durch das Office for Zero Emission Vehicles (OZEV) der britischen Regierung über Innovate UK unterstützt und finanziert.

    Project Triumph TE1 - Prototype electric motorcycle sketches

     

    "Dieses wichtige Projekt wird eine der Grundlagen für unsere künftige Elektromotorrad-Strategie bilden, die sich letztlich darauf konzentriert, das zu liefern, was Fahrer von ihrer TRIUMPH erwarten: die perfekte Balance aus Leistung, Handling und Alltagstauglichkeit, mit echtem TRIUMPH-Charakter."

    „Der Abschluss von Phase 2 und die vielversprechenden Ergebnisse, die bisher erzielt wurden, geben einen spannenden Einblick in die potenzielle elektrische Zukunft und zeigen das Talent und die Innovationskraft dieser einzigartigen britischen Zusammenarbeit. Zweifelsohne wird das Ergebnis dieses Projekts eine wichtige Rolle bei unseren zukünftigen Bemühungen spielen, dem Ehrgeiz und dem Wunsch unserer Kunden nach weniger Umweltbelastung und nachhaltigerem Transport gerecht zu werden", sagte Nick Bloor, CEO von TRIUMPH.

     

     

    PROJEKT TE-1 - ERGEBNISSE DER PHASE 2
    PROTOTYP DER BATTERIE UND DES ANTRIEBSSTRANGS


     

    WILLIAMS ADVANCED ENGINEERING (WAE)

    Basierend auf der vereinbarten Spezifikation identifizierten wir die geeignete Zelltechnologie und Batteriearchitektur, um die gesetzten Leistungsziele zu erreichen. Auf dieser Grundlage optimierten wir das Layout der Batteriemodule, um die Masse und die Positionierung innerhalb des Prototyp-Chassis auszubalancieren. Dies geschah unter Berücksichtigung des Schwerpunkts, des Platzes und der Beziehung zum Antriebsstrang und dem Ladekonzept.
    Zusätzlich zum modularen Layout haben wir auch eine neue und einzigartige Fahrzeug-Steuereinheit entwickelt, die in das Batteriepaket integriert ist, um Gewicht und Packaging zu minimieren. Parallel dazu hat WAE auch eine innovative Software für das Management der Batterie entwickelt, um sicherzustellen, dass die optimale Leistung im Verhältnis zur Batterieleistung geliefert wird. 

    Das Ergebnis von Phase 2 für WAE ist eine vollständig auf dem Prüfstand getestete Batterie, die mit Messwerten aufwarten kann, die in Bezug auf Leistung und Energiedichte alles andere auf dem Markt übertreffen. 

    „Wir freuen uns sehr, an diesem Projekt zu arbeiten, um die nächste Generation von Batterietechnologie und Steuerungssystemen zu entwickeln. Aktuell liefern die meisten Technologien von Elektromotorrädern bei niedriger Batterieladung nur eine eingeschränkte Leistung. Durch die Verwendung einer leichten, kompakten Lösung können wir dem Fahrer jederzeit die volle Leistung (unabhängig vom Ladezustand) sowie eine wegweisende Reichweite bieten. Wir haben uns darauf konzentriert, diese Grenzen zu verschieben, um über ein reduziertes Fahrzeuggewicht und einen optimierten Schwerpunkt auch das Handling zu verbessern. Wir haben auch die Grenzen der Akkuleistung ausgereizt, indem wir das System auf Beschleunigung und Reichweite abgestimmt haben, mit Simulationen, die dem Fahren auf der Rennstrecke nachempfunden sind. Mit anderen Worten, so aggressiv wie möglich", sagte Dyrr Ardash, Senior Commercial Manager, Williams Advanced Engineering. „Die Energiedichte dieser neuen Batterie ist ein signifikanter Fortschritt im Vergleich zur bestehenden Technologie und bietet dem Fahrer mehr Leistung für eine längere Zeit. WAE hat außerdem eine elektronische Steuereinheit von Grund auf neu konzipiert und entwickelt, die das Batteriemanagementsystem mit den Steuerfunktionen des Motorrads in einem Paket vereint. Das ist eine Premiere für diesen Markt – sie verbessert das Packaging sowie die Integration und optimiert gleichzeitig Leistung und Reichweite."

     
     

    DIE E-DRIVE DIVISION VON INTEGRAL POWERTRAIN LTD. 

