«Элек.ру» — специализированная интернет-площадка, посвященная исключительно вопросам, касающимся электротехнического рынка в целом и отдельных его отраслей в частности.

Высоковольтный чоппер

Опубликовано: 15 апреля 2016 г. в 14:32, 74 просмотраКомментировать

Студенты Технического университета Дармштадта разработали электрический мотоцикл с уникальным способом получения энергии. Для питания и управления электроникой байка используются кабели Lapp.

Мотоциклы, кажется, являются магнитом для молодых промышленных инженеров. Смелые проекты скоростных байков стали обычным делом в курсовых и дипломных работах. Всё чаще в таких проектах используются экологически чистые элементы. В частности, электродвигатели. Конечно, большинство разработок так и остаются на бумаге, но встречаются и по-настоящему успешные проекты, такие как Gauss Concept, разработанный Марселем Аттила Киссом в рамках его диссертации в 2010 году.

Наряду со спортивным дизайном, этот мотоцикл отличает большое количество технических инноваций, таких как усовершенствованная система охлаждения двигателя и система рекуперации кинетической энергии, появляющейся в процессе торможения, через переднее колесо.

Ханс-Петер Бауэр, преподаватель электроники в университете Дармштадта, был впечатлён проектом своего студента, и Кисс, получив степень в области промышленного дизайна, предложил превратить мотоцикл из теории в реальность. Первую рабочую модель Кисс сконструировал, при поддержке спонсоров, для более крупного проекта, который он осуществлял, получая степень по машиностроению.

Сегодня почти 50 студентов участвуют в научных исследованиях, разработке и конструировании проекта Гаусса и уже могут похвастаться невероятными успехами.

В свой первый заезд в 2014 году электрический байк промчался по трассе со скоростью 150 км/ч. Текущая максимальная скорость составляет 220 км/ч. Только неудобная тестовая трасса и мокрая поверхность помешали мотоциклу достичь этой скорости в первый раз.

Задний привод и система рекуперативного торможения

«Изюминкой» проекта безусловно стала система рекуперативного торможения или система рекуперации кинетической энергии через переднее колесо, которая впервые была разработана и внедрена на гоночные болиды «Формулы-1».

Система рекуперации преобразовывает кинетическую энергию, возникающую при торможении мотоцикла, в электрическую энергию и подает ее к аккумулятору с помощью кабелей, сделанных лидером рынка – компанией Lapp. Двигатель, в данном случае, работает как генератор.

Система рекуперации в том или ином виде уже давно используется как в электрических и гибридных автомобилях, так и в мотоциклах. Уникальность же модели Gauss Concept в том, что для генерации электричества используется переднее, а не заднее колесо, которое приводится в действие электромотором.

Использование заднего колеса в качестве источника энергии малоэффективно в гонке. Когда гонщик жмет по тормозам, заднее колесо поднимается, поэтому байк тормозит только с помощью переднего колеса. Именно поэтому мотоцикл Гаусса берет энергию от передних колес — там вырабатывается больше всего энергии.

Казалось бы, логично расположить генератор в переднем колесе, но дополнительная неподрессоренная масса делает это невозможным. Вместо этого, сложный механизм телескопических валов привода передает крутящий момент торможения, возникающий при вращении переднего колеса, от электрического тормоза по вилке в электродвигатель, расположенный в центре байка.

Другой механизм обеспечивает нейтральное поведение рулевого управления даже при использовании электрического тормоза. Важную роль в этом играет и удивительно низкий вес байка — 170 кг. Сравнимые по мощности, электрические мотоциклы часто весят более 200 кг.

Цель заключается в том, чтобы гонщик не замечал разницы между механическим тормозом и электрическим. Он должен быть легко контролируем и его точка давления должна быть такой же, как и в стандартном тормозном диске.

Аккумулятор на колесах

Результат что около 60% энергии торможения преобразуется в электричество и подается в аккумулятор, что значительно выше прошлых показателей. Другие конструкции достигли только около 40%. Но команда Гаусса считает, что можно и лучше, и стремится достичь до 80% восстановления энергии после проведения многочисленных исследовательских работ. Но речь не идет о всего лишь одном аккумуляторе. 550 литий-железо- фосфатных ячеек общим весом в 41 килограмм, распределены по раме, чтобы максимально использовать пространство. Каждая ячейка прикреплена отдельно.

«Мотоцикл — это, по сути, аккумулятор на колесах, и люди, работающие над проектом должны бороться за каждый миллиметр пространства», — объясняет Кисс.

Ограниченная площадь рамы делает монтаж кабелей настоящим вызовом. Часто есть всего несколько сантиметров пространства, в котором необходимо согнуть высоковольтный кабель. Привод работает при напряжении в 370В и электрическом токе до 200А. Это означает, что кабели находятся под высокой нагрузкой, в том числе и из-за горячего двигателя, который работает на полной скорости.

Советы экспертов Lapp

На Ганноверской ярмарке в 2014 году команда встретила эксперта компании Lapp, ведущего производителя и поставщика кабелей и решений соединения.

«Они дали нам отличные советы и порекомендовали нужные кабели».

Гибкие экранированные кабели управления ÖLFLEX® с сечением в 16 мм 2 , превосходят все требования для электрических высоковольтных кабелей. Они достаточно гибкие и подходят для установки с маленьким радиусом изгиба. Они также устраняют помехи электроники, вызванные электромагнитными полями от мощного импульсного тока.

В планах гоночный вариант байка

Следующий шаг команды — установка спортивной антиблокировочной системы ABS и контроля тяги. Интерес у студентов связан с дальнейшим развитием, так как с командой связался MotoE, европейская гоночная серия для электрических мотоциклов, которая стартовала в 2014 году. Команда Гаусса планирует участвовать в гонках с 2016 года. Несомненно, перед кабелями будут стоять интересные задачи!

Источник: Компания «ЛАПП Руссия»

Информация о компании

Lapp Russia — дочернее предприятие холдинга Lapp Group в России, мирового инновационного производителя и системного поставщика кабелей, проводов, кабельных аксессуаров для различных отраслей: электротехники, энергетики, машиностроения, нефтегазовой, производства промышленного оборудования, автомобильной промышленности и многих других. Производитель и поставщик кабельно-проводниковой продукции под торговыми марками: ÖLFLEX®, UNITRONIC®, SKINTOP®, HITRONIC®, FLEXIMARK®, SILVYN®, EPIC®.

Рекомендуем почитать

30 марта 2016 г. в 13:39
Несмотря на обесценивание нефти, отсутствие инфраструктуры зарядных станций и свою высокую стоимость, электромобили приобретают все большую популярность.
21 марта 2017 г. в 11:25
Иван Белье (Yvan Belier), региональный менеджер по продажам компании Exxelia Group, рассказал «Вестнику Электроники» о том, как успешно Exxelia работает на российском рынке.
26 февраля 2014 г. в 15:41
Выработка электрической энергии с использованием возобновляемых источников — актуальная тенденция в развитии энергетики. Хорошо известны гигантские поля ветряков, где вырабатывается электроэнергия для крупных городов.
30 ноября 2015 г. в 17:31
Среди многочисленных выставок и заседаний, посвященных популярной сейчас теме энергоэффективности IV международный форум ENES, прошедший с 19 по 21 ноября 2015 г. в Москве, занимает особое место.
16 апреля 2010 г. в 11:15
В течение всего 2009 года «Электротехнический рынок» публиковал статьи кандидата (что соответствует на Западе статусу доктора) технических наук В. И. Гуревича.

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.