L’azienda inglese Protean Electric ha sviluppato il concetto di “modulo angolare” Protean360 + a trazione elettrica per la mobilità urbana di prossima generazione.
Il concetto integra avanzate tecnologie di propulsione, sterzo e sospensioni in un unico prodotto e aiuterà i veicoli di trasporto urbano a soddisfare meglio le esigenze degli operatori e degli utenti. Il modulo, chiamato Protean360 +, è pensato per essere il primo nel suo genere ad essere sviluppato per applicazioni commerciali che offrono una capacità di sterzo illimitata a 360 gradi. Questo è combinato con sospensioni innovative, controllo pneumatico dell’altezza di marcia e un motore elettrico sulla ruota ProteanDrive altamente efficiente e potente.
La confezione compatta del modulo consentirà un pavimento interno del veicolo completamente piatto e un accesso laterale sufficiente per offrire l’ingresso e l’uscita della sedia a rotelle attraverso le porte anteriori, posteriori e laterali, offrendo soluzioni di mobilità migliori per tutti. Ciò significa anche che il veicolo può parcheggiare sul marciapiede davanti, dietro o lateralmente e gli occupanti possono sbarcare direttamente sul marciapiede senza dover salire sulla strada.
L’eccezionale manovrabilità consentita dal sistema di sterzo a 360 gradi consentirà un’eccezionale versatilità su strade urbane trafficate e parcheggi in spazi ristretti con assoluta precisione sul marciapiede. Una volta fermo, il controllo pneumatico dell’altezza di marcia di Protean360 + consentirà al veicolo di “inginocchiarsi”, facendo cadere il punto di ingresso del veicolo a livello di marciapiede. Ciò consentirà l’ingresso e l’uscita ininterrotte e virtualmente illimitate per carichi pesanti o ingombranti o per passeggeri con mobilità ridotta.
La mobilità urbana Transport-as-a-Service sta guadagnando slancio e con essa la necessità di una nuova classe di veicoli per il trasporto urbano – spiega KY Chan, CEO di Protean Electric. Condivisi o privati, per passeggeri o consegne di merci, guidati dall’uomo o autonomi, questi nuovi veicoli richiederanno nuove tecnologie per essere idonei allo scopo. Il modulo angolare Protean360 + è nato dall’innovativo pensiero del nostro team su come soddisfare i requisiti per questi veicoli urbani di prossima generazione.
Il modulo angolare Protean360 + combina in modo intelligente tecnologie all’avanguardia e pronte per la produzione. Le sue impareggiabili capacità promuovono in modo significativo l’efficacia del concetto di veicolo per il trasporto urbano e stiamo già discutendo con i potenziali clienti che desiderano applicare il modulo d’angolo nei loro veicoli futuri – conclude Chan.
Dettaglio tecnico
Sterzo illimitato a 360 gradi
La capacità di sterzare continuamente di 360 gradi su ogni ruota offrirà ai veicoli un livello eccezionale di manovrabilità.
I veicoli autonomi saranno tenuti a superare combinazioni complesse di arredo urbano fisso nonché ostacoli imprevisti sul loro percorso. La massima manovrabilità offerta da uno sterzo illimitato a quattro ruote indipendenti fa sì che il veicolo non abbia bisogno di fermarsi quando si eseguono le manovre più complicate. Protean 360+ contribuirà a ridurre al minimo il rischio che il veicolo incontri una situazione che non è in grado di superare in modo regolare e sicuro. Di conseguenza, i viaggi saranno meno suscettibili di interruzioni o ritardi per i passeggeri e – altrettanto cruciali – per gli altri utenti della strada, contribuendo a formare flussi di traffico più prevedibili e meno congestione.
Poiché i moduli angolari consentiranno al veicolo di girare di 360 gradi all’interno della propria impronta, sarà in grado di fare progressi ininterrotti lungo strette strade urbane e dietro angoli stretti negli incroci e nei parcheggi e nelle zone di carico, ad esempio. E, soprattutto, consentirà la massima precisione nella manovrabilità dell’ultimo metro quando ci si avvicina al marciapiede per parcheggiare.
La capacità di sterzare a 360 gradi è resa possibile da un’interfaccia rotante in attesa di brevetto che si trova sopra il braccio principale del modulo angolare. La parte superiore dell’interfaccia rotante è fissata al veicolo; l’interfaccia inferiore è fissata al braccio del modulo.
Il servosterzo elettrico (controllato via filo) si trova sopra l’interfaccia, in modo tale che l’asse punti verso il fondo della ruota.