    Unsere Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Hochleitungsmotoren und Invertern hat uns geholfen, diese Technologie für das TE-1-Projekt auf die nächste Stufe zu heben. In Phase 1 haben wir daran gearbeitet, den normalerweise getrennten Komponenten Motor und Inverter in ein einziges, kompaktes Bauteil zu integrieren. Die Integration reduziert die Masse und das Volumen des Antriebsstrangs, indem zusätzliche Kästen am Fahrzeug, Befestigungselemente, Kühlmittelschläuche und schwere Hochspannungsverbindungen eingespart werden.

    Das innovative Integrationskonzept ist zudem voll skalierbar, wobei die Anzahl der Leistungsstufen beispielsweise für Motoren mit größerem Durchmesser und höherem Drehmoment erhöht werden kann. In Kombination mit unserer hochmodernen Motortechnologie haben wir bereits sehr vielversprechende Ergebnisse gesehen: Der Motor erreicht eine Leistungsdichte, die doppelt so hoch ist wie das vom UK Automotive Council für 2025 gesetzte Ziel. 
    Wir haben auch eine fortschrittliche Siliziumkarbid-Schaltertechnologie im Inverter implementiert, die die Verluste dort reduziert und zu einer höheren Effizienz des Antriebsstrangs, einer höheren Leistungsabgabe und einer größeren Reichweite führt. Am Ende von Phase 2 sind wir stolz darauf, einen voll funktionsfähigen, neuen Prototyp-Motor gebaut zu haben, der auf dem Prüfstand in allen Leistungsaspekten überzeugt.

    „Einer der einflussreichsten Faktoren für das Fahrverhalten und die Leistung eines Motorrads ist das Gewicht. Deshalb haben wir uns bei Integral Powertrain stark darauf konzentriert, das Design von Motor und Inverter zu verändern und zum Beispiel schwere Hochspannungskabel einzusparen. Das Ergebnis ist ein Produkt, das deutlich kompakter und leichter ist als alles, was derzeit auf dem Markt erhältlich ist. Der Motor erzeugt 130 kW oder fast 180 PS, wiegt aber nur 10 Kilogramm und ist damit viel leichter als die bisherige Technologie und besitzt deutlich weniger Masse als herkömmlicher Verbrennungsmotoren", so Andrew Cross, Chief Technical Officer bei Integral Powertrain Ltd. „Die Siliziumkarbid-Schaltertechnologie in unserem neuen skalierbaren integrierten Umrichter wird dazu beitragen, neue Maßstäbe in Bezug auf die Effizienz von Elektromotorrädern zu setzen; Die Anwendung dieser Technologie bedeutet insgesamt ein geringeres Gewicht bei deutlich mehr Leistung und Reichweite. Parallel dazu haben wir einen sehr starken Fokus darauf gelegt, dass die Teile bestmöglich hergestellt und montiert werden können, so dass die hohe Motor- und Inverterleistung kostengünstig angeboten werden kann. Letztendlich wird dies ein branchenführender Antriebsstrang sein, der dazu beitragen wird, die Zukunft der Elektromobilität zu definieren. Wir sind stolz darauf, mit dem TE-1-Projekt Teil dieses wegweisenden Projekts für die britische Industrie zu sein."

    WMG, AN DER UNIVERSITÄT VON WARWICK

    Am WMG haben wir in Phase 1 und 2 eng mit allen TE-1-Partnern zusammengearbeitet, um repräsentative Modelle zu entwickeln, die die Systeme des Motorrads einschließlich Batterie, Motor und Fahrzeugsteuerung simulieren. Dies ermöglichte uns zunächst, die Spezifikation anhand der beabsichtigten Komponentenauswahl zu validieren, indem wir Leistungskriterien wie Reichweite und Höchstgeschwindigkeit mit ersten Rechenmodellen bewerteten. Dies hat es TRIUMPH ermöglicht, die Softwareentwicklung in einem frühen Stadium durchzuführen, bevor die Hardware mit gründlichen Testprogrammen gebaut wird, um sicherzustellen, dass die Tests unter realen Bedingungen zu einer Verbesserung führen. In jüngster Zeit haben wir mit dem Prototyp des IPT-Antriebsstrangs Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass unsere Simulationen genau sind und um zu bestätigen, dass der Motor innerhalb des Systems wie vorgesehen funktioniert. Wir haben TRIUMPH auch mit Hinweisen zur zukünftigen Gesetzgebung, zur Ladeinfrastruktur und zu Recycling-Strategien versorgt, die bei zukünftigen Elektromotorrad-Plattformen umgesetzt werden müssen.

