Mechanika
Nasz motocykl był projektowany tak, by spełnił wymogi regulaminowe SmartMoto Challange Barcelona. Ograniczenia przewidywały m. in. rozstaw kół nie przekraczający 1400 mm oraz masę nie przekraczającą 120 kg. W związku z tym konstrukcja E-Moto jest mniejsza, od komercyjnych motocykli, a przez to zwinniejsza. Powoduje to, że każda osoba, nawet niedoświadczona może czerpać radość z jazdy. więcej... Bazą całego motocykla jest rama własnej konstrukcji wykonana ze stali chromowo-molibdenowej 25CrMo4. Ten powszechnie stosowany materiał zapewnia wymaganą wytrzymałość oraz sztywność przy jednocześnie niewielkiej objętości całej ramy, a także niewielkiej masie. Ilość zajmowanego miejsca oraz niska masa jest kluczowa podczas projektowania pojazdów elektrycznych. Pomimo wręcz filigranowych wymiarów silnika elektrycznego w stosunku do silników spalinowych tej samej mocy, baterie wciąż zajmują znaczną część miejsca oraz stanowią znaczną część masy pojazdów elektrycznych. Masa ramy to jedynie 10 kg, podczas gdy stalowe ramy komercyjne ważą około 15 kg. Cała konstrukcja jest spawana i wykonana przez firmę CYBUL Radical Solutions. Tylne zawieszenie oraz wahacz są również w pełni autorską konstrukcją. Zawieszenie oparte na amortyzatorze DNM RCP-2 dostarcza 230 mm skoku, a jego charakterystyka jest liniowa. Wahacz, podobnie jak rama, również jest wykonany ze stali. Tutaj zastosowaliśmy jednak stal S355 J2. Wahacz swoim designem wyróżnia się na tle komercyjnych motocykli. Waży 7 kg, zapewniając jednocześnie wymaganą sztywność. Zastosowanie silnika umiejscowionego w piaście motocykla zapewnia dużo miejsca wewnątrz ramy, przez co możliwe jest zastosowanie baterii o dużej pojemności. Większość podzespołów, takich jak: koło przednie, kierownica, amortyzator przedni wraz z półkami, hamulce, czy siodełko pochodzą z motocykla Kawasaki KX 125. mniej...
Zasilanie
Źródłem zasilania terenowego motocykla elektrycznego jest pakiet 288 ogniw Li-ion (SONY US18650VTC6). Pakiet składa się z dwóch półpakietów. Każdy jest złożony z 8 ogniw połączonych szeregowo i 18 ogniw połączonych równolegle, co daje pojemność całkowitą baterii 54Ah (3,2kWh), napięcie nominalne 57,6V oraz napięcie maksymalne 67,2V. Maksymalny ciągły prąd rozładowania baterii wynosi 540 A. Dzięki takim parametrom baterii możliwa jest nawet półtoragodzinna przejażdżka na naszym motocyklu. więcej... Ogniwa zostały umieszczone w koszyczkach i połączone taśmami niklowymi przez zgrzewanie punktowe. Dodatkowo, do ogniw tworzących połączenia równoległe znajdujące się na skrajach pakietu przymocowano taśmy, które stanowią wyprowadzenia prądowe. Dla pierwszego półpakietu taśmy wyprowadzające zostały zgrzane na biegunach dodatnich ogniw, dla drugiego zaś na biegunach ujemnych. Do niklowych wyprowadzeń zostały przylutowane dwie ocynowane szyny miedziane, które pełnią rolę głównego wyprowadzenie prądowego z baterii. Wybór miedzi nie jest tutaj przypadkowy – jest to materiał odporny na wysokie prądy, jakie są generowane przez pakiet. Znaczącym problemem dla naszego zespołu było nagrzewanie ogniw podczas ładowania i rozładowania. Problem ten rozwiązano przez pasywne chłodzenie pakietu. Ogniwa zostały zalane olejem transformatorowym, a całość konstrukcji została umieszczona w obudowie ze stali S235. Poza systemem chłodzenia baterii, w układzie zasilania bardzo ważną rolę pełni BMS. Do jego funkcji należą m.in. odcięcie zasilania przy przegrzaniu baterii, ochrona przed przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem, równoważenie napięć ogniw w szeregu oraz komunikacja USB. Ładowanie baterii odbywa się przy pomocy ładowarki LiIon/LiPoly 16s 67,2V, 8A, 540W poprzez protokół ładowania CC/CV. Naładowanie baterii trwa ok. 9h, z czego ładowanie protokołem constant current trwa ok. 7h. mniej...
Elektryka
Motocykl napędzany jest silnikiem BLDC (brushless direct current motor) firmy QS Motor z indywidualnym uzwojeniem wykonanym po sezonie 2016/17. Zapewnia moc nominalną 8kW oraz maksymalną moc chwilową 13kW. Umieszczony jest w tylnej piaście koła z ang. (Hub Motor). Jego masa to 18kg bez dodatkowych części koła. Zasilany jest sinusoidalnym sterownikiem Sabvoton SVMC 72150 o napięciu pracy 48-72V oraz wydajności prądowej 200A (prądu ciągłego). Posiada dodatkowe funkcje min. hamowanie regeneracyjne, zmiana trybów jazdy, flux. Jego konstrukcja jest w pełni odporna na zewnętrzne warunki atmosferyczne. więcej... Jest również wyposażony w szereg zabezpieczeń tj. zabezpieczanie przeciw przegrzaniu uzwojeń lub sterownika, przeciw przepięciu jak i wystąpieniu innych błędów mogących prowadzić do zniszczenia układu. Sterownik współpracuje z silnikiem wykorzystując trzy czujniki Halla w konfiguracji 60oC. Istnieje możliwość konfiguracji niemal wszystkich parametrów jazdy przy pomocy dedykowanej aplikacji na telefon i specjalnego modułu komunikacji bluetooth. np. Maksymalna rozwijana prędkość, prąd fazowy, automatyczne hamowanie silnikiem po odpuszczeniu „gazu” powyżej pewnej prędkości, siła odzysku energii. Do zasilania pokładowej elektroniki wykorzystaliśmy zespół dwóch przetwornic. Przetwornica 64-12V o mocy 120W jest wodoszczelnie obudowana w aluminiowej formie i współpracuje z otwartą przetwornicą step-down firmy Pololu 12-5V i mocy 45W. Z tego układu zasilane przez indywidualną wiązkę elektryczną są podzespoły tj. światła, kierunkowskazy, sygnał dźwiękowy, komputer pokładowy oraz ekran należący do zespołu Smart System. Całość uruchamiana jest automatycznie po przekręceniu stacyjki. Motocykl posiada również zabezpieczenie podczas postoju, opuszczony podnóżek motocykla automatycznie dezaktywuje możliwość uruchomienia napędu. Na kierownicy umieszczono również zrywkę, która w momencie przewrócenia się kierowcy odcina układ napędowy zabezpieczając pojazd przed niekontrolowanym przemieszczeniem się. mniej...
Smart Systems
Jako komputer pokładowy wykorzystaliśmy Raspberry Pi 3B. Jednostka ta współpracowała z dedykowanym wyświetlaczem 5”. Na tę platformę napisana została wirtualna deska rozdzielcza przy użyciu PyQt5, która komunikowała się z dedykowaną aplikacją mobilną, umożliwiając streamowanie danych. Dzięki modułowi GPS istnieje możliwość lokalizacji pozycji motocykla na mapach a moduł GSM pozwala wysyłać parametry z komputera pokładowego do zewnętrznej bazy danych.
