Senja Boom is verantwoordelijk voor sponsorschappen en pr bij het studententeam Storm Eindhoven. Daarnaast volgt ze de opleiding Sustainable Innovation aan de TUE.

27 March 2015

5 maart jongstleden presenteerde Storm Eindhoven het technische ontwerp van ’s werelds eerste elektrische toermotor. Hiermee wil het studententeam volgend jaar in tachtig dagen de wereld rondreizen. Een kijkje onder de motorkap.

De 80 Day Race is een race rond de wereld in tachtig dagen voor voertuigen die geen fossiele brandstoffen gebruiken. Dit is een van de weinige eisen die de organisatie stelt. De deelnemende teams mogen hun eigen routes en vervoersmiddelen kiezen tussen de acht tussenstops. Deze stops zijn op acht opwindende locaties over de hele wereld en telkens wordt een groots evenement georganiseerd om aan zo veel mogelijk mensen te laten zien dat duurzaam vervoer de toekomst heeft.

Storm draagt bij aan dit doel door één motorfiets te ontwikkelen en daar drie tot vijf exemplaren van te bouwen om de problemen van het huidige elektrische vervoer te tackelen. Bij hun intrede in de maatschappij zijn elektrische voertuigen tegen een aantal obstakels aangebotst, zoals een kleine range, inflexibele oplaadperiodes en een gebrek aan sexappeal. Met ’s werelds eerste elektrische toermotor willen wij deze problemen wegnemen.

Storm 03

Motorfietsen hebben van nature een aantrekkelijke uitstraling plus een aantal strategische voordelen, zoals een kortere wachttijd bij douanes, minder oponthoud door files in de grote steden en makkelijkere doorgang op half begaanbare wegen. Een elektrische motorfiets voegt daar comfort en prestaties aan toe. Mede door het gebrek aan geluid en trillingen kan een coureur lange periodes achter elkaar rijden. Daarnaast levert de elektromotor direct bij de start een enorm koppel en is hij voor korte tijd te overloaden. Met een relatief lichte motor zijn zo toch indrukwekkende prestaties neer te zetten.

Flexibel herladen

Onze grootste uitdaging is de range. De Storm-toermotor heeft straks een maximale capaciteit van 28,5 kWh, waarmee we (conform de New European Driving Cycle, NEDC) 380 km kunnen rijden. Hiermee doen we niet onder voor toermotoren op fossiele brandstoffen. Die 380 km is meer dan twee keer zo groot als de range van de Nissan Leaf, de meest verkochte elektrische auto in Europa de afgelopen vier jaar, die niet verder komt dan 160 km. De Storm-motor gaat uiteindelijk 340 kg wegen, zodat het aantal watturen per kilogram uitkomt op een eveneens ongekend hoge 83,8. De accu’s opladen tot tachtig procent vol zal ongeveer een halfuur duren en we werken aan een systeem om ook de overige twintig procent met deze snelheid te laden.

Naast de range is ook de performance belangrijk. De gekozen elektromotor heeft een nominaal vermogen van 35 kW, wat gelijkstaat aan 48 pk. Door deze motor te overloaden kunnen we kort een vermogen halen van 70 kW, of 96 pk. In combinatie met het hoge koppel van 120 Nm, bij overloaden 240 Nm, en de innovatieve versnellingsbak geeft dit een maximale snelheid van 160 km/u en een acceleratie van 0 tot 100 km/u in vijf seconden.

Om deze specificaties te halen, moeten we een aantal onderdelen zelf ontwikkelen. De grootste innovatie zit in het accupakket. Het volledige pakket bestaat uit 24 kleinere cartridges, die door hun hexagonale vorm ruimte-efficiënt te stapelen zijn. Per stuk wegen ze tussen de zeven en acht kilo en als ze leeg zijn, zijn ze gemakkelijk uit de motorfiets te halen en te vervangen door volle exemplaren. Dit maakt herladen snel, eenvoudig en flexibel.

Elk van de 24 cartridges bestaat uit drie slices, die elk weer zes blokken bevatten van zes cilindrische 18650-cellen. In totaal wordt de energie dus opgeslagen in 2592 cellen. Deze zijn apart gezekerd en zitten ingesloten in een licht, snel geleidend materiaal dat warmte opneemt en verdeelt middels een faseverandering. Dit garandeert een egale temperatuurverdeling over het hele batterijpakket, wat de levensduur ten goede komt.

Vier cartridges vormen samen een batterijblok. Zo’n blok is apart af te schakelen, waardoor het mogelijk wordt om met slechts een deel van het accupakket te rijden. Op deze manier zijn de range en wegligging van de motor naar wens aan te passen.

De cartridges hebben elk een eigen batterijmanagementsysteem (BMS), dat zorgt voor efficiënte en veilige regeling van de energieopslag. Eén verbindend master-BMS stuurt de verschillende slaves aan. De technici van Storm ontwikkelen al deze systemen en de bijbehorende software zelf.

De range en performance krikken we verder op met de innovatieve Smeshgear-versnellingsbak. Deze heeft twee versnellingen, waarbij de tweede een directe overbrenging is en de hele bak meedraait met de as. De Smeshgear heeft een extreem hoog rendement van 95 tot honderd procent en maakt het mogelijk nog sneller op te trekken en efficiënt te rijden op de snelweg.

Storm collage
Elk van de 24 cartridges bestaat uit drie slices, die elk weer zes blokken bevatten van zes cilindrische 18650-cellen. Een slimme interface met intuïtieve besturing geeft de coureur overzicht.

Slimme interface

Om de toermotor ook comfortabel te maken, ontwikkelen we een ergonomisch frame met Hossack-ophanging en hebben we gekozen voor een riemaandrijving. De Hossack-ophanging leidt de trillingen van het wiel niet door naar het stuur maar weg in het frame, waardoor ze minder overlast veroorzaken. De riemaandrijving reduceert het aantal decibel tot een minimum, zodat coureurs aangenaam kunnen rijden en communiceren. Daarnaast heeft de riem niet veel onderhoud nodig, en dat weinige onderhoud is bovendien schoon.

De Storm-motor moet zijn berijder ook heelhuids de wereld rond brengen. Daarom werken we aan de zichtbaarheid en aan actieve veiligheidssystemen. Bij deze laatste gaat het vooral om systemen die in de auto al lange tijd vanzelfsprekend zijn maar op veel motorfietsen nog ontbreken, zoals abs en tractiecontrole. Een andere oplossing die we ontwikkelen om ongelukken tegen te gaan en te zorgen voor een fijne rijervaring is een slimme interface met intuïtieve besturing, die de coureur overzicht geeft.

We hebben nog een lange weg te gaan voor we het definitieve resultaat kunnen tonen aan de wereld. We zijn nu druk bezig met de interface, de snellaadfunctionaliteit en de actieve veiligheidssystemen. Voor de zomer willen we een prototype neerzetten, dat we vervolgens in de zomer willen testen en in het najaar willen presenteren.

Edited by Nieke Roos