    „Unsere Erstellung von ersten computergestützten Simulationsmodellen zu Beginn von Phase 1 hat entscheidend dazu beigetragen, dass die Komponentenauswahl, die von den Partnern für den TE-1-Prototyp definierten Leistungsziele erreichen konnte. Wir haben diese Arbeit in Phase 2 des Projekts fortgesetzt und die Modelle auf ein deutlich komplexeres Niveau verfeinert. Dies ermöglicht es uns und den Partnern, weitere Komponenten am Motorrad zu simulieren – wie beispielsweise Brems-, Drossel-, Beleuchtungs- und andere Systeme – und damit das Fahren in der realen Welt nachzuahmen. Dies gibt uns Entwicklungsmöglichkeiten, bevor die Komponenten vollständig entworfen werden. Zusätzlich haben wir ein reales Erprobungssystem mit allen Steuergeräten aufgebaut und verkabelt. Damit konnten wir ein Testprogramm zur Validierung der Entwicklung implementieren, um sicherzustellen, dass die Funktion jeder Sektion innerhalb des zulässigen Bereichs liegt", so Truong Quang Dinh, Assistenzprofessor für Energiemanagement und Steuerungssysteme am WMG, University of Warwick.

     

    TRIUMPH MOTORCYCLES

    Während der gesamten Phase 2 hat TRIUMPH eine völlig neue, fortschrittliche Fahrzeugsteuerungssoftware entwickelt, die alle elektrischen Systeme einbezieht. Diese bietet eine intuitive Gasannahme, beste Rekuperation, effiziente Traktionskontrolle und alle weiteren Features, die unsere Kunden von einem TRIUMPH-Hochleistungsmotorrad erwarten. Darüber hinaus haben wir wegweisende funktionale Sicherheitsstrategien in diese Software integriert, WMG bei Prüfstandtests unterstützt und auch das neue Prototyp-Instrumentendisplay vollständig entwickelt. Neben dieser Arbeit an Elektrik und Steuerung haben wir ein brandneues Prototyp-Chassis entworfen, einschließlich Hauptrahmen und Heckrahmen. Diese wurden zusammen mit den Batterie- und Motorpaketen optimiert, die nun in Phase 3 zum TE-1-Prototyp weiterentwickelt werden. In der Phase 4 dient dieser als Grundlage für den Aufbau der Fahrzeuge für die Funktionstests. Während der Chassis-Entwicklung haben wir sowohl das Getriebe-Design als auch das endgültige Styling des TE-1 Prototyps berücksichtigt, dessen Zeichnungen wir heute zum ersten Mal zeigen.

    Steve Sargent, TRIUMPHs Chief Product Officer, sagt: „Der Ausgangspunkt für das TE-1 Projekt war für uns, wichtiges Kundenfeedback darüber zu sammeln, was Fahrer wirklich von ihren Motorrädern erwarten und damit zu verstehen, wie ein Elektromotorrad das von den Fahrern gewünschte Erlebnis bieten kann. Dies beinhaltet Grundlagen der Art des Fahrens, der Reichweite, des Gefühls und der Art der Leistungs- und Drehmomentabgabe zusammen mit der Ergonomie und der Steuerung des Motorrads. Unter Berücksichtigung dieser Rückmeldungen begannen wir mit der Konstruktion des Fahrwerks. Dabei konzentrierten wir uns darauf, alles beim TE-1 Prototyp so zusammenzubringen, dass ein aufregend neues, aber letztendlich vertrautes Fahrerlebnis entsteht. Wir haben begonnen, den Antriebsstrang und die Interaktion mit der Batterie zu definieren, indem wir die Software verfeinert haben. Ziel ist es, eine begeisternde Leistungsentfaltung und Gasannahme zu erreichen, die eine hervorragende Kontrolle bietet und sich für den Fahrer intuitiv anfühlt. Mit dem Styling wollten wir etwas Frisches und Aufregendes schaffen, das aber eine natürliche Weiterentwicklung der Marke TRIUMPH darstellt. Etwas, das auf seine Weise begehrenswert ist – mit unverwechselbarer TRIUMPH-DNA. Definitiv nicht etwas, das anders ist, nur um anders zu sein. Gemeinsam mit unseren Partnern sind wir sehr zufrieden mit den Fortschritten bei der Entwicklung des Demonstrationsfahrzeugs, welches die Spitzentechnologie enthält, die für die zukünftige Roadmap der Elektromotorräder von TRIUMPH erforderlich ist. Das Team ist stolz darauf, ein solch innovatives, starkes und dynamisches Projekt mit einer hervorragenden Gruppe von Partnern zu leiten, dass letztendlich die britische Ingenieurskunst und das Design zu Recht an die Spitze des zukünftigen Zweiraddesigns setzen sollte."

     

     

     

     

     

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