Dall’interfaccia di rotazione inferiore, i cavi di controllo per il motore, l’idraulica e i controlli pneumatici dell’altezza di marcia sono incanalati lungo il braccio del modulo e sono collegati a una seconda interfaccia statica all’interno del mozzo e nell’unità motore della ruota. Mentre il modulo del braccio ruota di 360 gradi, l’intero set di componenti ruota con esso. Di conseguenza, i collegamenti e i cavi non sono attorcigliati o sollecitati.
Nuova sospensione a doppio snodo per compatto
La sfida principale del sistema di sospensione è il packaging compatto necessario per garantire che il sistema occupi lo spazio interno minimo, facilitando un migliore accesso alle persone con mobilità ridotta o maggiore capacità di carico. Per raggiungere questa compattezza, il team di sviluppo ha concepito un nuovo design multi-link con un perno di articolazione inferiore aggiuntivo.
Il movimento a “ragno” a doppio braccio oscillante quad-pivot in attesa di brevetto consente il trasferimento di forza ad alta resistenza sia con ingombro ridotto che con la corsa della sospensione a corsa completa. Questa nuova confezione di sospensioni consente una geometria ottimale e un’articolazione aggiuntiva nel braccio di sospensione inferiore al fine di ottenere la cinematica desiderata, pur mantenendo l’importante compattezza del pacchetto. Inoltre, consente al sistema di sospensione di mostrare comportamenti e prestazioni identici in tutte le direzioni di viaggio.
Di conseguenza, un singolo modulo comune è ottimizzato per tutti e quattro gli angoli del veicolo, annullando la necessità di versioni sinistra e destra o anteriore e posteriore, riducendo così i costi di sviluppo e produzione.
L’altezza di marcia pneumatica consente al veicolo di “inginocchiarsi”
Un obiettivo fondamentale per il team di sviluppo era fornire la capacità dei veicoli di “inginocchiarsi”, in modo che l’accesso graduale dal marciapiede al veicolo potesse fornire un facile accesso e uscita per i passeggeri con mobilità ridotta, utenti su sedia a rotelle, passeggini e per caricare merci .
Un sistema pneumatico di altezza di marcia consentirà di alzare o abbassare l’altezza del veicolo. Il serbatoio pneumatico e il compressore sono condivisi con altri sistemi nel veicolo e forniscono un controllo indipendente dell’aria di sospensione in ogni angolo per controllare con precisione il livello del pavimento del veicolo.
Motore sulle ruota super efficiente e completamente integrato
La propulsione elettrica è fornita dal motore sulle ruote ProteanDrive, un design brevettato altamente integrato che offre la massima efficienza e flessibilità e che combina motore e inverter in una singola unità di azionamento. È significativamente più efficiente rispetto alle alternative, come le soluzioni per assali elettronici, grazie all’eliminazione delle perdite della trasmissione.
I motori sulle ruota offrono anche un maggiore controllo dinamico della potenza complessiva e della coppia erogata. Possono applicare una coppia positiva o negativa entro millisecondi, il che significa prestazioni migliori di ESC, ABS e sistemi di controllo della trazione, che beneficiano di sicurezza, stabilità e distanze di arresto (in genere 7% più brevi, secondo uno studio indipendente *). Inoltre, esiste un livello maggiore di ridondanza, specialmente nelle configurazioni a quattro motori, poiché il carico di coppia può essere trasferito se si verificano problemi in un singolo motore.
ProteanDrive costituisce un motore sincrono a magneti permanenti con un inverter integrato e un circuito di raffreddamento a liquido dedicato, tutti strettamente richiusi all’interno del cerchione. Un disco del freno a frizione e una pinza sono impacchettati nella ruota con il motore ProteanDrive, a complemento della sua capacità di frenata rigenerativa.
Il rotore del motore elettrico si collega direttamente al mozzo, fornendo coppia dal motore alla ruota e rimuovendo le perdite nel trasferimento di potenza. La configurazione dell’azionamento diretto si riflette nel design ad alta coppia e bassa velocità del motore ProteanDrive. Il motore è dotato di un rotore esterno per massimizzare la coppia; questa configurazione del rotore esterno consente ai rari magneti terrestri di essere montati in superficie senza caratteristiche di ritenzione che altrimenti comprometterebbero le prestazioni. Ogni motore ProteanDrive Pd18 (per montare una ruota da 18 pollici) sviluppa una coppia di picco di 1250 Nm (922 lb-ft) e una potenza di picco di 80 kW (107 CV).
Fonte: Protean Electric
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