Moto eléctrica prototipo TE-1 de Triumph

La moto deportiva eléctrica Triumph TE-1 que ves aquí no es solo otro proyecto eléctrico apresurado de “catálogo de Grainger” del tipo que hemos visto con tanta frecuencia. Se basa en un conjunto de nuevas tecnologías y la colaboración de cinco organizaciones independientes. TE-1 combina un motor eléctrico refrigerado por líquido de última generación, una fuente de alimentación de alta eficiencia basada en la nueva tecnología de conmutación de carburo de silicio (SiC) y un novedoso concepto de batería que, según se afirma, permite un aumento de energía del 37 por ciento. densidad para una densidad de potencia objetivo.

Como puede ver en la alta calidad de las piezas del TE-1, este es un prototipo y no un vehículo listo para la producción. Por ese motivo, no se proporcionan especificaciones ni cifras de rendimiento.

Este proyecto comenzó en mayo de 2019 y fue financiado por BEIS, el Departamento de Negocios, Energía y Estrategia Industrial, y la Oficina de Vehículos de Baja Emisión (OLEV), ambos del gobierno británico. Los participantes son:

Triumph, que revivió con éxito la fabricación de motocicletas en Inglaterra en 1983.

Williams Advanced Engineering (WAE), que proporciona la “Tecnología Adaptive Multi-Chem” que aumenta la densidad de energía de la batería al combinar dos químicas de celda de iones de litio diferentes con un sistema de gestión de energía. WAE suministra baterías a toda la parrilla de la Fórmula E. Williams ha sido durante mucho tiempo un nombre respetado en los círculos de la F1.

Integral Powertrain Ltd., que integra fuentes de alimentación de SiC avanzadas y motores eléctricos de alta tecnología en unidades compactas que ahorran peso y volumen.

WMG de la Universidad de Warwick para modelado y simulación de electrificación para control de vehículos. WMG originalmente significaba «Warwick Manufacturing Group», pero ahora es la agencia de cooperación de la universidad entre la academia y el comercio.

Innovate UK, una parte de BEIS que actúa para dirigir la acción grupal. Su objetivo es crear una capacidad de vehículo eléctrico líder en el mercado del Reino Unido.

Los propósitos declarados de este proyecto TE-1 de dos años son:

Desarrollar motocicletas eléctricas para aquellos conductores que quieran un vehículo con menor impacto ambiental.

Establecer asociaciones comercialmente viables con la industria y los fabricantes del Reino Unido.

Desarrollar habilidades y capacidades en la fuerza laboral del Reino Unido, creando puestos de trabajo y una base de talentos.

Las Tecnologías

Las reglas recientes de la Fórmula Uno han buscado interesar a la industria automotriz en la serie incorporando esquemas avanzados de recuperación, almacenamiento y uso de energía en paralelo con el motor de combustión interna tradicional. El objetivo, tanto para la F1 como para los fabricantes de automóviles, es una mayor eficiencia de combustible. De este trabajo han surgido motores eléctricos, fuentes de alimentación y baterías de menor peso y mayor rendimiento, justo lo que se necesita para producir una motocicleta eléctrica más satisfactoria.

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Motor

Cuando funciona un motor eléctrico, las pérdidas resistivas en sus devanados aparecen en forma de calor. En muchos proyectos de vehículos eléctricos, cuando la temperatura del motor aumenta lo suficiente como para amenazar la integridad del aislamiento del cable, la potencia se reduce automáticamente hasta que el motor se enfría.

Una mejor solución es utilizar la circulación de refrigerante líquido para eliminar el calor resistivo a medida que se produce. De esta forma, la temperatura se puede controlar sin necesidad de reducir la potencia. Esto se logra al tener los devanados del motor estacionarios, lo que permite que se enfríen fácilmente por líquido, mientras gira un rotor de imán permanente.

Debido a que los motores de alta potencia requieren corrientes eléctricas muy altas, el peso de los conductores de cobre se vuelve significativo. Esto hace que sea sensato integrar estrechamente la fuente de alimentación de SiC con el motor de tracción. Los motores eléctricos de alto rendimiento son extremadamente poderosos para su peso, cada libra ahora puede entregar varios caballos de fuerza.

Fuente de alimentación

La conmutación de semiconductores de carburo de silicio (SiC) ahora está reemplazando la tecnología de silicio IGBT (basada en transistores) anterior en las fuentes de alimentación. Lo que hace la fuente de alimentación es generar un campo magnético giratorio que arrastra consigo los imanes permanentes del rotor. El campo giratorio se mantiene en sintonía con el rotor mediante un codificador angular. La tecnología de conmutación anterior proporcionaba una eficiencia de suministro de energía en el rango del 90 por ciento, pero la nueva conmutación de SiC ha demostrado que puede proporcionar una meseta de eficiencia del 98,5 por ciento. La pérdida reducida se traduce en una mayor autonomía del vehículo. El par del motor eléctrico se puede modular fina y rápidamente.

Batería

Aunque el debate sobre las alternativas continúa, el ion de litio (li-ion) sigue siendo la primera opción como tecnología de batería básica para vehículos eléctricos. Sin embargo, dentro de la categoría, hay diferentes químicas de electrodos, cada una sesgada hacia diferentes aspectos del rendimiento. Lo que ha hecho WAE es combinar dos químicas celulares, una que favorece la alta densidad de energía (como en los teléfonos celulares) y la otra, la alta densidad de potencia (como para aplicaciones de alto amperaje, como herramientas eléctricas).

Paul McNamara, director técnico de WAE, ha dicho: «Los dos tipos de celda deben separarse y controlarse con un convertidor CC-CC entre ellos».

Al gestionar cuidadosamente el movimiento de carga de uno a otro, se logra un mejor compromiso general entre alta energía y alta potencia.

Cuando se le preguntó si el aumento de los vehículos eléctricos podría traer muchos puestos de trabajo e ingresos al Reino Unido, McNamara respondió que la fabricación de células se mantendrá en ubicaciones de bajo costo, pero que el control y la gestión sofisticados pueden ser el fuerte del Reino Unido.

La motocicleta en sí

Triumph, cuyo 765 Triple motor ahora impulsa el campo de Moto2 de Dorna, y cuyas máquinas de producción son muy respetadas, se puede confiar en que proporcionará un vehículo práctico de última generación libre de los errores básicos que hemos visto en algunos proyectos. Como puede ver en las fotos, está diseñado para parecerse a las motos deportivas convencionales existentes, distinguiéndose de ellas principalmente por no tener sistema de escape.